摘要：随着国家节能减排政策和通信行业节能减排指标要求,通信行业各大运营商均制定了节能减排具体措施,试点、推广技术涉及各个环节。然而,对通信建筑围护结构的节能仍然是按照现行《公共建筑节能设计标准》来执行,缺少针对通信建筑的节能标准,其两者的服务对象分别是人和设备,两者存在本质差别。本文主要是针对通信机房的特点来探讨适合于通信建筑的外围护结构的节能标准。
关键词：通信建筑 节能减排 外围护结构 可调节保温性能 节能标准
一、通信建筑目前采用的节能方法
对于通信建筑来说,其能源消耗主要由空调用电、通信设备用电、照明及其他用电三部分组成,分别约占50%、40%、10%。其中空调能耗主要用于机房设备的恒温恒湿要求。机房空调大多被设置为“强制制冷,25℃”或者 “自动,28℃启动”的工作模式,部分地区机房的空调甚至是全年开启,电能浪费现象较为普遍和严重。
为响应国家号召,各大电信运营企业纷纷就通信机房节能制定了节能减排计划和目标。中国电信发布了中国电信节能技术与应用蓝皮书;中国移动启动了以节能减排为核心的绿色行动计划,签署了节能自愿协议;中国联通也发布了节能减排指导意见。从设备采购、运行管理、节能设计等环节加强绿色采购、节能管理、技术创新,与设备商、设计院、各科研单位共同联手合作降低机房能耗。
具体节能措施主要涉及如下方面:建筑节能、设备集成低耗能、机房空调定点送风(降低设备温度而不是环境温度)、机房气流合理组织、机房空调自适应智能控制、新型空调制冷剂技术、机房新风节能技术、冰蓄冷或地源热泵空调系统、照明智能控制(人来灯开、人走灯灭)、供电系统的谐波治理、电池局部降温、太阳能或风能等可再生能源的利用、以及运行管理维护等等方面。
二、通信建筑围护结构之节能特点
首先,通信机房的服务对象是机房内的设备,是要满足机房恒温、恒湿、洁净度的要求,为机房设备安全运行提供保障。公共建筑的服务对象是内部使用人员,是要满足使用人员对温度、湿度、新风等的要求,是为使用人员的舒适性提供保障。
其次,通信机房空调运行是为机房降温,即使是在寒冷地区的冬季,设备满负荷安装后,因设备散热量很大,仍需制冷降温。而公共建筑夏季需要制冷,冬季需要制热来满足使用的舒适度。
再次,机房为满足洁净度的要求,其外门窗须有较高的气密性要求,并且在春秋季和冬季也不能开启外窗通过自然通风来降温。然而公共建筑在春秋季节一般不需使用空调,夏季的夜晚也多以自然通风满足舒适和节能的要求。自然通风是公共建筑的首选。
综上所述,通信建筑与公共建筑对围护结构的要求存在本质差别。
在上一节中阐述过,通信机房能耗其中50%源于空调运行能耗,其在降低设备温度和环境温度的同时,有一部分能耗是通过外围护结构传出的。如何减少外围护结构的能量散失是通信建筑节能的重点。
接下来以夏热冬冷地区为例,分析一下通信建筑各个季节围护结构耗能的特点。首先需明确一下“建筑外围护结构”的概念,其通常是指建筑外墙、地面、屋面、外门窗等与外界相通部分。在冬季,室外温度若计0℃,机房室内为25℃,存在正差25(室外冷量传入,减少空调制冷、为正差);在夏季,室外温度若取35℃,机房室内为25℃,存在负差12(室外热量传入,增加空调制冷、为负差);春秋两季,室外温度若取20℃,机房室内为25℃,仍然存在正差5(室外冷量传入,减少空调制冷、为正差)。正差有利节能,负差增加能耗。
另外,通信机房还有一个特点,即:由于机房设备的散热量是相对恒定持续的,机房局部发热现象严重时往往发生在高温季节,其它季节不易发生。因此夏季为确保机房设备的安全运行,尤其需要加强机房外围护结构的保温性能,减少外部热量的叠加,有利于减少空调能耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而冬季或春秋季节,对于通信机房又需要外部冷量的传入,以减少空调运行能耗。于是有如下结论:对于通信建筑的外围护结构,夏季需有良好的保温,冬季需有良好的散热。然而建筑在外观成型后,不便于灵活调整外围护墙体部分的传热性能。
那么如何才能使通信建筑外围护结构的传热性能具有一定的可变性,使其在不同季节发挥不同功能,是通信建筑外围护结构节能的重要特点。
三、建筑围护结构节能技术有哪些？
推广建筑节能，主要是要提高建筑围护结构的保温性能。建筑围护结构是指建筑物及房间各面的围护物，分为透明和不透明两种类型:不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等;透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。按是否与室外空气直接接触，又可分为外围护结构和内围护结构。在不需特别加以指明的情况下，围护结构通常是指外围护结构，包括外墙、屋面、窗户、阳台门、外门，以及不采暖楼梯间的隔断和户门等。
(1)墙体节能
在建筑围护结构中，墙体在采暖能耗中所占的比例最大，约占总能耗的32.1%一36.2%，因此，如何改善墙体的保温性能成为重中之重。目前，我国节能住宅的外墙保温划分为内保温、夹心保温、外保温及综合保温四种保温形式，它们对降低墙体耗热指标都具有良好效果，但在节能效率上又存在较大的差别。外墙外保温是建设部倡导推广的主要保温形式，其保温方式最为直接、效果也最好，是我国目前应用最多的一项建筑保温技术。
(2)门窗节能
在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中，门窗的绝热性最差，是影响室内热环境和建筑节能的主要因素。就我国目前典型的围护部件而言，门窗的能耗约占建筑围护部件总能耗40%一50%，。建筑门窗承担隔绝与沟通室内外这两个互相矛盾的任务。因此，增加门窗的保温隔热性能，减少门窗的能耗，是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。
1、应区别不同朝向控制窗墙比，尽量避免东西向开大窗，提高窗户的遮阳性能，可用固定式或活动式遮阳。同时加强窗户的气密性，除了采用气密条，提高外窗气密水平外，还应提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量，减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的。
2、改善镶嵌部分的保温能力:其主要方法是设法增加其空间层数和提高镶嵌材料对红外线的反射能力，以改善其保温性能。
(3)屋面节能
屋面节能的原理与墙体节能一样，通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。屋面的节能措施要点:一是屋面保温层不宜选用密度较大，导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，一些建筑的屋面保温，采用岩棉板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩作法，就克服了常规作法的诸多缺点，另外诸如膨胀型泡沫聚苯板等高效保温材料己经开始应用于屋面。其实，屋面的利用是城市空间利用的一个重要方面，通常民用建筑约占城市土地面积的1/4，充分利用屋面对开发城市、改善生态环境、完善城市化建设具有重大意义，蓄水屋面和屋顶花园就是其中多功能综合利用屋面的形式。
四、针对通信建筑特点的节能标准
由于目前通信机房节能减排的主要环节,多数是涉及通信设备、空调、电源等方面。对通信建筑在建筑节能方面关注的不多,侧重点不在建筑部分。但是通信建筑外围护结构的节能好坏关系到机房能量散失的多少,其节能途径和节能效果不容忽视,期待相关部门编制出与《公共建筑节能设计标准》、《民用建筑节能设计标准》相对应的《通信建筑节能设计标准》,使其具有更强的针对性、适用性和节能性。
五、结语
很多东西都不是孤立的问题，节能也是这样，它跟规划设计、社会风气、管理制度等等都联系在一起。因此，搞好建筑节能，全社会一定要先树立正确的节能观念。
论文作者:黎德中
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/4
标签：节能论文; 屋面论文; 机房论文; 建筑论文; 结构论文; 通信论文; 建筑节能论文; 《基层建设》2017年3期论文;