超低能耗建筑技术及应用十篇

时间:2023-11-01 17:25:46

超低能耗建筑技术及应用

超低能耗建筑技术及应用篇1

关键词:近零能耗建筑;室内舒适性;建筑能耗;精细化

一、引言

伴随着全球经济的快速发展,能源危机及环境问题随之而来。从全球建筑能耗占比和中国建筑能耗占比来看,建筑领域是能源消费和碳排放的“大户”,建筑从建造到使用终止的整个生命周期都会消耗大量的能源。从世界范围来看,欧洲作为世界上建筑节能领域发展最为先进的地区,早在2010年就提出了逐步通过近零能耗建筑的普及,向零能耗建筑和产能房的目标迈进;自2020年起欧盟的27个国家必须采用被动房建设标准,所有新建建筑达到“近零能耗建筑”要求。美国也明确了建筑节能战略目标:在2020年“零能耗住宅”可市场化;到2030年所有的新建商业建筑达到近零能耗状态等。随着我国协同推进新型城镇化与乡村振兴,响应“30·60”双碳目标等,近零能耗建筑满足高舒适度和低能耗的双重要素成为各级政府绿色建筑管理部门的主要扶持和发展方向,正面临规模化、区域化发展的新形势。随着国家标准《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350—2019)的颁布实施,我国超低/近零能耗建筑进入快速发展阶段。无论是从可持续发展角度还是民生建设需求角度,加快推广超低能耗建筑和近零能耗建筑意义重大,同时对助力实现“碳达峰”“碳中和”目标具有重要意义。

二、近零能耗建筑及其在我国的发展

“近零能耗建筑”的理念来自于德国的“被动房”。迈向零能耗建筑的过程中,根据能耗指标可划分为:超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑。近零能耗建筑是指适应气候特征和场地条件,通过降低能耗的被动设计技术和主动技术措施,最大程度地运用当地可再生能源,在运行阶段以最少的能源消耗提供更舒适的室内环境的建筑。近零能耗建筑其室内环境参数和能耗指标须符合我国相关标准规范,零能耗建筑是近零能耗建筑发展的更高层次,可实现建筑使用过程的低碳化、零碳化。推动建筑迈向近零能耗,实现建筑达到零能耗是全球的发展趋势。我国在被动式超低能耗建筑领域的发展超过十年,当前,已迈入建设超低能耗建筑的新阶段,在有条件的地区率先推行近零能耗建筑,最终实现建筑零能耗。近零能耗建筑要求建筑物必须在能源消耗、热负荷和室内环境参数等方面符合特定的标准,其主要技术思想体现在三个方面:一是充分考虑室外气候条件和自然环境条件,气候条件是影响建筑能耗的重要因素,每个地区都有自己的气候条件,被动式近零能耗建筑应与之相适应,因地制宜地选择高保温隔热与高密闭性的建筑围护结构、建筑无热桥处理等适应气候的技术;二是实现超低能耗/近零能耗的能耗标准,通过自然通风、自然采光和建筑遮阳等设计,降低建筑能耗需求,并充分考虑可再生清洁能源的使用,实现近零能耗的目标;三是符合高质量的室内环境参数及室内热舒适标准,提高建筑围护结构的气密性,增加居住舒适度,同时,选取超低能耗、新型环保建筑材料。

三、近零能耗建筑建造的关键技术

我国零能耗建筑起步较晚,超低能耗/近零能耗建筑全生命周期技术及相关体系还亟待发展,需要科学的规划设计、精细的施工和智慧化运行,这也是近零能耗建筑建造三个阶段的关键技术应用。

(一)设计阶段的应用

通过近零能耗建筑优化设计,利用最先进的建筑材料以及节能设备,在建筑的初期阶段将近零能耗建筑的能耗和成本降到最低。1.建筑围护结构高性能优化设计近零能耗建筑包括综合利用被动式节能技术的建筑。建筑能耗的75%是由围护结构传热造成的,护结构(外窗、外墙、屋顶、地面等)设计是近零能耗建筑节能的关键。第一,近零能耗建筑外墙设计。影响外墙保温隔热性能的主要因素是其结构设置和所使用的材料。从结构上来看,外墙保温方式有内保温、夹心保温和外保温,可通过增加保温层厚度和外墙高密闭性技术来提高保温隔热性能。从材料上来看,外墙常用的保温材料有加厚的石墨聚苯乙烯板(GEPS)、挤塑聚苯乙烯板(XPS)、250mm岩棉/双层等。第二,近零能耗建筑屋面设计。从结构上来看,屋面保温主要有架空式保温层面、通风屋顶、反射屋顶等措施。从材料上来看,屋顶保温层应保持连续性,优先选用高性能保温隔热材料。第三,被动式建筑外窗设计。外窗系统是建筑围护结构保温的薄弱环节,窗框部位易引起热桥效应,是影响围护结构保温、防水和气密性的关键部分。从结构上来看,主要参数考虑建筑的窗墙比、材质和气密等级。从材料上来看,常用的被动式窗系统通常窗框大多选择铝包木、PVC包PS型材等,玻璃则采用三玻两腔中空玻璃等高性能材料,例如,铝包木三玻两空窗、PVC包PS型材三玻两空窗等。第四,近零能耗建筑无热桥、高气密性设计。建筑气密性设计参数主要考虑建筑气密层的位置、气密层的连贯性及气密层材料。无热桥设计注重保证围护结构的保温连续性,重视缝隙的密封以及各构件保温连接易形成热桥部位细部节点的无热桥处理措施。由此,通过对围护结构的“被动”保温技术综合设计优化,来提高建筑的保温、气密性,从而保持房屋内部适宜的居住温度,大幅降低房屋总能耗。2.重视自然通风、采光设计近零能耗建筑设计需要根据自然条件和场地条件,更多利用自然通风、自然采光和建筑遮阳的平衡进行合理的节能。建筑首先需要满足保温隔热的基本要求,同时实现自然通风以及自然光采集。良好的自然通风设计可以减少15%的空调运行时间。在进行室内自然通风优化设计时,应考虑朝向、合理布置门窗位置、窗墙比、遮阳等,使建筑获得最大限度的自然采光和通风。通过自然通风实现建筑物夏季降温,改善室内空气质量。另外,设置高效新风热回收系统。该系统由新风系统和热回收系统组成,新风系统保证室内空气质量高,同时通过回收利用排风中的能量降低建筑能耗需求。自然采光具体设计靠窗地面积比、窗墙面积比来控制,同时注重实现采光和遮阳的平衡。3.推进可再生能源建筑应用近零能耗建筑指对不可再生能源的消耗为零,用能主要是太阳能、地热能、风能等清洁能源。《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350-2019)中规定:对于近零能耗公共建筑和居住建筑的可再生能源利用率需大于10%。此外,可再生能源作为实现我国2035年能源转型的主力能源,建筑领域应用重点包括太阳能光热、太阳能光伏、浅层地热能以及生物质能利用等形式。设计人员需综合考虑当地的资源和建筑自身条件,因地制宜发展太阳能光热、太阳能光伏、地源热泵供暖供冷以及空气源热泵系统等应用,解决建筑空调采暖、热水供应及照明能源需求问题,推进建筑技术整体能耗的降低。随着近零能耗建筑规模化推广,亟需进一步提升建筑中可再生能源应用比例,从而降低建筑成本。

(二)施工阶段的应用

近零能耗建筑是追求细节的建筑,施工阶段每个细部节点都需要精细化的施工工艺和质量控制。1.加强对施工和管理人员的专业培训现阶段,我国近零能耗建筑处于发展和推广阶段,为实现高保温隔热及气密性,近零能耗建筑的围护结构相较于传统建筑结构更加复杂,施工技术、建材标准均高于普通建筑,这对建筑施工企业的员工素质和能力水平提出了更高要求。建筑企业需要选择经验丰富、技术能力强的施工人员,注重加强专业性技术培训,帮助相关人员快速掌握相关关键技术和具体施工工艺,提高现场工程师、施工人员的专业素养和能力水平,以实现近零能耗建筑专业化施工。2.重视高质量材料、设备的选取近零能耗建筑关键技术参数对建筑材料、设备提出了非常高的要求。近零能耗建筑保温材料的厚度是普通建筑材料厚度的2~3倍,且对窗户、保温材料等也有更高的标准。采购人员必须合理控制材料设备采购程序,将带有绿色建材标识或者高性能节能标识的材料和设备作为首选,对进入到施工现场的建筑材料,根据规定的复验程序进行复验,以保证施工材料和设备均符合近零能耗建筑的特殊要求,保证施工技术与时俱进,从而提升近零耗建筑施工的整体质量。3.全面提高施工质量在建造过程中,近零能耗建筑保温结构的连续性、建筑整体气密性和无热桥处理等都需要精细化的施工和管理。一方面,加强施工全过程管理。现场工程师要提高施工质量管理和控制水平,需要明确高性能围护结构、被动式门窗技术的施工标准,制定科学合理的施工方案,保证每一项施工内容都有相对应的质量管理措施。实现全过程、精细化管理,对施工中容易产生热桥和影响气密性的施工部位格外重视,并认真细致地做好施工细节的控制和管理。另一方面,保障施工人员在作业时操作规范。从保温层、外窗安装、高效新风热回收系统、被动式胀栓加固等安装到整个建筑完成都需要精准施工。气密层和冷热桥在很大程度上影响了建筑的整体效能,因此应根据相关施工规范,保证建筑的气密性,实现保温层的连续,外墙板拼缝保温节点、外窗保温节点、穿墙管保温节点等部位的冷热桥断桥处理及精细化施工,从而切实有效地保证建筑工程施工质量。

(三)运行维护阶段

暖通空调等系统的运行和管理是建筑节能的重要环节,应构建能耗、能效一体化运行管理体系。建筑运行维护阶段,除了采用能耗较低的采暖、空调方式等,采用智能化的用能控制技术,实现采暖、空调、照明及电梯、可再生能源系统的优化运行是实现建筑节能的重要环节。建筑运行期间,以环境舒适度和系统能耗为目标,一是结合实际情况进行能耗使用情况分析,实现能源系统精细化运行管理。二是实时监控建筑物的内采暖、空调等运行过程,根据运行记录或异常情况分析,及时发现、处理系统运行中的问题,从而提升建筑用能系统的效率。

四、结语

超低能耗建筑技术及应用篇2

【关键词】建筑节能;可再生能源;被动式建筑;

近零能耗建筑节能技术在国内推广了几十年,得到了快速的发展,已由上世纪80年代仅仅注重建筑物围护结构,发展到注重建筑物全生命周期的能耗。从初期的侧重节能各项参数发展到低能耗建筑技术的应用。并最终建造近零能耗的建筑。维持良好的室内环境是建筑物的一种基本功能,我国地域多种气候环境,为了人们的生存、健康和生活舒适,建筑围护结构应做好保温隔热,提高室内环境质量,提高各种功能设施能效,使节能建筑达到近零能耗建筑目标。

1建筑节能指标

上世纪提出的建筑节能,是为减少建筑物的热能的散失,被称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证建筑物正常使用条件下节省能耗。进入新世纪的建筑节能概念,涵盖了建筑材料生产、建筑物建造和运营过程中,满足需要或达到相同条件下,在建筑物全寿命周期尽可能减少能耗。我国建筑节能是以1980-1981年的居住建筑能耗为基础,在此基础上提高能效30%,通常说的第一步节能30%标准;第二步节能是在第一步节能的基础上再节约30%,即节能50%标准;第三步节能是在第二步节能的基础上再节约30%,即节能65%标准。目前,我国住宅和公共建筑已强制执行节能50%的标准,一些大中城市开始执行节能65%的标准,北京、天津等城市在居住建筑方面已经开始执行节能75%的标准。建筑节能基本上是50%、65%、75%都在实施,一般情况是发达的省市节能率标准较高。针对建筑节能达到75%的指标以后,建筑节能如何实施和要求,是否再进一步制定百分比的节能目标,对此有不同的意见,有的提出再以75%为起点,再制定两个百分比形成对应30%、50%、65%指标后的第二个深入三步节能。而在国际上,建筑节能先进国家已提出近零能耗建筑的概念和技术,并开始实施。我国建筑节能的发展方向及目标是建筑近零能 耗甚至是零能耗。住建部制定的《被动式超低能耗绿色建筑技术导则(试行)(居住建筑)》标准实施,将对于建筑节能得到进一步的提升。2016年7月,由中国建筑科学研究院会主编的国家标准《近零能耗建筑技术标准》开始编制。在评价指标上,现在全国普遍执行的是65%节能标准,该标准与近零能耗建筑的要求差距很大,如要达到近零能耗标准需要在这个基础上再降低85%~95%,这是一个跨越式发展。近零能耗建筑的要求,并不单一强调追求某一项技术参数,而是全面的采用节能技术,使其运营的能耗指标降低到规定的范围。立足我国国情,特别是考虑气候特征的因素。因地制宜建立我国不同气候区不同建筑的近零能耗建筑的耗能量。

2建筑节能措施

我国建筑节能自上个世纪80年初开始,从政策到技术都在不断推进和发展,在建筑节能三步指标中,都具体的对应着不同的技术要求和各项技术参数的规定,并对应着具体的检验标准。从政策、技术和管理等都有一整套的制度、措施和方法。目前,建筑物的节能减排取得了显著的成效,缩小了和发达国家的差距,在世界上取得了公认的成果。

2.1标准

自上世纪八十年代年以来,我国相继出台了多项建筑节能政策。目前,我国具有了设计、施工、验收、运行、材料设备,评价管理等一系列较完善的建筑节能标准体系,支撑和保证了各个阶段节能工作的顺利推进。我国于1986年8月1日起实施第一阶段节能30%的JGJ26-86《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》开始了我国建筑节能走向标准化。之后又了多种标准支撑着建筑节能工作,目前,设计标准有:JGJ26-2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》、JGJ134-2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、JGJ75-2012《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》、GB50189-2015《公共建筑节能设计标准》。测试验收规范有:JGJ132-2009《居住建筑节能检测标准》、JGJ/T177-2009《公共建筑节能检测标准》、GB50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》。评价规范有:GB/T50668-2011《节能建筑评价标准》、GB/T50378-2014《绿色建筑评价标准》、GB/T51165-2016《绿色饭店建筑评价标准》。还有JGJ/T391-2016《绿色建筑运行维护技术规范》及各项节能技术、材料、设备等众多标准。

2.2节能措施

2.2.1建筑规划与设计

建筑规划应合理利用地形和周围环境,利用自然环境创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少依赖建筑设备。建筑的总体规划和总平面设计应有利于自然通风和冬季日照。建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或适宜朝向,宜避开冬季主导风向。建筑设计应遵循被动节能措施优先的原则,充分利用天然采光、自然通风,结合围护结构保温隔热和遮阳措施,降低建筑的用能需求。建筑的节能设计应考虑日照、主导风向、自然通风、朝向、体形系数、墙窗比、遮阳等因素。

2.2.2提高围护结构保温效果

规定建筑围护结构热工性能参数限值,改善建筑物围护结构的热工性能,减少室内外热量传入,改善了建筑热环境,从而减少建筑物冷、热能量消耗。改善门窗材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能,保温地面减少地面热损失。屋顶的保温,在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料或在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫等保温材料,屋顶采用绿化等技术。

2.2.3提高总的能源利用效率

提倡热源宜采用废热或工业余热,规定锅炉运行效率,集中供暖系统耗电输热比、空调冷(热)水系统耗电输冷、室外管网的输送效率,热力管网安装平衡阀保障系统水力平衡率达到要求。地源热泵系统设计应选用高能效水源热泵机组,并宜采取降低循环水泵输送能耗等节能措施,提高地源热泵系统的能效。采用余热回收技术,通常情况下,建筑物的新风负荷占总负荷的35%左右,采用热回收效率达75%的装置,极大地减少新风负荷。在供暖系统采用分户计量技术,在用户散热器上安设温控阀,用户可根据个性需要调控室内温度,以达到既舒适又节能的效果。

2.2.4能源系统自动监控技术

采用能源管理和自动监测控制系统,监控室内的舒适度、空气品质和能量消耗情况。对供暖通风与空气调节系统应进行监测与控制。供暖空调系统设置室温调控装置;供暖系统安装自动温度控制阀。利用平衡阀及其专用智能仪表对供热管网的流量进行合理分配,既保证供暖质量,又可以节约能耗。

2.3利用新能源

通过对建筑工程当地环境资源条件和技术经济的分析,结合国家相关政策,优先应用可再生能源。建筑设计宜充分利用太阳能,采用光热或光伏技术的应用及与建筑一体化系统。大力推广热泵技术,将低温能源提升为可供建筑物应用的能源,推广应用太阳能、地热能、风能、生物质能等可再生能源技术。对采用可再生能源技术推出了资助的经济鼓励政策。地源热泵的推广应用,为建筑物减少常规能源使用寻求出一个重要的途径,并已作为一种成熟技术广泛的应用于各类建筑中。空气能采用热泵技术近几年发展迅速,并得到了政府和社会的广泛认可,近几年一些地方已将空气能列入可再生能源。空气源热泵供应热水提高了居住环境质量,空气源热泵供暖不仅在北方村镇的供暖中得到了大力推广和“煤改电”的工程中发挥了主要技术作用,并且在集中供暖中已在几十万m2居住小区成功应用。

3零能耗节能建筑

近零能耗建筑在欧美发达国家已经成为建筑节能发展的最新趋势,我国建筑节能工作通过近30年的发展,目前,需要树立一个新的目标,国内节能减排的发展形势要求建筑节能做出更大贡献。近零能耗建筑发展方向是我国建筑节能工作的大势所趋,也是我国建筑节能的发展目标。

3.1零能耗的概念

1992年,德国的Voss.K提出零能源建筑,是不消耗常规能源建筑,完全依靠太阳能或者其它可再生能源。由于实现零能耗建筑较为困难且成本较高,目前,欧洲公认的可实施的为“近零能耗建筑”。对于“近零能耗建筑”,各国定义不同,如德国的“被动房”也为零能耗建筑,指在满足规范要求的舒适度和健康标准的前提下,全年供暖通风空调系统的能耗在0~15kW•h/(m2.a)的范围内,建筑物总能耗低于120kW•h/(m2•a)的建筑。

3.2零能耗节能技术

零能耗建筑进行设计,通过被动式技术使建筑物能耗达到最小,主动式技术实现设备的高效率运行,利用太阳能和地热能等可再生能源满足建筑物对能源的需求,达到建筑物零能耗运行的节能效果。我国发展被动式超低能耗建筑,同时也要发展绿色建筑材料来实现符合中国特色的超低能耗建筑的发展。绿色建筑材料和高效能设备是发展中国被动式建筑重要的基础,被动式建筑需高效的保温材料,高性能的围护结构,高效能的可再生能源利用设备及热回收的新风系统。3.2.1建筑规划与设计绿色节能技术是通过科学的整体没计,充分利用自然风、光、水、热资源,集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、新能源利用、绿色建材和智能控制等高新技术。建筑选址规划应合理、资源利用具有高效、综合节能措施有效、建筑环境舒适健康、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六大特点。不仅满足人们的生理和心理需求,而且能源和资源的消耗更为经济合理。绿建规划设计,考虑日照、通风,为合理利用太阳能和光电、光热创造有利条件。3.2.2围护结构利用新型绿色建筑材料,尽可能的减少建筑物能量消耗,优化外墙保温技术,对地面、屋面加强保温处理。墙体可采用储能材料,利用建筑结构自身的热容特性,在保证建筑结构温度的基础上储存能源。提高外窗的气密性,减小传热系数,能够达到德国被动式建筑对门窗的要求,除采用中空玻璃的low-E窗外,还应内充惰性气体,采用夏季可有效遮挡太阳辐射,冬季可利用阳光获取热能进行保温的热发射镀膜玻璃等新型玻璃。3.2.3提高能源的使用效率提高冷热源设备能效,降低系统自身的耗能,提高系统输送效率。照明系统采用新型节能装置以获得室内节能与照明的最佳效果。此外,在屋顶安装可调节的采光系统,将阳光通过反射的“管道”送往室内。墙体、屋顶设计时,应考虑门窗、遮阳、热量采集、自然通风和太阳能发电、热水等的功能和需求,为建筑物提供需求以节省能源。采用通风换气的热回收技术,减少冬季人为开窗换气产生的热损失。3.2.4可再生能源利用充分利用太阳能资源,利用光热对建筑物供暖和热水供应,利用光电技术供室内照明和其他电器的需要。采用多种热泵技术对建筑进行供暖或制冷的技术。地源热泵通过输入少量的高品位电能,可实现能量从低温热源向高温热源的转移,在冬季向室内供热,夏季则对室内制冷,实现对建筑物的空气调节。我国地域广阔,各地风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石可再生能源差异大,可结合实际情况采用可再生能源。3.2.5智能化运行管理零能耗建筑运行不仅需要足够的可再生能源,同时,还需要通过主动节能的各种措施,合理调节设备用能需求,降低建筑物的总能耗。暖通空调系统消耗的能量在建筑物内占有相当大的比重。通过对供暖空调设备的节能控制,可以提高设备的运行效率,降低供暖空调系统运行能耗。照明用电在建筑中占有一定的能耗比重,照明控制得好对照明能耗影响较大,用电方面采用由各种控制技术组成的合理调节设备用能的控制系统。能耗分配控制策略,建立初始能耗指标体系,以能耗监测系统为基础,采用了—种建筑能耗指标预测和基于光伏发电的能源分配控制策略的方法来保证零能耗建筑一年用能的平衡。以能耗指标为依据,建立能耗预警机制,最终构建均衡的能源分配控制系统,实现建筑的“零能耗”。

3.3成功案例

2014年5月,住房和城乡建设部科技司组织开展,由中国建筑科学研究院具体组织落实的“被动式超低能耗绿色建筑项目”。共收到全国上报项目12个,其中住宅项目3个,公共建筑项目9个。分布在严寒地区,寒冷地区,夏热冬冷地区、夏热冬暖地区4个气候区。截止2015年7月全国共有28个项目,总建筑40万m2被动房项目列入住房和城乡建设部科技项目计划。(1)哈尔滨溪树庭院就是较成功的被动式居住型建筑项目。通过建筑护结构优化系统,采取高效的墙体外保温、设置增厚的保温层,严密的中空LOW-E玻璃外窗,内充氩气,夏季可有效遮挡太阳辐射,冬季则可利用阳光获取热能进行保温。并采用了可调式外遮阳等设施,使住宅能耗大大低于普通住宅。采用土壤源热泵技术从土壤获取能量,用以制冷或供热,比传统的空调系统节能40%~50%。天棚柔和式微辐射系统,通过天棚盘管中的供回水温差,进行智能化调控,取消了传统的供暖管网和供暖方式。无论外面天寒地冻还是酷热难耐,室内总能保持冬季20℃、夏季26℃的舒适区间。建筑物采用全置换式新风系统。将室外空气经过滤、加热、加湿等多级处理后,经由设置在卧室、客厅地面上的新风口,将清新洁清的空气送入室内。室内污浊空气再由卫生间排风口排出。新风连续,形成下送上回置换式通风换气,保持室内湿度在30%~60%的范围之间,解决了哈尔滨冬季室内高温低湿现象。并采用热回收的新风技术降低了冬季加热新风的能耗。项目实现了建造目标,认证为三星级绿色建筑,并获创新奖。被认为:项目代表了未来建筑节能的发展方向,推动严寒地区建筑节能与绿色建筑工作科学快速发展,促进建筑行业转型升级。(2)中国建筑科学研究院环能院近零能耗示范楼,采取高性能保温隔热材料,采用非化石能源减少甚至取消因供暖、空调而耗费的能源。以可再生能源为主要能源系统形式,采用地源热泵、太阳能,以节能设计、节能工艺、对建筑智能化、精细化的科学运行管理。空调供暖方面,空调采用太阳能吸收式制冷与地源热泵相结合的方式;供暖所需热量则由地源热泵系统、水蓄热系统以及屋顶的真空玻璃管中温集热太阳能空调系统来提供。该示范建筑在冬季不使用常规能源,夏季供冷系统较常规系统节省50%,年平均能耗仅为25kW•h/m2。照明方面,采用多种光源和灯具形式,包括国际先进LED照明灯具和智能照明系统,可满足室内照度500lx以上,照明功率密度5.5W/m2的要求。这幢楼通过屋顶的光导管,将室外自然光引入室内。光导管的反射率高达99.7%,且不受黄昏、黎明甚至阴天的影响。在公共区域照明方面,通过与南立面结合的光伏太阳能薄膜电池来实现。除了上述技术手段,对建筑智能化、精细化的管理和控制,也是该示范建筑实现节能效果的重点。基于2015年实际运行监测数据,全年冬季供暖65%负荷由地源热泵系统提供,35%负荷由太阳能系统提供;全年夏季供冷80%负荷由地源热泵系统提供,20%负荷由太阳能空调系统提供。中国建筑科学研究院环能院近零能耗示范楼通过高性能的建筑围护结构、高效的建筑能源系统和优质的运行管理,以实际运行数据与同类建筑能耗相比,实现了节能80%以上的目标,成为中国建筑节能的领跑者。示范楼是中美清洁能源合作研究框架下,首个建成并良好运行的建筑,是中国建筑节能的里程碑。

4结语

我国建筑节能75%的指标实施后,建筑节建筑应以近零能耗建筑为节能目标,并制订我国近零能耗建筑技术标准指导建筑节能的深入实施。制定近零能耗的实施规划,大力利用可再生能源、因地制宜地制定不同气候区和不同功能建筑的近零能耗指标。被动式超低能耗建筑是有效近零能耗的节能技术,既对资源高度节约,而又满足了人们对舒适度的要求,在世界已被广泛认可。因此,在我国应积极推动被动式超级能耗建筑的发展,有效控制和降低建筑领域能源消耗,是我国建筑节能的有效途径。

参考文献

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[2]张时聪,陈曦,徐伟.近零能耗建筑的研究与实践[J].建设科技,2014,(22):27-29.

[3]张小玲.我国被动式房屋的发展现状[J].建设科技,2015,(15):16-23.

超低能耗建筑技术及应用篇3

建筑机电节能工程设计原则

1为建筑机电设备提供基本的运行条件

为机电设备的运行提供足够的动力,是对建筑机电节能工程设计最基本的要求。保证机电设备的正常稳定运行,需要做好以下几个方面的工作:(1)保证机电线路的安全性;(2)控制方式科学合理;(3)防雷技术措施,如安装防雷装置;(4)特殊场所中,需要应用防静电技术、防浪涌技术、防火技术等。

2减少损耗

建筑物首先要满足使用功能与安全上的要求,在这个前提下,将建设投资降到最低,比如选用先进节能设备、优化线路设计、降低运行费用和维护成本等,从而节约电能以及其他能源的耗用。

3负荷科学化

在设计的时候,选用科学的设计系数,合理地调整负荷。在某些较为特殊的情况下,采用合理的用电节能措施,以达到负荷率、设备利用率最优化的效果,最终实现节约电能的效果。简而言之,在做建筑机电节能工程设计时,应该遵循以下原则:适用、安全可靠、经济实惠、技术先进等。

建筑机电节能工程设计实践操作

1机电设备的节能

1.1空调系统的节能

空调系统的能量消耗主要体现在2个方面:(1)为建筑制冷或制热所消耗的能量,如电、煤、油、汽等;(2)为房间提供空调循环水和暖热风时,水泵、风机所消耗的电能。针对空调这2个方面的能量消耗问题,可以采用如下方法进行控制:(1)合理控制室内温度参数;(2)合理利用和控制室外新风量;(3)利用自然资源(如地下水、室外空气);(4)减少输送系统的动力消耗(如水泵耗电、风机耗电等);(5)动态调整空调控制参数防止过冷或过热;(6)从排风中回收热量。空调能耗是建筑能耗的重要组成部分。据某城市的统计数据可以看出,空调的用电量在全市用电总量中的比例竟然高达30%,城市的供配电系统因而承受着空调系统带来的极大压力。所以,对空调系统进行优化节能,已经刻不容缓。

1.2照明系统的节能

建筑的照明主要包括3大方面:室内照明、公共区域照明、泛光照明。根据建筑照明区域和作用的不同,可以从以下几个方面进行照明系统的节能控制:(1)充分利用自然光;(2)划分区域确定照度标准;(3)采用高效光源;(4)选用合适灯具;(5)合理设置光源的控制方式。建筑照明和人们的生活、工作、学习密切相关,既要满足人们基本的照明需求,又要实现节能控制并不是一件容易的事情,还需要不断的探索与实践。

1.3给排水系统的节能控制

直接给水、恒压给水、高位水箱给水是3种常见的给水方式,高层建筑通常采用高位水箱、生活给水泵、低位蓄水池构成的给水系统。给排水系统的能耗集中体现在2个方面:(1)为水循环提供动力所消耗的电能;(2)水资源的消耗。

给排水系统的节能可以采取的措施有:(1)推广应用新型节水设备;(2)变频水泵的使用;(3)开发第二水资源,如中水;(4)给水管网爆管预防;(5)完善热水供应循环系统;(6)消防贮水池的设置及加压。水是万物之源,是人们赖以生存的基础,而我国的人均水资源占有量并不高,控制水资源的消耗意义重大且任重道远。

1.4电梯系统的节能控制

随着高层建筑日益增多,电梯愈发显得重要,其能耗也在逐年增加,在建筑能耗中的比例也在逐年提升。因而,很有必要对电梯系统进行节能控制。电梯系统的节能控制可以从以下几个方面着手:(1)电机拖动系统的节能控制,分为2种情况:1)提高电机拖动系统的运行效率;2)将运动中负载上的动能、机械能、位能转换成电能,即电能再生。(2)其他节能途径,如科学地并联建筑内所有电梯,并用智能系统进行控制。

2电压等级选择

选择电压等级时,可以参照以下情况:(1)城镇的低压配电电压适合选用220/380V,高压配电电压适合选用10kV。(2)向企业供电时,应该考虑用电设备特性、供电回路数量、供电距离等因素,还要结合该地区公共电网的现状以及规划,进而综合确定。(3)小负荷用电用户接当地的低压电网是较为适宜的。用户的负荷超过200kVA、单台设备功率超过250kW、供电距离超过250m且负荷超过100kVA,这3种情况采用高压供电是较为合适的。

3供配电系统设计

在进行供配电系统设计时,应做到以下几点:(1)系统应该简单、实用,配电级数适宜,不可太多。(2)考虑电负荷的分布以及容量情况,将变压器置于负荷深处,尽可能地缩短低压供电半径,从而节约电能以及金属的用量。(3)10kV配电系统应该灵活方便,具备很强的适用性。可以采用的形式有环式、放射式、树干式等。(4)供电范围要明确,线路、变配电所交错重叠供电是不适宜的。

4变压器的选择

选择变压器时,应该考虑变压器的有功功率损耗,变压器的负载率以及负荷不平衡的状况。以三相电源供电为例,可采用如下方法平衡负荷:(1)把单相机电均匀地分别接在三相电源上,尽量保证以下关系:最大相负荷≤三相负荷平均值的115%,最小相负荷≥三相负荷平均值的85%。(2)220V照明负荷的线路电流不超过30A时,适合单相供电;超过30A时,适合三相四线制供电。(3)正确运用单相自动补偿设备。

5减少传输损耗

电路功率损耗一大主要原因就是电阻的存在。该损耗同电流大小、电阻大小成正比例关系。改变电流是不合适的,想要降低线路上的损耗,只能通过减小线路电阻的方法。以下3种方法可以有效地降低线路电阻:(1)导线材质的电导率要小。(2)布置导线时,尽量节省距离,缩短导线长度。(3)增大导线截面。线路比较长的情况下,根据载流量、热稳定、保护的配合及电压损失等条件确定理论截面后,再加大一级导线截面。

结语

超低能耗建筑技术及应用篇4

关键词:绿色超高层; 全寿命周期;可持续发展

中图分类号:[TU208.3]文章编码:

引言

作为新兴起的一种建筑形式,超高层建筑在使用中更加注重人性化功能的设计,这对于不断改善生活的广大民众来说是十分实用的,但是建筑物的节能问题也同样是科学设计和优化的重点。

2、针对绿色超高层建筑的设计流程

项目的绿色用地的设计目标要根据项目施工的特点,因地制宜,同时要兼顾到业主的需要,最终确定超高成绿色节能设计的方案和目标。

在起步方案阶段,要根据建筑中预计的绿色建设用地来确定主动节能和被动节能的功效和所占的比例,然后再通过经济性价比分析是否适合建筑施工,从而确定设计的方案。

项目可行性分析研究阶段,应该对项目的可行性进行科学分析,最终确定建筑设计的方案是否可行,然后根据设计方案来安排具体的施工措施和技术手段,然后通过不同方案之间的对比,大体预计设计的成果。

对施工图的深化设计阶段,要在原有的基础上进一步明确绿地建设的相关要求,然后对计算的数据进行量化,从而不断的优化绿色节能方案。

在绿色建筑的节能申报阶段,应该有绿色设计方案的咨询指导公司对目标进行预估,然后准备相关的材料,组织专家讨论。

在施工阶段的知道要求展示绿色建筑方案的设计过程,同时对施工的顺序和规则进行编制,以此来知道绿色建筑的施工。

3、关于绿色超高层建筑设计的技术体系

3.1.在绿色超高层建筑的过程中要选择能够进行可持续发展的位置,然后通过对公共事业的发展,减少光污染、增大室内渗透等技术来达到降低对周围环境影响的目的。

3.2.在绿色节能建筑跟能源环境的关系中,绿色建筑通过围护结构、空调系统、照明、电梯等,最终达到降低能耗的作用。

3.3.对水资源的节约和利用,经过收集场地中的自然水,来减少城市用水量,从而减少对水的需求,增加水的重复使用率。

3.4. 在施工中节能材料的利用,要充分的发挥3R材料、土建与装修一体化、采用当地材料和高强度材料等技术,最终达到节能的目的。

3.5.在建筑过程中对室内环境的控制应该通过增强自然同层以及现则高效的空调系统同时充分的利用自然光和低挥发性材料来改善室内的环境。

4、超高层绿色节能建筑的设计原则:

4.1.根据实际情况采用低碳节能的措施,将建筑物的能耗、气候等特点与节能减排有机的结合在一起,然后将所有的元素按照轻重顺序,进行安排,要明确节能目的。在施工的时候将增量成本控制作为主线,从而为减少绿色超高层建筑的成本提供范本,同时要关注搞成建筑节能的通用性。

4.2.在施工中优先选择用“被动式”节能方法,这样可以通过可持续的规划,科学合理的布置,建筑结构的合理安排来保温隔热,这样可以使得自然风通过建筑的窗户,从而实现建筑队采暖、通风、供暖的能耗的降低,在施工完成后就不再需要高耗能的机械设备来来提供能量了,而是通过自然环境的资源呢来达到节约的目的。

4.3.“主动式”节能方法作为补充,然后通过发电机设备来收集并转化能量,然后对地热以及太阳能等进行充分的利用,通过这些可再生的环保能源,太高传统能源的使用效率。

5、对于超高层绿色建筑的设计进行总结

5.1.要重视人文理念

在施工的过程中要因地制宜,根据选择的地理位置和气候条件以及人文因素等原因综合考虑设计方案,同时采取优势互补的方式来促进能源使用效率最大化。

5.2.重视能源使用效率

在超高层绿色建筑中要结合特别的地理气候环境以及建筑物自身的特点,最大程度上科学的安排建筑的节能设置,在设计施工的过程中要充分的考虑使用可以再生的能源,这样能够实现能源的梯级使用,从而提高建筑物的效率。

5.3.在施工中土建与装修一体化设计施工

这样的设计施工方式是通过降低装修中的二次污染和材料的浪费来节约能源的,在考虑到空间后期使用的条件下,如果条件可以应该是使用轻质墙体的隔断。

5.4.在施工中要使用高性能的建筑材料

根据因地制宜的原则,和最大化发挥材料的使用效率思路,应该加大对循环材料的使用力度,然后保证超高层的使用寿命不少于100年,确保在使用过程中超高层建筑的安全性能和质量,从而降低使用量,间接的减少废气的排放和能源的耗损,保护环境。

5.5.进行绿色施工

要不段的增强施工过程中的科学管理和技术上的创新和改善,从而最大程度的减少资源的浪费,保护周围的自然环境,减少不良污染,最终达到绿色施工。

5.6.要重视建筑质量的管理

对能源和环境信息进行监管,增加运营管理和物业管理过程中的智能化水平,促进建筑物的节能减排,最终达到节约能源的目的。

5.7.要加强完善政府的扶持政策,促进节能建筑的发展,同时坚强管理和监督

在绿色建筑的开发和评估的过程中,政府的作用是主导型的,在可持续发展的整体目标基础上,根据相关的法律法规和政策制度对不同的建筑主体进行鼓励,然后通过补贴贷款等财务措施来促进保护环境和环保政策,同时增加可行性。

6、结语

目前,我国的超高层建筑设计还在起步发展的阶段,其中很多的技术和产品都还没有形成独立完整的发展体系,所以我们还应该不断的进行探索和研究,通过科学和高效的技术来促进绿色节能建筑的发展。字这个过程中,需要相关的法律规范约束,同时需要进行广泛的宣传,制定激励机制,引导广大建筑活动主体共同实现绿色建筑的目的。

参考文献:

[1] 廖章斌.浅析高层建筑安全监控措施[J]. 技术与市场. 2011(06)

[2] 熊俊琼.浅谈高层建筑施工安全对应措施[J]. 科技致富向导. 2009(04)

[3] 蔡志健.高层建筑施工安全对应措施的探讨[J]. 山西建筑. 2009(33)

[4] 郑建国,潘凌.高层建筑施工技术与质量控制[J]. 经营管理者. 2010(08)

[5] 朱荣.高层建筑施工安全对应措施的探讨[J]. 中国水运(理论版). 2007(06)

超低能耗建筑技术及应用篇5

 

关键词:我国建筑技术现状 绿色建筑 建筑发展策略 

 

经济要发展、科技要进步,需建立在人类对能源不断消耗利用的基础上。人类社会的每次发展,都需要对能源进一步的使用与消耗。现在,我们以及面临着全球性的能源危机,中国作为一个负责任的大国应该坚持可持续发展的策略。科学研究表明,总体环境污染(空气、水、光、电磁和固体垃圾)中有34%与建筑业有关,并且建筑业也是一个耗能大户,全球有50%的能量消耗在建筑的建造和使用过程中。建筑作为能源消耗最大的行业,最近几年,正逐步走上大力发展高效环保节能的绿色建筑之路。[1]所谓绿色建筑,就是指 “在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)保护环境和减少污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”[2]。 

1 我国建筑技术发展现状 

20世纪90年代开始,我国逐步的走上了绿色建筑的尝试之路。2005年,建设部出台《绿色建筑技术导则》,这一系列绿色建筑的技术规则、评估体系及评估规范陆续的出台,不但给绿色建筑明确的定义,而且针对绿色建筑的规划设计、施工、智能、运营管理等技术要点也提出了指导性意见。得益于绿色建筑理论研究的成果,中国很多大城市如北京、上海、广州、深圳、杭州等结合本身特点积极开展绿色建筑关键技术体系的理论研究和实践应用,创造出了诸如节能示范小区、生态小区,据不完全统计,中国每年建成的节能建筑,从“九五”初期刚超过1000万m2发展到 “九五” 末期的 5000万 m2,到 2000 年我国已累计建成节能建筑面积1.8亿m2,建成太阳房1000多万 m2,太阳能热水器拥有量2. 6万m2,并以每年平均25%的速度增长。[3] 

当前我国在发展绿色建筑方面已接近高端技术研究领域的先进水平。我国的绿色建筑具有超低能耗、健康空调、自然通风、天然采光、绿色建材、再生能源、资源会用、智能控制、生态绿化、舒适环境等十大技术特点。[3]还包括了真空玻璃、光导采光系统、双层玻璃幕墙、溶液除湿空调系统等在内的一系列绿色建筑技术,并达到了国际的先进水平。 

从目前我国的现状来看,除过自己在不停的开展新技术,进行自主创新之外,也在全面引进国际上的先进技术和已成型的产品。例如年我国都在举办“国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”,会议上除过展示国内外建筑节能、绿色建材以及绿色建筑等的最新研发的技术成果之外,还有产品应用实例的展示,同时还提供了一个引进技术、交流技术的合作交流平台。绿色建筑现在不仅是我国建筑技术的一个现状展现,也给传统的建筑业带来了巨大的冲击,在促进了相关落后技术进行进步、改革的同时,也让我国的建筑业逐渐的摆脱了浪费、污染的大盖帽,进入了一个全新的绿色产业时代。[2]从资源上来看,我国有太阳能、水能、风能等各种可以利用的可再生资源,目前国内对可再生资源的利用已经有了一个大概的规模,在国内的占有量来看,可再生咨询逐渐的占领到了总消耗能源的接近百分之十。相信在未来的十年中,这个比例还会大幅度的上升。 

2 我国建筑行业的发展策略 

对于全球建筑行业的发展现状来看,我国在逐步的赶超国际绿色潮流,但是对于如何能引领绿色潮流,将我国的绿色建筑技术发展到顶尖水平,是目前存在的一个比较大的问题。我们应该从各方各面来考虑这个问题,争取在最短的时间内,用最少的投入,设计出最好的绿色技术。 

2.1 绿色建筑的建设必须符合国家对其制定的相关法律法规和标准规范。实现经济、环境以及社会效益的统一。发展绿色建筑技术应着重以下几点[4]: 

2.1.1 由于我国处于经济快速法杖的阶段,建筑业是大量消耗能源与资源的产业,所以我们要改变高消耗,高污染,低效率的建筑模式,加强发展绿色建筑,达到可持续发展的方针。[4] 

2.1.2 我们要倡导城市紧凑型空间发展模式以及循环经济的理念。全民参与挖掘发现绿色建筑的潜力,可以很好的处理满足建筑功能和节能、节水、节材以及环保之间的关系。

超低能耗建筑技术及应用篇6

[关键词] 生态建筑 节能

引言

近年来,反常的气候变化和高速的能源枯竭引起人们的普遍关注,尤其,我国目前正处于城市建设的高峰期,高能耗的建筑业发展造成了严重的能源消耗和环境污染,发展低碳生态型建筑已成为时代的需要。为了实现人类与自然和谐共生的生存目标,我们必须改变现有的生活方式,节约能源,保护生态,迎接低碳时代的到来,这已经成为当今人类的共识。建筑是人适应环境的产物,却在高速发展的社会进程下成为能源消耗的大户之一。也使我们在可持续发展的前提下,从新审视建筑与环境、能源、资源的关系。

一、发展低碳生态建筑的意义

1.1 建筑与全球变暖问题

建筑是一个高能耗的产业,在建筑全周期中排放的大量的 CO2 及其他有害气体,对全球变暖产生了很大影响。近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。2007年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的《第四次评估报告》指出:2004 年,全球建筑行业产生的与能源有关的二氧化碳排放大约占2004年全球二氧化碳排放总量的33%。

西方发达国家,建筑能耗占社会总能耗的 30~45。2004年我国建筑总面积为389亿平米,总商品能源消耗约5.1亿吨标煤,占社会总能耗的25.5%,目前正逐步上升到30。 我国单位建筑面积能源消耗为发达国家的3倍多, 按目前趋势发展,到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标准煤。因此,推进建筑低碳生态化的研究和使用形势非常严峻。

1.2 能源危机与建筑

1973 年国际石油危机爆发,由此引发了对全球性的节能建筑的研究。据报道:建筑相关能耗(包括建筑能耗、生活能耗、采暖空调能耗等)已经超过工业成为社会第一能耗大户,占总能耗的46.7%。建筑消耗的能源以传统能源特别是矿石类能源为主,而这种传统能源的开发与利用对环境造成的危害远大于其他能源, 所以建筑低碳生态化势在必行。

1.3 我国的建筑能耗情况

我国拥有世界上最大的建筑市场。全国房屋总面积已超过400亿平方米,我国建筑的单位面积能耗相对较高,而今后我国每年新增建筑面积16~20亿平方米,到2020年将新增建筑面积200多亿平方米。统计数据显示,中国每建成1 平方米的房屋约释放出0.8吨碳。我国既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑,每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高耗能建筑。在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源消耗都参与其中,造成大量碳排放。有关数据表明,建筑耗能已占到我国总能耗的40%。

同时,随着经济的发展和人民生活水平的提高,我国城乡居民的消费结构从“衣、食”逐步向“住、行”方向升级,生活由生存型向舒适性转变,人们对建筑面积、室内环境的舒适性及各种家用电器的服务水平提出更高的要求,必将导致建筑能耗持续增加,并将成为未来 20 年主要能源消费的增长点。建筑能耗的持续增长将导致温室气体的大量排放。因此,建立节约型社会已是当务之急,加强建筑节能迫在眉睫。低碳和生态成为21世纪人居环境建设的目标。

二、我国的气候环境与建筑节能

2.1 我国建筑气候特点

不同的气候条件对房屋建筑提出不同的要求。炎热地区需要通风、遮阳、隔热,防室内过热。寒冷地区需要采暖、防寒和保温。为了明确建筑和气候两者的科学联系,使各项建筑可以更充分地利用和适应气候条件,做到因地制宜,我国《民用建筑热工设计规范》从建筑热工设计的角度,对我国各地气候作如下划分:

严寒地区(简称 I 区):累年最冷月平均温度低于或等于-10℃ 的地区。这一地区的建筑应充分满足冬季保温设计要求,加强建筑物的防寒措施,不需考虑夏季防热设计要求。

寒冷地区(简称Ⅱ区):累年最冷月平均温度高于-10°C,低于或等于0°C的地区。这一地区的建筑应以满足冬季保温设计要求为主,适当兼顾夏季防热。

温暖地区(简称Ⅲ区):累年最冷月平均温度高于0°C,最热月平均温度低于+28℃的地区。这一地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热, 结合本地区传统做法适当处理。

炎热地区(简称Ⅳ区):累年最冷月平均温度高于或等于+28℃的地区。这一地区的建筑应以满足夏季防热设计要求为主,适当兼顾冬季保温。其中南京、合肥、芜湖、九江、南昌、武汉、长沙、赣州、衡阳、株洲、重庆等城市,日平均温度≥+30°C。累年平均超过15天的地区,在建筑设计上应加强夏季防热措施。新疆的吐鲁番盆地,夏季极端炎热,空气干燥,但冬季寒冷,气温的日较差和年较差大于其他地区.在建筑设计上宜加强围护结构热稳定性。

2.2 气候因素与建筑节能的密切关系

(1)由于北方寒冷气团的频繁侵袭,与世界同纬度地区相比,我国冬季气温低得多,冷天时间又相当漫长,因而供暖日数较大,特别要比欧洲国家大很多。在如此严酷的气候条件下,搞好建筑保温,并提高供暖设施的热效率,对于改善我国人民冬季室内的热环境,节约供暖用能源,具有特别的意义。

(2)与世界同纬度地区相比,我国夏季气温较高,尤其是长江流域一带,气温较高,热天时间又长。酷热的气候环境,对生活、工作造成十分不利的影响。在人民生活水平日益提高的情况下,采取降温、通风措施,必然成为夏热地区人民的迫切需要,由此又引起能源的大量消耗与电力的过度紧张。因此,提高建筑物的隔热性能和空调设备的制冷效率,是建筑节能的基本条件,必须十分重视。

(3)我国东部地区热天和冷天过高的湿度,加剧了严寒和酷暑对健康的威胁,使人体更加感到不舒服。为了提高建筑的舒适性,必须在改善建筑热环境的同时,注意改善建筑湿环境,并为此采取相应的措施。

三、我国发展环境型建筑所面临的问题

3.1 被动式节能技术、材料利用率低

人类与自然的关系由顺从自然到征服自然再到与自然和谐发展的演变过程中, 技术起了关键的作用,众多专家学者充分认识到了这些技术在建筑节能中的重要地位,并在通风技术、 遮阳技术、太阳能技术、中水系统技术、地源热泵技术、节能墙体材料、节能门窗和供热制冷设备等方面都取得了相应的科研成果。 但是这些新技术和新产品多数仅仅是作为学术论文使用, 在实践中推广应用率极低, 研究开发与实际应用严重脱节,无法发挥其应有的社会和生态价值。 而一些地方虽然将开发研制的节能技术和节能材料投入使用,但在使用过程中往往存在保温材料质量不合格、施工工艺不成熟、节能产品性能不稳定等问题,同样没有发挥出节能新技术、新材料和新产品对建筑节能工作的贡献。相比国际水准,多数现有技术还比较低级,系统配套差,其产业化程度也不高,如果大幅度提高节能标准要求,现有技术大都难以支撑。

3.2 相关主体节能意识薄弱

环境型建筑设计是一项系统工程,从建筑的规划设计,到建筑的施工建设,直到竣工后使用的每一个环节都关系到是否实现低碳生态化的目标。 广大社会公众缺乏清晰的节能意识,尚未真正意识到能源危机和全球气候变暖可能带来的灾难性后果。消费者和开发商均具有较强的短视行为,消费者只考虑目前的购房支出,而忽视了未来的建筑运行费用, 不能从建筑全寿命周期成本的角度选择产品; 开发商则只考虑目前的投资收益,而忽视了未来的社会和环境影响,不能从可持续发展的角度选择开发决策方案。建筑专业人员和物业管理人员虽比普通民众拥有较强的节能意识, 但由于不是房地产开发的决策者,缺乏资金和技术方面的支持而抑制了节能倾向。

3.3 环境型建筑节能经济激励政策缺乏

目前开展的建筑节能工作仅靠建筑节能设计标准这种单一手段, 缺乏对建筑节能的实质性经济激励政策和必要的资金支持, 而标准规范实际上对开发商和消费者这两大建筑节能主体并没有强制作用,因此节能效果不显著。由于建筑节能工作需要大量的资金投入,若不制定财政税收类的经济激励政策,而是单纯依靠建筑节能立法和标准的强制性推行,难以推动开发商和消费者的自觉行为,建筑节能战略必将进展缓慢。

四、我国发展环境型建筑的策略

4.1 关注普通建筑

目前,在中国发展节能建筑、绿色建筑,或者是低碳生态建筑,重要的并不在于设计和建造一些高技术水准、高标准的建筑用于宣传和思考,而是实实在在的解决最广大的一般住宅和普通建筑的问题。建筑的低碳生态化不是做几个示范性的建筑,而是要切合实际的解决当前建筑的问题,例如住宅的冬天保温、夏季防热、自然通风,就是低碳的生态的;建筑隔声、垃圾堆砌、降低采暖费用,太阳能与建筑结合就是低碳生态的。所以,技术策略要抓主要矛盾。不能技术堆砌,片面追求节能。8亿农民居住的农村住宅也应该进入发展生态建筑、绿色建筑,减碳发展的视野。

4.2 优化建筑设计

建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。 直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。

4.3 开发节能建筑围护构件

开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能, 达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。

超低能耗建筑技术及应用篇7

【关键词】水源热泵技术;绿色建筑;应用

中图分类号: TS958 文献标识码: A

一、 长沙绿色建筑开发现状

政府引导,技术科学,成效明显。发展绿色建筑已成为当今社会一项重要共识和举措,湖南加快发展绿色建筑的条件已经成熟。目前,湖南的绿色建筑发展已步入快车道,从“十二五”实施以来,共完成绿色建筑创建项目67个,绿色施工示范项目13个,绿色建筑技术应用示范项目5个,按照绿色建筑标准建设的示范项目面积近1000万平方米。长沙湘江新区梅溪湖片区、洋湖垸片区、滨江新城站片区、高铁新城片区、株洲市云龙示范区、常德市北部新城等6个片区,开展了绿色建筑集中示范区创建有关工作。从2009年开始到现在,湖南新建建筑以15%左右的速度递增,预计到“十二五”末,年新增新建建筑将达到1亿平方米。一份来自长沙市住建委的数据显示,截至今年3月,长沙市共批准了87个绿色建筑试点项目,试点示范面积约为1400万平米。

按照《湖南省绿色建筑行动方案》要求,到2015年底,全省城镇新建建筑20%以上要达到绿色建筑标准要求,也就是说每年必须有2000万平方米的绿色建筑。华盛麓峰集团在梅溪湖核心即将问世的写字楼,将打造中国中部的“康舒绿色建筑示范基地”。项目将打破传统幕墙,利用“垂直绿化”,将一楼挑空种大树,二楼临窗部位也将被绿树遮掩,结合四季花卉与绿植,整栋写字楼将被生态花园包裹,像一棵参天大树。

二.水源热泵技术在湘江两岸绿色建筑中应用

所谓水源热泵技术,就是一种利用清洁的可再生能源的技术,即利用地下水或河流、地表的部分河流和湖泊作为冷、热源,进行转换的空调技术。夏季,空调主机制冷时产生了大量的热量,地表水通过空调主机的热交换,将系统中的热量带走排至河流,最终散发到空气中;冬季,低温地表水中包含大量的低品位能源,空调主机通过压缩机做功,将地表水中的低品位能源转换为50℃的热水供热,以减少化石能源的消耗。水源热泵技术不同于传统空调技术最大的优势,一方面在于它可以集中在某区域大规模使用,另一方面则在于它能提高能源使用效率,至少在30%以上。

长沙滨江新城有望成为长沙市首个以片区方式实现水源热泵集中供热供冷的生态新城。

能源站就是类似于“中央空调主机”, 再通过土地开发前期预设各种管道,投入使用后可利用湘江资源,通过水源热泵技术实现片区集中供热、供冷以及供冷热水。

建成后,一个能源站所能够覆盖的范围在1-5公里,基本可实现片区内100万平方米的建筑供热供冷需求。包括长沙洋湖垸、滨江新城和湘江新城还将投资10个江水源热泵区域供能能源站,采用湘江江水为本区域内近2000万m2建筑实现供冷供热。项目建成后,每年可降低标煤使用量20万吨,减排CO2约52万吨,减排粉尘约14万吨,减排SO2约1.6万吨,减排NOX约0.8万吨

水源热泵“更低的使用成本”。“运行费用比普通空调要大幅度降低,而初步投资则比传统技术高出10-20%。”可再生能源利用并不等于高成本。根据技术指标,水源热泵消耗1kW.h的电量,用户可以得到4.3~5.0kW.h的热量或5.4~6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比,其运行效率高出20~60%,运行费用仅为普通中央空调的40~60%。

不消耗水资源,不会对其造成污染;省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观;水源热泵系统可采暖、供冷,还可供生活热水。由于系统简单、机组部件少,运行稳定,因此维护费用低,使用寿命长。

从全生命周期成本核算来看,可再生资源的使用综合成本不会很高,甚至还会有所降低,关键还在于理念的转变与绿色技术的综合优化运用。

三.绿色建筑技术的发展趋势

常用的绿色技术十分关注运营后的经济效益,如绿色照明设计、太阳能热水系统、雨水回收系统、节水灌溉等。这些绿色技术在项目投入运营后,将直接产生经济和生活效益,能直接给住户带来经济利益。绿色超高层建筑主要包括从节能与能源利用、室内环境质量、节水、室外环境与可持续场址、节材、绿色施工和运营管理这七大体系。

节能与能源环境:通过优化围护结构、空调系统、照明、电梯等,达到降低建筑能耗的作用。室内环境质量:通过增强自然通风、选水源热泵技术择系统、充分利用自然采光和低挥发性材料等措施改善室内环境;节水与水资源利用:通过收集利用场地雨水、建筑中水,采用节水景观、节水器具等措施减少市政用水需求室外环境与可持续场址:通过发展公共交通、减少光污染、增大室内渗透等技术达到减小对室外环境的影响的效果;节材与材料利用:充分利用3R材料、土建与装修一体化、采用当地材料和高强度材料等技术;绿色施工:超高层建筑施工周期长,对周边环境影响很大,因此应充分减少水土流失、充分利用建筑废弃物等达到减小施工对环境的影响;运营管理:通过执行调试计划对各系统进行调试、对运行管理人员进行培训、利用能源分项计量系统记录建筑运行能耗情况,并及时发现存在的不足制定节能的措施以减少建筑运行能耗。通过这七大技术体系,绿色超高层建筑能比普通超高层建筑更节能,改善了室内空气品质,缓解室外交通,节约市政用水量,整个过程中低碳排放,真正达到绿色建筑。

绿色建筑的本质是在建筑活动的全生命周期内,在减少资源的消耗和提高资源的利用效率的前提下,建设健康环保的人居环境"为此,我们可以从两方面着手:一方面以示范城市和示范项目为代表,在经济许可的范围内,鼓励采取新技术!新设备!新材料和新工艺,在减少资源使用的同时提高资源的使用效率;另一方面,要迅速在最大份额的中低端市场推行以减少使用,合理使用资源为主要策略的低成本路线,即现阶段中国绿色建筑应以低耗为核心。在两型社会建设中,湘江两岸如何利用江水资源,开发绿色建筑技术意义重大,水源热泵技术节能效果明显,值得提倡应用。

【参考文献】

[1]《绿色建筑评价标准》GB 50378

超低能耗建筑技术及应用篇8

并对以后的发展策略做了详细的描述

关键词: 建筑技术;绿色建筑;策略

中图分类号:TU文献标识码: A

经济要发展、科技要进步,需建立在人类对能源不断消耗利用的基础上。人类社会的每次发展 都需要对能源进一步的使用与消耗。现在,我们以及面临着全球性的能源危机中国作为一个负责任的大国应该坚持可持续发展的策略。科学研究表明,总体环境污染、(空气、水、光、电磁和固体垃圾)中有 34%与建筑业有关,并且建筑业也是一个耗能大户,全球有50%的能量消耗在建筑的建造和使用过程中。建筑作为能源消耗最大的行业,最近几年,正逐步走上大力发展高效环保节能的绿色建筑之路。所谓绿色建筑,就是指“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材 )保护环境和减少污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”

1、我国建筑技术发展现状

20世纪90年代开始,我国逐步的走上了绿色建筑的尝试之路。2005年,建设部出台《绿色建筑技术导则》,这一系列绿色建筑的技术规则、评估体系及评估规范陆续的出台,不但给绿色建筑明确的定义,而且针对绿色建筑的规划设计、施工、智能、运营管理等技术要点也提出了指导性意见。 得益于绿色建筑理论研究的成果,中国很多大城市如北京、 上海、广州、深圳、杭州等结合本身特点积极开展绿色建筑关键技术体系的理论研究和实践应用,创造出了诸如节能示范小区生态小区,据不完全统计,中国每年建成的节能建筑,从 “九五”初期刚超过1000万m2发展到“九五”末期的5000万 m2,到2000年我国已累计建成节能建筑面积1.8 亿 m2,建成太阳房1000多万m2,太阳能热水器拥有量 2.6万m2,并以每年平均的速度增长。

当前我国在发展绿色建筑方面已接近高端技术研究领域的先进水平。我国的绿色建筑具有超低能耗、健康空调、自然通风、天然采光、绿色建材、再生能源、资源会用、智能控制、生态绿化、舒适环境等十大技术特点。还包括了真空玻璃、光导采光系统、双层玻璃幕墙、 溶液除湿空调系统等在内的一系列绿色建筑技术,并达到了国际的先进水平。

从目前我国的现状来看, 除过自己在不停的开展新技术 进行自主创新之外, 也在全面引进国际上的先进技术和已成型的产品。 例如年我国都在举办 “国际智能、 绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”,会议上除过展示国内外建筑节能、绿色建材以及绿色建筑等的最新研发的技术成果之外,还有产品应用实例的展示,同时还提供了一个引进技术、交流技术的合作交流平台。绿色建筑现在不仅是我国建筑技术的一个现状展现,也给传统的建筑业带来了巨大的冲击,在促进了相关落后技术进行进步、改革的同时,也让我国的建筑业逐渐的摆脱了浪费、污染的大盖帽,进入了一个全新的绿色产业时代。从资源上来看,我国有太阳能、水能、风能等各种可以利用的可再生资源,目前国内对可再生资源的利用已经有了一个大概的规模,在国内的占有量来看,可再生咨询逐渐的占领到了总消耗能源的接近百分之十。相信在未来的十年中,这个比例还会大幅度的上升。

2、我国建筑行业的发展策略

对于全球建筑行业的发展现状来看,我国在逐步的赶超国际绿色潮流,但是对于如何能引领绿色潮流,将我国的绿色建筑技术发展到顶尖水平,是目前存在的一个比较大的问题。我们应该从各方各面来考虑这个问题,争取在最短的时间内,用最少的投入,设计出最好的绿色技术。

2.1 绿色建筑的建设必须符合国家对其制定的相关法律法规和标准规范。实现经济、环境以及社会效益的统一。发展绿色建筑技术应着重以下几点。

2.1.1 由于我国处于经济快速法杖的阶段,建筑业是大量消耗能源与资源的产业,所以我们要改变高消耗,高污染,低效率的建筑模式,加强发展绿色建筑,达到可持续发展的方针。

2.1.2 我们要倡导城市紧凑型空间发展模式以及循环经济的理念。 全民参与挖掘发现绿色建筑的潜力,可以很好的处理满足建筑功能和节能、节水、节材以及环保之间的关系。

2.1.3 我们要坚持技术创新,选择资源消耗低,环境污染少以及科技为先锋的新型绿色建筑道路。

2.1.4 我们应当综合核算建筑的效益以及成本,适应地方的经济状况,正确引导市场的发展需求,注重经济性,坚决反对铺张浪费。

2.1.5 我们应当在发展绿色建筑的同时,尊重地方的民族习惯,根据当地的资源条件等,遵循建筑理念,建筑出同时具有时代气息以及地域风格的绿色建筑 注重其地域性。

2.2 绿色建筑的发展策略应该侧重于环境保护方面

2.2.1 绿色建筑的能源观: 绿色建筑的能源观是节能和环境,能源对于大量使用机械空调以及人工照明的老式建筑就意味着生命,他们对资源的高耗,是直接导致能源稀缺的重要因素,也是大气污染的创造者。为了减少能源的消耗,绿色建筑改变设计观念,依靠高科技节能技术,从而提高能源的使用率和开发出新的能源,从而来实现能源使用上的自给自足的效果。

2.2.2 绿色建筑设计观和环境气候之间的联系: 随着现今社会经济的发展以及科学技术的进步,人类实现了用机械空调改善生活以及工作环境, 但是它们的污染性以及高能耗 使得我们人类付出了经济和能源以及环境污染的巨大代价。为了克服它的弊端,绿色建筑的设计按照人体的舒适要求以及环境气候等条件来设计的。他注重地方性气候与建筑之间的关系。其实,我们对于环境舒适以及健康的要求,往往不需要空调也能够得到满足,就行我国北方的窑洞,即使室外温度是零下20度,室内温度却仍然保持在15度左右的舒适气温。所以, 从绿色建筑的设计观来看, 辅助设备系统是其次最主要的是大自然。 它是主要的供给者。因此,照明可有太阳光来提供,采暖从人体或者办公设备中获得。考虑地方性气候特点的设计,它可以在任何技术层次上面使用,因为绿色建筑中,气候包含的格格因素是当做资源来考虑的。提高气候资源的利用率以及充分利用是考虑地方性气候特点的设计本质。我们将他的原理和未来的科技智能技术,控制技术等各种节能技术结合在一起,一定会构成丰富的绿色建筑前景。

2.2.3 绿色建筑在技术与环境上,体现环境保护的特点: 绿色建筑要求建筑的外层材料和结构,它是要作为能源转换的界面的,必须具备能够调节气候的能力,让室内的气候稳定随着信息、自动化、新能源等技术的日益发展,在绿色建筑中,这些高技术都将得到有力的运用, 例如建筑表面安装太阳能电池。 可以提供照明等需要的能源等。

相信在不久的将来, 绿色建筑随着技术与社会的发展慢慢的充实它的意义,它将成为我们运用高科技和大自然和谐共处的理想的建筑。

参考文献

[1]中国建筑承包公司.中国绿色建筑/可持续发展建筑国际研讨会论

文集[C].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]建科[2005]199 号.绿色建筑技术导则[S].

[3]清华大学建筑节能研究中心.2009 中国建筑节能年度发展研究报

告[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[4]国家住宅与居住环境工程技术研究中心.居住与健康[M].北京:中

国水利水电出版社,2005.

超低能耗建筑技术及应用篇9

 

关键词:我国建筑技术现状 绿色建筑 建筑发展策略 

 

经济要发展、科技要进步,需建立在人类对能源不断消耗利用的基础上。人类社会的每次发展,都需要对能源进一步的使用与消耗。现在,我们以及面临着全球性的能源危机,中国作为一个负责任的大国应该坚持可持续发展的策略。科学研究表明,总体环境污染(空气、水、光、电磁和固体垃圾)中有34%与建筑业有关,并且建筑业也是一个耗能大户,全球有50%的能量消耗在建筑的建造和使用过程中。建筑作为能源消耗最大的行业,最近几年,正逐步走上大力发展高效环保节能的绿色建筑之路。[1]所谓绿色建筑,就是指 “在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)保护环境和减少污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”[2]。 

1 我国建筑技术发展现状 

20世纪90年代开始,我国逐步的走上了绿色建筑的尝试之路。2005年,建设部出台《绿色建筑技术导则》,这一系列绿色建筑的技术规则、评估体系及评估规范陆续的出台,不但给绿色建筑明确的定义,而且针对绿色建筑的规划设计、施工、智能、运营管理等技术要点也提出了指导性意见。得益于绿色建筑理论研究的成果,中国很多大城市如北京、上海、广州、深圳、杭州等结合本身特点积极开展绿色建筑关键技术体系的理论研究和实践应用,创造出了诸如节能示范小区、生态小区,据不完全统计,中国每年建成的节能建筑,从“九五”初期刚超过1000万m2发展到 “九五” 末期的 5000万 m2,到 2000 年我国已累计建成节能建筑面积1.8亿m2,建成太阳房1000多万 m2,太阳能热水器拥有量2. 6万m2,并以每年平均25%的速度增长。[3] 

当前我国在发展绿色建筑方面已接近高端技术研究领域的先进水平。我国的绿色建筑具有超低能耗、健康空调、自然通风、天然采光、绿色建材、再生能源、资源会用、智能控制、生态绿化、舒适环境等十大技术特点。[3]还包括了真空玻璃、光导采光系统、双层玻璃幕墙、溶液除湿空调系统等在内的一系列绿色建筑技术,并达到了国际的先进水平。 

从目前我国的现状来看,除过自己在不停的开展新技术,进行自主创新之外,也在全面引进国际上的先进技术和已成型的产品。例如年我国都在举办“国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”,会议上除过展示国内外建筑节能、绿色建材以及绿色建筑等的最新研发的技术成果之外,还有产品应用实例的展示,同时还提供了一个引进技术、交流技术的合作交流平台。绿色建筑现在不仅是我国建筑技术的一个现状展现,也给传统的建筑业带来了巨大的冲击,在促进了相关落后技术进行进步、改革的同时,也让我国的建筑业逐渐的摆脱了浪费、污染的大盖帽,进入了一个全新的绿色产业时代。[2]从资源上来看,我国有太阳能、水能、风能等各种可以利用的可再生资源,目前国内对可再生资源的利用已经有了一个大概的规模,在国内的占有量来看,可再生咨询逐渐的占领到了总消耗能源的接近百分之十。相信在未来的十年中,这个比例还会大幅度的上升。 

2 我国建筑行业的发展策略 

对于全球建筑行业的发展现状来看,我国在逐步的赶超国际绿色潮流,但是对于如何能引领绿色潮流,将我国的绿色建筑技术发展到顶尖水平,是目前存在的一个比较大的问题。我们应该从各方各面来考虑这个问题,争取在最短的时间内,用最少的投入,设计出最好的绿色技术。 

2.1 绿色建筑的建设必须符合国家对其制定的相关法律法规和标准规范。实现经济、环境以及社会效益的统一。发展绿色建筑技术应着重以下几点[4]: 

2.1.1 由于我国处于经济快速法杖的阶段,建筑业是大量消耗能源与资源的产业,所以我们要改变高消耗,高污染,低效率的建筑模式,加强发展绿色建筑,达到可持续发展的方针。[4] 

2.1.2 我们要倡导城市紧凑型空间发展模式以及循环经济的理念。全民参与挖掘发现绿色建筑的潜力,可以很好的处理满足建筑功能和节能、节水、节材以及环保之间的关系。

2.1.3 我们要坚持技术创新,选择资源消耗低,环境污染少以及科技为先锋的新型绿色建筑道路。 

2.1.4 我们应当综合核

[1] [2] 

算建筑的效益以及成本,适应地方的经济状况,正确引导市场的发展需求,注重经济性。坚决反对铺张浪费。 

.. 我们应当在发展绿色建筑的同时,尊重地方的民族习惯,根据当地的资源条件等,遵循建筑理念,建筑出同时具有时代气息以及地域风格的绿色建筑,注重其地域性。 

. 绿色建筑的发展策略应该侧重于环境保护方面 

.. 绿色建筑的能源观:绿色建筑的能源观是节能和环境,能源对于大量使用机械空调以及人工照明的老式建筑就意味着生命,他们对资源的高耗,是直接导致能源稀缺的重要因素,也是大气污染的创造者。为了减少能源的消耗,绿色建筑改变设计观念,依靠高科技节能技术,从而提高能源的使用率和开发出新的能源,从而来实现能源使用上的自给自足的效果。 

.. 绿色建筑设计观和环境气候之间的联系:随着现今社会经济的发展以及科学技术的进步,人类实现了用机械空调改善生活以及工作环境,但是它们的污染性以及高能耗,使得我们人类付出了经济和能源以及环境污染的巨大代价。为了克服它的弊端,绿色建筑的设计按照人体的舒适要求以及环境气候等条件来设计的。他注重地方性气候与建筑之间的关系。其实,我们对于环境舒适以及健康的要求,往往不需要空调也能够得到满足,就行我国北方的窑洞,即使室外温度是零下度,室内温度却仍然保持在度左右的舒适气温。所以,从绿色建筑的设计观来看,辅助设备系统是其次,最主要的是大自然,它是主要的供给者。因此,照明可有太阳光来提供,采暖从人体或者办公设备中获得。考虑地方性气候特点的设计,它可以在任何技术层次上面使用,因为绿色建筑中,气候包含的格格因素是当做资源来考虑的。提高气候资源的利用率以及充分利用是考虑地方性气候特点的设计本质。我们将他的原理和未来的科技智能技术,控制技术等各种节能技术结合在一起,一定会构成丰富的绿色建筑前景。 

.. 绿色建筑在技术与环境上,体现环境保护的特点:绿色建筑要求建筑的外层材料和结构,它是要作为能源转换的界面的,必须具备能够调节气候的能力,让室内的气候稳定。随着信息、自动化、新能源等技术的日益发展,在绿色建筑中,这些高技术都将得到有力的运用,例如建筑表面安装太阳能电池。可以提供照明等需要的能源等。 

超低能耗建筑技术及应用篇10

在人们生活水平越来越高的今天,建筑给排水专业在建筑能耗中所涉及的范围也越来越广,同时,其在建筑能耗中所占的比例也呈逐年上升的趋势。其中,仅生活热水这一项就可占建筑能耗的1/3左右,而水资源严重匮乏是当前备受全球瞩目的大问题。能源匮乏、消耗量大不但影响我国经济发展,同时还严重威胁着人们的生活。据相关资料显示:在整个社会能耗中,建筑能耗高居首位,其所占比例高达30%。在建筑能耗中,采暖和空调能耗所占比例最高,建筑墙、门以及窗的导热损耗位居次席,具体比例关系如图1所示[2]。在全部节能领域中,建筑给排水专业作用相当重要,依据我国节约能源法的相关规定,固定资产投资工程项目必须严格按照合理用能标准和节能设计规范进行设计和建设,反之则依法取消其建设资质;工程项目建设完成后,对不符合用能标准和节能设计规范要求的应不予验收。我国建设部明确规定居民住宅建筑必须采用节能技术。基于此,从事建筑规划和给排水设计的人员应积极努力学习新技术,使用新材料,确保建筑物更加节能和环保。

建筑给排水节能节水技术问题

我国能源和水资源都相当匮乏,尤其是淡水资源,人均占有量仅为世界人均占有量的20%,随着公共事业的飞速发展及人们生活质量的提升,建筑能耗及用水量也呈逐年递增的趋势,在社会总用水量中,建筑用水量占有很大的比重[3]。所以,节能、节水在当前能源和水资源严重匮乏的大环境下极为关键。而从事建筑给排水专业的人员更应意识到建筑节能、节水的重要性。建筑节水节能是一项专业性强、涉及内容广的系统工程,不但要出台与节能、节水有关的法律法规,加大日常管理力度,还应编制同节能、节水有关的技术规范和标准,利用科学有效的技术手段,确保在建筑给排水设计中真正实现节能、节水的目标。以下几点是当前我国在节能、节水中所面临的问题。(1)超压出流浪费水量。超压出流会导致给水系统无法正常运转,影响整体用水工况。超压出流量因未实现任何使用效益而成为被浪费的水量是十分巨大的。(2)热水系统干管循环浪费水量。具体表现为当用水装置开启后,需放掉数量可观的冷水,这样才能确保热水设备的正常工作。(3)管道及阀门等因镀锌钢管内部很容易生锈,当闲置一段时间后再次使用时,需要放出大量锈水,从而产生水量浪费现象。与此同时,管道接头处如果出现生锈现象也会出现漏水或渗水现象。如果采用包括铝塑和钢塑复合管、铜管、PVC-U管及PE管等在内的新型管材,能够有效地解决这类水量浪费的问题;随着我国经济的飞速发展,建筑给排水专业也取得了一定的成效,在满足社会大众用水需求的同时,我们也应大力提倡节约水资源和能源,这也是每一名从事建筑给排水设计人员必须在日常工作中考虑的问题[4]。

给水排水设计中的节水、节能措施

1建筑给水系统设计中合理的供水系统

建筑给排水系统要想实现对建筑物进行供水这一目标,必须以充分利用市政管网的供水压力为前提。是否需要增加加压设备是由市政管网供水压力的大小来决定的。管网叠压供水和变频调速供水是我国目前普遍采用的两种加压设备。通过市政给水干管自用水头来达到节水目的的设备称为管网叠压供水,而通过变频技术达到节水目的的设备称为变频调速供水[5]。依据实际情况来选用与之相配套的加压水泵,这样能够获得更好的节能效果。通常情况下,高层建筑利用系统分区来实现供水功能,通过加压系统对高区的建筑进行供水,而低区建筑则直接通过市政管网的给水水压来完成。减压阀能够取代分区高位水箱对高层建筑进行供水,这样不但简化了供水系统,还能有效地解决高位水箱占用建筑面积这一难题。在设计居民小区供水系统时,供水泵的布置必须符合实际情况并同小区热水系统相协调,从而有效地避免因供水管线过长所带来的能源耗费过高、水泵扬程较高及超压噪音等问题。

2热水供应系统中,减小冷水量的浪费问题

热水系统中的无效冷水量问题比较严重。设计施工及管理等是导致该问题的主要原因。如果在设计热水供应系统时未将热水循环系统多环路阻力的平衡问题考虑在内,就会导致离加热设备较近环路中的循环流量出现短路现象,从而导致离加热设备较远的环路内水温降低;如果在计算和布置热水管网时不合理,就会造成混合配水装置冷热水的进水压力有天壤之别,在使用配水装置时,如果冷水压力高于热水压力,就必须先放掉大量的冷水才会获得正常温度的热水。在热水供应系统中,支管循环方式的节水效果最好,其次是立管循环,节水效果最差的为干管循环。在选择集中热水供应系统的循环方式时,应将节水效果、工程成本及建筑实际情况相结合,选择与之相适合的循环方式,尽最大努力地降低无效冷水量。

3选择节水型卫生器具及新型节水龙头

节水节能设备主要分为两部分,一部分是节水卫生器具,另一部分为配水管材。我们应在不影响卫生器具使用功能的基础上,尽量选用包括脚踏开关淋浴器和真空式坐便器等在内的新型节能卫生器具。对节水节能型卫生及配水器具进行选择时,应从节水性能、价格及使用者这三方面进行考虑,选用合适的水龙头,能够达到良好的节水节能效果。在水压相同的条件下,节水龙头的节水效果要明显高于普通水龙头,在静压较高或普通水龙头出水量较大的情况下,节水龙头的节水效果也越为明显。

4合理设置和使用水表,增加水表的设置