节能与环保范文
时间:2023-04-09 03:23:35
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篇1
英文名称:
主管单位:中华人民共和国交通部
主办单位:上海市船舶运输科学研究所;交通部公路科学研究院
出版周期:季刊
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1673-6478
国内刊号:31-1955/U
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1986
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篇2
关键词:汽车;环保控制;节能技术
中图分类号:F407.471 文献标识码:A 文章编号:
随着汽车保有量的增加, 汽车的尾气污染已经成为大气污染的元凶。因此世界各国纷纷出台更加严厉的排放法规, 而汽车生产商为了自身发展, 迎合消费者日益增加的环保意识, 也投入巨大的精力进行汽车环保方面的研究, 采用了许多新技术。从环保技术的分类来说, 可以分为在现有燃料(汽油/柴油) 汽车领域的技术和在利用新能源开发新汽车方面的技术。
1 从汽车生产设计开始建立环保理念
可持续发展是人类经过大量实践探索和深刻反思形成的突破性共识, 汽车设计也应遵循可持续发展的原则, 在产品开发阶段对其整个生命周期予以评价, 最大限度地消除对制造和使用环境乃至生态环境的不利影响, 并对产品的可回收性、再生性以及不可回收时对环境所产生的影响予以充分考虑。
1.1 汽车设计者应更新观念树立环保意识。汽车开发的传统方法是以人的需要为中心, 无视后续的产品生产及使用过程中的资源污染和能源消耗以及对生态环境的影响。只有改变这种意识, 树立新的观念, 才能适应汽车工业可持续发展的要求。
1.2 汽车设计应选用利于环保的零部件及机器总成。( 1) 选用已经达到先进排放标准的发动机。目前,国内发动机制造技术与国际上差距较大。( 2) 选择采用先进技术的发动机, 例如选择采用均质稀燃技术、进气系统改进技术、复合涡流控制技术及点火系统改进技术的发动机。( 3) 选用已知对环境无污染的汽车零部件,并将其纳入设计开发系统, 使之成为设计基本原则。
1.3 汽车生产企业应建立相关企业标准。汽车生产企业根据国家及国际先进标准积极制定达标计划, 从设计源头开始控制好汽车的环保指标。对于汽车排放的相关标准, 各汽车企业及消费者有很好的共识, 但是对于设计的选材及加工过程的环保要求及相关标准尚无统一认识, 因此重点应考虑建立禁止(限制)用材料数据库及标准, 使汽车设计者有的放矢。
2 汽车工业制造过程的环保控制
汽车工业之所以成为一个支柱型产业, 是因为其涉及到国民经济尤其是制造业的各个领域, 例如电子、钢铁、机械、化工、石油等等。正因如此, 汽车工业的采购与配套需求也成为其他行业迅速发展的重要动力。本文所谈的制造过程也就不仅是指汽车本身的加工及装配过程, 还应包括配套产品的各生产环节。
2.1 汽车制造过程
众所周知, 汽车制造过程主要包括四大工艺过程,即锻压工艺、铸造工艺、焊接工艺和涂装工艺, 另外机加工工艺也是主要的制造手段之一。诸如此类的工艺过程均包含有因加热而产生的燃料排放污染, 因工艺介质产生的排放污染, 因使用非环保溶剂作为稀释剂而造成的空气污染等等, 应采取相应措施进行控制。
( 1) 使用清洁燃料(例如天然气)作为锻、铸工艺过程的热源, 或采取电热等手段不失为利于环保的上策; ( 2) 在工艺介质方面尽可能减少对人体、环境及土地有害的物质的使用也是非常重要的措施之一; ( 3)上述工艺过程中值得一提的是涂装工艺, 因其历史悠久正成为汽车防锈、防腐及外观美化的重要工艺手段,但确实存在着油漆材料的更新换代问题。目前, 涂装材料仍以溶剂型为主, 其挥发性较强, 尤其是苯类溶剂对人体有副作用。为此, 国际、国内的涂料生产行业正在为汽车工业开发更新一代的水性涂料, 其在车身及车架底漆工艺中的使用正在逐渐扩大。汽车生产企业的技术改造和技术进步是改变非环保工艺过程的必要手段, 只有增强企业的技术改造和技术进步能力, 才能使其步入良性循环, 实现企业的可持续发展。
2.2 零部件制造过程作
汽车制造企业40%以上的零部件均为外部采购,因此仅控制汽车企业本身制造过程的环保指数是很难达到整体要求的, 这就要求汽车零部件制造商加入到环境保护行列中来。零部件工业应积极采用对环境友好的加工工艺, 选择对环境友好的材料, 并为汽车工业尽可能多地提供新材料、新技术的信息, 与汽车工业共同发展。无论是汽车制造还是零部件制造, 减少噪声、振动、化学介质、电辐射等的损害, 都是降低污染的重要措施。有理由相信, 这些措施将被越来越多的人接受并付诸实施。
3 汽车节能技术
汽车节能主要是在汽车发动机方面下功夫, 主要是利用电子控制技术实现其理想的工作状态, 如燃油电子控制喷射技术、稀薄燃烧技术、优化设计燃烧系统、闭环控制技术等。当前, 汽车节能不仅是节省资源, 也旨在减少对环境的污染, 因为汽车减少了燃料消耗, 也就减少了CO2的排放。
3.1 汽油机的燃油电子控制喷射技术
汽油机燃油电子控制喷射系统不论在任何环境条件和发动机处于何种工况下都能精确地控制混合气的浓度,使汽油得到完全充分的燃烧。这大大降低了废气中有害成分的含量,还使发动机具有优良的燃烧经济性。可对供油、点火、温度等进行集中控制,使发动机工作性能提高,发动机输出功率增加,燃料消耗量降低。还可以使发动机经常处于稳定运转状态,在各种工况下都能使汽车根据驾驶员的要求正常行驶。此外,由于汽油机燃油电子控制喷射系统不存在喉管,进气阻力小,不易产生气阻,向各缸分配汽油均匀等优点。
3.2 稀薄燃烧技术
稀薄燃烧技术具有许多优点,在燃油经济性方面,稀燃发动机空燃比大,燃烧循环更接近定容循环,因此其热效率较高,燃油经济性好。由于稀燃混合气燃烧温度低,燃烧产物的离解损失减小,并且降低了与气缸壁面的传热,也使热效率得以提高。稀燃发动机一般不受到高负荷时的爆燃极限的限制,可以采用较高压缩比,这也有利于热效率的提高。当采用稀薄混合气燃量加小了泵吸损失,这对火花塞点火发动机部分负荷经济性的改善是很明显的,同时也可以采用变质调节,不用节气门或是小节流,这样会大大减小泵吸损失,特别有利于改进发动机部分负荷性能。对发动机排放方面,随着空燃比的增加,由于采用稀的混合气使燃烧温度降低,NOx 的排放明显减少,同时燃烧产物中的氧成分有利于HC 和CO 的氧化,因此,HC 和CO 的排放也减小,然而,随着空燃比增加到一定程度,由于燃烧速度的降低可能会使燃烧不完全,HC 的排放会迅速增加。如果能合理地设计紧凑的燃烧室,并组织好空气运动使燃烧在短时间内完成,那么三种排放都可以大大减少。
3.3 优化设计燃烧系统
设计者对燃烧室的布置位置、燃烧室的形状以及喷射系统进行优化,具体涉及到火花塞的安装位置、缸盖和活塞顶的形状以及进排气门的数量和尺寸等一系列问题,以此来改善燃烧情况。
3.4 闭环控制技术
电喷发动机闭环控制系统是ECU(计算机)、传感器以及燃油量控制装置之间的一个关系,由于能保证发动机在理想空燃比附近的工况运行,所以车辆动力性很好,还能省油。
4 积极推广应用替代能源实现环保
一方面从节能角度考虑, 寻找石油枯竭之后汽车的代用燃料; 另一方面从环保的角度考虑, 寻找排放更干净的燃料。目前经研究并在一定范围得到推广应用的替代能源主要有天然气、甲醇、氢气、电力等。
4.1天然气
用天然气作为汽车燃料已有几十年的历史。早期是在天然气的产地用以代替汽油, 用在公交客车上, 采用常压或低压供气, 在车顶背一个大气袋, 如我国四川在20 世纪60 年代就已应用, 在新西兰、俄罗斯等国也早已应用。现在因天然气汽车的排放比较干净, 与汽油车相比, 排气中的HC 和CO 都可大幅度降低, 经调整空燃比也可使NOX 的排放量降低, 所以从环保的观点出发, 天然气汽车目前得到了比较好的应用。
4.2甲醇
甲醇在常温下为液体, 作为汽车燃料容易使用。甲醇目前多由天然气和煤制取, 但也可以通过生物制取,有着丰富的资源。作为汽车燃料, 因甲醇分子(CH3OH)本身含氧, 有利于燃烧, 燃烧时不冒黑烟, 不产生高分子烃, 因此微粒排放物少。排气中HC 的含量少, CO 的含量与汽油机差不多,NOX 的排量可以减少。从排放角度看, 它是一种比较好的替代燃料。
4.3氢气
使用氢气作为汽车燃料, 从排放的角度看是最理想的, 排出的绝大部分是水蒸气, 有害气体几乎为零, 可能只有少量的NOX。氢气也许是今后最有前途的汽车燃料。氢气作为汽车能源有两种方式: 一种是直接作为燃料燃烧; 另一种是以氢制成燃料电池, 利用产生的电能驱动汽车。但目前有些关键技术问题还没有解决, 制约了它的应用。主要问题是氢气安全的高效储藏和运输方式。目前研究的一种方式是液态氢储罐; 另一方式是储氢合金。储罐需要真空绝热, 以保证安全, 成本非常高。利用储氢合金吸附氢气, 使用时加热释放氢, 但储氢合金体积和重量都比较大。各发达国家都在加紧研究氢气汽车, 有的已有实验车在进行道路试验, 德国已完成了氢气汽车的安全性试验。氢气汽车的基础研究一旦获得突破, 作为汽车最理想的燃料, 氢气燃料的应用会迅速推广。
4.4电动汽车
电动汽车并不是新的发明, 其实以前各国大城市中的有轨和无轨电车就是电动车。后因有轨和无轨电车灵活机动性差等原因, 纷纷淘汰。但近些年来, 随着汽车数量的增多, 汽车污染日益严重, 人们觉得对这种无污染的电车需要重新认识, 有些国家有恢复的趋势; 也有些将这种电车保留下来, 还有发展的趋势。
本文所说的电动汽车是指自带电源, 由电动机驱动, 没有轨道和空架电线的汽车。为解决汽车的污染问题, 电动汽车是目前世界各国汽车技术界研究的热门题目。有人说电动汽车是绿色汽车, 是零污染汽车, 但也有人持不同意见, 认为充电供给电动汽车的电能是由发电厂生产的, 而发电厂生产电能已经造成了污染。所以认为电动汽车不能称为零污染汽车。这无疑是对的, 但发电厂一般都远离繁华城区, 因此不会对繁华城区造成污染。另外, 如果发电厂不是火力发电厂, 而是水力发电厂, 那么生产电能的过程不会对环境造成污染。
5 结束语
篇3
关键词 热处理节能;环保;发展
中图分类号:TG15 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-007-02
在国民经济的制造技术当中,以焊接、铸造、热处理以及塑性加工、电镀材料所形成的加工是作为我国的基础制造,这对于推动我国经济发展以及在增长国防力量方面起到了非常重要的作用,并且占据主导地位。在我国的国民经济增长当中,机械工业是有着重大的贡献,是作为耗能和耗材的重要行业,同时也是造成排污压力的一个重要行业。在机械工业制造当中,它需要应用大量的石油与钢铁和化工等原材料,并且这种产品在排污和耗能以及可靠性方面会影响到生产的清洁水平,因此,对于在机械工业领域当中所造成的污染问题则是不可小视的。
1 机械工业发展的现状
在我国的国经济当中,机械工业对于国民发展以及国防力量都起到了极大的重要作用,并且占有主导地位。但是,由于机械工业的能耗相对较高,并且给环境造成了严重污染,资源的消费比重也很大,对于环境治理以及劳动保护都比较薄弱,而我国的环境污染大多数都是因工业生产影响所造成的,在污染物当中却是因各种装备以及各类机电生产所造成的,所以机械工业它不仅仅只是一个耗能大户,它也是造成污染的一个重要行业,现阶段对于怎样治理工业污染以及它的防治工作是我们急需解决的重要问题。在机械制造的过程当中,尤其是对热加工处理当中,这是消费资源比较密集的一个行业,它是高排放、低效率以及高消耗的问题是非常严重的。例如,电镀行业在生产过程当中是产生严重污染的一个行业,在生产当中会排放很多的污染物以及重金属离子和阴离子等产物,在处理的过程当中如果没有达到标准,则会严重的对环境造成污染,甚至危害到人们的健康身体。
2 热处理节能
对于加热设备在节能方面是为作热处理节能非常关键的一个重要因素,现阶段,在热处理生产应用的设备当中,一般应用陈旧设备的比重是非常大的,在众多的加热设备当中,主要是以重质以及轻质的耐火砖等保温材料进行建造的,这种材料的保温性能是相对较差的,由于设备储热量非常大,并且热效率也相对较低,所以就给能源造成了严重的浪费情况。所以,应尽量使用耐火性能比较好的保温材料,以便可以对设备进行改造控温以及节能等方面的发展,在当前的控温设备当中,主要是以电子电位差计控温柜为主,一般的送电方法是全负荷的,所以会给炉温造成极大的波动,同时也影响了生产质量,给能源造成浪费。但是,如果是应用微电子对设备进行控温,则可以减少负荷,从而也节约了一定能源。所以,对于旧设备必须要进行有效的改造,从而发挥它的重要作用。
3 节能工艺
在热处理的工艺节能当中,由于见效比较快,投资较少等优势,但是,在长期以来,由于人们受到传统观念的重要影响,选择工艺方法以及参数时都相对较为保守,同时,应用余热一般也被忽视掉,所以,对于工艺节能也就没有得到一定的重视。提高热处理的节能意识途径主要有以下几个方面。
1)可以应用工件的余热是对热处理节能的一个重要方法。通常情况下,在工业生产过程当中可以应用工件在锻后所剩下的余热,并且可以在铸后利用余热对其正火处理等,这种方法可以减少生产周期,同时也可以降低热处理的能耗。但是,在现阶段这种方法应用的很少,还有待提高。
2)在生产过程当中,操作人员在对工艺参数进行确定时,一般只重视质量,却忽视的节能的重要作用。所以,必须要对传统工艺进行大量的研究分析,并且促使把工艺参数确定在一个合理的范围当中。
3)由于在选择热处理的方法时这对耗能会存在很大的影响,所以,设计热处理时必须要把节能放在一个主导位置。通常情况下,一般化学的热处理能耗会高于普通热处理。如果在节能的方面进行考虑时,选择热处理方法时应注意几个方面:应以局部加热为主,不能用于整体加热:应进行局部的淬火处理,从而也就降低了工件的能耗。
4 发展措施
1)必须要从根本上解决材料加工时的污染以及耗源等相关问题,并且转换解决问题的观念,尽量在区域内进行集中的处理。在热处理、铸造以及电镀行业当中都存在同类的问题。对此,如果在条件允许的地区应建立一个以热处理以及铸造等生产的园区,并且对其进行规划,从而集中治污和管理,从根源上解决排放污染问题。
2)在真空加热过程当中,可以把工件放在大气压以下的负压空间,这种方法不仅可以防止出现脱碳和氧化,还具有脱气、少变形、脱脂以及净化表面等优势。应用这种方法还可以减少工期,其性能比较优良,是比较理想的一种处理技术。这种技术已经大量的应用在汽车零件、模具等生产当中。在先进的一些工业国家当中,真空热处理会占到所有设备总量的三分之一,当前,在我国已经有部分生产商制造这种产品,但仍然不能满足广泛的需求,所以,就必须要不断的研发新产品,以满足市场的需求。
3)应用感应加热的热处理方法主要是通过电磁感应的工作原理,它的主要特点就是方便控制,加热快、脱碳少、表面氧化、少污染等特点。
4)在热处理过程当中,对于在智能化热处理以及在计算机模拟过程当中,必须要对每个环节都得到良好的控制,从而确保机械产品可靠、环保、精密、节能等特点。如果是在传统的技术当中,只会凭经验对其进行估计,会对工艺的规范性以及工艺要求进行盲目的制订,没有良好的性质,从而质量出现不稳定,同时也降低了使用寿命。此外,如果设计不合理,可靠性也较差,因控制不当也会对环境造成一定的污染。因此,只有大力发展热处理的技术才是节能环保的必由发展之路,转化为知识密集型技术。同时也可以应用计算机的辅助技术,以实现计算机智能化的热处理控制。
5 结论
总之,在当前情势下,各行各业均以对节能环保的发展有了一定的重视。对于我国的热处理行业当中,由于生产设备相对比较陈旧,并且也存在工艺落后等相应的严重问题,因此,在节能环保工作当中的力量也相对较薄弱,因此,节能具有很大的潜力作用。在热处理的生产当中,能源是作为生产的重要基础,所以节能也势在必行。
参考文献
[1]吴光治.热处理的节能减排[J].热处理技术与装备,2008(3).
篇4
近年来,随着城市化进程的加快,越来越多的人口由农村涌进城市,国内各大城市的地面交通均面临着巨大的压力,城市轨道交通成为一种有效疏导地面人流和缓解交通拥堵的重要手段,目前已在国内多个城市建成并投运。地铁的建设不但有利于改善交通出行结构,适应城市不断增长的运能需求,减少日益拥堵的机动车产生的废气、噪音对环境造成交通污染。地铁的节能与环保在当今社会能源有限的条件下,越来越被人们所重视,节能这一概念也慢慢深入人心。同时,我们需要考虑这么大的投资的工程的节能、环保问题。因此在我国各大城市建设地铁工程建设中,在满足安全稳定性以及经济性的前提下,应尽量考虑设计中的环保节能问题。
现在人们所普遍认为建筑节能,其实际含义比字面上的意义丰富、深刻得多,即“提高建筑中的能源利用率”,也就是说要从积极意义上提高能源利用率。
而地铁被公认“节能环保、绿色出行”的典范,现在就地铁建设、运营等几大方面节能环保措施浅谈一下。
1)首先考虑线路节能问题,优化线路节能坡,地铁线路理想的纵断面是将车站设在纵断面的凸形坡段上,使列车进站时上坡,将动能转化为势能,列车出站时下坡,再将势能转化为动能,这样有利于减少能量消耗,达到节能的目的。同时地铁设计初期要考虑到尽量减少曲线弯道线路的设计。
2)减少噪声的影响:为减少施工中的机械设备对周围居民、有保护价值的建筑物产生“嗡嗡”的震动影响,除运用环保新技术外,设计专家也想出了许多办法,在建设过程中采用低震动的施工方式,尽量使用低震动机械;针对在施工和运营中会产生一定噪声、震动、电磁辐射、废水、废气及固体废物等,为有效保护环境,采取了如轨道减震器构件、弹性短轨枕整体道床、设置声屏障等防护和治理措施。
3)供电系统节能:电能成为了地铁运营的“动力”能量。地铁供电系统是为地铁运营提供所需点那个的重要系统。除了为地铁列车提供电力牵引的电能外,供电系统还为地铁运营服务的辅助设施包括照明、通风、空调、信号、防灾报警,自动扶梯提供电能。因此做好电能节能是节能环保工作中的一项重要工作。
4)地铁屏蔽门的安全节能、环保功能:
(1)地铁屏蔽门系统的主要功能是安全、节能、改善乘客候车环境,是现代化地铁工程的必备设施。乘客跳下轨道捡拾物品或不小心从站台跌落轨道的险情时有发生,为保证乘客安全,沿地铁站台边缘设置屏蔽门,将列车与站台候车室隔离。地铁安装屏蔽门系统后,不仅可以防止乘客跌落或跳下轨道而发生危险,而且其作为一种高科技产品还具有节能、环保的功能,屏蔽门可以有效的减少站台区与轨行区之间的冷热气流交换,降低环控系统的运营能耗,节约运营成本。装设站台屏蔽门后可避免大量冷气进入隧道,减少列车刹车时所散出的热量进入候车区域,并减少站台出入口由于列车活塞作用吸入大量新风所形成的负荷。
(2)屏蔽门的安装将地铁站台公共区与隧道轨行区完全隔离,这样能大大减少车站的冷气通过隧道而散失,达到节能的目的。
(3)由于地铁屏蔽门隔离了站台与轨道,减少了列车进站时对站台候车乘客带来的噪声影响,为乘客提供了一个舒适的候车环境,更重要的是屏蔽门有效地防止乘客掉、跳轨道事故的发生,保证乘客的生命安全,并降低了人工成本,减少了对站台工作人员的数量要求,让地铁的日常运营管理所需费用减少。使用屏蔽门后地铁站台工作人员人数相对减少,客流量较大车站只需两名站务员,而客流量较小车站只需一名站务员,这样大大减少了人工成本。目前新建的地铁站全部安装了屏蔽门系统,早期建成的地铁站也陆续开始安装了屏蔽门系统。而采用屏蔽门系统已成为我国地铁节能的重要方法。
5)自动扶梯是城市轨道交通系统中的一个重要组成部分,它每天担负着运送大量客流的任务,其对客流的及时疏散起到了至关重要的作用。因此在选用自动扶梯应考虑节能环保、变频调速的。它的节能主要表现在装有自动感应装置,在有人乘坐扶梯时,扶梯以正常速度运行。当无人乘坐时,通过变频调速,降低扶梯运行速度,从而达到节能的目的。同时在客流量较少的车站出入口不安装自动扶梯或只安装一组自动扶梯,这样避免了不必要的能源浪费。
6)站厅、站台照明设施的节能对于站厅、站台的照明,采用多路交叉供电,应能节省更多的电能。按照设计规范的照度标准配备照明设施,但运营时通过节能运行模式,采取打开一部分照明灯,关闭一部分照明灯的办法来达到节能的目的。在地上条件允许的情况下,地铁站设计为阳光绿色车站。采用自然光和自然通风,白天可以适当减少车站的照明。可以充分体现被动式的节能的生态理念。
7)从地铁的建筑布置看每一个室外出口都不要和地面齐平,要进入地铁口,必须要踏上三级台阶,然后再往下进入地铁站。这三级台阶的作用不容忽视,在下雨天它可以阻挡雨水倒灌,从而减轻地铁的防洪压力,从而避免雨天被淹的惨剧,地铁的每一个出口都应设置一个弯,不要直接通到室外,这样表面看来是对出口的复杂化,但如果从减少能量损失的角度来看是非常合理的,这样可以大大减少地铁站台和外部的热量交换,从而减轻了空调的压力,大幅度节省了电能的输出。
8)选用高效节能环保车辆。a、选用交流电机具有效率高、故障率低的优点。同时采用VVVF调速系统,该系统为变频调速,利用再生制动,可使列车在进站制动时电动机的工作原理变为发电机,将列车制动时的动能转化成电能。b、选用低噪声车辆,在车内:列车在静止条件下的测得的噪声水平不超过69dB(A),列车以正常方式加速、惰行或制动时,测得的噪声水平不超过75dB(A),司机室内噪声不大于74dB(A)。在车外:列车在地面上线路上运行,以正常方式加速、惰行或减速运行时,车辆发出的噪声不超过80dB(A),车外噪声测试根据ISO3095进行。
篇5
摘要:本文从路灯照明工程的实际出发,分别从路灯设计、降压、绿色照明等节能途径和方式,就如何以科学的实现道路照明的节能,阐述几点体会。 关键词:路灯;系统设计;绿色照明Abstract: This paper expounds several views on how to realize the energy saving of street lighting scientifically from the street lamp design, reduction voltage, green lighting and other energy-saving ways and means, based on the practice of the street lighting project.
Key words: street lights; system design; green lighting
中图分类号: TD625 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
路灯作为城市亮化工程的主要组成部分起到了非常重要的作用。路灯不仅提供夜间交通安全照明,更是维持夜间治安必要的设施,从路灯设施的好坏可以看出城市现代化的水平,世界各城市对路灯设施的建设均非常重视。资料显示目前我国用于照明的年用电量达4100亿千瓦时,约占全国总发电量的12%,而城市照明的年用电量约占全国总发电量的10%~18%。在这个数据的背后隐藏有诸多城市在积极注重城市形象建设和品位提升,加强城市亮化工程的建设的同时,也造成了城市亮化照明用电消耗的大幅提升。特别是随着近几年来能源价格的大幅上涨,庞大的路灯电费开支也成了当地财政的大负担,缺电和照明落后成为制约经济发展的瓶颈。从路灯照明的实际出发如何科学的节能成为路灯行业很重要的一个问题。以我们在实际道路照明节能工作方面的一些认识,应从以下几方面采取节能。 一、 合理的灯具选择及布置根据建设部行业标准CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》以及我们的实践经验、实际情况,严格按照设计标准的要求进行合理选择路灯的布置模式、路灯的间距、高度等,同时要求合理选择照度标准和功率密度值,确定合适的光源,以实现合理的照度,避免或减少路灯设计的盲目性,从而达到路灯的节能。 二、 稳压降压调光节能在道路照明工程中,照度受电网电压影响,而电网电压受负荷影响,在负荷高峰时电压偏低,在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰,此时电网电压低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜时为道路交通量低谷,此时电网负荷是低谷,而电网电压偏高,光源发出的光通量高,路面照度高。这种不合理现象,造成既影响交通安全,又严重浪费能源和资金的现象,将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端,在电压波动较大时,人流较小的后半夜,采用该装置在合适的照度情况下,降低较高的电压,达到节能。三、半夜灯方式半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式,半夜灯是指在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯,由于后半夜人流量、车流量较少,亮度不需要太高的情况下,在23:00以后灭一部分灯,以达到节约电能的目的,其特点是:投资小,见效快,且效果明显、方法简单易行、维护方便,节电率达到20%以上;其最大的缺点是照度不均匀。半夜灯如果与路灯无线监控系统配合使用效果更佳,半夜灯亮灭灯时间易于调整。四、选用高效节能的照明系统1 、光源:①用紧凑型荧光灯(节能灯)取代白炽灯与小功率的高压汞灯,一支18W的节能灯的光通量相当于一支100W的白炽灯,节能效果显著;②用高光效高压钠灯和金卤灯取代高压汞灯和普通高压钠灯,例:功率为400W的高压汞灯、高压钠灯,高光效高压钠灯(飞利浦系列)它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM,分别提高118%、13%,节能效果显而易见;③采用LED灯取代传统的霓虹灯,其特点是:亮度高;可通过控制器达到多种色彩和图案的变化;功耗小,寿命长,同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%,寿命却是霓虹灯的5—10倍;维修方便、简单。的高压汞灯、高压钠灯,高光效高压钠灯(飞利浦系列)它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM,分别提高118%、13%,节能效果显而易见;③采用LED灯取代传统的霓虹灯,其特点是:亮度高;可通过控制器达到多种色彩和图案的变化;功耗小,寿命长,同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%,寿命却是霓虹灯的5—10倍;维修方便、简单。 .2 、灯具:选用IP防护等级高,反射效率高的照明灯具。 3、 电器:气体放电灯具有负的伏安特性,所以必须串联镇流器工作,通常的电感镇流器功耗大,可达到灯本身消耗功率的10%以上,且功率因数为50%左右。①通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上;②采用电感节能整流器取代普通镇流器,可节能5%左右;③2002年部分厂家推出电感调光镇流器,它是在镇流器中多设置一个抽头,利用调节器预设的时间调整输出电压,从而调整输出电流达到节电目的,现有400W250W、250W150W两种规格,其特点是:节能效果显著、照度均匀、尤其适宜旧街道改造。4、电子镇流器取代电感镇流器。五、路灯控制柜节能路灯节能控制柜安装于线路前端,可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等,对节电系统的工作曲线进行自动控制,从而轻松调控整条线路上的负载,节电率高达40%。 六、 优化配电线路节能 路灯线路系统较长,线路损耗、压降都一定程度影响了路灯的照度,浪费了电能,因此在设计线路时选用较粗的电缆截面,适当增加线路的负载能力,不仅为以后灯箱广告、景观照明留下余量,同时能有效减小压降与线路损耗,既延长整个线路系统的寿命,减少了维护维修率,还节约了电能。 七、无功补偿节能 无功功率增加了变压器及导线的容量,由于装置及导线饿电阻,无功电流变成热而直接损失,因此提高功率因数,减少无功功率成了节能很必要的手段,通常采用安装合适的电容,提高功率因数达到节能。 八、推广绿色照明光源 随着经济发展,我国的照明用电将大幅度提高,绿色节能照明的研究应用,将越来越受到重视。太阳能LED照明灯具作为冷光源产品,具有性价比较高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等特点,可广泛应用于绿地照明、公路照明、广告灯箱照明、城市造型景观照明及家居照明系统,但太阳能LED照明灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈。根据城市路灯照明的实际情况,采用节能高效的节能灯、LED路灯、太阳能灯等,在合适的道路,选用较好的产品,代替原有的低效有害光源,可以很好地达到路灯的节能。九、 采用智能化集中控制 城市照明的智能化控制,特别是路灯“三遥”监控系统的发展,对路灯节能起到了巨大的推进作用,利用计算机、有线或无线的传输方式,动态的对路灯远距离实施监控和管理,能够准确的报出故障,合理的开关灯,十分有效地达到路灯的节能目的。
篇6
关键词:高层建筑结构、节能与环保、安装
一、我国高层建筑结构的现状
随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。而在发展中国家,绝大部分的高层建筑采用钢筋混凝土材料建造,且由于高性能混凝土的发展和施工技术的进步,钢筋混凝土结构仍是今后高层建筑的主要结构形式。特别是近年来,由于钢筋混凝土结构的优点,发达国家采用钢筋混凝土材料建造的高层建筑的数量也在日益增多。当然,钢筋混凝土结构的构件断面尺寸大,减少了建筑使用面积;自重大,致使基础造价增高,抗震性能差等。因此为充分发挥钢材和混凝土这两种材料的特点,更为合理的结构形式是同时采用钢和钢筋混凝土材料的混合结构或组合结构,已成为近年来研究的热点和发展的方向。
同时高层建筑的节能与环保不仅是建筑本身的节能,且由城市的综合环境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向;护结构保温、隔热的性能;门窗质量等许多综合性因素构成,因此,高层建筑的节能首先重视。
二、影响建筑节能与环保的因素
(1)高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的2 5%左右
建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。
(2)高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一
在冬季,风力造成的建筑热损失很大,增大冷空气的渗透量,使室内热损失加大。由于建筑某些部位处理不当,墙体内部易产生冷凝水。因此,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。
三、节能环保前提下的建筑结构设计原则
随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能环保建筑”“绿色建筑”、成为当前最热的话题,绿色节能建筑的标准应该统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。
我们在节能环保的建筑设计上要遵从以下原则:
首先是资源利用效率要达到最高。建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则,指的是对各种建筑用的资源,包括能源、土地、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能的节约能源。
其次是对环境影响最小。要达到对环境影响最小,要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。三是重复利用建筑材料。四是要尽可能利用既有建筑,提高建筑物的寿命。
最后是对生态环境最好。对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利,人也是自然生态中的一部分,“以人为本”的建筑设计原则,不单只是满足“人”的物质与精神需求,更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需考虑到未来的的可持续发展。
四、建筑结构的节能与环保的设计
(1)加大对清洁能源的利用。
如太阳能、风能、潮汐能、地热等,既可减少对资源的消耗也会减少废气污染,尤其是太阳能在我国大部分地区都可以大力推广。高层建筑的屋顶完全可以安装太阳能电池板,产生的电力可以供给大楼自身的一部分使用。农村地区则可以利用沼气来发电、供热。
(2)推广水资源的循环利用技术。
雨水的收集、沉淀、再利用系统在外国已经开始进入实际应用阶段,而在我国雨水的利用几乎是空白,我们只是考虑怎样将其从建筑及周围场地中排走雨水完全可以胜任如清洁地板、浇灌小区绿地之类的使用需要。
(3)就近取材,尽量减少运输能耗。
在当地的建筑面上就可以多采用一些本地石材做装饰;南方地区多产竹子,可以在施工中尽量多用竹脚板、竹模板;海南岛的工地完全可以使用当地高质量的海沙等。
(4)减少对不可再生资源的消耗,相应的加大再生材料、环保材料的使用比例
我国正在大力推进工业固体废渣在建筑材料中的综合利用,混凝土骨料、筑路材料、砖瓦砌块、陶瓷、耐火材料等建筑材料已经在大量使用工业固体废渣做为原材料。用粉煤灰为主要原材料生产的加气混凝土砌块比传统的粘土砖更轻,保温隔热效果更好,是很好的填充墙材料。
(5)加大对不合格、不达标建材生产企业的治理力度。
这样可以减少建材生产中对环境的污染,而且可以减少有毒物质对建筑使用者的健康伤害。
(6)尽量减少外立面上幕墙的面积。
幕墙的面积应适当减少,一是可以降低反光所造成的光污染,二是建造成本可以降低,三是保温效果可得到提高,四是将来的擦洗、维护、保养成本也可降低。
(7)对于新建建筑要严格按照节能标准进行设计与施工。
屋顶、墙体以及外门窗的保温措施在冬季节约了采暖能耗,到夏季又可节约空调制冷能耗。节能灯具、变频空调可以节省相当数量的电能。另外建筑方位朝向、体型、间距等规划布局也能很大提升节能效果。
(8)对于已建成老建筑的节能改造。
我国现阶段仅4%的建筑采取了节约能源的措施,在总量中所占比例还很低,大量的高能耗的老建筑通过改造是可以在一定程度上达到节能要求的。
(9)建筑垃圾的合理处理。
一方面可以在设计安装中合理利用模数以减少材料的浪费和垃圾的产生;另一方面如果能分类堆放,就可以对其进行回收并再生利用,既有很高的环境价值也有经济价值。
五、 建筑各部位的节能环保构造设计
1、屋顶的节能设计。
屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶;②加强屋面保温措施;③根据需要,设置保温隔热屋面。
2、楼板层的节能设计。
主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
3、建筑护墙体的节能设计。
墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,
4、建筑物围护结构细部的节能设计。
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论文摘要:本文将从建筑设计与环保节能的紧密关系、环保节能前提下的建筑设计原则及环保节能建筑设计的技术措施几方面探讨现代化建筑设计新理念。
在国家大力提倡节能环保的大背景下,节能与环保已经成为建筑设计未来发展的大趋势。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善,居民住宅纷纷进行装修改造,居民装修不仅要考虑美观舒适,还要在考虑到设计的个性的同时,兼顾以人为本环保与节能的室内设施的设计和运用。
一、建筑设计与环保节能的紧密关系
住宅建筑设计中的生态平衡、环境保护与节省能源不是孤立的,也不是矛盾的,而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境,但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施,且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件,这种发展模式带来了当前环境和能源危机,进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。
随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染,绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化,结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏,也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计,不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题,也是一个直接处理人与自然的关系问题,实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。
二、节能环保前提下的建筑设计原则
现如今,随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能建筑”“绿色建筑”、成为当前最热的话题,绿色节能建筑的标准应该统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在节能环保的建筑设计上要遵从以下原则:
首先是资源利用效率要达到最高。建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则,指的是对各种建筑用的资源,包括能源、土地、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能的节约能源。
其次是对环境影响最小。要达到对环境影响最小,要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施,因为这样可以减少运输对环境的影响,而且可以支持当地经济的发展:三是重复利用建筑材料。在建筑选材时,要考虑材料的可循环使用,这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑,提高建筑物的寿命。
最后是对生态环境最好。对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利,通常我们说“以人为本”是正确的,但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分,“以人为本”的建筑设计原则,不单只是满足“人”的物质与精神需求,更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需考虑到未来的的可持续发展。
三、节能环保建筑设计的技术措施
(一)室内装修节能改造
在我国城市住宅设计中,卧室是住宅中唯一的主要空间,要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的住置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境。在室内功能区域和空间划分处理上多考虑环保和节能性因素。设计上选用透光性隔板方式解决通风、照明及可调节、可移动式的家具等,在室内培植适宜的绿植,达到净化空气调节空气的作用。
在采暖设计方面,结合供热需求,应选用传导和容量适宜的供暖材料,暖气片作为采暖主要方式,在装修暖气片时,应少包装,最大程度发挥其散热性。对于住宅小区的供暖系统设计,如果规划和设计合理,不仅能够实现较好的系统控制和计量功能,同时可以降低能源的浪费。
提倡运用可回收性节能和节水技术;选用适宜的照明设备控制节能,减少不必要的电能耗费:然而要兼顾节能和装饰,还要做到量体裁衣。在很小居室内使用大型灯具,即便采用节能光源,同样会造成能源的浪费。卫生间、厨房等应该选择有防潮、防水功能的灯具。
结合装饰考虑室内环境的自然通风性能,以利于空气对流交换,在装饰上设遮阳窗帘,采用室内电热水器与太阳能热水器相结合,减少室内热水耗能,从多方面达到节能目的。
(二)室外装修节能改造
在住宅体型设计时,依据民用建筑节能设计标准,进行节能住宅设计时,在满足一定体型系数限制条件下,节能建筑本体围护结构应达到规定的热工指标要求。注意用最少的围护结构面积形成满足功能要求的室内空间体积,其意义在于减少不必要的墙体外表面积,避免热损失。
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关键词:建筑设计 环保节能 技术措施
在国家大力提倡节能环保的大背景下,节能与环保已经成为建筑设计未来发展的大趋势。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善,居民住宅纷纷进行装修改造,居民装修不仅要考虑美观舒适,还要在考虑到设计的个性的同时,兼顾以人为本环保与节能的室内设施的设计和运用。
一、建筑设计与环保节能的紧密关系
住宅建筑设计中的生态平衡、环境保护与节省能源不是孤立的,也不是矛盾的,而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境,但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施,且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件,这种发展模式带来了当前环境和能源危机,进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。
随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染,绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化,结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏,也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计,不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题,也是一个直接处理人与自然的关系问题,实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。
二、节能环保前提下的建筑设计原则
现如今,随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能建筑”“绿色建筑”、成为当前最热的话题,绿色节能建筑的标准应该统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在节能环保的建筑设计上要遵从以下原则:
首先是资源利用效率要达到最高。建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则,指的是对各种建筑用的资源,包括能源、土地、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能的节约能源。
其次是对环境影响最小。要达到对环境影响最小,要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施,因为这样可以减少运输对环境的影响,而且可以支持当地经济的发展:三是重复利用建筑材料。在建筑选材时,要考虑材料的可循环使用,这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑,提高建筑物的寿命。
最后是对生态环境最好。对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利,通常我们说“以人为本”是正确的,但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分,“以人为本”的建筑设计原则,不单只是满足“人”的物质与精神需求,更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需考虑到未来的的可持续发展。
三、节能环保建筑设计的技术措施
(一)室内装修节能改造
在我国城市住宅设计中,卧室是住宅中唯一的主要空间,要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的住置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境。在室内功能区域和空间划分处理上多考虑环保和节能性因素。设计上选用透光性隔板方式解决通风、照明及可调节、可移动式的家具等,在室内培植适宜的绿植,达到净化空气调节空气的作用。
在采暖设计方面,结合供热需求,应选用传导和容量适宜的供暖材料,暖气片作为采暖主要方式,在装修暖气片时,应少包装,最大程度发挥其散热性。对于住宅小区的供暖系统设计,如果规划和设计合理,不仅能够实现较好的系统控制和计量功能,同时可以降低能源的浪费。
提倡运用可回收性节能和节水技术;选用适宜的照明设备控制节能,减少不必要的电能耗费:然而要兼顾节能和装饰,还要做到量体裁衣。在很小居室内使用大型灯具,即便采用节能光源,同样会造成能源的浪费。卫生间、厨房等应该选择有防潮、防水功能的灯具。
结合装饰考虑室内环境的自然通风性能,以利于空气对流交换,在装饰上设遮阳窗帘,采用室内电热水器与太阳能热水器相结合,减少室内热水耗能,从多方面达到节能目的。
(二)室外装修节能改造
在住宅体型设计时,依据民用建筑节能设计标准,进行节能住宅设计时,在满足一定体型系数限制条件下,节能建筑本体围护结构应达到规定的热工指标要求。注意用最少的围护结构面积形成满足功能要求的室内空间体积,其意义在于减少不必要的墙体外表面积,避免热损失。
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关键词:现代智能化建筑 低碳环保节能设计
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、现代建筑智能化的概述
智能化建筑IB(Intelligent Building)是信息时代的产物,它的基本要素是通信系统的网络化、办公业务自动化和智能化、建筑柔性化和建筑物管理服务的自动化。我国智能化建筑多集中在大城市,像瑞安这样的小城市还没有真正意义上的智能建筑,所谓的智能化建筑也只是些自动化功能的简单罗列。事实上智能建筑是建筑、装备、服务和经营四要素相互联系、全面综合并达到最佳组合以获得高效率、高功能和高舒适的建筑物
二、建筑智能化设计分析
建筑智能化设计,能够有效实现建筑节能与环保目标,是现代建筑领域的重要研究方向。建筑智能化从建筑环境的多角度出发,通过对空调、给排水、照明以及电梯等环节进行合理的优化和改进,从而对相关设备进行实施的监控和评估,满足相关工作需求的同时,有效地提升设备的综合使用效率,减少设备使用过程中的能源消耗问题,起到保护环境,减少环境污染的目的,实现良好的高效、低耗、污物等建筑环境,保证人类活动同自然生态的协调发展。
1、照明系统智能化设计。照明系统智能化设计主要包括两个方面,一是通过对建筑监控系统进行合理优化,实现对区域照明系统的有效控制,对照明设备进行定时的通断,对照明设备进行统一的监控和管理,从而保证有效控制照明系统的高效应用;二是通过对感应设备的改良和应用,做到对照明系统照度控制以及通关的控制,保证资源的有效利用。照明系统智能化设计,是现代建筑施工过程中尤为重视的一点,可以在最大限度上节约能源,降低建筑能源消耗。
2、空调系统智能化设计。空调系统智能化设备,能够有效提升空调机组的工作效率,减少共条机组台数,并可以根据相关感应设备,对室内CO2浓度进行有效的监控、对室内温度进行实时监控,通过数据反馈进行空调运行效率的智能化控制,从而有效提高空调机组的运行质量,避免能源消耗,优化室内环境,真正解决空调系统的能源消耗问题。空调系统智能化设计是现代建筑智能化发展的重要研究方向,在设计过程中,需要对硬件和软件进行综合的计量和分析,并加强对技术的优化和引进工作,保证室内环境和室内问题条件的基础上,做到对能源消耗的降低,并有效建立评价体系,建立良好的量化指标,使空调系统智能化设计真正起到良好作用。
3、给排水系统智能化设计。给排水系统智能化设计主要包括对水泵的故障报警、对水泵的状态检测以及对水箱的自动监控,使给排水系统能够针对不同的工作环境和工作状态进行自动调整,以满足用户的相关需求,并降低水资源的浪费问题。同时,给排水系统智能化设计也逐渐涉及到对雨水收集和利用的方面,通过良好的雨水收集系统,加强对雨水的有效利用,如园林绿化、建筑清洁以及部分生活用水的补充,提高雨水的综合利用效率,达到节约能源的有效目的。
4、建筑系统综合智能化设计。建筑系统综合智能化设计,就是充分的利用BMS集成系统,对建筑工程系统进行开放式的设计,通过对子系统接口的有效设计,有效的解决建筑系统的标准化,使建筑系统保持良好的互操作性,并实现建筑工程系统的局域网管理,提高建筑工程智能化系统操作性的简单化和效率化。建筑工程BMS集成系统的有效建设,能够对中央空调系统、建筑照明系统、建筑配电系统以及独立的发电机组进行智能化的协调和控制,能够根据相关数据反馈对相关建筑系统进行有效的调节和控制,减少建筑能源的消耗,减少能源的不合理的浪费,从而确保建筑工程的全自动运行。建筑系统综合智能化设计,是目前建筑工程智能化技术的主要研究方向,也是现代建筑工程智能化设计的主要目标,建筑系统综合智能化设计结合做了多种现代技术,在保证建筑工程良好运行状态的同时,做到了真正的环保性、安全性、智能性和可操作性,对于现代建筑工程发展具有非常积极的促进作用。
5、综合安保系统。综合安保系统是大楼管理重要的组成部分,是现代化安全保卫技术的集中体现。整个安保系统由视频安防监视、出入口控制、入侵报警、电子巡更、停车管理等系统组成。建设一个完整的、集成的、可靠的、易操作的安保系统,使其作为一个有机的整体对整个建筑进行监控和管理,并接人楼宇智能化管理系统,是建立安保系统着重要达到的目标。
三、建低碳环保建筑的重要性
低碳环保是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳环保实质是能源高效利用、清洁能源开发,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。发展低碳环保,一方面是积极承担环境保护责任,完成国家节能降耗指标的要求;另一方面是调整经济结构,提高能源利用效益,发展新兴工业,建设生态文明。今年全国两会上,民建中央提交的《关于发展绿色建筑促进节能减排提案》重点突出,将目光放在建筑节能领域。该提案强调,我国应该构建节能、节水、节地、节材、保护环境和减少污染的低碳环保建筑(绿色建筑),同时更注重人的舒适以及人与自然环境的和谐,因为这代表了现代建筑的发展方向。
四、低碳环保节能设计
1、低碳建筑内部环境设计
1)声、光环境设计
天然采光方面,整栋楼的设计为了增加日照时间,可以设计成波浪形或弧形。每个房间要考虑窗的面积及方位。设置反射光板或光导管等天然光导入设备,建筑内装修可采用浅色调,增加二次反射光线,通过这些手段保证获得足够的室内光线,并达到了一定的均匀度,由此减少白天的人工照明,节省照能耗。夏季要有可收放的遮阳篷在夏季尽可能减少不需要的太阳辐射热进入室内,门窗设置还要有利于自然通风,带走热量。冬季又有利于太阳光进入。针对声环境设计来看,设计师应考虑将卧室设置在背向噪声源的方向,这样可降低噪音30dB,有时可能和采光冲突。这就需要合理布局。采用隔音窗也能显著阻隔室外噪音;在住宅区沿路适当栽植绿色植物,对降噪也有一定效果。在实际的声环境设计中,可以采用多孔吸声材料,用亥姆霍兹共振原理组成的吸声构造。理想的做法是在建筑设计的同时进行音质设计,已达到人性化的温馨环境。
2)水、热环境设计
低碳建筑讲究节水,并且要考虑水质和水量两个问题。低碳建筑采用的节水方法有:选用有良好节水型供水设施;安装收集雨水装置,建立污水处理系统,就地处理污水。小区景观用水要专门设计并将其纳入全局一并考虑。热环境的实现尤其重要。小区的热供应该满足居民的舒适度的要求,并能实现建筑节能和环保的要求。夏季空调的室内适宜温度为22-27℃,冬季供暖的室内温度宜在20-24℃。可采用制冷、取暖、生活用热水联合供应的热环境技术。
2、低碳建筑外部环境设计
1)绿化设计
首先,应将建筑空间与城市绿化通过资源整合的方式达成统一。其次,将建筑与绿化复合,做到双方效益的最大化。建筑与绿化覆盖结合。再次,这种设计方式是一种人性化的方式去解决建筑与城市的生态问题。最后,这种方式有利于城市公共空间体系的整合。绿化是与自然环境有机的结合,而不是脱离地面而孤立存在的,是相互依存相互依赖的整体;同时,由于这种空间的连续性,建筑的可达行增加了,人们也能够从一个外部环境轻松地进入建筑的上部空间,并享有这份空间提供的视觉与心理上的轻松、愉悦。
2)智能系统设计
在满足需求的前提下,优化设备运行,减少设备开启台数和运行时间,节约电能,减少电厂大气污染物的排放,保护环境。通过建设方便、快捷的信息设施系统和信息化应用系统。使用户足不出户即可进行信息交流和应用,减少人们出行的交通压力及CO2排放量,保护环境;另一方面是紧跟低碳建筑的发展趋势,积极开发智能化技术在环保生态设施和系统中的应用,如对太阳能等可再生能源利用系统、雨水及污水综合利用系统的监控与管理等,与环保生态系统共同营造高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境,为建筑的可持续发展提供服务。在建筑智能化系统中最具节能降耗潜力的是建筑设备管理系统。建筑设备管理系统具有对建筑设备进行测量、监视和控制的功能,不仅保证各类设备系统运行稳定、安全和可靠。提高效率,降低运行费用,而且能改善环境,并达到节能和环保的要求。
结术语:现代建筑智能化与低碳节能建筑是适应新形势需要的,低碳经济时代的新建筑若想要有开拓性的创新,必须要破除传统的建筑学观念,深入研究低碳建筑相关的技术与方法。同时,需要建立科学与低碳建筑设计交融的框架体系,积极运用新科学影响下的各种技术手段尤其是计算机技术,探索高效的低碳建筑设计技术与方法,推动我国建筑行业的发展。
参考文献:
[1]王家隽.加强智能建筑全过程质量控制,促进建筑节能[J].智能建筑.2010.
[2]仇保兴.落实基本国策抓好建筑节能――建设部副部长仇保兴在全国节能工作会议上的讲话[J].建筑装饰材料世界.2010(09).
[3]建设部部长汪光焘:明确“十一五”建筑节能工作重点[J].建设科技.2009(09)
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关键词:节能建筑设计
随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑能耗日益增长,己经成为我国国民经济的巨大负担,是制约我国可持续发展的突出问题,降低建筑能耗刻不容缓。建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施。建筑设计是其中一个很重要的环节,有利于从源头上杜绝能源的浪费。怎样在建筑设计过程中体现和落实全面的建筑节能观,是建筑师需要探讨的课题。
1节能建筑的概述
节能建筑指在保证建筑使用功能和满足室内热环境质量条件下,为了使建筑物的采暖与空调能耗降低到规定水平,通过提高建筑围护结构的隔热保温性能、采暖空调系统运行效率和自然能源利用等技术措施;而且还要求,在不采用采暖与空调措施等情况下,室内热环境也要达到一定标准的建筑物。总的来讲,节能建筑就是一种冬暖夏凉、能节约能源的房子。
节能建筑是按节能设计标准进行设计和建造,其目的就是使其在使用过程中降低能耗。从广义上来讲,节能建筑就是遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、太阳辐射、建筑朝向、间距、风向以及外部空间环境进行研究后设计出的低能耗建筑。
2节能建筑的设计
2.1建筑物的总体规划的节能设计
住宅的总体规划应与单体建筑相协调,充分考虑各种宏观因素(如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等)对单体布局的影响,充分利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅建筑单体夏季都有充足的迎风面。单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,从而形成不利的小区微气候。因此,为了营造绿色舒适的小区微环境,应调整好单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区。
2.2建筑物平面的建筑节能设计
住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地(建筑行业“四节”之一)还可以大火节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中的消耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。由于我国地处北半球,太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能建筑朝向,此朝向夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系,容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风,因此,将住户长时间活动的居住空间(如厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南风位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。
2.3墙体节能设计
在建筑护结构中,墙体所占比重最大,因而外墙体的保温设计相当重要,必须改变以往的外墙设计,改为采用新的节能墙体材料。实施《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26―95)以来,外墙材料有了很大的变化。将承重粘土砖改为承重空心砖,增加了砖的孔空隙率,对保温起到了一定的作用,但由于施工砖墙体时,空隙易被砂浆堵住,难以保证保温效果。墙体改革,推动了新型墙体材料的发展,多种节能型墙体应运而生,主要有以下几种:
(1)承重空心砌块。它是由混凝土和多孔材料组成,具有高强、承重、保温、节能、导热系数低等特点。
(2)加气混凝土外墙。加气混凝土产品有粉煤灰加气和砂加气两种,有砌块、条板状,该类产品本身导热系数小,是建筑热工性能较好的一种新型墙体材料。
(3)内保温复合外墙。绝热材料复合在外墙内侧,构造特点与单一材料墙相比,构造组合合理,有较高的热绝缘系数,能较好地发挥保温材料的作用,在满足承重要求的前提下,砖墙可适当减薄。
(4)夹心复合外墙。将墙体分为承重和保护部分,中间留有20~50mm空隙,内填无机松散或块状保温材料如炉渣、膨胀珍珠岩等,也可以不填材料做空气层。
(5)外保温复合外墙。绝热材料复合在外墙外侧,这种结构的热稳定性好,可有效地提高保温隔热性能,同时还可以解决外墙常见的开裂、渗水等现象,但外保温层要求经得起日晒雨淋和冷冻的侵袭。
由于建筑物的设计使用周期一般都在50年以上,而建筑围护结构的保温层的整体作用的使用周期小于50年,因此,建筑设计应尽可能地使用轻质、高强度、保温隔热、节能、节地新型墙体材料,研究新的墙体构造及砌筑方法,发展节地、节能、利废、环保的新型墙体材料。
2.4门、窗节能设计
建筑的门、窗是用来通行、通风和采光之用,在建筑节能设计中也是重点处理的位置。因为建筑的通风、采光好时其面积就要相应的增大,这样与外界的交换就会变多,特别是最近几年在居住建筑中比较流行的大落地窗和玻璃幕墙,这些对室内的保温和隔热都带来很大困难。该建筑手法可用于夏天不太热、冬季不冷的地区,假如在东北地区使用,则必然造成冬季供暖负荷加大。导致能源浪费;若用于两广地区,则制冷费用必然上升,相当浪费能源,不宜用于量大面广的居住建筑。我国相继出现了一些地方性强制规范。所以建筑门、窗别是户门、阳台门及外窗必须进行合理的节能设计,要在设计中提高门、窗的保温和隔热能力,增加门、窗的密封性,减少通风次数,同时要减少门、窗的面积及透明程度,以保证建筑能耗的降低。另外要合理地控制窗地比,合理地减少开窗面积是建筑节能设计的重要措施。
2.5屋顶节能设计
屋顶耗热量约占整个住宅建筑耗热量的7~8%,有数据表明:夏季项层室内的温度要比其他层高约3℃左右,因此,在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋顶保温隔热的研究。①平屋顶保温应优先采用倒置式屋顶,即保温层置于防水层之上。保温层兼对防水层起保护作用,倒置式屋顶较正置式保温屋顶耐久;②由于深色的屋顶仅反射近30%的目照,而非金属浅色的屋顶至少反射60%的日照,反射率高的屋顶可节省约30%的能源消耗。因此,应尽量采用节能浅色坡屋面,它既能有效排水,防止屋面渗漏,又能有效隔热保温,节约能源;③屋顶排水宜采用有组织排水,收集的雨水可以通过中水系统的处理进行冲刷、浇花,特别是在降雨量大的地区或水资源短缺地区更应如此。
3重视新能源系统在建筑节能设计中的实践
3.1太阳能热水系统
太阳能是一种能量密度较低的环保能源,其中热利用的太阳能热水器技术已趋成熟,我国目前是世界上太阳能热水器的最大生产国和使用国。但是目前太阳能热水器综合利用的技术水准较低.安装、使用和管理都处于一种无序状态,对建筑外观产生一定影响。为了更好地利用太阳能,必须综合考虑太阳能技术和经济、环境、人文等因素之间的合理关系,将太阳能设计成一个子系统融合在建筑之中,即实现太阳能与建筑的一体化是今后建筑设计需要考虑的一个问题。
3.2太阳能电池发电系统
太阳能电池发电系统是利用光伏效应原理将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。西方发达国家这方面的应用已有比较成功的经验。由于成本高,在国内的大面积推广应用还需要时间,可以优先考虑在公共建筑和较高档的住宅区中试用以积累设计和使用经验。预计21世纪中叶太阳能发电系统的成本会下降到一个较低水平,太阳能电池发电系统将是最重要的建筑辅助能源系统,在世界可持续发展的能源结构中占有一定的比例。
3.3地热资源利用
在新能源和可再生能源大家族中,地热是目前最现实和最具竞争力的天然能源之一。采用地源热泵技术利用地热资源可冬季采暖,夏季制冷,节能效果十分理想,且具有常规采暖系统不具备优点。目前国内利用地热资源的方面已经有很多成功的典型案例,比如国家大剧院等。
总之,建筑节能是国家发展的基本国策之一,我们应抓好房屋建筑的节能设计,合理地使用和有效地利用能源,提高能源的有效利用率,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。
参考文献: