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关键词:节能构造设计;建筑设计;阐述
中图分类号:TU7文献标识码:A
1 建筑节能的重要性
随着我国城市化建设进程的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。
2 真正贯彻落实全面的建筑节能设计
2.1 整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
2.1.1 合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
2.1.2 合理的外部环境设计
在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。
2.1.3 合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。
日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。
2.2 单体的节能设计
单体的节能设计,主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
2.2.1 建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
2.2.1.1 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;③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
2.2.1.2 楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空间,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。
2.2.1.3 建筑外围墙体的节能设计。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,如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计、巴格达地区为了适应当地干热气候条件在墙体中的风口设计等;而在马来西亚,杨经文设计的槟榔屿州MennamUmno大厦外墙中,则外加了一种"铺风墙"的特殊构造设计,在建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋,将风铺捉到阳台内,然后通过阳台门的开口大小控制进风量,形成"空气锁",可以有效地控制室内通风。
2.2.1.4 建筑门窗的节能设计。据统计资料,在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好门窗节能的问题相当重要。门窗的节能设计应主要考虑:①控制建筑不同朝向的窗墙面积比;②设置遮阳措施,我国节能标准中规定,夏热冬暖地区、夏热冬冷地区以及寒冷地区中制冷负荷大的建筑的外窗(包括透明幕墙)宜设置外部遮阳;③根据需要合理地组织门窗的通风换气,尽量采用自然通风;④严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施,其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施;⑤选择高性能的建筑门窗和幕墙技术,建筑门窗和建筑幕墙要改变消极保温隔热的单一节能观念,把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能结合起来积极选择节能和用能(利用太阳能、冷能、风能、地热能)相结合的门窗及幕墙产品。
2.2.1.5 建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取口可靠的保温与"断桥"措施;②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
2.2.2 合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。
2.2.3 选用建筑节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。另一方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到建筑节能中去。
3 加强建筑节能设计方面的学习
3.1 学习现有的节能技术
当前,很多建筑师不太懂节能技术,以及如何把节能技术应用到建筑当中。建筑师不能只是设计时套用标准图,更重要的是要明白节能原理,才能在设计中按照不同的工程、不同的部位,采取相应的节能措施,所以必须加强建筑节能方面的学习。
参考文献
关键词:建筑方案;节能;能耗;环境;体形
中图分类号: TE08 文献标识码: A
一、建筑方案设计与建筑节能的联系
(一)设计方案对工程建设的直接能耗有影响
在建筑设计中,选择何种建筑及结构方案都能直接影响到能源消耗,如在建筑方案中是采取内廊式或外廊式进行平面布置、确定进深与开间、选择合适了立面形式、确定层高与层数、选择合适的基础类型、选择结构形式等都应进行综合的考虑。在我国住宅建筑平均每平方米米使用55kg钢材,高出发达国家20%左右,平均每平方米使用220kg水泥,高出发达国家80kg。据相关统计在相同条件下,采取经济合理,技术强的建筑设计,能够在工程建设的直接能耗上节省5~15%。
(二)建筑设计方案对建筑使用能耗的影响
众所周知,建筑是一项极为复杂的工程,是多项专业、技能综合形成的结合体。以往所说的建筑节能工作含义较为狭隘,仅仅包含建筑施工中减少成本,现代建筑节能则涵盖了建筑本身从最开始的规划设计到方案形成、实际选材、施工及建筑施工完成后的使用直到最终建筑使用完结重建的全过程。[1]以住宅这一建筑类型的能耗情况来看,同等条件下我国住宅建筑的能耗相当于发达国家的二至三倍,可以我国建筑能耗的不环保之处。现代建筑节能工作必须扩大概念,丰富内容,优化设计,以最少的资源消耗获得最大的环保效果。在建筑设计方案形成之初,设计师就应当将自然资源如光照、风向等最大程度融入建筑类型、朝向、总体面积、方位等方面;与此同时,根据建筑选择建材,尽可能优化建筑外墙、分层、分户墙、玻璃等部分的建筑材料选择。建筑方案实际并非一次性工作,而是要求设计师根据对建筑模拟的实际情况不断适应和调整设计方案,从而成为最初的设计。
总体来说,初步设计方案中关于取暖设备的选择,市场上此类产品品牌、类别各种各样。[2]购置空调设备的最初产品购买价与之后使用产生的费用是截然不同的,这种情况通过模拟量化,可以正确计算出最初购买投入、耗能量、耗能费用等,如此消费者与相关项目开发人员即可以轻而易举作出最节能环保的选择。
二、建筑方案设计中节能理念的运用
(一)外部环境与整体环境的节能设计
所谓整体与外部环境节能设计是指建筑设计师以整体设计这一总旨出发,在设计过程中和能源分析、环境、设备等各方面专家相互配合,在建筑规划设计过程中,充分利用各方面条件和优势资源,将自然环境的利用率加大,创造出最好最适合的环境。比如结合建筑所在的大气候条件和小地方环境,根据建筑方位结构等各方面因素建立建筑内的小型微气候。建筑节能的前提是要在规划理念和过程中贯穿节能意识,即规划节能。规划节能主要是指一种节能理念,将节能理念应用于建筑规划中,充分考虑和利用自然资源的影响,从整体中实现建筑节能的目标。对于各类型建筑而言,规划节能在住宅类建筑中的作用最大。
一般而言,对居住舒适度影响最大的两个因素分别是气流(即空气流动)和太阳光照。故此,增强自然通风和减少太阳照射度是节能规划的两大主要内容,为达到这两个效果,建筑群众的单个建筑方位、朝向、间距与组合就成为了节能规划中的重中之重。具体需要注意以下三个方面:
1、由于我国所处的大气候,建筑的大致朝阳可以根据建筑所在地的夏季主要风向,与其相一致,大部分为南北朝向,这样更加利于室内通风,增加室内舒适度。另外南北朝向夏季光照更少,可减少夏季空调使用量,利于节能;冬季则日照增多,增强室内保暖效果。
2、建筑之间的距离在当地建筑规划部门规定的日照间距基础上予以加大,这样做可以增大空气流动的效果,即风量加大、风速增强,空气流动性越大,室内空气交换量及交换率都会加大,从而保持室内通风、降低温度,减少能耗。但与此同时会产生减少建筑面积的矛盾,这就要求建筑设计师在规划中对两者进行权衡,寻找最佳位置。
3、建筑群中的建筑间组合需合理安排,通过组合形式而成的建筑群不仅要求达到单个建筑内节能,同时还要求保证整体建筑群的减少能耗效果。
(二)控制建筑物的体形
建筑方案设计阶段的节能构思可以通过控制建筑物的形体来实现,主要有以下几个方面:
1、建筑物的高度不应该设计的过高。当建筑物的护结构传热面积更大时,建筑物的能耗就会更大,这对节能是很不利的,因此,在进行建筑物的设计时,就应该尽可能地降低建筑物的高度。
2、建筑物的高度固定后,对于建筑物的面积应该有与之相适应的最佳楼层数和形体。因为,建筑设计过程中,合理地选择最佳楼层数和最佳形体对于减少建筑物的总耗能具有积极的作用。
3、增大建筑物的宽度,也是节能设计的重要途径之一。因为建筑的宽度增大有利于建筑体形的控制。尤其是在现代的建筑设计之中,当建筑物的长度小于一定面积相应的最佳长度的时候,就应该尽量的增大建筑物的宽度,从而减小建筑物的形体系数,这样也有利于建筑的节能设计。因此,控制建筑物的形体对于建筑节能具有非常重要的作用。
(三)方案设计中考虑遮阳的作用
我们都知道遮阳对防止室内温度上升有明显的作用。一般采用的方式是使用遮阳帘,而遮阳帘的使用最大的作用,就是能够有效地防止室内热量通过窗户流失出去,从而有助于保持室内的温暖。当然,建筑中的遮阳形式主要包括以下几种:
1、按照窗口形式遮阳的形式分类,有窗内遮阳形式、窗体自身遮阳形式以及窗外遮阳形式等等。
2、按照遮阳板的形式分类,主要有水平遮阳、垂直遮阳、综合式遮阳以及挡板式遮阳等形式。遮阳板形式的选择主要是要依据地区的气候特点、光照情况以及遮阳的日期来对其进行综合的考虑。因此,现在使用最广的是可调式遮阳板。
3、按照高效智能的优点来进行遮阳分类,主要有太阳能驱动风光感应帘、可伸缩外遮阳蓬以及户外可调铝合金百叶帘等等。当然,遮阳设施的选择还需要根据建筑物的性质和设计风格等进行科学的选择。
(四)建筑方案设计中要注意对绿色景观的设计
绿色景观设计可以有效地缓解城市气候等不利影响在建筑方案的设计阶段,可以更多地通过绿色景观的设计来有效地缓解城市气候的不利影响。
近年来,人们对城市绿化的要求越来越越大,同时,随着现代绿化技术的不断发展,使得城市绿化的可能性也不断的加大,包括屋顶种植技术和室内种植技术等的发展,使得建筑内部的空间更加趋于完美和人性化。像室内种植这样的方法不仅仅可以利用植物的光合作用来减少建筑废物的排放量,还可以美化建筑物,从而改善建筑局部的的气候环境,也就能够起到降低建筑物能耗的作用,从而进一步的减轻了建筑物的环境负荷,达到建筑更加符合生态化的目的,也同时符合现代的可持续发展战略。因此,绿色景观的设计可以有效地缓解城市气候的不利影响。
(五)方案设计中注重对中庭的设计
1、中庭的热工特征
中庭有两个主要的热工特征:温室效应和烟囱效应。温室效应是由于太阳的短波热辐射透过玻璃温暖室内建筑表面,而室内建筑表面的较长波长的二次辐射则不能穿过玻璃反射出去,因此便获得和积蓄了太阳能;烟囱效应则是由于空间高度造成热压力差,从而形成中庭内气流的流动。鉴于中庭的这两大特征,通过设计过程中的合理利用,将会对建筑的节能产生重要影响。
2、中庭的气候类型
中庭的气候类型大致可以分为三种:采暖型中庭、可调温中庭、降温中庭。
在气候寒冷的地区,应该采用采暖型中庭。多采用V字形的剖面形式,有利于接受太阳的辐射能。
在夏热冬冷的地区,应该采用可调温型中庭,一般可使用矩形的剖面形式。
在热带地区,应该采用降温型中庭。降温型中庭一般宜采用高耸及小面积采光天窗的形式,设计时注意SAR 值要较大。
参考文献
为进一步加强建筑节能的监督管理,确保建筑节能强制性标准和有关管理措施的落实,进一步推动我县建筑节能工作深入开展,根据《××市贯彻民用建筑节能条例实施方案》(昭建联发发20xx95号)文件精神,结合我局工作实际特制定如下实施方案:
一、工作目标
1、加快发展新型墙体材料,加强新型保温隔热材料和新型节能设备及新工艺、新技术在建筑节能工作中的推广和应用,构建新型建筑体系。
2、确保全县民用建筑实施节能50%的设计标准。
3、确保县城区范围内建筑节能设计率达100%。
4、确保县城区范围内建筑节能实施率达80%,带动乡镇及农村建筑节能的实施。
二、组织领导
成立××县建设局建筑节能工作领导小组:
组 长:唐向前
副组长:贺松林、杨建军、赵 俊、唐小春、刘先明、唐策群、肖旭阳、刘会琴
成 员:罗健芳、唐 丽、杨锡炎、王硕、张杰力、郭立明、郭 赞、李运军、朱亚新、李 伟、周美丽、贺武阳
领导小组下设办公室,办公室设在建管站,由罗健芳任办公室主任。负责节能工作的日常管理协调和指导。
领导小组职责主要是贯彻落实国家和省、市有关建筑节能工作的法规、政策和标准。全面部署和协调建筑节能工作。督查和考核建筑节能工作执行情况。
三、职责分工
我局各职能部门实施民用建筑节能管理工作的具体职责分工如下:
1、建管站
(1)节能领导小组办公室(以下简称节能办)组织管理、协调全县建筑节能工作。负责局建筑节能工作领导小组办公室的日常工作,牵头制定并完善建筑节能各项管理制度。加强对建筑节能管理机构和相关单位的指导。
(2)负责对各类建筑节能产品(材料)实施备案管理及推广应用工作。(3)新建、改建、扩建项目在竣工验收时,组织对建筑节能部分工程进行专项验收。施工单位必须填写好《××县建筑节能专项验收登记表》,经节能办公室审核,并报局领导审批后方可对工程进行竣工验收备案。
(4)组织管理及协调我县建筑节能调研、宣传、培训以及统计工作。负责牵头组织建筑节能专项检查,建立监督举报制度,受理公众举报投诉等。
2、总工室
负责对设计和施工图审查过程中建筑节能执行情况的监督管理,对建筑节能工作进行监督和指导,负责建筑节能初步设计方案的审批,把好建筑节能技术关。
3、招标办
负责建筑节能项目消耗量标准及有关计价规则编制的监督和管理。
4、政务中心、九华分局、易俗河分局
在核发施工许可证时,负责审核施工图的建筑节能设计是否图审合格,把好建筑节能工作的入口关。
5、质安站
制定并完善建筑节能工作质量安全监督管理细则,加强建筑节能分项工程质量的监督和检查,配合节能办严格按照《建筑节能工程施工质量验收规范》和相关规定进行节能验收。
6、检测中心
负责对建筑节能原材料进行检测及成品的质量检测。
7、房改房建办
加强对房地产开发企业执行建筑节能政策及标准的监督指导。
8、城镇化管理办公室
负责乡镇及农村建筑节能的推广应用。
8、执法队
负责对不执行或擅自降低建筑节能设计标准的单位和工程项目,根据《节约能源法》及中华人民共和国国务院令第530号《民用建筑节能条例》等进行严肃查处,依法查处建设、设计、图审、施工、监理单位以及工程检测机构等责任主体违反建筑节能政策及规范标准的行为,根据有关法律、法规、规章的规定和有关规范性文件要求,提出行政处罚意见。
9、建工股
在核发备案证时,负责审核该工程是否按规定进行了建筑节能的专项验收,把好建筑节能的出口关。
10、档案馆
负责建筑工程节能档案的收集、归档工作。
四、建筑节能的实施管理和专项验收办法
1、实施建筑节能的施工单位,应在节能工程施工前先制定节能专项施工方案,报质安站和监理批准后方可实施,并报送县节能办备案。
2、实施建筑节能的施工单位,在施工工程中应接受质量监督部门的监督和县节能办的专项检查,包括对工程实体检查和资料的查阅。
关键词:节能减排;电气安装;建筑;施工管理
一直以来,人们普遍关注建筑的功能、舒适性以及安全性等,对建筑在施工以及使用过程中的能耗问题不是十分重视。在能源资源日益枯竭、生态环境欠佳的现代化背景下,人们对建筑的关注点应当有所转移,要将建筑的节能减排性能作为衡量建筑性能的一个重要指标。文章结合实际,就节能理念下建筑电气安装工程管理意义做简要分析。
1节能理念下建筑电气安装工程管理的意义
建筑行业属于高耗能行业,在建筑施工与使用过程中都会产生巨大的能源消耗,也有可能对生态环境造成污染与破坏。在新的发展时期,国家提出要大力建设生态文明,发展绿色建筑,在工程施工建设中落实节能与管理理念,积极贯彻落实科学发展观,采取有效措施降低各类污染,促进资源节约,实现对生态环境与资源能源的有效保护。电气工程是建筑工程中的重要组成部分,在建筑中发挥着重要作用,优化电气工程安装能够让建筑功能得到完善,提高舒适度与便捷性,让建筑更适宜人们居住与办公。同时,作为建筑功能系统的一个不可缺少的组成部分,电气工程还会对建筑的节能性、环保型产生很大的影响。在生态环境日益恶化,能源资源加剧枯竭的现代化背景下,将节能理念渗透于建筑电气工程安装十分重要且必要。在建筑电气安装过程中,采用节能理念与节能措施可有效降低对能源资源的消耗,提高能源资源利用率,让社会资源紧缺问题得到一定程度的缓解。
2节能理念下建筑电气安装工程管理存在的问题
近年来,我国建筑行业不断发展,建筑电气工程安装技术水平不断提升,建筑电气安装质量也有了很大的改善。但与此同时,在建筑电气安装中仍存有一些问题,如节能环保意识淡薄。在电气安装过程中,一些单位与人员仍未树立起节能环保意识,存在浪费资源、损坏材料等问题,这些问题导致建筑电气安装环节的资源消耗量进一步增加。在新的发展时期,各施工单位要能积极响应国家节能环保、绿色减排的号召,根据国家可持续发展战略相关要求与内容,不断创新施工理念与技术方法,从根本上减少电气工程安装对能源资源的消耗,以此实现对生态环境与社会资源的有效保护。但目前部分单位施工与管理理念转换不及时,对工程施工与建筑使用过程中的节能问题不够重视,这些问题给我国环保事业的发展带来了很大阻碍。在进行建筑电气工程的安装施工时,需要结合国家相关规范与要求,根据建筑实际情况采用先进、高效的技术手段快速完成安装工作,以此减少在安装环节产生的消耗。但目前一些施工单位并不重视安装技术创新,在安装时仍使用一些比较老旧的技术与辅助工具,导致安装时间延长,资源消耗量增加,无法实现节能环保目标。
3节能理念下建筑电气安装工程管理的有效措施
在节能环保理念下,建筑电气工程的安装施工与管理要以减少资源消耗、降低建筑能耗为目的,在此基础上为居住者创造出一个安全、舒适、便捷的生活与工作环境。为此,在开展建筑电气工程的安装工作时,需要做到以下几点。
3.1科学设计建筑电气安装方案
优化建筑电气安装施工设计,结合相关规范与要求,根据工程实际情况合理设计施工计划,以此提升安装施工中的节能效果,有效实现节能减排目标。在设计阶段合理安排施工时间,尽可能避免在夜间施工,以此减少对电力的使用。在施工前对各项材料、设备做好检查,并提前运输到位,确保整个施工活动的连续性,以此实现对电气安装时间以及各类物资资源的节约。在施工前,根据各项情况科学制定电气安装质量管理体系、进度管理体系以及成本管理体系,采取有效措施与手段,从根本上降低建筑电气安装过程中的能源消耗,优化建筑电气安装节能效果。
3.2优化设计建筑照明系统
对于建筑中的照明系统,在设计时要贯彻落实节能理念,从节约能源的角度出发进行设计,有效实现建筑电气节能目标。如在选择照明灯具时,可选用环保型灯具,适当减少对大功率白炽灯的使用,在确保建筑照明条件良好的情况下减少电能消耗。再如,可对建筑结构进行适当调整,通过增加建筑自然采光面积,优化自然采光条件来减少对人工照明的使用,从而有效节约电力能源。
3.3完善建筑暖通系统设计
对于建筑中的暖通空调系统,在设计与安装时同样需以节约能源为目标。具体在进行暖通空调的安装施工时,要严格控制接口,防止空调在运行过程中产生大的能源消耗。除此之外,在设计与安装过程中还可于暖通空调的独立控制接口处设计一个智能风变系统,使空调在运行过程中可根据室内温度自动调节温度与风速,以此降低对能源资源的消耗。可在设计阶段对建筑的自然通风条件进行优化,利用自然风与光照来改善建筑内的温度与通风环境,减少对暖通设备的使用,降低建筑的能耗量。总之,在进行建筑电气设计与安装时,要响应国家节能环保的号召,积极应用太阳能、风能等清洁能源,减少对传统能源资源的使用,有效实现节能环保目标。除优化建筑照明、暖通系统外,还可通过优化建筑取暖系统来达到节能降耗的目的。我国大部分地区为季风性气候,四季分明,冬季温度低,许多地区都有供暖需求。当前供暖主要燃料为煤炭,因此在冬季时会产生非常大的能源消耗。对此,可在建筑电气设计阶段对建筑的供暖系统进行优化,需选用蓄热电暖设备取代传统的供暖设备,从而减少对煤炭以及电力等的使用,在降低能耗的同时为人们营造一个温度适宜的居住环境。除使用蓄热电暖设备外,还可在建筑供暖系统中增设太阳能供暖设备,利用太阳能对建筑进行供暖,使建筑对传统能源资源的消耗降到最低。
3.4做好建筑供配电系统设计
相较于其他设计内容,建筑供配电节能设计要更为复杂。在设计时,相关人员要做好沟通交流,并依据相应资料准确掌握建筑用电需求,在此基础上合理确定建筑供配电方位与负荷,并做好电力分配,满足人们的用电需求,同时实现节能环保目标。在进行建筑供配电系统设计时,最重要的是要能精确计算出系统负荷,这样就能合理确定变压器数目,从而避免能源资源的大量消耗。在进行系统负荷计算时,取值最好取最佳负载率,从而降低变压器的容量使用率,使变压器的运行状态保持正常与稳定。在电力分配阶段,要根据建筑各处的实际用电需求、根据建筑功能等合理分配,使电力资源得到最大化利用。在建筑电气系统中,变压器是不可缺少的一个组成部分,同时也是耗能量较大的一个设备,因此要想实现节能环保目标,就应当做好建筑变压器的节能设计。在设计过程中,工作人员需要根据建筑实际情况与具体用电需求合理选择变压器设备并确定好变压器的运行方式,将因电力系统与变压器不匹配而产生的能耗降到最低。在设计过程中,考虑建筑电力系统在运行时有可能出现的季节性负荷、冲击性负荷等,可通过使用专用变压器的方式来减少因季节性负荷、冲击性负荷而产生的电能消耗,有效实现节能目标。
3.5推广应用新技术
在科学技术迅猛发展的21世纪,工作人员在进行建筑电气工程安装设计时,要不断创新理念与思路,树立使用新技术、新材料、新设备的意识,通过对各新型节能材料与技术等的应用来降低建筑能耗。如在设计过程中,可根据建筑实际情况以及业主需求等,推广运用智能化节能控制技术与新型高低压电器产品。通过对以上技术与产品的应用,从整体上提升建筑电气工程节能水平,让各项能源资源问题得到有效解决。在设计过程中,始终贯彻落实节能节约理念,遵循经济性、节能型与可持续性原则加大对各新思路、新技术与新设备的研发与应用力度,将建筑电气工程对各能源资源的消耗降到最低。
关键词:建筑工程;中央空调系统;安装;技术管理
中图分类号:TE684 文献标识码:A 文章编号:
一、工程中央空调系统安装全过程施工技术管理
1.1土建施工的配合
空调系统管道需要穿墙时应设置套管,穿楼板部位应埋设钢套管,相应的管道焊缝不可直接置于套管内,镀锌铁皮套管应与墙面或楼板平面保持平齐,并高出地面标高约20mm左右,采用隔热或其它不可燃性材料将管道与套管之间的空隙区域填塞密实,不可将套管直接用作管道的支承构件。安装中央空调系统的室内机时,要先准确确定安装位置并划线标位,打入膨胀螺栓,接着再进行室内机吊装施工;空调室外机重量相对较大,应采用槽钢或混凝土基座作为支撑,可采用纵向杆件吊拉或四周支撑。
1.2冷媒管配置与焊接
安装前防止水分进入铜管内部,配管安装好后要吹净并及时进行真空干燥处理。安装施工时应注意保持管内清洁,采用氮气置换焊进行焊接,完成后吹净处理,并进行相应的气密性试验。焊接过程中,要严格控制焊接的施工质量,确保管道的牢固和气密性。焊接施工前,应检查铜管切口的平整度,确保其没有毛刺、凸起、凹槽等缺陷。焊接时,应采用铜焊条或银焊条进行施工,焊接温度控制在700~820℃为宜,朝下或水平侧向焊接,确保各接头分支口保持充分水平。进行铜管钎焊时,必须采用氮气置换焊进行,焊接过程中把微压氮气充入焊接管内防止铜管氧化。结束焊接时,铜管要在自然条件下通过保温层托住铜管冷却,防止产生冷桥等不良现象。
1.3冷媒管封盖和扩口连接
冷媒管在穿墙施工时一定要把管头包扎严密,确保灰尘、脏物、水分等进入冷媒管内。采用型号匹配的喇叭口装置将冷媒配管与室内机进行扩口连接,其中承口的扩口深度应不小于管口直径的大小,扩口方向应迎着介质流向,采用专用切割刀进行切割。扩口连接完成后,进行冷媒管支吊架的安装。
1.4布线
中央空调系统的相应控制线均采用屏蔽线沿冷媒管进行捆扎敷设,室内控制器部分采用穿管暗设的方式布线,严禁将空调系统的电源线和控制线打包捆扎。当系统控制线与电源线需要平行铺设时,其间隔距离至少保持250mm以上。
1.5绝热处理
冷媒管绝热处理必须严格按照相关规范及设计要求选材施工,在冷媒管安装时一起把保温套管穿好,并预留好焊接口位置,最后进行焊接处理。施工过程中严格禁止绝热层出现断层现象,保温套管搭接部位务必用胶带捆扎完整,牢固,以防干扰。
1.6系统管道气密性试验与真空干燥处理
气密性检验试验,须采用干燥的氮气缓慢进行加压,主要步骤如下:维持3kg/cm2的压力加压3~5min;约半小时后再以3kg/cm2压力加压3~5min;约半小时后再以28 kg/cm2加压约24h,观察系统管道内压力是否下降,若无下降说明气密性良好。同时,还可采用观察、手感、听觉、在管道表面涂抹肥皂水等方式检验冷媒管及配管有无泄漏。系统管道内真空干燥处理可选用旋转式真空泵,确保真空泵抽真空能力达到-760mHg以上,并静置1h以上再采用真空表测量其管内真空度,若真空表读数没有上升,则说明合格;如真空表读数上升则表明系统管道内存有水分或存在漏气口,应继续进行真空干燥处理或查出漏气口位置进行密封处理。待整个中央空调系统管道真空测试合格后,然后对系统按各自的冷媒量要求加注冷媒。
1.7冷凝水管及风管安装
安装系统的冷凝水管时,其冷凝水坡应控制为1%为宜,冷凝水管应采用厚度不低于10mm的B1级难燃橡塑保温材料进行预制。当空调系统安装设计图中未标出具体的测量孔位置时,安装施工单位应结合调试要求在适当位置配置相应的测量孔。在穿越建筑结构沉降缝或变形缝位置的风管两侧,以及与通风机出、入口相连接部位,均应设置约250~300mm长度的软皮革套管进行软接;软接部位严格禁止管道变径,软接接口部位应确保其充分牢固、严密。风管的支架、吊架等托架应设置于保温层外部区域,并在各托架与风管间隙处镶以垫木。
二、建筑空调系统安装工程的节能技术
2.1空调冷却水节能技术
建筑空调系统安装工程所在地没有丰富水源时,不能对空调采用直流冷却水,而是通过冷却塔降低循环水泵的能耗。在设置冷却塔时,保证冷却塔通风良好,还要隔离高温区,使冷却塔有更好的冷却效果。并联多台冷却塔时,共用连通管或水横槽,使冷却塔合理均衡溢水、补水,防止能量浪费。连通管的管径要比总回水管的管径略大,还要和冷却塔出水管的管顶相连接。对冷水机组进行冷却水低温保护时,在冷却塔总供水管间、回水管间安置通管,通过两通或者三通调节阀调节。
2.2冷热水节能技术
通过以下方法降低能耗,一是通过闭式循环模式,这种模式使静水力输送能耗降低的同时,也使空调设备和管道有更强的抗腐蚀能力,增加建筑空调系统的使用寿命。二是选用分区制水方法,当建筑空调区域的冷热水交替很频繁时,可以采用四管式制水方法,空调热水循环泵以及冷冻水循环泵分开放置。三是空气调节能力很强时,提高冷冻水温度,单位制冷能耗同制冷器的蒸发温度成反比,制冷器蒸发温度越高,单位制冷能耗越低。四是增加供回水、冷冻水之间的温度差,降低循环泵输送时需要的能量消耗。五是冷冻水达不到1MPa静力压时,采用一泵到顶的分区方式,方便设备的运行维护工作,也降低了竖向分区需要的土建工程成本,降低了设备在电能方面的消耗。六是当建筑空调系统的冷水机组、循环泵大于两台时,采用变流量系统。一次泵系统用在环路负荷特性和压力损失没有太大差距时。总供回水管需要安置旁通调节阀以及旁通管,保持旁通调节阀的压差管理控制。当系统压力损失有50MPa时,通过二次泵系统的调速泵降低能耗。七是在一次泵系统、二次泵系统中回水管位置上安置两通调节阀。
2.3风系统节能技术
建筑空调系统安装工程具有不同的湿度、运行时间、温度需求,这就要根据实际情况分离区域。当建筑物人员很多、有集中温度管理、集中湿度管理时,风系统采用全空气模式,不采用风机盘管模式。建筑空调风系统节能技术,在各个区域对温度进行控制,负荷运行时间较长、全年需要冷风传送使变风量的建筑空调系统得到人们广泛应用。变风量的建筑空调系统安装工程通过管理流入风量的多少调节负荷,算出总风量,降低风机运行能耗,降低建筑空调装机容量。
2.4变频节能技术
变频节能技术在普通空调基础上运用变频专用压缩机,并增加变频控制系统,变频空调的主机是无级变速的,能依据房间情况进行提供冷热量,如果室内温度达到一定期望值,空调主机在保持这一温度的前提下恒定运转,保证室内温度稳定。变频器能对压缩机供电频率进行调节,通过调节压缩机转速的快慢来调节室内温度,当室温波动时,电能消耗降低,变频节能技术在低能耗、低转速状态下控制温差波动,快速实现节能效果。
三、工程自检调试
中央空调系统管道试压检漏是安装工程的一个重要环节,试压检验首先应分区、分层进行,然后再进行系统整体试压。试验过程中的气体压力应严格按照设计及规范要求进行控制。巡查时应先查看地面上有无漏水湿印,若查有湿印再向其上方管道查找出渗漏部位。在查漏工作完成后准备调度前,应先复查系统电源接线是否正确、安全,截止阀门是否全部打开,均核实无误后接通电源,检查系统中电压、电流等参数是否正常,最后开室内机进行调试。
关键词:节能理念 节能设计 技术应用
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
节能理念在设计中的必要性
、降低能耗的必要性
将节能理念加入建筑的设计中是很有必要的。首先,我国提出了建设节约型、环保型社会的要求,在设计阶段将节能的理念加入建筑中,是大势所趋的。其次,建设可持续发展的经济,必然要求在各个方面做到节能环保,这也是建筑行业的未来。最后,现在的社会发展是基于环境不友好、能源浪费的基础之上的,面临着严重的能源危机,我们只能在进一步的城市化进程中,将节能理念融入建筑设计,这样才能改善建筑的耗能,达到节能环保的目标。
、节能设计在居家生活中的必要性
在不断加快的城市化进程中,人们对生活的品质的要求也越来越高,对住宅的要求也越来越高。绿色环保和生态节能设计就成了生活品质的保证。首先,在建筑设计中加入环保理念可以帮助人们更健康的生活。其次,建筑节能环保设计有利于人们的开支减少。节能直接意味着对能耗开支的减少,大大的节约了建筑的成本,也能在很大的程度的提高生活的舒适度,增加生活品味。最后,节能环保的建筑设计能促进社会经济的可持续发展,避免社会水平停滞不前,这符合社会发展的规律,更符合人们的需求。社会的进步,使人们的生活水平提高,生活水平的提高带来更多的社会进步,这符合可持续发展的要求。
、节能设计在建筑行业中的必要性
新型的节能设计理念才刚刚在我国的建筑行业中起步,虽然缺少实战经验,但这些因素都不能阻止节能设计理念在我国建筑行业中的发展,节能理念在今后的建筑行业中一定有更好的发展前景。应用的节能设计定能为建筑行业带来新鲜的血液,为建筑行业的发展带来新的机遇。但是很多人认为节能的设计理念会使建筑的建筑成本增加,不利于利益最大化的实现,相比以前的环境不友好建筑来说,融入节能理念的设计更能节约运营成本,同时能减轻城市的负担。所以,节能设计在建筑行业中的必要性不言而喻,只有真正的将节能理念融入建筑中,才能达到建筑行业可持续性发展的目标。
节能理念在建筑设计中的问题
、理念还不够成熟的问题
由于现代的节能设计还是新的设计理念,所以很多的理念并不是十分成熟,这就要求设计人员进行多方面的学习,明白这些理念带来的有利之处和不利之处,权衡利弊。做到对节能理念的充分理解,这样不仅能更好的贯彻设计理念,更能帮助节能理念逐步走向成熟,更有效的服务于建筑设计。
、环保材料的问题
新的节能环保设计理念大多数都要求使用新型的材料,但是同节能设计理念一样,新型的材料也是新兴产业,存在很多不确定性,而且因为这个行业处于发展初期,质量的监管、行业规则和各类标准都没有统一的规范。所以,设计人员需要对这些新型材料尽享充分的了解,不仅要使用真材实料的材料,还应帮助材料的设计制造人员完善这些材料。更好的帮助这个行业的发展,也能对建筑节能设计理念进行很好的贯彻。
节能理念在建筑设计初期的应用分析
、外部设计
外部设计是指建筑在初期的设计中,就能做到充分的节能设计。建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑能充分的利用可再生资源,达到节能的目的。
1.合理的建筑地址
主要是根据建筑所在地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。由于建筑设计一般都是在外部大的地址已经选定的情况下进行,所以建筑设计中,怎么选择内部小地址的要求就十分苛刻,做到既要建筑在其整个生命周期中的微气候环境良好,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境平衡就比较困难,这是初步设计的第一个难题。
2.合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。体型的设计不仅要考虑到业主的需求,更要考虑建筑的困难程度。体型的设计是建筑的美感体现,在充分规划建筑日照及朝向这些问题的同时,需要对体型和组合等进行考虑,不能因为之前的需求就将建筑设计得不具美感,这是不合理的。
3.合理的外部环境设计
在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,通过合理的外部环境设计来改善微气候环境,创造建筑节能的有利环境。主要方法是:首先在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪,为业主提供良好的人造自然环境;其次是创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。
、建筑室内设计
1.建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面进行进一步的设计,充分利用设计来实现节能环保的目的。
2.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,也是节能设计的一大环节,为了达到节能的目的,在设计的时候就考虑到光照和吸热减排的功能,利用太阳能来帮助我们。可以使用带有坡度的屋顶,加强屋面保温。另外一个比较合理的方法就是架设太阳能电池板,收集到的电量不仅可以维持建筑的能源消耗,还在一定程度上实现隔热的功能。
3.墙体的节能设计
墙体是热量交换的主要通道。提高围护结构的隔热能力,既能改善建筑物的居住舒适度,又可起到减少空调启用时间、提高节能的效果。建筑护结构,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。例如,JGJ26一1995标准中规定,在建筑物形体系数O.3建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值时,若某一个地区传热系数不超过1.16w/m²K1,所以目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,必须使用空心砖墙及其复合墙体技术。
4.门窗通道空体的节能设计
门窗通道空体的节能设计很容易被忽略。例如,夏季,建筑可以依靠自然通风来降低建筑的室内温度,空间布局应比较开敞,较大的空体设计有利于自然通风。但是现在大多数建筑都设计有空调系统,其空间布局应十分紧凑,尽量减少建筑物外表面积和空体设计面积,这样可以减少空调负荷。同时空调设置应尽量避免东、西朝向房间,尤其是有东、西向窗户的房间。而大量节能玻璃的设计使用也给建筑的有效节能提供了选择。如热反射阳光控制玻璃,对可见光有适当的透射率。而对近红外线有较高的反射率,对紫外线有很低的透过率。但是不能大量的使用,这样又会带来光污染的环境问题,让环保的设计不合理。
总结
新型建筑的节能设计是我国新时期建筑设计重点之一,未来很长一段时间,
绿色环保,生态节能将会是我国建筑行业设计发展的主流趋势,加强房屋建筑的
节能设计,不仅有助于我国人们生活水平提高,有助于经济的发展,更有助于推动我国可持续发展战略的落实,为我国生态文明建设注入新的活力。
参考文献
[1] 张磊,李文.新型建筑设计的节能理念与技术应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(27).
1提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计思想分析
在进行工程建设时,为了保证工程建设的进度和降低工程难度,一般建筑工程师会选择将整个建筑结构进行拆分,分成几个独立的建筑构建。建筑是依赖与建筑整体结构的,但它的结构稳定却对整个建筑结构有着重要的影响。一般而言,若想使整个建筑结构发挥其应有功能,完成整体系统功能的实现,就必须使所有的构建之间协同作用,所有构件共同的“合力”才会使建筑物达成这一目标,而且构件之间的不和谐、不合理现象,不仅会影响到整个建筑结构系统功能的发挥,还会对建筑系统的整体抗震力产生深刻的影响,而且这种影响有极大的可能是负面的。另外,由于地震存在着复杂性和不确定性,在进行建筑结构抗震设计的过程中,即使对当地地质情况和史料文献进行了充分测算,但是仍然存在发生超出建筑抗震设计强度的地震的可能。所以在进行建筑抗震设计时一定要审慎思量,一定要提高建筑伸缩性,弱化地震对建筑的冲击;一定要确保墙体的安全程度,以便提高建筑整体的抗震性能;还要依据实际情况进行全方面的分析,以科学的预见来减少高强度地震对人民生命财产的损害。
2提高建筑结构抗地震倒塌能力的设计方法
2.1选择科学的建筑结构设计方式
在进行建筑结构设计的过程中,对建筑结构体进行选择是十分必要的,建筑结构体的选择标准要遵循实际性、实用性和安全性等多方面的考量,一定要进行充分考察,以确保找到最适合的建筑结构体。一般来说在进行高层建筑的设计工作时,设计工作者通常会采用框架-剪力墙结构、剪力墙结构和钢结构这三种结构方式。下面笔者就将进行简要介绍。
2.1.1框架-剪力墙结构
在框架-剪力墙结构中,框架承受来自水平方向的重量承载,而剪力墙则承受的是来自垂直方向的重量承载,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力,在建筑中采用此种结构设计会使建筑具有较强的抗震缓冲能力,建筑的“韧性”极佳。需要注意的是,在进行建筑结构设计具体的施工过程中,一定要对各层楼板之间的情况变化进行合理控制,以保证框架与剪力墙在地震发生时能够有效实现协同作用,在建筑设计理念方面,一定要遵循“强柱弱梁”的结构设计理念,以便降低墙体因受到剪应力而造成的破坏,降低地震所带来的损坏[2]。
2.1.2剪力墙结构
因为剪力墙需要对整个建筑结构水平方向与垂直方向负荷进行承担调整,所以其需要非常高的强度与刚度,所以在地震发生时,此结构能够起到较好的抗地震倒塌能力的作用,会使建筑物的安全性得到很大程度的保证,此种结构已经被广泛的应用到了高层建筑结构当中。
2.1.3钢结构
由于钢结构建筑具有良好的伸缩性,所以,当地震发生时钢结构可以对地震引起的冲击力进行有效的削弱,使建筑物在地震灾害中所受到的影响最小,而且钢结构除了安全性突出外,还具有施工周期短、节能环保等优点,这将是我国未来很长一段时间内的房屋建筑设计的发展方向[3]。
2.2建筑结构合理的布置设计
在进行建筑结构的设计时,设计人员不仅要注重选用科学的建筑结构,还要对建筑结构的布置设计进行深入的考虑,一定要保证建筑结构布置的合理性。要保证建筑结构的合理性一般要从如下几个方面入手:①为了保证建筑结构的承重问题,一定要在竖向的建筑承重结构中使建筑结构均匀布置,要符合力学规律,要尽量避免因顾及视觉效果而出现得内收或外挑现象;②在进行建筑结构的布置过程中要尽可能的保证建筑安全性,要注意建筑结构的刚度和承载能力的变化,避免安全问题的发生;③在进行建筑结构布置设计时一定要遵循常规可靠的布置方式,要保证建筑结构具有良好的负荷力度和承载能力,以便在灾难来临之时可以降低建筑坍塌的可能性,减少灾害所造成的损失。
3高层建筑抗地震倒塌的设计方案
3.1设计科学合理的抗震防线
设计科学合理的抗震防线可以有效的增强抗震能力。地震灾害发生时建筑结构遭到破坏的主要原因就是由于建筑物地基沉降,使得建筑物的整体结构遭到破坏,所以在进行建筑结构的整体规划设计时应将以地基设计为代表的基础抗震防线纳入其中。在进行具体的设计中,设计者一定要遵循实事求是的原则,完善设计的前期准备工作,对施工地点、施工方式进行选择,尽可能的减少地震发生时对建筑物所造成的损害,还要对地基基础的预埋深度进行紧密估算,在保证整体建筑结构的稳定性的同时,还要对尽可能的降低资源消耗。在我国目前的建筑结构设计过程中大都采用了多道抗震防线设置,并取得了良好建设的效果。
3.2提高结构延性,保证设计的科学性
若有地震发生那么建筑物就会发生扭曲变形,这就会是建筑结构的延性。通俗意义上来讲结构延性使得建筑物所承受的地震波得到了分散,这就相当于提高了建筑整体的承载力。所以,在进行建筑结构的设计时一定要注重提高建筑物的延性,而且同时还要注意建筑结构的特点,保证建筑结构设计的科学性。
3.3优化结构构件设计
对建筑结构构件进行优化设计,可以有效的提升建筑结构的抗地震倒塌能力。地震之所以会对建筑物造成极大的损害是因为地震的横波和混合波进行混合作用,使得建筑结构剧烈晃动,而由于建筑结构的某一方面可能存在抗地震倒塌能力的缺陷,所以就会出现建筑结构的坍塌。所以,基于此种原因,在进行建筑结构的设计时,一定要确保建筑构件设计的科学性,加强构件间的关联,注重整体性原则,还要注重构建的质量,以便提升建筑整体结构的抗地震倒塌功能[4]。
4结束语