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摘要:随着我国经济社会的快速发展,建筑行业也随之崛起,然而由于建筑能耗过大,不利于我国的环境保护与生态平衡发展战略的实施。本文针对建筑节能及新能源在建筑设计方面的应用进行具体分析,通过阐述建筑节能设计的意义,对建筑节能的具体途径展开论述,并分析了围护结构的节能设计方法,最后对新能源在建筑设计中的实际应用进行分析、研究,提出了一系列建筑节能与新能源在建筑设计方面的具体应用措施。
关键词:能源;技术;建筑;节能;应用
一、建筑节能设计的重要意义
1、建筑节能是经济发展的需要
能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。建筑从建材生产,建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源,资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右,我国也占到25%以上。由此可见,推广建筑节能设计具有重要的意义。
2、建筑节能是环境保护的需要
我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质,是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。通过提倡建筑节能,减少污染物的排放也是改善生存环境,是提高生活质量的一种有效的方法。
3、建筑节能是提高人民生活水平的需要
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境,冬季采暖,夏季空调都需要能源的供应。而建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下,通过技术减少建筑能耗,提高能源的使用效率,满足建筑节能的要求。
二、建筑节能技术的趋势
1、理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下二点:
(1)能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;
(2)能够在不同季节保持室内的舒适性;
(3)能够使室内实现必要的通风换气。
目前,建筑节能的途径主要包括:尽量减少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗。在这二个方面,高新技术起着决定性的作用。当然建筑节能也采用一些传统技术,但这些传统技术是在先进的试验论证和科学的理论分析的基础上才能用十现代化的建筑中。
2、减少能源消耗,提高能源的使用效率
为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度,在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度,干燥时需要加湿,潮湿时需要抽湿,而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲,应提高供暖(制冷)系統的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的抓‘制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。如目前在供暖系统节能方面就有二种新技术:①利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进行合理分配,既改善了供暖质量,又节约了能源;②在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀,用户可根据需要消耗和控制热能,以达到舒适和节能的双重效果;③采用新型的保温材料包敷送暖管道,以减少管道的热损失。近年来低温地板辐射技术己被证明节能效果比较好,它是采用交联聚乙烯(PEX)管作为通水管,用特殊方式双向循环招‘十地面层内,冬天向管内供低温热水(地热、太阳能或各种低温余热提供);夏天输入冷水可降低地表温度(目前国内只用十供暖);该技术与对流散热为主的散热器相比,具有室内温度分布均匀,舒适、节能、易计量、维护方便等优点。
减少建筑围护结构的能量损失
建筑围护结构的节能技术集中体现在对通过建筑围护结构的能量控制上。在建筑实体墙部分,通过建筑的内、外保温技术,在冬季的采暖季节,降低通过围护结构向外的热损失,在夏季的空调季节,降低通过围护结构向低通季节,充分利用自然通风作用,调节室内环境。在建筑物透明结构部分,主要是控制窗户的太阳能热流,采光性能,通风性能等。如通过设计控制合适的窗墙面积比,选择合适的窗户结构,通过采用遮阳技术和镀膜技术等,来达到冬季采暖季节时,可以阻止室内热辐射通过透明结构的损失,增加太阳能对室内的渗透,在夏季空调季节时,可以阻止室外热量向室内渗透,减少室内冷气的损失。
3、降低建筑设施运行的能耗
建筑内的能耗设备与系统主要包括建筑的空调系统、照明系统、热水供应系统、电梯设备等。其中空调系统和照明系统在大多数的民用建筑能耗中占主导地位,空调系统的能耗更接近建筑能耗的40%到60%,成为主要的控制对象。Ifu降低能耗又成为建筑设施节能的关键,当前主要技术措施有:一是建筑能源的梯级应用。根据建筑不同用能设备和系统等级的划分,优先满足用能品位高的设备和系统,利用这些设备和系统的排出能量满足用能品位低的下游设备和系统。二是能源回收技术。通过能源回收设备,将排出建筑物的一些能量进行回收再利用,是降低建筑能耗的一个重要措施。二是通过控制调节系统来降低能耗。由十建筑内部设备与系统的设计往往是在满负荷的条件下进行的,而这些设备和系统往往运行在非满负荷条件下,这就要求这些设备和系统配备有优良的控制和调节系统,并要求物业管理人员有敬业精神和专业技能,可以根据不用负荷特点对有关设备和系统进行自动或人工调节,避免大马拉小车现象。控制调节技术对十既有建筑的节能有其特殊的意义。四是采用高能效的设备。
三、新能源在建筑节能中的应用
在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源,包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。
1、人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索,逐步明确了发展方向,使太阳能初步得到一些利用。
(1)作为太阳能利用中的重要项目,太阳能热发电技术较为成熟,美国、以色列、澳大利业等国投资兴建了一批试验性太阳能热发电站,以后可望实现太阳能热发电商业化;
(2),随着太阳能光伏发电的发展,国外己建成不少光伏电站和“太阳屋顶”示范工程,将促进并网发电系统快速发展;
(3)目前,全世界已有数万台光伏水泵在各地运行;
(4)太阳热水器技术比较成熟,已具备相应的技术标准和规范,但仍需进一步地完善太阳热水器的功能,并加强太阳能建筑一体化建设;
结语
综上所述,倡导可持续发展是当前我国经济发展的主流,通过加强对建筑的节能设计与新能源的应用,可以有效的改善当前社会的环境污染及能源消耗情况,从而改善居民居住的生活环境与工作环境。在进行建筑设计时,设计师应当注重节能环保与新能源的多加运用,以便设计出更多符合环境要求与时代要求的低能耗、高效用的建筑,避免过多的追求建筑物的外观而造成能源浪费。
参考文献:
[1]林勇杰.新能源在建筑设计中的应用[J].科技向导,2011,(27)
[2]李远哲,刘天颖.中国建筑节能战略目标与对策研究[A].北京清华大学出版社,2011.6-15
[3]张选奎.我国建筑业中能源管理体制存在的问题及解决措施分析.中国能源出版社,2009.15-20
[4]刘青.从市场能源调节角度分析我国建筑节能施工设计体制的改革.华东经济管理,2010.3-6
关键词:能源;技术;建筑;节能;应用
一、建筑节能设计的重要意义
1、建筑节能是经济发展的需要
能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。建筑从建材生产,建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源,资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右,我国也占到25%以上。由此可见,推广建筑节能设计具有重要的意义。
2、建筑节能是环境保护的需要
我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质,是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。通过提倡建筑节能,减少污染物的排放也是改善生存环境,是提高生活质量的一种有效的方法。
3、建筑节能是提高人民生活水平的需要
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境,冬季采暖,夏季空调都需要能源的供应。而建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下,通过技术减少建筑能耗,提高能源的使用效率,满足建筑节能的要求。
二、建筑节能技术的趋势
1、理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下二点:
(1)能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;
(2)能够在不同季节保持室内的舒适性;
(3)能够使室内实现必要的通风换气。
目前,建筑节能的途径主要包括:尽量减少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗。在这二个方面,高新技术起着决定性的作用。当然建筑节能也采用一些传统技术,但这些传统技术是在先进的试验论证和科学的理论分析的基础上才能用十现代化的建筑中。
2、减少能源消耗,提高能源的使用效率
为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度,在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度,干燥时需要加湿,潮湿时需要抽湿,而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲,应提高供暖(制冷)系統的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的抓‘制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。如目前在供暖系统节能方面就有二种新技术:①利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进行合理分配,既改善了供暖质量,又节约了能源;②在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀,用户可根据需要消耗和控制热能,以达到舒适和节能的双重效果;③采用新型的保温材料包敷送暖管道,以减少管道的热损失。近年来低温地板辐射技术己被证明节能效果比较好,它是采用交联聚乙烯(PEX)管作为通水管,用特殊方式双向循环招‘十地面层内,冬天向管内供低温热水(地热、太阳能或各种低温余热提供);夏天输入冷水可降低地表温度(目前国内只用十供暖);该技术与对流散热为主的散热器相比,具有室内温度分布均匀,舒适、节能、易计量、维护方便等优点。
减少建筑围护结构的能量损失
建筑围护结构的节能技术集中体现在对通过建筑围护结构的能量控制上。在建筑实体墙部分,通过建筑的内、外保温技术,在冬季的采暖季节,降低通过围护结构向外的热损失,在夏季的空调季节,降低通过围护结构向低通季节,充分利用自然通风作用,调节室内环境。在建筑物透明结构部分,主要是控制窗户的太阳能热流,采光性能,通风性能等。如通过设计控制合适的窗墙面积比,选择合适的窗户结构,通过采用遮阳技术和镀膜技术等,来达到冬季采暖季节时,可以阻止室内热辐射通过透明结构的损失,增加太阳能对室内的渗透,在夏季空调季节时,可以阻止室外热量向室内渗透,减少室内冷气的损失。
3、降低建筑设施运行的能耗
建筑内的能耗设备与系统主要包括建筑的空调系统、照明系统、热水供应系统、电梯设备等。其中空调系统和照明系统在大多数的民用建筑能耗中占主导地位,空调系统的能耗更接近建筑能耗的40%到60%,成为主要的控制对象。Ifu降低能耗又成为建筑设施节能的关键,当前主要技术措施有:一是建筑能源的梯级应用。根据建筑不同用能设备和系统等级的划分,优先满足用能品位高的设备和系统,利用这些设备和系统的排出能量满足用能品位低的下游设备和系统。二是能源回收技术。通过能源回收设备,将排出建筑物的一些能量进行回收再利用,是降低建筑能耗的一个重要措施。二是通过控制调节系统来降低能耗。由十建筑内部设备与系统的设计往往是在满负荷的条件下进行的,而这些设备和系统往往运行在非满负荷条件下,这就要求这些设备和系统配备有优良的控制和调节系统,并要求物业管理人员有敬业精神和专业技能,可以根据不用负荷特点对有关设备和系统进行自动或人工调节,避免大马拉小车现象。控制调节技术对十既有建筑的节能有其特殊的意义。四是采用高能效的设备。
三、新能源在建筑节能中的应用
在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源,包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。
1、人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索,逐步明确了发展方向,使太阳能初步得到一些利用。
(1)作为太阳能利用中的重要项目,太阳能热发电技术较为成熟,美国、以色列、澳大利业等国投资兴建了一批试验性太阳能热发电站,以后可望实现太阳能热发电商业化;
(2),随着太阳能光伏发电的发展,国外己建成不少光伏电站和“太阳屋顶”示范工程,将促进并网发电系统快速发展;
(3)目前,全世界已有数万台光伏水泵在各地运行;
(4)太阳热水器技术比较成熟,已具备相应的技术标准和规范,但仍需进一步地完善太阳热水器的功能,并加强太阳能建筑一体化建设;
结语
综上所述,倡导可持续发展是当前我国经济发展的主流,通过加强对建筑的节能设计与新能源的应用,可以有效的改善当前社会的环境污染及能源消耗情况,从而改善居民居住的生活环境与工作环境。在进行建筑设计时,设计师应当注重节能环保与新能源的多加运用,以便设计出更多符合环境要求与时代要求的低能耗、高效用的建筑,避免过多的追求建筑物的外观而造成能源浪费。
参考文献:
[1]林勇杰.新能源在建筑设计中的应用[J].科技向导,2011,(27)
[2]李远哲,刘天颖.中国建筑节能战略目标与对策研究[A].北京清华大学出版社,2011.6-15
[3]张选奎.我国建筑业中能源管理体制存在的问题及解决措施分析.中国能源出版社,2009.15-20
[4]刘青.从市场能源调节角度分析我国建筑节能施工设计体制的改革.华东经济管理,2010.3-6