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中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
玻璃幕墻輕巧美觀、外觀簡潔、通透明亮、富有時代感,改變了傳統建筑沉悶、凝重的外立面格調,給人一種全新的現代時尚的感覺。它的透光性能營造出較明亮的室內環境,克服了傳統墻體厚重、隔光的缺點,達到建筑內外空間交融的效果。但也造成了室內外環境容易發生能量交換,從而達不到較好的節能效果。
二、玻璃幕墻的物理性能以及分類
1、玻璃幕墻的物理性能
玻璃幕墻因其應用的根本目的而涉及到較多方面的物理性能,包括耐撞擊性能、水密性能、氣密性能、平面內變形性能、風壓變形性能、空氣隔聲性能、熱工性能以及抗風壓性能等,在這其中,抗風壓變形性能、水密性能和氣密性能的性能測試試驗被統稱為幕墻三性試驗,由此也可以看到,這樣三個方面的性能對于幕墻的設計和應用而言都是最為關鍵和重要的。按照相關方面的規范要求,在進行交收驗收的時候是必須要有幕墻三性試驗的結果的,這主要是因為這樣一個結果才能夠將幕墻工程中可能存在的問題逐一的暴露出來,而這樣一個具有權威性的試驗的進行也同樣需要國家認可的檢測機構來進行才具有相應的效應。
2、玻璃幕墻的分類
玻璃幕墻就是建筑物的維護結構,在建設的過程當中是懸掛在建筑主體結構的上的,能夠相對于主體進行必要的活動,但仍然是一個非常完整的結構體系。由上文的分析我們可以看到,玻璃幕墻是具有相對于建筑主體結構位移的能力,也具有在自身平面內的變形能力。我們來對玻璃幕墻的分類進行說明:玻璃幕墻按照立面裝飾能力來進行分類時,可以具體的分為全玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻、明框玻璃幕墻,下文中我們針對于這樣一些具體的玻璃幕墻形式來對其特點進行說明和分析。全玻璃幕墻也就是說玻璃的不加設金屬框架,直接采用玻璃肋或者是點式鋼爪來作為玻璃幕墻的支撐體系,這樣就能夠保證整個玻璃幕墻體系的全透明和全視野,全玻璃式玻璃幕墻還可以根據其具體形式的不同進一步的分為拉索式全玻璃幕墻、點式連接全玻璃幕墻和玻璃肋粘結全玻璃幕墻。半隱框玻璃幕墻同樣可以進行進一步的細分,包括立柱外露、橫梁隱藏的豎現橫隱幕墻和立柱隱藏、橫梁外露的豎隱橫顯幕墻。隱框玻璃幕墻則是指玻璃幕墻墻板快與金屬框之間完全依靠結構膠來進行粘結,因此在隱框玻璃幕墻中就需要結構膠來承受玻璃板塊的自重、風載荷以及地震等外作用力的影響。而全玻璃幕墻則是最為傳統的一種玻璃幕墻形式,受篇幅限制,筆者在這里不做詳細的介紹。
三、幾種常用的建筑玻璃幕墻節能技術分析
1、鍍膜玻璃技術
鍍膜玻璃顧名思義就是在玻璃的表面上多涂鍍一層或者是多層的金屬、金屬合金或者是金屬化合物的薄膜,這樣就能夠較好的改善玻璃本身的光學性能,從而在實際的應用過程中一定程度的降低熱交換,因此就能夠在建筑中起到隔熱的作用。根據鍍膜玻璃隔熱性能上的差別我們可以將鍍膜玻璃細分如下:熱反射玻璃、低輻射玻璃和導電膜玻璃。熱反射玻璃主要是在玻璃的表面涂鍍了鉻、鈦或者是不銹鋼等金屬,因此能夠使得玻璃呈現出豐富多彩的顏色來,由于可見光具有較為適當的透射率,對紫外線有著較高吸收率的同時對紅外線有著較高的發射率,這也就是能夠對陽光進行一定的控制,在建筑節能玻璃幕墻中的應用比較廣泛。低輻射玻璃表面所涂鍍的主要是銀、銅或者是錫等金屬,這樣一些金屬膜對于可見光有著較好的吸收率的同時對于紅外線有著較高的反射率,但是低輻射玻璃膜層的強度一般比較差,因此在實際的應用過程當中往往都是制作成中空玻璃來使用。而導電玻璃則是在玻璃的表面上涂覆了氧化銦等具有導電性質的薄膜。通過上文中的分析我們可以看到,不同的鍍膜玻璃都是有著其固有的特點和性質的,因此在實際的應用過程中要根據需要來進行取舍。
2、Low-E玻璃處理技術
Low-E玻璃從本質上來說也是鍍膜玻璃的一種,但是這樣一種鍍膜玻璃更多的是應用于建筑物門窗的制造之中,能夠極大程度的降低熱能由室內向室外的傳遞,因此在實際的應用過程中就能夠得到相當好的節能效果。Low-E玻璃對于太陽光中的可見光有著較高的透射比,但是反射比則非常低,這也就意味著Low-E玻璃相對于傳統的玻璃來說在光學性能上是有較大的改進的。從室外來對其外觀進行觀察和評價就會發現其透明度和清晰度更高,這就能夠保證建筑物更好的采光,于此同時還能夠避免大面積玻璃幕墻的應用所帶來的不良的光污染。Low-E玻璃所營造出的光環境相對而言更加的柔和和舒適,在我們國家是被大力的推廣和使用的。
3、雙層中空玻璃
雙層中空玻璃就是在兩層玻璃之間留出適當的間隔來,中間部分獨立的成為一個空間,在這樣一個空間內充入惰性氣體,就能夠較好的減少玻璃內外的熱交換,以這樣一種方式來實現玻璃的隔熱保溫作用,實現節能的目的。實際上雙層玻璃之間也可以不充入惰性氣體,也就是讓空氣自由的在這樣一個空間內實現通風和流動,在這樣一種狀況下實際上就相當于在兩層玻璃就相當于是單層玻璃,但是相比于單層玻璃的話又具有更好的熱絕緣性能,也就是在起到自由通風的同時還能夠起到保溫隔熱的作用。應用雙層中空玻璃的時候需要在外層的幕墻上采用透過率比較大的單層透明玻璃幕墻,而在其內層使用中空玻璃幕墻,這樣一種設計主要是希望在兩層玻璃之間形成一個良好的空氣通道,以便于上下兩端之間的空氣交換。
4、真空玻璃幕墻
真空玻璃幕墻是指將兩塊平板四周閉合,中間形成0.1㎜~0.2㎜的縫隙,將縫隙中的空氣抽空,兩層玻璃之間形成真空。真空玻璃幕墻一般至少有一片低輻射玻璃。玻璃熱傳遞通常有對流、傳導和輻射三種方式。根據研究,對流傳熱遞約占總傳遞熱量的70%以上。因此,如果能夠有效地降低窗間氣體的自然對流,對提高玻璃幕墻的絕熱性能有極大的幫助。真空玻璃中間是真空層,使對流傳熱和傳導傳熱的影響大大減弱,能夠大幅度降低輻射傳熱。
四、加強玻璃幕墻節能技術效果的對策
1、選擇合適的建筑朝向
建筑的實際方位以及其朝向對于整個建筑外墻的節能設計都是有著非常重要影響,是建筑外墻節能設計中的重要參數之一,在對建筑的朝向和方位進行選擇時要綜合性的考慮到日照、采光、通風和遮陽等多個方面的影響因素,在此基礎上來進行朝向的選擇。在我們國家,坐北朝南一般都是不錯的選擇,但在實際的施工環境中還是要以當地的地域氣候、周邊地形環境、建筑需求等來進行決定。在城市建筑群的建設中,由于總體的規劃布局或者是其他的一些原因,往往是不能夠保證建筑的實際朝向保持在最佳狀態的,在這樣一種狀況下就只能夠通過布局的調整來進行解決。
2、減少玻璃幕墻的使用面積
玻璃幕墻使用面積的減少,在夏日可降低熱透射量,使室內不至于過熱,降低空調的能耗;冬季則可減少熱交換量,從而降低由于玻璃的保溫性能差造成的熱損失。目前在幕墻的設計使用當中,為了追求立面上的效果,減少幕墻的使用面積并不是一個好的選擇。
3、采用遮陽設施
在實際的建設施工環境下,玻璃幕墻上這樣系統的設置才是最大建設陽光直射的最有效方法,能夠最大程度的避免室外的熱量進入到室內來,這樣就能夠保證室內的溫度不至于過高,從而降低室內空調系統的能耗,而在一些極度炎熱的地區也是建筑防熱的重要措施之一。除此之外,建筑的遮陽系統還能夠在建設的過程中未整個建筑營造出一種更加生動的氛圍來。
4、采用隔熱型材
隔熱斷橋鋁型材原理是利用塑料型材將室內外兩層鋁合金既隔開又緊密連接成一個整體,構成一種新的隔熱型的鋁型材,其保溫性好、隔音性好、氣密性好、水密性好、防火性好,徹底解決了鋁合金傳導散熱快、不符合節能要求的致命問題。
此外,隱框玻璃幕墻的鋁合金框架不直接參與傳遞室內外熱量,可采用普通鋁型材。明框玻璃幕墻的鋁合金框架參與室內外熱量的傳遞,因此應采用隔熱斷橋鋁型材,消除鋁型材的冷橋效應。點支式玻璃幕墻爪件應采用隔熱爪件。
5、合理利用太陽能
現階段,世界幕墻領域內成功利用太陽能技術的就是太陽光變向照明技術和光電幕墻技術。
(1)太陽光變向照明技術:利用幕墻上的光線反射到天花板上,再由天花板反射到工作或生活區域,為人們提供照明。這種光照柔和、均勻,可消除陽光直射入室造成的眩光。
(2)光電幕墻技術:光電幕墻的關鍵是光電池技術,是利用太陽光的光子能量,使被照射的電解液或半導體材料(光電板)中的電子移動,從而產生電壓,多個光電板串聯在一起,組成了連續的光電幕墻表面;所有光電板產生的直流電能,通過多極集電、整流、變壓等過程,轉化成可供使用的交流電,送入供電網絡。
五、結束語
綜上所述,玻璃幕墻的應用是建筑建設中不可或缺的組成部分,在建筑建設中,玻璃材料應滿足建筑的結構設計需求,譬如玻璃材料要具有一定的強度和剛度,能夠抗壓抗震,并且要求能夠抵制溫度變化引起的變形,在建筑節能方面,建筑門窗及玻璃幕墻需要滿足圍護結構要求,因地制宜,選擇適合地區氣候環境特點的玻璃材料,在設計和選材上達到節能的目的。
參考文獻:
[1] 馬淑芬:《對建筑玻璃幕墻的節能技術與應用問題探討》,《中國新技術新產品》, 2011年23期
1 傳統建筑電氣的一些問題
1.1相對獨立,結構繁瑣
傳統建筑電氣都是單獨工作,建筑物中不同方面的電氣設備之間沒有溝通和聯系,對能源的消耗也都相對獨立,并且為了加強建筑電氣的功能性,建筑電氣往往在設計上結構復雜,這也增加了能源的消耗。
1.2管理工作復雜,效率低
建筑中的建筑電氣種類不斷增加,這給建筑電氣的維護和管理帶來了一定的難度,通常需要多種工種技術人員進行管理,這大大降低了建筑電氣維護的效率。復雜的建筑電氣工作對于能源的利用率非常的低,消耗的也就大。
1.3建筑電氣種類多,安全性低
多種建筑電氣同時安裝在建筑物中,這對建筑的安全帶來了隱患,電氣設備故障容易發生火災。同時,建筑電氣之間相互影響對于能源的消耗也非常的大。
2 建筑電氣節能技術
2.1風力發電
風力發電已經成為將自然能源轉化成我們日常生活電能的主要方式之一,其可以單獨運行發電、同其他發電形式結合發電、多臺風力發電機組并入常規電網發電。我國風力發電的發展從小規模風力發電逐漸向大規模形式發展,發電功率也不斷增加。
風力發電早期是應用于偏遠地區供電,人口少、電力需求較少,隨著能源緊缺的加劇和人們對環保的意識,風力發電成為我們應用可在生能源的重要方式,我國相繼建立了規模較大的風力發電站,并將風力發電機組并入常規發電網絡,從而降低能源的消耗。風力發電的應用范圍也越來越廣,從民用向工業用電發展。
2.2太陽光伏發電
太陽光伏發電是利用安裝在建筑屋頂的太陽光伏電池,將太陽能轉化為電能供我們日常工作和生活實用。目前我們的太陽能應用已經有了很好的發展,例如太陽能發電站、太陽能熱水器、太陽能玩具等等。但目前太陽光伏發電技術的成本較高,并且能源利用方式較為單一,因此并沒有得到更有效的更廣泛的應用,但是隨著技術的革新和人們生活水平的提高,太陽光伏電池的應用前景非常廣闊。我國已經將光伏確定為國家扶持產業,相信未來太陽能轉化為我們生活能源會在越來越多的領域中得以廣泛的應用。
3 建筑電氣節能技術發展中應該遵循的原則
3.1適用性
建筑電氣的節能設計要滿足建筑物的實際需要,根據建筑物的需求適當選擇。在建筑物的照明方面,建筑電氣的節能技術要滿足建筑物的照明亮度、照明色溫等對建筑物的舒適性、安全性進行合理應用,并且能夠滿足建筑物電氣節能的特殊要求。
3.2實際性
建筑電氣節能要從建筑的自身條件出發,包括:建筑的成本、建筑的功能等,不可以盲目的要求建筑電氣的節能效果,在實際施工中合理的選擇節能設備是非常必要的,根據建筑的實際特點進行建筑電氣的節能設計和設備的選擇,能夠使建筑物的功能更好的發揮。
3.3節能性
建筑電氣節能的關鍵在于節能,建筑電氣節能設備的節能不僅是在于可再生能源的利用,還包括降低設備自身的能源消耗。
4 建筑電氣節能技術的發展方向
4.1自然光源的利用
建筑電氣的重要應用之一是建筑照明,所以充分利用自然光源,降低用電需要,是建筑節能設計的重要部分。在建筑的方位、格局上有效的利用自然光源,使每個房間都能夠最佳的獲取自然光,滿足人們日常生活需要。
4.2太陽能的利用
隨著科學技術的發展,太陽能的使用方面已經逐步的深入我們的日常生活中,有效的應用太陽能可以為我們降低能源消耗,延緩溫室效應,保護環境。太陽能的應用方面也非常的廣泛,譬如:太陽能照明、太陽能供熱。
4.3風能的利用
將風能轉化為電能應用在我們的日常工作和生活中,達到建筑電氣的節能目的。我國已經在東北、西北等地建立了較大規模的風能發電站,利用風能進行發電已經成為現實。
4.4能源的綜合利用
利用可再生自然資源,為我們的建筑電氣節能,已經成為我們目前建筑電氣節能技術發展的方向,將可再生資源如:風能、太陽能、潮汐能等通過技術的革新和發展綜合的利用,實現能源的有效利用和保護環境。
5 建筑電氣節能技術的發展前景
近些年人們對建筑節能、科技環保的意識不斷加強,建筑電氣節能技術得到充分的重視,但是我國原有建筑電氣設備的改造過程非常困難,并且我國建筑節能體系剛剛起步,沒有完善的建筑節能評估體系標準,所以建筑電氣節能技術的發展道路還非常的長。根據發達國家建立的建筑電氣節能評估標準,再根據我國各地區的氣候環境因素,制定符合我國國情和不同地區特點的建筑電氣節能標準,嚴格執行節能規定。在建筑電氣的節能技術方面,國家提供了一系列的鼓勵辦法,加大科技研發的力度,將科研技術盡快的開發出實際產品。建筑電氣節能技術的發展前景非常廣闊,我們的研究方向向著節能環保發展的同時更強調建筑電氣的整體性、科學性和綜合管理的能力。隨著我國建筑的節能改造和新城市的建設,建筑節能技術也將得到進一步的發展和提高。
6 結束語
要使建筑電氣的節能技術更快、更好的實施,需要加強建筑電氣技術的研發的同時還需要國家出臺建筑電氣節能標準,并嚴格執行和監管建筑電氣的安裝和使用。隨著建筑電氣的節能技術的發展,不但可以降低能源的消耗,對我們的環境保護也有重要的作用。
【參考文獻】
作為能源消費大國,我國的能源相對短缺,石油和天然氣 每年都要依靠進口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方 米建筑中的能源消耗約為發達國家的 2 至 3 倍。因此我國建 筑電氣節能技術的發展空間巨大。 近年來,電氣能源供需矛盾 激化,建筑用電是能源消耗的主要部分,所以我國建筑電氣節 能技術的發展迫在眉睫。 如大量使用節能產品,不僅每年可節 約用電數十億度,同時可以延緩溫室效應,這樣同時造福了經 濟與社會環境。
1、傳統建筑電氣技術在應用中的問題
傳統的建筑電氣技術在當前的建筑體系中應用較為廣 泛,而且產品的種類也很豐富,從某一個產品而言,技術發展成 熟,總體上講傳統的建筑電氣技術在應用中相對獨立,特別是 末端電器產品,缺乏相互聯結,隨著產品本身功能發展的復雜 化,人們對于辦公和生活環境的要求也逐漸提高,所以傳統的
電氣技術存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電 氣技術非節能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑電氣節能技術
2.1 風力發電技術 風力發電機的運行方式包括獨立運行方式,風力發電與 其他發電形式結合,或是在一處風力較強的地點,安裝數十個 風力發電機,其發電并入常規電網使用。 在傳統建筑電氣節能 技術的應用過程中,我國主要開發研制小型的風力發電機,并 將其作為農村獨門獨戶使用。由于電網不能實現為偏遠地區 供電,所以近六十萬居民正在使用風力發電機進行發電。 但目 前的發展趨勢表明,我國的風力發電機制造由小功率向大功 率發展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。 其次不再實 行獨門獨戶的風力發電形式,而是采取聯網供電,由村莊集體 供電等形式。 從長遠角度看,風力發電技術的應用范圍進一步 擴大,不僅單純用用與家庭,更擴大到眾多公共設施及政府部 門。
2.2 太陽光伏發電技術 在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種 住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就 應用到了太陽光伏發電技術,在屋頂安裝太陽光伏電池,當陽 光充足時太陽光伏電池可以適應某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網,供用電不足時使用。 目前由于太陽 光伏電池的價格過高,我國仍沒有大范圍的推廣計劃。 據專家 預測,這種光伏發電技術通過技術革新與大規模生產,可于 2030 年后在市場上大規模出現,并對傳統的建筑電氣節能技 術產生沖擊力和競爭力。
3、建筑電氣節能技術發展中應該遵循的原則
建筑電氣節能技術在建筑工程中不能盲目使用,不能以 節能為目標損害了建筑的原本功能,更不能為了節能而忽略 其成本的規劃。所以在建筑電氣的節能技術發展過程中必須 要遵循以下原則。 首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間 的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對于滿足建筑物 內的人工環境完整而提出的條件。建筑電氣的技術應用必須 要滿足建筑物創造的環境要求,為建筑設計中的設備提供能 源供應。 其次,實際性。 節能問題本身應從國情和經濟條件角度考 慮,不能盲目為追求節能效果忽視其經濟效益的考慮,要對合 適的節能設備與節能材料進行性價比比較,使節能所增加的 時間效益和經濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。 最后,節能性。 作為建筑電氣節能技術的必要條件就是其 節能性的考量。 必須要采用必要的措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發展過程中,應著眼于建筑電氣 設備自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
4、建筑電氣節能技術發展方向
4.1 利用天然光源 作為節能工作中最為主要的一項內容就是對照明工程 的節能應用。而照明節能工程最為主要的內容就是對天然光 源的利用。 隨著人們對能源的重視,建筑物中充分利用天然光 源來節約照明用電已經廣泛應用在各建筑電氣技術中。天然 光源作為一種無限再生資源,在照明節能的實施過程中必須 要擴大應用。 制定一系列建筑物的采光標準和采光方式,并推 廣于日常生活中。
4.2 太陽能照明技術 太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限 能源。 太陽能照明技術可以減少溫室氣體的排放,同時節省資 源,保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明節能技術,可 以將建筑電氣節能技術的發展推向更高的臺階,這可以將其 最為本質的原則和內涵得以展現。
4.3 能源綜合利用 控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的 細節,此外還包括對風能等自然的,可再生的能源的綜合運 用。 這就需要技術的革新發展,也是我國建筑電氣節能技術發展的主要方向。
5、建筑電氣節能技術的發展前景
我國的節能體系目前仍處于初級階段,相比一些發達國 家已經建立起的各具特色的建筑節能體系稍有不足。如英 國、美國、加拿大、日本等國家先后建立起了節能評估體系, 在各國的建筑節能技術實施過程中都依靠該體系的規范和 準則,采用定性定量的方法,對電氣節能的效果和電氣節能技 術進行評估。 相比之下,我國的建筑電氣節能技術評估體系并沒有建 立,顯示出了相對的不足性。 因此需要我國盡快學習先進國家 的經驗并分析自身的不足之處,揚長避短,這將有利于我國在 短時期內取得建筑電氣節能技術發展的巨大進步。我國現在 實行的建筑節能標準和規定對電氣節能內容沒有做出具體 的規定,加大了操作的難度。所以,國家建筑行業的相關部門 有必要對電氣節能和建筑節能測評體系的建立采取硬性措 施和實施內容的規定。 近幾年我國開展的基礎數據統計的工作,對各地區不同 氣候特點評估,已著手對當前用電情況和建筑電氣運行的數 據統計,在進行比較分析后,就將進行定量分析,針對不同的問 題和不同地域的實際情況采取不同的節能技術改造,針對各 項新產品和新技術的出現,國家出臺對應的鼓勵措施,這都有助于科研效果和科研動力的加大,使科研成果快速傳換為大 范圍應用的產品,從而形成科研進步和生活節能的良性循環。 在此基礎上,國家可指定出操作性強、 實施審核簡便的科學測 評體系,明確劃分一些建筑電氣節能技術強制性措施,在實施 過程中加強管理,使建筑電氣節能技術發揮實效,以取得長足 的發展。我國建筑電氣節能技術的發展前景直接關系到建立 節約型社會的發展大計,將創造我國經濟效益和社會效益雙 豐收。
世界范圍內最大的社會能源能耗就是建筑行業,約占能源總量的五分之二,而我國建筑能耗幾乎是社會總能耗的二分之一,建筑能耗的主要組成部分就是住宅建筑。當今時展的主題是節能減排、發展低碳經濟,為順應社會發展的主流,建筑行業需要發展住宅建筑節能技術。
一、發展住宅建筑節能技術的重要性
住宅建筑行業的快速發展,全球氣候的不斷變化以及自然資源的日漸枯竭,使得行業對建筑物的隔熱保溫和封閉性等有了較高的要求,以便為人們提供了一種舒適的室內生活環境。但是這種與進步文明并存的建筑同樣也帶有非常嚴重地負面影響。在一些密閉建筑中含有大量的細菌和塵埃,而且建筑材料、家具中會釋放出一些有害氣體,嚴重影響著人們的身體健康和生命安全;建筑需要大量的木材、石材和礦產資源,極大的破壞了生態平衡;住宅建筑在取暖、照明方面消耗的化石能源也很大;建筑物使用的能源會排出二氧化碳、二氧化硫等有害氣體,對環境造成極大污染。
建筑行業和工業的快速發展需要大量的能源,煤炭、石油、天然氣等,部分能源的開采速度已不能滿足當前的能源消耗,能源緊缺的形式越來越嚴峻。大量的能源消耗打破了原有的生態平衡,破壞了自然環境,造成了嚴重的環境污染,違背了生態環境的可持續發展,對人們的生活產生著不可估量的負面影響。因此,發展住宅建筑節能技術有著必然性,對建筑行業的發展有著深遠的影響。
二、住宅節能技術的發展現狀
外國對住宅節能技術的研究比較早,上世紀七十年代,歐洲的發達國家便取得了一定的研究成績,并且了《高舒適度低能耗建筑戰略決策》。歐美房地產業的社會需求主要是節能型的住房,因為只有節能型的住宅才擁有出售和出租的市場;住宅節能技術是房地產開發商在項目開始前期必須要考慮的問題,對建筑物的節能要求很高。美國等一些發達國家通過法律的形式對住宅的節能做出了硬性的制度要求。
八十年代,我國才頒布住宅節能的標準。目前,我國節能型的住宅還比較少見,僅建在極少數的城市中。我國住宅節能技術的研究比發達國家晚很多,建筑能源的浪費極其嚴重。由于缺乏住宅節能意識,建筑物的結構設計不夠科學合理,造成能源耗費;房地產商只注重經濟收益,沒有切實的考慮住宅的能源消耗問題;住宅多采用傳統的設計構思和建筑材料,不滿足實際的保溫標準。我國住宅夏季使用空調和冬季取暖的逐漸普及,加重了能源的浪費,并且在向著高耗能的不良方向快速發展。如若對住宅節能技術熟視無睹,任由高耗能住宅的發展,那么我國能源的再生速度將遠遠落后于能源的需求市場,最終是我國的能源處于枯竭狀態。
隨著我國住宅節能體系的完善,從法規制度的角度對建筑節能的內容做出了詳細的規定。建筑中多使用保溫性能好的墻體材料;推廣節水、節能器具的使用;高效的取暖技術設備代替傳統的取暖方式等;已經形成相應規范文件。
三、住宅節能建筑的內容
(一)營造良好的建筑環境
節能住宅建筑的設計既要考慮到日照的充足均衡,降低冬季取暖的能耗,還要注意通風條件,保證冬暖夏涼。根據住宅建筑的布局決定建造的位置是選在冬季主導風迎風面還是夏季風的主迎面。住宅建筑群之間距離與疏密程度需要根據實際的空間、日照條件和通風情況進行科學的設計,確保住宅群布局合理。
住宅的室內設計需要充分做到合理,盡可能保證每個房間都具有良好的通風條件,主要臥室朝陽;墻體的厚度需要根據朝向和采光進行特殊的設計。
住宅的周圍需要做好綠化工作,既可以美化環境、改善周圍的空氣質量,還可以調節室外的溫度。喬木是住宅區首選的綠化植物之一,觀賞作用和遮陽降溫的作用絕對是不容忽視的。在夏季日照強烈的墻體附近可以種植爬山虎等一些爬藤植物,吸收大量的熱量和太陽輻射。
(二)住宅主體的節能措施
住宅建筑的屋頂通常包括保層、防水層和保護層。保溫層的構成材料是具有高抗水性、抗壓性的低熱傳導的擠塑板。保溫層和防水層的結合能夠減少太陽光的直接輻射,調節室內外的晝夜溫差和季節溫差。
住宅墻體保溫層合理的厚度能夠防止保溫層內部和保溫層表面出現的冷凝現象。結構墻體要有充分的熱存儲性,從而保持室內的熱穩定性,阻隔室外的熱量。膨脹聚苯板和擠塑聚苯板技術在建筑墻體中的應用極大地降低了能耗。
門窗的保溫性一直是建筑行業重視的環節。因門窗保溫性能差造成的熱能量損耗大約是整體能耗的一半。窗框的材料、空鍍膜玻璃的質量和成窗的安裝都是影響門窗保溫性能的關鍵因素。門窗的材料需要選用斷熱型的鋁合金或是低導熱型的塑鋼。安裝平開窗時需要注意五金配件和斷熱型鋁合金材料的配套性,以防聯通室內外的斷熱型鋁合金無法起到真正的斷熱效果。中空鍍膜玻璃的厚度直接影響著熱絕緣系數的高低。
四、住宅建筑節能技術的發展
新型建筑材料和建筑節能技術在建筑工程中已經得到了廣泛的應用。住宅建筑施工過程中防止砌塊裂縫的控制技術取得了顯著成效,例如,混凝土夾心聚笨砌塊等建筑材料的出現。建筑砌塊技術從無到有,慢慢走向成熟,但是建筑砌塊材料的質量仍存在問題,砌塊材料出現裂縫的情況還是會出現。同樣,為解決門窗的保溫性能,研究出了低輻射玻璃、斷橋型門窗和中空玻璃。
新能源的開發和研究對節約能源、改善生態環境有著積極的作用。可再生的新能源對環境的污染比較小,沒有能源枯竭的危機,而且具有方便使用、成本低的特點。當今可以充分利用的新能源主要有風能、太陽能、地熱能、海洋能等。太陽能是一種天然能源,可以最大限度的發展利用。根據建筑結構的保溫技術可以對一些工業廢渣、廢灰進行加工處理再利用,燒制成高質量的空心粘土制品;為提高住宅建筑的抗震性,結合混凝土的特點建造小型混凝土空心砌塊建筑。
住宅建筑節能技術今后的發展,需要和改善自然環境與節省建筑材料緊密結合,按照政府對節能建筑市場宏觀調控的引導,以及建筑市場運行機制的完善,對節能技術開展深入研究。組織一些關于住宅建筑節能知識的宣傳活動和講座,對怎樣選擇節能建筑材料,如何識別節能材料的質量等進行相關專業知識的講解;調節建筑市場的行業結構,積極推廣節能建筑材料的使用,提高住宅建筑節能技術水平,加快研究新型的建筑材料,使用高質量、高節能的建材原料,實現生態城市的建設目標。
結語:
住宅建筑節能技術在今后建筑行業中擁有非常廣闊的發展市場。節能建筑中所使用的材料都是低消耗、高環保、多功效、可再生、可循環利用的,與當今保護環境、實現可持續發展的主題相統一,是建筑材料研發的新方向。節能建筑符合人們對舒適居住條件和“低碳”環境的需求,對建設生態型城市和節約型社會有著積極的影響。
參考文獻:
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中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
智能化建筑是時展的產物,智能化建筑的發展為整個建筑行業帶來了新的挑戰,其中智能建筑節能技術的發展需要我們給予高度重視。目前智能建筑的節能問題依然存在,并沒有達到理想的節能效果。針對這一問題,我們必須要做好與建筑節能相關的智能化系統的規劃設計,解決施工中的資源浪費現象,不斷提升節能技術水平,使智能建筑實現其最佳節能效果,從而有效降低智能建筑的能源消耗,堅持走可持續發展道路。
一、智能建筑的概述
智能建筑是指通過將建筑物的結構、設備、服務和管理根據用戶的需求進行最優化組合,從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境的建筑。智能建筑是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建筑技術、現代電腦技術、現代通訊技術和現代控制技術所組成。通過創造出一個高效、舒適、安全的建筑環境,降低日常使用過程中各個環節的費用,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證人們的工作正常有序的進行,從而提高建筑管理和服務的水平,使投資能得到一個良好的回報。
智能建筑是通過對建筑物的四大基本要素,即結構、系統、服務和管理,以及它們之間內在聯系的優化設計,提供給人一個投資合理同時擁有幽雅舒適、便利快捷、高度安全的高效環境空間。智能建筑物能夠幫助建筑的擁有者,財產的管理者感受到在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報,這也是智能建筑設計的目的所在。
二、智能建筑節能技術發展現狀
1、空調、照明等方面存在浪費現象
智能建筑大量采用了自動化設備,設備運轉時間較長,這就使得智能建筑的電能消耗比起一般建筑來說要高很多。智能建筑一般采用的是中央空調,室內溫度設置不合理、空調裝機冷量過大或者設備散熱等問題都會給空調帶來不必要的負荷,這就造成了能源的大量消耗。另外,智能建筑在燈光照明方面也存在著一定的浪費現象。如在室外陽光充足的時候,室內也會存在燈火通明的情況。建筑的照明設計不夠科學,人為的照明能量消耗,使得建筑電能的節能目達不到。
2、智能建筑技術本身存在一定的問題
雖然建筑智能化技術在不斷的提高,在建筑設計、設備安裝維護等方面也有一定的進步,但是建筑智能化仍然存在著部分工程技術問題,同時管理人員的水平也參差不齊,許多智能建筑管理人員無法有效的應用建筑智能化系統。目前來說,許多核心的智能化設備需要通過進口,國內管理人員不完全清楚智能化設備的運作,在操作過程中出現了一些問題,不能使設備達到最佳節能效果,從而造成了一些能源浪費現象。
3、智能建筑建設規劃不到位,導致施工過程中出現了浪費現象
在智能建筑施工過程中,由于建筑規劃不到位,也會使得施工過程中出現了浪費現象。如對施工人員在用電、用水無法形成有效的控制,會造成施工過程中水電的浪費。在購買建筑材料時,沒有規劃性,對市場了解不夠,不能選擇新型的節能建筑材料,從而造成了建筑材料的浪費。另外,對智能建筑施工過程中造成的垃圾處理不注重節約,有些處理方式非常簡單,只是一味的填埋或擱置一旁,不能夠對建筑垃圾做到循環利用,也造成了一定的浪費。
三、智能建筑節能新技術
1、無線傳感器網絡技術
應用無線傳感器技術構建智能建筑網絡具有得天獨厚的技術優勢和應用前景。結合智能建筑節能的特點和實際需求,運用切實可行的數據傳輸協議,能實現智能建筑節能無線傳感器網絡信息的優先級傳輸,保證節能系統穩定、可靠、高效的運行。
無線傳感器網絡的信息感知主要是用溫濕度、照度、氣體濃度等傳感器對實際物理環境進行感知,實現數據采集的功能。為保證智能建筑節能系統的高效運行,準確的信息采集顯得尤為重要。采用的傳感器包括紅外、溫濕度、照度、二氧化碳濃度等傳感器。
無線傳感器網絡具有易于部署、成本低等特點,已成為建筑節能改造領域不可或缺的技術之一。利用無線傳感器網絡對物理環境的感知,將環境信息數據通過自組織多跳的方式傳送至服務器。一方面無線傳感器網絡可以通過先進算法對智能建筑的空調、燈光等設備進行控制;另一方面,服務器決策者可以通過主機控制器對某個設備直接控制。
2、樓宇照明節能新技術
在樓宇控制系統中,常用的控制策略是通過時間表的方式,不同時間觸發照明的啟停及調節,這種方式實現了照明控制的自動化。
為完善的控制和取得更好的節能效果,目前已發展出成熟的智能照明技術,采用分布式的系統結構,布線方式為總線式,具有較高的性價比和可靠性,而且易于擴展,有很高的靈活性。智能照明協調可以實現的主要功能為:啟停控制、開關狀態檢測;室內外照度檢測;調光控制;場景控制;人體感應控制;手動、遙控控制。典型的智能照明控制系統節能效果如下圖。
3、門禁一卡通技術
傳統的門禁系統屬于安防的一個子系統,隨著安防系統網絡化技術的發展,視頻監控、門禁和防盜報警功能已進一步融合,邁向高度集成化,體現了現代智能化節能管理的要求。
通過一卡通刷卡進行出入管理的同時,通過控制器實現對報警系統的撤防或布防。正常情況下,刷卡撤防只針對有權限的人員通過后自動實現撤銷特定的防區:在人員離開房間時,通過刷卡加密碼的方式,進行布防,同時聯動關閉室內所有燈光、空調風機,以實現智能化節能管理。
另外一個重要的應用是一卡通和酒店客控系統融合。當客人離開房間時,客人順手取走房門卡,節電開關延遲一定時間后自動斷電,確保節能和安全。有的酒店還建立了重要客人數據庫,客人登記時,客房空調自動開啟,客人到達時,房間已達到該客人喜好的溫濕度,在節能的同時,還提高了服務質量和水平。
4、綜合布線系統“全光網”技術。
綜合布線系統是智能建筑重要的通用傳輸系統。光纖的原料主要是石英,在地球上約占總礦藏的14%,可以說是取之不盡,用之不竭,且制造成本日益下降。光纖目前多被應用于網絡主干,即垂直主干子系統和建筑群子系統的系統布線,隨著光電轉換設備、光纖端口價格下降,光纖在水平子系統中應用呈上升趨勢。現代的第三方數據中心和智能建筑的綜合布線正在向“全光網”靠攏。“全光網”具有節省資源、保護環境、高帶寬、高可靠性和擴展性強的特點。
5、空調系統變風量技術
據統計,我國建筑物的能耗在國家總能耗結構中占30%~40%的比重,暖通空調系統設備耗電量占建筑物總耗電量的50%~60%。提高空調系統節能效能,是建筑節能研究的重要課題和方向。
變風量空調系統(VAV),是一種新型節能效果顯著地空調系統,是通過送入各房間的風量來適應負荷變化的系統。當室內空調負荷改變導致室內空氣參數變化時,空調系統自動調節進入房間內的風量,將被調節區域的溫、濕度參數調整到設定值。送風量的自動調節可以很好的降低風機動力消耗,降低空調系統運行能耗。
空調通風系統其它一些新技術如冷熱源群控技術、Lonworks技術、通透以太網技術近年來得到很快的發展,為現代建筑降低能耗、提高舒適度也發揮了重要作用。
四、加快智能建筑節能技術發展的探討
1、加強智能建筑有關技術人員的培訓工作,提高智能建筑節能技術水平
技術人員相關技能的培訓非常重要,對建筑節能有重要的意義,因此我們需要加強對技術人員的培養,可以組織優秀專家講座,對智能技術節能技術進行學習。另外,可以邀請智能設備商家對技術人員進行指導,使技術人員有實踐的機會,還要注重后續人才隊伍的培養,使我國的智能建筑節能技術得到進一步提高。
2、做好建設規劃,減少施工過程中的資源浪費
在智能建筑施工過程中難免會用到水電,使用過程一定要得到控制,不可過度使用,出現浪費現象。在建筑材料中,許多是不可再生的資源,要慎重選擇,我們盡量選用一些可再生資源,像是石膏、泡沫玻璃、廢棄植物纖維等,根據研究表明石膏類的建材經過燃燒后能量消耗比起水泥、石灰要低很多,這樣就可以做到能源的節約,石膏可以循環使用,利用石膏代替其它建材可以避免資源浪費,在建筑施工過程中盡量減少垃圾制造,保證建筑材料的利用率,不要浪費,從而進一步保證了未來資源的充足。
除此之外,還要有效的處理建筑垃圾,使垃圾得到充分的利用,因此在進行建筑垃圾處理時要慎重,不可一味的填埋及漏填擱置,要采取有效的處理方法,對于一些可以回收利用的就利用起來,像是一些石頭、沙子等都可以用來鋪路,在一些坑洼處用其進行填埋就很好,不僅有效的處理了垃圾還能節約了一部分用來修路的資金投入,可謂兩全其美。
結束語
智能是手段,節能是目的,建筑節能已日趨成為建筑智能化的發展方向,作為人居住和活動場所的建筑物要適應信息化帶來的變化,所以,在講求節約社會的今天,節能要從每一個方面做起,對于建筑這個耗能大頭,更應該做好榜樣,從材料、結構,技術等方面的一點一滴做好節能。
參考文獻
作為能源消費大國,我國的能源相對短缺,石油和天然氣 每年都要依靠進口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方 米建筑中的能源消耗約為發達國家的 2 至 3 倍。因此我國建 筑電氣節能技術的發展空間巨大。 近年來,電氣能源供需矛盾 激化,建筑用電是能源消耗的主要部分,所以我國建筑電氣節 能技術的發展迫在眉睫。 如大量使用節能產品,不僅每年可節 約用電數十億度,同時可以延緩溫室效應,這樣同時造福了經 濟與社會環境。
1、傳統建筑電氣技術在應用中的問題
傳統的建筑電氣技術在當前的建筑體系中應用較為廣 泛,而且產品的種類也很豐富,從某一個產品而言,技術發展成 熟,總體上講傳統的建筑電氣技術在應用中相對獨立,特別是 末端電器產品,缺乏相互聯結,隨著產品本身功能發展的復雜 化,人們對于辦公和生活環境的要求也逐漸提高,所以傳統的
電氣技術存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電 氣技術非節能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑電氣節能技術
2.1 風力發電技術 風力發電機的運行方式包括獨立運行方式,風力發電與 其他發電形式結合,或是在一處風力較強的地點,安裝數十個 風力發電機,其發電并入常規電網使用。 在傳統建筑電氣節能 技術的應用過程中,我國主要開發研制小型的風力發電機,并 將其作為農村獨門獨戶使用。由于電網不能實現為偏遠地區 供電,所以近六十萬居民正在使用風力發電機進行發電。 但目 前的發展趨勢表明,我國的風力發電機制造由小功率向大功 率發展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。 其次不再實 行獨門獨戶的風力發電形式,而是采取聯網供電,由村莊集體 供電等形式。 從長遠角度看,風力發電技術的應用范圍進一步 擴大,不僅單純用用與家庭,更擴大到眾多公共設施及政府部 門。
2.2 太陽光伏發電技術 在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種 住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就 應用到了太陽光伏發電技術,在屋頂安裝太陽光伏電池,當陽 光充足時太陽光伏電池可以適應某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網,供用電不足時使用。 目前由于太陽 光伏電池的價格過高,我國仍沒有大范圍的推廣計劃。 據專家 預測,這種光伏發電技術通過技術革新與大規模生產,可于 2030 年后在市場上大規模出現,并對傳統的建筑電氣節能技 術產生沖擊力和競爭力。
3、建筑電氣節能技術發展中應該遵循的原則
建筑電氣節能技術在建筑工程中不能盲目使用,不能以 節能為目標損害了建筑的原本功能,更不能為了節能而忽略 其成本的規劃。所以在建筑電氣的節能技術發展過程中必須 要遵循以下原則。 首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間 的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對于滿足建筑物 內的人工環境完整而提出的條件。建筑電氣的技術應用必須 要滿足建筑物創造的環境要求,為建筑設計中的設備提供能 源供應。 其次,實際性。 節能問題本身應從國情和經濟條件角度考 慮,不能盲目為追求節能效果忽視其經濟效益的考慮,要對合 適的節能設備與節能材料進行性價比比較,使節能所增加的 時間效益和經濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。 最后,節能性。 作為建筑電氣節能技術的必要條件就是其 節能性的考量。 必須要采用必要的措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發展過程中,應著眼于建筑電氣 設備自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
4、建筑電氣節能技術發展方向
4.1 利用天然光源 作為節能工作中最為主要的一項內容就是對照明工程 的節能應用。而照明節能工程最為主要的內容就是對天然光 源的利用。 隨著人們對能源的重視,建筑物中充分利用天然光 源來節約照明用電已經廣泛應用在各建筑電氣技術中。天然 光源作為一種無限再生資源,在照明節能的實施過程中必須 要擴大應用。 制定一系列建筑物的采光標準和采光方式,并推 廣于日常生活中。
4.2 太陽能照明技術 太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限 能源。 太陽能照明技術可以減少溫室氣體的排放,同時節省資 源,保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明節能技術,可 以將建筑電氣節能技術的發展推向更高的臺階,這可以將其 最為本質的原則和內涵得以展現。
4.3 能源綜合利用 控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的 細節,此外還包括對風能等自然的,可再生的能源的綜合運 用。 這就需要技術的革新發展,也是我國建筑電氣節能技術發展的主要方向。
5、建筑電氣節能技術的發展前景
我國的節能體系目前仍處于初級階段,相比一些發達國 家已經建立起的各具特色的建筑節能體系稍有不足。如英 國、美國、加拿大、日本等國家先后建立起了節能評估體系, 在各國的建筑節能技術實施過程中都依靠該體系的規范和 準則,采用定性定量的方法,對電氣節能的效果和電氣節能技 術進行評估。 相比之下,我國的建筑電氣節能技術評估體系并沒有建 立,顯示出了相對的不足性。 因此需要我國盡快學習先進國家 的經驗并分析自身的不足之處,揚長避短,這將有利于我國在 短時期內取得建筑電氣節能技術發展的巨大進步。我國現在 實行的建筑節能標準和規定對電氣節能內容沒有做出具體 的規定,加大了操作的難度。所以,國家建筑行業的相關部門 有必要對電氣節能和建筑節能測評體系的建立采取硬性措 施和實施內容的規定。 近幾年我國開展的基礎數據統計的工作,對各地區不同 氣候特點評估,已著手對當前用電情況和建筑電氣運行的數 據統計,在進行比較分析后,就將進行定量分析,針對不同的問 題和不同地域的實際情況采取不同的節能技術改造,針對各 項新產品和新技術的出現,國家出臺對應的鼓勵措施,這都有助于科研效果和科研動 力的加大,使科研成果快速傳換為大 范圍應用的產品,從而形成科研進步和生活節能的良性循環。 在此基礎上,國家可指定出操作性強、 實施審核簡便的科學測 評體系,明確劃分一些建筑電氣節能技術強制性措施,在實施 過程中加強管理,使建筑電氣節能技術發揮實效,以取得長足 的發展。我國建筑電氣節能技術的發展前景直接關系到建立 節約型社會的發展大計,將創造我國經濟效益和社會效益雙 豐收。
引言
節約資源,保護環境,是我國長期的重大方針,也是全世界所關注的重要課題。近些年來,環境保護、生態保護以及節能燈字眼越來越頻繁的出現在我們的生活中,引起了社會以及全世界對于生態環境的思考與反思。我國的能源消耗非常的巨大,因此必須加強節能措施。其中建筑電氣節能是我國節能措施中的一個重要的組成部分,我國頒布了很多關于建筑電氣節能相關的法律規范。建筑電氣節能技術的運用是實現建筑電氣節能的重要的一部分,為建筑電氣節能的完成打下非常重要的基礎。由于影響到建筑能耗的因素繁多,稍有不慎,就易產生設計的疏漏。因此對節能設計應足夠重視。
1.建筑電氣節能的原則
在進行建筑電氣節能措施之前,必須以建筑的功能完善為前提,接著再進行電氣節能設計,將能源消耗減少,并將能源的利用率提高,建筑電氣節能設計不是對建筑物的功能要求進行簡化以降低其功能標準。可以對建筑設備進行合理的配置,并對其進行合理的、科學的管理和控制,達到節能的效果。
從事建筑電氣節能的有關專業人員應該以建筑物的設計標準以及使用功能為依據進行綜合的考慮,并提出相關的措施,對建筑設備、建筑系統、電氣照明以及供配電系統進行合理的設計控制,在保證其安全可靠的同時,達到節能的效果。
2.我國目前主要電氣節能技術
2.1電氣照明節能技術
2.1.1概述
照明節能是建筑節能中一個重要組成部分,內容包括電氣照明設計中需要遵循的節能要點、確定的照明指標和選擇節能光源、燈具、附件的方法,以及典型建筑物的電氣照明節能設計措施等。
2.1.2照明節能措施的方法
不同的場合應該選擇不同的照明光源,以其合適為標準進行選擇,以照明質量得到滿足的情況為基礎,最好選擇高光效的光源。在選用燈具時,應要求燈具的效率較高并且配光合理,必須達到滿足眩光限制的基礎條件,然后對開啟式的直接照明燈具進行優先選用。通常室內的燈具的效率不應該在75%以下,同時還應要求燈具的反射罩具有著比較高的反射比。
對局部照明進行合理的利用。對同一大房間中有局部小范圍高照度要求的,應優先采用局部照明來滿足。
選擇鎮流器時,應選擇電子鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器,并應采用能效等級高的產品。
室內照明配電線路應選用銅芯,配電線路導體截面的選擇應合理,并可適當加大,以降低線路阻抗。
2.1.3照明方式的選擇
如果需要照明的場所需要的照度比較高,那么就應該使用混合照明的方式進行照明。
如果是工作位置相對密集的地區需要照明時,那么就采用比較單一的一般照明方式,但是不要使用過高的照度,通常不超過5001x。如果一個地區的工作位置的密集程度不完全相同時,又或者是某一個區域時,那么就可以采取一般照明的方式,對于要求比較高的工作區,那么就可以采用比較高的照度,不是工作區的地方應當采用照度較低的照明方式。
2.1.4天然光的利用
充分利用天然光源是照明節能工程中一個重要內容,照明設計中應根據工程的地理位置、日照情況制定出建筑物的采光標準,確定采光方式,將采光和照明有機地結合起來。
天然光采光方式除采用通常的頂部采光和側向采光方式外,有條件時尚應利用成熟的技術措施將天然光引入室內進行照明。采用天然光導光或反光系統時,必須同時采用人工照明措施,人工照明的設計和安裝應遵循國家及行業的相關標準和規范。天然光導光、反光系統只能用于一般照明,不可用于應急照明。
2.2變壓器節能技術
統計結果表明,變壓器自身要產生有功功率損失和無功功率消耗。多級變壓電網中變壓器的電能損失約占整個電力系統損失的30%,因此采取技術措施來降低其損失是節約能源的重要手段。
變壓器的節能措施方法:
(1)采用節能型變壓器
以目前來看,我國使用的節能型的變壓器的質量水平已經比較高,與普通的變壓器耗能相比降低了25%以上,未來隨著超導變壓器的發展與運用,相信節能效果會更加明顯。
(2)采用靜止無功補償器提高功率因數,降低變壓器繞組損耗
在建筑電氣中,用戶一般都是采用很多的感應電動機和其他的一些感應用電設備,需要電氣系統提供比較大的無功功率,但是這些無功功率經過變壓器以及多級線路的傳輸與轉化,造成了一定的無功功率的損失,導致建筑電氣系統中缺少無功功率,因而使得發供電設備的供電能力降低,并使得電氣中的電壓產生一定波動,導致電能損耗。使用此裝置,可以對以往無功功率的缺陷進行彌補,盡可能的降低無功損耗。
(3)按最大需求量計算基本電費
在計算基本電費時以最大需求量進行計算,這樣可以幫助變壓器的經濟運行,以此達到節能的目的。這種計算方式可以促進建筑電氣用戶按照變壓器的經濟方式對所要投運的變壓器的容量進行選擇,一旦兩臺或以上的變壓器一同承擔一個總負荷時,就可以以變壓器經濟運行的要求為依據來對變壓器投運的數量進行合理的安排。
(4)調整及平衡變壓器的二次側繞組和三次側繞組間負載分配。
(5)調整電網中變壓器運行方式
對負載波動大的單臺運行變壓器,可以進行定時的計算來對小容量變壓器在小負荷運行進行增設;有的變配電所的負荷波動比較大,那么就可能增加裝置兩臺容量不同的變壓器,當中用于長期使用的變壓器應選擇特性優良的品種,不是長期使用的可以選擇良性特性的變壓器。
2.3線路節能技術
2.3.1在電網中采用環行供電和多回線路供電方式
避免電力線路的交錯、重疊和迂回供電。
2.3.2投入備用線路
有些用戶設有備用電纜和線路,若把這些備用同路也投入使用,則可使配電線路的面積成倍增加,而又不需要額外投資,可以顯著節約電能。
2.3.3減少空載損耗
當不需要用電的時候可以將電源線路斷開,可以減少在線路上空載運行的損耗,通常可以達到3-5%。另外也可以采取定時的電力自控器,這樣的節能效果會更加有效。
2.3.5改造、更新低壓配電線路
在建筑電氣中需要使用到一些金屬,我們可以采用節能型的金具或者對導線的截面積進行擴大,將絕緣水平提高,對傳輸和漏電的損失進行減少。根據測量,一般一個非節能型的金具所需要消耗的電力大概是10-15W左右。在線路上連接著數不清的金具,所以運用節能型的金具其節能的效果是非常明顯的。
3.我國建筑電氣節能技術的發展趨勢
3.1新能源的使用
在建筑電氣節能的設計中,核能發電、地熱能發電。風能發電以及太陽能發電腦技術已經被廣泛的使用,還有如可控熱核發電、磁流體發電、葉綠素發電、冰洋發電、高溫巖體發電、污泥發電、生物質能發電以及海洋溫差發電等先進的節能技術在國外已經有所使用,英國國際熱核試驗反應堆通過試驗證實,可控熱核發電在短暫時間內發電功率可達20000MW,反應堆能在小時內自維持10000MW的出力。以色列開發的地熱、廢熱發電技術已被許多國家引進,其中不僅包含對地熱能進行利用發電,還包含了對工廠中的各種廢棄載熱體進行利用,比如廢氣、熱油、廢熱氣等等。
3.2采用柔流輸電(FACTS)技術和高壓直流輸電(HVDC)技術
采用大功率電力電子器件,與其他電力設備組成FACTS裝置,可以有效的調節控制電力系統參數的快速、連續,以此將輸電線路的輸送能力大幅度的提高,將輸電損耗降低,在這些年得到了飛速的發展,目前已經在國外的幾個國家進行了使用。我國500kV輸電線輸送功率一般只有300-400MW,最多為700MW,比北美水平低。要對輸電線路的輸送能力進行提高,主要措施之一就是對FACTS技術進行利用。我國已經建成220kV的超高壓可控串補示范工程,現在正在進行靜止同步補償器、飛輪儲能等FACTS示范工程的建設。交流1000kV和直流±800kV的特高壓網架也正進入規劃設計階段。
4.結語
節能已成為我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針,是保障國家經濟安全、改善環境、增強企業競爭力,實施可持續發展戰略的重要措施。隨著科技的迅速發展,節能技術、設備也將不斷提高和發展,在工程設計中要不斷總結經驗,把握成熟的節能新技術、新設備信息,逐步加以推廣應用,按照節能標準合理設計。為我國人們將來居住、工作和生活環境都能有一個有效地節能建筑環境,這是每一個設計人員必須思考的問題。
參考文獻
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作為能源消費大國,我國的能源相對短缺,石油和天然氣每年都要依靠進口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方米建筑中的能源消耗約為發達國家的2至3倍。因此我國建筑電氣節能技術的發展空間巨大。近年來,電氣能源供需矛盾激化,建筑用電是能源消耗的主要部分,所以我國建筑電氣節能技術的發展迫在眉睫。如大量使用節能產品,不僅每年可節約用電數十億度,同時可以延緩溫室效應,這樣同時造福了經濟與社會環境。
1、傳統建筑電氣技術在應用中的問題
傳統的建筑電氣技術在當前的建筑體系中應用較為廣泛,而且產品的種類也很豐富,從某一個產品而言,技術發展成熟,總體上講傳統的建筑電氣技術在應用中相對獨立,特別是末端電器產品,缺乏相互聯結,隨著產品本身功能發展的復雜化,人們對于辦公和生活環境的要求也逐漸提高,所以傳統的電氣技術存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電氣技術非節能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑電氣節能技術
2.1風力發電技術。風力發電機的運行方式包括獨立運行方式,風力發電與其他發電形式結合,或是在一處風力較強的地點,安裝數十個風力發電機,其發電并入常規電網使用。在傳統建筑電氣節能技術的應用過程中,我國主要開發研制小型的風力發電機,并將其作為農村獨門獨戶使用。由于電網不能實現為偏遠地區供電,所以近六十萬居民正在使用風力發電機進行發電。但目前的發展趨勢表明,我國的風力發電機制造由小功率向大功率發展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。其次不再實行獨門獨戶的風力發電形式,而是采取聯網供電,由村莊集體供電等形式。從長遠角度看,風力發電技術的應用范圍進一步擴大,不僅單純用用與家庭,更擴大到眾多公共設施及政府部門。
2.2太陽光伏發電技術。在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就應用到了太陽光伏發電技術,在屋頂安裝太陽光伏電池,當陽光充足時太陽光伏電池可以適應某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網,供用電不足時使用。目前由于太陽光伏電池的價格過高,我國仍沒有大范圍的推廣計劃。據專家預測,這種光伏發電技術通過技術革新與大規模生產,可于2030年后在市場上大規模出現,并對傳統的建筑電氣節能技術產生沖擊力和競爭力。
3、建筑電氣節能技術發展中應該遵循的原則
建筑電氣節能技術在建筑工程中不能盲目使用,不能以節能為目標損害了建筑的原本功能,更不能為了節能而忽略其成本的規劃。所以在建筑電氣的節能技術發展過程中必須要遵循以下原則。
首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對于滿足建筑物內的人工環境完整而提出的條件。建筑電氣的技術應用必須要滿足建筑物創造的環境要求,為建筑設計中的設備提供能源供應。
其次,實際性。節能問題本身應從國情和經濟條件角度考慮,不能盲目為追求節能效果忽視其經濟效益的考慮,要對合適的節能設備與節能材料進行性價比比較,使節能所增加的時間效益和經濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。
最后,節能性。作為建筑電氣節能技術的必要條件就是其節能性的考量。必須要采用必要的措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發展過程中,應著眼于建筑電氣設備自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
4、建筑電氣節能技術發展方向
4.1利用天然光源。作為節能工作中最為主要的一項內容就是對照明工程的節能應用。而照明節能工程最為主要的內容就是對天然光源的利用。隨著人們對能源的重視,建筑物中充分利用天然光源來節約照明用電已經廣泛應用在各建筑電氣技術中。天然光源作為一種無限再生資源,在照明節能的實施過程中必須要擴大應用。制定一系列建筑物的采光標準和采光方式,并推廣于日常生活中。
4.2太陽能照明技術。太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限能源。太陽能照明技術可以減少溫室氣體的排放,同時節省資源,保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明節能技術,可以將建筑電氣節能技術的發展推向更高的臺階,這可以將其最為本質的原則和內涵得以展現。
4.3能源綜合利用。控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的細節,此外還包括對風能等自然的,可再生的能源的綜合運用。這就需要技術的革新發展,也是我國建筑電氣節能技術發展的主要方向。
5、建筑電氣節能技術的發展前景
我國的節能體系目前仍處于初級階段,相比一些發達國家已經建立起的各具特色的建筑節能體系稍有不足。如英國、美國、加拿大、日本等國家先后建立起了節能評估體系,在各國的建筑節能技術實施過程中都依靠該體系的規范和準則,采用定性定量的方法,對電氣節能的效果和電氣節能技術進行評估。
相比之下,我國的建筑電氣節能技術評估體系并沒有建立,顯示出了相對的不足性。因此需要我國盡快學習先進國家的經驗并分析自身的不足之處,揚長避短,這將有利于我國在短時期內取得建筑電氣節能技術發展的巨大進步。我國現在實行的建筑節能標準和規定對電氣節能內容沒有做出具體的規定,加大了操作的難度。所以,國家建筑行業的相關部門有必要對電氣節能和建筑節能測評體系的建立采取硬性措施和實施內容的規定。
近幾年我國開展的基礎數據統計的工作,對各地區不同氣候特點評估,已著手對當前用電情況和建筑電氣運行的數據統計,在進行比較分析后,就將進行定量分析,針對不同的問題和不同地域的實際情況采取不同的節能技術改造,針對各項新產品和新技術的出現,國家出臺對應的鼓勵措施,這都有助于科研效果和科研動力的加大,使科研成果快速傳換為大范圍應用的產品,從而形成科研進步和生活節能的良性循環。在此基礎上,國家可指定出操作性強、實施審核簡便的科學測評體系,明確劃分一些建筑電氣節能技術強制性措施,在實施過程中加強管理,使建筑電氣節能技術發揮實效,以取得長足的發展。我國建筑電氣節能技術的發展前景直接關系到建立節約型社會的發展大計,將創造我國經濟效益和社會效益雙豐收。
6、結語
隨著能源問題的日益突出,我國在建筑電氣節能設計正面臨著新的嚴峻挑戰。從發電廠開始到線路末端的用戶都應高效使用電能,減少能耗。對于設計者而言,要合理選用設備,合理確定供電電壓等級以及采用新技術及新材料等。建筑電氣節能設計潛力很大,應選擇高效節能設備,精心考慮設計方案,應用先進的設計技術,按照節能標準合理設計。在提供舒適、健康、安全的居住、工作和生活空間的同時,又能有效地節約能源。在建筑的電氣節能設計中既可以進行節能效益評估,又可以確保節能效果和經濟效益。
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1建筑節能設計的理念的重要性
建筑是耗能大戶,全球有近30%的能源消耗在建筑物上。我國建筑能耗已超過全國能源消費總量的25%,且不斷增長的趨勢不可逆轉。因此,從可持續發展戰略和能源發展戰略出發,如何在滿足使用者舒適度的基礎上,提高建筑對能源的利用效率,更合理地利用自然能源,同時降低外界熱環境的影響,即建筑節能的問題,是當前建筑業發展面臨的一個重大挑戰和機遇。建筑節能的現實需要建筑設計的觀念和設計方法進行變革,從建筑功能和價值形成的初期保證建筑節能日標的實現。建筑節能足長期的、持續的和發展的動態過程,又是一項系統工程,涉及建筑材料、建筑設計、建筑構造、建筑物理、建筑施工、暖通空調、物業管理、政策法規等諸多方面的因素。針對我國建筑節能技術發展的現狀,重視建筑節能設計,在建筑設計中遵循節能設計理念對建筑節能的實施和發展具有重要的現實意義。
1.1秉承“因地制宜”的節能設計理念
重視當地氣候環境因素和資源條件,因地制宜、合理利用,建屯壽命周期成本觀念,尋求最佳的合理方案,設計滿足人們對建筑室內環境需求的綠色節能建筑。,
1.2建筑工程護結構的熱工設計應適當超前
現行建筑節能設計標準對建筑護結構熱工性能的規定性指標實際水平較低,距離舒適性建筑的要求甚遠,與發達國家的差距很火。隨著我國經濟的發展,建筑外幽護結構的熱工性能必然會逐步提高,因此建筑護結構的熱工設計適當超前是必要的。
1.3建筑設計者需要有社會責任感
建筑節能是貫徹國家能源節約法和可持續發展戰略的大事,由于建筑的使用年限較長,使用期內耗能巨大,建筑設計者實際卜承擔了一份涉及到國家發展戰略和后代人生存條件的社會責任。
1.4重視建筑設計工作者的繼續教育
提高設計者的綜合素質。南于節能新技術發展很快,涉及許多技術領域,在設計實踐中,堅持節能新技術和新方法的學習,完善設計者的綜合素質和:宵能設計水平是實現建筑節能設計目標的基礎。
2建筑節能設計方法需要不斷探索和改進
在建筑設計中,秉承節能設計的理念,應用建筑節能設計的方法設計節能的建筑,是設計者必不可少的手段,其中建筑圍護結構的節能設計是重中之重。建筑圍護結構由窗、墻、屋面和門等構成,是控制建筑能耗的最重要斟素。建筑節能設計一般可從以下幾方面考慮:
2.1建筑體形
在建筑設計中,應對建筑的體形以及建筑群體組合進行合理地設計,以適應不同的氣候環境。在同等條件下,體型系數越大,單位面積散熱量越大,能耗也就越大。一般建筑物的外形越簡單,建筑物體形系數越小,熱量交換量亦越少,建筑節能的效果就更好。若建筑的體形系數不滿足規范要求,則應對圍護結構進行綜合判斷,提高圍護結構的熱工設計標準。
2.2建筑物的朝向
建筑物的朝向和間距會對建筑物內部采光、得熱產生很大影響,因此建筑布局應考慮朝向與節能的因素。坐北朝南的建筑物能夠避免太陽的東照西曬,降低日射影響,若同時配合以遮陽隔熱,效果將更加顯著。因此,在設計中根據日照和太陽入射角確定建筑朝向范圍后,可進一步根據季風主導方向進行調節,選取合理的朝向,以獲得良好的夏季穿堂風,并盡量利用建筑的體形變化做到多利用天然能源。
2.3建筑物的平面布置
建筑平面的巧妙布局常能獲得較好的節能效果。在住宅平面設計中,夏季穿堂風和全明房是建筑物節能的關鍵因素。如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側或西側,可以有效阻擋日射,利于節能;恰當的平面布置有助于形成理想的通風作用,通過建筑物門窗的合理設置,形成通風口,組織并誘導自然通風,既起到節能作用又克服了空調室內空氣品質差的缺點。
2.4建筑物的門窗
建筑物的外門和外窗是冬季冷風侵入、夏季陽光入射的主要通道,其能耗占建筑物總能耗的比例較大。因此,在保證日照、采光、通風、觀景等要求的條件下,盡量減小建筑物外門窗洞口的面積,是節能設計中應遵循的原則,采用目前流行的大型落地窗的設計應慎重。
選擇節能型門窗也是建筑節能設計的關鍵。所選擇的節能型門窗在抗風壓性、氣密性、水密性、保溫性上必須有嚴格保證。目前,國內節能型門窗主要以斷橋型鋁合金隔熱門窗和多腔室的PVC塑鋼門窗為主,采用雙層玻璃、鍍膜玻璃、三層玻璃,而以高水密性、氣密性的中空玻璃最為節能。
2.5建筑物的墻體
墻體是護結構的主體,可采用保溫性能好、蓄熱能力及強度較低的砌塊墻體,也可采用復合墻體的形式,如內保溫復合墻體、外保溫復合墻體,夾芯復合墻體等。隨著建筑節能技術的不斷完善和發展,外墻外保溫技術逐漸成為建筑墻體保溫的主流。外墻外保溫是在主體墻結構外側用粘接材料固定一層保溫材料,在保溫材料的外側用玻璃纖維網加強并涂刷粘結膠漿。隨著外墻外保溫形式的不斷完善與發展,目前主要有聚苯板薄抹灰外墻保溫,聚苯板現澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫以及無機保溫砂漿外墻保溫等幾種墻體外保溫技術。前面幾種保溫材料雖然保溫性能很好,但是燃燒性能等級偏低,已較難滿足防火要求,而無機保溫砂漿雖然性能相對而說稍微遜一點點,但是其燃燒性能等級很高為A級,滿足防火要求,已慢慢成為主流外墻保溫材料。
2.6筑物的屋頂
受陽光照射的建筑物屋頂,表面溫度比其他圍護結構高得多。對此,除必須考慮采用高效保溫材料作為屋面的保溫措施以外,還可從建筑設計角度考慮,在碩屋設置通風隔熱層或將頂屋作為設備間等,形成二次隔熱,減少屋面溫度的影響;在炎熱地區的屋面還可以采用倒置式、綠化、蓄水、坡屋面等方法進行節能。
3重視新能源系統在建筑節能設計中的實踐
人類社會目前消費的能源,包括建筑使用消費的能源,主要是煤炭、石油和天然氣等化石能源。這些能源資源有限,不可再生,終究要枯竭。利用太陽能、地熱以及其他非常規能源給建筑物采暖、制冷、供熱水甚至供電,可減少對常規能源的需求,具有非常重要的意義。
3.1太陽能熱水系統
太陽能是一種能量密度較低的環保能源,其中熱利用的太陽能熱水器技術已趨成熟,我國目前是世界上太陽能熱水器的最大生產國和使用國,但是綜合利用的技術水平低。為了更好地利用太陽能,必須綜合考慮太陽能技術和經濟、環境、人文等因素之問的合理關系,將太陽能設計成一個子系統融合在建筑之中,即實現太陽能與建筑的一體化是今后建筑設計的一個方向。
3.2太陽能電池發電系統
太陽能電池發電系統是利用光伏效應原理將太陽輻射能直接轉換成電能的發電系統。西方發達國家應用已有比較成功的經驗。由于成本高,在國內的大面積推廣應用還需要時間,可以優先考慮在公共建筑和較高檔的住宅區中試用,以積累設計和使用經驗。預計21世紀中葉太陽能光伏發電將發展為重要的發電方式,在世界可持續發展的能源結構中占有一定的比例。
3.3地熱資源利用
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引言
空調制冷技術的出現給人或物提供了一個較為舒適的環境及達到生產工藝所要求的適宜環境,但是空調制冷技術要用能源給其提供動力,在現代經濟快速發展的情況下,大量的能源被耗用,地球的不可再生的能源日漸面臨緊缺的情況,節能成為了目前全球關注的話題。針對節能這一目的世界各國展開了大量的研究,對于空調制冷節能技術我國也做出了大量的研究并取得一定的成效。但是面對日益緊缺的能源問題我國還在不斷的研究已達到制冷空調節能的最佳狀態(做到能耗小、污染小)。因此,對于制冷空調的節能技術的研究和發展仍是我國研究的重點。
一、我國制冷空調行業的發展現狀
制冷空調行業的發展在我國起步較晚,經過幾十年的發展,現代的制冷空調市場發展仍不完善,還存在一些客觀因素制約著該行業的發展。我國國產空調品牌雖在市場占有率方面逐漸擴大但是在制冷空調的綜合能力上仍處在較低的位置,沒有自己獨特的節能技術,多是應用國外的高新技術。我國制冷行業“十五”規劃目標不僅全面實現而且增長率比較高,遠高于預期的目標,這說明了全行業具有較強的發展實力,形成了一些新的經濟增長點,制冷設備的應用領域有了明顯的擴大,開拓了新的應用領域,擴大了市場,產品品種規格能基本滿足國內市場的需求,并形成了一定的出口能力,產品的技術含量有顯著提升。
作為制造業大國,我國制冷行業在改革開放后的高速發展,到20世紀末已成為制冷設備生產大國,產品除滿足國內市場需求之外,還批量出口世界各地。家用、工商用制冷空調設備的工業總產值合計約2250億元,占世界制冷空調設備制造業總產值的15%以上,無論是家用還是工商用制冷設備的產量連續多年為世界第一。近十年來,我國的制冷空調設備生產大國的地位已鞏固,現在正在創造條件向制造強國過渡。進入新世紀以來我國制冷行業的發展和技術在不斷的進步,在產品的技術、品質和性能方面都有了較大的進步。許多國內的制冷企業從之前的引進國外高新技術開始向自主創新方面發展,逐步具有了一定的研發能力,現在有多種新產品被研發并推向市場,進一步激發了我國制冷空調節能技術的發展和制冷行業的快速發展。
二、現代制冷空調技術的發展應用
1、太陽能節能技術的運用
太陽能第一種可再生能源,太陽能是取值不盡,用之不竭的以后總綠色能源,太陽每年向地球輸送大量的能量,每年有1×1018kWh的太陽能總量被地球所接受。同時,太陽能制冷空調系統的運用具有節能和環保兩種特性。現代空調中利用太陽能制冷的方式很多,下面將簡單介紹兩種利用太陽能的制冷空調技術。
1.1 太陽能的吸收式制冷技術。主要是利用太陽能集熱器吸收太陽的熱量,然后利用集熱器收集的熱量用于空調的制冷作用。既是把制冷劑在一定的壓力下進行蒸發吸熱,之后再利用吸收劑把蒸發的的蒸汽吸收,通過這種溶液濃度的轉換來獲得冷能量的裝置。
1.2 利用現代研制的太陽能電池進行能量轉換,可通過太陽能電池吸收蓄積的太陽光能轉化為電能,再利用電能來驅動制冷裝置進行空調制冷。
2、制冷空調中變頻節能技術的運用
在現代的空調節能技術中,變頻技術是應用最為廣泛的也是技術最為成熟的一種空調制冷技術,該技術是應用變頻器來提高動力的應用率。變頻器能夠利用傳感器結合實際環境對空調的核心部分之一的電動機的相關參數進行調節,同時還能夠利用變頻器改變電動機的啟動方式減少電動機在啟動時對電網的沖擊。
3、制冷空調中熱回收技術的運用
熱回收技術主要是對空調在運行中產生的余熱的再利用熱的一種節能技術。回收技術根據他的應用場景可分為兩類,一類是冷凝熱回收,另一類是排風冷熱回收。第一類是把空調制冷過程中產生的熱能進行回收再利用,減少空調在運轉中產生的熱能由于直接的排放而造成能源的浪費。第二類是減少制冷機組的運行負荷來達到節能的目的。
4、空調制冷技術中對于熱電冷聯技術的運用
此技術主要是利用天然氣或其他能源作為燃氣輪機的動力來提供能量的一種技術,主要是通過冷熱水機組吸收燃氣輪機在運轉時排除的熱量產生冷凍水進行制冷作用的。然后從冷熱水機組運作中排除了熱量被除濕型空調所利用,主要是利用其中的除濕處理機排除了熱量使溶液再生。把冷水機組和除濕處理機有效的結合利用來達到制冷空調節能的高效率。
5、空調制冷技術中對于蓄冷技術的運用
蓄冷技術是一種用于非用電峰期的用電蓄冷,用來儲存能量,到用電高峰期時進行蓄冷釋放。此技術具有以下幾點優勢:平衡電網的使用峰谷,合理的配置資源;使空調的運行費用得到減少。蓄冷空調技術的運用避開了電網使用高峰期的高價電費;可作為應急冷源。蓄冷空調在突發停電的情況下相當于一個備用的冷源,在自備電源的帶動下能夠啟動蓄冷空調裝置,以達到空調的負荷進行制冷。
6、空調制冷技術中對于熱泵制冷節能技術的運用
現行的熱泵技術根據他的能源來源可分為土壤源熱泵技術和水源熱泵技術。該技術的設計較為簡單但性能優異,還具有高校節能和無污染的特性。熱泵技術的發展很快,目前已在國內外得到廣泛的應用。經過相關的研究指出熱泵技術的投資費用和運行費用都比傳統的中央空調費用低。
7、空調制冷技術中對于冷凝器自動在線清洗技術的應用
隨著人們對長期保持機組系統高效運行工作,可達到機組節能10%~15%的認同,配套采用冷凝器自動在線清洗設備的應用在迅速提高。
三、幾種制冷空調節能新技術的發展
1、熱聲制冷節能技術的發展和運用
熱聲制冷節能技術進入21世紀以來最新研制的一種空調節能制冷技術。此技術是運用了惰性氣體或其混合物作為動力。并且此技術的基本結果非常簡單,在成本上與傳統的制冷空調相比大大的降低。其結構簡單不需要運動的部件,是此技術空調的壽命得到延長。此技術的運用彌補了傳統制冷空調節能系統中體現出來的缺點,是現代空調節能制冷技術研究發展的方向之一。
2、極性活化分子技術在空調制冷節能技術中的發展運用
此項技術是把AR極化冷凍油添加劑、制冷劑和冷凍油三者結合運用在空調制冷裝置中,以提高空調的節能和的制冷效率。節能效果能達到10%~25%。此技術中AR添加劑的節能特點主要是此添加劑具有極分子,這種分子攜帶有負電荷在金屬表面具有較強的親和力,能夠在制冷系統機組的產生一種由單分子組成的薄膜層,使該機組的熱傳導效應大大的提高。此外,對于制冷系統機組表面的沉積物具有清除的作用,增強空調制冷節能的能效比。AR極化冷凍油添加劑能在機組各壓縮機的摩擦副表面產生一個網狀內層。使各機組的表面光滑、柔韌,減少了各機組金屬表面的摩擦系數,從而達到了節約電量的消耗和制冷機器的使用壽命。
3、人工智能技術在空調節能制冷中的運用和發展
人工智能技術運用到空調制冷設計技術中是現代制冷節能技術發展的一個重要方向。它主要功能是對空調的制冷系統進行智能控制,對于空調的節能制冷裝置進行檢修。人工智能技術的發展能夠使傳統的仿真真冷系統中存在的不足得到改善,但還存在部分功能還只能沿用傳統的仿真系統。結合人工智能制冷節能技術和傳統的仿真系統兩者系統中的優勢,研制出具有兩者優勢的結合型空調節能制冷技術是未來發展的重要方向,最終達到利用計算機控制空調制冷系統,保證空調最大的制冷效率和空調的最大化節能效果。
結束語
隨著現代科技的進步和不可再生能源的大量耗用,面臨資源緊缺的問題,對于傳統能源的利用開始向新的、可再生的綠色能源過渡。在現代耗用大量能源的制冷空調技術開始走向制冷空調節能技術發展和使用的方向。通過對上述幾種現有的制冷空調可以看出,除了發展單項技術的節能效果外,還要注重多種技術的結合運用來達到制冷空調節能的最大化。在選擇節能能源時要多考率一些新型的、可再生的替代能源,在保證制冷設置的良好運用和節能的前提下盡量減少對地球環境的污染。為整個空調行業的可持續發展和社會的和諧做出貢獻。
參考文獻
[1]劉琦.空調制冷技術研究狀況和發展趨勢[J].湘潭師范學院學報(自然科學版),2011(12):89-91.
【導言】:近些年隨著全球氣候變化的不斷加劇,導致我國夏季氣溫逐漸呈升高趨勢,自然而然地就使得制冷空調市場的需求量劇增從而出現供不應求現象。但是,舊式的制冷空調存在著諸多的技術問題,容易造成大氣污染,加快全球氣候變暖的趨勢,造成惡性循環。所以,國家要加快冷空調的質檢從而在技術上實現冷空調的更新換代。那么,怎樣在提升制冷空調技術的同時兼顧全球的環境質量問題是現階段空調企業在生產過程中值得研究的問題。
1、現階段制冷空調節能技術的現狀
從環境保護層面來講,運用制冷空調節能技術可以起到一定的保護作用,所以現階段的很多企業已經開始重視對制冷空調技術的應用,隨著企業的不斷重視,國家對制冷空調技術的改革腳步也在加快。相比較發達國家的制冷技術,我國的制冷技術還處于不成熟的狀態,這也是現階段制冷空調在發展過程中出現的顯著問題。所以,要想解決這一問題,就要找到問題所在,通過提升空調制冷的節能技術且解決勞動力密集的問題,才能有效提升我國整體的空調制冷技術層次。
2、現階段對制冷空調節能技術的應用
2.1冰蓄冷空調的應用
冰蓄冷空調是現階段制冷空調市場出現的一種具有節能環保性能的空調,它的節能環保性能對減少廢氣的排放起到了較好的效果。冰蓄冷空調的節能技術主要是運用蓄冷技術,通過對人們不同用電時段進行調節從而實現節能減排,簡而言之,當人們在用電低潮時可以運用制冷機進行制冷然后將制冷量存儲起來留在用電時段。冰蓄冷空調的蓄冷節能技術的應用可以很好地將制冷主機白天的負荷轉移到晚上,從而達到一種盈虧互抵的作用,這一技術的應用也直接提升了制冷主機的壽命。運用蓄冷技術不僅可以調節時間上的用電程度,還能直接降低用電高峰的用電壓力,從而運用冷量的存儲保證空調的使用正常,并且調節用電高峰期與用電低峰期的用電量可以很大程度節省耗電量從而達到“節能”的目的,提高使用壽命。
2.2蒸發冷卻式空調的應用
蒸發冷卻式的空調制冷原理是制冷系統冷凝器通過運用水蒸發吸熱的工作原理把高溫高壓制冷劑氣體中的熱量排出,實現冷凝溫度與壓力的降低,達到降低能耗的目的。蒸發冷卻式空調是通過蒸發冷卻式冷泵機組作為空調的核心技術。它的制冷過程是:冷卻水通過水泵輸送到換熱排管當中,在這個過程中均勻地噴灑至換熱管的表層,從而在換熱管的表層形成水膜,并在風機風力的作用下吸收熱量蒸發從而形成水蒸氣,最終達到降溫的作用。在這個過程中,把所蒸發的水滴落至集水盆中,進行循環利用。蒸發冷卻空調利用節能技術可以使冷卻水溫保持在32℃,制冷劑冷凝的溫度保持在35℃,和其他的制冷空調相比較具有明顯的優勢,并且還能運用節能技術節省耗能。現階段,普通型的蒸發冷卻式空調還存在諸多問題,一方面是在運行的過程中使換熱器的表層出現污垢層,導致節能不能長久進行;另一方面是蒸發式的冷凝器還有漂水的情況出現,這會導致團菌滋生,從而出現菌團官能癥的狀況。如果將上述問題解決掉,蒸發冷卻式制冷空調的市場應用會提高一個層次。
2.3變頻空調的應用
我國在空調沒有更新換代前依舊使用的是傳統的定頻空調,這種定頻空調因為它的使用要供電頻率不變,就會使得壓縮機的運轉速率加大,在這樣的情況下,會使耗能較高,導致忽冷忽熱的現象出現,不能較好地滿足人們對空調的便攜式需求。隨著科技的發展,為實現人們對室內氣溫的更好調節以及節能使用的需求,逐漸出現了變頻空調。變頻空調通過改變空調的供電頻率來改變壓縮機的運轉速率,從而實現室內氣溫的調節。變頻空調的出現,使我國的制冷空調行業發展上升了一個臺階,也大大促進了我國節能環保事業的發展。
3、制冷空調節能技術發展方向
通過上文的分析,筆者建議節能技術廣泛應用在我國的冰蓄冷空調、蒸發式冷卻空調以及變頻空調上,因為節能技術的應用可以大大提升我國制冷空調的發展。那么我國的制冷空調的技術運用具有怎樣的發展方向呢,以下是筆者的相關探討。
3.1人工智能的應用
隨著近些年科技的不斷發展,人工智能已經成
為科技發展的重要課題,這也就說明,人工智能不僅可以為人們的生活提供便利,還可以提升企業的經濟收益。在這一情況下,企業越來越注重對人工智能的應用,在制冷空調的制造過程中把人工智能技術融入其中,可以及時解決空調故障。同時,把人工智能應用到空調技術當中,可以更加高效以及更加直觀地找到解決問題的對策,這也對制冷空調的發展起到重要的促進作用。
3.2節能設備的應用
制冷空調實現節能是通過節能設備來實現的,如果沒有節能設備的支撐,就會使節能技術的運行難度加大,所以,要想提升節能技術的應用,就要積極開發節能設備。作為制冷空調的重要組成部分的壓縮機,它在運行過程中發揮著重要的作用,并且大部分的耗電量都是由它產生,所以,提升壓縮機的使用效率是實現節能效果的重要措施。
結束語
能是有關我國國計民生的大事,也是制冷空調行業發展的永恒主題。對于制冷空調的節能,首先我們需要從整個行業的角度來完善和制定制冷空調行業節能的相關法律法規,提高其節能性能;其次,我們不但需要考慮整個空調系統的節能,而且還要從整個能源系統出發來考慮節能。
【參考文獻】: