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建筑节能优化样例十一篇

时间:2023-08-01 09:24:00

建筑节能优化

建筑节能优化例1

EPS板的原材料是聚苯乙烯树脂,加入发泡剂、阻燃剂等添加剂,经过加热预发泡,在模具中加热而制成具有不同表观密度的闭孔结构的硬质EPS板[8-9]。EPS板具有显著的节能保温优点:质轻、导热系数低(保温效果好)、抗潮湿、密度低、易加工、价格便宜、施工性较好、隔声效果良好,环保和可再循环利用等,因此成为目前使用最多的建筑保温材料。(1)吸水性。EPS特有的内部结构致使其具有较强的抗潮湿能力。研究表明:EPS即使被埋在地下饱水层几年其吸水量也不会超过10%;除汽油外,绝大多数溶剂对EPS影响不大[10]。因此,EPS具有较好的抗老化能力。(2)密度。EPS材料的密度低,具有质量轻的优点,这对于建筑保温节能具有重要意义。EPS的密度一般为18~30kg/m3(表1),其密度大小取决于树脂的膨胀倍数[11],相比较而言,PF泡沫板、PU硬质泡沫的密度更低。(3)保温隔热性(导热系数)。由于EPS内部空腔结构,使得这种材料具有低的导热系数。研究表明:EPS的导热系数与含水率存在正相关关系,当EPS含水率为1%时,导热系数大约增大5%;当含水率为5%时,导热系数最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低,具有较好的抗潮湿能力,因此,EPS仍具有较好的保温隔热性。(4)热稳定性。EPS板的最高工作温度可达80℃,一般情况下,EPS性能比较稳定;但当温度达到150℃时EPS板开始熔融;若温度持续升高,EPS板将会发生分解,并产生可燃气体,但由于EPS板中添加有阻燃剂,因此火焰不会扩散,几秒钟之内会自动熄灭[13]。(5)回收性和环保性。EPS能够回收再利用,具有良好的环保性。有多种途径回收利用EPS:(1)通过机械回收EPS重新制成XPS,或者将其热熔再生制成新的EPS使用;(2)化学回收利用,制成纸箱防水涂料、建筑涂料等[14]。

2建筑节能优化设计

2.1EPS板厚度设计

导热系数K值是指在稳定传热条件下,当墙体内外两侧温差为1℃时,单位时间内通过单位面积所传递的热量值[15]。导热系数和材料密切相关。保温节能材料的厚度变化对墙体导热系数具有差别。不同厚度的保温层EPS对同一个墙体的导热系数K和热惰性指数D值具有一定的影响。据孙海萍[15]研究,随着EPS保温材料厚度的增加,墙体导热系数K值的下降速率减低,见表2和表3[16]。从表2和表3可以看出,随着保温材料厚度的增加,热惰性指数值稳步上升(几乎恒定为0.085),而墙体导热系数值下降速率不断减小。当保温材料厚度由45mm增加至50mm时,墙体导热系数降幅不到0.05。当保温材料EPS厚度达到一定限值之后,即使厚度继续增加,不仅其表现出的保温效果也不会很明显,而且投资额度将会上升。根据我国建设部的《中国建筑技术政策》中关于建筑节能应达到65%的要求,结合上述分析,当EPS保温节能材料厚度为40mm时,墙体导热系数为0.635W/(m2•K),满足建筑节能的要求,并且节省了保温材料过厚造成的不必要投资。

2.2EPS板防火设计

建筑节能是当前建筑行业关注的热点课题,在节能的同时建筑材料的防火安全性也十分重要。在国内外由于建筑保温节能材料防火安全性问题引发的火灾事件并不在少数。因此,节能与防火安全应该“一手抓”,二者并重。EPS板的阻燃性为B2级,但是综合性能上仍存在一定的安全隐患。发生火灾时火焰从建筑窗口涌出,直接接触保温系统,未直接接触的地方受到热传递,最后内部空气发生膨胀[17]。针对火灾发生时的建筑保温系统的这些状态,提出关于提高建筑保温材料防火性能的优化设计。(1)从EPS板本体角度,在制备过程中添加阻燃剂,从而提高材料本身的防火安全性,EPS所用阻燃剂有如下种类:卤系阻燃剂,具有强的阻燃能力,种类多样,包括:十溴二苯醚、氯化石蜡、四溴邻苯二甲酰亚胺等等,目前通过一些学者的研究已经取得较好的效果[18];无机阻燃剂,阻燃效率不高,常常要和其他阻燃剂配合才能达到较好的效果;膨胀阻燃剂,包括三类组成物质:酸源、气源和碳源,郑宝明等[19]研究表明,膨胀阻燃剂具有较好的阻燃效率;黏土类阻燃剂为最近使用的新型阻燃剂,包括:斑脱石、蒙脱石等等层状黏土矿物。这些阻燃剂的添加使得EPS具有较强的阻燃能力,提高了保温系统的防火安全性能。(2)从保温系统的构造体系角度,通过对保温节能系统进行优化,从而达到提高防火安全的目的。具体采取什么措施取决于火灾时保温节能系统的稳固性和减缓或阻碍火灾扩散的能力。具体可采用的措施:防火隔离带,在墙体外部设置呈条带状的防火构造物,起到阻止火焰扩散的作用;挡火梁,在窗口设置隔火装置,起到将火焰与内部EPS板隔离的效果;采用金属固件固定,起到稳固保温层外的保护层作用。在EPS板的表层涂抹具有良好阻燃性的材料(图1),比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一种具有特殊性质的材料,将其涂抹在EPS上形成隔热甚至到达绝热效果的保护层,从而达到阻燃的效果。与此同时,在EPS板外层涂覆这种特殊性质的材料,能阻碍热量和气流发生交换,进而达到保温节能的效果。有关实验表明:在厚度为120mm的EPS板上涂抹1mm厚的绝热材料后,其被破坏的时间由原先的1min延长至5min,在EPS板表层形成了隔热炭层[21]。

建筑节能优化例2

1.1现状分析建筑墙体主要为240黏土砖砌筑墙体,外墙面层为水泥砂浆抹面涂料。墙体较薄且无任何保温层,在夏季白天难以阻挡该地区强烈的太阳光,导致大量热量透射而入;到夜间获取的热量难以消散,形成对室内的二次辐射,使得室内温度持高不下。冬季轻薄的墙体又成为热传递的最佳通道,将热量由室内传递到室外,导致室内热量的严重损失。屋顶为普通水泥板架空隔热屋面,此种做法相对老套,保温、隔热效果无法满足现在住宅建筑的使用要求。调查建筑中的门窗及阳台窗基本上都为低档铝合金作为骨架材料的单玻窗,所用玻璃为蓝色透明玻璃,开启方式为推拉,此种方式增加了该建筑的能源消耗。

1.2相关案例西安首创国际城北区采用的保温隔热技术:1)选用AJ聚苯颗粒保温砂浆和聚苯保温板,墙体穿上“衣服”。2)采用塑钢中空双层玻璃窗,达到隔热、隔音和保温效果。3)选用名牌厂家生产的保温隔音防盗门。4)在屋顶和阳台使用聚苯颗粒保温砂浆。由此,节能效果达到节能50%的国家标准。

2改造优化设计

针对调查建筑当前存在的问题,结合对国内外相关案例的分析,运用生态住宅的设计方法,提出相应的改造设计措施,达到节能的目的。

2.1通风改造优化设计自然通风是住宅建筑的重要影响因素之一,在住宅设计领域中结合环境,达到自然通风节能的效果尤为重要。结合建筑单体设计,巧妙设置门窗,门窗对开,形成穿堂风,有效地调节了室内通风效果。丰富窗户形式,设置多向调节窗户加大其通风能力,自然通风量则通过竖向空间的窗户面积大小来控制。屋顶安装利用风力的简单机械装置,抽低楼层的凉风至高楼层降低室内温度,加强竖向空间的拔风作用,提高室内60%的通风能力。加强各楼层之间风的流动,在竖向空间顶端设置蓄热墙吸收房间热能,排除室内浊气。

2.2遮阳改造优化设计窗的遮阳是必不可少的,在闭窗情况下有无遮阳,室温最大差值达2℃,平均差值达1~4℃。理论上讲,室外遮阳效果比单层玻璃窗的透过能量下降88%。但针对该地区来讲,如果用遮阳板固然可抵挡一部分夏季强烈的日光,但进入漫长的低日照时期时,室外的遮阳设置使室内不得不只采用灯光照明,特别是在阴雨天或冬季这种需要大量阳光进入的季节,遮阳反而变成了一种障碍。在建筑中设置百叶遮阳构件,并将百叶遮阳构件一分为二,利用上部的百叶作为反射构件,通过室内顶棚进行漫反射增加室内照度;下部挡掉过量的太阳光。这种方式作为朝南建筑的遮阳方式,朝西建筑由于太阳高度角较低,可采用垂直遮阳来解决此问题。

2.3隔热改造优化设计

2.3.1墙体与屋顶围护结构传热的热损失占整个建筑物热损失的70%~80%,外墙是建筑物围护结构的重要组成部分。加强调查建筑的薄弱围护结构(外墙)的保温隔热能力尤为重要。在改造中,建筑物的主要围护结构、屋顶的保温节能材料采用AJ建筑保温隔热聚合物砂浆。隔热效果好、导热系数低的AJ建筑保温隔热聚合物砂浆含有陶瓷空心微粒,从而有效地阻止了能量的传递,起到节能的作用。在外墙外保温时该材料还设置防裂防漏层,既防裂纹又防漏水。屋顶的保温设计可选用AJD—Ⅱ型聚苯颗粒保温材料为保温隔热材料,同时可种植绿化来改善保温隔热的效果。

2.3.2门、窗由于空气渗透和门窗的使用带来了门窗的热损耗,为减少能耗,则需:1)合理窗墙比:以建筑规范为准则,以该地区的实际条件为依据,合理地调整窗户和墙体的比例。2)强化密封性:合理选择门窗的类型和其他相关配套材料。3)提高保温性:门窗框料可采用PVC型材与钢衬料制成,玻璃采用中空双层玻璃,门芯填充复合保温材料,既防盗又保温隔热。

2.4有效利用太阳能生态住宅设计方法在遵循高效率、低造价、易控制、好维修原则的前提条件下,合理地利用太阳能,降低住宅建筑的人工能耗。结合该地区的气候条件,选取适合调查建筑的改造方式,最大程度地利用自然能源,降低住宅建筑能耗,太阳能的利用方式见图1。

建筑节能优化例3

二、智能化建筑电气节能技术现状及存在的主要问题

虽然我国在智能化建筑电气节能方面取得了一定的成效,但是智能化建筑节能技术还没有得到普遍的应用,与国外发达国家相比,还存在一定的差距。对于电气节能设计缺乏统一的标准规范。此外,相关设计人员对设计理念的认识不够全面,对节能优化环节没有做到客观的分析和综合把握。我国建筑电气节能技术存在诸多的不完善因素,存在问题主要有以下几点:

1、我国自动化、智能化电气设备研究、开发水平有限

目前的智能化建筑电气节能技术的实际应用所取得的成果没有达到预期效果。电气节能优化设计中的质量安全监督存在漏洞,电气工程师对技术的应用缺乏实践论证,导致其在建筑电气的应用不具备较强的实用性。而且在设备的使用过程中,电气设备的智能化和自动化水平有限,加之缺乏必要的附加设施,导致电气节能优化设计方案在实施中遇到诸多阻碍,其节能效果得不到充分的发挥。

2、控制方式、照明光源等选择不合理控制方式以及照明光源的设计

直接关系着能耗的大小,照明耗电量占整个建筑耗电量的较大比重,而目前我国的智能建筑的控制方式以及照明光源等的设计不尽合理,不利于电气节能系统的发展。

3、智能建筑的通风与设计不合理

智能建筑通风与设计不当会导致建筑内的空调冷量过高,而且不利于机械排风和室内的通风换气而形成冷负荷,使得空调的冷负荷增大。

4、设计过程中缺乏科学的协调统筹

我国的智能化建筑电气节能体系缺乏必要的统筹规划设计,智能化建筑节能设计中,协调统筹工作没有落实到位,致使控制制度存在诸多漏洞,增加了能耗,使得节能体系运行效率低下。

三、智能化建筑电气节能优化设计措施

1、设计时需遵循一定的准则

首先,电气节能优化设计应在确保建筑自身基本功能实现的基础上实施,充分考虑可能影响建筑功能的所有因素,如照明需要、运输通道的畅通、娱乐设施的正常运转等,保证人们的正常生活不受影响,为人们提供完整的服务。第二,电气节能优化设计要在符合实际经济效益的前提下进行。权衡高效节能与投资之间的关系,选择合适的节能方式和设备材料,优化资源配置。第三,在保证节能方案可行的前提下,最大限度减少能源损耗。分析建筑物的实际情况来采取相应的节能方式,避免无用耗能方式的出现,如变压器的损耗以及传输电缆线路上的耗能,不能发挥功用,却造成能源的损失。第四,节能优化设计需考虑环境因素。电气节能优化设计要坚持可持续发展理念,提高能源利用率,以实现综合效益最大化。

2、加强供配电系统节能优化策略研究

在充分掌握建筑用电设施功率以及负荷容量等信息的基础上,合理配置供电节能设备,首先从变压器负载情况入手,在符合成本要求的前提下,合理分配负载,选择适当的变压器,确保其与驱动负载能力相匹配。其次,可通过选择电阻率值相对较低的导线的方法减少电能损耗,进行线路布局时,尽量避免弯路线路,以减小导线的长度。

3、加强对建筑内照明系统的节能研究

建筑内照明设备的照明时间、照明方式、设备功耗、建筑面积等都是影响照明耗电量的主要影响因素,所以可以从照明设备选择、照明时间分配、建筑设计、照明系统的设计等方面进行研究,实现最大化的节能供电。

4、加强对建筑内电梯、空调以及供水系统的节能研究

建筑内电梯型号、功率等的选择对建筑电气能耗有较大影响,选择与电梯型号和功率相匹配的电机驱动。空调系统的节能应考虑环保型的水源热泵式空调,降低污染,且运行效率较高。使用空调时设定合理的工作模式,减少能量损耗。设计供水系统时,考虑供水系统的负压作用,尽量选择无负压作用的设备,提高水质净化度,又有利于环保。

5、提高对可再生资源的开发与利用

电能是不可再生资源,所以要加强对风能、太阳能、热能等可再生资源的开发利用,将这些新型可再生资源利用到建筑电气中去,减少电能的功耗。此外,选择新型节能环保材料作为建筑电气设计装修材料,提高节能效果。

建筑节能优化例4

中图分类号:F416文献标识码: A

前言:

近年来,国内在建筑电气节能领域开展了很多卓有成效的研究工作,只是在节能方案、措施制定等过程中统筹分析不够,没有对建筑内部现有系统的综合能耗实现准确分析,在节能产品选型安装或节能方案措施的实施上还存在一些不足之处。相应的基础自动化设备还普遍不足,在节能数据及运行效果的跟踪统计分析上不能实现实时动态管理,造成建筑电气系统节能产品或节能措施实施后,不能有效协调相关系统运行,预期节能效果不明显。在工程实际建设中,实施高效节能设备和自动化控制系统能够有效降低30%―50%的建筑能耗,但在能耗监控及维护管理系统上如果不够完善,建筑能耗节能系统就不能实现内部的实时调控,对建筑节能效果的调节管理也不够持续稳定。

一、开展智能化建筑电气节能的必要性

随着国民经济的迅速发展,工业、农业等生产规模在不断扩大,由此带动能源的消耗量增加,尤以建筑消耗居多,且基本上是逐年递增的变化趋势,因而减少建筑耗能问题便成为人们关心的热点话题;另外,随着能源的消耗,其带来的环境污染问题严重威胁到居民的正常生活、工作等。为改善现阶段人们的生活环境,提高生活质量等,加强建筑电气节能工作便尤为重要;此外,在我国推出建设节约型社会的号召下,节能减排问题是全民关注的共同话题,开展电气节能是实现“可持续发展”,造福于后代的重要举措。

二、智能化建筑电气节能设计需符合的准则

1)节能应在保证实现建筑物基本功能的前提下开展。开发智能化建筑物的目的即是为人们的生活提供更完整的服务,因而在进行节能优化时,需考虑到其是否影响到建筑物的正常使用,如正常的照明需要、运输通道通畅、休闲娱乐设施等正常运转等。

2)节能应在符合实际经济效益的前提下开展。节能技术的投入使用应充分考虑到实际成本问题,不能一味追求高效节能而加大投资,增加建筑物开发成本负担。因而电气设计工程师在进行节能优化时,需认真考虑节能方式的选择及其设备材料的应用,尽可能实现节能性能的优化与成本的控制。

3) 节能应满足低能耗的要求

建筑电气节能的设计就是为了节约电能损耗、高效利用能源,但是在注意低耗能的同时也要注意应用效果的满足。因此对于建筑建设中照明的照度、色温、显色指数要尽量满足舒适性空调的温度及新风量等新要求。

三、智能化建筑电气节能技术的优化措施

建筑电气节能设计与改造是使智能建筑服务水平提高的一个有效措施,不但能够发挥建筑内部各系统的功能特性,还能优化控制电气系统和设备工作状态,进而使建筑电气系统能耗得到明显降低,减轻住户的日常开销。

1.供配电系统的节能设计

对智能建筑内部用电等级和总荷载进行准确统计分析后,设计使用便捷且科学合理的建筑供配电系统,不仅能节约业主的一次性投资,使单位建筑的经济性提高;还能使建筑工程在日后使用中实现节能降耗。可以说智能建筑节能中的最关键环节就是供配电系统的节能设计,在实际设计中要注意以下三方面内容:

一是合理选择变配电所的位置,按照建筑的不同用电负荷对所需供电容量及用电等级进行准确统计,与住宅单体分布相结合,设计完成经济稳定的供配电系统。建筑区变配电所的位置要与用电负荷中心临近,不但能使建筑配电半径减小,以免出现往返长距离的供电情况,缩短供电电缆长度,使供配电系统投资成本降低;而且还能使配电线路半径缩小,有效降低线路综合损耗,使配电质量得以提高,实现其它用电设备运行高效稳定,降低能耗的作用。

二是合理布置竖井,在各层设计配电竖井、层配电箱等具置时,为便于缩短分开关配电线路长度,降低线路损耗,可将其设置到用电负荷中心。

三是变压器选择要合理,高层建筑电气节能的关键在于变压器的类型要选择合理,由于变压器正常运行时,其内部铁心叠片因电磁力线交变而发生磁滞及涡流现象,进而形成空载损耗,也就是铁损。随着材料物理相关理论的快速发展,作为新型节能材料的非晶态磁性节能材料已做为变压器铁心材料而得到广泛应用,进而形成节能的非晶合金铁心变压器。

在工程建设中常用的S11、S13等型号变压器优化传统变压器结构的改良产品,对传统叠片式铁心结构进行改变,能够使变压器铁心内磁阻减少,与传统变压器相比其空载电流可减少20%―40%,变压器功率因数明显提高,供配电系统综合线损降低,系统供电能力得到有效改善,从配电源头实现节能降耗的效果。在对上述因素进行综合考虑后,就要在设计对供配电系统后期扩容需求留有余地,要使变压器负荷率介于合理范围,一般多选择在75%―85%之间。

2.照明系统的节能设计

智能建筑在节约照明用电上不能只是通过照明灯具数量的减少或功率的降低来进行实现,而要有效利用自然光等光源。位于室外部分的建筑面积,通常多利用透光率较好的玻璃门窗等使建筑物白天照度得到增加,使开灯时间明显减少,以实现对自然光源的有效利用,达到节约电能资源的效果。能够采用自然光的建筑面积照明,可以根据建筑物照明设计中的照度标准对现场照度进行检测,并采用相应灯光控制系统对灯具照明进行自动调节,以实现不同区域对照明的不同需求。设计建筑物的夜景照明,要沟通好城市景观规划部门,不但要通过灯光的烘托效果使建筑总体风格中蕴含的文化底蕴和艺术效果得到充分体现,还要将照明结合美学、艺术等方面特点,使建筑物夜景环境具有优美、优雅、舒适的特点。设计智能建筑的照明时,还要控制好照明系统,以免对周围环境的造成光污染,在实现节能降耗的同时,还要保护好人文与生态环境。

3.合理选择无功补偿及补偿方式

通过在配电系统中设置无功补偿装置,提高了配电系统的功率因数,可显著的减少无功电流所造成的电能损耗。有条件的建筑物,可采用就地式无功补偿和集中式无功补偿相配合的综合补偿方式; 对安装容量超过 10 kW 的电机类用电设备,可在电机控制柜处就地设置无功补偿装置。对于其他设备的无功功率,在变电所低压侧进行集中补偿。需要注意的是,对于变负载的设备,其电动机端电压随负载而变化,会造成就地无功补偿装置内的电容器出现无功涌流,严重的情况会导致电机由于涌流过电压而烧毁。因此对于此类设备不应采取就地无功补偿的方式。

四、结束语

综上所述,在现代化建筑电气设计工程中,人们为了提高建筑电气设备的经济效益和工作效率,就将各种节能措施应用到其中,并且随着科学技术的不断发展,人们也在传统的节能技术的基础上进行了相应的改进,从而进一步的降低了建筑电气在运行过程中所产生的能量消耗。未来社会发展的趋势必将是建筑智能化,建筑电气智能化发展及节能是建筑发展的最基本要求,合理运用智能化和节能措施,并将两者融合在一起,不仅能满足生活舒适性和功能性,同时还能减少投资,节约能源。

参考文献:

[1]范臻.基于智能化建筑电气节能优化设计的分析[J].中国高新技术企业,2012(28):29-31.

建筑节能优化例5

中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:

从可持续发展理论出发,建筑节能的关键在于提高能量效率,因此无论是制订建筑节能标准还是从事内体工程项目的设计,都应把握高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外,业主建设项目智能化大楼直接动因就是在高度现化化,高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低,以达到节省大楼营运成本的目的。依据我国可持续建筑原则和现阶段国情特点,能耗运行费用最低的可持续建筑设计包含了以下技术措施:1节能;2减少有限资源的利用和开发,利用可再生资源;3室内环境的人文主义;4场地影响最少化;5艺术与空间的新主张;6智能化。

创造健康,舒适、方便的生活环境是人类的共同的愿望,也是建筑节能的基础和目标,为此,21世纪的智能型节能建筑应该是:1冬暖夏凉;2通风良好;3光照充足。尽量采用自然光,天然采光与人工照明相结合;4智能控制;采暖、通风、空调、照明、家电等均可由计算自动控制,既可按预定程度集中管理,又可局部手工控制,既满足不同场合下人们不同的需要,又可少用资源。

一、智能建筑可能的现状及发展方向

l、智能建筑节能现状

显然建设智能大楼直接动因就是在高度自动化,高度舒适的同时,能实现能消耗大幅度降低,以达到节省大楼营运成本的目的,然而实际上在智能化目标定位中明确提出节能要求的不多,建成的确有节能功效的智能建筑更是罕见。主要原因有以下几点:房地产投资商认为能源建设的是政府业绩和投资环境的标志之一,节能看不见摸不着,所以可在建筑豪华和设施的先进性上花巨资,也不愿为节能花一分钱,系统与设备,设备与设备之间的控制集成成功率不高,相关系统结合界面如通信协议,网络构架的标准化统一性不够,物业管理水平跟不上,运行优化无从谈起,没有从通过可再生资源利用技术来提高建筑的可持续性战备高度重视智能建筑的节能;缺少正确有效的建筑设备能耗评估方法,限制了智能建筑节能研究更好的开展。

2、智能建筑节能的发展方向

中国的建筑节能工作已经走过了20多年的艰苦路程,在市场经济的推动下,随着住房体制改革的前进,房屋费用理所当然地要由住房者承担,节约建筑用能势必逐渐成为广大居民的自觉要求,加上改善大气环境卫生愈来愈迫切,注重减轻建筑用节能来的污染,建筑节能将是大势所趋,人的所向是国家民族利益的需要。

智能建筑节能是一门新兴科学,与原有专业分工不同,它包含有建筑、施工、采暖、通风、空调、电器家电、建材、热工、能源、环境测控计算机软件等许多专业内容,是许多专业学科边缘交叉结合形在的,在社会需要的推动下,许多高等院校,科研院所都在围绕不同方面进行研究开发,在出现蓬勃发展的新局面。

3智能建筑节能分析和评价原则

(l)做好智能建筑的节能规划

节能规划要从可持续发展的战略高度出发,利用新方法、新思路;节能要从原先的拾遗补缺,变为在技术经济分析要求之后优先考虑的方案要以提高能源利用效率为中心,总之节能目标要根据经济发展,能源平衡,能源消费率和节能率来编制。

建筑节能采用节能型的建筑结构,材料、器具和产品,提高保湿、隔热性能,减少采暖、制冷、照明的能源耗损,逐步开展建筑物的节能以满足建筑设计标准要求。

(2)智能建筑的经济性分析应坚持节能原则

对智能建筑进行技术经济分析是评价智能建筑节能效益的依据,技术经济就是用尽可能少的劳动消耗和劳动占用为社会提供更多、更好的使用价值,即要求以最少的劳动消耗和劳动占用而取得最大的经济效益,一个建设项目的设计,以能源利用、工艺流程、实体布置、设备造型到能源消耗及工程效益无不关系到技术经济,所以,技术经济在工程设计中所占的地位自然是十分重要的。

(3)利用层次分析法对智能建筑的综合评价也离不开节能原则,利用层次分析法对智能建筑采用以下评价准则:a满足用户需要的程度;b建筑物的节能程度。c建筑物使用者舒适性;d建筑物管理者管理的方便程度;e在现有基础上补充的可能性;f整个智能建筑的性能价格比。

二、智能建筑BAS控制方案的优化

l、智能建筑楼将建筑内所有设备集成一个系统,实现信息共享进行综合管理,其作用和效益是巨大的,要实现智能作用效益,就必须实施优化,建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比有以下特点:

(1)要从系统的各种功能结构和参数中找到最匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效益,降低投资和运行费用。

(2)要能对系统及其过程进行定量化的状态模拟,减少控制环节,提高可靠性与稳定性,发生故障概率最低可能性,系统响应输出最优化。

(3)不变条件下的优化控制及优化控制条件的两种型式,通过优化控制方案达到节能是一种“主动节能”,它有别于墙体结构,门窗的形式设置改造的“被动节能”。

2、基于节能策略的智能建筑BAS系统优化方法(主要针对空调系统)。

控制策略的优化

PID控制,空气处理机的DDC通常采用PID控制,选择正确的PID参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。PID系数空调对室内温度波动的供应特性曲线,达到设定温度的过渡过程数短,相反PID系数低。

达到设定温度的过渡过程较长,但并不足PID系数越高越好,否则引起DDC控制系统失稳,表现为室内温度的振荡和水的电动调节阀周期性的采用运动无法在固定开度上运行。

PID能解决大部分场合空调控制,但对于影剧院等大热惯性空调场合,靠窗的PID系数提高空调机组对负荷变化的响应过度是不能解决问题的,这时可以采用双级控制,即分加在空调查的通风和总安装温度传感器,室内的温度设定由主DDC控制器完成。水阀的驱动由副DDC把通风温度传感器和主DDC的指令完成。由于通风温度变化速度快于房间温度的变化,这一控制方式加速系统对温度波动的响应,必须注重的是为防止水阀被人为关死或水系统供水不足等异常情况对控制系统产生影响,副DDC通常只需采用控制标质(P),不可加入和分量(I)。在实际的工程设计中,BAS系统对空调的节能控制存在多种措施可以采用,例如室外值比较二氧化碳等杂物浓度确定新风量,基于日程表的定时操作系工程设计中可以视需要灵活运用,以达到最优的效果,例如办公、商场等场合,夏秋季在清晨时通过程度活动空气处理机(或新风机)利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷,既节约能耗又改善了顶内空气质量。

建筑节能优化例6

中图分类号:TE08 文献标识码:A

一、建筑的节能分析

随着国家经济发展潮流的不断推进,能源短缺问题更加的严重,这就需要引起世界各个国家的重视,展开建筑能耗的控制,保证建筑节能技术方案的优化。相对于国外先进的建筑物节能体系,我国的建筑物节能应用体系是比较缺乏的,这涉及建筑设计人员的自身理念、建筑节能技术方案、建筑建设应用材料及其技术等。这就需要展开建筑采暖能源模块的优化,进行建筑模块的整体节能性的优化,以满足我国现阶段建筑节能设计工作的需要。

在建筑物节能优化工作中,外墙节能技术是非常必要的,而我国的外墙建筑节能技术是不发达的,这就导致其护结构应用过程中的热损耗的过大,不利于围护结构的传热系数的良好控制。为了有效提升其应用效益,展开空调系统设计计算负荷模块的优化是必要的,这是当下建筑物节能工作的重中之重,这就需要积极做好建筑节能规划的相关工作,进行工作目标的优化,进行建筑围护结构体系的健全,保证日常节能工作的正常开展,实现维护结构热工性能的积极改善,这是保证采暖环节能耗控制的重要模块。根据相关权威建筑节能情况的调查得知,在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。在我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47. 2% 的节能任务 。

二、建筑节能方案的优化

1 在建筑节能性方案应用过程中,进行墙体这一围护结构主体的优化是必要的,从而实现材料的保温性能的优化,保证建筑的耗热量的控制,这就需要进行建筑设计工作的深入剖析,进行外墙保温隔热问题的积极探讨,进行相关厚度的砖墙的应用,。确保其围护构件模块的正常开展,进行建筑物设计节能性概念的优化,保证其室内热舒适性的优化。通过对现阶段建筑墙体改革模块的优化,以推动墙体节能技术的开展,实现建筑节能综合效益的提升。 为了更好的控制围护结构的传热性,进行环保型建筑材料的应用是必要的,从而保证其良好节能效果的优化,这需要进行三孔砌块的应用,保证其工程造价的控制,实现其整体节能性的优化。由于其低廉的造价成本及其简单施工性,也比较容易进行推广。通过对我国现阶段的外墙保温技术的分析得知,节能工作的开展也不利于外墙保温先进性技术的应用。外墙保温常采用内保温复合外墙、夹心复合外墙和外保温复合外墙三种构造。对垂直墙面可采用阳台、挑檐等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙以及植物覆盖绿化和可呼吸外墙类同时具有良好生态性能的外墙 ,这些都是改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。

2 在建筑物节能性控制模块中,进行门窗面积的控制是必要的,相对于墙体来说,门窗的传热系数是比较大的,是冬季耗热模块的重要组成部分。通过对其能耗模块的优化,进一步的优化其传热损失,保证其冷风渗透的积极控制,实现门窗的整体节能效益的提升,以满足当下建筑物节能方案的应用需要。其节能措施主要有:尽量减少门窗的面积,合理控制窗墙比门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位, 所以在保证日照、采光、通风、观景条件下, 尽量减少外门窗洞口的面积, 合理控制窗墙比。对于窗墙比, 北向不大于25%; 南向不大于35% ; 东西向不大于30%。

为了提升建筑物的节能效益,进行门窗的气密性的控制是必要的,这就需要进行冷空气的渗透模块的优化,实现门窗产品结构的优化,保证门窗的整体气密性的控制,避免其空气对流传热的过度提升,保证其密闭条的积极设置,实现门窗整体气密性的优化。设置遮阳设施适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸,安装可调式百叶、窗帘,调节室内日照。或采用遮阳系统,一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上,可控可调,达到不同时间,据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。

3 在窗户设计过程中,可以进行塑料面及其复合窗等的应用,可以有效提升其热工性能,这也可以进行多层窗体及其中空玻璃的采用,保证空气夹层内部热阻的控制,进行玻璃传热系数的良好控制,这可以进行住宅特性玻璃的选取,保证其窗扇面积的积极控制,进行其面积的优化,保证其节能性的提升。在需要较高温度的起居空间与较低温度的室外空间之间设置温度阻尼区,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

4 为了有效提升建筑物的整体节能性,展开新型墙材的应用是必要的,进行新型的节能材料的应用,保证多种太阳能利用方案的优化,保证其整体节能效果的提升,这也需要引起相关人员的重视,展开建筑可持续节能性方案的应用,保证建筑节能工作的正常开展,进行一系列的建筑节能政策的履行,保证当下建筑节能工作的正常开展,以有效提升其综合效益。建筑节能是一项系统工程,需要政府和社会各界共同努力方可取得成功。由于我国节能现状较复杂,技术开发和应用也刚刚起步,对国外成功经验的借鉴还很不够,建筑节能工作仍任重道远。只要结合我国国情和实际情况,综合利用各种节能技术措施,趋利避害,选择经济合理的节能方案,必定可以获得显著的节能效果。

结语

通过对建筑节能方案的优化,更有利于现阶段建筑节能工作的开展,这需要引起相关人员的重视,保证其建筑节能体系的健全。

参考文献

[1]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001(07):6-7.

建筑节能优化例7

目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的28%,其中最主要的是采暖和空调,占到20%。而这“28%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源(占全社会总能耗的16.7%),和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。现在中国既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上。因此,建筑节能已迫在眉睫,要把节能建筑工作放到贯彻科学发展观、全面建设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度来认识。因此,通过优化设计来有效控制能源消耗,应得到广泛重视。

一、优化设计对建筑节能的影响

1、设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤,比发达国家高出10%~25%,水泥用量为221.5公斤,每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程建造直接能源消耗5%~10%,甚至可达10%~20%,如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层),设计单位按常规设计为独立基础,由于多层厂房荷载较大,致使独立基础的单体尺寸较大,埋深较深(-3.2m),事后经其他设计人员分析如采用柱下条基,可节约大量的砼,并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗;某综合办公楼,在优化设计中,因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋,单此一项优化设计,共节约钢筋1000T,钢筋总节约率达30%左右。

2、设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低,轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年,中国的建筑能耗将达到29430亿度电,比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在,我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计,即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能,获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗,包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。设计不仅影响项目建设的一次性能耗,而且还影响使用阶段的能源消耗,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等,一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低,全寿命能耗达到最佳经济合理状态。建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高,以及采暖空调设备能效的提高等等,来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中,建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化,必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,也必须对建筑材料优化;外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化;窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率,比对各种影响因素,最后向客户提供最佳的设计方案。例如,在空调与采暖设备的市场上,各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同,那么通过模拟量化,计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用,消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中,为减少能耗,设计者没有采用普通的新风系统和空调系统,而是经过多次优化设计,寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境,采用了智能电动窗,很好的解决了新风问题;在场馆空调设计中(包括“水立方”和“鸟巢”)都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用,节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置,在空气处理机中采用了新型热管热回收装置,可以回收场馆排放总热量的50%,回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水,另一部分用于加热新风。

二、现阶段推行优化设计运作困难的成因

1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力

长期以来,主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题,它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加,它需要定量化。例如,人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等,但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益,从多方面影响因素出发,以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时,应增加人员配备和审查力度,对设计节能成果进行量化全面审查。

2、业主要求优化设计的意识不强

目前,业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上,而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约;二是对建筑节能的认识不到位,没有一个节能环保绿色建筑意识。

3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力

由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系,使得节能工作缺少内在经济利益推动力,政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力,国家政策不配套,缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目,有关行政审批单位在审核初步方案时,只注重设计的建设规模和投资限额,对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析;另外,由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行节能分析,而是追求高标准,造成能源浪费。相反,设计单位即使花费了较多的人力、物力,优化了设计方案,给业主节约了投资,也不能得到应有的报酬,有时设计费反而变少了,从而挫伤了优化设计的积极性。

三、搞好优化设计的几点建议

1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控

为保证建筑节能优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力,而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求,可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标,转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果,特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量(包括供暖、通风和热水供应)和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时,建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”,证明清楚地列出了该住宅每年的能耗,及节能等级。以上措施,必须逐步实施,特别是国有投资项目要先于执行。超级秘书网

2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计

国家制定节能政策,并要求以多样化的经济激励等扶持举措,形成推动建筑节能的市场机制,推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持,减免税费等优惠措施,并可建立评价机制,对因建造节能建筑而超支部分资金,国家应给予无偿免息贷款或奖励机制,使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。

3、开展积极有效的宣传引导工作

建筑节能政策要取得理想的实施效果,重在宣传引导。不但政府职能部门对节能政策的推行不遗余力,而且有关企业也应加入到宣传节能政策的行列。政府职能部门应免费对社会公众提供节能政策咨询、进行节能知识宣传和相关培训,以及进行节能技术、产品的展示、讲解等方面做大量的工作。力争实现多方参与节能政策的宣传引导,大大提高人们的节能意识和对节能知识、技术的认知、把握能力,从而使节能政策得到有力的贯彻实施。

建筑节能优化例8

中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)28-0030-03

1 智能建筑与智能化建筑电气节能概述

1.1 智能建筑概要

智能建筑是指利用现代建筑、计算机、通讯和控制的先进技术手段,将信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统集成为整体最优化的组合,通过楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)为现代人提供一种安全、高效、舒适、节能、环保、健康的建筑环境。作为一种新型的现代化楼宇,智能建筑通过智能化控制系统对建筑的通讯设备、硬件设施、水电设备等方面进行系统而高效的操作与管理。由于我国当前智能化建筑的智能化控制系统的理论基础较为薄弱,实践操作不够完善,导致我国诸多智能楼宇的控制系统未能正常运转,智能楼宇的优势未能得到充分发挥。因此,需要不断创新改进智能楼宇的智能化控制系统和技术,从而推动我国智能化建筑电气节能技术的全面发展与进步。

1.2 智能化建筑电气节能

智能建筑对智能控制提出较高要求,而智能控制的根本取决于智能化建筑电气如何实现高效智能化节能,也即取决于如何通过电气节能技术的革新来降低智能化建筑的电气耗能。建筑电气智能化节能是智能楼宇发展的重要手段与关键性因素。目前,我国建筑电气工程行业对智能化建筑电气节能的认识主要是从能源消耗的立场出发。在我国当前各种能源消耗所占的比例中,建筑能耗占主要部分,其中建筑电气方面的耗能居于首位。因此,创新提高我国智能建筑电气节能优化技术日益成为我国建筑电气工程行业技术突破的重中之重。如何实现智能楼宇电气的智能化节能是眼下全球范围内建筑电气工程行业关注的焦点所在。如何对建筑物的供配电系统、安全控制系统的操作运行及管理等进行智能化的、自动化的环保节能处理是智能化建筑电气节能优化设计的核心环节所在。这是未来建筑电气节能技术的发展方向。

2 智能化建筑电气节能技术的现状及问题

2.1 我国智能化建筑电气节能技术的发展现状

从我国当前建筑能耗的组成部分来看,电能消耗是最主要的部分。太阳能、热能、风能等是我国建筑电气工程行业主要开发并应用于智能化建筑电气节能技术中的几种新型能源。目前,依托于太阳能和风能的新型发电技术日益成熟,这两种电气技术已在我国众多行业和领域中使用,尤其在我国智能楼宇的电气节能优化设计方面使用较广,并取得了较好的环保效益和经济利益。虽然我国智能化建筑电气工程行业在新型能源应用于建筑物的电气节能优化技术方面取得了一定的突破,但是我国智能化建筑电气节能技术的优化设计仍然面临许多问题。例如,在具体开展针对智能楼宇的电气节能系统优化控制工作时,某些建筑电气工程师未能全面有效地对现有建筑电气节能技术进行合理分析和综合把握,导致在其具体的设计、安装环节受阻,使得某些智能楼宇的电气节能系统无法正常运行。自动化、智能化电气设备是智能化建筑电气节能控制系统能否正常运行的决定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自动化、智能化设备,即使拥有最为先进的智能楼宇电气节能技术,也无法获得降低能耗的预期效果。而我国在相应的自动化、智能化电气设备研究、开发和生产上还处于比较落后的地位。

2.2 我国智能化建筑电气节能技术的主要问题

基于我国当前智能化建筑电气节能技术发展现状,可以看出,目前智能化建筑电气节能技术仍存在诸多现实问题。例如:智能化建筑电气节能系统缺乏全面有效的协调统筹,节能系统实际运行效率低下;缺乏基础性的自动化电气节能配套设施,实际节能效果不明显;智能化建筑电气节能系统控制制度存在漏洞,控制方式不合理,消耗大量电能等等。因此,在智能化建筑电气节能技术的具体设计过程中,应遵循适用性、安全性、节能性、环保性四大基本原则。除此之外,智能化建筑电气节能技术的设计还应符合我国现行的智能化建筑电气国家设计规程和标准。比如,电气工程师对智能建筑的供配电系统进行具体设计时,可以结合建筑物用电总负荷容量和负荷等级的统计分析,对变配电所进行合理选址布局,并选用节能型变压器,以变压器的负荷率在80%左右为佳。在设计智能楼宇照明系统时,应选择合适的光源和灯具,充分利用自然采光,重视照明系统控制,采用自动化的控制管理设备进行节能监控。

3 智能化建筑电气节能技术的系统优化

3.1 智能控制系统的优化

智能控制系统的优化是智能化建筑电气节能技术系统优化的主要内容,具体包括智能控制策略的优化、智能控制管理方式的优化、智能数字控制器的优化以及智能控制网络的优化四个方面。

以如何实现暖通空调系统的节能技术系统优化为例。从智能控制策略优化的角度出发,PID控制是空调的数字控制器(简称DDC)普遍采取的一种控制方式。一般而言,PID系数的高低与空调达到设定温度的过程长短成反比例关系。当PID系数无法及时实现空调机组对温度变化响应的控制时,可以采用在空调的送风道和室内同时安装温度传感器的双级的控制方式,加速系统对温度波动的响应,从而达到节能系统的优化。从智能控制管理方式的优化角度出发,为了给空调使用者提供较大的舒适与便利,工程设计者可以通过在DDC上安装功能与VRV控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调系统的中央控制。从智能数字控制器的优化角度出发,可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC,如在冷冻机房等空调通风密集的地方可以选择安装大型控制器,而对空调通风机可以选择安装中小型的控制器。还可以在空调通风的设备控制器中扩大可编程逻辑控制器(PLC)的使用范围。从智能控制网络的优化角度出发,依据工程的类型,基于拓扑结构在控制网络中的重要作用,可以选择性地运用基于RS485总线的控制网络对小型智能化建筑电气节能工程进行优化或者采用基于楼层的分支、分层的多级化网络控制模式对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器以及智能控制网络的优化有助于全面实现智能控制系统的优化,从而达到节能降耗、安全环保的智能化建筑节能目的。

3.2 质量安全监控的优化

对建筑电气质量安全监控进行优化在智能化建筑节能电气工程中具有极其重要的地位,它可以确保智能化建筑电气节能系统正常有效地运行,也可以保障智能化建筑电气节能系统的安全。

质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开:第一,优化智能建筑电气节能供电系统的保护措施。如借助网络开启智能保护措施,通过借助因特网的人工智能识别系统对质量安全进行监控,可以及时发现安全问题。如建筑电气的某一环节出现了断电或者短路等问题,借助因特网能够快速识别出出问题的部位,帮助管理人员及时维修。第二,优化智能化建筑电气节能的安全防范系统。包括对视频监控系统、入侵报警系统、门禁控制系统、数字与网络视频监控技术、安全防范系统的集成与技术融合等方面的节能优化等。其中信息的采集与处理是智能化建筑电气安全防范系统的核心,它采用的主要技术有现场总线布控技术、智能元器件探测技术、微机接口及其控制技术、智能化系统调试技术等。智能化建筑电气节能的质量安全监控优化给监控管理人员的技术素质提出了较高要求。在注重智能化建筑电气节能系统设计与安装质量的同时,还应重点对质量监控系统设备安全性能问题进行有效的监控,以此来优化智能化建筑电气节能设备的质量安全系统的功效。

4 结语

智能化不仅是建筑工程未来的发展方向,也是建筑电气节能设计的世界性发展趋势。在智能化建筑的工程设计中对电能的节约降耗是重中之重。基于目前建筑电气能源消耗较大的现实情况以及在智能化建筑电气节能技术工程设计中存在的实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题,智能化建筑电气节能应从系统优化的角度出发,重点关注智能化建筑电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全。在对智能化建筑的智能控制系统进行优化的同时,加强智能化建筑电气的质量安全监控的完善和技术革新,从而在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。

参考文献

[1] 庄莉.智能化建筑与建筑电气[J].中华建设,2012,(4).

建筑节能优化例9

前言

随着我国经济快速增长,各项建设在取得巨大成就的同时,能源的短缺已经不断凸显出来。节约能源与环境保护成为一个世界性的问题,在建筑住领域中从可持续发展的战略出发,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染及破坏,并为使用者提供健康。舒适与自然和谐的工作及生活空间就成为设计节能建筑的目标。

一、关于建筑设计应用节能措施的分析

(1)时代的发展,节能技术不断得到应用,其广泛分布于社会各个行业中,尤其是建筑行业的发展。目前来说,建筑工程的节能技术不断得到优化,但是在实践过程中,依旧存在很多问题,需要我们去进行分析及应用。建筑能耗占据我国社会总能耗相当大的一部分,并且逐年增长,为了解决这一现实问题,我们需要进行建筑高能耗问题的深入分析。

随着经济的不断发展,社会对于建筑品质的要求越来越严格,各种新型技术的应用,大大降低了建筑的前期策划工作,为了满足建筑设计的规范需要,进行建筑节能体系健全是必要的,从而进行建筑工程生产效率的提升,进行人力、 物力、财力等的有效发挥,保证建筑工程设计中节能问题的解决,保证建筑施工环境的优化,进行资源能耗的降低,进行清洁能源使用率的提升。

(2)目前来说,我国的建筑工程设计体系不健全,存在相当多不科学现象。 比如进行能源的单纯节约,进行强制手段的应用,进行建筑能源消耗的减少,进行能源节约的守恒,进行能源消耗的有效控制。保证新技术应用形势下的能源有效节约,保证新材料、新设备等的良好应用,进行能源实际利用率的提升,保证环保意识下的能源节约控制,进行建筑工程与周边环境的融合,提升其社会经济效益及其生态效益。

二、建筑设计规划中节能技术体系的健全

(1)在建筑工程的整体设计及其规划过程中,我们需要认真的分析建筑工程的天时地利情况。针对建筑工程的平面设计、空间构造、朝向等进行合理化的设计,进行良好的建筑节能材料的应用,保证建筑的隔热保温特性的发挥,进行建筑物节能体系的健全,保证能耗的降低,进行节能环保的控制。

在建筑工程设计过程中,需要进行建筑形体的朝向问题分析,建筑平面一致性情况的分析,建筑工程设计理念的更新。比如在进行空调房间的布置过程中,我们要进行南北朝向房间的选择,避免在东西墙上进行窗户的安装。要依据相关的材料进行建筑工程的平面设计,进行能源的消耗控制。

(2)在建筑工程的空间构造应用中,我们需要认真规划好设计的步骤,进行建筑工程物设计其规划方案的协调,解决其朝向问题,解决建筑物的通风问题,保证建筑工程物的良好通风性,这就要进行积极的布局,进行布局地风向的分析。 在建筑工程应用过程中,我们需要进行空调设备的安装,进行自然因素的考虑,进行空间的控制及其应用。

在建筑工程的应用过程中,如果一定要进行空调设备的安装,就需要考虑自然因素,空间的约束,可以进行紧凑型模板的应用。在建筑工程设计过程中,需要进行体形系数的审核及其参照,进行单位建筑的空间热损面的分析,在建筑工程设计过程中,需要进行自然节能方法的应用,从而提升其应用效益。

在实际操作中,我们也要进行周围环境绿化情况的分析,进行建筑工程的合理规划,要保证其与周边环境的和谐、协调,这需要做好环境的绿化工作,进行环境的积极改造,进行居住区及其工作区的气候条件的改善,保证植被作用的有效发挥,进行碳氧平衡的控制,进行温室效应的降低,进行大气污染情况的控制,进行噪音污染的降低,保证居民及其工作人员自身心情的愉悦,保证建筑工程及其环境的和谐性,保证舒服和谐化的人文环境。

(3)在建筑工程墙体应用过程中,其分为外保温墙体及其内保温墙体,需要进行其最大保温效益的发挥,这就需要进行相关建筑理论的应用,进行墙体的外保温作用的分析,保证外保温方案的优化,这就要相关人员重视墙体建设过程中的外保温作用,保证墙体外保温技术的优化,进行先进技术的应用,保证最新材料的应用,从而提升墙体的保温能力,保证建筑热能的相对稳定性,这就需要进行外侧复合绝热材料的应用,从而避免出现热桥情况,从而进行墙体的保温效益的提升,保证墙体结构的使用年限的提升。

在墙体内保温技术应用过程中,我们需要按照相关的面积比例进行合理化的布局,保证复合绝热材料的良好应用,进行用户及其墙体应用状况的分析,在说明书上进行重点的说明,进行用户的人为破损墙体内保温结构的情况避免,更好的进行外保温作用的发挥。在节能设计环节中,我们需要考虑到太阳能的应用因素,可以活用建筑阳台等设施,进行太阳辐射的反射,保证墙体对光接收能力

的提升。

(4)在门窗设计环节中,我们也需要进行建筑工程采光、通风等条件的分析,进行节能因素的充分考虑,保证建筑的良好设计理念的应用,保证基础施工条件的优化,从而进行门窗设计面积的控制,进行门窗传热效益的优化,维护了建筑物内部的能量。在进行门窗设计安装过程中,我们需要做好门窗的气密性保证工作,进行空气对流性的分析,进行门窗的积极选用,按照资金的情况,进行节能门窗的选择,这里可以进行热反射窗帘等的应用。

目前来说,我国的建筑工程体系并不健全,很多建筑工程屋顶都不能进行良好能量的储备。为了满足现阶段工作的需要,进行建筑物的能量转化是必要的。毕竟屋顶的受热面非常的大,其散热面也比较大,因此,我们需要进行墙体能量的有效利用,避免墙体的热量失散情况。 在屋顶设计过程中,需要进行反辐射作用涂料的涂刷,除此之外,我们也可以进行屋顶的太阳能接收板材的设置,保证太阳能热水的转换,针对那些不能设置的,可以进行隔离材料的应用,进行太阳能接收板材能量的加剧汇集,从而保证隐形能量的有效利用及其转换。

(5)随着人们生活水平的提升,人们对于生活质量的要求越来越高,传统的空调系统应用已经难以满足建筑工程的需要。这就需要我们进行建筑工程的冷热系统空调节能应用,保证建筑工程的良好空调设计,针对空调设备深入了解,进行空调安全性能及其负荷指标进行分析,认真做好相关的试验,保证空调系统能源输出的优化,保证冷热系统的应用,进行资金投放额的减少,进行节能性的提升。

结语

综上,建筑设计中节能体系的健全,对于我国现阶段建筑行业发展非常必要,这需要引起我们的重视,保证建筑工程设计方案的更新。

参考文献:

建筑节能优化例10

在地球能源和资源匮乏的形势下,如何在加快城市化进程的过程中实现环保节能是很多企业需要思考的重要问题。

一、智能化建筑电气节能的简述

智能化的建筑对智能控制和管理的要求比较高,而智能控制和管理质量的高低直接决定于智能化建筑电气节约能源的效能高低。当前,我们国家建筑电气企业主要是立足于能源节约这个理念来发展智能化建筑电气的,根据某项调查数据可知,在我们国家多种能源消耗中,建筑所消耗的能源所占的比重是最大的,尤其是建筑电气这一块。所以优化智能化建筑电气节能成为了我们国家建筑电气技术研发的重要内容。具体来说,实现智能化建筑电气节能需要关注其相应的供配电系统、安全管理和控制系统等,使其运转能够做到高度的自动化,这也是未来建筑电气节能发展的重要方向。

二、建筑电气实现智能化

我们知道,伴随着科学技术的不断推进与发展,智能化不再只是一个想法,而是逐渐应用到广大人民的生活、生产中,其中建筑电气行业与生产力的联系比较紧密,那么智能化就成为了建筑电气行业发展的重要趋势了。

(一)智能化建筑保证监控的有效性

在建筑电气中实现智能化可以对建筑中的各种设备进行有效地监控,具体来说,就是在使用节能的设备的时候,可以利用智能化对其运转的具体情况进行监控,看看该设备在一定时间内消耗了多少能源,然后对运转状况进行评价,根据评价结果来适当地调整节能设备的各项参数,从而尽可能地减少了能源的浪费和流失,节约了不可再生能源。

(二)智能化建筑中的网络化问题

在实现建筑的智能化过程中,还要重点考虑各种智能化设备的网络化问题,要知道,智能化建筑中的弱电体系是智能化建筑的关键部分。其中,弱电工程由通信网络体系、火灾发生警报体系、公共安全防范工体系等构成,通过改进和完善这些网络体系,可以提高智能化的准确性和灵活性。

(三)智能照明自控系统

智能照明自控系统在建筑的运用已经越来越广泛,他可以根据建筑周边的环境、声音、光线大小进行自动地调节,这种系统已经几乎实现了无人工化的程度了,一方面可以减少人力的浪费,从而减少人力成本,另一方面又可以使能源和资源得到极大地节约,避免了人工照明下的资源浪费。

三、建筑电气节能的现状分析

在文明社会建设的形势下,节能环保的理念越来越深入人心,但是在节能设备实际的使用中,却出现了不少的问题,比如由于对电流负荷计算的不准确或者是用电的数据不够齐全等使得节能设备的变压器选择出现错误,这样就会导致变压器的运转效率大大减低;智能化照明的光源选择不合理、照明的度数等参数不科学也使得照明节能的效果不明显;建筑电气的设施和节能管理系统没有很好的结合,也会使节能的效果大打折扣。另外,在一些大型的公共场所,有很多毒电气设备是二十四小时运行着的,这就使得电能的耗费十分大,比平常的建筑耗电高了百分之三十以上。有些建筑为了保持建筑物内部温度和湿度的舒适,会使用中央空调,但是这种空调的温度并不高,装机的冷量太大,散热也比较多,这无疑给空调增加了大量的负担;关于照明,很多建筑在白天的时候也开着灯,造成了不必要的浪费。可以看出,建筑电气的节能是非常必要的。

四、设计建筑电气节能时应当遵循的原则

通过对当前建筑电气节能的现状进行分析和研究,发现建筑电气节能存在着前期考擦和准备工作不到位,专业化程度不高,节能效果不佳等问题,这就要求我们在设计建筑电气节能是应当遵循下面这几个重要的原则。

(一)实际原则

在设计智能化建筑的施工方案时,很多设计人员并没有全面地掌握建筑内部的结构,也没有深入地对建筑的耗能情况进行分析,这使得建筑电气在实际的使用中节能效果不佳。因此在设计之前,务必要从实际出发,根据建筑的实际情况来制定相应的电器节能方案,同时顺利地实施各个节能的工作,保证节能工作的有序性和有效性。

(二)节能减耗原则

我们知道,建筑电气节能最大的目的就是要节约能源、减少能源的浪费,不过在这个过程中要注意不能因为一味地追求节能减耗而忽略使用的效果,这样便显得有点“因大失小”了。所以应当在保证建筑使用效果适合的前提下来尽可能地做到节能减耗,这样才能做到“双赢”。

(三)经济效益原则

有些建筑企业过分地追求节能,以至于不顾成本,对节能设备过度地投资,这就完全没有考虑到企业的经济效益。我们知道,一般智能化建筑电气节能的规模会比较大,各种设备的应用会直接影响了建筑的成本,如果毫无考虑成本的节能,企业很难长期在激烈的市场竞争中生存下去。

五、智能化建筑电气节能的优化设计

(一)优化质量安全监控系统

1、供电系统的优化

为了更好地优化质量安全监控系统,应当对供电系统采取相应的保护措施,比如利用网络智能进行保护,具体来说,就是利用互联网上的人工智能识别功能对建筑电气节能的质量和安全进行有效地监控,从而能够更加及时地发现问题,防范于未然。

2、安全防范系统的优化

对于安全防范系统优化,这就需要全面地掌握建筑电气节能有关的标准和规范,并且要了解和熟悉相关的国内外先进技术,能够将建筑电气节能技术灵活地运用到不同的建筑条件中。还要使用先进的监控系统,全程地观测节能设备的运行,通过信息的采集、整合和处理来进行有效地控制。

(二)优化智能化控制系统

智能化控制系统的优化主要包括了智能化控制策略、智能化控制管理手段、智能化数字精致管理器和智能化控制网络系统这四个部分,下面就以暖通空调系统为例子来解释各种节能技术的优化设计问题。智能化管理手段是为了给用户创造更加舒适的生活环境,因此工程师可以安装和管理控制面板上的设备零部件,从而更好地对暖通空调的运转进行控制。其次是智能化控制策略,DDC是比较常用的一种控制和管理方法,一般来说,空调数字控制器参数的大小与空调设定的时间长短呈现出相反的关系,那么我们就可在空调送风的管道以及建筑物内部装上温度传感器,通过这两个方面的控制方法,增强系统对温度的感应。第三是智能化数字控制器,它是根据不同的建筑来选择不同的DDC,比如可以在冷冻室安装比较大型的控制设备,而对空调通风机便可以安装较小型的控制设备。最后是智能化网络,可以根据建筑工程的不同类型以及拓扑构架在网络中的作用来选择不同的控制网络,构建楼层分层化、多极化的网络控制模式。

参考文献:

[1]范臻.基于智能化建筑电气节能优化设计的分析[J].中国高新技术企业,2012,28:30-32.

[2]王晓东.智能化建筑电气节能工程设计的相关问题探讨[J].城市建筑,2012,17:54+59.

建筑节能优化例11

据预测,至2015年底,我国老年人口将达到2.16亿,约占总人口的16.7%,且2050年是我国老龄化的高峰时期,老年人口将占据总人口的1/3。对于社会人口结构发生的巨大变化,我国政府应大力倡导加大养老服务能力的建设力度和创新养老服务模式的国策。老年建筑设计中,虽然老年人对建筑的使用最敏感、时间最长、最频繁,但其建筑需求却往往在设计中被忽视。因此,优化老年建筑的采光和节能设计势在必行。

一、老年建筑采光节能的重要性

1、老年建筑的能耗特点

美国相关调查研究表明,老年护理机构建筑的单位能耗大约是普通建筑的两倍。而老年建筑具有高能耗的原因是:第一,使用老年建筑及其护理设施的时间相对较长,往往是全天候使用。但普通建筑主要在早晚使用,而周末的使用时间会增加。老年人对室内的光照需求约为青年人的2倍-3倍。第二,为了符合舒适的要求,老年人对环境温度具有更加严格的要求,对房间的温度也有不同的要求。第三,老年人更加需要室外新风。

2、全球建筑采光节能设计的趋势

现阶段,能源短缺已成为世界各国面临的严峻问题,使得节约能源成为全球性问题。而世界上大约30%的能源都消耗在建筑建设中,长期如此,将会严重阻碍世界经济的长远及可持续发展。所以,21世纪面临的问题主要是能源问题。

自进入21世纪至今,我国城镇建筑的规模及面积明显增加,且增加速度比上世纪90年代明显加快,而十一五期间,我国总建筑面积增长了85 亿O,截至2010年底,我国总建筑面积为453亿O,而其总能耗占2010年中国总能耗的 20.9%,其中生物质能和建筑商品能耗总和为8.16亿tce。因而就建筑设计而言,体现节能技术、绿色环保、能源服务及可持续发展的设计理念,是全球未来绿色发展的主要趋势。

二、适合老人居住建筑的物理环境

1、光环境和照度

光环境是建筑物理环境的一部分,老年人对光环境具有特殊的需求。由于老年人的年龄不断增长,使其人眼部的视觉神经和晶状体逐渐老化,进而减少了视网膜中的有效光量。所以,为了舒适和看清东西,老年人通常需要高于青年人2-3倍的照度。光线不足会导致老年人视力下降、跌倒或碰撞。此外,老年人适应光环境变化的能力较弱,所以,应增强建筑入口处的白天照明强度,以便于老年人适应建筑室内外不同的照度。同样,应减弱建筑入口处的夜晚照明强度。除此以外,其他建筑室内环境的光照度应为300 Lux,虽然这个数值与普通办公建筑照度相当,却远高于普通的住宅建筑。而老年建筑终另一个照明设计重点为眩光控制,由于老年人对眩光非常敏感,以致眩光会造成老年人暂时失明。

2、热环境和温度

相关研究者也研究了老年人较为舒适的温度。人工气候室的实验表明,不同于青年人21.9℃的最佳热舒适温度,老年人的为23.1℃,高于青年人的 1.2℃。老年建筑的实地调研表明,就老年人的热舒适温度而言,夏季为25.2℃,冬季为23.2℃。同时还发现,80%的老年人能接受23.2℃~27.1℃的热环境温度,而青年人可接受的热舒适温度范围为23.0℃~28.6℃,相对而言,老年人的接受范围更窄。因此,应高度重视老年建筑的防热和防寒问题。但人体感知热环境时,还受到身体健康状况、气候环境、衣着习惯及生活习惯等因素的影响,因而还需进一步验证、探索适合我国老年人的最佳室内温度。

三、老年建筑采光节能的优化设计方法

在上海市杨浦区长白街道养老院的设计中,具体体现了采光节能的优化方法。

建筑总平面图(阴影部分)

1、分析气候

采光节能设计中,首先要分析地区气候,以寻找最合适的节能措施。该设计将上海市作为研究对象,利用Climate Consultant气候分析软件,将气候数据转变为图像,以便为建筑的采光节能设计提供依据。相关人工措施研究表明,上海全年可满足人们舒适需求的时间只占总时间的6.6%,采取遮阳措施之后,舒适时间可增加10.6%。

2、日照计算

根据国家及上海市的规划条例,养老院冬至日满窗日照不小于3小时,由于养老院是结合附近的杨浦区动迁安置房(益晖新苑)一起设计。而且周边建筑情况复杂,通过天正日照软件,模拟了周边环境,满足了养老院的一年最不利的日子(冬至日3小时)。

3、模拟能耗

设计建筑方案的主要部分是能耗模拟,该设计使用PKPM能耗模拟软件,为建筑空间赋予各种建筑信息。模拟老年建筑能耗时,应不断调整使用时间、温度设定及照明能耗等,以便准确模拟其使用情况。此外,还应实施局部模拟,以便推敲细节,例如,遮阳形式及开窗形式等。而输出的模拟结果就是建筑的设备、采暖、照明及制冷能耗。

4、采光建模

有效提高建筑的自然采光的方法是采光建模。该设计使用PKPM采光模拟软件,具体分析了各种采光类型。这种方法适合研究平均采光,并能及时估算照明节能。此外,还可分析眩光,进而从各方面分析、优化建筑的采光节能设计。

三、优化老年建筑设计的策略

加强老年建筑节能,提高其舒适度的策略包括:在建筑的南向选用普通玻璃,其他方向选用Low-e玻璃,以便获得更多的太阳能;为建筑的围护结构保温性能,以减小室内温度波动,重视防潮层设计;增设控温装置;采用感应装置,以减少建筑的无用能耗。

优化老年建筑采光设计的策略有:尽可能从多个方向将光照引入室内,确保室内光线均衡分布;以反光板反射的方式使阳光照射到屋顶或垂直墙面;分开窗户的观景和采光功能,即高窗采光、低窗观景,并保证低窗能充分遮阳;采取可调节且易于老年人操作的遮阳措施,以满足各时间段的照度需求;充分发挥窗户的隐私性和声学特性;在建筑室内外的交界处设置光线过渡区;综合设计人工照明和自然采光,并采用光控的照明设备,以节省能耗。

结语

综上所述,当今社会需要迫切解决的问题就是老龄化问题。因此,建筑设计师应持有高度的使命感和责任心,在支持、关心研究老龄化问题的基础上,不断提高老年人的居住质量,以满足老年人的心理和生理需求,并在设计中充分体现人文关怀,进而展现老年建筑的巨大魅力。

参考文献