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建筑的抗震設(shè)計(jì)對(duì)于國(guó)家財(cái)產(chǎn)的保護(hù),人民生命安全都有著極其重要的意義,當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí),建筑抗震設(shè)計(jì)不僅僅能夠保護(hù)人們的生命安全,還保護(hù)了國(guó)家財(cái)產(chǎn),為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。所以建筑抗震設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中極其重要的內(nèi)容。但是,由于地震等災(zāi)害的發(fā)生具有不確定性,隨時(shí)性,破壞性等的特點(diǎn)。房屋的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于房屋的建筑結(jié)構(gòu)有及其重要的作用。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)是屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì),能夠在概念設(shè)計(jì)中清晰的表達(dá)。為了更好的做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)之前需要精確的掌控災(zāi)害能量的最大輸入,結(jié)構(gòu)體系,建筑結(jié)構(gòu)的類型,剛度分布等相關(guān)問題。這樣就可以從根本上消除房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。
2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
地震的影響范圍一般情況下都很大,一定區(qū)域內(nèi)的建筑物都會(huì)受到一定的破壞。所以建筑物場(chǎng)所的選擇對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)及其總要。在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)要注意以下幾個(gè)方面:地質(zhì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬、避開有較大坡度的山腳,周圍地勢(shì)開闊和避免地震多發(fā)地帶。在結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于建筑物的高度有一定的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。因此建筑物的高度要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在一些地震多發(fā)地區(qū),不僅僅要設(shè)計(jì)合理科學(xué),還要注重建筑材料的性能。通常情況下,不同高度的建筑對(duì)于建筑材料也有一定的要求。一般都采用不同規(guī)格的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí),為了提高結(jié)構(gòu)的抗震性,在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,需要減小柱的軸壓比,增大柱的截面尺寸。從抗震設(shè)計(jì)的科學(xué)角度來講,減小柱軸壓比主要是為了使柱子處于大偏心受壓狀態(tài),從而避免這樣的情況發(fā)生比如:縱向受力鋼筋未達(dá)到受拉屈服但混凝土卻被壓碎。在建筑的抗震設(shè)計(jì)時(shí),很多專家認(rèn)為應(yīng)該會(huì)提高建筑物抗震設(shè)計(jì)的等級(jí)。這主要是考慮到我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家。大型地震容易出現(xiàn)重現(xiàn)?;蚴?0年,或是200年。建筑的抗震設(shè)計(jì)還存在一些其他的問題,比如在選擇結(jié)構(gòu)體系選型時(shí),盡量可以采取承載能力高、延展性好和充足耗能性能的體系,主要是為了在地震發(fā)生時(shí),建筑結(jié)構(gòu)能夠有足夠的抗倒塌能力。同時(shí)在結(jié)構(gòu)的剛性和強(qiáng)度方面要水平方向和豎直方向均勻分布。防止出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的倒塌。
3抗震設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的影響
3.1地震作用及倒塌機(jī)制地震
可以造成建筑倒塌是地震造成一切破壞的主要形式,是為結(jié)構(gòu)在外部作用力下的倒塌。連續(xù)性的倒塌是因?yàn)閮?nèi)部?jī)?nèi)力發(fā)生重新分布而造成的。在地震作用下,構(gòu)建的受力和質(zhì)量分布有關(guān)系,構(gòu)建受力分布在整個(gè)結(jié)構(gòu)之中。整個(gè)結(jié)構(gòu)的非彈性形變能夠很好的減輕地震隊(duì)構(gòu)建的破壞。建筑結(jié)構(gòu)的倒塌開始于結(jié)構(gòu)中大部分梁柱節(jié)點(diǎn)的損壞。近而造成其他部件和結(jié)構(gòu)的倒塌和破壞,這也叫做建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌。
3.2抗震設(shè)計(jì)與抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的關(guān)系
抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的主要目的在于防止建筑結(jié)構(gòu)倒塌的連續(xù)性,連鎖性的發(fā)生。抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是比較小的地震,建筑沒有出現(xiàn)任何的結(jié)構(gòu)的問題。較大的地震建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)倒塌。一般中等地震造成的破壞仍舊可以重新的進(jìn)行結(jié)構(gòu)的維修??拐鹪O(shè)計(jì)和抗連續(xù)性設(shè)計(jì)都有一個(gè)共同點(diǎn)就是都特別的注重結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性。在地震作用性,建筑結(jié)構(gòu)造成結(jié)構(gòu)一定的破壞,抗倒塌能力的作用主要是在梁抵抗內(nèi)力重分布上。然而結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)能夠使梁中縱向受力鋼筋增加,也提高了結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)存在很多的相同點(diǎn),同時(shí)也有不同和相互的影響。
3.3抗震設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的影響
目前,抗震設(shè)計(jì)對(duì)抗倒塌能力的影響有兩種不同的觀點(diǎn):一種認(rèn)為抗震設(shè)計(jì)通常是可以取代抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的,主要在于抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有整體牢固性的特點(diǎn),使得結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌性能提高。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,抗震設(shè)計(jì)和抗連續(xù)性的倒塌設(shè)計(jì)有著不同的出發(fā)點(diǎn)和目的,存在較大的差別。對(duì)于每一種設(shè)計(jì)都應(yīng)該充分的考慮,不能夠想當(dāng)然的認(rèn)為抗震設(shè)計(jì)可以取代抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的一點(diǎn)點(diǎn)的構(gòu)造的方法可能增加了。雖然一些構(gòu)造措施可增加建筑抵抗倒塌的能力,但是畢竟這樣的一點(diǎn)點(diǎn)增加對(duì)于整個(gè)建筑抵抗連續(xù)倒塌能力是微乎其微的。于述強(qiáng)等人通過科學(xué)的方法對(duì)于抗震設(shè)計(jì)對(duì)于結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性的影響。主要采取的方法是建立模型進(jìn)行分析。采用拆除構(gòu)件法通進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要方法,這也是美國(guó)使用比較科學(xué)的方法。分別拆除了角柱,中柱,拆除內(nèi)柱等,然后分析了模型的抗連續(xù)性倒塌能力。通過模型實(shí)驗(yàn)分析得到了科學(xué)的理論。一是地震作用存在較多的偶然因素在里面,但是有不同于偶然作用,存在較大的差別,所以抗震設(shè)計(jì)并不能夠取代抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)。二是雖然抗震設(shè)計(jì)不能夠期待連續(xù)性倒塌設(shè)計(jì),但是研究表明抗震設(shè)計(jì)對(duì)于抗連續(xù)倒塌能力有著極其重要的意義。在較小級(jí)別的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力沒有一個(gè)明顯的提高,但是當(dāng)建筑的抗震級(jí)別高于8度時(shí),抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力得到增強(qiáng)。
4結(jié)束語
條件、環(huán)境條件寧夏中北部地區(qū)的氣候特點(diǎn)是:四季分明,春遲夏短,秋早冬長(zhǎng),冬寒而漫長(zhǎng)一年采暖期約152天。晝夜溫差大,雨雪稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈,年蒸發(fā)量在1700~2500毫米,風(fēng)大沙多。年平均日照時(shí)數(shù)2800小時(shí)~3000小時(shí),是中國(guó)太陽輻射和日照時(shí)數(shù)最多的地區(qū)之一。年平均降水量180毫米左右,無霜期185天左右。氣候條件劃分為嚴(yán)寒與寒冷氣候帶。寧夏中北部地區(qū)農(nóng)村地廣人稀,住戶與住戶之間相對(duì)分散,遠(yuǎn)離城市、遠(yuǎn)離熱電廠,天然氣管道、自來水管道、集中供暖管路距離遠(yuǎn)因投入太大,無法做到鄉(xiāng)鄉(xiāng)、村村、戶戶都通天然氣自來水集中供暖。寧夏中北部地區(qū)在生活、取暖、節(jié)能等方面,依靠地理、氣候、環(huán)境、優(yōu)勢(shì)合理應(yīng)用從而達(dá)到節(jié)能與環(huán)保。
2建筑節(jié)能要求
建筑節(jié)能的主題是減少建筑耗能,提高建筑中的能源利用。建筑節(jié)能必需以不影響人們感覺舒適度為前提,即室內(nèi)溫度冬季不低于18℃,夏季不高于26℃。為此建筑節(jié)能勢(shì)在必行。
3居住建筑節(jié)能方法
從以下幾個(gè)方面考慮入戶門、外窗、陽臺(tái)門窗的選擇;外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫、混合保溫;太陽能供熱采暖;輔助熱源;風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電。4入戶門、外窗、陽臺(tái)門窗的節(jié)能入戶門選用多功能用戶門,其同時(shí)具有防盜、防火、保溫、隔音等功能。窗的主要功能是采光和通風(fēng)。在各類建筑窗中,塑料窗在保溫節(jié)能方面有著優(yōu)良的性能。外窗及陽臺(tái)窗采用中空玻璃塑鋼窗。中空玻璃它的性能特點(diǎn):具有良好的隔熱、隔音、保溫、防結(jié)露、降低冷輻射和安全性能。因此中空玻璃具有的保溫節(jié)能、隔音以及防霜的功能使室外氣溫在-30℃以下,室內(nèi)溫度達(dá)18℃,相對(duì)濕度達(dá)到85%以上,夾層中也不會(huì)結(jié)霜而影響視線和采光。節(jié)能入戶門、外窗、陽臺(tái)門窗與單層玻璃普通的門窗相比節(jié)能72%以上。
5外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、混合保溫
(1)外墻外保溫:將絕熱材料復(fù)合在承重墻外側(cè),其建筑的熱穩(wěn)定性能好這有利于提高墻體的防水和氣密性,使墻體潮濕情況得到改善,使室內(nèi)溫度保持穩(wěn)定。外墻保溫技術(shù)的發(fā)展與節(jié)能材料的革新是密不可分的,建筑節(jié)能是以足夠的保溫絕熱材料做基礎(chǔ),以發(fā)展節(jié)能材料為前提,節(jié)能材料的發(fā)展又必須與外墻保溫技術(shù)相結(jié)合才能真正發(fā)揮作用。為此綜合考慮寧夏中北部地區(qū)采暖期室外平均溫度為攝氏零下6度以下,外墻外保溫做法較符合寧夏中北部地區(qū)氣候條件。實(shí)踐證明夏季墻體的外保溫,能夠減少太陽輻射熱和室外熱空氣與外墻的表面熱量。在采暖期間采用適當(dāng)厚度的外墻外保溫,可節(jié)約失散熱能75%。(2)外墻內(nèi)保溫:一般采用在外墻的內(nèi)側(cè)覆蓋保溫水泥砂漿墻面、白灰墻面、彩裝模等保溫材料,無論采用哪種方法或同時(shí)使用幾種方法,都能使建筑達(dá)到保溫節(jié)能作用。常使用的外墻內(nèi)保溫方法如下:①砂漿抹面法:用水泥、砂、水和外加劑等按一定比例,充分混合均勻后抹涂于墻上的砂漿;②混合砂漿法:用水泥、石灰、砂子、水、混合攪拌,涂抹到內(nèi)墻壁上用于內(nèi)墻壁的找平處理;③石膏建材:運(yùn)用于內(nèi)墻涂料與涂裝的找平;④彩裝膜:是一種新裝飾材料,它以簡(jiǎn)單便捷的貼膜形式,在墻壁、水泥墻上直接粘貼,無接頭。其保溫性、耐溫性良好,具有較好的隔熱、防水、隔音及防火作用。(3)混合保溫:是指外墻內(nèi)保溫與外墻外保溫同時(shí)使用的保溫方式,它的優(yōu)點(diǎn)避免了外墻內(nèi)保溫的缺點(diǎn),又加強(qiáng)了外墻外保溫的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)使建筑更加保溫、防潮、防水、隔音、防火、在堅(jiān)固的同時(shí)提高節(jié)能效率,可節(jié)約熱能80%以上。
6太陽能熱水、太陽能采暖、輔助熱源、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電
(1)太陽能熱水:是一種把太陽能集熱器中的熱水溫水排放出來用于生活用水,其優(yōu)點(diǎn)是一年四季都能夠滿足居民一家一戶的生活用水,節(jié)約大量的能源。(2)太陽能采暖:太陽能采暖一種是把太陽集熱器中的溫水和水熱泵結(jié)合起來,由太陽集熱器給水熱泵提供溫水,再由水熱泵加熱增高溫度能夠滿足要求后給室內(nèi)采暖提供熱源。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn),一年內(nèi)有一個(gè)月為嚴(yán)寒冷凍天氣,假如增加太陽能集熱器的采光板的面積還無法滿足采暖要求時(shí)。就要臨時(shí)啟動(dòng)輔助熱源或水熱泵系統(tǒng)才能達(dá)到要求。在初冬和冬末初春時(shí)期是太陽能的高效期它既能夠保證生活用水也能保證正常的供暖。這時(shí)水熱泵停止工作。為此,太陽能采暖既節(jié)約了大量的能源又解決了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村建筑室內(nèi)采暖的問題。是一條可持續(xù)發(fā)展之路。(3)輔助熱源:由于天氣的影響,太陽能采暖具有很多的不確定性,為確保采暖的可靠性,必須增設(shè)輔助熱源。輔助熱源根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件選擇,可選擇電加熱,水熱泵或生物熱能等。當(dāng)?shù)亟斩?、柴薪豐富,在安裝使用輔助熱源時(shí)應(yīng)首選生物熱能。對(duì)于秸稈、柴薪豐富的普通家庭應(yīng)采用生物熱能輔助熱源。對(duì)于家庭條件好或秸稈、柴薪缺少的家庭應(yīng)采用水熱泵、電或煤炭作為輔助能源。(4)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電:根據(jù)寧夏氣候特點(diǎn),氣候干燥,風(fēng)多風(fēng)力大。年平均日照時(shí)數(shù)2800小時(shí)~3000小時(shí),太陽光充足,采用風(fēng)力和太陽能發(fā)電互補(bǔ)的形式發(fā)電。它將電能的一部分作為照明燈用電,而冬季將另一部分再轉(zhuǎn)換為熱能供暖。這既提供了照明燈的電能和輔助熱源又節(jié)約了外購的電能。
7結(jié)束語
對(duì)節(jié)能工程重點(diǎn)部位、關(guān)鍵工序的監(jiān)督管理主要是為了保障建筑節(jié)能效果,在建筑節(jié)能工程的監(jiān)督管理過程中要突出重點(diǎn),要把建筑節(jié)能專項(xiàng)驗(yàn)收同地基、基礎(chǔ)、主體機(jī)構(gòu)驗(yàn)收擺在同等重要的位置進(jìn)行監(jiān)督和檢查。同時(shí),可以推行建筑節(jié)能工程檢驗(yàn)批樣板制,過程監(jiān)督和專項(xiàng)檢查相結(jié)合,保證建筑節(jié)能工程的節(jié)能效果。
1.1門窗、幕墻工程檢查現(xiàn)階段,先進(jìn)的幕墻和門窗技術(shù)快速發(fā)展,相關(guān)節(jié)能技術(shù)也得到了廣泛的運(yùn)用,現(xiàn)階段主要對(duì)門窗、幕墻的抗雨水滲透能力和抗風(fēng)壓能力,以及門窗、幕墻的變形能力進(jìn)檢查的較多,對(duì)于門窗、幕墻的節(jié)能以及氣密性能沒有過多關(guān)注。對(duì)于門窗、幕墻的質(zhì)量監(jiān)督和管理可以從如下幾個(gè)方面入手。
1)金屬門窗主要檢查門窗隔斷熱橋措施是否符合設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)范的要求,對(duì)于熱斷接點(diǎn)要檢查是否連接牢固,并能夠發(fā)揮效用,隔斷熱橋措施可靠。
2)門窗工程中所使用的中空玻璃應(yīng)采用雙道密封,且中空玻璃的密封性能和中空層厚度應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)圖紙的要求。玻璃密封條物理性能指標(biāo)應(yīng)該符合建筑所在地的地方規(guī)定。
3)門窗與周邊墻體的密封應(yīng)該采用密封性和耐候性良好的密封材料進(jìn)行密封。
4)門窗幕墻隔熱材料的選用應(yīng)該確保型材的結(jié)構(gòu)安全,現(xiàn)場(chǎng)使用的門窗幕墻型材應(yīng)該具有生產(chǎn)廠家出具的對(duì)于耐老化性能和力學(xué)性能的檢測(cè)報(bào)告。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的使用的材料按照要求需要復(fù)檢的應(yīng)該嚴(yán)格按照求執(zhí)行。
5)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造縫、幕墻結(jié)構(gòu)單元的接縫、斷熱節(jié)點(diǎn)、熱橋部位、幕墻門窗保溫隔熱材料的填充,幕墻通風(fēng)換氣裝置的安裝以及凝結(jié)水排放和收集結(jié)構(gòu)的隱蔽工程,應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督部門的監(jiān)督檢查。
1.2新型墻體檢查現(xiàn)階段新型節(jié)能墻體的種類較多,主要有空心小型混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、混凝土空心磚等幾個(gè)大類,由于生產(chǎn)廠家規(guī)模和生產(chǎn)工藝的限制,普遍存在著產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,在墻體工程施工結(jié)束后往往也存在著墻體開裂滲漏等質(zhì)量通病,在節(jié)能型新型墻體的監(jiān)督檢查過程中,可以通過如下手段加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制。
1)砌塊進(jìn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)砌塊齡期進(jìn)行檢查,未滿28d齡期的砌塊嚴(yán)禁使用,施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)新型節(jié)能型砌塊不得露天堆放,并加以苫蓋防止雨淋,進(jìn)場(chǎng)墻體砌塊除了對(duì)抗壓強(qiáng)度、含水率等指標(biāo)進(jìn)行控制以外,還要對(duì)抗?jié)B性、干燥收縮率以及干密度進(jìn)行檢測(cè),從而保證砌塊砌筑質(zhì)量。
2)對(duì)墻體抹灰應(yīng)要求施工單位有專項(xiàng)施工方案,通過對(duì)于電線線槽、不同材料交接處進(jìn)行掛防裂網(wǎng)進(jìn)行處理,質(zhì)量監(jiān)督部門應(yīng)該加強(qiáng)隱蔽工程的質(zhì)量抽查,并對(duì)墻體開裂的質(zhì)量通病開展聯(lián)合檢查進(jìn)行預(yù)控。
1.3外墻和屋面保溫系統(tǒng)監(jiān)管現(xiàn)階段外墻保溫系統(tǒng)主要是由聚苯顆粒保溫灰漿以及EPS保溫板組成,由于外墻保溫技術(shù)推廣較晚,對(duì)于外墻保溫的防火、滲漏,以及飾面開裂還沒有統(tǒng)一而又完善的治理措施。對(duì)于外墻保溫的監(jiān)督管理主要以預(yù)控為主。
1)外墻保溫施工采用成套技術(shù)或者成套產(chǎn)品時(shí),施工單位施工中使用的產(chǎn)品應(yīng)該具備耐候性檢測(cè)報(bào)告,對(duì)于非成套采用的外墻保溫材料,也要求施工單位對(duì)其耐候性進(jìn)行抽樣檢測(cè)。對(duì)于黏結(jié)性材料(保溫砂漿),必須具備檢測(cè)報(bào)告,并嚴(yán)格按照廠家使用說明的配比進(jìn)行施工。
2)加強(qiáng)外墻保溫施工過程中的抽查和監(jiān)督,如:保溫材料錨固件的連接、保溫墻板和預(yù)制保溫板的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)和板逢的處理、外墻體加強(qiáng)網(wǎng)的布設(shè)、保溫墻體材料的固定和黏貼、重要節(jié)點(diǎn)和熱橋部位的處理、抗裂分隔縫的設(shè)置。
3)屋面保溫材料采用擠塑板或者聚苯板的應(yīng)適當(dāng)設(shè)置排氣孔排氣道,以利于屋面內(nèi)水汽的排除,上人屋面應(yīng)該澆筑混凝土保護(hù)層厚度不宜小于40mm,鋪設(shè)屋面保溫材料的防水方式應(yīng)采用倒置式。
2結(jié)語
1.1供配電系統(tǒng)在對(duì)建筑的供配電系統(tǒng)中,有較多類型的設(shè)備會(huì)存在電感性,并因此使無功電流進(jìn)入到設(shè)備之中并引起功耗的增加。面對(duì)這種情況,我們可以通過以下方式進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。首先,可以對(duì)導(dǎo)線橫截面積進(jìn)行增加,并通過小電阻率導(dǎo)線的應(yīng)用起到降低功耗以及節(jié)能的作用;其次,在變壓器方面應(yīng)當(dāng)選擇低耗能、高效率的設(shè)備類型進(jìn)行應(yīng)用,以此大幅度地降低能耗。另外,專用變壓器也是一個(gè)較好的選擇,能夠較好地起到降低季節(jié)性能耗的作用;再次,合理選擇配電變壓器。根據(jù)負(fù)荷情況,綜合考慮總的投資以及運(yùn)行費(fèi)用,把負(fù)荷進(jìn)行合理的分配,選取電力負(fù)荷和容量相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效區(qū)內(nèi)。變壓器效率與變壓器負(fù)荷和損耗有關(guān),也與負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān);選用節(jié)能型變壓器,更換或改造高能耗的變壓器;最后,還需要我們對(duì)建筑變電站的位置進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),使變電所盡可能地靠近小區(qū)負(fù)荷中心,以此起到減少線路功率能耗的作用。
1.2照明系統(tǒng)在建筑中,照明可以說是一個(gè)用電大戶。對(duì)此,我們需要從以下幾個(gè)方面入手:首先,要盡可能地使用高效能源。在實(shí)際光源類型的選擇中,需要根據(jù)工程實(shí)際情況幫助我們對(duì)光源進(jìn)行選擇,且需要對(duì)價(jià)格、光源壽命、色溫、光效以及顯示指數(shù)等進(jìn)行充分的考慮。對(duì)于我國(guó)城市建筑以往所使用的光源來說,主要有熒光燈、白熾燈等等,而隨著近年來我國(guó)科技的發(fā)展,很多新能源如LED照明燈也被應(yīng)用到了建筑之中,且都具有著較好的節(jié)能性。而在工業(yè)建筑方面,則需要我們能夠?qū)ぷ鲌?chǎng)所所具有的條件以及需求進(jìn)行考慮,并在結(jié)合實(shí)際的基礎(chǔ)上選擇高效光源起到節(jié)能的作用;其次,要對(duì)照明時(shí)間進(jìn)行縮短。這就需要我們與建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有效的配合,使建筑物在戶型、朝向等設(shè)計(jì)上能夠?qū)ψ匀还膺M(jìn)行最大程度的利用,并通過照明光、自然光之間的有效結(jié)合起到節(jié)能作用;最后,要盡可能地減少供電附加損失。對(duì)此,就需要我們能夠使用高電壓的照明燈以及電氣附件,并根據(jù)實(shí)際需求選擇具有節(jié)能特征的電感鎮(zhèn)流器。
1.3電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)也是我們開展電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié),可以通過高效率電機(jī)的應(yīng)用起到節(jié)能的效果。在對(duì)電動(dòng)機(jī)類型選擇的過程中,需要對(duì)其所具有的負(fù)荷特征進(jìn)行細(xì)致的比對(duì),并在結(jié)合建筑需求的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行選擇。同時(shí),我們也需要通過一定的補(bǔ)償方式降低應(yīng)用損耗,以此幫助我們提升功率因數(shù),并在電動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用的過程中避免其經(jīng)常處于空載或者輕載狀態(tài),以此進(jìn)一步節(jié)約應(yīng)用能耗。而當(dāng)實(shí)際情況需要我們對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速時(shí),則需要借助變頻調(diào)速器在變頻的同時(shí)起到良好的節(jié)能效果,這對(duì)于建筑的整體節(jié)能來說也具有著較為重要的意義。
1.4變壓器降低損耗以及提升運(yùn)行效率是變壓器實(shí)現(xiàn)節(jié)能的主要途徑。對(duì)于節(jié)能降耗來說,其在變壓器的負(fù)載以及空載狀態(tài)下都會(huì)具有較少的損耗,且運(yùn)行所需的費(fèi)用也會(huì)得到很大的降低。但是,對(duì)于具有該種特征的變壓器來說,其前期投入時(shí)即購買設(shè)備,成本一般來說很高,是我們需要考慮的一個(gè)部分。對(duì)此,就需要我們?cè)陂_展變壓器節(jié)能工作時(shí)對(duì)變壓器投資以及運(yùn)行損耗間所具有的平衡點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算與確定,以此幫助其獲得較好的節(jié)能效果。另外,也要對(duì)變壓器的容量和臺(tái)數(shù)進(jìn)行合理的選擇,為降低變壓器自身損耗,當(dāng)容量大而需要選用多臺(tái)變壓器時(shí),可在合理分配負(fù)荷的前提下,盡可能地減少變壓器的臺(tái)數(shù),選用大容量的變壓器。
1.5暖通空調(diào)空調(diào)是現(xiàn)今建筑中不可缺少的一項(xiàng)設(shè)備,我們主要側(cè)重對(duì)其蒸氣閥門、冷閥門以及風(fēng)閥門等進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),并做好空調(diào)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量的控制工作。同時(shí),我們也應(yīng)當(dāng)為其專門設(shè)計(jì)一套科學(xué)的啟停方案,以此使其能夠在科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)中運(yùn)行。
2結(jié)束語
1保障建筑節(jié)能施工管理的整體性
要實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能施工管理工作的優(yōu)化,就要在整個(gè)工程項(xiàng)目的壽命周期之內(nèi),盡量地減少管理工作的委托現(xiàn)象。而減少管理委托,就避免了管理工作的割裂,保障了建筑節(jié)能施工管理工作的整體性,使得整個(gè)工程項(xiàng)目能夠在計(jì)劃內(nèi)發(fā)展,減少違約情況的發(fā)生,避免了能源的浪費(fèi)。堅(jiān)持這一原則,就能夠保障建筑施工的節(jié)能管理,使工程項(xiàng)目到達(dá)較高的質(zhì)量。
2保障建筑節(jié)能施工管理的信息交流
在現(xiàn)如今的建筑施工單位中,施工管理過程中,往往存在著管理工作的分離,在一個(gè)建筑項(xiàng)目施工的整個(gè)周期之內(nèi),在項(xiàng)目的不同部分之間,會(huì)有不同的管理人員進(jìn)行著分工管理。這就需要每一位管理人員之間的進(jìn)行不斷地交流。然而,由于管理人員較多,負(fù)責(zé)的工作也很繁雜,難免會(huì)出現(xiàn)信息交流的問題。因此,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整建筑節(jié)能施工管理的模式,減少管理工作的分離,加強(qiáng)建筑施工的不同時(shí)期、不同部分管理之間的交流,保障信息的真實(shí)性、及時(shí)性,為建設(shè)更高質(zhì)量的建筑奠定基礎(chǔ)。
3保障建筑節(jié)能施工管理工作經(jīng)濟(jì)效益最大化
建筑施工中的節(jié)能管理,其最終目的就是為建筑施工單位節(jié)約更多的能源,降低施工的成本,一方面,利用更少的資源建設(shè)出質(zhì)量更高的建筑,另一方面,為我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)做出貢獻(xiàn)。因此,在建筑節(jié)能施工管理中,應(yīng)當(dāng)將增大建筑施工單位的經(jīng)濟(jì)效益為管理目標(biāo)。這也就要求建筑節(jié)能施工管理工作應(yīng)當(dāng)將從項(xiàng)目的整體出發(fā),充分考慮施工的整個(gè)周期、建筑的每個(gè)部分,從而尋找出一種能夠?yàn)榻ㄖ┕す?jié)約最多能源的一種管理方案,實(shí)現(xiàn)建筑施工最終的節(jié)能目標(biāo)。
二優(yōu)化建筑節(jié)能施工管理工作的措施
1實(shí)現(xiàn)施工管理集權(quán)與分權(quán)的統(tǒng)一
在建筑節(jié)能施工管理工作中,既需要管理權(quán)利的集中,有需要將管理權(quán)利進(jìn)行分離。集中權(quán)利,是要能夠使管理者具有足夠的權(quán)限,在對(duì)建筑施工的整個(gè)過程進(jìn)行整體性地把握,并對(duì)管理工作進(jìn)行指揮和引導(dǎo);而將權(quán)利進(jìn)行分離,則是為了避免管理者過于使用權(quán)利,而不接受他人的意見和建議。權(quán)利過于集中,管理者就有可能會(huì)忽略更好的管理方式,其決策也許并非是最優(yōu)方案,這就會(huì)使得建筑節(jié)能施工管理達(dá)不到最佳效果。從整體來看,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能施工管理的集權(quán)與分權(quán)的統(tǒng)一,能夠達(dá)到更好的管理效果。
2完善施工管理分工協(xié)調(diào)合作
建筑施工過程中,節(jié)能管理不僅僅是在對(duì)項(xiàng)目工程的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和管理,更是對(duì)于全體工作人員的監(jiān)督。從根本上來說,要對(duì)建筑節(jié)能施工管理工作進(jìn)行優(yōu)化,首先就要做好對(duì)于全體人員的管理。管理好領(lǐng)導(dǎo)者與基層員工的關(guān)系,加強(qiáng)各個(gè)部門之間的配合,賦予不同的人員、部門應(yīng)有的權(quán)利和應(yīng)當(dāng)負(fù)擔(dān)的責(zé)任,就能夠避免因?yàn)闄?quán)利、責(zé)任不明確和利益的沖突而導(dǎo)致相互之間的矛盾。才能夠進(jìn)一步相互配合,做好整個(gè)項(xiàng)目施工的節(jié)能管理,共同為施工單位爭(zhēng)取更大的效益。
3實(shí)現(xiàn)施工管理跨度與管理層次的統(tǒng)一
管理的跨度指的就是管理工作所能夠涉及到的管理范圍,而管理層次則指的是管理的深度。增大管理跨度,能夠有效地加強(qiáng)管理人員之間、管理部門與施工單位其他部門之間的溝通,保障信息的交流,為節(jié)約施工能源提供信息保障,然而,其弊端則是淡化了管理層次。而深化管理層次,則能夠加強(qiáng)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)下層員工的管理,直接深入的管理有利于管理方案的實(shí)施,而其弊端則是縮小了管理的跨度。管理跨度與管理層次各有利弊,最好的方法就是權(quán)衡兩者,實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一。
4保障管理中的責(zé)任、權(quán)利與利益的對(duì)等關(guān)系
分區(qū)供水的主要依據(jù)仍然按《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中的條款執(zhí)行,但在《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》4.1.3條,要求‘分區(qū)內(nèi)低層部份應(yīng)設(shè)減壓設(shè)施保證各用水點(diǎn)處,供水壓力不大于0.2MPa(動(dòng)壓)’。此處明確提出了用水點(diǎn)供水點(diǎn)的動(dòng)壓要求,顯然這一要求具有重要的節(jié)能意義,如何在設(shè)計(jì)中去體現(xiàn)?目前又如何結(jié)合前面所講的隱形浪費(fèi)來一并考慮?據(jù)我所知,比較多的同志還未引起注意,認(rèn)為動(dòng)壓與靜壓差不多,基本上仍按原有的習(xí)慣作法,那么新標(biāo)準(zhǔn)要求各用水點(diǎn)供水壓力(動(dòng)壓)不大于0.2MPa.有何實(shí)際意義?這正是規(guī)范和新標(biāo)準(zhǔn)給我們提出新課題。
2近幾年高層建筑供水系統(tǒng)中存在的不足和問題
(1)給水設(shè)備的水量、水壓要求欠明確,而且高低幅度較大,有關(guān)規(guī)范和設(shè)備要求都不盡相同,加之人們總希望安全性高一些,因此,給水系統(tǒng)出現(xiàn)大馬拉小車的情況是較為普遍的,這也就為潛在的隱性電耗浪費(fèi)提供了條件。我們以一般的水嘴d15為例,面盆洗滌及廚房水嘴,動(dòng)壓0.1MPa,流量不小于0。15l/s,但浴盆水嘴動(dòng)壓0.3MPa,流量不小于0.3l/s。壓力差為3倍、流量差為2倍?!蹲≌ㄖ?guī)范》GB50368---20058.2.4分戶用水點(diǎn)給水壓力,不小于0.05MPa,入戶管的給水壓力不應(yīng)大于0.35MPa,只有壓力要求而無水量要求,從壓力要求也基本上差3倍。而一般住宅浴盆面盆水嘴都有,肯定是以浴盆水嘴選用,低位區(qū)流量0.3L/s及動(dòng)壓都大于0.3MPa以上,只能人為操作減壓控制。
(2)比較多的高層建筑給水分區(qū)偏大,減壓閥使用過多。給水分區(qū)偏大特別是一些略大于40m及其倍數(shù)的高層建筑,取大的分區(qū),節(jié)省部分基建投資,但以多設(shè)減壓閥來滿足壓力要求。顯然一邊加壓一邊減壓降是不符合節(jié)能原則。當(dāng)然,合理分區(qū)是以經(jīng)済合理性和技術(shù)可行性判定,有一個(gè)比較合理的度,決非分區(qū)越多越好,也不是分區(qū)越少越好。
(3)建筑物內(nèi)給水支管一般均采d15,規(guī)范上要求水流速度≤1.0m/s,若分區(qū)偏大,其分區(qū)內(nèi)的動(dòng)壓損失較小,也必然造成分區(qū)內(nèi)的低位區(qū)動(dòng)壓增大,會(huì)造成使用不便或增加減壓閥。
(4)各分區(qū)的加壓泵站,一般都采用恒壓變流量的變頻泵。它具有恒定壓力隨流量變化而自動(dòng)變頻運(yùn)行,具有較好的節(jié)能效果。但由于住宅用水量變化很大,最大用水(中午與晚間做飯時(shí))與最小用水量(晚上12時(shí)后至晨6時(shí))差近乎零。所以,有的設(shè)計(jì)仍采用工頻泵‘兩用一備’的方式,用于變頻泵是不恰當(dāng)?shù)模坏还?jié)能反而增大能耗。正確的作法應(yīng)按《微機(jī)控制變頻調(diào)速給水設(shè)備》JG/T3009要求的成套設(shè)備。
(5)室內(nèi)給水管材選擇,大都采用非金屬塑料管(PE管),對(duì)多層建筑而言是比較合適的,但對(duì)高層建筑的中高區(qū),壓力在1.0MPa或以上,是否仍選用高強(qiáng)塑料管?值得商榷和研討,這里邊存在價(jià)格較髙和安全問題。
(6)室內(nèi)給水管道水力計(jì)算,大都按規(guī)范列表中不同管徑的流速選定。但一般設(shè)計(jì)中用的塑料管,仍用鋼管計(jì)算流速,這顯然是不恰當(dāng)?shù)?,n值的不同水頭損失相差較大,管道沿程損失增大很多,造成選泵及動(dòng)壓計(jì)算的虛加,為大馬拉小車提供了依據(jù)。
(7)在建筑給水中,對(duì)豎向分區(qū)與管材選用的經(jīng)済比較,以前很少在工程中使用,一則當(dāng)時(shí)高層建筑不多、體量不大;二則對(duì)‘隱性能耗’不夠重視。現(xiàn)在高層建筑很多,應(yīng)該提到日程上了,可參照市政給水的方式,靜態(tài)比較:管道投資與20年電費(fèi)相比,取其小者;動(dòng)態(tài)比較:A=1.4QHS+【(C+i)Ni/(1+i)N-1】C取小者A---管道年成本(元/m.年)。Q---管道流量(m3/d)H---每m管道水頭損失(m/m)S---電費(fèi)單價(jià)(元/KWH)i---投資收益率(%)一般取6%N---計(jì)算年限一般取20年C---單位長(zhǎng)度管道綜合投資(元/m)
3水嘴、坐便器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的踐行意義
2011年7月日實(shí)施的水嘴、坐便器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB25501、02----2010,并有兩條強(qiáng)制性條文,這樣的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還是第一次。以水嘴為例,流量均勻性F應(yīng)不大于0.1L/s,用水效率限定值為3級(jí)(0.15L/s),動(dòng)壓(0.10±0.01)MPa。這就明確了設(shè)備選用統(tǒng)一要求,為設(shè)備的節(jié)能提供了基本要求,設(shè)計(jì)就有了可靠依據(jù)。隨著各種設(shè)備國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的頒布,使用廣泛的常用設(shè)備,將會(huì)大大減少隱形浪費(fèi),節(jié)省大量隱形能耗,經(jīng)済效益十分巨大。在《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50555---20104.1.3條文說明中,就配水點(diǎn)供水壓力(動(dòng)壓)不大于0.2MPa,與以前設(shè)計(jì)的普通水嘴作過實(shí)測(cè)比較:普通水嘴半開和全開,Q=0.42、0.72L/s,實(shí)測(cè)動(dòng)壓P=0.24、0.5MPa,靜壓均為0.37MPa;節(jié)水水嘴半開和全開Q=0.29、0.46L/s,實(shí)測(cè)動(dòng)壓P=0.17、0.22MPa,靜壓均為0.3MPa。兩相比較,(雖然此節(jié)水水嘴與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水嘴還有差距)但與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水嘴額定流量q=0.15L/s都大很多,說明安全性過髙,浪費(fèi)能耗巨大的實(shí)證。
4梳理現(xiàn)狀、分析原因、采取措施,將‘隱性浪費(fèi)’變成節(jié)能效益
前面就高層建的給水分區(qū)、規(guī)范要求、常規(guī)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、存在問題,進(jìn)行了簡(jiǎn)單的梳理和分析,在此基礎(chǔ)上結(jié)合新標(biāo)準(zhǔn)的要求,提出以下改進(jìn)措施和建議,力求在減少隱形浪費(fèi)上作點(diǎn)努力,為節(jié)能增加點(diǎn)效益。
(1)人人都應(yīng)提髙節(jié)能認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位和管理單位,都要把節(jié)能意念落實(shí)到具體工作中,不能僅滿足于供水不出事故,能自動(dòng)供上水的表面安全,要從安全運(yùn)行中分析各種工況能耗,減少隱性浪費(fèi),提髙節(jié)能效益。
(2)合理分區(qū)與動(dòng)壓要求。前面已經(jīng)提到,高層豎向分區(qū)供水,基本按規(guī)范規(guī)定靜壓40m左右設(shè)計(jì),沒有涉及動(dòng)壓要求。但在《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》4.1.3條要求各用水點(diǎn)供水壓力(動(dòng)壓)不大于0.2MPa。這就是說按規(guī)范靜壓40m左右分區(qū),分區(qū)內(nèi)最高(低位區(qū))動(dòng)壓至少在50--60m以上,扣除管道損失,又比較多的低位區(qū)動(dòng)壓肯定都在0.2MPa以上,都需設(shè)減壓閥。分區(qū)內(nèi)減壓閥過多不但耗費(fèi)能耗,而且設(shè)備投資必然增大、建筑空間減?。p壓閥占用空間、設(shè)備費(fèi)較高)。將問題反過來思考,靜壓40m左右的分區(qū)范圍是否偏大?這是值得商榷和探討。我認(rèn)為給水豎向分區(qū)從靜壓40m左右減至30---35m是可行的。對(duì)具體工程而言,分區(qū)增加的投資與五年節(jié)省電費(fèi)比較后確定。
(3)國(guó)家盡快頒布各種常用衛(wèi)生設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一明確設(shè)備的動(dòng)壓與流量要求,避免標(biāo)準(zhǔn)不一,各行各素,減小能量消耗。
(4)分區(qū)內(nèi)各用戶支管不宜都按d15設(shè)計(jì),宜根據(jù)分區(qū)高位、低位不同,采用不同的管徑。高位區(qū)動(dòng)壓小,管徑可大點(diǎn);低位區(qū)動(dòng)壓大,管徑可小一點(diǎn),加大阻力損夫,降低動(dòng)壓,減少減壓閥數(shù)量和節(jié)省投資。對(duì)具體工程而言,可視分區(qū)部位,進(jìn)行管段和出水點(diǎn)動(dòng)壓計(jì)算后確定管徑。
(5)分區(qū)給水的加壓設(shè)備,目前大都還是采用地下式恒壓變流量的變頻泵供水(正在研制中的變壓、變流量變頻泵,如能投入使用,那肯定是對(duì)給水節(jié)能的重大貢獻(xiàn))。推行一段時(shí)間的減少二次污染和利用管網(wǎng)余壓的疊壓給水,由于需主管部門和供水部門審批和管網(wǎng)條件要求,工程上采用漸少。恒壓變流量變頻泵的選用和設(shè)計(jì),應(yīng)符合《微機(jī)控制變頻調(diào)速給水設(shè)備》要求,不能簡(jiǎn)單地照搬工頻泵的模式,但采用髙位水箱供水方式供水,無需用變頻泵而采用一般工頻泵。
(6)中高區(qū)給水管材選用應(yīng)有水力計(jì)算,不宜都一律使用PE管,供水壓力大于1.0MPa或以上,管壁厚度增加很多,約為0.6MPa壁厚一倍,價(jià)格很髙,宜進(jìn)行管材比選,如采用復(fù)合鋼塑管。
(7)采用塑料管不應(yīng)再按鋼管計(jì)算沿程失,當(dāng)管內(nèi)徑與流量一定,則不同的n值水頭損失相差很多。如塑料管n=0.009、鋼管n=0.013,理論上講,鋼管水頭損失髙于塑料管50%左右。
5后語
1)氣候因素。一般來說,對(duì)于民用建筑而言,其氣溫以及相對(duì)氣溫對(duì)建筑的能耗水平有著非常明顯的影響。有關(guān)研究中指出:能耗與氣溫之間有一定的反相關(guān)關(guān)系。特別是對(duì)于我國(guó)廣大的冬冷夏熱地區(qū)而言,冬季極低溫狀態(tài)下民用建筑因供暖所產(chǎn)生的能耗是非常巨大的,這也是能耗受氣溫影響的最主要表現(xiàn)之一。因此,在民用建筑設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,需要特別注意建筑室內(nèi)在冬季低溫狀態(tài)下采暖的便利性以及節(jié)能型。除此以外,相對(duì)氣溫與民用建筑能耗水平之間也存在非常密切的關(guān)系,一般而言,相對(duì)氣溫越高,則對(duì)應(yīng)的民用建筑能耗也就越大。而相對(duì)氣溫較高的主要影響因素就是極端的過冷或過熱氣候條件。從這一角度上來說,在這種極端的氣候條件下,為了能夠使民用建筑室內(nèi)的環(huán)境溫度維持在一個(gè)比較適中的狀態(tài)下,就需要使用更多的能源,通過供冷或者是采暖的方式,確保室內(nèi)熱量環(huán)境的穩(wěn)定性。
2)熱工因素。在民用建筑這一完整的能耗結(jié)構(gòu)當(dāng)中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)同樣對(duì)能耗水平有著非常明確的影響。當(dāng)前,工作人員多建議通過對(duì)民用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能進(jìn)行優(yōu)化改造的方式以達(dá)到提高建筑節(jié)能效應(yīng)的目的。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能方面,對(duì)建筑能耗影響最為顯著的部分是外窗傳熱系數(shù),然后是屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù),然后是外墻傳熱系數(shù)。特別是在夏季高溫狀態(tài)下,太陽輻射通過外窗進(jìn)入建筑室內(nèi),由此導(dǎo)致室內(nèi)維持熱量穩(wěn)定前提下所產(chǎn)生的冷負(fù)荷水平增大,導(dǎo)致能耗問題更為嚴(yán)重。同時(shí),民用建筑內(nèi)窗墻比例的增大會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行期間所產(chǎn)生的能耗水平上升,兩者之間呈線性相關(guān)的關(guān)系。除此以外,有關(guān)研究中認(rèn)為遮陽系數(shù)與民用建筑能耗水平之間同樣存在一定關(guān)系,舉例來說,在窗墻比例為30%的情況下,遮陽系數(shù)下降0.1,則建筑室內(nèi)空調(diào)能耗會(huì)對(duì)應(yīng)下降4%~7%比例。
2民用建筑節(jié)能對(duì)策
煤礦民用建筑主要包括行政辦公樓,職工食堂,職工宿舍,以及聯(lián)合建筑等,其建筑能耗是普通民用建筑的20~30倍,因此在節(jié)能方面有著非常巨大的潛力。根據(jù)煤礦民用建筑的一般特點(diǎn),認(rèn)為在對(duì)建筑節(jié)能節(jié)能設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中,主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)化策略:
1)朝向方面。已有的研究證實(shí):在煤礦的大部分冬冷夏熱地區(qū)居住建筑的總體規(guī)劃和建筑單體設(shè)計(jì)中,為居住建筑的主要空間爭(zhēng)取良好朝向,滿足冬季的日照要求,充分利用天然能源,無疑是最基本的改善室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)計(jì),是最基本的節(jié)能設(shè)計(jì)手段。以某煤礦為例,礦區(qū)內(nèi)包括工業(yè)園區(qū),生活福利區(qū),居住區(qū)在內(nèi)的相關(guān)民用建筑朝向均設(shè)置為南—北朝向,在這種朝向設(shè)計(jì)下,為民用建筑的采光通風(fēng)創(chuàng)造了便捷條件。
2)綠化方面。區(qū)域綠化率的提高對(duì)居住區(qū)和工業(yè)區(qū)氣候條件起著十分重要的作用,如果草坪溫度是32℃,同一地段的水泥地面溫度就可達(dá)到57℃。根據(jù)這一規(guī)律,認(rèn)為從民用建筑節(jié)能的角度上來說,民用建筑用地綠化率需要至少符合35%的基本要求,而對(duì)于能耗問題非常嚴(yán)重的礦區(qū)民用建筑而言,若其綠化率能夠達(dá)到60%以上標(biāo)準(zhǔn),則對(duì)于控制熱島效應(yīng)能夠起到非常確切的效果。礦區(qū)可在政府部門資金扶持下,對(duì)礦區(qū)地面及其周邊綠化進(jìn)行建設(shè)與維護(hù),通過綠地覆蓋與綠化遮陽的方式,使建筑室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行成本得到有效控制。除此以外,在風(fēng)沙季節(jié)下,綠化換環(huán)境周邊沙塵量可得到有效控制,在節(jié)能的同時(shí)減緩風(fēng)速,改善環(huán)境空氣質(zhì)量。
3)既有建筑節(jié)能改造。針對(duì)礦區(qū)既有的民用建筑而言,由于其之前的能耗問題非常嚴(yán)重,故而節(jié)能潛力是非常顯著的。在對(duì)既有民用建筑進(jìn)行節(jié)能改造的過程當(dāng)中,可以采取的技術(shù)方案類型眾多。例如,針對(duì)以往建筑內(nèi)所使用的木質(zhì)門,可以在木門中間或內(nèi)外兩側(cè)粘貼聚苯乙烯板,以達(dá)到改善保溫效果的目的;同時(shí),民用建筑屋頂可進(jìn)行平改坡技術(shù),配合內(nèi)置保溫材料的方式,促進(jìn)屋頂熱工性能的改善,同時(shí)達(dá)到理想的防水效果,當(dāng)然也可在屋頂進(jìn)行綠化處理,根據(jù)本建筑所處地區(qū)的氣候環(huán)境條件,選擇合適的植物進(jìn)行配置;而從照明系統(tǒng)角度上來說,也可通過選用節(jié)能燈具,對(duì)照明布線進(jìn)行智能優(yōu)化,與自然光源充分結(jié)合等方式,促進(jìn)建筑室內(nèi)節(jié)能效果的提升。
4)建立健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。為了能夠使明用建筑的節(jié)能改造與優(yōu)化有理可循,有法可依,避免在節(jié)能設(shè)計(jì)與改造的過程當(dāng)中出現(xiàn)操作不規(guī)范等問題,就需要政府部門以及相關(guān)職能機(jī)構(gòu)從自身工作的角度入手,促進(jìn)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與的建立與健全。例如,可以在民用建筑節(jié)能領(lǐng)域當(dāng)中大力推行節(jié)能建筑認(rèn)定制度,鼓勵(lì)企業(yè)將相關(guān)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑施工與改造過程當(dāng)中,通過認(rèn)定的建筑能夠享受相應(yīng)的優(yōu)惠政策,從而激發(fā)企業(yè)參與建筑節(jié)能的主動(dòng)性,促進(jìn)民用建筑節(jié)能管理質(zhì)量的提升。
3結(jié)束語
1.1滿足建筑物的基本功能
要先遵循滿足建筑物基本功能的節(jié)能原則,即需要滿足建筑的基本照明亮度、空調(diào)溫度和建筑內(nèi)部樓道暢通無阻等日?;居秒娦枨蟆A硗?,還要滿足現(xiàn)代化特殊工藝的要求,例如,在一些大型娛樂場(chǎng)所中,需要設(shè)計(jì)一些獨(dú)特的照明系統(tǒng),以提高亮化程度,滿足工藝照明的需求,同時(shí)還能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考慮經(jīng)濟(jì)效益
電力節(jié)能活動(dòng)需要根據(jù)當(dāng)前我國(guó)的國(guó)情科學(xué)開展。要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益,避免盲目性,不能因?yàn)檫^度節(jié)能而浪費(fèi)不必要的資金,增加運(yùn)行成本。
1.3減少不必要的能源耗費(fèi)
對(duì)一些高層建筑而言,由于樓層較高,內(nèi)部人口較多,所以,需要消耗大量的能源來維持其正常運(yùn)行。但是,在這個(gè)過程中,往往會(huì)出現(xiàn)一些不必要的能源浪費(fèi)隋況。為了有針對(duì)性地解決這個(gè)問題,可以有效調(diào)查高層建筑中的日常能源使用情況,詳細(xì)掌握每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)能源的使用程度,進(jìn)而采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)減少無謂的能量消耗,在不影響建筑物內(nèi)正常使用電能的前提下,減少用電設(shè)備,降低不必要的能耗。
2建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí),相關(guān)設(shè)計(jì)人員和施工人員需要結(jié)合配電系統(tǒng)的實(shí)際容量、配點(diǎn)距離和電氣設(shè)備的功能、特點(diǎn)等內(nèi)容合理設(shè)計(jì),盡可能地縮短變配電所與負(fù)荷中心之間的距離。這樣做,不但能夠大大節(jié)省輸電材料,還能夠有效降低輸電過程中消耗的電能,從而發(fā)揮出節(jié)能的作用。同時(shí),設(shè)計(jì)人員還要合理選擇電源變壓器的數(shù)量和容量,改變變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)而起到一定的節(jié)能效果。另外,在完全放電的狀態(tài)下,電容器才能充電。如果電容器中還有電就充電,會(huì)增加電能的耗費(fèi)。因此,在實(shí)際工作中,要防止這種問題出現(xiàn)。
2.2照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
根據(jù)我國(guó)目前照明系統(tǒng)的實(shí)際情況來看,設(shè)計(jì)理念老舊,不能滿足當(dāng)今建筑對(duì)于照明設(shè)計(jì)的需求,例如建設(shè)的工程中燈具選擇存在很大的問題,相互之間存在一定的差距,使得光照環(huán)境混亂,照明啟動(dòng)器還有照明方式的選擇并不適用于當(dāng)前建筑工程,對(duì)于電器線路的分布也十分的混亂,沒有相對(duì)合理的規(guī)劃,最終導(dǎo)致照明系統(tǒng)不僅耗能量巨大,同時(shí)照明效果和綜合服務(wù)性能也很差,不能很好地滿足人們對(duì)于照明系統(tǒng)的正常需求,導(dǎo)致人們生活、工作、學(xué)習(xí)的質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。綠色照明理念在新時(shí)期被提出來,綠色照明對(duì)于整個(gè)照明系統(tǒng)有著多方面的要求,不僅僅要求在電能的損耗上大幅度降低,同時(shí)不能影響人們對(duì)于照明系統(tǒng)使用功能的需求,詳細(xì)的描述就是綠色照明無論在照明強(qiáng)度還是相應(yīng)的光色上都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),保證人們的照明環(huán)境健康穩(wěn)定,從而提高大家在照明環(huán)境中的工作效率、學(xué)習(xí)效率等。避免能源浪費(fèi)現(xiàn)象,同時(shí)要注重減少投資消耗。
2.3降低線路和產(chǎn)品的電能浪費(fèi)
關(guān)鍵詞:建筑工程設(shè)計(jì);節(jié)能;建筑設(shè)計(jì);研究
眾所周知,節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的重要戰(zhàn)略主題,其是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必要條件,建筑行業(yè)也不例外。節(jié)能型建筑不僅能夠有效的降低工程的成本投入,還能夠更好的提高建筑的舒適度。為此,相關(guān)的人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,要充分的將“低碳環(huán)保”作為建筑過程中的重要理念去執(zhí)行,從而保證建筑的施工質(zhì)量和使用效果。
1建筑工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的重要意義和必要性
近年來,我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快,城市中的建筑數(shù)量與日劇增,其在給人們生產(chǎn)和生活帶來便利的同時(shí),也消耗了巨大的能源。這使得社會(huì)資源緊缺的局面更為嚴(yán)重,進(jìn)一步的凸顯出了社會(huì)建設(shè)和人類環(huán)境和資源之間的矛盾。因此,在這樣的情況下,建筑施工單位應(yīng)該充分的意識(shí)到到節(jié)約資源的重要性和必要性,加強(qiáng)對(duì)房屋建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),從而進(jìn)一步促進(jìn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。但是我國(guó)的人口比較多,人均資源占有量比較小,我們要根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況,選擇合理的節(jié)能方式,對(duì)建筑工程的施工進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,從而在一定程度上,有效提高建筑能源的利用率。
2建筑工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的研究策略和具體措施
2.1節(jié)能建筑的朝向選擇。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)的過程中,我們要意識(shí)到建筑的朝向不僅關(guān)系著自然的光照效果,還會(huì)影響建筑的通風(fēng)效果。我們必須對(duì)建筑朝向的設(shè)計(jì)給予足夠的重視。為此,我們?cè)趯?duì)建筑朝向進(jìn)行選擇的過程中,要能夠?qū)χ苓叺沫h(huán)境進(jìn)行合理和全面的了解,對(duì)建筑物與周邊建筑之間的距離進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置。對(duì)建筑所在地的地域環(huán)境進(jìn)行充分和全面的分析,保證良好的光照和通風(fēng)條件,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。例如:通常情況下,我國(guó)北方地區(qū)經(jīng)常會(huì)將建筑設(shè)計(jì)成南北向來實(shí)現(xiàn)有效的光照需求。而南方地區(qū)經(jīng)常會(huì)利用當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)方向來實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的需求。2.2節(jié)能門窗的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。我們?cè)谠O(shè)計(jì)門窗的時(shí)候,要嚴(yán)格的設(shè)計(jì)門窗的比例,保證其合理性。眾所周知,門窗是建筑的重要組成部分,因此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)門窗的時(shí)候,不僅要考慮其外形的美觀,還要有效的注重其通風(fēng)、和保溫以及氣密性。如果其氣密性不夠好,就會(huì)產(chǎn)生大量的能耗,無法實(shí)現(xiàn)有效的保溫。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,吸熱玻璃和隔音玻璃以及反光玻璃也在市場(chǎng)上逐漸推廣和普及,而且其在實(shí)際的應(yīng)用過程中取得了較好的成果。因此,我們要能夠有效的將其應(yīng)用在節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)過程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的有效節(jié)能。我們從圖1中,能夠看到這是一種節(jié)能門窗,通過百葉窗的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光照和通風(fēng)的有效調(diào)節(jié),從而提高房屋使用的舒適度。2.3墻體和屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)涵蓋了多方面的內(nèi)容和因素,墻體和屋面就是非常重要的組成部分。針對(duì)于墻體的設(shè)計(jì),相關(guān)的人員應(yīng)該從材料入手,充分利用一些保溫效果好而且光線效果好的材料來建筑的墻體進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣能夠?qū)崿F(xiàn)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的保溫效果,而且還可以利用余熱來有效的改善環(huán)境,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。針對(duì)于屋面的設(shè)計(jì),我們可以采用到鋪實(shí)的屋面保溫設(shè)計(jì)方案,通過對(duì)其應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)良好的保溫效果,也在一定程度上,提高了建筑物的使用壽命和耐久性。2.4合理的選用節(jié)能材料。在實(shí)際的施工過程中,我們不難發(fā)現(xiàn),建筑材料是建筑施工過程中必不可少的物質(zhì),我們要想有效的實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能,就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)節(jié)能材料的使用。為了滿足節(jié)能的需求,相關(guān)的工作人員應(yīng)該從多個(gè)角度進(jìn)行入手,要在滿足高效、經(jīng)濟(jì)、健康和節(jié)能的基礎(chǔ)上來選擇合理的建筑施工材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,科學(xué)家會(huì)研發(fā)出更多的節(jié)能和高效的材料,我們應(yīng)該跟上時(shí)代和科學(xué)技術(shù)的步伐,對(duì)這些節(jié)能材料進(jìn)行合理的使用,從而實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。2.5節(jié)能建筑中的遮陽設(shè)計(jì)。通過對(duì)相關(guān)材料的調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在節(jié)能建筑中的遮陽基本形式主要為以下幾種:①水平式的遮陽,這樣的設(shè)計(jì)方式就是直接對(duì)從窗戶上方照射的陽光進(jìn)行遮擋,其遮光的高度角比較大,主要應(yīng)用在南朝向的遮陽設(shè)計(jì)上。②垂直式的遮陽設(shè)計(jì),這種遮陽設(shè)計(jì)主要是為了遮擋從窗戶兩側(cè)斜射進(jìn)來的陽光,其遮擋的高度角比較小,非常適合在東北和西北方向窗戶的遮陽。③綜合式遮陽設(shè)計(jì),這種這樣的設(shè)計(jì)方式和遮陽效果都較為突出,其能夠有效的遮擋中等高度角的陽關(guān)。這種方式比較實(shí)用東南和西南方向的窗口遮陽。除此之外,還有很多節(jié)能遮陽的方式,相關(guān)的施工單位要能夠根據(jù)實(shí)際的這樣需求以及施工的現(xiàn)場(chǎng)情況來對(duì)相關(guān)的方式進(jìn)行合理的選擇,從而有效的實(shí)現(xiàn)冬季光照足夠,同時(shí)避免室內(nèi)熱量的散發(fā),夏季可以防止陽光的直接照射,并且防止溫度大幅度上升的效果。2.6建筑設(shè)計(jì)中的綠化系統(tǒng)的植物的設(shè)計(jì)。我們?cè)趯?shí)際的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該意識(shí)到通過綠化系統(tǒng)植物的合理設(shè)計(jì)能夠起到降噪和凈化空氣的作用。因此,相關(guān)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視綠化系統(tǒng)植物的植入和應(yīng)用。通過綠化植物的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)減排和降低能耗的重要目的。這種綠化系統(tǒng)主要分為三種方式:①在屋頂上進(jìn)行綠化;②垂直綠化;③式空中花園綠化。針對(duì)于屋頂?shù)木G化,我們可以將屋頂設(shè)計(jì)為斜坡,然后在其上面種植一些綠色植物,但是我們也要對(duì)屋面的荷載給予有效的考慮,從防止荷載過大對(duì)屋面造成影響。針對(duì)于垂直綠化,其主要采用的爬山虎之類的植物來在外墻邊進(jìn)行種植,使其能夠充分的爬滿和覆蓋到建筑的外墻上,這樣不僅能夠有效避免陽光對(duì)墻體的直接照射,還可以有效的降低污染,改善空氣的質(zhì)量。而最后一種空中花園的綠化方式是指在有限的綠化空間內(nèi),利用盆栽來增加綠化的空間面積,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)凈化空氣的目的,而且也實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境美化。圖2是著名的法國(guó)生態(tài)屋,我們從這個(gè)圖片中能夠看到,其對(duì)建筑設(shè)計(jì)綠色系統(tǒng)節(jié)能的優(yōu)化效果,他們采用在屋頂和建筑周圍都種植一些綠色植物的方式,來進(jìn)行建筑節(jié)能的設(shè)計(jì),不僅保護(hù)了環(huán)境,凈化了空氣,還能夠使得建筑的外形更加美觀。2.7建筑設(shè)計(jì)中的加入海綿城市設(shè)計(jì)專篇。為了全面貫徹落實(shí)近年來國(guó)家和各省市關(guān)于海綿城市建設(shè)的要求,結(jié)合各地區(qū)氣候特點(diǎn),充分利用自然資源,推行低影響開發(fā)建設(shè)模式,貫徹“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然進(jìn)化的海綿城市”理念,建筑設(shè)計(jì)應(yīng)基于對(duì)地塊的整體功能布局及周邊情況的特點(diǎn)分析,遵循節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,因地制宜,經(jīng)濟(jì)適用的原則,提出相應(yīng)的海綿設(shè)置引導(dǎo),配置好地塊建筑、道路、綠地與廣場(chǎng)等關(guān)系,并與水、結(jié)構(gòu)、綠建、景觀等專業(yè)等密切配合,具體落實(shí)到地塊控制指標(biāo)當(dāng)中,因地制宜地做好場(chǎng)地設(shè)計(jì),節(jié)能減排,水的循環(huán)利用,從而切實(shí)做到優(yōu)化建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。
3結(jié)語
綜上所述,建筑工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑的合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化不僅能夠有效的保護(hù)資源,節(jié)約環(huán)境,還能夠提高人們使用的舒適度,為人們的生產(chǎn)和生活提供更大的便利條件。為此,相關(guān)的人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)建筑工程各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和完善,從而實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能設(shè)計(jì),促進(jìn)建筑行業(yè)更快更好的發(fā)展,也為我國(guó)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保證。
作者:樊俊 單位:廣東省國(guó)際工程建筑設(shè)計(jì)有限公司
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級(jí)別:部級(jí)期刊
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