高效能建筑范例6篇

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高效能建筑

高效能建筑范文1

新建建筑圍護結構的變化是建筑節能的核心內容,其節能效果主要依靠改善并提高圍護結構的保溫隔熱性能來實現.建筑圍護結構節能主要包括墻體、門窗、屋面、樓地面等部位采取保溫隔熱措施,這些保溫隔熱措施的采用有利于建筑主體結構保護、新型綠色建材的推廣以及工程質量的提高.

1.1墻體節能

墻體是建筑護結構的主體,其所采用材料和砌筑型式直接影響著建筑物的耗熱量.由于單一材料的墻體往往難以同時滿足較高的保溫隔熱功能,尤其是寒冷和嚴寒地區,因而可以在單一材料墻體的基礎上增設一層有保溫功能的材料組成復合墻體,通常墻體保溫材料有聚苯乙烯硬質泡沫塑料、?;⒅?、聚苯乙烯保溫顆粒等等.另外,可以通過墻面的垂直綠化以及色彩的不同,降低墻面太陽輻射和較高的吸收太陽輻射,而且還美化環境.

1.2門窗節能

由于高校建筑的使用學生數眾多,為滿足自然的日照、采光、通風等要求的前提下,設計的門窗洞口尺寸均較大,以致于門窗是能耗散失的最薄弱的部位.戶門和陽臺門應結合防火以及防盜的要求,在門的空腹內填放15~18mm厚玻璃棉板或巖棉板.窗戶節能技術主要從減少滲透、傳熱和太陽輻射三個方面采取措施.如使用新型的、密封性良好的塑性窗框加上雙層中空玻璃;門窗框與墻間的縫隙可用彈性密閉型材料和邊框設灰口等密封;窗扇與窗扇之間可用密封條、壓條以及高低縫等形式.

1.3屋面節能

屋面節能主要通過改善屋面的熱工性能阻止熱量的傳遞,主要節能技術有:選用密度較小、熱導率較低、吸水率較小的保溫材料做屋面保溫層,如采用膨脹珍珠巖保溫芯板代替常規的水泥珍珠巖或瀝青珍珠巖;采用架空、蓄水、種植或鋪貼絕熱反射膜等方式做屋面的隔熱層;在屋面構造形式上采用目前發達國家流行的倒置保溫做法,即將保溫層置于屋面防水層之上,改變傳統的把無機多孔材料(如膨脹珍珠巖、爐焦渣)置于防水層與結構層之間的不利做法.

1.4樓地面節能

高校建筑主要是公共建筑,使用人數眾多,顯然做成木地板或類木地板是不合適的.因此,可以將樓地面保溫節能做成層間樓板(底面不接觸室外冷空氣)和底面接觸室外空氣的架空或懸挑,保溫層可直接設置在樓板底面;采用不采暖的地下室頂板作為首層的保溫隔熱,加強房間與房間的保溫隔熱.另外,用于樓地面節能工程的保溫隔熱材料,其厚度、密度、壓縮強度、導熱系數和阻燃性必須符合設計要求和有關標準的規定.各種保溫板或保溫層的厚度不得有負偏差.

1.5利用太陽能

我國太陽能資源豐富,陸地每年接受的太陽輻射能相當于2.4×1012t,大約2/3國土面積的總輻射量超過0.6MJ/m2.太陽能是可再生能源,不僅資源豐富,免費使用,而且對環境無任何污染,有著礦物能源不可比擬的優越性.高校作為引領社會發展、社會進步的重要力量,在建設節約型社會中起著不容忽視的作用,應加大對太陽能源充分利用技術的相關研究,在高校這個耗能大戶里優先、全面的使用太陽能技術并積極推廣,以降低整個社會對不可再生能源的需求.太陽能在建筑上的利用技術主要有被動式太陽能取暖、太陽能集熱供熱水、太陽能發電、主動式太陽能取暖和空調等.這里面值得一提的是太陽能空調,由于在我國的建筑終端能耗中,空調能耗占據著相當大的比例.利用太陽能制冷主要有兩種途徑:一是利用光電轉換器實現以電制冷;二是利用太陽能集熱器實現光熱轉換,以熱制冷.具體實現太陽能制冷的系統主要有:太陽能吸附式制冷系統、太陽能吸收式制冷系統、太陽能蒸汽噴射式制冷系統、太陽能除濕式制冷系統以及太陽能蒸汽壓縮式制冷系統.安徽省政府、教育廳決定在全省106所高校的教學科研場所、學生宿舍和食堂安裝空調,實施“空調進高?!惫こ?,這對于高校利用太陽能空調技術來建筑節能,無疑是一個重要的發展平臺和良好的基礎條件.

2新建建筑節能檢測技術

2.1節能檢測技術發展現狀

結合我國現時國情并達到降低建筑能耗的目的,國家于2007年頒布并實施了《建筑節能工程施工質量驗收規范》(GB50411-2007),這是我國第一本關于建筑節能方面的規范和標準,全面規定了在建筑節能工程方面需要驗收的項目以及建筑設計、施工中部分強制性執行的標準檢測項目,為建筑節能施工提供了基礎和必要的施工要求和驗收標準.以后我國又陸續頒布并實施了《公共建筑節能檢測標準》(JGJ/T177-2009)、《民用建筑節能設計標準》(JGJ26-95)和《居住建筑節能檢測標準》(JGJ/T132-2009)等建筑工程行業標準,為新建建筑的各類節能現場檢測方法標準提供了技術支持和較為科學的測試依據.目前新建建筑節能檢測技術主要在建筑圍護結構方面有所研究,國內外相關專家、學者也做過一些探討和研究[3].如山東建筑大學潘雷等人對建筑圍護結構的現場檢測技術進行了研究,并采用數值模擬的方法計算出適用于不同保溫形式圍護結構的修正系數.北京中建建筑科學技術研究院費慧慧等人對新建建筑節能現場檢測技術的影響因素進行了分析研究,提出了影響現場檢測技術的主要因素及解決方法.山東省建設發展研究院的朱傳晟總工對建筑節能現場檢測技術的基本原理進行了研究,如熱流計法、熱箱法和紅外線攝像儀法,重點對熱流計法的檢測技術進行了深入探討.揚州大學楊鼎宜教授等用冷熱箱法測定了穩定傳熱狀態下混凝土空心砌塊砌體的保溫隔熱性能等.國外對于建筑物圍護結構熱工性能的現場檢測技術研究及報道也處于起步階段,而且大多在實驗室里完成對建筑材料的熱工性能檢測,相關的檢測性能參數也是在穩定的狀態下完成的,如日本對建筑圍護結構的對流換熱系數進行了測試,提出了建筑物圍護結構對流換熱系數和風速的關系式.

2.2新建建筑節能檢測技術

2.2.1熱箱法

熱箱法檢測技術是需要人工制造一個傳熱的模擬環境.具體做法可以參考如下:分別在試驗試件兩側各布置一個所需溫度、風速和輻射條件的熱箱和一個冷箱,待試驗環境條件達到穩定后,采用相應的儀器設備,分別量測冷、熱箱體內壁的溫度、模擬環境的空氣溫度、試件的表面溫度以及計量箱中的輸入功率,再根據物理計算相關原理和公式,計算出被測試試件的傳熱的性能指標,如熱阻、表面換熱系數等相關指標.熱箱法檢測測試技術適用于室外相對濕度不高于60%,室外空氣平均溫度不高于25℃的自然環境,且試驗所用熱箱的內部溫度不低于室外自然最高溫度8℃的情況[4].在建筑構造方面,熱箱法檢測技術對于門窗、樓板、外墻的傳熱性能指標的室內實驗室檢測非常有利,測試的結果一般較精確.由于需要模擬試驗環境和條件的限制,此種方法不適宜用于現場施工的檢測,但自然氣溫對實驗室試驗的結果影響微乎甚微,可以用實驗數據作為現場施工的參考.

2.2.2熱流計法

建筑耗熱測定中最為常用的儀表就是熱流計,也是傳統的建筑能耗量測儀表,主要適用于對各種材料組成的圍護結構的熱工性能進行分析.使用時將其傳感器埋設在絕熱結構內或貼敷在絕熱結構的外表面,可直接測量得到熱(冷)損失值.檢測時間宜選擇一年中最為寒冷的月份,要求室內外自然氣溫差必須大于20℃的條件下才能測試,而且要求室外氣溫的變化起伏不是很大,測試的條件應放在至少穩定7d的人為制造室內外溫差或連續采暖條件下的房間里進行,以此來保證測試數據結果的準確性和客觀性.根據大量的試驗數據結果顯示,室內外空氣溫差愈大,熱流計讀數的誤差相對愈小,計算所得之結果亦較為精確,因此此法受季節影響較大,一般需要在冬季才采用此法.

2.2.3紅外熱攝像儀法

紅外熱像技術是目前新研發的一種建筑節能檢測手段,也是基于紅外線技術理論以及先進的紅外圖像處理技術、光電子技術和紅外線探測器技術的一種非接觸性的、綜合性的測量技術高科技產品.紅外熱像技術的原理是利用攝像儀對新建建筑物的圍護結構的熱工缺陷進行檢測,分析檢測得到的各種熱像圖來顯示各種建筑構造有無熱工缺陷,并對分析檢測結果做比較參考,以此作為驗收、修復、增強建筑節能施工措施的理論數據依據.紅外熱像技術既不破壞被測物體或試件的溫度場,又能測量細微目標和運動中的目標[5].此法具有可利用計算機存儲測量數據和處理分析,方便長期保存和幾何運算;采用不同的顏色來區分并顯示被測物體溫度的熱圖像;對于溫度的分辨率較高,精度可達到0.01℃;現場節能檢測的紅外熱像儀器具有攜帶方便、操作簡單、還可以形象、直觀地顯示物體表面的溫度場,為簡化檢測程序和優化檢測數據等都有很大益處.此法具有較多優點且不受季節的限制,還可以遠距離測定建筑構造的熱工缺陷,這必將會極大地完善和提高新建建筑節能現場檢測技術,所以具有廣闊的應用和開發前景.

3存在的問

題(1)檢測技術和設備的不完善性.新建建筑的幾種檢測方法本身的不完善性給檢測數據結果的真實性和客觀性產生影響,因此如何針對地區氣候特點和建筑能耗特征研究制定出檢測精度高、快速準確的節能檢測系統是一個迫切現實問題[6].(2)現場與實驗室的對比檢測結果差異較大.由于現場檢測條件受自然氣候條件、新建建筑構造自身狀態、安裝設備系統運行條件等眾多因素的影響和制約,一般地,造成檢測結果與標準理想狀態偏離較大,測試結果不具有實際的指導意義.但在標準的實驗室條件下,易將被檢測試件的周邊模擬或制造成近似熱絕緣狀態,對于檢測試件的熱工傳導系數的測試結果較為準確.由此造成雖然采用的是相同的原理和方法進行檢測,但是得到的檢測結果卻大相徑庭,對成果的取用造成混亂.(3)檢測方法有待統一.隨著科技的不斷進步和發展,建筑節能檢測方法由傳統的、粗略的檢測技術向新型的、精確的測試方法邁進,還有一些衍生發展出來的檢測技術和方法,形成了很多對有關熱工傳導系數的檢測技術和方法標準.該如何統一規范測試條件和檢測方法,建立一個比較同種項目的檢測技術使用和結果的平臺,建設行政主管部門以及相關高校還須對檢測技術進行大力研究和發展,并根據實際情況制定節能檢測的標準和規范,以保證行業的發展需要.(4)專業型建筑節能檢測人才隊伍匱乏.目前高校開辦建筑節能檢測的本科專業較少,一般都是研究生以上才有相關的研究方向,這就造成社會上的建筑節能檢測行業的從業人員學歷水平不高,對于專業型的人才更是缺乏.以致目前大多建筑節能檢測人員由原實驗室的土木工程材料實驗人員轉型而來,專業知識水平不高,對新型檢測技術和方法知之甚少.因此,為加快建筑節能技術的應用和發展、降低新建建筑能耗量,建筑節能檢測專業人才的培養將是我國未來“十三五”規劃中必不可少的建設內容,也是高校培養人才類型的一個重要方面.

4結論與建議

高效能建筑范文2

關鍵詞:復雜高層建筑;抗震;減震消能

Abstract: with the modern the acceleration of urbanization and development of economy, the city's population is more and more. Too much of the city's population increased tension in the city land for construction, if want to let this limited land maximum value, will have to increase the height of the building. But the complex of high-rise buildings aseismic and away to has been damping performance architectural design and construction of the key. So, in this of a high-rise building seismic and away to do the following analysis shock.

Keywords: complex high-rise buildings; Seismic; Damping away can

中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:

隨著現代社會需求的多樣化發展和城市用地的日益緊張的趨勢,現代建筑的跨度和高度都在不斷增加,結構也越來越復雜,這樣對于抗震和消能減震的要求也就越來越高。對于一些可能發生強震的地區,其要求會更高。如何來提高建筑物的抗震和消能減震性能成為建筑是否能夠安全地為人民服務的關鍵。

一、組合剪力墻和筒體的結構

剪力墻和筒體是高層建筑中應用最多的抗側力構件,其抗震性能對整個建筑的安全性非常重要。鋼板剪力墻結構具有較大的剛度、良好的塑性性能和變形能力、滯回特性非常穩定,非常適用于地震區的建筑。純鋼板剪力墻有著自身不可避免的缺點,比如耗鋼量大、剛度小、對結構的耐久性要求高等,為此研究人員提出了組合鋼板剪力墻,組合鋼板剪力墻的核心抗側力構件仍然是普通鋼板,通過螺栓或者栓釘等與鋼筋混凝土板連接,混凝土板側向約束鋼板,防止鋼板失穩,在兩者的共同作用下,鋼板的抗剪承載力提高了,改善了結構的抗震能力,還可以將混凝土板視為鋼板的防火保護。

雙重組合剪力墻和筒體是北京工業大學研究出來的,它集剪力墻抗震承載力大和鋼結構豎向桁架抗震性能好于一體。內藏鋼桁架不僅制約了剪力墻和筒體裂縫的開展,而且為內力重分布和剛度衰減慢提供了有利的條件,可以說是多道抗震防線,更有利于將剪力墻和筒體抗震耗能能力墻的優勢發揮得淋漓盡致。暗支撐不僅包括鋼筋混凝土暗支撐,還包括型鋼與鋼筋混凝土組合的暗支撐,鋼筋混凝土暗桁架是由剪力墻中的暗梁、暗柱與鋼筋混凝土暗支撐一起構成的,實現了桁架與剪力墻的有效組合。有關研究表明:內藏鋼支撐以45度到60度為最佳角度,鋼管混凝土邊框不能小于剪力墻的厚度,否則無法保證對墻體的約束,鋼管混凝土邊框架與剪力墻接觸面的連接是抗震設計的關鍵。

二、鋼管混凝土結構

鋼管混凝土結構被廣泛用于高層和超高層建筑中,不僅適應了現代工程結構的發展,而且高度符合現代施工技術的要求,。鋼管混凝土柱可分為矩形鋼管混凝土、圓鋼管混凝土、以及異形鋼管混凝土等。節點的連接和設計方法是矩形鋼管混凝土結構抗震中的關鍵部分,外加強板式、內加強板式,以及貫穿加強板式是方鋼管混凝土柱與鋼梁的主要連接形式。同濟大學研制了兩種新型連接型式:這兩種節點減少了現場焊接的數量,施工方便,費用低,設計方便,不僅提高了節點的延性,而且避免了鋼結構中的脆性斷裂,進而改善了結構的抗震性能。異形鋼管混凝土柱是特殊的鋼管混凝土結構,有其特殊的工程特點和獨特的力學性能。異性鋼管混凝土柱擁的抗側剛度非常大,截面形狀非常好地配合了建筑房間的墻體布置,有效地增加房間的使用面積,因此在鋼結構高層建筑中有較好的應用和發展前景。

三、結構模型試驗

當前結構非線性動力的分析水平不高,需要進一步驗證高層結構彈塑性的準確性。結構模型的振動臺試驗是檢驗結構抗震性能的直接手段,在高層建筑工程的抗震審查時被廣泛使用。國家重點實驗室完成了40多個高層工程的振動臺模型試驗,包括上海世博會中國館、廣州珠江新城西塔、上海國際設計中心、廣州南方電力調度大廈、南京多媒體大廈、北京中國建筑文化中心、LG北京大廈、深圳商隆大廈、上海浦東中外賓接待中心、上海凱旋門大廈、上海久百城市廣場、上海嘉里中心等,遍布全國各地。通過這些試驗,不僅得到了原型結構的動力特性和地震反應,還發現了結構的抗震薄弱部位,提出了改善結構抗震性能的措施,保證了大型工程的地震安全性,使其經濟效益和社會效益得到雙贏。

四、消能減震

消能減震技術是結構抗震控制中研究較為成熟的技術,不僅能夠適用于新建建筑,也可用于傳統建筑的抗震加固。到目前為止,研究人員已經研發了大量消能減震裝置,初步可分為四類:粘滯阻尼器、金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器,這些裝置多是是單一種類的消能器。當前開發了一種新型的組合式抗震消能支撐,這個裝置首先由鉛芯橡膠消能器與油阻尼器并聯,然后再與鋼支撐通過節點板串聯構成。這個消能支撐已經應用于許多重大工程,比如上海港匯廣場商務樓,其結構的抗震性能不僅達到了相關要求,而且是國內加固設計工程中消能減震支撐使用規模最大的。同濟大學的土木大樓是國內首次在鋼結構中使用消能減震裝置。當前,這個消能支撐在四川地震災區和新疆抗震設防區已經廣泛使用,并取得了非常好的效益。隔震技術是結構抗震控制中應用最為廣泛的技術,基礎隔震能降低結構的自振頻率,讓變形盡量集中在隔震層,基礎隔震主要應用于中低層建筑結構?,F代都市中,由于用地緊張,建筑物可能采用天橋連接,在發生強震時,相鄰結構很可能發生碰撞,這時采用控制裝置來連接相鄰建筑能夠有效提高相鄰建筑的抗震性能,同時防止它們之間的碰撞。

總結:

復雜的高層建筑將是我國未來城市建設的重點,而如何提高其抗震和消能減震的能力是我們所必須做的。只有建設高質量的大型復雜高層建筑物,才能緩解現代的城市用地緊張,才能加快城市化的建設。因此,在建筑設計時一定要按照抗震和消能減震的基本規則設計,避免安全事故的發生。隨著現代的新型材料和新科技的應用,未來的建筑抗震和效能減震能力一定會越來越好。

參考文獻:

[1]呂西林.超限高層建筑工程抗震設計指南[M ].上海: 同濟大學出版社. 2009.

[2]于險峰.高層建筑結構抗震設計[J].中國新技術新產品.2010(01 )

[3]劉光紳.吳建奇.建筑結構抗震設防設計中的若干問題探討[J].山西建筑,2010(03)

高效能建筑范文3

關鍵詞:建筑暖通;提高空調能效;方法分析

1.引言

建筑的暖通空調(Thermal Comfort)三個主要功能是暖氣、通風及空氣調節,三者相互關聯。建筑物暖通空調的目的是為室內提供舒適溫度,適當的室內空氣品質,提供建筑的通風功能,減少空氣滲透,維持室內外或不同房間之間的壓力關系。暖通空調系統是大中型工業建筑和辦公建筑中十分重要的一環。暖通空調在為人們帶來方便的同時,也存在著其自身的一些缺點。

根據筆者的工程經驗和實際調查,暖通空調在耗能方面可算是大戶,其能耗占全國總能耗的 15%以上,圖1為筆者對某地的商場酒店等的空調能耗統計分析,從統計數字可以看出暖通空調設備的能效關系到人民生活水平的提高的同時也關系到國家的能源損耗和環境污染。因此如何在發揮暖通空調的功效實現提高建筑物室內舒適度前提下,實現能耗和環境污染的減少顯得尤為重要。合理的暖通空調設計才能實現整體熱量的最有效利用,減少熱量的耗損。

圖1某地商場、酒店和辦公樓暖通空調能耗比例圖

2.建筑暖通空調低能效的原因淺析

首先暖通空調方案設計經常被忽略不加以考慮,大多數企業追求的是利益的最大化,當他們接手一些工程的時候,更加注重的是建筑本身的設計,暖通空調的設計經常被忽視;其次是暖通空調設計缺乏科學評價體系,雖然現行的暖通空調設計規范中有不少地方提到應通過技術經濟性比較來確定具體的設計方案,但關于應如何評價比較,設計人員卻找不到答案,這就是說暖通空調設計缺乏科學的評價方案;還有就是暖通空調圖紙設計以及風冷熱泵式冷熱水機組和多聯機機組的應用存在諸多的不合理之處。

筆者雖然專業研究水平不高,但是認為我國暖通空調的相關人員沒有強烈的技術創新研究意識。筆者在研讀相關文獻中發現提升空調能效水平是一個系統工程,空調的能效水平與壓縮機、換熱器、電機、風機、風系統、制冷劑、控制系統、系統匹配等眾多因素有非常密切的作用關系,所以這是非常值得深入的研究和分析的。

3.提高能效的幾點方法研究

3.1通過空調系統的合理設計

筆者閱讀相關文獻以及結合實際工程經驗得知要降低建筑的空調能耗,設計階段十分的重要,一個設計好的暖通空調系統可以極大地減少運行能耗。在設計階段,合理確定室內設計溫濕度,準確計算建筑冷熱負荷,選擇合理的系統形式。根據建筑的實際負荷變化合理配備冷水機組裝機容量和臺數,以及恰當的輸配系統等,都將大大提高暖通空調系統的能效。

要做好全年逐時動態負荷計算,因為空調建筑的負荷計算是一切空調工程設計的基本依據,注意控制合理的室內環境設計標準,不應盲目提高室內溫度、濕度指標值;提高輸配系統的能效,比如在賓館等公共建筑中,日負荷變化較大并且經常有會議進行,時常會造成短暫的負荷增大,而變頻技術在該類建筑空調系統中的節能潛力很大:變水量系統,通過變頻調速技術,實現冷水泵、冷卻水泵以及冷水機組在部分負荷時的高效運行,減少了管路系統的能量損失;變風量系統減少了系統設計風量和相應的空調設備容量,從而節省了設備投資和運行費用。

既然建筑暖通空調的設計很重要,相關人士就要確切的重視到這一點,不斷的對于暖通空調的設計給予支持,加大這方面的支持和投入也是可以激勵其設計人員工作的,這樣在暖通空調設計的創新方面是有幫助的。同時要完善暖通空調設計的評價體系,強化設計者的責任意識。

3.2改善運行管理方法提高暖通空調能效

建筑暖通空調的運行管理對空調系統節能和提高能效有很重要的影響,但是卻在實際中被經常忽視。筆者認為空調系統運行中的節能控制,可以一定程度彌補管理模式或能源設計本身不合理的缺陷,提高對設備運行的控制能力,使能源更加合理、精確地消耗。如果空調控制系統在全面采用最佳設備投運臺數控制、最優啟??刂?、焓值控制、供水系統壓力控制等有效節能運行措施后,可以減少約20%的能耗。有的高層建筑可以借助于樓宇的自控系統,實現建筑運行的節能管理就更加的方便了。不過據筆者了解目前大部分已建建筑的智能化程度不高,空調系統運行管理很差,基本上沒有空調自控系統,建筑設備運行存在著很大的不合理成分,所以這方面的改進可以極大的提高建筑暖通空調能效,以后的工程建設和管理應多多注意。

3.3關于百葉窗翅片換熱器的簡單分析

前面的一些措施無疑是針對廣泛存在的問題,筆者研讀一些較為深刻的知識后發現百葉窗翅片換熱器對提高空調能效有很重要的研究前景。傳統的空調換熱器一直采用翅片管式結構,其技術已相對成熟,提高其換熱性能的途徑主要通過下面的幾種途徑:首先是對其內部結構、尺寸及管排進行改進或調整;然后是改變空氣側翅片形式及其結構參數。但是這些措施,在一定程度上提高了換熱器的換熱性能,但隨著家用空調對緊湊、高效和低成本的要求的提高,翅片管式換熱器越來越難于滿足要求。

我們必須意識到上述改進措施旨在擴大管內外的換熱面積,就會導致流動阻力增加、設備體積增大,從而不利于家用空調對低噪聲和緊湊性的要求。此外,翅片管式換熱器對貴金屬銅的依賴性很強,隨著全球銅材價格的上漲,空調的生產成本大幅提高,所以空調選擇一種新型的換熱器會成為一種必然的趨勢。百葉窗翅片換熱器由鋁制百葉窗翅片和扁管組成,具有結構緊湊、換熱系數高、質量輕、制冷劑充注量低、制冷劑側和空氣側流動阻力小、便于安裝、堅固耐用、運行安全可靠等特點,必然會成為新一代家用空調換熱器的潛力軍。雖然作者無法對此進行深入分析,但百葉窗翅片換熱器的研究對提供建筑暖通空調能耗具有十分重要的意義。

結語

建筑暖通空調是公共建筑能耗的大頭,所以提高其能效的空間和意義都非常大。新建建筑應注重設計階段,準確動態地計算建筑冷熱負荷,合理采用一些節能技術;既有建筑應重點注重暖通空調的運行調控,彌補管理模式或先前的能源設計的缺陷,加強對設備運行的控制能力。此外自然通風,太陽能利用,熱泵技術等技術的研究和推廣應用也將間接提高建筑暖通的能效。在這里值得一提的是,采用的多種技術措施的能效提高,往往會導致成本的增加,這個成本增加是否值得應從整體效應中加以評價。如果將現在實施的強制型的能效限定值(EER)標準,提高10%,變成節能評價值的能效比(EER),不僅減少了電力需求量,降低了電網峰荷,節約了電力基建投資,節電收益將超過成本增加值,其收益比可達1.43,總的結果是得大于失,利大于弊。總而言之,提高暖通空調能效對于整個建筑來說是十分重要的,在各方面的考慮因素下不僅要借鑒別國的經驗,而且要站在自己的實際的情況之下思考,不斷的進行方案和技術上的創新,提高國家的建筑暖通空調能效。

參考文獻

[1] GB50189-2005,公共建筑節能設計標準[S].2005.

[2]薛志峰,江億.北京市大型公共建筑用能現狀與節能潛力分析[J].暖通空調,2004,34(9):8-10.

[3]李崢嶸,彭姣,王寶海等.上海市公共建筑能耗與運行管理現狀調查[J].暖通空調,2005,35(5):134-136.

高效能建筑范文4

【關鍵字】圖書館;建筑;智能化;建設;建議

一、緒論

20世紀80年代以來,信息技術與建筑技術對人們生產、生活方式產生著不同程度的影響,為了順應時代的科技化發展,建筑的智能化特點成為建筑設計未來的發展重點與趨勢。圖書館作為高校的重要的信息建筑,是高校的知識核心與科技密集的陣地,目前越來越多的高校對圖書館智能化建設更加重視,圖書館建筑正在發生著模式的轉變,為了適應功能與信息的協調發展,高校圖書館建筑智能化建設成為圖書館建設的重中之重。

二、圖書館建筑智能化內容

智能化建筑指的是利用現達的科學信息與通訊技術對建筑進行自動化監控與資源管理,使建筑物性能與功能更加優化,更加安全、便利的服務于人。

高校圖書館智能化是基于建筑本身,包括圖書館專業化業務與建筑管理的綜合網絡系統,特點是自動化與網絡化,很好的將科學建筑技術與建筑技術融合在一起。圖書館智能化發展不僅為廣大師生提供了節能、舒適、高效的圖書館辦公環境,兼具現代化的通訊與信息功能,還有著健全的圖書館管理機制,為高校智能化圖書館的建設提供了有效途徑。

圖書館建筑智能化包括樓宇自動化、信息自動化、辦公自動化[1]。圖書館建筑樓宇自動化也就是將計算機技術融入實際設備與機制的管理中,比如:空調與照明系統、保安與消防系統等。辦公自動化是指通過媒介設備進行內外計算機網絡的連接來實現服務管理與信息財務管理。通訊與信息自動化是圖書館建筑智能化的重點,是利用數字交換機與傳輸設備將整個圖書館建筑系統密切聯系起來的過程,有利于系統內部的信息通訊與信息交換,有利于完整的圖書館建筑智能化體系的形成。

三、對我國高校圖書館建筑智能化建設的建議

近年來,我國高校圖書館建筑智能化建設有了很大的進步與發展,原有的圖書館被動的模式已經不適應科學技術的發展與要求,因此向科學化、信息化轉變?,F階段,我們圖書館建筑的智能化在很多方面還需要進行探索與改進。

3.1實現建筑的科學化、增強信息的網絡化

首先從圖書館建筑本身來考慮,應協調樓宇與外部環境的聯系,利用相應科學、合理的國家要求與標準對樓宇進行管控與施工,保證每層樓的各項業務穩妥與可靠,在提供舒適生活環境的同時,保證工作人員與學習人員的安全;對于布線,應把握其可操作性與簡便性,這樣會有利于減少維護成本與工作量,有利于業務的不斷發展與各項系統的順利實施。

圖書館在高校發揮著極其重要的作用,它作為信息載體與傳播媒介,在某種程度上來講是整個高校信息資源豐富度的重要標志。舊的圖書館系統不利于資源的廣泛利用與傳播,導致大量圖書資源的閑置與浪費,所以我們要摒棄這種固有的模式,對圖書館的整體資源進行總和、分類,利用有效的科學技術進行線上、線下的傳播,使知識系統內部高效率的流動起來,讓更多的老師與學生受益,而

高校圖書館的知識資源信息網絡化是如今高校圖書館建筑智能化建設的方向與趨勢,信息整合是信息交流的前提,也是圖書館建設的基礎步驟,我們要高效、準確的對資料的整合并且歸置,安排調控好圖書的布局與擺設。定期對圖書信息進行整理、更新,確保不同種類的圖書完善,確保缺少圖書能盡快補齊。只有大力加強高校圖書館資源信息的網絡化發展,才能使資源達到最好的共享狀態,為老師與學生提供更優質、快捷的無數服務,才能為高校圖書館智能化建設奠定好基礎。

3.2實現圖書館管理的現代化

高校要實現智能圖書館真正的智能體系,必須改革與優化管理系統,實現管理系統的現代化與自動化。首先要建立完備的管理系統,比如辦公與圖書管理系統、電力與網絡系統、多媒體與電視系統、給水供熱系統、廣播與娛樂系統等。各個系統的采購與實施需要進行縝密的考量與可行性分析,在保證系統的實用性的同時,兼顧經濟效益,經過方案的合理制定再進行系統的建設與維護。系統剛剛建成之后,要經過試用與測試,檢驗其合理性與安全性,將不同功能的系統歸置成統一的操作模式,并且做好相關的記錄,為以后的系統工作的開展提供了便利。

隨著社會科學與信息的發展,信息資源的質量、種類與數量都與日俱增,面對繁雜的信息庫,以往的管理人員在材料信息收集過程中面臨著巨大的障礙,而現在計算機與多媒體的發展轉變了信息傳播的方式與載體,高校圖書館可以利用電子書、多媒體等的形式進行圖書信息的傳播與推廣,信息化手段與媒介的出現就對現代化的管理人員的素質提出了要求,不僅要求圖書管理員對圖書信息的處理方式的熟練,還應對很好的掌握信息化操作技術,利用現代化的智能手段進行圖書信息的管理。比如:利用電腦建立圖書信息的互聯網系統,對圖書信息進行編排、統計與個性化篩選,將繁雜的圖書信息簡單明了地展現在網頁上,通過網頁清晰的界面進行圖書資料的管理,為廣大師生提供了便捷的圖書查詢、借閱、歸還的方式,加速了高校圖書館管理的現代化進程。

3.3實現圖書館觀念創新與技術智能化

實現圖書館的全面智能化,必須加強圖書館管理觀念的轉變與創新,加大管理人員對新興科學技術的應用,提高對圖書資源的技術處理技能與水準,提高對各項設備的使用技能,為圖書館技術智能化提供技術人才的基礎保障,有利于圖書館智能化與網絡化建設。在思想上,要倡導廣大師生樹立資源共享的觀念,形成普遍良好的信息交流與傳播環境。

高校圖書館的智能化建設的過程離不開技術的創新與改革,比如說RFID智能化圖書館技能,我們應加強對科學技術的應用,建立先進的圖書館資料管理系統,強化圖書信息的準備分類與定位,建立通過作者、發行日期、出版社都可以找到相應圖書的引擎搜索,使圖書管理系統更加優化;建立安全性的圖書的門禁管理系統,以保證圖書資源的安全性,減少圖書的丟失帶來的經濟損失,以完備的管理系統減少管理人員的工作失誤;借閱系統的建立為廣大師生提供了很大的便捷,增加了圖書館借閱的人性化;通過身份證件的識別進行圖書信息的自動錄入,有利于圖書的高效率與智能化管理。

四、結語

高校的圖書館建筑的智能化建設有利于信息資源的有效利用,有利于實現圖書信息資源的共享。在圖書館的建設中,應重視科學技術的引進與創新,實現圖書管理的網絡化與現代化,為高校圖書館智能化發展奠定良好的基礎。

高效能建筑范文5

高校建筑作為一類特殊的公共建筑,建筑類型繁多,能耗強度較高,用能特點與常見的公共建筑和居住建筑存在著一定差異,且其能耗將會一直呈剛性增長趨勢?,F以杭州市某高校教學樓為例,調查分析其能耗現狀與實施節能改造的情況,進行綜合效益分析,為高校教學建筑節能改造提供依據。

關鍵詞:

夏熱冬冷地區;既有教學樓;節能改造

《民用建筑熱工設計規范(GB50176—93)》中把我國熱工設計分區為:嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫暖地區。其中夏熱冬冷地區大致范圍為秦嶺、淮河以南,南嶺以北,四川盆地以東,也可以說是長江中下游地區。其氣候特點是:夏季氣溫高,空氣濕度大,需要供冷;冬季比較陰冷,最冷月平均氣溫4℃左右,需要供熱。據統計,目前我國建筑能耗約占社會總能耗的30%左右,全社會終端能耗30%以上都被商用、民用建筑所消耗。建筑能耗已經與傳統的“能耗大戶”工業能耗、交通能耗接近,節能潛力較大。其中,公共建筑耗能是普通居民住宅的10~20倍,公共建筑節能意義重大。但是,目前對公共建筑節能的研究主要集中在大型辦公樓、大型公共商場等,對能耗較大的教學建筑節能研究比較少[1]。高校建筑作為一類特殊的公共建筑,不僅數量龐大,而且建筑類型繁多,能耗強度非常高。調查發現目前我國高校生均能耗和單位建筑面積能耗均高于全國人均水平和全國居民單位面積建筑能耗,用能特點又與常見的公共建筑和居住建筑存在著一定差異,并且高校能耗將會一直呈剛性增長的趨勢,高校建筑節能已成為繼國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能工作后的一項重要任務[2]。因此,針對夏熱冬冷地區氣候特征和高校建筑用能特點,本文選取杭州某高校教學樓為研究對象,調查其能耗狀況及節能改造措施,并進行綜合效益分析,為高校公共建筑節能提供有益參考。

1既有教學樓基本概況

1.1建筑概況某高校教學樓,2002年開始使用,基本信息見表1。

1.2能耗設備概況某高校教學樓用能包括水、電和蒸汽,其中用電占主要部分。用電系統包括照明與插座用電系統、空調用電系統、動力用電系統和特殊用電系統。主要能耗設備為照明設備、插座能耗設備以及空調設備。見表2~4。

2既有教學樓建筑能耗現狀調研及分析

2.1教學樓建筑能耗概況分析某高校教學主樓2013年用電量為1196225kW•h,各類能耗主要指標見表5。月度用電量見圖1;用水量17783t,月度用水量見圖2;用蒸汽量為1587.3GJ,主要為中央空調系統冬季供熱提供熱源,供熱時段為1月(728.60GJ)、2月(46.20GJ)、3月(423.10GJ)、12月(389.40GJ)。其分月能耗折標煤量見圖3。

2.2教學樓建筑典型單日能耗分析某高校教學主樓某一工作日和休息日(2013年6月)24h用電量見圖4。選取統計日出現三個用電高峰:9:00—11:00、14:00—17:00、19:00—22:00,這與教學樓作息時間基本吻合。休息日用電量2405kW•h,工作日用電量2165kW•h,兩者每小時平均用電量分別為100.2kW•h和90.2kW•h,休息日用電量稍大于工作日用電量。

2.3教學樓建筑分項能耗分析某高校教學樓2013年總耗電量1196225kW•h,可分為動力/特殊用電、插座照明用電、空調用電。其中,動力/特殊用電83376kW•h,占7%;插座照明用電654814kW•h,占55%;空調用電458035kW•h,占38%,包含中央空調、VRV空調和分體空調三種形式。見表6。

3既有教學樓建筑節能改造措施

針對該教學樓的用能特點,節能改造措施分別為:太陽能光伏發電、高效低能耗LED燈具改造、中央空調系統節能監控改造。

3.1太陽能光伏發電根據該教學樓屋頂的可使用面積,確定總裝機容量為68.22kW•P。具體情況見表7。

3.2LED節能燈具改造某高校教學樓目前所用燈具類型及數量為:T5直管熒光燈14W、1860個;節能燈11W,499個;T8直管熒光燈40W(電子)、42-44W(電感),4860個。具體情況見表8。改造方案擬定三種類型:第一種直接采用LED燈具替代原燈具,對燈具布置進行調整,桌面照度過高的,適當調低以節能,桌面照度過低的,適當調高以達標;第二種是選取教室做集中供直流電控制系統試驗,系統改造中理論上每根燈管需要一個驅動器,存在驅動器數量過多、效率差、集中控制成本高等缺點。集中供直流電控制系統,功率因素可提高到0.95以上,整個LED燈效率還可提高3%~5%。第三種是太陽能光伏系統結合,選取教室試驗直接采用太陽能光伏系統的直流電作為LED電源,作為整個智能電網的組成部分,提高太陽能光伏系統效能和經濟型的可能性。依第一種全部更換的方案計算,該LED燈具改造工程年節約電量為313309kW•h,折當量標煤38.5t,折等價標煤113.39t。

3.3中央空調系統節能監控改造教學樓空調使用面積為18799m2,有兩類集中空調系統:VRV空調和中央空調。中央空調供冷用電,供熱用蒸汽,單位建筑面積等價能耗高于VRV空調,主要原因如下:1)中央空調教室使用率高;2)新風供應,空氣質量好;3)開機即全系統運轉,使用較少時,維持系統運轉負荷無相應減少;4)供熱蒸汽來自蒸汽管網,距離遠,熱損大;5)管道長,熱損和冷損都大于VRV。降低中央空調能量消耗的改造措施主要從節能行為管理著手,同時配合技術改造:1)落實節能規章制度;2)升級中央空調能耗監測系統,監測目標細化到教室(房間),增加使用時間和使用量實時記錄;3)精心組織教學科研活動,盡量減少“大馬拉小車”現象;4)加強輸送管保溫,減少熱(冷)損失。配套技術改造是將供冷/熱計量細化到中央空調系統末端設備,包括風機盤管和新風機組。同時安裝計費系統軟件,實現以下功能:實時監測,設備查詢,用能糾正,異地遠程交互,圖標分析,賬單生成,能效公示,成本管理,階梯價格收費等。通過節能監管與管理,可使中央空調系統用能節約10%。2013年該教學樓中央空調夏季用電量為142019kW•h,冬季用蒸汽量為1587GJ,以此基準,中央空調節能監控系統改造年節電量約14202kW•h,年節汽量159GJ,兩項節能量折合標煤量合計約10.56t。

4既有教學樓節能改造綜合分析

某高校教學樓節能綜合改造以LED燈具改造和中央空調系統節能監控改造為重點,同時應用光伏發電。預計年節約電量38.35萬kW•h、蒸汽159GJ,折合等價標煤144.22t,節能率29.61%。具體情況見表9。

參考文獻

[1]柴宜賢.淺談高校建筑節能低碳技術的應用[J].哈爾濱學院學報,2012(11):141-142.

高效能建筑范文6

關鍵詞:太陽能技術 ;高效節能;綠色建筑設計; 應用

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A

我國的太陽能建筑應用研究開始于上世紀70年代末,80年代才重點發展了被動式太陽能采暖技術,并建成了數百座太陽能采暖示范建筑。90年代末,我國在太陽能技術綜合應用上開始有了長足發展,建成了多座包含太陽能光熱、光電轉換技術的公共建筑和住宅。目前我國對太陽能采暖和太陽能熱水器的研究比較深入,應用也比較廣泛。相對而言,發電和制冷方面技術復雜,造價較高,推廣與應用都受到了一定的限制。

一太陽能熱水器

熱水器是太陽能熱利用中商業化程度最高、應用最普遍的技術。1998年世界太陽能熱水器的總保有量約5400萬平米。二十一世紀的今天熱水器仍然是太陽能熱利用的最主要市場之一。是當今建筑使用最廣泛地節能設備。

二太陽能采暖

太陽能采暖技術總體上可以分為兩大類:被動式和主動式,其中每類都包括多種形式。在設計和使用時往往采用不同形式相結合,以求合理與最優化。

1、被動式太陽能采暖設計

被動式太陽能采暖設計是通過建筑朝向和周圍環境的合理分布、內部空間和外部形體的巧妙處理、以及建筑材料和結構構造的恰當選擇,使其在冬季能集取、保持、儲存、分布太陽熱能,從而解決建筑物的采暖問題。該設計的基本思想是控制陽光和空氣在恰當的時間進入建筑并儲存和分配熱空氣。其設計的基本原則是要有有效的絕熱外殼,有足夠的集熱面積,室內布置盡可能多的儲熱體,以及主次房間的平面位置合理。其典型的設計形式如圖l所示。圖l被動式太陽能采暖設計的典型形式

2、主動式太陽能采暖設計

主動式太陽能采暖設計是以太陽能的集熱器、管道、散熱器、風機或泵以及儲熱裝置等組成強制循環的太陽能采暖系統。相對于被動式系統而言,主動式系統較為復雜,造價較.高,多用于大型公共建筑,其典型的設計形式如圖2所示。

三 太陽能光伏技術

太陽能光伏技術是利用電池組件將太陽能直接轉變為電能的技術。建筑光伏集成具有多功能和可持續發展的特征,建筑物的外殼能為光伏系統提供足夠的面積,不需要占用太多的土地,省去光伏系統的支撐結構;光伏陣列可以代替常規建筑材料,從而節省安裝和材料費用,例如常規外墻包覆裝修成本與光伏組件成本相當;光伏系統的安裝可集成到建筑施工過程,降低施工成本;在用電地點發電,避免傳輸和配電損失,降低了電力傳輸和配電的投資和維修成本;集成設計使建筑更加潔凈、完美, ,更容易被專業建筑師和廣大用戶接受。太陽能光伏系統和建筑的完美結合體現了可持續發展的理想范例。

四太陽能照明技術

1、太陽能電池板。作為發電系統,讓電池板電源經過大功率二極管及控制系統給蓄電池充電,用蓄電池電源控制系統內設的自動保護系統動作,電池板自動切斷電源,實行自動保護。到晚上,太陽能電池板又起到了光控作用,給控制系統發出指令,此時控制系統自動開啟,輸出電壓,使各式燈具達到設計的照明效果。并可調節所需的照明時間。太陽能亮化技術具有一次性投資、無長期運行費用、安裝方便、免維護、使用壽命長等特點,不會對原有植被、環境造成破壞,同時也降低了費用,節約能源。

2、太陽能走廊燈。由太陽能電池板供電。太陽能安裝在天臺或屋面,用專用導線傳送到每層走道和樓梯口。系統采用聲、光感應,延時控制。白天系統充電、夜間自動轉換開啟裝置,當探測到有人走動信息后,自動啟動亮燈裝置,并延時3~5分鐘后自行關閉。當樓內發生突發事故如火災、地震等切斷電源或區域停電時,仍可連續供電3~5小時,可以作為應急燈使用,在降低費用的同時體現了人性化的設計理念。

3、由多片單晶硅太陽能光電池組合而成的電池板,經過太陽光的照射之后產生光電效應而發出直流電,再由系統中的電源轉換器將直流電轉換成一般電器所需的交流電,經由配電系統供照明、空調等系統使用,以及蓄電池儲存電力,尚可提供防災緊急用電需求。建筑物的墻面和屋頂的PV組件的造型、色彩、建筑風格與建筑物結合,與周圍的自然環境整合,以期達到完美的協調。

五 太陽能發電

太陽能光熱發電不僅要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。例如,上海世博會中國館的 60 m 觀景平臺四周采用特制的透光型“雙玻組件”太陽能電池板,用這種“雙玻組件”建成的玻璃幕墻,既具有傳統幕墻的功能,又能夠將陽光轉換成清潔電力。主題館屋面鋪設了面積約 26 000 m2的多晶太陽能組件,面積巨大的太陽能電池板讓主題館的裝機容量達到了2825 kW,而大菱形平面相間隔的鋪設方法也同時保證了屋面的美觀。兩座場館投入使用后的光伏電站將成為我國乃至亞洲單體建筑最大的光伏建筑一體化電站。世博園區太陽能發電能力將達到4.5 MW,相當于一年可節電 450 萬 kW,減排二氧化碳約 4 100 t,是人類利用綠色科技的范本。除此之外,眾多的建筑設計師們提出了“太陽能與建筑一體化”的建筑設計理念,通過太陽能替代現有能源,通過在建筑結構墻面設計中嵌入太陽能墻板、玻璃幕墻與太陽能板結合,以及屋面板,使太陽能材料與建筑結構有機結合,使其成為建筑結構中一分子,并且同步建筑施工設計、建筑施工安裝,使其與建筑工程完美結合,達到太陽能與建筑一體化的效果?!疤柲芘c建筑一體化”有諸多優點,如有效利用建筑外表面、無需額外用地或者加建其他設施、節約外飾面材料、緩解電力需求、降低夏季空調負荷、改善室內熱環境等。

六 太陽能制冷、制熱系統技術

利用太陽能制冷、制熱是太陽能利用的一個重要內容。該系統和常規的制冷、制熱系統相比,可利用再生能源、高效節能、可分區段分時段管理、無污染,可廣泛應用于商業、寫字樓、住宅、學校、醫院等建筑物。太陽能制冷系統主要分為壓縮式制冷、噴氣式制冷和吸收式制冷這 3 個類型。從熱力學角度來看,這三類的工作原理基本相同,即太陽能集熱器提供熱媒如蒸汽為制冷機制冷做準備。太陽能制冷系統有著很大的優點,因為夏季太陽能的提供與制冷空調的需求有很好的一致性,而制冷耗能占建筑耗能的很大份額,太陽能制冷雖然不能完全滿足制冷能耗的要求,但也可以在很大程度上緩解能源高峰時段的分配緊張的狀況。由于傳統制冷系統所消耗的電能(發達國家的空調能耗占全年民用能耗 25%)給能源、電力和環境帶來了很大壓力,因此,利用太陽能替代常規能源驅動空調系統對節能和環保具有十分重要的意義。

七 結束語

能源是國民經濟中與環境密切相關的重大問題,節能和環保是實現可持續發展的關鍵,。隨著社會和經濟的高速發展,城市建筑會越來越多,同時,能源的消耗量也會越來越大。隨著太陽能產業化進程和技術開發的深化,太陽能技術各個領域都將得到廣泛的應用,也將極大地推動我國“綠色工程”的快速發展。

參考文獻

[1]夏云,夏葵,施燕.生態與可持續建筑[M].北京:中國建筑工業出版社 ,2001:25-54.

[2]英格伯格·弗拉格等編,李寶峰譯.建筑+技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2003:38-43.

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