节能建筑热工设计管理论文范文

2024-04-28

节能建筑热工设计管理论文范文第1篇

关键词:建筑电气节能设计;照明节能设计;控制要点

1导言

对建筑电气及照明进行节能设计,能在一定程度上降低电气设备及照明设备的运行能耗,满足绿色建筑施工要求,有助于提高建筑的使用价值,同时也能为社会可持续发展作出贡献。所以,在设计过程中,应明确设计原则,结合建筑使用需求,制定合理的设计方案。

2建筑电气节能设计及照明节能设计的原则

第一,经济性。建筑工程资金投入相对较大,涉及多项内容及多个环节,所以,在节能设计过程中,还需要遵循经济性原则。首先,要考虑电气及照明两方面的整体的成本投入。其次,要对电气及照明设备的采购价格、采购数量及后期运行费用进行分析,以达到降低成本,节约能源的目的。

第二,科学适用。对于建筑电气节能设计及照明节能设计方案的确定,一方面需要保证设计方案的精准性,另一方面要保证设计方案与建筑运行需求的一致性。建筑节能效果要控制在合理范围内,以免造成过度节能,进而影响到建筑物在实际使用过程中的照明效果。

第三,绿色照明。近年来国家不断倡导绿色设计理念,对建筑的绿色节能方面要求愈加严格。在公共建筑的能耗中照明系统的能耗所占比重较高,因此,绿色照明势在必行。在进行绿色照明设计时,要以其运用效率为根据,不但要满足建筑空间的照明诉求,还要降低能耗。一方面,在设计照明系统时,应当从建筑物的内部空间出发,在满足基本照明的前提下,最大限度地降低照明设备的数量。另一方面,在选择照明设备时,要选择损耗低、高效能的照明设备,将照明系统的电能消耗量降到最低。如果照明设计方案科学、合理,并且能够科学布置照明设备,便可以实现节省能源的目标,推动建筑事业的长效发展。

3建筑电气节能设计及照明节能设计控制要点分析

3.1线路损耗

在电气节能设计过程中,设计人员应对线路进行合理设计。第一,截面积。设计人员应根据建筑施工成本、电流指标及施工实际需求等,合理选择导线的截面积。对较长的线路,在电压降、电流等参数符合要求的情况下,可选择截面积较大的导线。第二,线路敷设。为有效控制导线长度,在设计过程中,选择线路路径应尽可能保持直线,尽量将线路敷设在通风较好的区域,便于线路散热。第三,低压线路。在低压线路设计时,尽可能避免走回头线,变压器与负荷中心的距离尽可能短,缩短供电距离,降低能耗。另外,低压配电的供电半径应严格按照规范要求,不得超出指定参数值。第四,导线材料。应选择合适的导线材料,一般考虑其电导率,可选用铜芯线缆。但为了更好地满足节能要求,节约铜的使用量,也可选择铜铝复合材料线缆。

3.2变压器节能设计

变压器在建筑物整体的电气节能设计中占据着重要位置。对于变压器的节能设计,需要重点关注变压器的电能损耗问题。一般情况下,变压器电能损耗的原因主要包含两方面:一是变压器的空载损失;二是变压器的负载损失。如果整个配电系统中变压器的负载率相对较低,就会存在不同程度的空载问题,使变压器自身的损耗变大,严重降低变压器的运行效率,增加了变压器的电能损耗。因此,对于变压器的节能设计,需要从用电的重要程度、用电性质、用电容量以及运行方式等方面综合考虑,尽可能规避变压器的电能损耗问题。例如,如果民用建筑物中居民用电量之间的差异较大,设计人员需要考虑设置两种不同规格的变压器,当建筑物整体用电负荷较小时,就可以采用小型变压器以减少在使用大型变压器时所造成的电能损耗问题。而在正常大用电负荷的情况下,则采用大型变压器以保证供电系统的正常运行。

3.3科学合理制定照明计划,达成总体节能目标

在设计照明节能系统时,为确保总体的节能成效,必须保证照明方案的科学、合理,如果没有一个科学、合理的照明方案,就无法保障照明的节能效果。照明系统作为建筑电气系统的重要组成部分,在进行设计时,要从全局出发,做到统筹管理,将建筑物的空间架构与光照时间都考虑在内。建筑物内部实际照明需要各有差异,所以在进行设计时要考虑多方需求。例如,在建筑物的公共长廊,选择声控灯,在没有人的时候灯会处于关闭状态,当有人通行时,可以利用声控系统实现转换。此外,在设计建筑电气照明节能系统时,应综合考量建筑物内部的色调与装饰,照明环境会在很大程度上受建筑物内部装修色调的影响,若建筑物内部色调较浅,可使用功率低的照明设施。为此,以能源节省为基础建筑物内部色调应当以浅色为主。

3.4合理控制照明系统

照明系统在实际运用过程中需要选用合理的控制方式,这与照明系统所处的环境和照明功能特性有关。通常情况下,如果照明场所的空间范围有限,则需要采取一对一或者二对一的控制方式,如果照明场所的空间范围相对较大,则整个空间范围内配置的照明灯具也就较多。在这种情况下,设计人员需要对照明区域进行合理的划分,结合各个区域的照明特点和实际需求,配置相应的光源,并尽量采用多对一的控制方式。例如,在建筑外部道路的路灯设计中,可引入智能控制系统,通过对光学传感器信号、声学传感信号做出采集,然后自动控制路灯的开关,并对所需要的亮度进行控制,使其更具节能性,如图1所示。此外,对于一些公共走廊、大堂区域等公共区域的照明,可以采用红外感应或者声光控制的方式,也可以采用智能照明控制或感应控制方式,这样就能有效缩短照明系统的使用时间,进而达到照明节能的效果。

3.5充分利用自然光

在民用建筑电气照明设计中,一定要充分利用自然光。设计过程需要电气方面工作人员与建筑方面工作人员的密切配合才能完成,要将自然光充分引入到室内,同时将照明标准分为高、中、低三个档次。例如:靠近室外部分的建筑照明,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,已达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。

结束语

总之,建筑物电气节能设计和照明节能设计是建筑工程设计的重要组成部分,直接关系到建筑物的使用效果和长期效益。而建筑物的规划与建设需要满足社会可持续发展的长久目标。对此,设计人员就要在相关行业标准规范的指引下,充分结合建筑工程的总体情况,对建筑电气系统和照明系统进行科学、合理的设计,在满足用户需求的基础上将节能环保因素纳入其中,优化和改善节能设计的应用,提升建筑工程的节能环保特性,推动建筑工程的可持续发展,从而造福于民、造福于社会。

参考文献:

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[2]毕庆,田群元.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].居舍,2019(05):78.

[3]胡颖华.建筑电气节能设计与照明节能设计探讨[J].住宅与房地产,2019(05):62.

[4]温勇文.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].住宅與房地产,2016(21):65.

节能建筑热工设计管理论文范文第2篇

摘要:随着建筑事业的快速发展,环保理念已经成为其中的重要原则,在建筑中越来越多的应用节能技术,而暖通空调系统是建筑节能技术应用的重要部分,直接关系着建筑使用的健康性和有效性。通过对暖通系统的科学设计,将绿色节能技术应用到暖通设计中,不断降低建筑能源消耗,从而促进我国社会经济的可持续发展。本文通过对还童设计中绿色节能技术的作用和存在的问题进行分析,阐述了绿色建筑节能技术在暖通设计中的具体应用,以供参考。

关键词:暖通设计;绿色节能技术;运用与提高

1、绿色节能技术在暖通设计中的作用

在暖通设计中,使用绿色节能技术,主要的目的是达到能源的节约,实现环境保护,促进社会的可持续发展。随着社会的发展和工业生产水平的提高,各个领域对能源的需求量也越来越大,只有在能源充足的情况下,社会才能稳步发展。但是,由于我国长期以来对能源的过度开发和使用,使得我国能源面临严重的危机。对于暖通空调系统来说,虽然使用的都属于可再生资源,但由于消耗量过大仍然出现了资源紧缺的现象,直接危害着我国社会的自然和社会环境。根据相关数据分析,暖通空调系统中消耗的电能占据了总体电能消耗的三分之一以上,特别是夏季,消耗的电量达到最高峰。但在如果将绿色建筑节能技术应用到暖通设计中,就会节约5%左右的能源。因此,在暖通空调系统的设计中,做好绿色节能技术的投入,在很大程度上可以减少用户的用电量,从而实现节约能源和环境保护的目标。

2、暖通设计中绿色节能技术存在的问题

2.1能源保护认识不足

在暖通空调系统设计中,很多设计人员都将空调制冷的温度设计较低,而供暖温度设计的较高,认为暖通设计要最大限度的让人们感觉到舒适。但是从科学和环保的方面来说,暖通空调系统如果温差过大,就会使人们不易接受外界的温度,从而导致人们身体健康受到威胁。同时,这种过高或者过低的设计理念也会消耗大量的能源,与能源保护的理念相背离。

2.2暖通设计和施工中的管理问题

在当前建筑施工中,很多单位为了节约成本投入,缩短施工时间,一般在暖通空调系统施工中并没有给予相应的重视,花费的时间相对较少。在施工中无论是管理,还是监督都没有将工作做到位。通常情况下,如果要实现暖通空调的绿色化,达到节能的目标,必须要投入更多的资金,而建筑企业为了节约成本,一般会通过牺牲工程的质量来快速完成任务量,当暖通工程投入使用后,消耗能源的标准与国家要求并不相符。有些单位暖通系统施工中的能源消耗占据了总能源消耗的一半以上。同时,暖通空调系统设计中,缺乏专业的设计人才,没有科学的理念作为支撑,一些单位聘请很多缺乏专业知识的员工来进行暖空空调设计,一般都会依靠自己的经验和感觉来完成工作,缺乏一定的专业知识和理性思考能力,经常会在设计和施工中出现问题而不能进行及时的解决,给系统后续的使用埋下安全隐患,严重的会造成建筑单位和用户的经济损失。

2.3新技术应用不成熟

随着经济的快速发展,绿色理念和节能技术成为近年来最为关注的热门。在应用起初,由于应用条件还不够成熟,导致整体的设计成本投入较高,缺乏成熟的科学技术,很多企业在使用新技术时,仍然按照传统的暖通技术的设计思路来完成,使得暖通空调系统存在很大的问题,也严格制约了绿色节能技术的发展,不利于整个建筑行业的发展。

2.4设计人员综合素质水平不高

在当前的建筑暖通设计行业中,缺乏专业的设计人员,很多员工都是半路出家,而且整体素质也是参差不齐,整体素质较低。甚至有些单位为了降低成本投入,聘用一些专业知识不成熟的人员,这些人员缺乏较为先进的思想意识和理念,而且设计经验和水平都不高,不能科学的利用绿色理念和节能技术,从而使得设计和施工中出现了大量的资源浪费。同时,由于设计人员的素质和认识的制约,在设计和施工中有可能出现偷工减料的行为,从而影响整体工程质量。

3、绿色节能技术应用及改善措施

3.1科学设计施工方案

在暖通空调系统设计中,不应该为了满足人体舒适度和节能需要而强制改变空调系统的风量。如果室内的人员密度较大,释放的二氧化碳较多,为了加大二氧化碳的排出,降低室内二氧化碳的浓度,设计人员可以按照室内二氧化碳的浓度来进行空调风量的调节。一般情况下,如果房屋面积较大,企业可以对温湿度进行集中控制。如果建筑物的体积在超过104m3 ,高度超过10米的时候,企业可以通过分层空调系统的方式来进行设计。在这种情况下,当夏季使用分层暖通空调系统时,可以节省30%的冷量,降低了能源消耗率。同时,在全空气空调系统使用情况下,能够对回风和新风的比例进行有效调节,集中控制温湿度,更好的处理净化和噪音的问题,从而达到绿色节能的目标。

3.2合理使用变频系统

当前,变频技术在多个领域中都得到了广泛的应用,而在暖通空调系统中也受到了广泛欢迎。变频系统在暖通空调系统中的应用,可以在很大程度上节约企业成本投入,降低能源的消耗量。变频技术在使用的过程中,不用将暖通设备进行全负荷运行,暖通功率也会根据外界环境的变化而变化。如果外界环境良好,系统整体负荷较低,也会自动降低功率,从而实现节能的目标。而暖通空调系统中没有使用变频系统,系统就会进行全负荷运行,从而造成大量的能源浪费。

3.3加大可再生资源的合理利用

在暖通空调系统节能设计中,可以对风能,太阳能等进行科学合理的利用。例如,使用太阳能进行供暖和制冷。当使用太阳能进行供暖时,采用的是主动式太阳能供暖系统。一般情况下,有两种太阳能制冷方法:第一,是将太阳能转化为驱动机械设备的能力,然后再利用机械设备来驱动压缩制冷系统。第二,直接使用太阳能的热量来驱动吸收式制冷机,达到降低室内温度的效果。以上两种方法都是使用太阳能进行制冷,没有加入氟利昂,不会对臭氧层产生严重破坏,可以达到很好的节能環保的效果。

4、结束语:

综上所述,当前,我国经济迅速发展,建筑事业也稳步前进,但是在能源的消耗上越来越大,使得部分能源频临枯竭甚至已经枯竭。因此,在建筑发展中,必须充分认识到材料和能源的重要性,在建筑暖通空调系统中充分融入绿色节能技术,选择科学的设计方案,使用变频系统,加强可再生资源的使用率,降低建筑中能源的消耗和对环境的污染程度,从而实现建筑行业的绿色化,促进社会的可持续发展。

参考文献:

[1] 张广亚.绿色建筑技术在暖通设计中的运用[J]. 中国电子商务,2014,18(15):267

[2] 潘艳琴.论绿色节能设计实践分析[J].建筑知识:学术刊,2012(2):111

[3] 俞志亨. 建筑节能中暖通空调的一般技术措施[J].华东科技:学术版,2014(1):44

[4]于丽艳.暖通空调的绿色节能设计理念[J].中国房地产业:理论版,2013(05):189

作者简介:

周家龙(1970-),男,工程师,本科,从事暖通设计工作。

节能建筑热工设计管理论文范文第3篇

【摘 要】建筑照明的节能是电气设计人员必须首先考虑的问题。本文主要分析了建筑照明节能设计的原则,还探讨了建筑照明节能的设计要点,分别从光源、控制方式、照明附件、照度值、损耗、功率因数和太阳能等方面进行了论述。

【关键词】建筑;照明;节能;设计;照度

照明是建筑节能设计中一个至关重要的内容,人们在平时的生活和工作中必须进行照明,这是最基本的要求,因此,照明质量会直接影响到人们的生活与工作。照明节能就是在确保足够照度的基础上,尽量节约能源,如此一来,既能在很大程度上推广使用高效节能器具,也能充分利用电能。电能是当前经济快速发展前提下最为重要的能源之一。

1.建筑照明节能设计的原则

首先,节能是在较大程度上节约能源,而并非不用能源,准确的说,应当是在相同能耗的基础上,获取更高的利益,或者使用较少的能源获取同等效益。所以,建筑照明节能设计就是在不影响居民正常照明需求的前提下,有效提高光能利用率。而在全球都提倡环保的今天,照明节能设计还应当重视资源的节约,有效降低能耗,做到环境的绿色环保。因此,节能设计者应当重视人体的舒适度,照顾到用户的实际需求。

其次,节能设计应当考虑经济效益。换言之,不能为了节能设备花费较多的开支,却让用户失去经济收益,较大的经济开支会影响节能的发展与推广。

综上所述,节能设计在考虑居民正常的照明需求外,还要确保建筑的照明质量。同时,还应为用户考虑经济利益。

2.建筑照明节能设计要点

2.1光源控制要求

为了让建筑照明节能设计中的光源控制更加合理化和科学化,必须控制好发光效率,确保较高的环保效果和较长的使用寿命,使得显色指数符合特定指标,具有较高的性价比。

建筑节能照明应该使用高效的照明电源,按照电源发光原理主要可以分成卤钨灯、白炽灯、汞灯和金属卤化灯等气体光源。普通的白炽灯光效只有高压钠灯1/10~1/8的光效,高压钠灯的特性比较稳定、能使用较长时间;而荧光灯较之普通白炽灯更能节约电能,一般都用在宿舍、办公室中顶棚5米高之内的车间中。而在悬挂较高的区域,常常使用金属卤化灯或者高压钠灯:特殊情况下,才使用大功率白炽灯和管形卤钨灯。在一些有调光要求和开关频繁要求的商场照明中,常常会用到卤素灯照明。

一般的商店营业厅,常使用细管的T5或者T8荧光灯、功率相对较小的卤化灯。在使用直管荧光灯时,为了保障建筑照明节能要求,一者可以选择管径26mm内的灯管,让T5、T8替换T12;二者可以使用三种基色的灯色,寿命长、显色好、光效高;三者可以使用较大功率的灯管。除了要求一定的外部装饰性,还应选用1200mm的灯管,也就是28W的T5、36W的T8,可以实现更高的光效。因为3管灯具尺寸一般都是60omm2,倘若这时场所使用2尺的灯管,看似跟天花板比较协调,但是实际上2尺的灯管灯效更差,会花费更大的镇流器容量,这样设计是不科学的。当使用中色灯管时,色温要结合具体的照度确定,如果照度超过7501x,则应当使用冷色温;当其为200到750lx的中等照度时,使用中色温;冷色温在建筑设计中通常会让人感到阴冷、压抑、昏暗。大部分建筑设计照度在200到7501x中,使用中色温的光源;与此同时,低、中色温的荧光灯比高色温的荧光灯效果更好,对节能具有很大作用。

2.2改善照明器的控制方式

照明器控制方式可以结合各个房间的使用特点和要求确定,房建如果面积不大,可以采取一灯一控或者两灯一孔的方式,对较大面积的房间可以采用多灯一控的方式,在设计开关时,每个开关不可能控制多个灯数。

在建筑物内的楼梯间和走廊内,照明设备可以采用自熄开关控制,这样使用者可以容易开启,能减少不必要的开灯时间,也能更好的调节开灯数量和照度。在采光不好和远离窗子的地方,可以使用自动调光装置调节,这样就可以在自然光下自动调节照明的强弱,确保室内照明的稳定性。

2.3使用节能的照明附件

2.3.1 LED应用

在建筑照明设计中,LED就有颜色丰富、耐震、使用周期长等特点。自成功用于交通信号灯具以来,在园林、广告牌以及建筑景观照明、机场标志、建筑标记中都得到了广泛应用。近年来,白光灯整合太阳能在道路照明中也得到了广泛应用,从LED发展历程来看,它拥有良好的应用前景,并且成为环保节能、优质的新能源。但是,封装、光效、灯具配套以及散热都有待提高。

2.3.2灯具选择

在建筑灯具实施准则中明确规定了灯具最低效率,它和GB50034—2004基本一致,虽然不是最优值,但也是从宏观角度出发的最低值。因此,在建筑设计中,应该尽量选用高效率的灯具。在灯具配光中,科学的配光对增强光源利用程度具有重要作用,常用的选择方式一定要考虑RCR(空间比):当房间相对较大,RCR值小的区域,选用较宽的灯具;当RCR相对较大时,使用较窄的灯具。另外,在灯具利用中,还必须正确处理灯具节能与美观之间的关系,对于公共建筑,必须根据建筑要求,与建筑整体达成一致。

2.3.3镇流器选择

建筑照明节能设计中的照明能效、质量与镇流器息息相关。在选择镇流器型号时,直管荧光灯一般选用节能型或者电子镇流器;金卤灯、高压钠灯必须配置节能型镇流器,而不使用功耗相对较大的电感镇流器。BEF作为衡量镇流器好坏的能效因数,由于BEF值非常可观,必须经过换算才能得到结果。在仔细计算的过程中,判别能效高低。

在直管熒光灯与节能型镇流器比较中,因为电子镇流器拥有几千赫高频电流,所以它能比工频提高10%的光效;由于自身功耗相对较小,所以比节能型镇流器拥有更好的能效。从两种镇流器功率、谐波因素比较来看,电感镇流器要比电子镇流器的谐波小很多。由于电感镇流器的功率因素相对较低,超过25W的灯配镇流器,拥有很高的功率因素,甚至可以达到0.95。从其他性能来看,电子类镇流器比较轻,钢材与铜消耗较少,噪声小、频闪小、调光好;而电感类镇流器的优点是性价比好,使用周期长。荧光灯的应用日益广泛,电子类镇流器也得到了更好的发展。

2.4合理选择照度值

在照明设计中,都应该高度要求各个场所的照明标准和照明功率密度值,所以,照明设计要根据相关的规范来对照明标准和照明功率密度值进行设计,有效控制单位面积灯具的安装功率,因此,照明设计要重点考虑。如果照明度太低,工作人员的视力会受到损害,同时,也会影响产品的质量和生产效率。反之,照明度太高就没法进行正常的工作和生产,也会大大浪费电能。因此,照明设计要确保适应视觉。电气照明设计要满足标准规定的照明标准和能效指标。

2.5降低变压器和线路的损耗

变压器的损耗主要体现在铜损与铁损上。铜损是指由变压器绕组的电阻和经过绕组电流的多少,由此来看,使用阻值较小的绕组可降低其损耗,使用铜芯的变压器则是最好的。铁损是指变压器铁芯的涡流损耗和漏磁损耗,铁芯矽钢片的质量好坏和铁芯的生产工艺水平决定了其损耗的多少,应使用节约能源型的变压器,将铁损降到最低。另外,应当尽量减少变压器的数量,使用大容量的变压器,有效降低变压器的损耗。

同時,要减少照明线路上的能量损耗。因为照明线路上存在电阻,电流在流过时会产生损耗。要选用电阻率较小的材质做导线,最好选用铜芯的,还要贯彻节约用铜的原则。减少线路的损耗应该注重:

2.5.1增大导线的截面

一是针对较长的线路,除了满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面, 再加大一级导线截面,所增加的费用为N, 由于节约能耗而减少的年运行费用为n,那么N/n为回收的年限,如果回收年限为几个月或一、二年,那么要加大一级导线截面。在设计中, 认真落实上述措施,最终做到线路节能。二是要利用一些季节性负荷的电力线路,而且还可以在春秋两季空调不用时,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而减小了线路损耗,由此达到充分利用季节负荷的线路。

2.5.2减小导线的长度

一是变压器尽可能接近负荷中心位置,达到减少供电距离,当建筑物每层平面在1万平方米时,最少要设2个变配电所,来减少干线的长度。二是在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,并且由低压配电室提供给每个竖井的干线,避免产生支线沿着干线倒送的现象。三是线路要最大限度走直线,不走弯路,来减少导线长度。四是对于低压线路应不走或少走回头线,来减少来回线路上的电能损失。

2.6提高照明系统的功率因数

建筑照明系统中,存在着一部分的用电设备,例如变压器和气体放电光源中的镇流器中存在着的电感元件,这样会产生无功功率影响,因此,对电能的有效利用也有一定的影响。这部分无功功率可以采用提高设备功率因数的方法来进行降低。在荧光灯中采用的是电子镇流器,这种气体在电灯安装过程中能够更好的实现补偿电容器的功能。变压器的低压侧是可以对电容器进行集中补偿的,这种方法能够使设备和线路上的无功功率传输情况减少,因此也达到了节约能源的作用。但是,在现在的民用建筑电气设计中,很多的设计都采用变压器低压侧集中补偿的方式,这能够减少区域内的高压线路无功传输,同时也能提高用户处的功率因素,但是不会破坏电业局,所以,应该利用无功补偿方式来实现节能,效果非常不明显。

2.7合理利用太阳能

太阳能是一种可持续性的清洁能源,而且太阳可以照明也能节省很多的能源。太阳能照明技术的开发,不仅能节省能源,而且能够减少废气的排放,还会破坏环境。科学合理的利用太阳能,能够更好的实现节能和环保的目的,同时也能利用其来实现发电系统的设置,这样能够将太阳辐射直接转变成为电能,在照明方面能够得到很好的效果,同时对其他行业的发展也十分有利。

【参考文献】

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[3]李健,王中铮.关于建筑电气照明系统的节能设计浅析[J].科技致富向导,2013(11):230~235.

节能建筑热工设计管理论文范文第4篇

【摘要】近几年来,我国的建筑行业获得了较快发展。但是,现阶段我国的能源消耗十分严重,要想获得建筑行业的快速可持续发展,就必须在节能上下功夫。BIM技术在建筑上的应用,极大的提高了建筑节能水平。本文结合自身经验,谈谈现阶段我国建筑节能设计中BIM技术的应用状况。

【关键词】BIM技术;建筑节能设计;应用状况;重要意义

一、对BIM技术的认识

要想在建筑节能设计中做好节能设计,就应该对BIM技术进行了解。所谓的BIM技术,就是把建筑中的物理与功能等元素用数字进行表示,简单的说就是把建筑数字化,这样一来,就可以使用相关软件对建筑进行设计与相关方面的检测。利用这种技术,可以通过软件进行建筑的全面的观察,并且可以对建筑过程中的设计工作进行相关的控制。通过建立建筑立体化的空间模型,可以提高信息的共享程度。另外,不同的建筑设计方案可以利用软件进行模拟并且快速的实施,这样一来,不仅可以直观的发现建筑的问题,同时,还可以提出相应问题的解决方案。基于以上优点,现阶段我国的建筑行业中这一技术得到了广泛的应用。

现阶段,BIM技术在建筑节能设计工作中得到了廣泛的应用,之所以现阶段该技术得到了广泛应用,是基于该技术的良好的特性。第一,该技术的数据信息的关联程度较高。在建筑节能设计过程中,会集成一个数据库,这个数据库可以将建筑的所有信息与设计状况都储存起来。另外,这些数据可以进行彼此间的联系,因此可以达到信息之间的共享与协作。这样一来,可以方便以后的设计工作。通过应用BIM技术,不仅可以实现设计工作的交流与监督管理,同时,也可以实现建筑节能的协同设计。通过协同设计,不仅可以实现设计阶段的工作,同时也可以提高建筑施工、管理与维护上的工作水平,从而提高建筑的综合效益。现阶段,基于该技术的建筑节能设计在建筑行业得到了广泛应用。相关工作人员可以通过应用模拟出来的设计参数,并结合建筑自身的实际情况对施工过程与日后的维护过程进行有效的结合。第二,该技术实现了建筑模型的参数化。通过应用该技术,可以建立相关的建筑信息的模型,因此,该技术的根本就是信息数据。因此,在该软件的设计过程中,建筑的信息都是以数据的形式进行设计,并将所有的数据都存储到指定的数据库中,以便于日后的信息管理与数据分享。在模型的构成方面,大多的信息模型都是由建筑的构件形成的。并且在设计过程中,很好的将构件的尺寸大小、构建位置、构件造价、构件材料收集在里面。因此,对于设计工作来说,就是相关参数的设计。

二、现阶段我国建筑节能设计中存在的问题与发展趋势

进入二十一世纪以来,我国的建筑行业获得了较快发展,伴随着建筑行业的快速发展,建筑过程中能源的消耗量逐年增加。因此,面对现阶段我国能源短缺这一问题,我们有必要做好建筑设计过程中建筑节能的设计。然而,以前的能耗分析软件已经不能满足现阶段能耗分析。一方面,传统的能耗分析软件在进行相关分析时,对相关数据的要求较高,并且专业要求较高,这就给能耗分析工作带来了不便。相关人员在进行能耗分析时,需要在数据的处理上花费大量的时间。另外,随着我国现阶段建筑机械的改进与施工技术的提高,以往的能耗分析软件已经不能准确的进行建筑模型的建立,从而影响建筑的节能设计工作。因而,得出的数据很难再指导实际的施工过程。另一方面,在实际建筑节能的设计工作中,设计过程中很难对建筑节能问题引起重视。并且我国节能设计方面的理论水平不高,许多的设计师在进行建筑设计时,过于注重建筑的功能与外形设计,设计过程中忽略了节能方面的设计,这也是现阶段我国建筑节能设计工作中存在的问题。

面对我国建筑行业能源消耗量大的问题,我们应该做好建筑节能设计工作,提高建筑能源的利用效率,提高建筑节能水平。现阶段,应该加强建筑节能设计,首先在设计的开始阶段,应该对建筑节能设计引起重视,保证设计质量。未来我国建筑设计工作中必然要考虑节能方面的设计,一方面,建筑设计过程中通过应用相应的软件进行能耗方面的分析,并将分析结果应用到实际的施工过程中。普及BIM技术在建筑行业的应用,是未来建筑节能设计工作的重点。另一方面,还要提高能源的利用率。通过BIM技术的应用,进行相关参数的分析,从而使建筑施工过程中的节能工作水平得到提高。

三、建筑节能设计工作中BIM技术的应用

第一,协同方面的设计工作。在建筑信息模型的建立过程中,通过BIM技术的应用,可以整合建筑项目的所有信息。在水泵上,可以直观的获取水泵的电能消耗量以及其尺寸。并且在不同专业的数据的获取上,可以直观的读取到相应的数据。应用BIM技术建立相应的建筑模型,可以减少工作量,提高工作效率,提高设计工作中各方面的协同性。

第二,通过应用BIM技术,可以在建筑节能设计方面读取到较多的建筑方面的信息,工作人员将这些数据录入到相关的设计软件中,通过相应软件的分析,可以得出较为准确的数据。应用BIM技术进行建筑节能设计工作时,可以最大程度的减少设计人员的工作时间,提高工作效率。在技术的应用上,可以通过建立相应的模型以及进行相关的软件分析,从而对节能设计进行优化,同时节约设计时间。对于较复杂的节能设计来说,BIM技术的应用能够很好的将设计问题解决。

第三,BIM技术可以通过建立参数化的模型进行建筑节能的设计工作。现阶段,我国的建筑节能状况要达到国家规定的建筑节能的设计标准。应用BIM技术,可以在建筑节能设计工作的初始阶段就能进行节能方面的分析工作,通过相关分析软件的应用,可以找到设计过程中的不足,从而可以及时的改变设计的方案,从而保证设计工作的质量与科学性。通过应用该技术,还可以实现建筑物的绿色设计。通过BIM技术中相关参数的分析,可以满足建筑环境分析的要求,从而满足建筑绿色设计的要求。在具体的应用过程中,BIM技术可以借助于相关数据建立空间三维的数据模型,并且该模型整合了建筑构件的材料、建筑设备、建筑专业知识以及建筑功能等方面的信息。因此,该功能可以准确的模拟出实际情况下建筑的能耗状况。通过具体情况的分析,可以直观的进行建筑环境方面的分析。并将评估结果返回到设计模型当中,进行模型的修改与完善。因此,该技术的应用对建筑节能设计意义重大。

结语

通过BIM技术的应用,建立相应的建筑模型,并提高模型的数字化水平,可以实现建筑过程中从设计到竣工整个过程的检测工作。并且应用BIM技术,可以实现相关信息的共享,从而提高建筑节能的水平。因此,现阶段我国应该加强该技术在建筑节能设计中的应用,从而提高我国建筑的节能水平。

参考文献

[1]邱相武,赵志安,邱勇云. 基于BIM技术的建筑节能设计软件开发研究[J]. 建筑科学,2012,06:24-27+40.

[2]陈华明. 浅析BIM技术在建筑节能设计中的应用[J]. 中华民居(下旬刊),2014,02:19.

[3]张美良. 基于BIM技术的建筑节能设计实践性初探[J]. 城市道桥与防洪,2014,03:180-182+190+14.

[4]谭献良,管昌生,曹文,张海华. 建筑节能设计BIM技术应用研究[J]. 湖南城市学院学报(自然科学版),2014,03:35-38.

[5]侯博,李蒙,姜利勇,葛贵武. 浅析BIM技术在建筑节能设计评估中的应用[J]. 建筑节能,2014,12:38-41.

[6]曾旭东,赵昂. 基于BIM技术的建筑节能设计应用研究[J]. 重庆建筑大学学报,2006,02:33-35.

节能建筑热工设计管理论文范文第5篇

摘要:根据华北农村建筑的现状分析,普遍存在耗能大、舒适度低的特点,因此有必要对农村建筑进行节能设计。通过研究分析科学规划农村建筑的布局、各种节能技术措施的设计以及建筑新能源开发利用等方面问题,可以使农村建筑达到节能目的,并且提高农民的居住环境质量。

关键词: 华北;农村建筑;节能;设计;能源

我国华北地区面积广阔,农业人口众多,大部分地区属于冬冷夏热的气候,再加上经济条件的制约,农村建筑往往保温隔热差,耗能大,舒适度低。鉴于此对华北农村建筑节能设计进行研究分析。

1华北农村建筑现状

华北地区的农村建筑一般要满足日常生活居住和农副业生产的双重需要,农村建筑的类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑格局,而农村建筑大多为个人建造,随意建设,农村建筑缺乏规划和设计,造成建筑的功能划分不合理,用地浪费。在房屋建设的过程中,由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,致使其建筑耗能大,不利于节能。

2建筑本身节能设计

2.1建筑布局的规划设计

华北农村大多地区冬季寒冷,夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势,根据当地的气候特点,合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时,要充分考虑当地农民的生活习惯,合理地安排建筑物功能分区。

建筑选址应避免在山谷、沟底等区域,这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应,会使其耗能增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件,选择最有利的自然采光和通风的区域,注意冬季防风和夏季有效利用自然通风,以减少能耗。建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式,减少建筑体系系数,也有利于降低建筑能耗。根据当地农民生活习惯,将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向,饲养室、农副产品加工室宜布置在北向,且偏房层高不能高于正堂,正堂层高不能低于邻居房屋的高度等,一般正堂层高为3m~3.5m,这样可以避免层过高低压抑且不利通风,过高空旷并额外增加室内保温的难度等缺点。规划中还应注重绿化环境,通常可以在墙体四周种植藤蔓类植物,建筑的周围种植有经济价值果树或者其他树木,做到建筑的立体绿化,充分利用空间,有效增加绿色面积。这样绿化可以改善建筑群体的气候条件,调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声,是优化建筑环境、减少建筑能耗的有效措施。

2.2建筑围护结构的节能设计

2.2.1外墙

外墙占全部建筑外围护结构60%以上,散失的热量约占整个围护结构总能耗的30%,因此应在建筑外墙设计中采用保温措施。一直以来,严寒的地区采用490mm或者更厚的实心砖墙,寒冷地区一般为370mm厚的实心砖墙,这种外墙的传热系数较大。因此,在外墙采用内保温法或外保温法,也就是在砖墙内侧或者外部贴有60~100mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板,对节能有很大的提高。另外也可以采用190mm厚的混凝土空心砌块加外保温也能达到良好的节能效果。同时,也可采用当地丰富的原材料,利用新技术、新方法、新工艺把农村地区容易获得的稻壳,秸秆等制作成外墙保温材料制品,达到保温隔热效果。

2.2.2屋面与地面

华北地区农村建筑屋面散热量约占总散热量的15%左右,地面约为6%。对屋面的节能设计主要考虑选用密度不大,导热系数小的保温材料,避免屋面重量、厚度过大;同时还要选用吸水率低的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层吸水而降低保温效果。根据屋面的构造情况,选用具有高效保温性能的聚苯乙烯泡沫塑料、矿棉和玻璃棉等材料制品,其保温隔热效果好。在建筑设计时尽量采用坡屋顶防水措施,使其具有更好的防水和保温功能。当然,在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料,并注意地面的防潮设计,可以减少地面散热量,增强保温效果。

2.2.3外门窗

建筑物的热交换,约50%通过门窗传递的,而一直以来,华北农村建筑的门窗建造较为简陋,大部分为单层,且密封性较差,外窗的热损失量较大。为了减少外窗的热损失,在满足自然通风和采光的要求下,减少窗墙比,采用双层窗或单框双玻璃窗,增强其密封性,以此来提高窗的总热阻。外门采用双层,若采用单层应作保温处理,提高外门的保温性能。

2.3建筑采暖设计

华北居民长期以来采用的火炕、火墙、地炕等设施,都是通过每天三顿饭的生活热来采暖,且火炕集供热、睡床、生活、通风四位于一体,具有两千多年历史,至今广泛应用。但火炕的修建现在还是以经验为主,性能褒贬不一。在有些地方,农民生活水平的提高导致以床代炕,引入土暖气以煤供热,增加能源的消耗。从科学角度来看,火炕集传热学、流体力学、燃烧学、材料科学四学科于一身,采用做饭烟气余热,依据蓄热原理,具有较大的节能潜力,所以应将传统炕现代化,采用先进的节能清洁吊炕取代非常落后的灶连炕,煨炕,发挥其节能潜力和利用生物质能(秸秆、茅草等)的优点,对建筑节能意义重大。

2.4建筑照明设计

推行“绿色照明”工程也是对农村建筑节能的一项设计。家用小功率的高效节能灯具,其发光效率比普通白炽灯高4倍以上,使用寿命长5~10倍,节电效率达70%~80%。

3建筑新能源的开发利用,有利建筑节能

3.1太阳能

华北农村地区有着丰富的太阳能资源,建造太阳能综合利用建筑,在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。

3.2沼气能

沼气是一种清洁的可再生能源,在华北广大农村地区各种农作物的秸秆,牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料,沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题,也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用,另外沼液和沼渣可以作为有机肥料,施在农田和果园里。目前我国农村大多采用单户的沼气建设,受技术条件的限制经常沼气产量不足,而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施,集中管理,有效利用资源,这样能使沼气设施能源利用率高,便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。

3.3风能

华北农村地区风力资源十分丰富,可以采用风力发电,风电并网之后,供应建筑。风电具有环保、节能、投资见效快等特点,在风力资源丰富地区宜大力推广。

4结束语

目前,华北广大农村地区由于经济发展不均衡,农村建筑的节能应用还不完善,而建筑的节能设计是缓解能源紧缺的一个重要途径,是关系到国家资源战略,可持续发展和环境保护的一项重要任务,所以地方有关职能部门应该积极制定相关政策,制定农村建筑的节能设计要求,扶持农民对节能建筑的建设,并且提高农民的居住环境质量。

参考文献:

[1]龙惟定,武涌.建筑节能技术[M].中国建筑工业出版社,2011.

[2]赵续民.寒冷地区农村住宅建筑节能的途径[J].山西建筑,2010,(9):10—11.

[3]孙世均.华北农村住宅的节能与环保[J].哈尔滨工业大学学报,2003(6):763~765.

作者简介:贾文花(1983.4——)女,汉,山西子长县人,大学本科学历,助理工程师,研究方向:建筑设计.

节能建筑热工设计管理论文范文第6篇

【摘要】大力发展绿色住宅建筑,对经济社会发展意义重大。以绿色、循环、低碳理念指导城乡建设,有利于提高资源能源使用效率、缓解资源能源供需紧张矛盾、降低社会总能耗、减少污染物排放、促进群众生活方式向舒适型、健康型发展。

【关键词】住宅;节能设计;绿色建筑

1、实现节能建筑的重要性

目前,我国的各项资源需求非常大,一些资源面临枯竭的窘境。为了能够满足人们的要求,促进社会的发展,就需要各项能源的消耗转变到天然能源的使用之中。虽然天然能源的成本相对比较高,但是由于其属于可再生资源,更能够为人们提供长久的服务。目前,我国城市建设得到了高速的发展,建筑物在建设及使用过程中能源消耗越来越高,对于城市生态环境以及人们的身体健康都造成了巨大的影响。据统计,我国城市建筑正在每年以20亿m2的速度不断增多,很多建筑物的能耗都非常高,无疑给国家造成了较大的负担。因此建筑物的建设必须采取节能设计,通过合理利用资源能源来解决资源短缺的问题,缓解资源问题与社会经济发展之间的主要矛盾,促进社会实现可持续发展,保证建筑与生态环形和谐统一的发展,提高人们的生活水平以及生活质量,全面贯彻国家的科学发展观以及可持续发展战略。

2、住宅区建筑节能设计的问题

当前,虽然我国在住宅建筑节能设计方面有所进展,但是在我国住宅建筑节能设计方面还存在很多问题。比如:建筑节能的设计手段落后单一,很多情况下,对于住宅区建筑节能设计只涉及到对房屋外围护机构进行保温设计。对于住宅房屋的热工参数,单独依靠供货产家提供的说明,缺乏可靠性。住宅区的建筑节能设计重视保温和采光材料的选购,但是忽视建筑施工的造价。虽然达到了节能的效果,但是房屋建筑施工的成本过高也不符合节能住宅的要求。我国还处在住宅建筑节能发展的初期,政府和相关企业认为建筑物节能技术和节能产品并不能达到标准的要求,所以住宅区的建筑节能技术得不到支持,难以推进。但是,住宅区建筑节能的设计可以为建筑节能的长远发展提供经验和技术支持,并且有着很大的市场前景。随着住宅区建筑节能市场竞争越来越激烈,要想在建筑行业中抢占先机,就要大力推进住宅建筑产业的发展,完善相关的节能法规和方法,促进国家对建筑节能提供更多的资金支持和技术支持。

3、住宅区建筑节能设计的改进

3.1优化建筑屋面设计

屋顶是建筑物外围护结构中发挥室内外温差传热的重要部分。只有提高屋面的保温隔热性能,才能提高抵抗夏季室外的外热作用的能力。建筑节能屋面主要包括:倒置式屋面、屋面绿化、蓄水屋面和色坡屋面。其中,倒置式屋面是将传统屋面构造中的保温层和防水层颠倒,保温层放在隔水层的上面。屋面绿化可以大幅度地降低建筑物的能量消耗,减少温室气体的排放,增加城市的绿地面积,改善城市的“热岛效应”。蓄水层面的主要功能是利用水蒸发吸热的特点,消耗水层中的热量,从而降低屋面的传热量和屋面温度。色坡屋面是目前最常用的一种屋面。因为现在大多数的建筑物都采用平屋顶,在太阳辐射最强的正午,太阳光线对于坡面是斜射的,但是在平屋顶上是直射的,采用非金属淡色坡面反射太阳光达到了65%,这样可以节约25%的能源消耗。

3.2優化护围结构墙体设计

高层建筑的外围护墙体耗能量较大,占整个建筑物的25%,建筑物的体型变化和耗能成正比,体型越大,耗能越多。因此在国外,一般圆塔形的建筑物比较多,比如美国洛杉矶的好运饭店,法国戴高乐机场的候机楼。因为在面积同样的情况下,圆的周长最短,这样就减少了建筑物外露的面积。因此,高层建筑物的体型变化应该简单。首先,外墙是高层建筑的围护结构中最重要的部分,围护结构采用的是填充材料。其次,为了减轻建筑物的压力,提高保温效能和隔热效果,采用轻质高效的保温材料。最后,围护结构的材料分别放在内侧和外侧,因此在气温比较低的地区,应该把保温层设置在外侧,可以减少墙体内产生的冷凝水[3]。3.3优化门窗节能设计

外门窗是住宅区散热性能最差的部位,其耗能占到总耗能的70%,在其中传热损失为30%,冷风渗透为30%。所以在保证室内通风,温暖和美观的前提下,应该减少住宅区的外门窗洞口的面积,保证外门窗的封闭性,有效防止冷风的渗透,只有这样,才能提高外门窗的保温效果。应该从以下几个方面减少外门窗的传热量:(1)把住宅的窗墙比例控制在一个合理的范围内。住宅的窗墙比是窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)之比。

(2)保证住宅区外窗的封闭性,减少冷空气的渗透。可以使用泡沫塑料密封条进行密封,也可以采用质量较好、密封性能很好的门窗材料。在门框和墙体之间的缝隙间,采用弹性的松软型材料、弹性密封的材料,比如密封膏。在门框和窗扇之间的密封,可以采用橡胶和泡沫密封条,回风槽等。采用各种弹性的压条完成扇和玻璃之间的密封。

(3)提高住宅区门窗的保温性能。在户门和阳台门的设计上,应该考虑到防火和防盗的要求,在门里填充填充聚苯乙烯板或岩棉板等绝热性能比较好的材料,最好选用钢塑复合窗和塑料窗,这样可以避免金属窗产生的冷桥,也可以采用双玻璃和三玻璃。中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射的玻璃都可以有效提高门窗的封闭性。

3.4住宅建筑室内外照明系统节能

应采用绿色照明技术。首先,综合考虑自然采光与照明系统、室内与室外照明系统的有机结合,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分的自动控制开停方式,达到一定的节能效果,其次,应采用高效、环保的绿色节能光源。在满足照明质量的前提下,首选节能LED灯直管细管径荧光灯、紧凑型荧光灯等节能灯具;再次,根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,积极采用各种节能型开关、可调光开关,公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关,走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关,地下车库积极应用光导照明系统。

3.5优化太阳能与建筑物一体化

随着城市经济建设的加快和人们生活水平的提高,城市花园住宅成了居民共同的追求,为了应对严重的能源危机和环境污染,需要大力开发和利用清洁能源,而太阳能就是最好的清洁能源,促进太阳能产品在城市花园住宅区的应用不仅可以实现住宅建筑节能设计的目标,也可以促进未来住宅全部太阳能化。随着太阳能在现代建筑中应用越来越广泛,消费者不仅要求太阳能的节能性,还要求建筑物的美观。太阳能与建筑一体化就是将太阳能设施和建筑物结合起来,利用太阳能集热器,突破传统的屋顶覆盖层的屋顶保温层,不仅可以达到屋顶建筑的简单美观,还可以减低建筑施工的成本。

结束语

综上所述,住宅绿色建筑节能设计主要关键就在于建筑规划,随着现代社会的不断发展,人们对于绿色建筑和节能建筑设计的观念和看法也在不断地提高。坚持绿色建筑和节能建筑的发展,让节能建筑在绿色建筑中发挥更为重要的作用,让两者相互促进,相互作用,从而实现建筑行业的经济效益和社会效益。

参考文献

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[2]战永林,孙建丽.我国节能与绿色建筑政策及执行情况分析[J].改革与开放,2015,07:23-24.

[3]张垚.建筑设计中节能设计理念的重要性与应用[J].科技与企业,2015,09:99.

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