自然能源建筑管理论文范文

2024-03-16

自然能源建筑管理论文范文第1篇

摘要:能源是支撑国家繁荣和经济可持续发展的重要基础,现阶段能源短缺所造成的资源问题日渐凸显。建筑能耗在所有能源消费中所占的比重很大,同时中国建筑市场的规模也是巨大的。由于城市化进程加快而不断增加的能源需求量,更突出了建筑能耗的影响。建筑节能设计要求不采用新技术和新能源。文章分析建筑节能设计中新能源利用的发展状况,对建筑节能的具体实施方案进行研究,并提出在建筑节能设计中对新能源有效利用的建议,从而对促进建筑节能的发展建设起到了积极的作用。

关键词:建筑节能;新能源利用;太阳能

1建筑设计中太阳能的利用

1.1太阳能在全国的分布状况分析

我国的太阳能资源非常丰富,这为充分运用太阳能提供了良好好基础。除了四川盆地等部分区域不适合太阳能使用之外,其他我国的大多数区域均适宜对太阳能开发使用,特别是在西南、西北、华北等地带,太阳能十分丰富,因此应该充分运用好太阳能,使其在建筑节能领域中产生更大功效。

1.2建筑节能中的太阳能利用

(1)被动式太阳能建筑是对太阳能的被动型使用,通过建筑结构自身以实现对太阳能的蓄积和释放,其主要利用建筑顶部和南向开窗来使得日光照进建筑内部,靠建筑内部热能蓄积以存储太阳能,或者直接通过墙体蓄热来实现对光能的积蓄。被动型太阳能利用方式是一个通过合理设置建筑朝向与四周环境、巧妙处理外部结构和内部空间,并合理选用结构、材料以达到对太阳能集取、存蓄、分配与应用的建筑形式。在该类建筑中,通过较好的建筑设计能使得建筑设计和太阳能运用实现巧妙结合。

(2)主动式太阳光建筑是将太阳能结合常规能源有效利用,满足建筑物的生活热水、采暖、空调和生活用电需求。主要应用形式有太阳能热水系统、太阳能采暖系统、太阳能空气集热采暖系统等。太阳能热水是太阳能光热利用最成熟的方式之一,因其技术成熟且经济效益显著,已实现大规模商业化应用。部分地区对建筑太阳能一体化设计已经提出具体实施办法,通过在设计阶段对太阳能热水系统的配套设计提出要求,并列入项目节能验收范围,这对推广建筑太阳能利用有积极的引导意义,值得其他地区借鉴。

2建筑节能设计中地热能的利用

2.1我国地热能分布状况

我国存在着许多质量较高的地热能地区,根据已经发现的两千多地热能点而言,超过150℃高温的地热能点主要于藏南地区、台湾地区和云南西部等地散布。台湾马槽某勘探井的温度达到约193℃,此为当前我国发现地热温度最高的点;云南腾冲热海地热田离地表面12m就能得到约145℃热水;西藏的羊八井地热田钻井水最高温度可达171℃,而温度低于100℃的低中温地热能点的分布则更加普遍,其主要分布于东南沿海、辽东半岛和山东半岛等区域,京、津和黑龙江肇源县、林甸县都存在丰富的地热能源,能够进行应用。

2.2地热能供暖

通过对地热能的合理开发利用,可以节约大量资源,减少环境污染,可以用地热水和换热器为建筑物提供生活和采暖用热水。地热能利用是指以高温深层地下水为热源,利用直接或间接加热系统将热能输送给采暖用户。低温地热能典型供暖体系包含回灌井、地热井、井口装置、调峰装置和换热站,地热与锅炉采暖体系除热源类型以及因低温热源所对应的终端散热装置配备需求不同以外,其热能循环体系无显著差异。总的来说,调峰装置地热采暖系统具有良好的经济效益,特别是在资源合理配置方面,不仅充分利用开发的地热能源,提高热用户数量情况相应提高供热水平,同时供热费用也比其他类型的供热方式低。

3建筑节能设计中风能的利用

风能是我国最有前途的新能源之一,取之不尽用之不竭。城市中的建筑密集,风力较弱,因此,小型风力发电场主要出现在城市的高层建筑和屋顶上。在高层建筑之间有较强的气流,如果安装涡轮发电机和风力发电设备可以产生的足够的电量。这一原理并不复杂,只要我们站在高层建筑物之间就能感受到强烈的风,两楼之间有垂直的墙面,这里的风不会被吹散,风向固定所以比开阔地带的风更强劲,可以直接带动涡轮机发电。在城市中一般将风力涡轮机安装在城市建筑的屋顶上。

4当前建筑节能设计中新能源利用面临的问题

建筑节能是当今世界建筑界共同面临的一个重要技术领域,也是缓解全球能源短缺、改善环境质量的有效途径。在中国,太阳能建筑的推广应用将近30年的发展过程,积累了一定的经验,但仍存在许多问题和不足。主要问题:没有统一的生产,建筑材料需要进一步发展,施工和质量问题造成的效果降低。此外,风力發电和太阳能光伏发电由于技术研究开发方面和生产成本等因素,在实际应用过程中还有许多困难。但中国在全球的能源消费量已经位居高位,巨大的能源需求,导致中国的能源供应和需求之间的矛盾。因此,有必要继续发展可再生能源建设资源。在当今雾霾不断的环境下,生活和办公空间是否健康、舒适、绿色、环保,也受到全社会的普遍关注。

5结束语

节能建筑的生产成本较高和技术难度较大,这是一个新能源的推广利用相对缓慢的重要因素,并且人们对生态危机和能源危机缺乏有效认识。同时,缺乏有效的刺激方案也导致了新能源的推广缓慢。因此,政府和有关单位应在提高对上述形势认识的基础上,及时掌握和制定新能源结构调整战略,开展新能源利用、开发推广等有效活动,并提出实施办法和标准。我们坚信,随着与建筑节能建筑和新能源广泛利用研究的逐步深入,我国今后的生态和能源危机将逐步改善,让发展走向可持续的道路。

自然能源建筑管理论文范文第2篇

摘要 针对建筑构造课程教学中存在的3个问题,从选用教材+图纸+图集教学资源、构建PBL+CBL教学方式、采用阶段式课程设计模式3个方面对建筑构造课程教学改革进行探讨,旨在提高教学质量,培养出创新型、应用型人才。

关键词 建筑构造;教学方式;课程设计

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.068

Key words Construction;Teaching methods;Curriculum design

农业建筑环境与能源工程专业是工学门类农业工程类本科专业。农业建筑环境与能源工程专业主要培养具备现代设施农业工程、农村能源工程、农村城镇(社区)建设与规划等方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在可再生能源工程、设施农业工程、工厂化高效农业系统、节能、环境工程开发利用等领域从事规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作的高级工程技术人才,使其受到建筑工程师、农业生物环境和可再生能源工程师的基本训练,具有本专业工程项目建设可行性论证、工程規划设计、施工与运行管理等基本能力[1]。目前,我国农业发展处于关键时期,现代设施农业、生态农业、观光农业等各类高效农业示范园区发展迅速,农业的可再生资源开发、农村的节能、环境保护等问题逐渐成为关注的热点[2]。为了建立合理的农村能源系统,优化农村生态环境,农业建筑环境与能源工程专业教育涉及的范围越来越广,已逐步成为适应和促进农业现代化发展的有生命力的专业[3]。

课程是人才培养的关键,课程质量直接关系到人才培养质量。核心课程是整个课程体系的精粹和升华,是奠定学生职业生涯发展和就业竞争力基础的主要途径[4]。建筑构造是农业建筑环境与能源工程专业的一门核心课程,是研究房屋各组成部分的组合原理和构造方法的一门综合性技术课程。通过该课程的学习使学生系统掌握房屋构造设计的基本原理,完整掌握结构、施工与建筑之间的密切关系,辨证地理解构成建筑的基本要素之间的关系和建筑发展的基本规律[5]。该课程的教学质量影响着未来学生的职业素养和能力培养。建筑构造作为一门专业核心课,也应与时俱进,不断深化教学改革,提高教学质量,培养出创新型、应用型人才。

1 目前课程教学中存在的问题

建筑构造课程一般包括理论课和课程设计2个环节;理论课主要是讲授书本内容,课程设计一般是在理论课结束后集中7 d进行。这种教学方式虽然便于教学组织,但难以激发学生的学习兴趣,教学效果不理想,主要存在以下问题。

1.1 传统纸质教材内容有局限性

传统纸质教材存在三大不足之处:一是由于教材编写与出版有一定的周期性,建筑行业的技术规范和条例与时俱进,不断出台,教材内容与当今建筑业的快速发展相比有些滞后,难以全面反映新材料、新技术、新工艺在构造上的应用[6],比如断桥铝合金等新型门窗教材鲜有详细介绍。二是构造部分的知识点覆盖面过窄。我国幅员辽阔,各地气候条件差异较大。《民用建筑热工设计规范》将我国气候特征划分为温和地区、夏热冬暖地区、夏热冬冷地区、寒冷地区、严寒地区5个气候区。不同地区气候差异较大,建筑墙体、屋面、门窗等外围护构件构造设计、构造方式存在一定差异。教材内容覆盖面过窄,内容不全面,难以系统介绍各区域建筑物的构造组成。三是构造示例图分散在各个章节中,系统性和整体性不强。教材各章节示例图虽然具有典型代表性,但通常是就某一知识点配备相应示例图,这些示例图不是同一工程项目,各章节图形的衔接性与连贯性不强,不利于学生工程整体性思维的培养[7]。

1.2 课堂教学方式单一化

建筑构造课程以教师课堂讲解、学生被动听讲方式为主,教师缺乏与学生的交流互动。课堂教学基本采用填鸭式教学,形成课堂上教师忙着讲授书本内容,学生忙着记笔记,课后学生考完就忘的局面。建筑构造课程的特点之一就是实践性很强,强调理论指导下的实践活动。但是,目前这种教学方式下培养的学生普遍存在“重理论,轻实践”的问题[8]。若要改变这种状况,必须对教学方法和手段进行改革,打破教学中教师唱主角、学生被动接受的模式,让学生带着兴趣学习,能运用理论知识指导生产实践,然后将实践中发现的问题带到课堂上来寻求答案,让学生真正成为课堂上的主角,让理论知识与生产实践有机结合起来。

1.3 课程设计组织不合理

建筑构造课程设计一般采用传统的集中式课程设计模式,即在理论课程结束后集中布置并完成课程设计。这种模式的缺点是学生接受任务迟,查资料、做方案、多方案比较、定方案、绘制图纸、答辩等环节要在7 d内完成。学生一边要忙于多门课程的期末复习备考,一边要独立完成教师布置的课程设计;学生与教师、学生与学生之间没有充足的时间交流和沟通探讨[9]。学生对设计所参考的规范了解与查阅不够,更有甚者因为时间紧迫,干脆直接抄袭其他资料上的案例。在这种学生对课程设计应付了事、流于形式的状况下,课程设计质量普遍不高,难以达到课程设计的教学目的。上述问题的存在使得建筑构造的教学效果不尽如人意,难以满足创新型和应用性人才培养目标,亟需进行教学改革。

2 课程教学改革

针对目前建筑构造教学中存在的问题,笔者对2015—2016级农业建筑环境与能源工程专业的建筑构造课程进行了教学改革。

2.1 选用教材+图纸+图集教学资源

在教材选用上,尽量选用新编写、新版本的教材,教材内容能反映工程技术的现状。建筑构造课程中需讲解大量的构造详图,学生难以读懂这些二维构造详图。教师将在施工现场拍摄的实物照片和施工过程照片制作成多媒体课件,能帮助学生将难以理解的复杂构造形象化,在调动学生学习兴趣的同时也提高了课堂教学效率。为了使理论知识与实践工程紧密结合,笔者将现行的构造规范、标准、图集整理成册(电子档),同时选择一套合适的施工图纸(电子档)一并发给每个同学。构造规范、标准、图集拓展了教材中有限的构造知识点,教材中分散的构造知识点能在这套施工图纸中统一讲解。同一工程中的构造设计图例衔接性与连贯性很强,能训练学生形成工程整体概念的思维[10]。这些资料作为教材的有益补充,学生人手一份,在课堂教学中随时应用。学生普遍反映一些抽象、复杂的内容变得形象、直观和便于理解,理论和实践结合更加紧密,使学生的学习效率大大提高。

2.2 构建PBL+CBL教学方式

PBL是指“基于问题式学习”或“问题导向学习”,它是以问题为基础,在指导教师参与下,以学生为主体,围绕某一专题问题进行研究的学习过程。PBL教学中,主动学习贯穿其全过程,学生成为一个自主或自我调节的学习者,学生获得知识主要靠自己。CBL是以案例为基础的教学模式,它以学习案例形式开展小组讨论式教学,紧密联系实践。CBL教学模式是在 PBL教学的基础上加以改进,并集合PBL教学的优势,教师运用精选出来的案例材料,让学生通过资料查阅及独立分析解决问题的过程,培养学生的思维能力。最后,由讲授教师对范例进行讲解,适当加入该领域的最新研究进展,极大地培养学生的工程实践能力。PBL+CBL教学方式的基本教学流程包括选择典型案例、问题设计、引导学生自学、组织讨论和总结、统计分析、形成总结反思[11]。在楼梯构造、屋顶构造等章节教学中采用该教学方式,首先布置学生课前应预习的内容和应收集的资料,课堂上再引导学生思考,将构造设计变为可探讨的教学内容,通过个体思考和小组讨论得到的知识会深刻印在学生脑海中。该教学方式既能明显提高学生的学习兴趣和积极性,又达到了举一反三的学习效果,使枯燥的课堂理论学习变得生动活泼、直观有趣[12]。

2.3 采用阶段式课程设计模式

阶段式课程设计教学模式是将课程设计与理论教学同步进行,根据理论教学进程对课程设计内容进行合理分解[13]。在这种模式下,在建筑构造课程第1周就将课程设计布置下去,课程设计根据理论课进程分解成几个阶段同步进行,比如在讲解墙体构造时,学生依据课程设计任务书的要求进行墙体构造设计;讲解到楼梯时,学生即可进行楼梯部分的设计等。平时教师应加强监督,分阶段检查课程设计成果;理论课程结束后,学生整理和上交课程设计成果,集中进行答辩。这种阶段式课程设计模式能激发学生的积极性和主动性,发挥学生的潜力,培养学生独立思考和独立工作的能力,使理论和实践及早结合起来,在阶段式课程设计模式下学生的思维能力、创造能力、运用理论知识解决实际问题的能力都会得到充分挖掘和发挥。

3 结语

建筑构造课程的教学改革是一项长期的教学任务,需要不断探索、创新和与时俱进[14]。通过2年來的改革实践,已取得一定成效,为培养创新型、应用型人才发挥了重要作用。但在探索过程中也发现一些问题,比如目前单一的闭卷课程考核方式难以准确反映学生的实践能力、在学校现有教学管理模式下理论教学与实践教学在时间安排上有脱节等。因此,今后改革的方法和措施还需要在教学实践中不断检验,不断提高与完善,以取得更好的教学效果[15]。

参考文献

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[9] 卢红霞.房屋建筑学“案例+项目”教学模式探索[J].安徽建筑,2018,24(5):283,295.

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[15] 王杰青,朱军贞.园林树木学课程教学改革探讨[J].安徽农业科学,2013,41(9):4224-4225.

自然能源建筑管理论文范文第3篇

摘 要:在我国经济迅速发展的情况下,建筑业也在不断地蓬勃发展,建筑业每年需要花费的资金占有国有资金很大的一部分。因此,人们开发了新能源的同时便想能否将建筑节能与建筑设计中的新能源加以利用,将二者融合在一起,利用节能减排的方式,丰富的新资源和先进的产业优势,將为新能源建筑应用带来得天独厚的优势。这样,我国的建筑业便把建筑节能和建筑设计中的新能源充分的结合在一起。本文对建筑节能和建筑设计中的新能源利用进行了剖析并。

关键词:建筑节能;建设设计;新能源利用

引言

建筑节能与建筑设计的发展,在目前取得了突破性的成就,很多方面的工作,在整体上取得较好的发展。同时,为在建筑节能与建筑设计方面不断提升工作成绩,需在新能源的利用上,不断巩固和加强才能为今后的长久发展,奠定坚实的基础。

一、我国现阶段建筑行业能源消耗的现状

随着我国社会经济的高速发展,环境保护工作也逐渐日趋重要,只有在实际生活中强化节能减排的工作,才能应对全球气候变暖的现状。因此我国也特别重视在建筑行业中节能降耗的工作,积极鼓励新能源的利用,促进我国建筑行业的快速发展。近几年来,在国民经济快速增长的趋势下,很多地区都出现了能源紧张的局面。我国又是位于世界第二能源的消耗大国,能源紧张的局面越发严重。一个国家中能源供应是保障经济和社会发展的基础条件,因此必须重视在建筑行业中使用新能源的策略。

二、建筑节能与建筑设计中新能源利用的方式

合理设计建筑围护结构的热工性能,努力提高采暖、制冷、照明、通风、给排水等系统的运行效率,充分利用可再生能源,合理有效用能。

2.1对于太阳能能源的利用

太阳能具有无污染、成本低且可再生性强的特点,且太阳能的应用范围极广,能够转换为电能等其他能源,我国关于太阳能的开发和利用一直处于世界前列,但是目前尚未能有效地将太阳能与节能建筑有效整合,充分利用太阳能资源必定是未来节能措施的重点。太阳能可广泛用于建筑行业,包括太阳能发电、主动式太阳能空调及采暖、被动式太阳能采暖及供热水等方面。

2.2对于地热能的利用

2.2.1地热能供热、供暖系统

地热能可以用于发电、供暖和空调制冷,其中利用地热能源进行发电是最重要的方式。地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其中基本原理与发电相似,都是将能源进行转换,首先将地热能转换为机械能,在将机械能转换为电能。地热能发电基本原理其实就是将地下的热能转变为机械能,再转变为电能。地热能也可以直接用于采暖空调、烹饪、沐浴和暖房。地热能由于利用方式比较简单,经济性能较好,已经在多个国家开始利用。

2.2.2土壤源热泵空调系统

空气源热泵系统、地表水热泵系统、地下水热泵系统都是建筑空调系统中对于天然能源的一种利用方式。土壤源热泵空调系统属于一种能源循环的利用方式,它是将地球表面浅层的地热资源作为冷热源进行能源转换,不受地域、资源的限制,不仅无处不在,还属于清洁能源。而且不会将热量、水蒸气以及细菌排入大气环境中,是一种可持续发展的技术。与传统的空调系统相比,运行费用可以节约百分之四十左右,运行费用非常低,可以在我国大多数地方进行使用。还有一个优点就是占地面积非常少,可以在地下操作,节省大量的空间。还属于一种绿色环保的资源,没有燃烧,没有排烟以及废弃物,与空气源热泵相比,排放量可以减少大约40%以上,与电供暖相比,可以节约70%以上。自动化程度也比较高,最大限度地利用了能源。

2.3墙体节能

围护结构是建筑建造中最为消耗能源的环节,其中墙体是围护结构的重要组成部分,换言之,墙体的建造是整个建筑中消耗能源最高的部分,因此成功实现墙体节能,那么节能建筑的构造便迈向成功一大步;以往建筑的墙体材料多采用的是实心粘土砖,不仅大量消耗能源,而且保温性能较差,多数情况下不能满足正常保温隔热的规定需求;而空心的抹灰砖墙传热系数较高,能有效达到保温功能,且空心砖能够节约建筑材料,兼具节约能源的性能,因此应加大空心砖墙和空心砖墙复合墙体技术的推广和应用。

2.4门窗节能

除墙体建设外,门窗建造也是能源消耗比例较高的建筑部分,从门窗方面达到节能的目的。

一是可减少门窗的数量,但要注意考虑整体建筑的采光、通风情况,在保障采光通风良好的情况下,可有效减少门窗的数量。

二是根据不同地点的门窗功能采用不同的材料和不同的技术进行合理改造,有效保障门窗功能的情况下,实现更加优良的性能;如可通过密封膏弹性密闭型材料、弹性松软型材料、边框设灰口等,对墙和门窗框的间隙进行密封处理,从而改进住宅门窗的保温性能。

针对阳台等处的门窗可采用岩棉板和聚苯乙烯板填充门的空腹,从而满足门窗防火防盗的功能;此外,也可大力推广使用镀膜玻璃、中空玻璃、辐射性较低的玻璃,能够充分利用自然资源,同时减少对生态环境的破坏。

2.5夜间通风

风能、太阳能等均是大自然给人类的恩赐,干净且能再生,人类应充分利用自己的智慧和技术,最大程度地利用自然资源,减少不可再生资源的消耗,保护自然环境;节能建筑在设计和构造过程中应充分利用当地的自然环境和气候,注重自然风能的利用,通过相关的技术和材料,有效循环自然风能来实现保温、降温及通气的性能。

可将夜间冷风引入建筑物内,与建筑内部热空气进行交换达到降温的目的,同时外围墙体的建造材料具有隔热的功能,能够发挥显著的蓄冷功能,有效维持夜间外来风的降温效果,持续保持温度适宜的环境,针对比较炎热的地方或是夏季有效实现夜间通风,能够减少电能的消耗,减少碳排放量,减缓全球变暖的趋势。

三、新能源的开发和利用

根据数据统计分析,我国建筑行业的能源消耗比例在各个行业中占据首位,不断推行节能建筑的构造,不断研究新兴的节能技术和材料,不断开发和利用新能源和自然资源,建造更多的节能建筑是降低建筑行业能源消耗的有效措施。首先国家部门需要制订相关政策,加强对高耗能的控制,不断推进对旧房、旧建筑物的节能改造。

但是与此同时同样浪费了较多的人力和物力资源,因此国家政策的制订应充分考虑建筑行业的大局,将节能建筑纳入城市规划的范围中,在推进城市化建设过程中逐步完成节能建筑的构造,其次国家应该加大对于新材料和新能源的研究力度,大力招揽专业的人才,加大资金投入力度,加快我国节能技术及节能资源的利用进程,解决好绿色建筑构造中存在的问题,如太阳能的采集及利用、地源热能、污水的处理等问题。

节能建筑应严格遵循减少污染和资源节约的原则,尊重自然,使自然和建筑能够协调统一,尊重当地生态环境,充分了解自然环境,寻求人的行为和自然环境的协调统一。对自然资源要合理且高效的利用,同时对环保、建筑节能、节材、节地、节能、节水等因素之间的辩证关系。建设建筑物时,建筑师应该结合公众需要,根据当地气候条件通过相应的设计策略及简单的实用技术,达到建筑材料的高效利用。

四、结束语

本文对建筑节能与建筑设计中的新能源利用展开讨论,现阶段的工作当中,新能源应用已经取得了非常大的突破,在很多工作上都做出了卓越的贡献。日后,应继续在新能源的利用上,积极开展深入研究,健全建筑节能与建筑设计体系,推动地方建设的长久发展。

参考文献:

[1]荆可歆.探究建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J].建筑设计管理,2016,33(06):91-93+96.

[2]王廷富.建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J].江西建材,2014(09):25.

自然能源建筑管理论文范文第4篇

1 自然通风的原理与模式

建筑的自然通风从动力来源上可分为完全自然通风和机械辅助自然通风两种模式。完全自然通风是由来自室外风速形成的“压差”和建筑表面的洞口间位置及温度造成的“温差”形成的室内外空气流动。按照热力学原理, 建筑室内温度有沿高度逐渐向上递增的特点。该特点是建筑随层高增加而使上下之间温差加剧的主要原因, 设计师也经常利用这一点, 挖掘建筑自然通风的潜力。机械辅助自然通风是利用温差造成的热压和机械动力相结合而形成的室内外空气对流。与完全自然通风相比, 虽然建筑内局部作为辅助动力的机械装置要消耗一定的能源, 但通过这种装置重新组织气流, 甚至在局部“强迫”气流改向, 可以使自然通风达到更好的效果。在这两种通风模式中, 屋顶都是形成温差, 组织气流的重要环节, 在整个自然通风系统中起着重要作用。

2 屋顶在完全自然通风中的作用

当室内存在贯穿整幢建筑的“竖井”空间时, 就可利用其上下两端的温差来加速气流, 以带动室内通风, 其实质就是“温差—热压—通风”的原理。作为建筑共享空间的中庭就可以胜任这个“竖井”的职能, 一般来说, 其所占空间比例以超过整幢建筑的1/3为宜。这种中庭的屋顶一般都具备两项性能: (1) 它们能让阳光射入中庭, 将中庭内空气加热并产生上下温差; (2) 它们是全部或局部可开启的, 在需要通风时能让气流找到出口。赫尔佐格设计的德国林茨城的HOLZ大街住宅区, 每幢住宅楼的显著特征是带玻璃顶的共享中庭。这个中庭贯穿建筑五层并稍稍高出两侧房间的屋面。冬天, 阳光透过玻璃屋顶直射进来, 中庭屋顶的侧窗关闭, 使中庭成为一个巨大的“暖房”, 到了夜晚, 白天中庭储存的热量又可以向两侧的房间辐射;夏天, 中庭屋顶的侧窗开启, 将从门厅引进的自然风带着热量一并排出, 使建筑在夜间能冷却下来。当建筑体量小, 内部的“竖井”空间高度不够形成有效温差时, 也可以做成冲出屋面的竖向突兀空间。位于英国中部Solihull的一座办公大楼, 以突出屋面的“太阳能烟囱”的自然方式满足办公空间的照明与通风。这些“太阳能烟囱”的北面为玻璃天窗, 天光由此洒向建筑的中心区域。天窗对面为自动控制的活动板, 将其打开时, 阳光从“烟囱”南侧射入室内加热顶部的空气, 在热压的驱动下气流由外墙的窗户引入, 上升后由“烟囱”排出。可作为“竖井”空间的, 除了中庭外, 还可以利用建筑的楼梯间。冲出屋面的突兀空间除了做成烟囱外, 还可以做成风塔、风帽的形式。如何使那些突出屋面的部分在外观上和屋顶协调, 甚至使其成为整个建筑造型的亮点, 对每个建筑师来说既是挑战, 更是机遇。

3 屋顶在机械辅助自然通风中的作用

对于很多地区的建筑来说, 完全自然通风并不是每个季节都适宜的;有些建筑受特定条件的制约, 也不具备低进高出的气流走廊。这时的建筑自然通风就必须借助机械装置的辅助, 或者是根据不同时段、不同季节进行完全自然通风和机械通风的轮换。英国诺丁汉大学朱比丽分校的主体建筑具备两套通风措施:在室外气候温和的时候, 气流在凹进的中庭入口的引导下, 经过大门口上部开启的百叶进入中庭内, 再由中庭另一端屋顶上的玻璃百叶排出, 这时是完全自然通风模式。在酷热或严寒季节, 建筑的门窗关闭, 新鲜的空气通过屋顶上风塔的机械抽风和热回收装置被引到风道中, 然后进入各层楼板的夹层空间, 进而在楼板低压发散装置的辅助下进入室内;而废气的排出是通过走道和楼梯间的抽风作用, 最终又回到风塔上部, 经过热回收和蒸发冷却装置, 最终由风斗排出, 这时采用的就是机械辅助的自然通风模式。太阳能集热片被集成在中厅屋顶的吸热强化玻璃中, 其吸收的热能用于驱动机械抽风装置。

4 屋顶内部的自然通风

屋顶除了作为整个建筑自然通风系统的一个组成部分, 利用天窗、烟囱、风斗等构造为气流提供进出口外, 本身也可以成为一个独立的通风系统。这种通风屋顶内部一般有一个空气间层, 利用热压通风的原理使气流在空气间层中流动, 以提高或降低屋顶内表面的温度, 进而影响到室内空气的温度。在日本的O M阳光体系住宅中, 室外空气由屋顶下端被吸入空气间层, 并被安装在屋顶上的玻璃集热板加热, 受热后上升到屋顶的最高处。屋顶最高处设置了空气处理装置, 包括空气阀门、热交换盘管和一个小型风机。这个装置既能将加热过的空气通过管道送到建筑的各个角落, 又能将不需要加热的空气由排气管排出。在德国慕尼黑的一项将仓库改造成设计工作室的工程中, 原有外围护结构的热工性能无法满足新的用途。建筑师赫尔佐格在室内加建了一层包裹住整个屋顶及大部分外墙内表面的薄膜, 使薄膜和原有外围护结构间的空气成为一道阻热层, 起到了保温和热缓冲的作用。在屋顶上分别设置了连通空气阻热层和室内空气的风帽, 使这个简单的小建筑可自由地选择机械通风, 通过室内自然通风或空气阻热层内通风中的某一种或多种通风模式, 来调节室内气候。

5 结语

利用热压进行自然通风的原理虽然简单, 但选择具体构造或技术措施时还需要根据建筑的功能和地理位置考虑;仅有定性的设计还不够, 为了使通风起到实质性的制冷或采暖效果, 需要对进出风口的气流量、进出风口开关的时间、中庭屋顶的采光量、机械抽风装置的运转时间等参数进行定量的计算。这时往往需要借助风洞模型或计算机模拟实验等方法才能得到精确的数值。本世纪是环保的世纪, 是可持续发展的世纪。降低建筑能耗, 使建筑的人工环境与自然环境达到动态的平衡, 将是建筑在满足了基本的使用功能和美学要求后应追求的更高目标。屋顶的相关构造和设备配合建筑的其他围护结构体系创造的自然通风的条件, 使建筑在实现以上几个目标方面具有更大的潜力。

摘要:结合自然通风的基本原理和国外的一些建筑实例, 分析了现代建筑屋顶在建筑各种自然通风系统中的作用, 提出了屋顶应采取的相关构造措施, 以节约建筑能耗, 保护人类身心健康。

关键词:现代建筑,屋顶,自然通风

参考文献

[1] 宋德萱.节能建筑设计与技术[M].上海:同济大学出版社.

自然能源建筑管理论文范文第5篇

【摘要】经济的发展、社会的进步都离不开能源,对于学校而言,能源更是确保学校正常工作的必不可少的重要条件。然而,在实际的学校管理中,能源浪费与能源不合理利用等现象比比皆是,这大大增加了学校的经济负担,严重影响到了学校的办学质量,也违背了资源节约型社会的初衷。为此,深入了解学校能源管理的状况,并提出相应的解决之策,成为学校管理的工作重点。本文主要针对学校能源管理的相关问题进行深入研究,希望增强学校的节能意识,提高学校的能源节约能力,逐步向资源节约型学校迈进。

【关键词】学校;能源管理;对策

一、学校能源管理的状况

近年来,在我国政府大力倡导建设“资源节约型社会”的影响下,很多学校领导开始关注和重视学校能源管理问题,在探索降低学校能耗管理的过程中,学校师生的节能意识有了很大程度的提高,并付诸于实践。然而,不可否认的是,我国学校能源管理中依然存在着一些不尽如人意的不良状况,这些问题严重影响到学校的可持续发展以及资源节约型社会的构建。

(一)能源浪费问题严重

众所周知,我国能源十分紧缺,节约能源应该成为我们每个人的自觉行为。作为能源消耗大户,我国很多学校能源用量十分庞大,有的学校对锅炉房、办公室等各个部门的水电消耗缺乏指标控制,学校“长明灯、常流水”等能源浪费现象突出,还有的办公室、实验室等不管有没有人在,空调、电炉常开,能源浪费问题严重。

此外,有的学校在建设和引进能源设备时,没有将长远的节能问题考虑进去,导致一些供水、供电、供暖等基础设施陈旧老化,甚至一些线路超负荷运转,能源在传输过程中浪费现象突出。

(二)能源管理制度不健全

制度是确保运行的关键,然而,很多学校都将學校管理的重点放在学生学业管理方面,忽视了节能制度的制定。学校节能制度不健全,缺乏学校节能制度的约束,导致学校各个部门为了争取自己利益的最大化而频繁增加各类电器等能耗设备,学校整体能耗增加了,并且学校能耗管理工作缺乏制度保障,能源管理难以为继。

同时,在实际的学校管理中,能源管理往往交由后勤部门负责,由于没有建立健全能源管理制度,后勤部门在能源管理中也仅限于抄表、采购、维修等方面,对于学校各个部门的能源供应和管理方面难以插手,能源管理缺乏实效。

(三)能源管理人员专业素质低下

就目前而言,我国多数学校都缺乏具有专业知识的能源管理人员,有的学校聘用本校教师家属进行能源管理,能源管理人员本身素质不高,再加上缺乏专业性的培训教育就上岗,多数学校能源管理人员对能源管理缺乏深刻理解与认识,更欠缺专业性的能效分析、节能挖掘、节能监管等知识,再加上学校能源管理工作量大,很多能源管理人员根本没有时间和精力去深入探求专业的能源管理问题。

二、学校能源管理的对策分析

在社会主义市场经济条件下,我们应该认识到能源是非常重要的商品,既然是商品,我们就应该将市场管理体制引入到现代学校的能源管理中来,通过各种方法和途径引导全校师生和工作人员树立起节能意识,能源节约从我做起,促进学校能源的合理运用。

(一)树立节能意识,杜绝能源浪费

能源是学校非常重要的资源,我们要充分利用学校宣传栏、网站、校园广播、班会等一切可以利用的资源进行节能问题的宣传和教育,使学校的每一份子都认识到节约能源的重要性,从而树立起节能意识。

首先,增强学校领导的节能意识。由于学校的很多设施的购置离不开校领导的批准,所以,要通过研讨会、播放节能宣传片等方式提高学校领导的节能意识,在一些能源设施的购置上,本着节能、环保的原则进行添置,避免只顾眼前利益的短浅行为。同时,提高校领导的节能意识,还可促进学校供水、供电、供气等陈旧设施的更换与维护,减少能源在传输中的浪费。

其次,增强学校老师的节能意识。老师的节能意识的强弱直接关系到与之接触的学生对节能问题的认识,所以,可通过观看节能宣传片、写节能专题论文、部门能源用量控制等措施增强学校老师的节能意识,减少办公室、实验室等能源浪费现象。

最后,增强学校学生的节能意识。学生在学校中占据主体地位,学校节能离不开学生的广泛参与。我们可通过教育、引导等方式使学生认识到能源的重要性,引导学生节能从节约每一滴水、每一度电开始。

(二)健全管理制度,确保能源管理确有实效

要想实现学校能源管理的有效运转,必须健全能源管理制度,实现“以制度管人”的能源管理方式。为此,必须建立健全学校能源管理体制,从能源的采购、供应、使用,到能源的监督、清算,都应进行严格的管理与控制,并有专门能源管理部门和人员做好相应记录。

健全能源管理制度,最重要的是实现定额管理制度。不管是办公室,还是实验室,抑或教室、宿舍等,只要是涉及到能源的地方,都要在近期能源实际耗用量的基础上,进行合理的定额限制,对于定额以内的部分,学校承担能源费用;对于超过定额的部分,可以制定合理的能源超额管理办法,由使用人员承担部分费用;对于长期未超额的部门或组织给予一定的奖励;对于长期超额的部门或组织给予警告或处罚。而对于公共场所的水电能源则可实行装表计量制度,按照既定限值合理使用能源。

此外,还可明确规定各种节约能源的具体行为,如必须使用节水龙头、节水型器具和节能灯具;必须配备水电计量设施;浴室必须实行IC卡计费系统管理,按实际用水时间计费;绿化必须采取节水灌溉方式;有条件的应当使用中水或雨水;景观用水不得使用自来水等取得了很好的节能实效。

(三)加强培训,提高能源管理人员的综合素质

首先,对在职能源管理人员进行考核培训,提高在职工作人员的综合素质。对学校能源管理人员进行全面考核,包括节能意识、能源管理能力、能源管理专业素养等等,针对不同层次的人员进行不同的培训与安排,如节能意识强的工作人员可进行能源管理专业方面的培训,并安排监督管理学校各个部门的节能状况;能源管理专业强的工作人员可进行实际操作方面的培训,并采取各种措施负责降低学校能耗。

其次,招募节能意识强、专业素质高的专业性人才,为学校能源管理注入新的活力。招募综合素质高的专业性人才进行能源管理,尽量减少教师、领导家属管理的情况,并可实行“基本工资+绩效奖金”的薪酬制度,合理估算能源管理人员为学校节约的能源金额,将节约的能源金额按照一定比例奖励给能源管理人员,激励管理人员进一步提升能源节约空间。

三、结束语

综上所述,学校能源管理中存在着浪费严重、管理制度不健全、管理人员素质不高等问题,这些问题的解决离不开全校师生以及所有工作人员的共同努力。我们学校的每一个人都树立起了节能意识,那么,资源节约型校园还会远吗?我们社会的每一个人都树立起了节约意识,那么,资源节约型社会还会远吗?

参考文献

[1]陈彤宇.高等学校能源管理系统平台的研究[J].山东社会科学,2012(S1).

[2]杜致平.学校能源管理状况与对策探究[J].中国教育技术装备,2009(32).

[3]赵宁宁.基于复杂性思维下的学校管理研究[D].河南师范大学,2011.

自然能源建筑管理论文范文第6篇

【摘要】 随着物联网、云计算、大数据等信息技术的高速发展,传统电力行业渴望借助信息化手段来促进自身的战略转型,“互联网+”智慧能源应运而生。“互联网+”智慧能源利用了互联网思维与传统能源运营模式的融合,未来将在许多方面对我国的能源利用方式进行优化。本文通过分析实施“互联网+”智慧能源的现实意义,预测了“互联网+”智慧能源的发展趋势。

【关键字】 互联网+ 智慧能源 “互联网+”智慧能源 能源互联网

一、引言

2009年,包括IBM专家队伍在内的国际学术界提出,互联互通的科技将改变整个人类世界的运行方式,涉及数十亿人的工作和生活,因此学术界开始提出要“构建一个更有智慧的地球”,提出智慧机场、智慧银行、智慧铁路、智慧城市、智慧电力、智慧电网、智慧能源等理念,并提出通过普遍连接形成所谓“物联网”,通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来,使人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到全球的“智慧”状态,最终实现“互联网…+…物联网…=…智慧的地球”。同年,一些中国专家学者发表了“当能源充满智慧”、“智慧能源与人类文明的进步”等论著,引发业界对智慧能源的关注,智慧能源的概念也從此正式进入人们的视线。

2015年7月4日,国务院印发了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,其中涵盖了11…条具体的行动指导意见,包括推进能源生产和消费智能化,建设分布式能源网络,发展基于电网的通信设施等。2016…年2月,国家发展与改革委员会、国家能源局以及工业和信息化部联合下发《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,提出要发挥互联网在变革能源产业中的基础作用,推动能源基础设施合理开放,促进能源生产与消费融合,提升大众参与程度,加快形成以开放、共享为主要特征的能源产业发展新技术、新模式和新形态。城市的发展离不开能源,智慧能源尤如社会与经济发展的血脉[1],智慧能源作为节能环保和新一代信息技术融合的新兴产业,正在我国乃至全球引发技术和产业革命。

二、发展“互联网+”智慧能源的重要意义

2.1 “互联网+”智慧能源将彻底改变能源结构布局

可以预见,可再生能源将是未来能源领域的“主角”,而依靠“互联网+”智慧能源,可以大大降低(甚至消除)因可再生能源发电的波动性对电网安全稳定运行带来的影响,并在保障可再生能源发电优先上网的情况下实现电网运行的全局性优化。由此,“互联网+”智慧能源的发展,将大大促进可再生能源发电的规模化发展,彻底改变现在的能源结构。

2.2 “互联网+”智慧能源将大幅度提升能源综合利用率

能源综合利用效率低、能源利用粗放是当前我国能源消费的主要问题。运用互联网思维,加快推进能源全领域、全环节的智慧化发展,在生产、运输、消费和存储等各环节推动能源互联网的发展,重塑整个能源系统。借助云计算、物联网和大数据分析等信息化手段,可以实现能源数据和设备信息的存储、展示、计算、分析,实现能效的综合管理,从而大大提升能源综合利用效率。

2.3 “互联网+”智慧能源将有效促进储能技术向多元化发展

在提倡清洁能源的今天,储能技术的突破将保证清洁能源的可持续发展。“互联网+”智慧能源的发展对储能的需求日益迫切,这些需求会导致大幅增加对储能技术研发的投入,从而正向激励和推动储能技术的发展。分布式储能结合分布式发电、需求响应、电能辅助服务等,可能会成为未来应用热点,储能技术将实现多元化发展。

2.4 “互联网+”智慧能源将有效保障我国的能源安全

通过“互联网+”智慧能源,能将能源密度不高的可再生能源就近配置,达到自给自产,不过分依赖外国进口资源[2];同时,互联网能够在一个较大的范围内对能源资源进行调控与整合,提高能源资源供给的灵活性;通过对能源数据进行大数据分析,能够发现并有效预警对我国能源安全不利的因素,及时采取应对措施,从而有效保障我国的能源安全。

三、“互联网+”智慧能源发展趋势预测

3.1 能源产業与信息产业深度融合

“互联网+”智慧能源是一种产业形态,它的组织形式是能源互联网,而能源互联网是能源技术和互联网技术深度融合的产物。能源技术包括了能源生产技术、存储技术、输送技术及消费技术等;互联网技术包括了网络技术、计算技术、软件技术及通信技术等[3]。随着各项技术的创新发展,未来的“互联网+”智慧能源将呈现一种交叉融合的产业形态,受信息与能源的双向驱动,需要信息产业和能源产业的深度融合。

在政策的推动下,能源企业和互联网企业开始迅速寻求合作,各种模式的战略合作不断涌现。例如:在传统能源领域,一些发电企业开始与华为技术有限公司合作,通过用户大数据提炼出有价值的信息,进一步分析典型耗能用户的需求、更科学地做好用能预测,指导发电企业的战略布局。在新能源领域,阿里巴巴网络技术有限公司已经与阳光电源、联合光伏等光伏企业在智慧光伏电站、能源互联网、互联网金融、云计算、大数据、信息安全等领域展开合作[4]。

3.2 集中式储能与分布式储能协同发展

不断进行储能技术突破,实现集中式储能与分布式储能的协同发展。多元化开发储电、储热、储冷、清洁燃料存储等多类型、大容量、低成本、高效率、长寿命储能产品及系统。在集中式可再生能源发电基地配置适当规模的储能电站,实现能源生产与消费的智能优化配置。整合小区、楼宇、家庭应用场景下及社会上其他的分布式储能设备,通过储能设施数据库,将存量的分布式储能设备通过互联网进行监管和运营。

构建储能云平台,实现储能设备的标准化介入、梯次化利用与网络化管理,支持能量的自由灵活交易,进而支持能源租赁、紧急备用、调峰调频等增值服务。

3.3 建立完善的智慧能源产业标准体系

2015年3月,IEEE…1888标准通过ISO/IEC的投票,成为全球智慧能源产业首个ISO/IEC国际标准,最终发布版本号ISO/IEC/IEEE…18880。

ISO/IEC/IEEE…18880在中国、日本、越南、泰国、印度等各地完成了多个成功的示范项目及商业化的解决方案。此项标准主要解决的是在物联网和能源网络中所有数据互联互通的问题。

目前,中国智慧能源产业技术创新战略联盟(以下简称“联盟”)已经组建了“全国智慧能源与能源互联网标准化技术委员会”,并成立了IEEE…1888、共性技术、智慧能源云服务、智慧能源站、能效评估、智慧供热、智慧照明、智能微电网、智慧社区智能配用电技术等14个标准工作组,专项开展智慧能源产业标准体系研究,目前已经制定了3项国际标准——IEEE…1888.1、IEEE1888.2、IEEE…1888.3,發布实施了STCE1008《基于泛在网的智慧能源监测控制共性技术方案应用指南》1项联盟标准,支持和规范智慧能源产业的有序发展[5]。

下一步,随着“互联网+”智慧能源在中国的落地生根,必将不断促进缺失标准的补充或制定,最终形成完善的智慧能源产业标准体系。

3.4 建立基于能源大数据的行业管控体系

实施能源领域的国家大数据战略,建设国家能源大数据中心,逐步拓展能源大数据的采集范围,打通信息孤岛,促进数据资源的整合,实现多领域能源大数据的集成和安全共享。

创新能源大数据的业务服务体系,开展面向能源生产、流通、消费等环节的新业务应用与增值服务:发展基于能源大数据的数据挖掘与预测分析业务,对能源设备的运行管理进行精准调度、故障诊断和状态检修;发展基于能源大数据的温室气体排放相關专业化服务;发展面向能源终端用户的智能服务,对用能行为进行实时感知与动态分析,实现远程、友好、互动的智能用能控制。

发挥能源大数据技术在能源监管中的基础性作用,推动基于“互联网+”智慧能源的能源监管机制创新,建立覆盖能源生产、流通、消费等各环节的现代能源监督管理网络体系,提升能源监管的效率和效益。

四、结束语

能源是国民经济发展的重要物质基础,对经济的发展起着支撑与保障作用,必须要适应时代的改变跟上发展的脚步。《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》的正式发布,为能源行业未来10…年的发展指明了方向。唯有通过多种能源优化互补特别是新能源的有效供给、探索推进“互联网+”智慧能源,实现更为高效并可持续的能源开发和利用,方有可能破解能源资源约束的传统路径。

参 考 文 献

[1]…冯为为.我国智慧能源产业化路径[J].节能与环保,…2016…(3)…:50-51.

[2]…狄小波.试论“互联网+”智慧能源:…未来能源发展方向[J].中国新通信,2016…,…18…(7)…:60-61.

[3]…陈东坡.“一带一路”背景下互联网+智慧能源面临的机遇与挑战[J].电器工业,2016…(7)…:26-29.

[4]…吕凛杰,孙晓梅,韩续,周国亮.“互联网+”智慧能源发展现状及挑战[C].电力行业信息化年会论文集,2016:189-191.

[5]…贾常艳.智慧能源:又宽又长产业链下新的交叉融合——访中国智慧能源产业技术创新战略联盟执行秘书长潘崇超[J].电器工业,2016(9):60-62.

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