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關鍵詞: 工程設計; 節能; 節電; 排水
中圖分類號:TB21文獻標識碼: A
一、前言
近年來,城市發展較快, 城市規模提高了不少, 同時城市的發展, 要求水利工程建設從單純的農田水利向現代化城市要求的防洪排澇、合理使用水資源和改善水環境等綜合方向發展,如何在水利工程中達到節能的要求, 是水利工程設計者迫切需要解決的工程課題。
二、工程功能的節能
水利工程的主要是在汛期迅速排除河道的積水, 滿足防汛的要求, 平時調水以改善河道水質。要達到這個目的一般采用自排和強排二種方式, 自排是利用工程前后形成的水位差自流排水, 不需要任何動力, 如果無法利用這個水位差, 就只能采用強排的方法, 啟動水泵強行將水抽出, 強排需要大量的動力和能源消耗。建設水利工程后, 能在內外河道形成水位差, 盡量利用這個水位差進行自排是節約能源和運行費用的重要措施。在進行水利工程設計中, 以最大的可能利用其自排功能來滿足排澇和調水的要求, 主要從以下幾方面來實施。
1、最大限度提高水利工程的自排能力
水利工程的自排能力主要取決于水系的布置和水閘、河道的結構特征, 惠州市的水利工程, 經過多年建設已形成一個較完善的防洪排澇體系, 水系經過優化布置, 再進行綜合技術經濟比較, 選擇合理的水閘的孔寬和河道斷面, 就可以只建水閘少建泵站, 利用閘前后的水位差, 通過啟閉閘門, 用自排來達到排澇和調水的要求。
2、泵閘結合的布置
當單純靠自排無法滿足排澇的要求必須修建泵站時, 在設計中大都采用泵閘結合的布置, 在泵站附近或在泵站下部修建水閘, 以水閘自排為主, 只有在水位差較大或災害性天氣時, 才進行強排, 這樣可大幅度的降低強排時間, 節約大量的能源。
3、合理規劃,綜合考慮區域排水模式
在設計區域排水水系時, 排水系統一般都分一級排水和二級排水, 先將整個區域分成幾塊, 每一塊需要排出的水集中到一級泵站, 啟動一級泵站的水泵將水排至二級排水河道里, 再由二級排水河道里的出口泵閘將水排到區域外。在排水系統設計時,優化水系的布置和合理選擇二級排水水位, 利用地面和河道水位的高差, 使一級排水就近直接排入二級排水河道, 可取消或減少一級排水泵站, 這種排水模式會使二級排水泵站動力和運行時間有所增加, 由于二級排水的河道有蓄水的功能, 因此二級排水泵站增加的動力遠小于區域內一級排水泵站動力總和, 節能效果顯著。
4、利用景觀綠化和人工水面, 增加河道蓄洪能力
以往在設計水利工程中的防汛墻時, 為了減少占地面積, 一般都采用直立式結構所示。隨著時代的進步, 人們對環境的要求越來越高, 河道的修建和改造, 都要求在河道的兩側布置一定寬度的綠化帶。這樣布置既增加了河道的蓄洪能力, 減少強排時間, 又滿足了生態景觀的要求, 據初步計算這種布置方式約可減少能源消耗16%。
5、應用信息技術, 進行合理科學地調度
經過多年不懈建設, 惠州市區水系內已經建成了大量水利工程, 如何根據氣象和地理條件對這些水利工程進行高效調度,提高綜合防汛和調水能力, 減少強排時間, 以達到節能的目的,是一個非常復雜的系統工程問題, 依靠傳統人工調度的方式是無法解決這個難題的, 只有應用現代化的信息技術才能滿足上述要求。以現代集散控制和網
絡技術實現全部水利設施的實時控制、統一調度、集中管理, 達到優化運行結構、提高反應速度、降低運行成本的目的, 更重要的是提高了區域防洪、排澇及抗災能力, 實現了水利工程的低能耗、高效益。
三、供電方案的節能
水利工程的能源消耗主要是電能, 因此選擇合理的供電方案是節能的又一個重要的措施。針對水利工程的特點, 在供電方案的設計中采取下列節能措施。
1、優先選用10kV主水泵電動機直接聯網運行的供電方案水利泵站的主水泵電動機容量都比較大, 從經濟和技術綜合考慮, 設計手冊建議容量大于250kW 電動機應選用高壓電動機。以前這類電動機一直選用電壓等級為6kV 電動機, 我國供電電網的電壓是10kV, 所以必須設置10~6kV 降壓變壓器,為滿足大型電動機啟動時的壓降的要求, 降壓變壓器的容量都大于電動機的容量之和。
近年來隨著我國電機制造水平的提高, 10kV電動機逐漸被推廣使用。由于10kV 電動機直接聯網運行時, 電機啟動對電力系統的沖擊比較大, 供電部門對10kV 電動機直接聯網運行持非常慎重的態度。隨著地區電網容量的不斷增大, 這種影響越來越小, 只要配置合理, 經計算啟動時對電網的沖擊可以控制在供電部門允許的范圍內。在取得
了供電部門的支持后, 在泵站設計中, 對350~630kW 電動機,優先選用10kV電動機直接聯網運行的供電方案, 既節約了供電貼費、降壓變壓器、高壓配電設備等大量工程費用, 又簡化了運行管理, 避免了降壓變壓器的能源損耗。
2、合理配置站用變壓器
在設計的泵閘工程中, 如電機容量在250kW 以下時, 為了節省工程投資和今后運行管理的方便, 都選用380V電動機。由于泵閘電動機用電量較大, 必須設置專用的10~0.4kV 降壓變壓器給電動機供電, 通常泵站的站用電也由該變壓器供給。水利工程的排水泵站, 除在災害性天氣時啟動水泵排水外, 年運行小時數相對較少, 通常在250h 以下, 而站用電每天都要供電。如用主變壓器來給站用電供電顯然是不合理的, 所以在設計這類泵站的供電方案時另配站用變壓器, 平時主變壓器不投入運行, 由站用變壓器給站用電供電。雖然工程投資有所增加,但避免大電機啟動和停止運行時的沖擊, 提高了供電的可靠
性, 還可節約大量的能源。
四、用電設備的節能
在水利工程設計中, 除嚴格按有關規定的要求選用節能電氣產品外, 在選擇用電設備時從以下幾個方面體現節能的要求:
1、選擇合理的水泵參數, 使水泵工作在高效區
新建水利泵站所選用的水泵多數為大中型軸流水泵, 這類產品已形成系列, 有多種泵型、不同的葉片安放角和多種口徑供用戶選擇, 以適應各種不同的工況條件。在泵站設計中, 嚴格按設計規范的要求, 對設計工況下的水泵參數如水泵泵型、葉片安放角、口徑和比轉速等進行比較選擇。優選水泵參數使水泵在設計工況下能在高效區工作。
2、水泵和電動機的連接優先采用直連方式
水泵和電動機的連接有齒連和直連兩種方式。直連是指水泵和電動機直接連接成水泵電動機組, 這就要求電動機的轉速與水泵的轉速一致, 大中型軸流水泵的轉速都比較低, 與其配套的電動機必須是低速電動機, 其體積大, 效率略低。齒連是指水泵和電動機通過齒輪變速箱連接成水泵電動機組, 采用齒連方式電動機可用高速電動機,其體積小, 效率略高, 但齒輪變速箱能耗較大, 整個水泵電動機組的效率反而比直連約低2%~3%。噪聲也較大, 還增加了日常維護保養的工作量。考慮節能、噪聲及工作可靠性等因素, 在泵站設計中水泵和電動機的連接優先采用直連方式。
3、提高泵站的裝置效率
泵站的裝置效率是指從泵站進水口到出水口整個泵站裝置的效率, 它不但與水泵電動機組的效率有關, 還與進水流道、出水流道和閘門等水工構筑物的水力損耗有關。在選擇了高效的水泵電動機組后, 要提高泵站的裝置效率就主要是減少水工構筑物的水力損耗, 選擇合理的流道布置是減少流道水力損耗的重要措施。
【關鍵詞】市政給排水;節能技術;設計;應用
0.引言;
給排水工程是市政工程的重要組成部分,其工程能耗在整個市政工程總能耗中占比較高,對城市經濟和環境影響較大。我國是一個能源短缺型國家,節能是當前社會經濟發展的一項重要舉措。因此降低城市給排水工程能耗具有十分重要的現實意義。
一.當前市政給排水節能設計主要內容
1.1 給水系統設計
水資源是一種稀缺性資源,城市給水系統設計要注重提升水資源綜合利用效率。在設計給水系統時,要充分考慮地方實際情況,降雨量充沛的季節要做好水資源存儲,將用水量大的項目安排在這個時期,同時將用水量少及非用水的項目安排在雨量較少的季節。因此,城市給水系統的設計要從全年水資源分布情況著手,努力促進城市水資源供求平衡。
1.2 排水系統的設計
一般來說,城市排水系統設計主要有以下幾方面內容:首先,雨水排放及防洪排澇。要做好城市雨水排放和防洪排澇的長期規劃,排水標準不低于20 年一遇。其次,城市污水排放。要在滿足城市污水排放總量基礎上,盡可能提高節能環保水平。排水工程設計要統籌施工技術、材料、土建以及基礎等各方面情況,選擇最佳排水管網設計方案,在保證滿足污水排放需求前提下,最大程度提高污水排放能力。再次,準確預測污水排放量。在準確預測污水排放數據基礎上,合理確定城市污水設計總流量,經過水力計算最終確定排污管管徑與坡度。要統籌排水工程與道路工程施工建設,有效提高能源利用效率,減少資源損耗。
二.市政給排水工程中節能減排應用的重要性
2.1 市政給排水設計中節能措施
合理控制給水水壓,避免超壓出流。給水壓力過高會加快管網設施配件的老化速度,因此給排水設計規范明確了給水系統參數標準和壓力限制。盡管如此,由于受到其他因素影響,管網系統依然會出現超壓出流的問題。這是因為現行給水壓力限制過于寬泛,因此在設計市政給排水系統時,要根據實際調研數據來提取最佳水壓上限值,以有效控制給水系統水壓過大導致超壓出流的情況。一般來說,可以從以下幾方面努力: 首先,要全面掌握現行給排水系統實際水壓數據,經過多方面的考慮來設置市政給排水系統水壓上限值,而不能片面的以廠家標準為參考值,這樣可以有效避免超壓流出情況發生。其次,可以采用減壓措施。在給水系統中,可以在關鍵節點設置一些減壓設備,如減壓閥、減壓板等,可以有效的控制水壓,降低意外情況下超壓流出發生概率。有學者研究發現,減壓閥可以有效控制配水點的水壓,它可以根據需要靈活調整給水管網中的水流量,以此達到節能的效果;而加裝減壓孔板也可以有效控制超壓流出,該裝置安裝成本較低,后期維護簡單可行,也是一種比較理想的控制超壓出流方法。
2.2我國當前的經濟發展中,水資源短缺已經成為了一個制約我國經濟快速發展的因素,雖然我國的資源總量大,但是我國的人口數量也多,同時資源分布不均,所以很多地區的人均持水量非常少,因此,當前的重要任務就是對水資源的合理利用和有效的保護。市政工程建設是一個耗能相對較大的工作,所以在實際的工作中,更應該充分的相應這一號召,將節能的理念和相關的技術應用到市政給排水工程的設計和施工中,這樣不僅減少了工程設計和施工中的經濟投入,同時也使得我國的水資源浪費現象得到一定的緩解,這樣就能在保護資源的基礎上也促進我國經濟的健康發展,因此將節能技術應用到市政給排水的設計中有著非常重要的實際意義。
三.節水節能技術在市政給排水給排水建筑施工中的應用
3.1 設計規劃雨水系統
市政雨水系統在規劃和設計的過程中應該充分的考慮到當地的實際情況,其中有當地的地形、地貌和氣候條件等,舉例來說,不漫溢標準在應用到城市內河設計標準中之后,對于時間較短的道路排水而言,一定會有洪峰相遇頻率高的特點,非常容易在雨水系統的出口處形成非常大的壓力, 在這樣的情況下就需要結合當地的實際情況,同時還要制定一個相對比較合理的檢測壓力標準,這樣才能避免漫溢現象的發生,使得雨水可以及時的被回收再利用,水資源的利用效率也得到了顯著的提升。因此雨水系統的合理設計和科學應用也成為了市政給排水規劃設計中的一個十分重要的環節。
3.2 規劃設計污水處理系統
雨水與污水處理的分流制建設是各個國家均希望達到的高質量規劃, 但真正實現這種分流式污水處理國家卻是少之又少一旦污水、雨水管道中的一根網管接錯,就會形成兩個系統的連接相通,從而最終變成了合流制。完全的分流制的分流設計必須從城市的化糞池出口便開始實施,同時需要大量的專業人員對施工建設進行監督與管理。
3.3 減壓限流生活的給水管道
從給水系統的豎向分區來看,應該保護好相應的給水配件以及衛生器具的給水配件,把它們的靜壓保持在0.6MPa 之內具體而言,對于市政工程建設的公共的建筑,例如住宅、旅館、醫院等,就應該嚴守指標關,保持在0.3-0.35Mpa 之間;其他的建筑物則可稍加放松條件,不必那么苛刻,保持在0.4-0.45Mpa 之間就可以了,大致可以通過對孔板以及截流塞的設計,使衛生潔具的給水配件流出水的值不超過靜壓在用水處的值,從而實現減壓限流減壓限流的問題在高層建筑的給排水設計中也絕不能忽視,需要關注的主要包括兩個方面:衛生器具給水配件的靜壓值必須0.45Mpa; 如若入戶管以及配水橫管的水壓大于0.35MPa,就要采取相應的措施,安裝相應的減壓和調壓的設備在最新的民用建筑節水設計標準中也明確提出,減壓限流是節水的最有效措施之一,是保證用水點處供水壓力不大于0.20Mpa 的有效手段。
四.結語
綜上所述;不管是出于節省成本還是為長遠的發展做考慮,我們都應重視節能節水措施的運用。為了能源的節約以及環境可持續發展,在市政給排水系統的節水節能設計中,要充分減少水資源的過度消耗,切實做到節約能源,保護環境為了使人們的科學環保理念與可續發展的決心更加完備的體現在市政工程中,我們必須使市政排水工程規劃設計科學的開展開來,使各個環節的施工建設從各個角度均得到完善。最合理的利用有限的水資源,從而使市政部門充分適應社會主義市場經濟體制飛速發展的根本需求,并竭力向著更高、更快、更強的發展方向不斷邁進。更關鍵的,是在給排水中推行節水節能技術,可以降低日常運行能耗,對水資源的可持續利用乃至整個社會資源的可持續發展都具有重要的意義。科
參考文獻
[1] 龐波. 從宏觀和微觀層面探討城市市政給排水規劃設計與節能的關鍵要素[J]. 科技情報開發與經濟,2009,(5).
[2] 謝宏波. 給排水節能設計的研究現狀與未來發展趨勢[J].東方企業文化,2010,(7).
關鍵詞:建筑工程;綠色節能;技術
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
引言
設計作為整個項目的靈魂,而綠色建筑的設計在很大程度上決定了如何實現綠色標準。要實現人與自然、建筑與環境共生的綠色建筑,需要對傳統的建筑理念進行反思。綠色建筑的實施需要將生態理念整合融匯到建筑創作中,在實踐中以適應不同區域環境,克服生態危機,創造出真正可持續發展的綠色建筑。
一、綠色建筑的特點
1、生態性
綠色建筑的生態性是指建筑從最初的設計到施工再到最終的使用過程中尊重生態規律,注重對生態環境的保護;因地制宜,能結合當地的地形、地貌、氣候特征等地域條件,最大限度地利用自然通風、自然采光,既提高住戶的舒適度又能減少能耗;建材選取時將環保材料和循環利用材料作為首選,以提高自然資源的利用率,并減少加工過程的污染物排放。
2、安全舒適性
綠色建筑在選址上應注意避免周邊洪澇災害、滑坡泥石流等地質災害的威脅,建筑場地應遠離電磁輻射污染源和易燃、易爆、有毒物質等危險源。選擇的建筑材料和裝修材料應符合環保標準,不危害人體健康。同時綠色建筑在設計與施工的過程中不應只關注建筑本身,還應重視建筑周圍人文環境、視覺環境及景觀環境的建設,將建筑與環境融為一體,拉近人與自然的距離,增進人與自然之間的親和力,實現人與建筑、自然的和諧共處。
3、先進性
綠色建筑的先進性是指采用電子通訊和自動化技術,建造智能化大樓,將建筑的“智能”和“綠色”融為一體。綠色智能化不是某一種技術,而是多種技術的有機組合,一個完整的綠色智能化建筑由安防系統、信息管理系統及網絡系統構成。目前我國部分發達城市的公共建筑已經在一定程度上實現了“綠色智能化”,通過計算機網絡遠程監測建筑能耗,根據室內溫度、熱濕環境、風力大小、空氣質量等情況,由環境智能優化系統自動調節“智能殼體”的開閉和空調系統的運行參數,保證建筑中的生產、生活狀態處于最優,從而提高勞動生產率和生活舒適度,并減輕建筑能耗,降低環境污染,促進綠色建筑的可持續發展。
二、綠色建筑設計原則
綠色建筑強調節能減排、循環利用,根據不同的目標細化出具體的要求,如詳細的節能指標、科學的提高居住舒適度等等,但在設計過程中都應遵循“能、節、新、度”的四字基本原則。“能”指綠色建筑設計應滿足基本的使用性能,甚至要求提供比傳統建筑更高的舒適度。“節”即是節約原則,盡管各國對綠色建筑的定義有多種不同表述,但是節約資源、能源、費用是首要的共識。“新”包含創新理念和科技成果兩個部分,以創新思維方法運用新技術進行設計,如新型保溫、節能材料等。最后,在整個設計過程中始終要堅持適度原則,根據實際情況,確定合理的設計標準,減少不必要的設計壓力及經濟負擔。只有遵循以上原則,合理協調設計中各種關系,才能實現最終的設計目標。
三、綠色建筑設計方法與策略
1、開發生產“綠色建材”
改善隔熱保溫性能,改革墻體和屋面,加強住宅建筑的保溫隔熱性能。“綠色建筑”需要“綠色建材”,例如墻體材料采用燒結多孔磚;目前,在框架及高層建筑結構中,新型非承重墻體材料已經得到了廣泛的應用,而絕大多數的多層磚混結構住宅仍使用傳統的實心粘土磚,這不僅耗用大量寶貴的土地資源,而且也由于其維護結構的保溫隔熱性能差,致使建筑能耗高,降低了居住的經濟性與舒適性。因此,應用新型節能承重墻體已成為多層混合結構住宅墻體革新的重點工作。大量實踐證明,燒結多孔磚節能住宅體系具有節土、節能、自重輕,便于設計施工等優點,易于推廣,是取代粘土磚的比較經濟的結構形式。墻體保溫材料如YT、TS保溫裝飾一體化板新型外墻保溫技術,具有良好保溫隔熱性,綜合造價低,適用面寬的優點,可以大大減少建筑物的能源消耗,有利于緩解我國的能源危機。可以廣泛使用于新建工程和舊墻翻新工程。
2、充分利用自然采光與自然通風
自然采光是取之不盡,用之不竭的綠色能源,主要通過中庭、玻璃幕墻、中庭、開窗等手段使室內光線充足。為了改善建筑采光質量,利用相應的自然采光的新技術,如導光管,采光擱板,以及自然采光的新材料,如光敏玻璃等最大限度的利用自然光提供可能,盡量減少因人工照明所導致的能耗。自然通風主要通過建筑形體設計、朝向、建筑群的布局等,根據當地風向來取得最大的自然通風。利用自然通風改善室內空氣質量,解決夏季或過渡季節的室內熱舒適性問題,減少空調的開啟時間。
3、設置熱量收集系統
利用熱媒(如水,密閉的空氣間層等)進行熱量收集。在建筑智能控制的系統中按需為建筑物提供所需要的熱量(如熱量轉換后的熱水可用于晝夜間熱量儲備和釋放)。例如,上海世博會的阿爾薩斯館外墻就是利用太陽墻達到室內舒適性的節能環保建筑范例。
4、節水與雨水綜合利用
隨著社會的發展,水資源消耗不斷增加,水資源的合理開發利用問題是全世界面臨的最大難題。綠色建筑以可持續發展的思想為指導,鼓勵使用收集的雨水,循環的廢水,中水處理回用,等等措施來達到最優綜合效率的水環境系統,降低能耗,做到無廢無污染,建筑環境生態平衡發展。
5、建筑圍護結構的綠色節能設計
(1)設計屋頂水池,屋頂綠化
在屋面上蓄上一定厚度的水,利用水的蒸發對太陽能進行轉化,通過水的蒸發和流動及時地將熱量帶走,減緩了整個屋面的溫度變化。而且蓄水屋面還能改善混凝土的使用條件,避免了直接曝曬和雨水引起的急劇伸縮。屋頂綠化也是近幾年來運用最為生態、最為有效的降低“城市熱島”效應的一種手段。在綠色植物的同化作用及遮陽作用,同時,綠色屋面因植物的蒸騰和蒸發作用消耗的潛熱,從而降低周圍空氣的溫度。屋頂綠化不僅可以改善熱島效應,還可以美化市容;提供休息場所,提高生活質量等。例如,位于德國達姆施塔特的森林螺旋大樓完全打破了傳統高層樓房的方正格局,樓頂如同一個從最高處迂回下降的U型林蔭大道,生長著各種樹木和灌木。大樓的墻體上東一處西一處地懸垂著植物,使得許多窗戶就像從樹叢里鉆出來一樣。這些獨具匠心的設計表達了設計者對環境的關注,力求體現綠色生活的理念。
(2)建筑外墻綠化設計
綠化建筑外墻具有加強建筑的景觀化、增加人與自然的親密度作用。還能夠起到隔熱、蔽蔭、減少輻射的作用,調節墻壁的內外溫差,改善室內小氣候。例如上海世博會上有80%的展館都按綠色建筑的標準建成,如法國館、新加坡館、香港館、瑞士館、印度館等。隨著垂直綠化在上海世博會的廣泛運用,我們相信其在中國的發展也越來越值得期待。
(3)設置雙層玻璃幕墻
雙層玻璃幕墻被業內稱為“可呼吸的皮膚”,它利用兩層(或三層)玻璃作為圍護結構,外層采用普通的鋼化玻璃,內層采用中空LOW-E玻璃,在外層與內層間留有一定寬度的空氣夾層。在夏季,利用煙囪效應或機械通風手段對通風道進行熱壓通風,把玻璃之間的熱空氣帶走,達到降溫的目的。在冬季,雙層玻璃之間的夾層形成了一個陽光溫室,提高了建筑內表面的溫度,有利于保暖,從而節約采暖能耗。同時,雙層幕墻能夠通過通風道進行開窗通風,在一定程度上改善高層建筑的室內空氣質量。
結束語
總之,節能建筑、綠色建筑將成為建筑發展的必然趨勢,全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;實現人、建筑和自然三者之間高度的和諧統一。
參考文獻
[1]程肖瓊.綠色建筑設計與綠色節能建筑的關系[J].四川建材,2009,(03).
關鍵詞:水利工程;節能;設計
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
一、水利工程設計的目標
很多建筑設計師主張將水利站建筑的整個設計風格與自然互相聯系起來不斷美化整體的設計效果。因為水利站建筑地處曠野,視野開闊,一座未作美化設計建筑物突兀在優美的自然環境中,給人以最為特殊的感覺。這就需要設計者在能夠最大限度的滿足建筑物使用需要,為提高人們的生活質量以及滿足心理觀賞需要創造有利條件。在設計過程中設計師應該積極做好設計準備,在熟悉水利工程的使用情況和給人們帶來的影響下展開設計工作。由于水利建筑很多都是距離城市較遠的,這就需要設計者注重自然環境因素,在設計初期就對水利建筑物的平面效果做出較為合理的設計,實現建筑物與自然的完整結合。作為水利行業的設計師,應該將設計角度拓寬到整個社會發展中,以一個最新的設計角度來把握設計方向,綜合各種設計風格的精髓,創造出更為吸引人的水利建筑作品。
二、工程功能的節能
1、最大限度提高水利工程的自排能力
水利工程的自排能力主要取決于水系的布置和水閘、河道的結構特征,該水利工程,經過多年建設已形成一個較完善的防洪排澇體系,水系經過優化布置,再進行綜合技術經濟比較,選擇合理的水閘的孔寬和河道斷面,就可以只建水閘少建泵站,利用閘前后的水位差,通過啟閉閘門,用自排來達到排澇和調水的要求。
2、泵閘結合的布置
當單純靠自排無法滿足排澇的要求必須修建泵站時,在設計中大都采用泵閘結合的布置,在泵站附近或在泵站下部修建口胡光明水閘,以水閘自排為主,只有在水位差較大或災害性天氣時,才進行強排,這樣可大幅度的降低強排時間,節約大量的能源。
3、合理規劃,綜合考慮區域排水模式
在設計區域排水水系時,排水系統一般都分一級排水和二級排水,先將整個區域分成幾塊,每一塊需要排出的水集中到一級泵站,啟動一級泵站的水泵將水排至二級排水河道里,再由二級排水河道里的出口泵閘將水排到區域外。在排水系統設計時,優化水系的布置和合理選擇二級排水水位,利用地面和河道水位的高差,使一級排水就近直接排入二級排水河道,可取消或減少一級排水泵站,這種排水模式會使二級排水泵站動力和運行時間有所增加,由于二級排水的河道有蓄水的功能,因此二級排水泵站增加的動力遠小于區域內一級排水泵站動力總和,節能效果顯著。
4、利用景觀綠化和人工水面,增加河道蓄洪能力
以往在設計水利工程中的防汛墻時,為了減少占地面積,一般都采用直立式結構所示。隨著時代的進步,人們對環境的要求越來越高,河道的修建和改造,都要求在河道的兩側布置一定寬度的綠化帶。這樣布置既增加了河道的蓄洪能力,減少強排時間,又滿足了生態景觀的要求,據初步計算這種布置方式約可減少能源消耗16%。
5、應用信息技術,進行合理科學地調度
經過多年不懈建設,水系內已經建成了大量水利工程,如何根據氣象和地理條件對這些水利工程進行高效調度,提高綜合防汛和調水能力,減少強排時間,以達到節能的目的,是一個非常復雜的系統工程問題,依靠傳統人工調度的方式是無法解決這個難題的,只有應用現代化的信息技術才能滿足上述要求。新建的防汛和水資源管理實時監控系統是新時期區域水利工程信息化調度控制的中樞,以現代集散控制和網絡技術實現全部水利設施的實時控制、統一調度、集中管理,達到優化運行結構、提高反應速度、降低運行成本的目的。
三、節能措施
1、供電方案的節能
優先選用 10kV 主水泵電動機直接聯網運行的供電方案水利泵站的主水泵電動機容量都比較大,從經濟和技術綜合考慮,設計手冊建議容量大于 250kW 電動機應選用高壓電動機。以前這類電動機一直選用電壓等級為6kV電動機,我國供電電網的電壓是 10kV,所以必須設置10kV~6kV 降壓變壓器,為滿足大型電動機啟動時的壓降的要求,降壓變壓器的容量都大于電動機的容量之和。由于 10kV 電動機直接聯網運行時,電機啟動對電力系統的沖擊比較大,供電部門對 10kV 電動機直接聯網運行持非常慎重的態度。在取得了供電部門的支持后,在泵站設計中,對 350kW~630kW 電動機,優先選用 10kV 電動機直接聯網運行的供電方案,既節約了供電貼費、降壓變壓器、高壓配電設備等大量工程費用,又簡化了運行管理,避免了降壓變壓器的能源損耗。 2、采用就地補償新技術 泵站因地理環境的原因,大都選用低揚程、大流量的水泵,與水泵配套的大部分是低轉速大型異步電動機,這種電動機功率因素比較低,一般在0.6左右,按供電公司的要求,必須進行無功功率的補償,將功率因素提高到0.9以上。習慣的做法是采用集中補償,如果在高壓側進行補償,通常靠人工投切。泵站中需要進行無功補償的負荷水泵電動機占 90%以上,而且負荷比較固定,因此在泵站設計中主要采用就地補償新技術,每臺電動機就地并聯一臺就地補償電容柜,電容器選用防爆型,并串聯一組電抗器,以限制合閘時的電流沖擊。
2、選擇電壓等級
電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節能效果,一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇,另一方面就是在進行供電電壓的確定時,需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進行,包括用電設備的性質、設計的前景規劃、電網的發展計劃以及供電回路的數量等。
3、供配電系統的設計
通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個方面來著手進行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性;二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定,盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實現電力節能,并且,這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。
4、提高自然功率因數
自然功率因數就是在沒有配備無功補償裝置的供配電系統中有功功率與無功功率的比值。用電設備根據其性質可以分為直流、電感和電容三大類,而在實際的應用中通常這三種性質的電器都會同時存在,這時候系統中就會因為感性和容性電器的存在而產生一部分無功功率,我們所需要做的就是通過系統自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到,提高功率因數的好處就在于能夠在保證負荷有功功率不發生任何變化的情況下降低無功功率來實現線損降低的目的。在實際的設計過程中,實現功率因數降低的方式有兩種:一是直接采用功率因數較高的同步電動機,二是采用電容器來實現補償。
5、照明節能
在電氣的節能設計中,還可以通過照明節能來實現,具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構筑物的門窗進行擴大,或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。
結束語
節能設計是水利工程設計中的一個全新的課題,需要根據相關法規、政策和專項規劃, 結合水利工程的特點, 有針對性的確定工程的節能措施,合理分析工程的節能效果, 以完善工程設計內容。
參考文獻
[1]萬晉軍.節能技術在水利工程設計中的應用[J].西部探礦工程,2013(11).
【關鍵詞】市政給排水;工程設計;節能;問題;應用
0 前言
我國水資源相對緊張,并且在地區分布上也很不均勻,很多地區用水存在很大困難。水作為社會生產、生活中的必需資源,對于人類社會的重要性不言而喻。市政給排水工程建設是解決城市居民用水問題的重要途徑,在其設計過程中,應積極響應政府的節能號召,合理利用節能給排水技術,實現工程的優化設計,為節約用水奠定基礎。
1 市政給排水工程設計中的問題分析
1.1 節能、環保意識淡薄
以前的市政給排水工程,設計的主要側重點在給水、排水系統,目的是實現有效的給排水,對節約用水并不十分重視。節能意識淡薄導致傳統工程中普遍存在水資源浪費嚴重的問題。以供暖工程為例,其中常見的問題是管線混亂、熱水嚴重浪費。另外,社會生產中產生的污水,很多都沒有經過科學處理,直接排入江河將會給生態環境造成巨大危害。
1.2 給排水工程規劃與城市發展現狀不適應
城市處于不斷的發展變化中,尤其是近些年來,我國的城市人口持續增加,城市供水壓力越來越大。但是,很多市政給排水工程在設計過程中,并沒有充分考慮城市發展問題。對城市發展實際缺乏應有的重視,導致的后果就是工程設計脫離城市實際,無法滿足城市用水需求。
1.3 市政管道問題
傳統的給排水工程中,管道通常埋設比較深,尤其是污水管道。管道埋得太深,不僅增大了維修難度,對于污水排放其實也產生了消極影響。另外,由于以前在進行管道鋪設施工的時候,對于土層條件、城市需求等問題考慮較少,造成管道鋪設存在很多不合理之處,很難滿足當前城市的供水和排水需求。
2 市政給排水工程設計中節能給排水技術的應用要點分析
節能給排水技術在市政給排水工程設計中的合理應用,可以在一定程度上緩解城市供水壓力,促進資源節約,對于城市的可持續發展也有著重要的現實意義。因此,在設計過程中,應秉持節能減排的理念,根據給水系統、排水系統的不同作用和特點,分別進行合理設計。
2.1 節能給排水技術在給水系統中的應用
給水系統是市政給排水工程的重要部分,是維持城市生產、生活秩序的基本保障,設計中應格外重視節能技術的應用。具體實踐中,首先,應依據城市的發展情況、用水需求等,科學確定城市用水量額度。其次,重視給水系統的合理規劃。城市供水可以采用多種方式:第一,直接供水法。此種方法需借助市政管網壓力,特點是直接、方便。第二,分區平衡水壓,并借助支點降低出水點壓力供水法。三、蓄水池法。在其修建時,應控制好深度,以便降低水泵能耗。四、其他方式。現代社會,各種新能源在社會生產中發揮著越來越重要的作用。在供水方式上,也可以適當利用新能源,比如風能、太陽能等。尤其是太陽能在給水系統設計中的應用,有著明顯的節能優勢。在熱水供給方面,通過給水系統的合理設計,可以使太陽能的優勢充分發揮出來,實現熱水供給方式的創新和轉變。在給水系統中合理利用太陽能等新能源,既符合環保理念,又是降低能耗的重要途徑,可以大大提升給水工程的社會效益。另外,給水系統設計中應重視供水規模問題。由于現代城市人口較多,土地資源緊張,建筑高度越來越高。為了滿足高層建筑的供水要求,應選用二次供水的方式。在這種情況下,應重視充分利用市政管網,實現分區供水,依據建筑的高度,合理確定不同樓層的供水方式,使給水系統能夠在切實滿足城市居民用水需求的基礎上,兼顧節能環保。
2.2 節能給排水技術在排水系統中的應用
市政排水系統設計時,應充分考慮洪澇災害的影響,制定有效的預防措施。給水系統與排水系統是配套的,應重視同步發展,優化設計。當前,人們對于節能、環保問題愈加重視,因此,對排水系統的要求也更高。現代市政排水系統的設計,應更加注重環保和科學。自然因素是排水系統設計中需要重點關注的問題,為了防止自然降水對城市生活秩序產生過大影響,應重視提高系統的排水能力。洪汛期是對排水系統的巨大挑戰,因此,相關市政部門應依據城市的實際情況,在洪汛期到來之前做好應對準備。為了更好的解決汛期洪水問題,首先,市政部門應重視做好資料搜集和分析,對于汛期洪水問題的嚴重程度有個基本的了解,以便制定具有針對性的應對措施,降低洪水對城市居民安全的威脅。另外,排放生活、生產污水也是市政給排水系統的重要功能。城市污水排放是一個關系到城市生活環境和水文環境的重要問題,對于城市的健康發展有著不可忽視的影響。因此,為了解決污水排放問題,在管道鋪設之前,應對污水排放量進行科學計算,確保最終鋪設的管道能夠滿足污水排放要求。排水管道在設計中,除了重視排水能力之外,還應重視合理運用節能方式,減低城市污水對環境的污染,同時,對于污水處理,必須加強重視。
2.3 采取有效的節能措施
當前,世界各國均面臨不同程度的資源緊張問題,尤其是水資源短缺,已經成為了阻礙經濟發展的最重要因素之一,因此,節約用水、提高水資源利用效率是當前社會發展必須重視的問題。由于水資源分布不均,我國部分地區用水困難,不僅農業發展受限,居民的生活也受到了極大影響,但同時,還有一部分地區水資源相對充裕,很多人節水意識淡薄,浪費問題十分嚴重。因此,在這種情況下,節約用水不能只停留在喊口號上,而是應采取有效措施去實現。為此,我國已經出臺了相關文件,市政部門應積極行動起來,貫徹落實國家政策要求,通過采取有效的措施,做好城市用水量控制。傳統的水費收取依據是人數,但是隨著社會的發展,此種方式已經不能適應當前現狀。現在的水費收取應將實際用水量作為依據,對于部分水資源用量過大的地區,為了減少浪費,可以適當調整水價,引導居民節約用水。但要注意,由于各個城市情況不同,具體的節水引導措施應依據實際情況合理確定。另外,市政部門還應重視做好節水宣傳工作,提高居民的節水意識。
3 結語
總體而言,給排水系統是城市正常運轉的重要保障,對于居民生活和城市環境都有著巨大影響,因此,給排水工程的合理設計也就顯得格外重要。雖然目前節能給排水技術在市政給排水工程設計中的應用范圍還十分有限,但是,其對于我國的節能減排已經起到了一定的積極作用。水是關系到人類生存、發展的重要資源,節約用水不僅是緩解當前水資源緊張局面的有效舉措,同時也是促進我國經濟可持續發展的必然要求,因此,在現實生活中,必須重視采取有效的措施,提高水資源的利用效率,減少浪費。
【參考文獻】
[1]唐睿捷.市政給排水工程造價管理要點分析[J].文摘版:經濟管理,2015(1):99.
[2]王小燕,劉薇,高興.淺析市政給排水工程中的水資源節約問題[J].文摘版:工程技術,2015(3):48.
[3]羅紹國.如何做好市政給排水管頂管施工技術[J].文摘版:工程技術,2015(3):56.
[4]陳偉.對市政給排水工程施工問題及對策的研討[J].科技經濟市場,2015(1):90.
關鍵詞:電氣自動化;信息技術;節能設計
1電氣自動化技術的重要性
首先,電氣工程自動化技術目前仍然是電氣領域當中的重要技術,其優越性在諸多方面有所體現。例如,運用電氣自動化技術與信息技術結合,可以提高生產、運營效率,降低管理成本,達到現代化企業發展要求。其次,隨著人們對美好生活環境期望的提升,企業朝著環境友好型的目標發展將會成為必然趨勢。因此,對于電氣自動化技術的應用場景必然將越來越廣,以適應企業新型發展趨勢[1]。
2電氣自動化技術的發展現狀
2.1生產過程中實現的功能單一
在工業生產中,電氣自動化技術扮演著極其重要的角色,在工業產業中的應用相當廣泛。但是,就現階段發展狀況來看,電氣自動化技術能夠實現的生產、制造功能仍舊比較單一。一些實際應用場景中,自動化技術甚至僅僅能夠實現一兩項功能,有時甚至單個設備無法獨立完成。同時,在整個生產流程中,設備之間還無法實現信息交流,實現網絡化智能管理仍有難度。因此,對于工業產業實際應用仍舊不便,參與工業生產的過程較為繁瑣,還需要技術進一步改進,使之走向成熟。
2.2生產過程所耗的能源較多
國家目前關于電氣自動化的研究尚未出臺統一的管理標準,企業在利益的驅使下,容易忽視電氣自工程動化生產中實現節能環保。因此,缺少了節能需求的相關應用驅動力,也很難促進電氣自動化從設計上進行節能改造,導致技術從源頭上就缺少實現的客觀條件[2]。
2.3信息化建設不夠完善
在各行各業的發展改革中,都會依托于互聯網智能化發展優勢,從而促使行業健康發展。但是,由于我國在電氣自動化方面的標準缺乏,每個企業的生產設計、生產標準各有不同,導致企業的電氣自動化設備之間的協調性不高,實現通過信息技術實現產業自動化統一管理的難度提高,很大程度上阻礙了行業發展。同時,信息化建設的不完善,另一方面也歸咎于我國的電氣自動化設備大多獨立完成,無法體現其整體性。從電氣自動化方面來看,由于電氣自動化生產過程中使用的主體差異,若企業需要應用整套自動化設備,必須要到各個廠家進行采購。除此之外,還需對采購的設備進行組裝,此過程中不同設備的標準差異性和設計差異將會帶來極大不便,使得信息交流不穩定,無法實現合理的信息化建設[3]。
3電氣自動化節能設計的改進建議
3.1正確選擇變壓器
不同材料的變壓器,在實際生產過程中的老化程度將會有差異。變壓器作為供電配電系統中的重要部件,如果變壓器一旦產生老化耗損,將會造成不同程度的電能損失。因此,為了實現生產過程中的節能目標,需要經過多方面考慮應該正確選擇合理的變壓器。第一,優先選擇從設計方面就有節能設計的變壓器,以便從源頭上實現一定程度的節能目標。第二,通過選擇適合本企業實際生產場景,選擇合理的變壓器規格。第三,通過調節電流,降低其負載電量的不平衡,將自身耗能盡可能降到最低,延長變壓器的使用壽命。
3.2提高使用效率
一方面,為盡可能降低電氣自動化設備在實際生產過程中自身能量消耗所帶來的影響,可以通過提高電氣自動化設備的使用效率,能夠實現節能的目標。另一方面,降低能耗可以實現功率補償,減少運行過程的額外負荷,有效提高電能的傳輸效率,實現節能[4]。
3.3使用合適的電阻
電能的傳輸是導致能源浪費的關鍵因素,因為電能傳輸中的電阻,必將帶來相應的電能消耗。在選擇電阻時,首先需要選擇節能設計的電阻;其次,對電阻長度和截面面積進行合理的調整,例如盡量設計直線傳輸,電阻盡可能的短,增大電阻的截面面積,通過上述優化即可降低電阻對電能的消耗。
3.4優化工程的配電系統
配電系統作為電氣自動化流程中的組成部分,發揮著重要作用。因此優化配電系統,將會對電氣自動化節能目標的實現產生重要影響。當然,優化過程中,可通過以下途徑進行優化:第一,考慮現階段電氣自動化的實際需要,為了能夠使配電系統充分發揮作用,需要對電氣自動化流程的各個環節進行系統管理。第二,保證配電系統能夠滿足輸出電氣自動化生產過程中的電能需要,從而滿足企業的生產要求。第三,需要良好的導線與合適的配電系統協同工作,才能使整個系統具有良好的穩定性,確保電氣工程有條不紊的正常運行。
關鍵詞:建筑 設計 節能 環保設計
目前來看,建筑工程中的節能設計是實現我國能源戰略、節能降耗以及經濟可持續發展的重要環節,因此也是我國建筑行業可持續發展的關鍵。隨著我國建筑行業的不斷發展,其能耗也呈現出逐年上升的趨勢,據調查顯示,已占全社會能耗的百分之三十左右,加之每年房屋建筑材料的生產能耗百分之十,總的建筑能耗將達到全國能耗總量的百分之四十以上。目前我國已有的建筑面積達四百億平方米,其中絕大部分是高能耗的建筑物,在加上每年近二十億平方米的新近建筑(這些建筑又有95%屬于高能耗類型),如果不及時采取有效的節能措施,為來人們的生活環境和生活質量將很難想象。
一、建筑工程節能設計的必要性
眼前全球主要是靠石油、煤炭、天然氣三種傳統能源進行生產活動,即使生物能、水利、地熱、風力、太陽能也在開發利用。由于開發技術的不成熟,使得在開發這些能源時需要花費很多成本。我國的能源問題從四大問題上可以體現出來:1、人均占有量低于世界平均水平、儲存量少;2、以煤為主要來源,約占總能源的75%,結構不合理;3、能源資源分布不均,這主要體現在經濟發達地區能源短缺、經濟落后地區商業能源供不應求,造成需要花費巨大成本來進行能源輸送,如西電東送、北煤南運;4、開發技術落后,能源利用率低,我國的能源終端利用效率為33%,大約低于發達國家10%。因此,為了有效地開發和利用能源資源,必須實現全面的建筑節能,這樣有利于緩解我國能源資源供應與社會經濟發展的矛盾;有利于經濟的可持續發展;有利于長久地保障國家能源安全、保護環境、全面實現科學發展觀。
二、建筑工程節能設計存在的問題
實現建筑節能,設計單位首當其沖。沒有節能的設計,就不可能有節能的建筑,建筑節能在我國從20世紀90年代就被提出了,但到現在還不能落實,存在的主要問題:與開發商的利益有關;行政主管部門未落以實處,缺乏行政手段;各大廠礦是建筑節能的漏洞,因他們是福利性供熱,以廠代勞,還沒有真正走向市場經濟,以上這些問題的存在,嚴重阻礙著建筑節能目標的實現。
三、建筑工程節能環保設計措施
(一)在建筑工程的規劃上提高節能環保意識。由于受到建筑環境、設計要求以及商業利益等諸多方面的影響,設計人員在規劃設計和建筑設計的過程中不能夠兼顧到節能環保。
(二)有效設計建筑構造。建筑的構造設計不僅滿足其作為建筑組成部分的基本功能,而且還要對墻面、屋頂、天花板、窗戶、門等進行進一步的設計,使得建筑既能夠營造出舒適環境又能夠兼顧建筑的節能要求。例如采用新型節能墻來進行建筑的墻壁設計,由此降低資源消耗;在進行屋頂設計時,可以將循環水管布置在樓頂或樓板層的裝修空間,使房間里達到冬暖夏涼的效果。
(三)控制建筑物表面積系數。為了獲取更多的太陽輻射、降低耗能,建筑表面積系數盡量控制在最小范圍內。為了實現節能目標,建筑物應該呈長方形體形,并且建筑方向應呈東西方向。
(四)控制建筑物體形系數。體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的表面積與其所包圍的建筑體積之比。建筑物的體形系數與耗能成正比關系,而且還和單位建筑所分擔的熱散失面積成正比關系。建筑體形系數一般控制在0.30以下。有效控制體形系數的方法有:1、減小建筑面寬,延長建筑進深;2、增加建筑物高度;3、盡量避免建筑物過多變化。
(五)環保節能材料的運用。隨著生活質量的提高,人們越來越注重居住環境,因此,安全、健康日益成為人們選擇居住條件的標準。設計者在進行建筑工程設計時可以在以下方面融入節能環保理念。1、裝飾材料。不同材料對能源的消耗不同,設計者盡量使用環保、綠色的材料進行房屋設計,例如在客廳等面積較大的房間使用多種角度的燈具,從而保證房間每個角落的明度;大量使用節能燈,根據房間內的亮度來自動調節燈的亮度。
(六)充分利用太陽能。在建筑物中充分利用太陽能不僅能減少資源耗能,而且還能讓居住環境變得更舒適、清潔。太陽能建筑主要分為主動式太陽能建筑和被動式太陽能建筑。因此在設計建筑物時,設計人員要把太陽能的充分利用設計進去。通過充分認識建筑工程節能環保的重要性、探索建筑節能環保設計存在的問題以及有效進行建筑工程節能環保設計方法,我們得出在建筑設計時要從設計、構造、體形系數、材料等方面充分、合理地利用建筑環境周邊的自然資源,謀求人與建筑、自然、資源的和諧發展,從整體上提高建筑效益。只有在建筑工程中融合節能設計理念,才能夠有效降低建筑資源耗能,為我國的建筑業、能源業做出重大貢獻。
4建筑節能的個體設計
4.1 建筑的體形與建筑節能
(1)控制體形系數。體形系數指建筑物與室外大氣接觸的
外表面積(不計地面)與其所包圍的建筑體積之比。體形系數越大,說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體形系數每增加 0.01,耗熱能指標約增加2.5%,一般宜控制在 0.30 以下。建筑體形系數還與建筑物的體形是否規整及建筑物的體量大小有關。一般來說,控制或降低體形系數的方法有:減少建筑面寬,加大建筑進深;增加建筑物的層數;加大建筑物的長度或增加組合;建筑體形不宜變化過多。
(2)控制表面面積系數。從獲取更多的日照輻射、降低耗能的觀點來看,表面面積系數越小越好。從節能意義來說,長軸朝向東西的長方形體形最好,正方形次之,而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節能效果最差。
5.2 良好的構造設計
建筑的構造設計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外,還進一步對墻體、樓板、屋頂、門窗等進行了設計,以此滿足建筑在營造舒適環境的同時兼顧建筑的節能要求。例如利用物理的光學原理將吊頂設計成折線形,可利用其反光更充分地利用太陽光;設計建筑外墻時可采用新型節能墻設計,利用環境減少耗能;屋頂中庭的采光頂,采用雙屋玻璃形成“呼吸外壁”,從而降低環境因素的影響;還可以在樓層板的設計中,將循環水管布置在樓板處的裝修空間,冬天可熱水取暖,夏天可冷水降低室溫。
關鍵詞 建筑設計;節能技術;工程
中圖分類號 TU 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)122-0131-01
安丘市是典型的夏熱冬冷地區。2001年7月,建設部頒布了《夏熱冬冷地區居住建筑設計節能設計標準》,提出了全面實現建筑設計節能50%-65%的戰略目標。作為建設部設計節能試點示范工程―安丘魯豐小區,勢必大力、大膽、大量地運用四新技術以實現65%的建筑設計節能目標。
安丘魯豐小區通過建設部設計節能試點示范工程的專家論證。安丘魯豐小區為了實現65%設計節能目標,針對圍護結構采用了:STO聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統、蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑體系、斷橋中空LOW-E玻璃彩鋁窗、屋頂隔熱設計節能技術。在采暖、通風等設備使用上采用了:戶式中央空調系統、戶式新風系統。此外,還根據項目的實際在路燈、游泳池等位置兼顧了太陽能等可再生能源的利用。
1 STO聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統
安丘魯豐小區采用的是德國STO瓷磚飾面膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統,項目各棟住宅根據設計的體形系數、窗墻比和圍護結構組成等數據,經中國建筑科學研究院開發的《夏熱冬冷地區居住建筑能耗分析軟件DoE-2IN》計算,全部達到65%設計節能標準,在其他圍護結構指標值滿足標準要求的前提下,其外墻外保溫EPS板厚度1、2、5-8#樓為50 mm,3-4#樓為80 mm。
2 蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑體系
蒸壓加氣混凝土砌塊是以70%左右的粉煤灰與定量的水泥,生石灰膠結料、鋁粉、石膏等按配比混合均勻,加入定量水,經攪拌成漿后注入模具發氣成型,經靜停固化后切割成坯體,再經高溫蒸壓養護固化而成的一種輕質、多孔的新型墻體材料。具有容重輕,保溫隔音、機械強度高和可加工性等特點。技術要求符合國家標準《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB11968-89)的要求。該產品廣泛用于工業與民用建筑,作為承重或非承重的結構材料和保溫圍護材料,具有顯著的建筑設計節能效果。
魯豐小區的實施方案:地下室填充墻均采用MU5的加氣混凝土砌塊及M5混合砂漿砌筑,墻厚根據建筑需要確定;±0.000以上填充墻均采用MU5的加氣混凝土砌塊,外墻及分戶墻厚200,內墻厚150或100,采用M5混合砂漿砌筑;加氣混凝土砌塊干容重不大于6.0 kN/m3,吸水率不大于40%。
3 斷橋中空LOW-E玻璃彩鋁窗
中空玻璃密封的中間空氣層導致導熱系數較普通玻璃低得多,單片6 mm玻璃的K值為5.75 kcal/mh℃,一般中空玻璃K值為1.4 kcal/mh℃-
2.9 kcal/mh℃,與單片玻璃相比,中空玻璃的隔熱性能可提高兩倍,對裝有空調的建筑物可大幅度降低其耗電。夏天可以隔熱70%以上,冬天室內暖氣不易流失,減少熱量損失可達40%,起到保溫的作用,從而將夏涼冬暖變為現實。
中空玻璃由于中間層空氣的作用,一般能夠降低噪音30 db-40 db。
由于中空玻璃采用雙層玻璃結構,抗風力及外擊力較好,可以抵抗高強度的正負壓氣流,在長江邊百米高層采用中空玻璃最為適宜。
中空玻璃的濕氣滲透率很低。單片玻璃因室內外溫差關系,玻璃表面易造成結露,遮擋視線,污損窗框、窗簾和墻壁。而中空玻璃的熱阻較大,室內一側的玻璃不易結露,而且其內部密封,空氣的水分燥劑吸收,不會在隔層出現露水,玻璃表面能始終保持平整、清晰。此外,中空玻璃采用丁基膠或多合一膠條式的中空玻璃邊緣密封系統,一次成形,沒有駁接處,能有效加強中空玻璃的密封性,從而提高中空玻璃的使用壽命。
采用Low-E玻璃,能減少室外陽光中的有害紫外線對人體的傷害,減少反射光對其它建筑和人群的傷害。
根據65%設計節能要求,使得門窗綜合導熱系數k≤2.5 w/(m2.k),即保溫性能達到8級以上,魯豐小區采用中空LOW-E(5+9A+5)玻璃,窗框采用材質厚度為δ≥1.6 mm鋁合金框,其表面采用靜電粉末噴涂工藝;窗的開啟方式為內開內倒的平開模式;該工程作為瀕臨長江的高層住宅,要求抗風壓性能、空氣滲透性能、雨水滲漏性能、保溫隔熱性能及隔聲性能達到或超過國家標準。
4 屋頂隔熱設計節能技術
魯豐小區物面采用50 mm厚擠塑聚苯板+60 mm膨脹玻化微珠混凝土+120 mm鋼筋混凝土的構造形式;該構造形式K≤0.50 W/(m2.K);D≥3.0,滿足夏熱冬冷地區65%設計節能的要求。
5 戶式中央空調系統
魯豐小區設置日本大金VRV家用中央空調系統,其內、外機容量配比可達130%,采用與VRVII同樣形式的冷媒接頭連接方式,一套配管最多可連多達9臺的室內機。大金RMX160C主機C.O.P值(能效比):制冷:3.00;制熱:3.52;制冷量15.5 kW。家用VRV是變頻系列,具有精確的溫度控制和省電、設計節能的優點。空調機會自動根據房間的負荷變化,調節整個系統的運行狀況,使房間溫度盡可能保在恒定的范圍內。
6 戶式新風系統
魯豐小區按3A住宅性能指標A59子項設置戶式單向流新風系統。以滿足每人每小時不低于30 m3的要求。考慮建筑設計節能的要求,其無級變速風機可保證冬夏使用空調時既保證必要的新風,又可減少能量損失;春秋季或室內污染嚴重時則可加大排風量,以更多享受新鮮空氣帶來的清新。本項目采用法空EVKD 20型主機。
7 可再生能源利用
1)生態小區室外光環境。魯豐小區室外光環境按以下要求設置:道路照明:15-20LX;住宅日照按《城市居住區規劃設計規范》50180-93執行;室外公共照明宜采用綠色照明;小區內采用反光指標牌,反光道釘,反光門牌等,建立區內道路識別系統;通過高、中、低、遠、近、虛、實等不同照明形式,在不同地區按不同的要求合理配置路燈、庭院燈、草坪燈、地燈等,形成豐富多彩,溫馨宜人的室外立體照明系統。此外,小區采用飛利浦LED照明系統,為城市亮化提供更為絢麗的風景。2)光-電技術應用。光-電技術是把太陽光的能量通過半導體材料轉化成直流電的“光-伏技術”,又稱光伏電池或太陽能電池。當光子進入半導體中,電子被釋放,產生直流電。魯豐小區利用光-電技術應用于住宅輪廓線照明、草坪燈、景觀燈和護欄燈等。
3)光-熱技術應用:是當今利用太陽能最普及的技術。按太陽能加熱的溫度可分為低、中、高三等;按集熱器的類型可分為拋物面槽式系統、中央集熱器、拋物面碟式系統三類;按集熱方式可分為水加熱、空間加熱、過程加熱三種。魯豐小區利用光-熱技術應用于游泳池水體加熱。
建設部設計節能試點示范工程-安丘魯豐小區在建筑設計節能上的做法,對夏熱冬冷地區如何實現65%設計節能,提出具體的解決方案,為夏熱冬冷地區如何實現65%設計節能提供了參考案例。
參考文獻
[1]關秀平.淺析夏熱冬暖地區的住宅建筑節能設計[J].科學之友,2010,24.
[2]郭軍杰.建筑節能技術在住宅中的應用探析[J].企業導報,2011,11.
關鍵詞:節能技術;建筑設備;應用
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
近些年,隨著我國經濟的飛速發展,人們對自然能源的需求也在逐漸加大,從而無節制的開采使用使自然能源嚴重枯竭。因此,節能技術的不斷創新與發展在當今社會顯得尤為重要。在科學技術日益發達的今天,只有在建筑工程中施加節能技術才能更加有效的減少建筑高耗能、高污染的現象。在保證生態環境的同時又提高了經濟效益。因此如何在建筑工程中充分使用節能施工技術是當今社會共同思考的問題。
節能技術在建筑設備工程中的應用的現實意義
隨著自然能源的無節制開采,能源危機不斷加深,能源短缺已成為世界性問題。近些年,國家開始大力宣傳節能環保,建筑工程中節能技術的應用是當今時代不斷發展的要求也是社會經濟向前發展的必然產物。同時節能環保已得到來自社會各界人士的廣泛關注,以及國家、政府的大力支持。建筑工程中節能施工技術的應用具有非常重要的現實意義。
建筑工程節能施工技術的廣泛應用不僅能夠整體提升施工成果,更能加快建筑業繁榮發展的步伐,推動社會經濟的進一步發展。與此同時,建筑工程節能施工技術從某一意義上完善了建筑工程的整成技術。其涉及專業領域較為廣泛,多個學科理論相交叉,并且聯系緊密,通過技術之間的相互配合,來連接和帶動其他技術種類集體。
2、節能技術在建筑設備工程中的應用
2.1、地源熱泵技術在建筑設備工程中的應用
通常,在建筑物內部,部分空調系統有很好的節能效果,這是由于采用了地源熱泵技術, 而地源熱泵工作的主要原理是應用了地表層內存儲的大量能量對室溫展開調節。由于室外的氣溫早晚變化幅度較大,但是地表往下的溫度一般較為穩定,通常來說,地溫在一年之內變化并不是非常大。在炎熱的夏季,建筑物里剩下的熱量會持續地排出,而且能夠被地表所吸收,這就會導致建筑物里的溫度變化幅度不明顯,維持穩定態勢。
地源熱泵系統的能量來源于自然能源, 它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種理想的,綠色空調。地源熱泵系統通過進行高效率的室內環境調節,降低了熱損失,節約了自然資源。它是一種有益環境、節約能源、顯存效率最高,被認為是目前可使用的對環境最友好和最有效的供熱、供冷系統。
2.2、太陽能技術在建筑設備工程中的應用
太陽能是永不枯竭的清潔能源,因此對它的開發利用是21世紀以后人類可期待的、是建筑上很具有利用潛力的最有希望的綠色能源之一,近年來太陽能在建筑建設中的運用得到極大的發展,如德國的零能耗住房,這種住房靠太陽能,不需要電、煤,也沒有有害的廢氣排入空氣中,這也是我國不斷追求的目標,目前中國太陽能熱利用技術的建筑應用,包括太陽能采暖,太陽能熱水器以及太陽能空調,還能將太陽能轉化為熱能、電能,并且將光電產品與建筑構件合為一體,如光電屋頂、光電外墻板、光電遮陽板、光電窗間墻、光電天窗以及光電玻璃幕墻等,它們可以獲取更多的陽光、產生更多的能量,從而節約能源且滿足居住者的舒適要求,隨著太陽能利用技術不斷縱深發展,現代綠色建筑將太陽能發電、熱能利用與建筑的外墻材料、屋面材料和構建一體化,形成一種嶄新的建筑材料,成為建筑材料發展的趨勢,對實現社會可持續發展具有重要意義。
節能建筑設備的具體應用
3.1、 空調設備的節能控制
空調的能耗在建筑物總的能耗當中占其多數。據有關數據表明,在全市的用電量中,空調用電量占據了用電總數的30%,給國家及城市中的配電系統造成了極大的壓力。空調系統中的能耗主要表現在兩個方面,分別為空調冷熱源的消耗以及空調中風機和水泵所造成的用電消耗。在整個建筑能耗中,空調在其中所占的比例最大,通過對空調的最小新風量進行控制,以及預冷前需關閉新風、降低室內設定溫度,均可緩解空調的能耗。同時,采用新型環保節能的燃氣空調和地溫空調,也可減少其能源消耗。
在對空調進行節能控制時,需注意以下幾個方面:(1)對空調房間進行合理的溫度設定;(2)保持室內通風透氣;(3)提高空調系統中的送風溫差,降低配電系統中的電源消耗;(4)減少空調系統中的新風冷熱負荷的消耗;(5)通過降低用電高峰所需的負荷,從而減少空調的用電量。
3.2、照明系統的節能控制
照明控制系統不僅可以營造良好的室內光線環境,還可減少能源的消耗。在對照明控制系統進行使用時,需嚴格控制開燈數量、開燈時間、以及照明亮度,從而延長電源的使用壽命,提高照明系統的科學性、有效性。在對照明系統進行組裝時,應選用優質電源、高效燈具以及適用性強的節能電器,以此減小照明系統中能源的消耗。此外,通過對照明線路、照明方式以及照度值進行科學設計,并合理利用自然光,均能達到節能照明的效果。
3.3、建筑電氣新技術的應用
在傳統節能技術的基礎上,通過采用各種先進的方法對傳統建筑電氣設備加以控制,可有效地解決傳統節能技術中存在的能源浪費問題。此外,還可通過了解各房間、區域內中的實際溫度,從而對房間內溫度的上下限標準進行調節;利用定時設置對場所中的燈光、空調、窗簾進行控制;采用控制系統對整個建筑內的燈光、空調等設備進行監測控制,均可達到節能的目的,從而降低建筑電氣設備中的能量消耗。在對建筑電氣進行設計時,采用先進的節能設備,應用先進的技術手段,并嚴格依照節能的標準對建筑進行設計,對于人們健康、舒適、安全的居住環境具有重要意義。
4、加強建筑設備工程中節能施工技術的有效措施
4.1、開發研制建筑節能材料
建筑工程中節能技術的應用依賴于節能材料的應用。現在我國的節能材料是在國內生產出來的,但是大部分來自于購買的國外技術,這樣肯定會導致施工成本的增加。因此,我國建筑行業節能技術的應用要求不斷開發研制新的節能材料,最終實現節約建筑工程的施工成本的目標。
4.2、創新節能技術的理論,將理論和實踐緊密的結合起來
加強建筑施工中節能技術的應用,應該在實際的施工過程中建立施工節能技術的支撐體系和節能的政策體系,在保障技術穩定和成熟的情況下,將節能技術的實踐性和創新性相結合,有效的提高節能技術的實際使用率,將節能技術的環保效果和節能效果充分的發揮出來,實現節能技術的創新。此外,還應該對建筑施工中的各種節能技術進行調研和考察,借鑒成功優秀案例中的經驗,對節能技術不斷的完善和更新。
4.3、借鑒先進的建筑節能技術
世界上某些發達國家在早些時期已經開始研究建筑節能技術,并應用到建筑工程中,取得了很大成績,而我國在近30年才開始涉足這個領域。因此,在不斷發展和創新節能技術的過程中,我們不能關起門來求發展,而應該積極借鑒國外的先進經驗,結合我國的現實需要,從而研制出新型的節能施工技術。
結語:
就我國目前的形勢分析,建筑工程中節能施工技術的整體呈多方位、立體化、多角度的發展趨勢,并通過與世界先進技術之間的融合,進一步發展與完善現階段的工程節能施工技術,以滿足我國現階段建筑行業對節能環保的最基本要求。同時,建筑行業相關的技術研發人員切忌閉門造車、固步自封,而是通過對現有的施工技術進行不斷改革和創新,堅持與時俱進的創新精神,以促進我國建筑行業健康、穩定的發展。
參考文獻: