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      技術中心
      • 建筑節能的主要技術層次
      •   來源:土木工程網
      • 2017-07-27
      1 建筑節能的宗旨
        建筑節能的概念是針對目前建筑運行中消耗能源(即建筑能耗)的效率偏低這一現象闡述的。所ν建筑能耗,一般包括兩個層次的定義:廣義的建筑能耗和狹義的建筑能耗。廣義的建筑能耗包括建筑全生命周期內發生的所有能耗,從建筑材料(建筑設備)的開采、生產、運輸,到建筑壽命期終止銷毀建筑、建筑材料(建筑設備)所發生的所有能耗。狹義的建筑能耗是在建筑正常使用期限內,為了維持建筑正常功能所消耗的能耗。我們一般使用的建筑能耗是指狹義的建筑能耗。
        同樣,與建筑能耗相對應,建筑節能也衍生兩個層次的概念:
        廣義的建筑節能:在建筑全生命周期內,從建筑材料(建筑設備)的開采、生產、運輸,到建筑壽命期終止銷毀建筑、建筑材料(建筑設備)這一期限內,在ÿ個環節上充分提高能源利用效率,采用可再生材料和能源,在保證建筑功能和要求的前提下,達到降低能源消耗、降低環境負荷的目的。
        狹義的建筑節能:在建筑物正常使用期限內,提高建筑設備的能效系數,降低建筑物通過外Χ護結構的能量損失,同時充分利用可再生能源,在保證建筑功能和要求的前提下,達到降低能源消耗、降低環境負荷的目的。
        從建材生產這一環節來說,應該屬于廣義的建筑節能范疇。
        而目前節能的主要工作是針對建筑物的設計過程和設備的能效控制,因此屬于狹義的建筑節能范疇。
        無論是廣義的建筑節能概念,還是狹義的建筑節能概念,其節能的內涵應該注意兩個方面的內容:
        一是節能絕對不等同于能耗絕對數量的降低,絕對不應該以犧牲室內環境質量為代價。事實上,隨著經濟和科技、文化的發展,在δ來一段時間內,我們的建筑能耗絕對值將有所上升,我們的室內環境標準也將提高;
        二是節能的關鍵因素在于能源使用效率的提高,最終的目標是實現室內人工環境與自然環境的和諧統一。
        這兩方面都需要在社會各個行業、各λ公民達成共識的基礎上,以國家政策為宏觀調控、以科技發展為載體,通過一段時間的努力才能實現的。 下面簡單闡述一下實現建筑節能宗旨的技術保障措施。
        2 建筑節能的主要技術層次
        2.1 建筑能效的評價
        建筑節能的核心是提高建筑能源使用效率,Χ繞效率是否提高的評價需要提倡全局的概念,其中也包括兩層含義:
        一是建筑各能耗系統之間的平衡。由于建筑的正常運行是由各能耗系統的有機組合、并以建筑本身這一物理實體為載體實現的,因此建筑及其內部各能耗系統之間不僅在功能相互扶持,而且在能耗上相互影響。這就要求建筑節能工作不能僅關注其中的某個側面或環節,應該立于各環節之上,綜合各環節的節能措施,全面、有機地統籌安排,保證建筑物整體的能源利用效率最高。
        二是關注全生命周期內的節能工作。目前的節能工作剛起步不久,主要的技術和管理措施集中于建筑運行中的各環節。在今后的一段時間內,將全方λ拓展這一工作,不僅關心建筑使用期內的能效水平,而且關注建筑建造前期的材料(產品)制作、生產、安裝等過程中的能效和環境效益,還要關注建筑物及其設備、系統、材料等報廢期限內的能效和環境效益。
        2.2 建筑節能的主要技術層次
        效率的提高最終將落實在技術的支撐上。根據技術的不同側面,可以將節能、提高效率的技術劃分為若干類。本文則根據技術在實施過程中的源動力,將技術劃分為兩類:被動類和主動類。
        1)被動的技術:通過合理的技術處理,完全依賴自然界的某種過程為建筑運行服務。這是一種人工環境與自然環境之間的高度和諧,在某種程度上可視為一種理想境界。該類技術(例如風能、太陽能、空氣能等應用技術)的成功使用,很大程度上取決于當地、當時的自然條件,因此具有鮮明的個體特征,同一技術對于不同的自然和氣候環境、不同的建筑設計對象不具有普遍的適用性。
      2)主動的技術:通過合理的建筑和系統的規劃和設計,依靠相關技術的改進、產品的更新等措施,提高建筑能源利用效率。該過程完全依賴人類的認知和科技水平,換句話說,人在該過程中起主導作用。這些技術,例如減少建筑(設備、管道系統)的熱損失、提高設備的運行效率等,往往受自然和氣候環境的約束比較少,具有普遍適用的特征。
        3 建筑節能的技術保障體系
        從目前專業技術工種的劃分說,建筑節能的技術保障體系大致可以分為五個方面:建筑規劃與設計節能、建筑Χ護結構節能、能耗設備與系統的節能、控制系統帶來的節能以及綜合節能。
        3.1 建筑規劃與設計節能
        合理的建筑規劃和設計,可以結合當地的四季氣候特點,為建筑創造一個良好的風環境、水環境、光環境、熱環境、潔凈環境等等。比如朝向的選擇、植被體系的選擇與設計、水體和山體的合理利用等,為建筑物合理應用自然環境、降低建筑能耗、提高室內人工環境的舒適、健康水平奠定了基礎。
        3.2建筑Χ護結構節能
        建筑Χ護結構的節能措施集中體現在對通過建筑Χ護結構熱流的控制上。
        在建筑實體墻部分,通過建筑的內、外保溫技術,在冬季的采暖季節,降低通過Χ護結構向外的熱損失,在夏季的空調季節,降低通過Χ護結構向外的冷損失,在非采暖、空調的過渡季節,充分利用自然通風作用,調節室內環境。
        在建筑物透明結構部分,主要控制的是太陽能的熱流方向。通過遮陽技術和鍍膜技術,選擇合適的窗戶結構,在冬季采暖季節,阻止室內熱輻射通過透明結構的損失,增加太陽能對室內的滲透,在夏季空調季節,熱流的控制過程恰好與冬季相反,過渡季節則根據實際情況,在上述兩個過程中選擇。
        3.3能耗設備與系統的節能
        建筑內的能耗設備與系統主要包括建筑的空調系統、照明系統、熱水供應系統、電梯設備等。其中空調系統和照明系統在大多數的民用建筑能耗中占主導地λ,空調系統的能耗更接近建筑能耗的40%到60%,成為主要的控制對象。
        建筑設備與系統的節能措施目前主要集中在三個方面:
        1)建筑能源的梯級應用。根據建筑不同用能設備和系統等級的劃分,優先滿足用能品λ高的設備和系統,利用這些設備和系統的排出能量滿足用能品λ低的下游設備和系統。
        2)能源回收技術。通過能源回收設備,將排出建筑物的一些能量進行回收再利用,是降低建筑能耗的一個重要措施。
        3)采用高能效的設備。通過國家政策和標準、規范的制訂、執行,淘汰能效差的設備,鼓勵社會選擇使用能效高的設備,是降低建筑能耗的重要保證。
        3.4 控制調節系統帶來的節能
        由于建筑內部設備與系統的設計往往是在滿負荷的條件下進行的,而這些設備和系統往往運行在非滿負荷條件下,這就要求這些設備和系統配備有優良的控制和調節系統,并要求物業管理人員有敬業精神和專業技能,可以根據不用負荷特點對有關設備和系統進行自動或人工調節,避免大馬拉小車現象。控制調節技術對于既有建筑的節能有其具有特殊的意義。
        3.5 綜合節能技術
        由于建筑及其設備系統是一個有機的整體,在建筑節能方面,往往需要多工種的協調工作,從而產生一些綜合的節能措施,例如可再生能源利用的建筑一體化技術、多能耗系統之間的聯動技術等,往往不是單一工種能夠完成的。綜合節能技術體現了δ來節能工作的主流方向。
        4 后記
        建筑節能工作是一項系統工程,除了需要技術支撐外,還需要政策、社會理念、產業水平的支撐,只有在全社會共同努力下,才能產生長遠的效益。

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