建筑能效分析范例6篇

建筑能效分析

建筑能效分析范文1

1.1绿色建筑的环境效益分析

目前,对绿色建筑环境效益相关的研究并不是很多,主要近几年才开始发展。李静和田哲[6]通过构建绿色建筑全生命周期增量成本与效益模型,对绿色建筑节地、节能、节水、节材、室内、运营6个方面的增量成本与增量效益进行了研究;吴俊杰、马秀琴等[7]通过计算住宅楼全年负荷和CO2减排量及协同效应,计算了天津中新生态城的经济效益;刘秀杰[3]基于全寿命周期理论、结合外部理论对绿色建筑进行了全面的环境影响评价;杨婉等[8]结合工程实例,分析了节能改造技术的经济和环境效益;曹申和董聪[9]分析了绿色建筑全生命周期各项成本和效益的内容和特点,定量计算了环境效益和社会效益。《绿色建筑评价标准》GB50378-2006[10]为在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。根据定义,绿色建筑的环境效益可以分为节能环境效益、节水环境效益、节地环境效益、节材环境效益和环境质量改善效益。根据绿色建筑效益形式的不同,环境效益又可分为CO2减排效益、健康效益、建材寿命延长效益。随着我国经济的快速发展,CO2的排放量必然还将增长[11]。联合国环境规划署调查报告显示,如果不是实现CO2减排,每十年全球的气温平均将升高0.3℃,人类的生存和发展将受到严重的威胁。绿色建筑以“四节一环保”为目标,结合当今世界的主要环境问题,节能是重中之重,因此本文主要研究绿色建筑的节能环境效益。

1.2绿色建筑的节能环境效益分析

为应对全球气候变化、资源能源短缺、生态环境恶化的挑战,人类正在遵循碳循环的概念,以低碳为导向,发展循环经济、建设低碳生态城市、推广普及低碳绿色建筑。绿色建筑通过充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用等措施来达到节能目的。绿色建筑的主要节能手段[12]如下:(1)护结构节能护结构是建筑节能设计最主要的内容,护结构节能措施是指从屋面、外墙、门窗等方面采取保温隔热有效措施。比如通过增大门窗面积来增加采光和通风面积,改善材料自身的保温性和隔热性以及提高门窗密闭性最终达到节能的效果。(2)智能化技术节能智能化技术节能是对空调机组、新风机组、冷冻机组以及照明设施等实行最优化的控制,以最大化地减少建筑的电能消耗。建筑能耗中,照明耗能所占比例较大,室内外照明系统应综合考虑节能光源、灯具和附件,为了节省电能消耗,绿色建筑通常采用高效的新型节能灯具,公共区域的照明采用高效光源、高效灯具和延时或声控开关,同时注意自然采光部位的节能措施。除节能灯具外,节能措施还包括设置节能电梯、暖通空调、室温调节器、能量回收系统等高效节能设备和系统,也需要增量成本投资。暖通空调系统应控制设备的能效化比、管网系统的输送效率。设置集中采暖或空调系统的建筑可以安装新风系统对能量加以回收利用,能够取得相对客观的经济效益和环境效益。(3)可再生能源节能可再生能源是指能够重复产生的自然能源,包括太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、潮汐能、生物质能等,是一种符合可持续发展战略的新型非燃料型能源系统。绿色建筑利用的可再生能源通常是太阳能和地热能,是最易获取的再生能源。

2苏州市节能环境效益分析

2.1主要研究方法:市场价值法

市场价值法是按市场现行价格作为价格标准,据以确定自然资源价格的一种资源评估方法。它是比照与被评估对象相同或相似的资源市场价格来确定被评估资源价值的一种方法。本文主要通过比较绿色建筑和基准建筑的能耗,计算得到截至2012年底苏州市绿色建筑节约的能耗量;然后将能耗转换标准煤以及CO2排放当量;根据CO2市场价格来计算获得的效益。通过这种方法既可以直观看到绿色建筑节能导致的CO2减少量,这将减少温室效应的程度;同时还能得到绿色建筑节能带来的经济效益。

2.2CO2交易价格

清洁发展机制(CDM)是京东议定书规定的3种灵活履约机制之一,发达国家与发展中国家实施的一种碳交易机制,也是目前中国唯一的碳交易机制,因此参考目前“清洁发展机制”CDM项目可用于交易的“核证的减排量”(CERs)参考合同价格[13-14]。由于本文研究的是2012年之前的环境效益,所以参考2012年刘秀杰[5]的论文,当年CO2的减排价值约为160元/t。

2.3基准建筑

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005[1]中将20世纪80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础,称为“基准建筑”。

2.4数据处理

本文直接获取的有用数据包括绿色建筑的申报建筑面积、建筑总能耗、节能率。申报建筑面积有85个有用数据,建筑总能耗有50个数据,节能率有56个数据(由于文章篇幅有限,在此不一一列出)。截止2012年底苏州市85项绿色建筑总面积为285.075万m2,具体如表2所示。数据整理后,总共有36组有用数据。经计算,绿色建筑单位面积能耗范围为13.14kWh/m2a~154kWh/m2a,相应的基准建筑单位面积能耗范围为37.38kWh/m2a~346.03kWh/m2a。它们在每段范围的分布如图5和图6。其中单位面积能耗和基准建筑总能耗的数据可以通过公式(1)、(2)计算:单位面积能耗=建筑总能耗/申报建筑面积从图中可以看到,不论是绿色建筑还是基准建筑,单位面积的建筑能耗分布不均匀,因此在本文中采取加权平均的方法获得绿色建筑和基准建筑的平均单位面积能耗,具体的比例以及能耗见表3。根据表3,则绿色建筑和基准建筑的平均单位能耗分别为:绿色建筑平均单位面积能耗=ΣX·E=48.49kWh/m2a基准建筑平均单位面积能耗=ΣX·E=131.78kWh/m2a则苏州市2012年底之前绿色建筑比基准建筑节约的总能耗为:(131.78-48.49)×285.075=2.37×108kWh/a相当于减少使用标煤2.9×104t,减少排放CO27.54×104t。根据2012年CO2的减排价值知道截止2012年底,苏州市绿色建筑的环境效益为1.21亿元。

3结论

建筑能效分析范文2

一、建筑节约能耗的几点措施

1.使用纳米透明隔热涂料。纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太阳能辐射不进入室内,并能保证透光率达到70%,能使室内温度低于室外温度达到4℃~7℃,测试表明,夏天开空调时,空调的耗电量可从原来303度降低到208度,可节电20%~30%左右;在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光,长波长的暖气能在室内反射,使室内的暖气(远红外线)约90%不外流。

2.建筑节能中太阳能的利用。太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响。

有关资料表明,我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3.3×103~8.4×106kJ/(m2・年)之间,相当于2.4×104亿t标煤。全国总面积三分之二以上地区年日照时数大于2200h,日照能量在5×106kJ/(m2・年)以上。我国、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州省资源稍差外,东部、南部及东北等其他地区为资源较富和中等区。

在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节,太阳能可以为建筑供暖、供热水、供电,甚至能够提供建筑物的全部能量。我国北方被动太阳房采暖节能60%~70%,平均每平方米建筑面积每年可节约20kg~40kg标准煤,有着良好的经济和社会效益。

3.注重墙体节能。多年以来,我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要,新型复合墙体已经出现,复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上,增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同,墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。

4.关注门窗节能技术。在整个建筑物的热损失中,而门窗缝隙空气渗透的热损失则占20%~30%。所以,门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射3个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成。为此,要加强节能型窗框和节能玻璃等技术的推广和应用,增大窗户的整体传热系数以减少传热量。

塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著,防雨水渗漏能力强,空气渗透量小,更主要的是塑钢门窗的导热系数极低,隔热效果优于铝材1250倍,在采暖和制冷上,能耗要低30%~50%,室内空调的启动次数明显减少,耗电量也显著减少。

二、建筑节能的经济效益

节能建筑由于使用了节能材料,往往会增加初期投资,使建设费用增加。但从能量效率方面分析,节能建筑有着非常可观的效益,并能在一定的年限内回收节能投资费。而且,在节能收益和节能投资平衡后,节能建筑就进入了纯收益期,在使用周期内可节约大量费用。从一些节能试点小区实际情况分析,住宅建筑节能投资增加额/住宅建筑本身的造价=6/1。与此同时,从规划设计的角度来看,可以节约锅炉供热设备和采暖系统建设的投资,并且在建成使用后可以节约能源支出,节约运行管理费用。试点表明,节能建筑的投资回收期一般在3年~7年左右。节能建筑经济分析可参照如下几个指标来进行。

1.节能投资。节能建筑在一般情况下,加强围护结构的保温隔热性能,建筑工程造价势必也要相应地提高。在我国,节能50%住宅的投资增长率一般可控制在10%以内。

2.节能收益。随着国民经济的发展,节能率指标也在逐步提高。节能建筑的设备运行负荷比传统建筑小,其维护费用也相应的减少;建筑物由于受到良好的隔热保温措施的保护,从中就节省了一笔维护开支。

3.投资回收期。节能建筑的投资回收期一般不应超过8年。

4.生命周期收益。节能投资是一次,而收益是一个长期的过程。因此,更科学合理的分析节能建筑的经济效益,应该采取建筑物生命周期的计算方法:节能建筑生命周期收益=非节能建筑生命周期总费用-节能建筑生命周期总费用。

建筑能效分析范文3

关键词:建筑能耗 建筑节能 社会效益

0 引言

我国正处在工业发展时期,经济的增长对能源的依赖度偏高。伴随着经济的发展,对传统能源的消费也在持续的增长。国内生产总值从1980年0.48895万亿元,增长到2010年的40.3260万亿元;能源消费总量也从1980年的6.0275亿吨标注煤,增长到2010年的32.4939亿吨标准煤。进入“十二五”时期,我国的经济依然保持稳定的增长,但是传统能源已不能承受我国经济发展的需求,必须对能源的消费方式加以改进。

2011年建筑耗能占全社会能耗总量的28%,并且中国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2-3倍,具有很大的节能潜力。

1 建筑能耗现状

我国建筑能耗主要是采暖和用电,虽然开始进行节能,也取得了一些成果,但是依然存在问题。

1.1 高能耗建筑总数多。我国建筑面积巨大,其中大部分是高能耗的,到现在,共有9成的高能耗的建筑,而且我国正进入城市化发展阶段,对建筑的需求还会继续增长。

北方冬天采暖用能很多,但没有适当的建筑保暖措施,南方空调电耗巨大,逐年加大夏季输电网络的压力。

经济发展使人民生活水平大幅提高,人民家用电器的数量也大大增加。而且家用电器的种类数量繁多。尽管很多家用电器采用了节能环保技术,但家庭电器的总数太大,而且也在持续的增加,伴随着家庭的总电耗也随着增加。

2010年城镇和农村每百户家庭主要家用电器拥有量(台/每百户)

数据来自中国统计年鉴2011

1.2 能源价格没有激励约束的作用。09年电力及热力的生产和供应业用煤19574.86万吨,而建筑能耗占近三分之一,2009年人均生活用能254kgce,(其中城镇336kgce,农村184kgce)与同期国外水平相比有2-3倍的差距,(中国能源统计年鉴2010)并且我国的能源价格与世界的同期相比相差不少,能源的效率差距更大。

对能源的定价往往只是采用了较为单一的计价方式,没有使用动态的能源计价,价格对居民使用能源没有差异性,没有产生激励机制。

如电费的收取,采用公式Z=XY(Z表示收取的电费,X表示使用的电量,Y表示用电的度数),公式计算对使用能量的数量进行了计价,没有体现能源的价值,没有产生约束的作用。

取暖费收取也是如此,按面积计算,一次性结清,用户交完取暖费后,就不再考虑能源的浪费与否,而且即使房间不用也不会在意能源的节省。

1.3 我国能源结构不合理。

2 建筑节能的社会效益

2.1 对节能带来的效益

Y效益=Z煤炭-X二氧化碳-X二氧化硫-X烟灰-X其他

式中,Z煤炭表示煤炭所带来的效益,X二氧化碳、X二氧化硫、X烟灰、X其他表示燃煤产生二氧化碳、二氧化硫、烟灰以及其他部分(如健康成本)造成的损失。

2.2 给企业带来的效益。随着对建筑节能的开展,就需要对建筑的能耗采取评估,能源公司,节能公司,显示了市场发展的多样化,建筑节能市场的活力,建筑节能的发展逐步开始进入市场化运营。

2.3 给政府带来的效益。可以节省对一次能源的节省,改变能源的消费结构,煤炭用能始终过高,而且环境问题没有国度,中国经济的崛起,也导致了很严重的环境问题,对于国际社会也一直要求中国节能减排,承担责任,节能可以保持经济的活力,同时又可以体现中国的形象。随着建筑节能的发展,政府会得到长远的税收效益,并也能解决相当的就业问题。

3 政策建议

建筑节能涉及用户、市场、政府三个主体,需要各方的积极配合,共同努力才能达到预定的目标,所以在考虑建筑节能的时候,不能单独指望一方的努力,而是应该调动各方的积极性,制定出不同的政策策略来激励所有主体的行为,同时一定程度上也要兼顾公平,使整个政策措施保持一个正效益。

3.1 对用户分段计价,按计量收费。对用户应采用经济激励的方式,使其主动了解和关心节能的措施,单纯进行节能宣传而不采取进一步措施,往往就像智猪博弈理论一样,节能的问题政府一再强调,对整个经济的发展都有影响了,用户等着政府来进行节能改造,而用户等着就可以了,不能从根本上产生激励的效果。

对用电量要体现动态的定价方式,采用分段计价,可以依据不同地区的居民生活需求,制定合理的分段计价区间,采取正常的电价、增加一定比例的电价和惩罚性电价,从价格方面激励用户对用电量的节约。对超收的电价,实行有地方政府统管,作为节能基金,用于对节能技术的支持或是对节能单位的奖励。

对于采暖地区,可以采取热计量的方式,对用热量进行统计,对最终用能量进行收费,从而使用户注意热量的散失,增强自身的节能意识。

对于已经采取节能的建筑,要采取另一套用能收费计算公式,适当的要比不节能建筑的要求升高,对用户进行进一步的经济激励,不但使用户注意保护节能改造的部位,可以及时在意节能改造出现的问题,进一步保证节能的成果,而且也使节能改造的实施,相对那些没有进行节能措施的用户更加公平。

3.2 大力支持节能公司的发展。节能公司作为新兴的服务公司,以自身的实力和技术措施,对建筑采取节能改造,承担建筑节能的技术、财务风险。迫于刚刚起步,建筑市场所需资金多,而且建筑节能资金的回收期较长,银行对一般企业的资格审核较严,国内融资渠道较少,致使节能公司的发展很是缓慢。政府应积极扩宽节能融资的渠道,给与专项贷款支持,支持民间资金流入节能融资市场,从资金方面给与支持。对于使用节能材料和技术也要给与税收优惠,鼓励节能技术、节能材料的发展,尽早使节能技术、材料发展成熟。

3.3 政府的做法。充分考虑建筑节能市场的发展程度,对于不同的时期,制定不同的政策。在节能市场的收益小的时候,应积极支持,然后随着节能市场的发展,逐步采取严厉措施。

采用收益计算公式V=ax/bx,V表示投入收益比率,ax表示在X时期的节能收益,bx表示在X时期的节能投入。

在X=1,V<<1时,处在建筑节能市场起步时期,政府主动采取财政的支持,给与节能发展的便利,同时也积极引导。在此阶段,对于企业单方面进行建筑节能,对于建筑企业盈利影响不小,企业的积极性不高,对于企业主动节能做出成绩的给与颁发减碳证明,可以作为企业未来评审资质的加分项。减碳证明也可以采取由政府节能基金担保、由能源审计公司负责的一种凭证,可以进行市场交易、进行融资的一种票据。政府在此段时间应采取推荐性标准,给与节能材料和节能技术的推荐指导。

在X=2,V接近1的时候,政府政策措施,应开始趋于严厉,对采用节能的补贴开始缩减,开始实现节能的市场化发展,应开始推行强制性节能标准,设置能耗上限,使企业开始加大节能的投入力度,对于未达标的企业要给与处罚,或是在市场上购买减碳证明,使自己达到强制性标准。

在X=3,V接近建筑市场的收益率时,对于不符合的企业直接淘汰,采取零容忍的做法。对于能源的使用采用动态分段定价,加大企业对节能的重视,迫使企业完成节能改造。

4 结束语

进入“十二五”时期,国家对能源的使用更加重视,对节能的投入力度更大,是建筑节能发展的黄金时期。解决好高耗能建筑节能问题,对经济的发展具有重要的意义,而且也可以使我国的建筑技术、材料更有国际竞争力,搞好建筑节能具有巨大的社会发展效益。

参考文献:

[1]邹军,彭文武,罗清海,杨修飞,高文涛.建筑节能施工过程各主体监管调查分析[J].节能,2013(01).

[2]殷振瑶.公共建筑节能水平综合评价研究[D].沈阳建筑大学, 2013.

[3]朱道斋.建筑节能减排政策评价研究[D].北京交通大学,2014

建筑能效分析范文4

(兰州资源环境职业技术学院,兰州 730021)

(Lanzhou Resources and Environment Voc-Tech College,Lanzhou 730021,China)

摘要:风力发电已经广泛应用在人口密度大、土地空间紧张的城市,如何更好地在建筑中利用风力资源的问题,值得探索。本文通过对高层建筑的屋顶塔楼周围风环境影响因素的分析,得出塔楼的设计可以提高建筑顶部风力资源的利用,塔楼的高度、长度的选择需要适当,可以使风能利用最优。这些结论可以为高层建筑的风能利用提供参考。

Abstract: Wind power generation has been widely used in the city where has high population density, and lack of land. How to use the wind resource in architecture better is worthy of research. Through the analysis of the influence factors of high-rise building roof tower wind environment, this paper researched that the tower design can improve the use of the building top wind resources, the appropriate choice of the height and length of tower can make the use of wind energy optimal. These conclusions can provide reference for the utilization of high-rise building wind energy.

关键词 :高层建筑;塔楼;风能利用

Key words: the high-rise buildings;towers;wind energy utilization

中图分类号:TU973 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)34-0150-02

作者简介:万瑞霞(1979-),女,甘肃靖远人,兰州资源环境职业技术学院水利工程系,本科,讲师,主要从事建筑结构、岩土工程方面的教学和科研工作。

0 引言

随着科技不断的进步,人们的生活水平日益提升,对能源的需求也不断提升。每个国家对新能源的开发非常重视。近年来,新能源的发展在我国非常迅速,尤其是风能和太阳能的发展最为显著。

1 风能资源的应用

人类借风力航船、借风力风车灌溉、粮食加工等古老的发明都是对风力资源的利用,从世界范围来看,人对风能的利用由来已久。目前,风力发电是风能的主要应用形式。例如:美国北卡罗来纳州的蓝岭山风电、丹麦日德兰半岛风电、台湾台中高美湿地风力电厂、内蒙古草原风力发电厂等。这些规模较大的风力发电厂都说明风力发电已经成为人们能源消费的一种常见形式。

世界各国都在积极开展风能利用的研究。据我国的气象资料统计,我国的风力资源储量可达每年16亿千瓦,能够有效开发的约为1.6亿千瓦。风能的有效利用对改善我国能源消费结构是非常有益的。

2 风能利用建筑

风力发电设施一般修建在空旷、偏僻的地方,对于人口密度较大的城市中缺少对风力资源的应用。我国一些城市风力资源丰富,人口众多,无法对风能有效利用。对于风能的利用,科学家提出风能利用建筑的概念,为城市有效利用风能找到了有效的途径。1968年KC.White针对高层建筑对建筑群环境问题进行分析;20世纪70年代,设计者对伦敦Vauxhal地区的两座高层建筑和南部银行大厦周围风资源环境进行预测。现代的研究者运用了计算机技术、风洞试验等科技手段对建筑群环境进行了较为准确的研究,取得了一些成就。

风能利用建筑中最为著名的是巴林世贸中心,三个巨大的风力涡轮螺旋桨被成功地架设两座摩天高楼的中间,构成风力发电机,为中心提供清洁能源,英国伦敦的Strata,是一种涡轮式风电建筑,设计师在高达148米的建筑顶部安装3部风力涡轮发电机,届时将可以为整幢建筑提供约8%的能源。

建筑物自身是风力强化和收集的载体,但是这些著名建筑造型各异,成本巨大,缺少普遍应用的可能性。城市中的建筑对风能的利用应当选择垂直轴风机,小型垂直轴风机只要选择和安装角度适当,转动所需风速只有2m/s。这种风机噪音小,功率也较高,非常适合在城市公共建筑和居民住宅上使用。

3 屋顶塔楼风能利用分析

高层建筑在现今生活中非常普遍,在庞大的城市建筑群中安装风力电机,可以产生巨大的电能,来弥补能源消费的不足,改善能源消费的结构。为了更好地收集风能,建筑的形状多为流线型,而生活中多数的高层建筑属于非流线体型。针对非流线体型建筑的风能利用在城市中很具有意义。

高层建筑的屋顶一般都会空置,而较高的建筑在顶部通常气流流动快,周围遮挡少,具有可利用的风力资源。高层建筑的屋顶是安放风力电机的优越位置,这样既不用额外占用城市空间,又可以提供清洁能源,将建筑与风能利用有机结合。

本文对高层建筑屋顶的塔楼对风力环境的影响因素进行分析,从而为高层建筑风力电机的安装提供参考。选择校区内的多个建筑物作为取样的目标,经过测试、计算和分析,得到屋顶塔楼对风能利用的影响因素。

3.1 分析方法

在校区内选择高度不同、塔楼结构不同的建筑为研究对象,在塔楼的4个不同位置选择观测点,通过对不同位置的风速测试,对结果分析得到塔楼结构的最优形式。

3.2 有无塔楼对风环境的影响

选取有塔楼和没有塔楼设计的高层建筑,分别选择4个观测点,分别测试有塔楼和没有塔楼建筑的风速大小,并记录。经过测试,没有塔楼的屋顶上方最大风速大约为5.3m/s,在具有塔楼的屋顶时,最大的风速可以达到6.2m/s,说明风速增加,并且测试数据可以推动风力电机运行。

通过数据对比可以证明塔楼的存在增加了屋顶的风速,对风力资源利用的提高起到了帮助作用。

3.3 塔楼高度对风环境的影响

对长度、宽度相同,高度不同的塔楼屋顶进行对比,用以验证塔楼高度对高层建筑屋顶的附近的风速是否产生影响。经过测试发现,高度较小塔楼向屋顶的气流阻挡较小,但是气流在塔楼间和塔楼上的风速都明显增加;当塔楼的高度增加,塔楼对气流阻挡明显增加,气流沿着迎风面上升,在塔楼的顶面边缘风速显著增大。这样的结果可以证明塔楼的顶面边缘处是导致风速增大的主要原因,而风速的增大与塔楼的高度没有必然联系。高层建筑的塔楼不可能无限高度,从结构的稳定性和建筑的美观上考虑,塔楼的高度可做适度的选择。

3.4 塔楼长度对风环境的影响

对高度、宽度相同,长度不同的塔楼进行对比,在沿着塔楼不同长度的地方选择4个观测点,测试风速,获取结果。经分析可以看出,随着塔楼迎风面垂直于气流流动方向的增加,塔楼之间的风速开始减小。塔楼长度的增加使得塔楼间距离变小,对气流的阻挡作用增大,建筑的背风面形成涡流,减小了风速。可以认为塔楼屋顶长度的增加对建筑物风能的利用是不利的,塔楼的长度应当在合理范围内。

4 结论

在文章中对高层建筑屋顶的塔楼有无、塔楼高度、塔楼长度等做了测试比较,可以看到在高层建筑中塔楼的设计是可以提高风能利用的,塔楼的体积对风能利用效率的影响有限。本文中的分析还有很多不完善的地方,例如风向角对风速的影响;高层建筑屋顶的架空层对风环境的影响等等。对这些不足应当进一步探索,使得城市大规模利用风力资源成为可能。

参考文献:

[1]徐艳文.风能建筑的杰作——巴林世贸中心[J].太阳能,2012,17.

建筑能效分析范文5

[关键词]智能建筑 电气保护 接地系统 有效措施

中D分类号:TM61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0106-01

1、智能建筑概述

智能建筑已经遍布世界各个角落,尤其是在我国,其更是呈现出前所未有的发展趋势,成为所有建筑结构中最为常见的一种。但是随着其在发展的过程中对于各种电气需求的不断提升,其在建设的过程中除了需要具备相关的建筑功能的同时,更是要发挥各种电气系统的应有效益和作用,使得其在建筑结构中体现出一种综合性、灵活性和多样化的发展模式和要求。

2、现代智能化建筑的几种接地系统

接地系统在目前建筑工程电气保护系统中最为常见,也是使用最为广泛的一种保护系统结构。将各种电气设备的外壳接线到大地之中,从而形成了一套系统化的电力系统。这种电力系统主要常见的设备有:电力设备、通信系统、防雷装置、电子设备等等。其中目前的电气工程项目中接地的主要目的在于保障设备的运行安全和正常,避免由于多余电流和电压造成使用者人身安全。

2.1 工作接地

为了确保每一项电力系统都能正常稳定的工作,并达到工作目标,必须将其与大地连接,称为工作接地。变压器中性点的直接接地或经消弧线圈的接地或者防雷设备接地等都是主要的接地项目。每一种工作接地都有自己的功能,例如变压器的中性点接地,它能保证电气设备三相系统中相线对地的电压不变,保证电压的平衡,有效预防了零序电压偏移,这对智能建筑电气来说是十分重要的。变压器中性点经消弧线圈的接地,在接地时有效消除接地短路点的电弧,预防电压过高,而防雷设备接地就是为了更好的释放地面的雷电流。

2.2 低压配电系统接地方式

2.2.1 TT系统

用电设备一般采取单独极地接地法,和电源接地没有电气上的联系。当系统正常运行时,可有效保证用电的安全性,还能提供基准接地电位,这种方法在低压公共电网供电、接地要求较高的精密电子设备和数据处理设备中常常使用。该系统的主要危险来源于其保护接地的灵敏度低,如果接地时电流不足,就无法保证装置的正常运作,其电气设备的金属外壳就会出现危险电位。而将TT系统用放在智能建筑中,就需要大容量的漏电电流保护装置和电流保护装置。

2.2.2 TN-C系统

电气设备系统的中性线(N线)与保护线(PE线)是二合一的,通称PEN线,所有可漏电的部分均与

PEN线相连。这种系统安装简单、方便,安全性高,常用于三相负荷较平衡、单相负荷容量较小的工程中。如果系统出现三相负荷不平衡时,PEN线就会有不稳定的电流经过,会让有金属外壳的设备带电,也缺少一个准确的电位基准点,所以会影响电子设备和数据处理的稳定性和有效性。TN-C系统的缺陷证明,其不适宜使用在智能建筑中。

2.2.3 TN-S系统

该系统的中性线(N线)与保护线(PE线)分开,在接地应用中,PE线无不良电流经过,看电磁干扰程度、安全性都较高,因此TN-S系统可作为智能建筑接地。

3、智能建筑需实施的接地方法

3.1 防雷接地

由于在智能化建筑内部分布了各种设施,很多与配电系统相关的设施布置在建筑内部,这样对于整个防雷接地的要求更加严格。智能化建筑内部的电子设备与布线系统十分复杂,如:通信自动化系统、火灾报警、消防联动控制系统、楼宇自动化系统等。这些结构在运行过程中会受到不同程度的雷击,以此给建筑结构的性能造成损害。技术人员在安排防雷接地时要严密、可靠。避雷带选择40×4(mm)热镀锌扁钢在屋顶构成≤10×10(m)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼桩基引上至屋面柱头钢筋作电气连接,同时结合其它相关的设施构成防雷系统。通过这样的结构形式能够显著避免雷击损坏等问题,避免外界因素给建筑内部造成的干扰。对于高层建筑还需增设防侧击雷等技术措施。

3.2 工作接地

工作接地主要是把电力系统内部的一个点,直接或间接地与大地作金属连接。工作接地多数为变压器中性点或中性线接地,N线要采取铜芯绝缘线。在配电中会出现辅助等电位接线端子,其基本上都位于箱柜内。需要强调的是这类端子不得外露;必须与别的接地系统相互隔离,如直流接地、屏蔽接地等;禁止和PE线连接。对高压系统需选择中性点接地,这样能保证接地继电保护动作的正常运行,避免内部结构出现过电压问题。

3.3 安全接地

智能化楼宇中,对安全保护接地的设备提出了严格的安装要求,且与别的电力设备之间的搭配也较为多见。在未采取安全保护接地的电气设备的绝缘损坏过程中,这种接地设备的外壳会处于带电状况,一旦人体触及此电气设备则会造成不同的危险。这些都需要施工人员对智能建筑施工给予关注,采取必要的措施提高整体施工效率。

3.4 防静电接地

静电主要是因为摩擦等造成的积蓄电荷,把带静电物体或有可能产生静电的物体利用导静电体与大地构成相应的回路接地,这样就能显著控制建筑内部接地的有序操作。此外,对于防静电干扰的控制也是格外重要的,只要建筑内部缺少了相应的建筑结构后,则会给接地内容带来较大的影响。

4、结语

智能建筑的电气设计,其中接地设计十分关键,它对保护整个建筑电气设备有积极作用。如今,3A化智能建筑的发展前景广阔,在现代智能建筑中可选用TN-S系统,它对电气的保护效果较好,还能有效防雷、屏蔽接地与防静电接地,当然还有其它保护接地的系统也值得积极推广和使用,全面发挥智能建筑的作用。

参考文献

建筑能效分析范文6

【关键词】公共系统;暖通空调;提高能效;

中图分类号:TB657 文献标识码: A

一、前言

我国的主要建筑分为居民建筑和工业建筑,绝大部分的居民建筑包括商业用途的建筑,比如是商场、酒店、写字楼、商场等等,目前我国的公共建筑耗能达到了普通居民耗能的6倍,对于一座大型的配置有暖通风空调系统的建筑来说,暖通空调的耗能达到了建筑耗能的70%,而且空调系统的运行又加多了电力的负荷,所以公共建筑的节能具有很大的发展意义和发展潜力,对环境保护和社会发展意义重大。

二、公共建筑暖通空调系统

1.暖通空调的含义

采暖通风与空调(HVAC):控制建筑热湿环境和室内空气品质的技术,包括对噪声的控制。

采暖(Heating)――又称供暖,供热;技术职能:按需向空间供给热能,补偿热损失,达到室内温度要求。是人类最早开始使用的室内温度指标控制手段。

系统组成:热源、输送管道、散热设备、调控构件

分类:分散式:热源与散热设备在一处,火坑、火炉、火墙、 火地;集中式:热源与散热设备分开,城市、区域集中供暖。

通风:(Ventilation):技术职能:通风换气、防暑降温、改善室内空气品质、防止内外环境污染。

主要功能:提供人呼吸需要的氧气;稀释室内污染物或气味;排除工艺过程产生的污染物;除去室内多余的热量(余热)和湿量(余湿);提供燃烧设备所需氧气。

系统组成:通风机、送(排)风口、风道、净化装置、调控构件等。

2.空气调节(Air-conditioning)

系统职能:用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空度流动速度进行调节,并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统;可以对建筑热湿环境、空气品质实现全面控制,即包含了采暖、通风部分。

系统组成:冷热源、空气处理设备与末端装置、风机、泵、管道、风口、调控构件等:使用采暖,通风或空调要区别考虑。

工作原理:民用建筑(商用建筑、公共建筑);得热:人体、照明、电器、太阳辐射、室内外温差;得湿:洗涤、晾衣物、烹饪。

热负荷:为维持室内温度高于环境温度,向建筑物提供的热量;冷负荷:为维持室内温度低于环境温度,所排走的热量。

湿负荷:为维持室内所需要的湿度,所排走的湿量。

工作原理:向室内提供冷量、热量,加湿或减湿,稀释室内的污染物,保证室内具有适宜的冷热舒适条件和良好的空气品质。

3.工业建筑

特点(与民用建筑比):空间大,人员密度小,不宜对全车间进行全面温、湿度控制(除一些特殊的生产工艺或热车间)。

排风系统:为排除室内的有害气体,蒸气,固体颗粒等污染物,使室内污染物浓度达到要求所设立排风系统。

送风系统:为稀释室内的有害气体,蒸气,固体颗粒等污染物,补充排出室内的空气量而设置送风系统。

工作原理:当室内得到热量或失去热量时,从室内取走热量或向室内补充热量;当室内得到湿量或失去湿量时,从室内排走湿量或补充湿量;当有污染气体时,排走污染空气,补入等量的清洁空气。

4.按照用途分类:

(一)舒适性空调――保证创造舒适健康环境的空调系统;民用建筑,商用建筑,公共建筑,住宅,办公楼等;特点:温度、湿度精度要求不高。

(二)工艺性空调――为生产工艺过程和科学实验创造必要环境条件的空调系统。

特点:按工艺类型不同,功能、系统形式的差别很大,精度有时要求较高;电子:含尘浓度;纺织:相对湿度 ;计量室:温度;医药:无菌。

5.暖通空调发展历史

(一)历史

人类使用火的开始,就有了采暖。后发展为火坑、炉、地、墙均属辐射采暖;自然通风古代已被利用;秦、汉年间就有利用天然冰降温的空调房间。

(二)发展

近代采暖发展起源于1673年;1784年英国开始应用蒸汽采暖;1904年纽约交易所建成空调系统。

(三)我国发展

建国后20世纪50年代,主要是采暖通风,工艺性空调,当时依托前苏联技术。开设了“供热、供燃气与通风”专业;60-70年代热水采暖,集中供热,加热器、散热器、热水锅炉的研发生产,洁净空调系统、舒适性集中空调、空调产品的发展。1975年颁布《工业企业采暖通风和空气调节设计规范》;80-90年展最快,空调由工业转向民用;21世纪考虑可持续性发展,节能,新能源开发利用,环保。

三、公共建筑暖通空调提高效能措施

1.室内设计计算温度的取值问题

在冬季供暖工况下,室内计算温度每降低1℃,能耗可减少5%~10%左右;

在夏季供冷工况下,室内计算温度每升高1℃,能耗可减少8%~10%左右。

为了节省能源,应避免冬季采用过高的室内计算温度,夏季采用过低的室内计算温度。办公室、居住等建筑的冬季的采暖不宜高于20℃,公共建筑一般房间的夏季空调不宜低于25℃。

2.采暖系统的设计

采暖系统设计得合理,采暖系统才能具备节能运行的功能。不管是住宅还是公共建筑,合理的设计节能采暖系统主要原则是:一是采暖系统应该能保证到对各个房间(楼梯间除外)的室内温度能进行独立调控; 二是便于实现分户或者是分区域热量(费)分摊的功能;三是道线路系统的简单、管道材料消耗量少、节省一开始的工程预算。

3..空调冷却水系统的设计

(一)冷却塔应布置在环境清洁、通风良好、远离高温的地方,以确保其冷却效率。

(二)多台冷却塔并联使用时,冷却塔之间应设连通管 或共用连通水槽,以避免各台冷却塔补水和溢水不均匀,造成浪费。

(三)冷却塔的总供、回水管之间,宜设旁通管并装电动两通调节阀或采三通调节阀调节控制,保证冷却水混合温度满足冷水机组对冷却水低温保护要求;并宜采用出水温度控制风机启停或变频调速控制,达到节电目的。

4.冷热源设备的选型

(一)空调与采暖系统的冷、热源宜采用集中设置的冷(热)水机组或供热、换热设备。机组和设备的选择应根据建筑规模、使用特征,结合当地能源结构及其价格政策、环保规定按下列原则通过综合论证确定:

在有天然气供应的区域,要使用分布式的热电冷联供和燃气的空调技术,实现错峰用电,提高能源的利用。

凡是执行峰谷电价以及峰谷电价差较大的地区,同时空调负荷不均匀,并在用电高峰期使用为主的建筑工程,经技术经济比较合理时,均可采用蓄冷(热)系统,以便减少装机容量、提高运行效率、降低制冷能耗。

具有多种能源(热、电、燃气等)的地区,宜采用复合式能源供冷供热;

具有天然水资源或地热源可供利用时,宜采用地源热泵供冷供热。对全年进行空调以及各房间和区域负荷特性相差较大,长时间同时分别供热和供冷的建筑物,经技术经济比较合理后,可采用水环热泵空调系统,但冬季不需供热或供热量很小的地区不宜采用。

(二)除了无集中热源且符合下列情况之一者外,不得采用电热锅炉、电热水器等作为直接采暖和空调的热源:

电力充足、供电政策支持和电价优惠地区的建筑;

以供冷为主,采暖负荷较小且无法利用热泵提供热源的建筑;

四、结束语

作为公共建筑中耗能最多的暖通空调系统,因为通过设计其室内的参数,准确的计算建筑的冷热负荷情况,以及采用新的节能技术,这能有效的提高暖通空调的系统,对于公共建筑来说,必须严格的制度符合自身的耗能管理系统,要严格控制其耗能,这对于建筑有着长远的意义,对于我国的环境生态保护来说更是重中之重。

参考文献:

[1]孙纯武,郭林文.重庆市大型公共建筑集中空调系统能耗状况及分析[J]. 洁净与空调技术.2011(8):90-92

[2]江亿.我国建筑耗能状况及有效的节能途径[J].暖通空调.2013(4):20-22