节能门窗的设计与应用

节能门窗的设计与应用（共11篇）

节能门窗的设计与应用 篇1

1. 建筑节能统计引言

我国是全世界自然资源浪费最严重的国家之一, 能源消耗量迅速增长。据统计, 中国的能源使用效率仅为美国的26.9%, 日本的11.5%。因此, 节约能源是我国的一项长期战略方针, 是落实科学发展观、实现经济社会可持续发展的要求。建筑业是能源需求增长较快的领域, 我国每年新增建筑面积高达18亿-20亿平方米, 是世界上最大的建筑市场。目前, 建筑能源消耗已经占全国能源消耗总量的27.5%。在推进建筑节能的过程中, 我市通过建筑能耗统计调查了解各类建筑能耗特点, 有针对性地采取各项节能措施, 实现有效节能。

建筑能耗数据统计和建筑节能信息统计是加强建筑节能管理工作的重中之重。将建筑能耗作为相对独立的统计对象, 有利于全面了解我市建筑能耗的基本状况, 积累建筑能耗的基础数据, 为调整能源结构, 制定相关能源政策提供有力的数据支持, 对国家正在推行的建筑节能工作也具有十分重要的现实意义。通过采集全市节能技术资料, 可以为进一步深入节能改造和逐步优化运行管理提供数据支持, 为市、县各级管理部门的监督管理提供数据支持。

开发节能备案系统立足于帮助建筑节能工作者快速方便地统计分析能耗现状, 根据节能设计标准的要求, 填写合理的建筑能耗值;对既有建筑分析节能改造方案, 进行建筑改造经济效益分析, 生成详尽的分析报告, 为管理部门提供多种直观方式显示建筑物能耗和经济指标分析结果。

2. 软件设计思想

系统采用面向对象的程序设计方法 (OOP方法) 。它基于对象分解, 将整个软件看成是一个个离散对象的组合。对特定问题来说, 该域的对象组成基本不变, 这种基于对象分解的方法设计在机构上更加稳定, 同时由于整个软件被看成是对象及相互作用关系的组合, 更便于编程人员进行抽象思维, 提供了软件的可重用性, 增加了可靠性和安全性[1]。

3. 软件功能

本系统的有三个用户类别, 分别是市级管理部门、区县级管理部门、设计院。

建筑节能统计系统包括工程项目管理、建筑节能备案、数据统计、参数设置四个模块。如图1所示。

(1) 工程项目管理模块对所有工程项目进行管理, 包括录入、修改、删除、查询、统计等功能。市管理部门、区县管理部门和设计院均可对权限内的工程项目进行操作。工程项目信息包括该工程项目的工程信息、建设信息、设计信息、楼栋信息, 以及备案信息和墙改基金信息等。

(2) 建筑节能备案模块对工程项目的建筑节能备案信息进行管理, 并提供审核、提交等操作。市管理部门、区县管理部门和设计院可对权限内的备案信息进行录入、修改、删除、查询、统计等操作;设计院录入完成相关的建筑节能备案信息后, 需要进行提交;市管理部门和区县管理部门对提交后的建筑节能备案信息进行审核, 如完整无误则将其信息放置在数据库中, 如有问题需要修改则返回给设计院进行修改。录入审核过程的流程图如图2所示。

(3) 数据统计模块。统计信息是社会信息的主体, 它具有提供信息、反馈信息、实施监督、提供决策服务的功能。传统的统计工作是利用EXCEl表格统计计算, 在对数据查询不方便而且后期的维护管理工作量很大。而节能备案系统在建筑能耗统计中不仅能快速准确的统计出所需数据, 而且友好的用户界面极大地方便了对各项数据的查询和维护管理, 可以提高工作效率, 避免能耗统计的误差。

数据统计模块实现自动汇总、计算分析相关经济技术指标。数据统计模块包括备案数据统计和墙改基金缴费统计。

(1) 备案数据统计包括备案面积统计、墙材用量统计、建筑性质统计。

备案面积统计分别对总建筑面积、节能建筑面积、不涉及节能面积进行统计;可对公建类、居住类、工业类及其他类的备案信息进行统计;还分别对包括太阳能光热在内的8项可再生能源建筑能源类型的备案信息进行统计。墙材用量统计是对包括粉煤灰砌块在内的共45种不同墙材品种的用量吨数、面积、项目数的统计。建筑性质统计是对公建类、居住类、工业类及其他等包括粉煤灰砌块在内的共139种不同墙材品种的用量吨数、面积、项目数的统计。

(2) 墙改基金缴费统计是对各工程项目建筑节能备案的墙改基金缴费情况进行统计。通过查询条件的设置, 可方便管理部门工作人员对是否缴费及缴费的详细信息进行查询和统计。

(4) 参数设置。设计中强化对参数的汇总和归类, 分析数学模型中各参数的性质和因变量, 抽象出计算所需基本参数作为公共参数, 并把参数分为必须输入的原始参数、可通过推导求得或可根据数据库查询的间接参数。例如在软件界面中, 不同的材料都对应着相应的传热系数, 当申请单位在输入面积和不同围护结构的传热系数时, 超出或减少规定数值时, 系统提示错误信息。

4. 结束语

建筑节能备案统计系统运行后, 取得了良好的效果。它实现了备案信息的网上流转和审核, 同时实现了自动汇总、计算分析, 方便了设计院和各级管理部门的使用, 提高了统计数据的准确性, 减轻了统计工作量, 保证了领导决策和制定决策的科学性、准确性。建筑节能备案统计系统的设计与应用是一项科学性很强的工作, 今后根据工作发展需要, 还需进行不断的探索、创新和完善。

摘要：建筑能耗数据统计和建筑节能信息统计是加强建筑节能管理工作的重中之重。本文阐述节能能耗统计系统的设计思想和实现功能。系统在实际的应用中, 取得了良好的效果。

关键词：建筑节能,能耗统计

参考文献

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[2]张鹏, 张磊勇, 霍俊伟.用VB开发居住建筑节能设计软件[J].邢台职业技术学院学报, 2009, 10.

[3]国务院法制办, 建设部.民用建筑节能条例释义[M].北京:知识产权出版社, 2008.

节能门窗的设计与应用 篇2

我国非常重视节能减排工作，相关部门都有具体的部署和要求，制定了减税等鼓励措施。但在实际应用过程中，人们对绿色建筑的概念认知不足，接受度不够，缺乏环保理念。节能材料与节能技术的使用，更多的是一种宣传与推广的手段。在建筑领域建筑商真正采用节能减排技术、秉承绿色建筑理念进行设计与施工的不多。同时，利益关联方，无论是设计施工单位还是相关部门，从自身利益出发没有真正将绿色建筑的理念融入到实践当中，使绿色建筑设计没有真正与具体设计开发深度融合，限制了在我国建筑行业采用环保的技术、节能的材料。

4.2缺乏绿色环保技术推广平台

近几年，我国建筑行业在绿色、生态的技术和材料的利用上，有了很大的进步和提高，这主要是由于国家制定了政策进行推动。但绿色建筑的设计理念、先进环保的技术不单纯只能由当局推广，只有真正参与到市场才能形成良性的循环。环保的节能技术、绿色建筑的设计理念由于缺乏推广的平台以及良好的氛围，加之发展配套措施不到位，使得绿色建筑的技术与材料不能真正运用到设计与开发当中。

4.3缺少实施绿色建筑的法规支持

节能门窗的设计与应用 篇3

摘 要：随着经济的发展和科技的进步，信息技术得到了空前的发展和进步，而电气工程自动化也应该顺应时代的发展而不断进步和提升。首先电气工程要进一步提升自身的自动化的水平，其次就是大力推广和应用，并为其自身的发展和自动化水平的提高指明一个方向。节能已经成为目前发展经济的重要目标，电气工程自动化与节能设计的应用就能合理的实现这一目标。因此本文就对电气工程自动化以及节能设计作了分析以及简要的阐述。

关键词：电气工程；自动化；节能设计；应用分析

中图分类号： TM76 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-145-2

0 引言

由于全球化经济的迅猛发展，使得大量的资源被开发使用，有的资源甚至还存在浪费的现象，因此资源匮乏成为了阻碍经济发展的一大重要因素，并且也是目前各国发展经济中必要考虑因素。而电气工程自动化的设计过程中的资源浪费现象极其严重，并且受到了社会各界人士的广泛关注。因此相关的研究与技术人员必须对节能设计进行深入的研究和探讨，因为节能设计的应用不仅能够确保系统正常作业和运行，还能够极大的满足人们对于节能环保的需要。另外节能技术本身也能够得到有效的使用和推广。

1 电气工程自动化与节能设计的必要性

电气工程自动化是目前新兴的一种电气工程技术，它与社会的发展与经济的进步有着密切的关系，在人们的生活以及企业的生产制造上发挥着重要的作用，它不仅能够降低劳动消耗、提升效率，还能保证环境质量的有效提升。现如今由于提倡绿色生产，因此在发展经济的过程中，节能就成为了经济发展的又一重要的目标。但是，要想真正实现节能发展，最重要的就是发展自动化的生产技术，因为在未来的经济社会发展中，节能产业将占据主要的市场地位，而电气工程自动化也会被大力的推广和应用。电气工程自动化的设计如图1所示。

2 电气工程自动化与节能设计的应用分析

2.1 无功补偿

在电气设备中，无功功率对于电能线路的消耗和损坏最为巨大，它不仅会影响电压的稳定性，还会对电能的正常输送造成影响。在其影响作用中，最直接的表现就是降低功率，因此使得用户们就会凭添一份支出。因为这会导致罚款，而罚款的根本原因就是其间接的提高了供电的成本，同时又降低了经济收益。为了有效的防止这一问题的出现，可以选用合适的补偿设备进行无功功率的补偿，从而有效的保证电压的稳定性，提升供电质量，达到节约电能的目的，并且也为获得较高的经济效益创造良好的条件。

2.2 变压器的挑选

在电气工程自动化与节能设计的应用中，变压器的挑选需要考虑到两个方面的问题：一是最大程度的减少其功率消耗，因此在选择过程中首先就必须考虑变压器的节能特性；二是保持电流、线路、电压的稳态平衡，因此可以安装补偿设备进行自动化的补偿，从而将负载稳定平衡下来，并达到减少变压器的损耗。

2.3 减少电能消耗

在电气工程中，输送电力资源的载体是导线，而导线内部又有电阻，因而在电能输送时，会产生一些额外的电能损耗。为了最大程度的降低这一消耗，因而在其节能设计方案中，必须将减少电阻纳入其中，从而设计出有效的节能方案。而在减少电阻的方案中，首先就是要选用能够减少电阻的材料来制作导线，从而有效的防止电能的消耗。其次就是减少导线的弯路，并在允许的前提下将导线的长度缩短。最后就是最大程度的缩短供电距离，并选用一些横截面大的导线，从而降低电能的损耗。

2.4 滤波器的应用

在节能设计中应用滤波器，能够达到良好的节能效果。安装有源型的滤波器能够有效阻止电气运行中的错误指令，并且其主要的功能就是消除谐波的不良影响。由于科技的进步和发展，电气领域的相关先进技术设备也在不断增多，因此谐波产生的影响也在逐渐增多，这会给电压的稳定性造成极大的影响，从而使得技术人员按照错误的指令进行操作。而安装了这种仪器，就能够有效的处理和解决这一问题，并且还能降低其出错的频率，提高系统的运行效率，从而实现真正意义上的节能发展。电源滤波器的结构与原理如图2所示。

3 电气工程自动化与节能设计的发展前景

3.1 节能设计

电气工程自动化要想真正达到节能发展的目的，最首要的任务就是要做好的相关的节能设计工作，同时还要将电气设备的设计与安装方案设计好，这样才能从根本上实现电气工自动化的节能目标。

3.2 优化配电

电气工程的自动系统的服务宗旨就是要实现电力工程的长远发展，并为其提供源源不断的动力支持，因此在配电设计时，要对其系统进行合理有效的优化和改进。其合理性的优化就必须在对用电设施的可靠程度以及负载容量进行规范和要求，同时还要对其操作步骤进行规范。另外在配电时，还要选用绝缘效果优良的导线来进行布置，在布置的过程中，导线之间的距离要掌控好，从而保证其动态稳定，最后还要制定可靠的防雷与接地的措施。

3.3 高效运行

要实现电气工程自动化系统的高效运行，首先就是要选用节能效果好的设备，并为其节能减排提供良好的基础。在电气工程自动化的系统中，为了进一步提升节能的效果，还可以运用减少电路损耗以及将电荷均匀化的措施，这些措施不仅能够确保其安全运行，还能极大的提升电气设备的工作效率，从而达到更好的节能减排的效果。

4 总结

综上所述，电气工程自动化与节能设计的应用研究中，不仅要运用现代先进技术进行合理的节能设计，还要在电气设备的安装和使用的过程中注意相应的节能要求。尽管目前的电气工程自动化与节能设计的研究和分析还不够深入，但是只要在节能的基础原则上，运用各种合理的手段降低电能的损耗，并防止环境污染，就能够为人们创造出和谐舒适的生活环境。另外国家正在大力开发自主创新的经济发展模式，在这样的条件下，电气企业就更应该把握住时机，加大对电气工程自动化与节能设计的研究，从而为自身以及国家发展注入新动力。

参 考 文 献

[1] 程中奇.电气工程自动化系统中节能设计技术的应用研究[J].科技与企业，2014，09：149.

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术浅析[J].低碳世界，2014，13：81-82.

[3] 蒋谦.电气工程自动化及其节能设计的

应用探究[J].科技创新导报，2014，27：76-77.

[4] 张兰兰.电气自动化节能设计技术应用

研究[J].科技致富向导，2012，29：38.

[5] 冯家法.电气工程自动化及其节能设计

节能门窗的设计与应用 篇4

绿色节能建筑不仅具有绿色建筑的特征, 还有节约能源、节约资源的功能。绿色建筑节能设计是一种崭新的设计理念, 它强调使用本地材料, 符合当地自然环境, 体现地域文化特色。随着资源环境问题的日益突出, 绿色建筑节能设计是现代建筑设计的发展趋势, 被广泛应用于建筑设计的各个领域。绿色建筑有三大要素及三大益。

2 绿色建筑节能设计的基本原则

2.1 和谐原则

这是进行绿色建筑设计的首要原则, 在进行绿色建筑节能设计的时候要全面的考虑到施工对于四周环境的影响, 在详细把握和了解施工场地各种自然条件、社会条件的基础上开展绿色节能设计, 保证建筑物的性能固然重要, 但是同时不能忽略施工场地的生态环境, 要对其进行保护, 谋求工程施工与自然环境的和谐统一。

2.2 节约原则

节约原则力求通过最少的成本投入换取工程施工的最大回报, 具体来说就是在进行绿色建筑设计的时候尽可能就地取材, 建筑材料最好要从施工当地选取, 将建筑材料的功效发挥到最大, 节约能源资源, 降低能源消耗, 实现建筑施工各方面的效益。

2.3 舒适性原则

人们的收入水平实现了质的飞跃, 无论是生活环境, 还是工作场所, 人们都希望它们是舒适的, 这样会愉悦人们的身心, 提高工作效率, 因此, 高层建筑在建造的时候要想到这一点, 提高室内和室外环境的舒适程度, 这就需要利用发达的科学技术, 在高层建筑的通风、采光、供暖等各个方面下足功夫, 为居民提供一个舒适的生活环境, 在正式的施工过程中要使用无污染的施工材料, 不要使用那些没有质量标准的材料, 这样会造成大量的浪费和污染。

3 绿色建筑节能设计的方法策略

3.1 绿色建筑整体设计

对于绿色建筑设计来说, 其最为关键的一个环节就是对建筑的整体设计, 而且实现建筑节能环保的重要切入点也是做好对建筑物整体的设计, 一旦在进行建筑选址的时候发生些许的错误, 当建筑物建成之后就会带来诸多的麻烦甚至是难以估量的损失和后果, 所以, 在进行绿色建筑整体设计的时候要遵循科学合理的原则, 从建筑物的选址、外部环境设计以及建筑整体设计等几个方面着手, 力求实现建筑物的节能环保。

3.1.1 选择合理的建筑地址。

虽然我国幅员辽阔, 土地资源总量在世界范围内屈指可数, 但是由于我国的人口数量较多, 所以人均土地资源占有量是很少的, 同时, 农业用地和工业用地之间的矛盾也越来越突出和尖锐, 对此, 在进行建筑选址的时候要注意到对土地资源的合理利用, 加大对自然资源的最大化利用, 对建筑物的朝向和规模进行合理的安排, 在采光、通风方面做到最好。

3.1.2 合理进行外部环境设计。

影响建筑物能源消耗量的不仅仅是建筑本身及其构件, 附近的环境也是不容忽视的影响因素, 举例来说, 如果能够将一定数量的植被、花草或者水体布置在建筑周遭, 将会实现对环境的美化, 减轻热岛效应带来的不利影响, 对此, 设计单位应该加大建筑施工区域的植被覆盖率, 为了加大对雨水的回收利用, 应该设置储水池, 实现人与自然的和谐发展, 为居民创造一个宜家宜居的生存环境。

3.1.3 科学进行建筑整体设计。

在绿色建筑设计时, 要充分利用夏季主导风向、避免冬季不利风向。

3.2 绿色建筑围护结构设计

门窗、屋顶以及墙壁是建筑物围护结构的主要组成部分, 围护结构主要负责对建筑物的保温与隔热, 并且对建筑物的能源消耗量、室内的环境质量、房屋的舒适程度等各个方面有着直接的影响。实际数据证明, 建筑物外墙的能源消耗量占到整个建筑物能源消耗量的百分之四十, 而改善各种维护结构的节能性能占总投资额的百分之五, 节约能源可以占到百分之三十的比例。不难发现, 绿色建筑设计中, 对围护结构保温隔热性能的投资, 完全可以从节约能源所获收益中得以补偿。可以根据建筑的功能、地理位置等选择围护结构隔热, 利用材料的热惰性加强墙体的蓄热性, 以增加围护结构向室内传热的延迟时间, 将室内表面最高温度出现时间与建筑使用时间错开。

3.3 充分利用可再生能源

实现对可再生资源的最大化利用是建筑绿色设计中重要措施之一, 在以太阳能、风能和潮汐能为代表的各种清洁无污染能源的利用之下, 建筑就自然而然的实现了节能减排的目的, 最近几年, 随着科学技术的进步, 太阳能的功能得到了更为普遍的应用和推广, 这种能源集美观性、实用性、成本低、无污染等各种优点于一身, 光和热在太阳能的使用之下都不成问题。人们的日常生产生活离不开电力, 我们可以利用太阳能发电, 为发电机提供动力, 将太阳能的自然光用来室内照明和路面照明, 可以实现对冷水的加热, 所以自然能源可以更好地节约资源, 保护环境。例如:太阳能供暖利用太阳能转化为热能, 通过集热设备采集太阳光的热量, 再通过热导循环系统将热量导入至换热中心, 然后将热水导入地板采暖系统, 通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现。春夏秋季可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。

3.4 立体绿化和建筑设计相结合

就目前来讲, 城市发展中面临的主要问题之一就是人均土地资源占有量不足, 建筑物的密度过大超出了城市的承受能力, 这不仅不能够促进城市的发展与进步, 反而会阻碍城市的持续性发展和快速进步, 对此, 将立体绿化与建筑设计相结合是改变这种现状的根本举措, 例如, 可以在建筑物的顶部建造花园, 并种植花草等具有观赏性的植被, 一方面缓解了热岛效应, 另一方面可以发挥欣赏价值。

4 结束语

总结全文, 绿色建筑旨在引导人在日常生活中时时刻刻与自然和谐相处, 与自然共同发展, 建筑行业赋予建筑设计以绿色、环保理念也是大势所趋, 因为绿色设计不但能节约能源资源, 而且能够保护自然生态环境, 顺应了低碳环保理念, 在我国推广建筑绿色设计更是势在必行。因此, 在建筑的实际设计与施工中, 我们要加强对绿色设计的重视, 不断提升绿色设计在建筑设计中的地位和比例, 创新设计, 实现建筑工程与自然的和谐与统一, 做好建筑的结构设计, 使用先进的无污染的施工材料, 保证建筑的设计与施工质量, 并促进建筑行业的可持续发展。

参考文献

[1]尹伯悦, 赖明, 谢飞鸿.绿色建筑与智能建筑在世界和我国的发展与应用状况[J].建筑技术, 2006, 10.

节能门窗的设计与应用 篇5

【关键词】建筑能耗;节能设计;标准

1.建筑能耗现状

目前，建筑能耗已占到金社会终端能耗的25%，其中公共建筑能耗约占80%[l]。在公共建筑全年能耗中，大约50~60%消耗于空调制冷与采暖系统[2]。在空调采暖的这部分能耗中，约20～50%由外围护结构传热所消耗。为了实现国家节约能源和保护环境的战略，建设部制定并实施了《公共建筑节能设计标准》(GB50189——2005)，着重手提高暖通空调系统的能源利用效率，从根本上扭转公共建筑用能严重浪费的状况。

2.节能设计的具体实施

2.1选用合适的室内设计参数

设计参数的取值，与能耗有非常密切的关系。在加热工况下，室内设计温度每降低l℃，能耗可减少5～10%；在冷却工况下，室内设计温度每提高l℃，能耗可减少8～10%。由此可见，在不影响舒适度的情况下，应避免冬季采用过高的室内设计温度，夏季采用过低的室内设计温度。此外，空调系统的新风量也是影响建筑能耗的一个重要设计参数。新风量的确定。应根据建筑物各个房间的功能进行计算。尤其对于间歇出现大量人员的房间，设计新风量应按室内的平均人数确定，而不是接短时间内的峰值人数确定，具体在影剧院、体育馆、大会堂、学校等公共建筑设计时，应充分考虑到特点。

2.2建筑及其热工设计

2.2.1建筑的规划设计节能

建筑规划设计是节能设计的重要前提。一个成功的低能耗建筑物，应该是在冬季最大限度地利用自然能来取暖；夏季最大限度地减少得热并利用自然能来降温冷却。所以，节能建筑应首先优化建筑的规划设计，采用本地区建筑的最佳朝向或适宜的朝向。

2.2.2.建筑物体形系数的控制

除了建筑朝向外，建筑物的体形系数也是影响能耗的一个重要参数。尤其在严寒和寒冷地区，建筑体形的变化直接影响建筑采暖能耗的大小。建筑体形系效越大，传热损失就越大。所以，在不影响建筑造型、平面布局、采光通风的情况下，应尽可能减小建筑物的体形系数。设计工作中，应和建筑专业随时沟通配合，兼顾建筑外形和节能设计的要求。

2.2.3 围护结构热工设计

围护结构热工主要指建筑围护结构的保温、隔热性能。应根据建筑物所处的建筑气候分区，来确定建筑围护结构合理的热工性能参数。对于北方严寒、寒冷地区主要考虑建筑的冬季防寒保温，建筑围护结构传热系数对建筑采暖能耗影响很大，因此，对围护结构传热系数要求比较高；对于夏热冬冷地区则既要满足冬季保温又要考虑夏季隔热；对于夏热冬暖地区，主要考虑建筑物的夏季隔热。

围护结构的保温性能，是通过限制传热系数来实现的。前面已提及：在严寒和寒冷地区，建筑体形的变化直接影响建筑采暖能耗的大小，所以，不同体形系数，传热系数的限值不同，体形系数越大的建筑，传热系数要求越严格。此外，由于外窗的保温隔热性能比外墙差很多，窗墙面积比越大的建筑朝向，对外窗的传热系数要求越严格。需要指出，外墙传热系数限值是平均传热系数，以往容易被设计师忽略掉的冷热桥也要被考虑在内。

围护结构的隔热性能，是通过对建筑物的遮阳来实现的。夏季，通过窗口和透明幕墙进入室内的太阳辐射成为空谓系统的主要负荷，为减小建筑能耗，遮阳措施很重要。与严寒和寒冷地区相对应，窗墙面积比直接影响外窗遮阳系数的限值。窗墙面积比越大的建筑朝向，对外窗的遮阳系数要求越严格。夏热冬冷地区，一般采用外卷帘或外百叶的活动遮阳，既可以保证夏季的遮阳，又减小了冬季采暖负荷[3]；而对于夏热冬暖地区，一般采用固定遮阳的方式来减少夏季室内得热。设计过程中，应该根据具体项目具体分析，使节能措旋可行、实用。

外窗和幕墙的气密性对建筑能耗也有很大影响。目前。我国现有的外窗传热系数普遍偏大、空气渗透严重，夏季和冬季室外空气过通窗户和幕墙向室内渗漏，都构成了采暖负荷与空调负荷的一部分[4]。为了达到节能目标，暖通设计师与建筑设计师都应选择符合气密性要求的外窗和幕墙。

2.3采暖、通风和空气调节节能设计

2.3.1砖热源的选择

采暖空调系统在公共建筑中是能耗大户，而空调冷热源机组的能耗又占整个空调、采暖系统的大部分，必须客观全面地对冷热源方案进行分析比较后确定苫在具备条件的情况下，应尽量采用热、电、——冷联产技术或采用多种能源复合方式，来缓解用电压力[5]。此外，应大力发展对可再生能源的利用，例如太阳能、水源热泵等。同时，设计标准中还根据目前市场的产品和未来的发展趋势制定了节能产品的标准，可作为设备选型依据。

2.3.2采暖系统节能设计要点

首先，散热器采暖优于空调采暖。其次，每组散热器设室温调控装置；第三，在设计和划分采暖系统时，应充分考虑实现分区热计量的可能性；第四，在布置散热器时，应扣除室内明装管道的散热量，防止供热过多；第五，高太空间采用辐射采暖节省能耗。

2.3.3通风与空气调节系统节能设计要点

首先，空调系统应根据使用时间、温度、湿度等要求条件进行划分；其次，全空气空调系统应易于改变新、回风比例，可实现增大新风比或全新风运行；第三，设计变风量系统时，宜采用变频自动调节风机转速的方式；第四，当一个空气调节系统负担多个使用空间时，系统的新风量不应简单叠加；第五，对于有较大内区且常年有稳定余热的建筑，宜采用水环热泵空调系统；第六，建筑物内设集中排风系统（下转第307页）（上接第308页）时，宜设热回收装置。

2.4系统的节能设计要点

首先，控制设备的运行台数的节能效果优于控制设备的运行状态节能，在控制一次循环泵、风机和冷却塔运行时，应首选控制设备的运行台数的方式；其次，对于二次泵，则采用变速控制方式比采用水泵台数控制的方法更节能。需要和设备厂家、电气专业做好沟通。

3.结论

节能设计是一个系统工程，不只是某个单独方面或某个单独的专业的工作。节能设计中每个环节都需要各个专业的相互配合。做好节能设计，就需要不断地学习和掌握新技术、新能源在设计中的应用，把节能设计的每个细节做好，为国家的节能减捧工作尽到一个建筑设计师应尽的力量。■

【参考文献】

［１］江亿.我国建筑能耗趋势与节能重点.新华网,http:/ /www3.xinhuannet.com.2006-4-25.

［２］涂逢祥.建筑节能——节能的战略重点:中国建筑節能形势与政策建议[J].建筑,2005,(10):10-15.

［３］北大法律信息网[EB/OL].http:/ /www.chinalawinfo.com/ index.asp.

［４］上海市建筑节能“十一五”规划[EB/OL].http:/ /www.ciac.sh.cn/ news12488.htm.

节能门窗的设计与应用 篇6

风能是一种清洁的可再生能源, 其蕴量很多, 可开发性强。风能很早就被人们开发利用, 主要是风车来抽水、磨面等, 现如今人们更关心的是如何用风能进行发电。风的潜能巨大, 地球上可利用的风能资源约有100×108k W, 约是水力发电的10倍, 世界上每年燃煤所获得能量也不过是风能1 a内所提供能量的1/3。因此, 全世界都十分重视风力发电, 希望能突破原有技术, 将风能作为主要发电方式之一, 降低能源成本, 缓解能源压力和环境压力, 达到节能减排的效果。

1 风力技术的发展现状

随着科技的深入发展, 风力发电技术得到了很大提高, 就中国现状而言, 风力发电的规模正逐渐扩大, 风力发电这一方式在整个发电行业中占有的比例也越来越大。风力发电技术的增强使得风力发电技术中的单机容量不断增多, 整个行业正往稳定化和商业化方向转变。虽然风力发电的成本较高, 但是在正常运行中所需的运营费和维修费却很少。风力中海风具有很强的稳定性和低干扰性, 风速较快, 在风力发电中占有重要地位。

目前看来, 在中国风力发电形势一片大好, 但还有些关键性问题需改进。在中国风力资源的分布中, 能广泛运用风能的地区集中在东南沿海和西北部地区, 这些地区由于风力较强, 风力发电企业分布密集, 技术也比较成熟, 企业聚集风力发电, 可能会产生过剩或窝电现象。此外, 随着风力行业的不断发展, 技术方面的建设显得越来越重要。中国的机械零件发展迅速, 但在核心部件上发展却不理想, 风力发电的产业链不够完善, 没有专门的整机设计, 在运输、维护、咨询和监测等多个方面没有系统的体系, 管理工作也做得不够到位, 这些都阻碍了风力发电行业的发展。由于核心技术的不完善, 加上风力技术研究推广时间较短, 在风能发电机组上还存在着一些不足, 安全性能不高, 尤其是在并网和运输方面。目前机组事故发生多在装机阶段, 这是由于对各个环节没有足够重视造成的, 给风力发电的可靠性和安全性产生了很大影响[1]。

2 风力发电常用的并网方式

常用的风力发电并网方式有直接并网方式、准同期并网方式、降压并网方式、双馈异步发电机组并网技术、同步发电机的并网技术等。

a) 直接并网方式要求发电机与电网程序相同, 异步发电机转速达到同步发电机的90%以上就可由测速设备输出发电自动并网信号, 空气开关合闸时实现自动并网;

b) 准同期并网方式是当其转速与同步转速接近时, 利用电容实现额定电压的建立, 对发电机的频率和电压进行校正实现系统同步;

c) 降压并网方式需在发电机和电网之间实现串联电阻、变压器、电抗器等, 降低并网运行时对电流的冲击, 减低电压下降速度;

d) 双馈异步发电机组并网技术利用变频器输出交流励磁, 让发电机与电网之间连接, 再根据电网电流、电压金额发电机转速来调节励磁电流, 对发电机的电压进行准确控制, 以此实现并网;

e) 同步发电机的并网技术可对励磁电流进行控制调节功率因数, 同步发电机的并网技术主要包括准同步并网、自同步并网和变频器并网三种方式, 这种技术应用日益广泛。

3 中国风力发电的影响因素

中国风力发电的影响因素很多, 毕竟中国的风力发电发展时间较短, 在风电研究、风电设备生产、风电管理和风电发展规划方面还有所欠缺, 没有形成一个专门的产业链。更严重的是, 中国风机零部件供应商少, 缺乏专业生产风机零部件的厂商, 风力发电作为一个产业要得到进一步发展, 就要实现集约化和专业化, 降低成本, 促进风电事业发展。

随着风电场规模的扩大, 风电输出的不稳定性对电网的功率冲击效应会加大, 严重的会使系统失去动态稳定性而导致整个系统瘫痪, 对此要进行合理规划建设。中国的风力开发强度仍然不够, 在沿海地区, 有着丰富风能, 但是具体开发利用的也就只有几处, 且大多规模不大。中国需加强对风力发达地区的开发力度, 加大科技投资力量和设备资金投资, 大力开发这些具有潜能的地区, 不断促进中国对新能源的利用率, 促进环境和经济的可持续发展进度。

对风力发电来说, 最重要的资源就是风能, 风能丰富的地区就是风力发电业需求旺盛的地区, 地域性的风力资源是制约地域风电产业发展的重要因素。除此之外, 公众的环保意识也很重要, 是影响到风力发电的一个重要因素。欧美国家的风力发电技术之所以先进, 最主要的原因是国家相关部门和群众对环境保护意识的增强, 他们的公共环保意识促进其不断开发新技术来鼓励新能源的发展, 在这一点上, 中国需向欧美国家学习, 加强自身和群众的公共环保意识。

4 风力发电节能技术的设计

4.1 系统总体设计

风能是一种清洁且安全的能源, 在自然界中可得到不断补充, 但其稳定性不强, 因此就要求风力发电机组无功补偿控制技术对风力发电机组进行系统动态无功补偿, 高效利用风能, 减少不必要的损耗, 展开全面的理论分析和系统分析。就上海长兴岛风电场W2000N-93-80并网型风力发电机组无功补偿控制系统为例, 在功率测量上, 有有功功率和无功功率的方法。在算法选取上, 这个系统中采用傅立叶算法, 提高投切精度, 简化投切策略, 虽然计算量较大, 但却可对电参量进行实时检测和处理, 以达到无功补偿的最佳效果。为达到最合理的控制, 选择优先满足电压的原则, 根据电压值高低来决定是否投切电容器, 系统采取无功功率和电压综合判据作为投切电容器组的依据, 以保证实现无功基本平衡。

4.2 功率测量原理

W2000N-93-80并网型风力发电机组无功补偿控制系统利用快速傅立叶变换对基波电压、电流复数的实部和虚部进行计算, 并利用它们对交流电压、电流等进行计算。计算得出的结果进行离散傅立叶变换得到基波分量的频谱系数。利用输入信号基波电压、电流复数振幅的实部和虚部求得交流电压、交流电流的有效值。将复数振幅的实部和虚部变成有效值, 求出电压的有效值和电流的有效值。对于三相三线电网可减少测量和计算, 假定1个参考相, 同时测量两线电压和两相电流, 并利用它们计算出2个等效的有功功率和无功功率[2]。

4.3 控制电路设计

W2000N-93-80并网型风力发电机组无功补偿控制系统整个控制电路主要是由DSP电路、信号调理电路和投切控制电路组成。这种控制系统通过检测电网电压和发电机的电流, 将经过信号调理电路调理后的离散化转换成数字量送入DSP进行数据处理, 达到实时、准确跟踪系统无功变化的目的。在软件设计上, 采用模块化软件设计方法以便程序扩充、维护和管理。系统软件设计主要是由数据采集、计算、投切控制等组成。在进行模拟量采集程序时, 充分利用好DSP捕获单元和软件定时器的特点, 准确地捕获中断数据进行系统测量。电容器投切控制程序是以电压、无功功率综合判据为基础, 根据电压无功功率的变化确定动作方案。

5 风力发电节能技术的运用与完善

加快对风电技术的研发改进, 在技术上对风力发电技术进行改革, 采用功率调节的方式进行风力发电, 提升发电效率, 加强对风电设备的管理, 避免风机受损。构建可再生能源发展政策, 国家应在政策上支持可再生能源, 大力宣传可再生能源的作用, 对可再生能源进行保障, 国家同时要加强对可再生能源的立法规范, 促进国内的风力发电快速有效发展。在中国东部沿海的江苏省盐城地区, 拥有500 km多长的海岸线和广阔滩涂, 其可开发风电总量占江苏省可开发风电总量的2/3以上, 年平均风速达到6.1 m/s。在盐城的东台国华风电场、大丰中电投风电场的运行中, 风力发电机的利用小时数均在2 000 h以上, 效果十分显著[3]。

加强风电技术的商业化。市场竞争有利于科技的更新进步, 同时降低了国家风电单机运行的成本压力, 提升了风能的利用效率。采用结构动力学, 对风机进行合理的改造设计, 提升风机质量, 降低成本, 提高系统的可靠性。加强电网系统的建设发展, 以创新为依托, 提高风力发电接入电网运行的整体性能。对于经济发展较快的地区, 风力发电建设项目要保证风力发电并网系统运行的高效性和稳定性, 对于风力资源较多的地区, 要考虑控制整个系统的主控性, 保证风力发电与分布式系统有机结合, 不断完善和提高系统电能质量。

6 结语

低碳环保理念的贯彻加强了人们对新能源的认识, 人们对于新能源的应用也越来越广泛。风能发电发展到今天, 已具备了和水力发电、燃煤发电相当的实力, 并且有理由相信在未来的应用中必将越来越广泛。2014年来风力发电的增长一直保持在30%以上, 这个比率还在持续升高, 与此同时, 风电的成本也会不断降低, 它将成为21世纪与太阳能、水能等新能源并驾齐驱的可再生新能源, 风力发电的发展给中国带来的必将是活力和可持续发展。

参考文献

[1]樊文凯.风力发电技术现状及关键问题分析[J].科协论坛 (下半月) , 2013 (12) :183, 184.

[2]孙勇, 汪玉凤, 赫飞, 等.风力发电节能技术的设计与应用[J].电力系统保护与控制, 2009, 37 (12) :79-81, 108.

智能灯光节能控制器的设计与应用 篇7

节能是智能灯光节能控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式, 只能是白天关灯, 晚上开灯。而采用了智能灯光节能控制系统后, 可以根据不同场合、不同的人流量, 进行时间段、工作模式的细分, 把不必要的照明关掉, 在需要时自动运行, 节省了不必要的电能开支, 并延长了灯具的寿命。

1 硬件设计

1.1 设计框图

主要介绍了主板设计框图和遥控器设计框图及其整体电路, 其中重点介绍了热释电传感器和红外遥控器的接收与发射。

主板设计框图如图一所示, 系统实时对热释电传感器、光敏传感器、时钟芯片进行信号的采集, 然后通过程序中的检测子函数把检测到的信号进行处理, 并利用设定的逻辑关系控制继电器的断开与吸合, 从而达到使照明灯开通或关断的效果。红外遥控接收器是将接收到的红外信号翻译成有效的信号数据, 从而对系统工作时间的调节和系统工作模式的变更。

遥控器设计框图如图二所示, 遥控器系统通过扫描的方式对按键信息进行采集, 从而完成相应的操作和发射红外数据信号, 并在液晶屏中显示出来。遥控器系统会将按键操作完成后的时间区间和工作模式自动保存到单片机的EEPROM中去, EEP-ROM有掉电保存作用, 且将以上的信息显示在液晶屏, 方便操作使用。

1.2 总体设计方案

通过单片机控制系统, 对传感器信号进行采集来完成自动状态下灯的控制, 对红外遥控器进行解码来完成对遥控信息的采集。用LCD显示器来显示遥控器设定时间, 用光敏模块对周围环境光照强度进行检测, 通过热释电传感器对检测范围内的人进行检测, 通过遥控器对控制系统的状态进行设定。

1.2.1 主板设计方案

课题研究中应用的两个系统分别为主板系统和遥控器系统。对于这两个相互独立的系统, 是按照它们的各自的需求分别选择STC89C52和STC12C2052两种处理芯片。它们都是宏晶科技推出的处理芯片, 它们的处理内核是一样的, 能实现的功能也相差不多。它们的区别在于, STC89C52是40个引脚, STC12C2052只有20个引脚, 但其处理速度要比STC89C52快得多。将它们分别应用在两个系统内恰好相得益彰。

LCD1602液晶显示器主要用来显示字符和数字, 1602液晶可以显示32个字符和数字, 能给本课题的研究带来更加直观的效果。

课题研究原本使用的是DS12C887时钟芯片, 该芯片是可以完成系统所需要的功能。但由于它的引脚太多, 对于单片机的负担太大, 且它的体积也大, 不能实现产品体积原则。所以后来选择了具有同样功能, 不需占用太多单片机引脚并且体积也小的DS1302芯片。

将整个系统所需器件分别分配好相应的引脚。时间芯片DS1302分配的引脚为P1.0~P1.2、光敏传感器接P1.3、继电器接P1.4、蜂鸣器驱动电路接P1.5、热释电传感器接P1.6、遥控器接收器接P3.3。主板电路如图三所示。

1.2.2 遥控器设计方案

遥控器系统中设置五个按键, S1用来对主系统工作模式变更, S2用来让系统发出红外数据信号, S3用来选定上、下午的时间调节, S4用来调整主系统工作的时间区间, S5是系统上电复位键。利用LCD1602的液晶屏把设定的时间信息显示出来, 以方便操作。

根据以上描述将单片机引脚分配如下:P1.0~P1.7连接液晶显示器LCD1602的8个数据端口;P3.0、P3.1连接液晶显示器LCD1602的控制端口;P3.2~P3.5连接四个按键。遥控器电路图如图四所示。

2 程序的设计

2.1 主程序实现的功能

通过单片机对光敏模块、热释电模块、时钟芯片、红外接收端的信号采集与处理, 从而来控制继电器 (照明灯) 的通断。

软件程序判定条件 (继电器工作或灯点亮的条件) :

条件一:用一个光敏电阻对光照强度进行检测, 通过调节电位器来设定合适的光照强度, 当满足条件时发出信号。

条件二:用热释电传感器确定在检测范围内是否有人的活动, 其传感器的检测角度小于120°锥角, 距离为7m以内, 完全达到要求。当有人进入其感应范围则输入高电平, 人离开感应范围则自动延时关闭高电平, 输出低电平。

条件三:把设定的时间保存在单片机的EEP-ROM, 使得单片机在断电时能够保存设定的时间。用时钟芯片实时时间的采集使自动检测功能在设定的时间内工作, 从而完成时间的控制。

通过对红外接收探头信号的采集与处理来改变程序中的一些变量, 从而实现对产品的远程控制。可以改变程序运行的时间条件, 从而让产品可以适应季节变更而产生的时间差, 以便更好地实现节能效果;也可以改变产品运行的模式:自动模式和手动模式。

2.2 主程序设计

2.2.1 主程序流程

主程序流程图如图五所示。

程序开始运行时首先进行变量初始化, 在变量初始化完成以后, 程序进入wile循环体中。当程序没收到红外信号时, 在定时器中断程序中, 首先判断标志位flag1是否为1, 若flag1=1, 表示此时灯是开启的, 需要给灯延迟一段时间后再关掉;若flag1=0, 则表示此时灯是关断的, 不需要延时关灯。然后判断标志位flag0是否为1, 若flag0=1, 则表示程序运行在手动状态, 即若所有的检测条件都不满足也要把灯开启;若flag0=0, 则表示程序运行在自动状态, 程序需要采集传感器信号, 判定是否满足开灯条件, 从而进行操作, 定时器中断完成后继续进入定时器中断程序, 执行上述操作。当程序收到红外信号时, 首先关闭定时器中断, 即令TR0=0, 然后判断接收到的数据是否有效, 若无效直接放回;若数据有效则对数据接收。接收完成后触发蜂鸣器, 提示红外信号接收成功, 最后进行时间设定操作, 最后打开定时器中断, 即令TR0=0, 重新开始下一次wile循环, 等待红外信号。

2.2.2 自动控制和手动控制程序流程

自动控制和手动控制程序流程图如图六所示。

手动和自动的设定是人为设定的一种程序工作状态。手动运行状态主要是为了满足在特殊环境下的照明。当手动工作状态时, 也就是不论什么环境下只要有电就要把灯开启。程序开始运行时首先进行变量初始化, 在变量初始化完成以后, 程序进入wile循环体中。在接收到红外信号后, 将接收到的数据存放在a[]数组中, 在子函数中对接收到的数组a[]处理。判段a[3]是否为0xff, 如果a[3]=0xff, 则表示程序需要工作在手动状态, 将标志位flag0设置为1;如果a[3]=0xff, 则表示程序需要工作在自动状态, 将标志位flag0设置为0。

2.2.3 灯的自动控制程序

灯的自动控制程序流程如图七所示。

该程序是在定时器中断中运行的。此程序在开始运行时, 首先进行定时器中断初始化, 再进行其他变量初始化。初始化完成以后就进入一个无限循环等待中断状态中, 此工作状态只要定时器中断标志位不发生变化就不会停止, 从而该程序就等于一个实时检测的循环。在循环中首先是判断标志位flag0的值, 若flag0=0, 则进入自动状态检测子程序中。首先是对时间是否在设定的范围内进行检测, 然后检测光照条件是否在设定的范围内, 再判断检测范围内是否有人的活动。如果这些条件都不满足就直接判断是否满足关灯条件, 再不满足条件就返回重新判断。如果满足关灯条件, 在执行完关灯程序后, 整个程序结束。最后继续进入定时器中断函数。

2.2.4 遥控器设定时间程序流程

遥控器设定时间程序流程图如图八所示。

在程序刚开始运行以后对系统进行初始化, 把用于数据暂存的数组清零, 并对计时器寄存器清零, 设置其工作方式。在主程序运行时, 在wile循环中一直检测是否要接收遥控器的代码。如果没有红外信号接收程序则一直等待, 如果有红外信号接收就判断接收到的数据是否为有效数据, 若数据无效则程序返回, 继续等待红外信号接收;若数据有效则将数据存放到数组a[]中。然后对数组a[]中的数据判定比较, 若a[2]=0x0f或a[2]=0xf0, 则说明接收的数据是可以使用的。对时间的设定还要根据a[2]中的内容来判断是对上午时间的设定还是对下午时间的设定。

3 结束语

本文介绍了对于声控和光控智能节能装置进行功能的改进, 从而达到更加节能, 并且方便人的控制。主要体现在以下三点: (1) 采用热式电传感器对检测范围内是否有人的活动进行检测, 增加灯亮的控制条件; (2) 加入时钟芯片, 可以节约管理成本; (3) 在控制装置中加入遥控器可以使控制更加人性化。

由于传感器探测的距离有限, 系统就不可能对整个空间内的照明灯进行控制。因此在一个大的空间内, 一个产品是无法满足要求的, 这就会形成产品多重使用。如果能将这个不足点克服, 智能灯光节能控制系统的市场前景还是很大的。

参考文献

[1]邱关源.现代电路理论[M].北京:高等教育出版社, 2001.

[2]康华光.电子技术基础:模拟部分[M].北京:高等教育出版社, 1999.

[3]安德宁.数字电路与逻辑设计学习指南[M].北京:人民邮电出版社, 1994.

节能门窗的设计与应用 篇8

随着社会经济的发展与人民生活水平的提高, 建筑能耗将呈现持续迅速增长的趋势, 加剧了我国能源资源供应的现实矛盾。降低建筑能耗, 实施建筑节能, 对于促进能源资源节约和合理利用, 缓解我国的能源供应与经济社会发展的矛盾, 有着举足轻重的作用, 也是保障国家资源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观的一项重要举措。由建筑物的构造可知, 建筑节能技术可从建筑结构设计、建筑施工以及建筑材料三个方面开展。为此, 本文基于建筑设计对建筑节能的方法进行了分析, 分别从墙体保温系统、建筑遮阳设计和结构体系的角度出发探讨建筑节能的技术措施, 为建筑的节能科研与工程应用提供参考意见。

1 房屋建筑节能技术的发展历程

经过近20年的努力, 建筑节能工作取得了长足的发展。节能工作的进展主要体现在以下几个方面:

1.1 我国的建筑节能设计标准体系已基本建立。

新的节能有50%《民用建筑节能设计标准 (采暖居住建筑部分) 》建设部已经批准发布, 于1996年7月1日起实施。另外我国还相继出台了《采暖通风与空气调节设计规范》《民用建筑热工设计规范》《既有采暖居住建筑节能改造技术》《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》等一系列标准、政策和法规。全国各省、市根据自己情况也相继出台了地方标准与规程以及节能政策、法规。为配合国家节能标准的实施, 部分地区建筑标准设计办公室也开始了通用图的编制工作。

1.2 以《民用建筑节能管理规定》为主体的法规体系也基本建立。

中华人民共和国建设部令 (第143号) 《民用建筑节能管理规定》从2006年1月1日起开始实施。该法规旨在加强民用建筑节能管理, 提高能源的利用效率, 改善室内热环境质量。以该法规为主体的法规体系的建立, 对于推动建筑节能设计标准的有效执行有着十分深远的意义。

1.3 我国的节能技术日趋成熟。

在推行建筑节能政策的同时, 我国建筑节能技术也得到迅速发展, 日趋成熟。近年来, 我国大力加强建筑节能的科学研究, 大力发展用于墙体、屋面和地面的墙体保温隔热技术、屋面保温隔热技术、门窗密闭保温隔热技术等新的节能技术, 除此之外, 我国还在研究高效节能玻璃、太阳能利用技术等。

1.4 节能建筑对成本的影响。

我们在推行节能建筑的过程中, 需要计算一下成本对节能的影响。在计算成本时, 我们应计算建筑的“全寿命成本” (包括初期一次性建造成本和消费期的消耗、维护运行成本) , 而不仅仅是建造成本。因为对一个建筑的“全寿命成本”来说, 建造成本只占生命周期成本的5%~10%, 而运营和维护成本占到60%~80%。做好建筑的整体节能, 建造成本可能会增加, 一般增加5%~10%。只要采取经济实用、切合实际的节能措施, 新建居住建筑的节能投资和既有建筑的节能改造成本一般为80元/m2~120元/m2, 公共建筑由于能源消耗要高很多, 单位建筑面积节能投资成本可能要稍高一些, 但增加的成本不会大于10%。

2 房屋建筑主要节能方法

2.1 墙体保温系统

墙体保温分为建筑内保温和建筑外保温两种。相对外墙内保温而言, 外墙外保温的保温效果更理想, 取暖成本大幅下降, 并可完全避免热桥, 因而采用外墙外保温是在经济条件允许的情况下较好的选择。在实际的建筑设计应用中, 外墙的保温系统应用的较多。外墙体在建筑设计中主要有以下构造要求。

2.1.1 主墙体构造

砌砖或混凝土承重墙厚度由结构受力确定, 表面应平整、牢固, 达到粘贴聚苯板的条件。在混凝土墙外侧表面留有预埋铁件时, 要涂刷防锈材料。

2.1.2 窗口构造

砖砌复合墙的窗口过梁要做出槽口, 以便聚苯板贴到窗边, 混凝土复合墙在门窗口四周也要留出槽口, 沿槽口贴聚苯板;窗口下的内外窗台之间做一道保温层, 可避免窗口四周出现热桥。

2.1.3 檐口构造

檐口是外墙和屋面相交的部位。外墙到此收头;屋面排水与一般挑檐屋面做法相同;要求屋顶保温层搭过墙身, 与外墙保温层交圈, 防止顶棚四角结露。

2.1.4 勒脚和首层处构造

在勒脚和首层处的装饰保温层要增加一道纤维增强层, 并要将玻璃纤维增强层包括底边。由于墙体外保温技术在国内应用和推广的时间不是很长, 一些建筑设计人员对于各种外保温技术还没有很好的认识和掌握, 对于外保温的一些做法还存在着模糊的观念。

2.2 建筑遮阳系统

建筑设计人员在实际的设计中, 可以根据业主的要求和当地的自然环境条件, 灵活应用不同类型的遮阳措施。具体主要可以做到以下几点要求:

2.2.1 因地制宜的原则。

由于各地的地理纬度、气候的差异, 各地建筑的遮阳时间不尽相同。夏热冬冷地区不仅夏季炎热, 而且冬季寒冷, 采光保温与夏季遮阳同等重要, 应遵循夏季遮阳不能遮挡冬季阳光的原则。

2.2.2 平面布局原则。

在平面布局中, 为防止夏季受强烈的太阳辐射的影响, 房间应避免东西向, 至少西向不大面积开窗。在总体布局时, 可利用建筑物之间相互遮挡的方法, 尽量减少遮阳构配件的使用。

2.2.3 房间功能的差异性。

性质不同的房间, 卫生、光线摄入标准不一样, 对遮阳要求也不同, 不能一概而论。例如陈列室、展览馆、医院手术室、实验室、书库及其他特殊车间, 直射阳光中的紫外线对书籍、文物、艺术品、药品等有褪色、变质作用, 因此往往不允许直射光射入室内。

2.3 建筑结构体系

钢结构建筑有诸多优点:强度高、自重轻、平面布置灵活、造型美观、施工速度快、工期短、环保、满足可持续发展原则等。由于这些优点, 也就决定了其在建筑施工过程中的能耗将比混凝土结构要少。同时, 一栋建筑物在其建造阶段会消耗大量资源和能量, 并且在其使用过程中需要消耗相当数量的资源, 旧建筑的拆除也会造成大量建筑垃圾的产生, 而钢结构建筑在这些过程中所产生的能耗将是最低的。

节能门窗的设计与应用 篇9

1 节能技术在建筑设计中的意义

建筑节能技术可以在对建筑物的特性进行全面模拟和分析的基础上, 对建筑的能量消耗、室内物理环境、建筑材料的选用、保温设计、环境设计、采光、日照、遮阳、噪声与污染、绿化、空调与通风系统等诸多方面进行分析, 模拟出结果, 然后将该结果用于设计中。建筑节能技术是我国十五重点发展的技术, 在建筑界有着十分巨大的应用前景。

1.1 节能建筑是环境保护的需要

自工业社会以来, 人口剧增, 环境污染, 自然资源被大量消耗和破坏已经成为一个不争的事实。崇尚技术的人类被生态危机的严酷现实逼到了进退维谷的境地。环境和发展正在成为全球所关注的焦点。同时, 建筑设计尽管在图形学、构成学等方面都取得了重大的成果, 但若从“可持续发展”的角度审视, 它们大多是“高消耗”和“逆生态”的。现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质, 造成大气污染和生态环境的破坏。提倡建筑节能, 减少污染物的排放能够改善生存环境, 提高生活质量。

1.2 节能建筑是经济发展的需要

能源是人类生存与发展的基础, 经济的发展依赖于能源的发展。能源问题已经成为全世界共同关注的问题, 能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产、建筑施工直到建筑物的使用无时无刻不在消耗着能源。在建筑设计中推广节能技术势在必行。

1.3 节能建筑是提高人民生活水平的需要

随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高, 人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季取暖, 夏季制冷都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下, 节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下, 通过技术创新减少建筑能耗, 提高能源的使用效率, 满足建筑节能的要求。

2 节能设计的应用现状

早在20世纪70年代的能源危机当中, 欧美一些国家的建筑师就进行了生态建筑的设计尝试。这些“生态住宅”在设计上一般都基于这样的思路:利用覆土、温室及通风提供稳定舒适的室内气候;利用风能、太阳能等作为建筑的基本能源;生活垃圾用作燃料和肥料;利用植物提供富氧环境;收集雨水灌溉;污水处理等。直到现在, 生态策略在越来越多的建筑设计中得到凸现, 广泛运用。

总的来说, 建筑节能的技术可以分为两大类:“主动式技术”和“被动式技术”。如“气候建筑学”、“生态建筑学”等利用建筑自身适应自然条件而无须使用机械设备来节约能源的设计手法, 人们把这些设计理论和方法统称为“被动式技术”;而相对应的利用机械设备和外部能源输入来控制改变环境状况的技术则称之为“主动式技术”。

国外建筑的发展经历过三个阶段:第一个阶段是工业化阶段, 即大量解决人的住房问题;第二个阶段是关注建筑性能和质量的阶段;现在的发达国家已经进入第三个阶段, 即是关注整个建筑与全人类环境之间的关系问题, 也就是节能、生态、环保这个阶段。而中国刚刚跨过第一个阶段, 进入第二个阶段。现在要大力发展节能, 希望把三个阶段并成一步, 三个阶段一起做, 不管是住宅建筑还是公共建筑空间环境, 要为居住者创造有益于健康的环境。不但要提高居住者的身心健康, 还应该提高他们的社会环境健康和资源环境的健康。发展节能的生态住宅, 不仅能够有效缓解我国当前严峻的能源形势, 而且有利于整体环境质量的提高。随着社会的发展, 居民空调的拥有量呈直线上升趋势, 城市热岛现象日益严重。通过建筑节能可以减少污染物的排放量, 减轻大气污染, 保护生态环境和提高建筑节能建筑还有利于提高居住质量, 降低住户的使用成本。

我国节能工作起步较晚, 与发达国家相比, 能源浪费十分严重。在节能建筑推广中还存在几方面的问题:政策不配套, 缺乏激励机制;建筑节能管理工作体制不顺、监管体系不健全, 造成执法不严、监督不力;对建筑节能的投入太少;资金投入水平低下, 建筑节能缺少基础研究;建筑节能标准不完善、不配套等。住宅是一个完整的整体产品, 各个专业、各个部门要加以协调配合, 共同保证合理的节能, 达到节能的要求。现在大多建筑师为了要外观, 大量的使用大面积的外墙和外飘窗, 给节能制造了很多障碍。目前建筑市场真正的高舒适低能耗建筑还极少, 绝大多数建筑都是在利用各种名词进行操作, 仅仅对一两项高新技术进行简单的拼装就标榜自己是生态节能建筑。根据当前中国的经济状况, 应该提倡一种低成本、高效益的节能技术推广, 即以建筑节能设计为主要手段, 而非盲目花费很大的人力、物力和财力。

到目前为止, 我国建筑节能工作的领域和范围得到了一定的扩展, 建成的节能建筑逐年增加。另外, 太阳能和新能源在建筑上的应用工作也进展迅速。我国建筑节能是从采暖地区的居住建筑开始的。另外, 已经在一些城市开展了建筑供热计量收费体制改革的试验, 建造了一些公共建筑节能试点, 并对既有住宅进行了示范节能改造。

3 节能技术在建筑设计中的发展前景

3.1 利用自然通风技术

在进行节能建筑的选址时要考虑到, 基地风资源除地区冬夏主导风向、强度等因素外, 还包括由特定地形引起的地形风以及由周围构筑物引起的风场变化。总体设计多依照基地上太阳辐射和自然通风情况来规划建筑布局, 设计室外场地。住宅选址在自然风存在处, 应避免布置在夏季主导风向风阴影区内;应巧妙利用高大建筑物或地形遮挡冬季恶性风流;呈“U”型布置的组团式住宅开口应面向夏季主导风向;呈行列式布置时, 将住宅平面错开布置或与夏季主导风向成40~50度布置;夏季主导风迎风面则布置低层住宅, 以利于接受夏季主导风。

针对自然通风进行建筑整体设计, 确定气候和地块的自然通风潜力;预测自然通风驱动力, 确定自然通风方案;根据设计要求和设计参数选定通风设备, 确定通风设备的安装位置与大小;利用自然通风技术进行节能建筑整体设计。

3.2 利用传统遮阳技术

利用传统建筑的遮阳技术, 要实现建筑的节能, 必须在思想上回到不依赖主动式技术的层面上来重视被动式技术, 这样才能体会到建筑遮阳等被动式技术的必要性。

具体到方案设计的工作, 应该在设计的初期就明确地把建筑的地域性作为设计的基础, 考虑建筑的遮阳问题, 从整体布局和空间设计角度学习我国传统建筑遮阳的做法。在对建筑遮阳因素要求较高的地区, 如热带海洋性气候地区或沙漠干旱气候地区等地区进行建筑节能设计时, 为了达到遮阳的效果, 可以参照以下设计措施: (1) 减小建筑的东西向间距, 通过相互的影子来减低外墙所吸收的热能, 或者可适当利用传统的院落布局模式进行建筑间、建筑与院落的遮挡。 (2) 利用伸出的屋檐来避免阳光直射到垂直的墙壁及窗口上。要在现代建筑中推敲新的大屋檐形式遮阳板形式。 (3) 尽量选择低层建筑, 可以减少阳光的直射。 (4) 采用整体遮阳, 利用巨大的遮阳构件对建筑进行整体遮阳。

3.3 节能设计及高科技技术体系应用

(1) 建筑外围护结构的节能设计包括:外墙保温构造、热桥阻断技术、屋面保温隔热技术、地下室外墙及地面保温技术、高效节能外窗及幕墙系统、窗墙面积比的控制、遮阳设施、自然通风与采光的利用。

(2) 建筑内余热/冷的回收利用。

(3) 可再生绿色能源的利用:太阳能、浅层土壤热能、地表水体热能、风能等。

(4) 提高舒适度的其他技术:浮筑楼板技术、双层架空地面系统、洁具同层后排水技术、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等。

4 结语

建筑设计虽然是一项含有艺术成分的技术工程, 但是技术才是其首要本质。因此, 在进行建筑尤其是生态节能建筑设计时, 应充分考虑建筑的功能和特点, 以功能决定形式, 而非追求视觉冲击效果。有时, 建筑艺术和技术可以实现很好的融合。高新技术的运用应该系统考虑, 各个单项技术之间要相互配合, 有机运用各项技术形成一个整体, 才会达到目的。同时也只有针对性地选择运用, 才会达到事半功倍的效果。

摘要：本文从节能技术的重要意义出发, 分析了节能技术在建筑设计中的应用现状, 探讨了其发展前景。

关键词：可持续发展,节能,建筑设计

参考文献

[1]柳树滋.大自然观——绿色道路的哲学思考[M].北京:人民出版社, 1993.

[2]孙儒泳.通生态学[M].北京:高等教育出版社, 1993.

[3]孙延军, 李澎, 刘冰.谈绿色建筑设计[J].陕西建筑, 2008 (159) .

建筑节能在建筑设计中的应用 篇10

【关键词】建筑节能；建筑设计；布局；规划

0.前言

随着建筑行业的蓬勃发展，建筑能耗问题已经成为国民经济的巨大负担，对于建筑设计来说能耗过大也不符合节能社会和可持续发展的要求，因此将节能理念引入到建筑设计中具有重要的现实意义，也是时代的要求。建筑节能设计是建筑节能的重要组成部分，是在设计方案中执行节能标准，采用节能型材料、设备、工艺、技术，降低建筑物在运行中的能量损耗，同时又能满足建筑物的使用功能，因此成为目前建筑行业关注的重点。

1.建筑节能设计的重要意义

1.1是国民经济发展的需要

国民经济的发展过程需要能源的支撑，当前我国国民经济正处于快速发展期，但长期以来以过渡消耗资源为代价换来经济的发展，也给能源储备敲醒了警钟，日益枯竭的能源阻碍着经济的进一步发展，据统计建筑耗能占整个国民经济能耗的绝大部分，因此，为使国民经济健康、持续地发展，就必须降低建筑的能耗，为达到这样的目的，建筑节能设计是一个重要的前提。

1.2是改善建筑内环境的需要

随着社会的发展，人们生活水平不断提高，因此人们对建筑居住和工作环境的舒适度要求也越来越高，为达到舒适度的要求，在冬夏两季就要增加建筑暖通工程的运转负荷，传统的供暖和制冷都是需要消耗一次能源来实现的，而我国的能源储备量越来越少，为此，可通过优化建筑设计，使建筑在内部制冷和供暖时可以最低限度消耗一次能源，同时可满足人们对舒适度的要求。

1.3是可持续发展战略的要求

可持续发展战略的实施是我国的头等大事，而我国现阶段的建筑能耗巨大是与可持续发展战略背道而驰的，这就要求建筑设计人员在设计时要把节能技术与建筑设计巧妙结合起来，使建筑自身具备较强的环境自适应能力，同时降低建筑在运行过程中的能源浪费，为我国的节能环保事业做出贡献。

2.建筑节能设计实现的途径

2.1合理选址

建筑选址对于建筑节能来说意义重大，合理的选址是建筑节能设计的基础，建筑选址直接影响建筑自然环境、气候条件是否适宜，而建筑节能设计方案需要根据建筑周围环境综合考虑后确定，设计人员要充分发挥环境的优势，规避缺陷，使建筑在整个使用周期内始终保持适宜的气候环境，同时还要考虑建筑设计不得破坏生态环境。

2.2科学的外部环境设计

通过建筑物的外部环境设计可改善建筑物周围的微气候条件，实际工作中应当根据建筑的功能需求进行外部环境的设计，通过对外部环境进行人工改造，如设置游泳池或人工湖或者在建筑物周围设置绿化带，可起到净化空气、调節气温、阻隔噪音等目的，是建筑节能设计中普遍采用的方案。

2.3建筑内部设计

建筑内部设计是体现建筑节能效果最为显著的部分。建筑运行过程中，内部环境的温度、湿度、日照时间、通风等均应符合人们对舒适度的要求，因此如何达到舒适度要求，又能最大限度节约能源是建筑物内部设计重点需要考虑的问题，在建筑设计中，室内平面布局、围护结构、门窗、暖通是节能设计的重点，而在实际工作中由于建筑使用功能的个性化特点使得设计方案不可能做到面面俱到，因此只有多方面权衡利弊，找到最佳的平衡点，最大限度保证建筑节能设计的科学性和合理性。

3.建筑节能设计的要点

3.1建筑规划节能设计

在建筑规划阶段，应当考虑建筑物之间的距离，既不浪费土地资源，又要防止建筑物之间的相互影响采光，建筑物的朝向应当尽量以南北朝向为主，同时还要注意屋檐、遮阳板、窗帘以及百页窗等构造的设计和选择，这对调节日照和节省能源具有重要的意义。再者，在建筑设计时，应当根据当地的气候特点设计建筑物外形，一般来讲，在多风、寒冷地区应当优先设计成体形系数较小的外形，例如圆形、椭圆形等，一方面加强建筑物本身适应环境的能力，另一方面减少建筑物与外环境之间的热交换，降低建筑采暖的需要。

3.2建筑平面布置节能设计

合理的建筑内部平面布置可使建筑物能够充分利用天然能源来改善各房间的环境，例如，可将对采光要求较高的书房、客厅、卧室设置在阳面靠窗位置，延长日光照射的时间，同时应当避免室内出现暗厅、暗房，使每一个房间均能满足采光要求，最大限度地节约由于采光耗费的电能，达到节能的目的。此外，各房间的布置应当注意通风要求，使开窗时每个房间均能达到换气的要求。

3.3建筑围护结构节能设计

建筑物的围护结构包括墙体、门窗等，围护结构与外环境直接接触，其导热性和密闭性直接影响建筑节能效果，因此围护结构是节能设计的关键。

3.3.1外墙节能设计

外墙的主要功能是隔绝室内外环境之间的热交换，设计时可从两个方面着手：第一，在非承重墙中可采用加气混凝土砌块、多孔砖等材料，通过材料本身的多孔性增加墙体的保温能力；第二，通过在墙体表面贴附一层保温材料的方式，相当于给墙体穿上一件“外衣”，以此降低墙体的导热系数，墙体保温分为内保温和外保温两种形式，为最大限度达到节能的目的，应当针对不同的采暖方式选择不同的墙体保温形式，如建筑是不间断供暖，则优先选择外墙外保温，而如果是间歇供暖，为使室内快速升温，宜选择外墙内保温的形式。

3.3.2屋顶和门窗节能设计

建筑屋顶面积大，并且受日照辐射影响最大，在设计中，屋顶应当与外墙形成一个封闭的保温层，并做好防水层。而门窗是建筑节能的最薄弱环节，门窗节能设计主要从改善绝热性能和增强气密性等方面着手，因此可选择保温和气密性良好的聚氯乙烯塑料门窗以及断桥铝门窗等，玻璃宜采用中空玻璃、真空玻璃、Low-E玻璃等节能玻璃，达到节能的目的。

4.结束语

综上所述，建筑节能设计是缓解我国能源危机的重要举措，也是促进我国经济可持续发展的必然要求，建筑节能设计涉及到诸多方面，本文由于篇幅所限，只能介绍几种具有代表性的节能设计方案，希望对建筑设计人员起到抛砖引玉的作用。 [科]

【参考文献】

[1]王琳.城市住宅建筑节能设计[J].筑设计管理，2010，（2）.

节能门窗的设计与应用 篇11

关键词：节水排水设计,节能技术,建筑节能

近些年,建筑行业的节能环保问题得到社会各界的高度关注。建筑给水排水设计是建筑节能中的重要环节,因此应着力研究这一部分内容。建筑给排水的节能设计是有效保证建筑节能性的特点的最直接有效的手段。

1建筑给水排水设计的意义

1.1推动着经济发展与社会进步

随着经济建设的发展与新能源技术的进步,建筑给水排水有了新的标准。水资源的利用情况会影响到社会经济的稳定发展。建筑行业应更加注重水资源的合理利用,只有将科学合理的政策落实才能保证社会健康发展。

1.2保护环境,节约能源

随着经济的快速发展,国内现在面临的问题就是能源消耗和水资源紧张,需要尽快研发可再生能源技术,节约用水,保持环境与人类关系的平衡。人们应该在日常生活中科学合理的利用自然资源,建筑企业更应采取节水措施,减少水资源的消耗。因此,建筑给水排水的节水节能设计是环境保护,节约能源的必然趋势,是缓解水资源浪费和其他资源短缺的最好方法之一。节能节水设计这一概念的出现让水资源得到很好的利用,减少向环境中排出的污物,在某种程度上对保护环境起到一定的作用。

1.3提高人们生活水平

随着经济的飞速发展,人们的生活水平也得到提升。人们开始树立环境保护意识,开始关注水资源的使用情况,建筑行业也提出了关于水资源利用的新标准。通过降低水资源的使用量,提升水利用率,符合建筑节能节水的要求。建筑节能节水这一措施与社会发展趋势一致,可以在一定程度上提升人们的生活质量。

2建筑积水排水设计中节水节能问题

2.1给水系统的压力问题

给水系统可以充分利用市政管网的压力,按区域直接供水,遇到特殊地区,需要做好分区供水,对用水点的用水压力分配均衡,满足合理的设计要求下,减少阀门的设置,从而减少水头损失,保证供水压力。供水压力一旦超过卫生器具的最低工作压力,就会导致超压现象,因超压现象引起的水的出流就造成了水资源的浪费,超压也会引起阀门,水龙头的磨损,并会引起管道的连接松动漏水,造成水资源的浪费。在高区供水时,供水压力由水泵提供,提升的这部分超压的水量又造成了电能的浪费。

2.2热水系统的布置问题

在建筑给水排水中如何使用与稳定热水供应系统是一项较为重要的工程。加热方式的选择、热源的选择、加热设备选择,热水管道的循环方式等都影响热水系统的节能节水。建筑中的热水供应系统大都是借助太阳能或燃气等设备,无独立的热水供应系统,但因管路过长,这些设备在使用前需要先流放一些冷水,导致水资源无效浪费。

2.3卫生器具问题

传统的抽水马桶是利用高位水箱洗刷卫生器具,冲洗用水量大至12 L/s,这会浪费一大部分水资源,这种设计虽然能冲刷卫生器具,但并不能将全部的水利用,这与现代节水概念相悖。所以建筑给水排水设施时应考虑到卫生用具这一方面,全面做到节约建筑给水排水。

2.4给水排水配件问题

给排水配件包括管道、水龙头、水表等,长期使用会因金属器具生锈引起漏水等问题,浪费一大部分水资源。若配件质量不佳,会无法有效控制水资源使用情况,直接造成浪费。在建筑时若涉及到深挖,很可能会影响到地下水道或给排水配件,浪费水资源。

3建筑给水排水设计中的节水节能措施

3.1控制超压出流

在进行管网设计时,优先考虑市政管网供水,根据管网水压情况,采用合理的加压装置。当给水入户管道的静水压力超过0.35 MPa时,宜增设减压或调压设施,对于卫生洁具用水点的静水压力宜不大于0.45 MPa。对于用水量不均匀的高层建筑或特殊建筑,应利用高位水箱—水泵或变频给水泵加压联合供水。对于超压出流这一现象,设计师在建筑设计的时候应注意到这一问题,规定合理的压力范围,减少水资源的浪费。

3.2水资源的合理循环利用

目前建筑中的热水供应系统大都是借助太阳能或燃气等设备,无独立的热水供应设备。但这些设备在使用前需要先流放一些冷水,导致水资源无效浪费。先流失的冷水是因为设备的结构导致的,可以考虑在设备周围安装一个小型中水系统,将这些水集中到一个水池或水箱中,拖地或冲洗便池使用。此外,建筑中可设计用于收集洗涤废水的管道系统,废水经处理后可用于杂用水系统供给冲厕等用水,可有效节能节水,也是建筑节能节水设计的发展趋势。

3.3推广使用节水型卫生器具

现代使用的卫生器具在传统的基础上又花了很多功能,除了使用上更舒适之外,还在节水方面增加了一个冲水档,大小便分开使用,还可以采用新型卫生设备,如采用真空大便器,脚踏淋浴器、延时自闭冲洗阀,淋浴喷头内部采用限流配件等。可以达到节水节能的目的。具体使用时,若担心卫生器具的安全问题或价格问题,可以选择型号较小的节水型卫生器具。

3.4建设合理的消防水系统

若在同一片小区或建筑物群,可以设计一个共有的消防水系统,即共用一个加压系统和消防水池。这样不仅可以减少施工量、施工设备和资金等,还能节约水量,若设计条件允许,消防水池还可以选择与游泳池、水景合用,让水资源得到充分利用,这样可以节约一大部分水资源。

4结语

通过分析建筑给水排水系统存在的问题和改进措施,可以看出节水是一个周期较长的建筑项目。设计师在设计建筑给水排水系统的时候,除了考虑节约水资源之外,还应考虑到后期设施维护的管理费用,达到在生命周期内使用的综合节能效果。在使用建筑给水排水系统时,注意定期保养与维护,及时更换损坏的配件,保证系统可以长期正常运行。

参考文献

[1]程卫山.节水节能在建筑给水排水设计中的应用[J].福建建筑,2004,(4):49-20.

[2]史智国,陈俐俐.浅谈建筑给排水工程中节能节水技术的应用[J].山西建筑,2011,(10):193-194.