隨著社會的不斷發展,節能問題逐漸成為人們普遍關注的問題之一,建筑行業是一個耗能比較高的行業,本文主要探討我國建筑工程節能檢測技術。
《工程管理學報》是國家住房和城鄉建設部主管的綜合類國家科技期刊,由哈爾濱工業大學、中國建筑業協會管理現代化專業委員會主辦。期刊原名是創建于1985年,1987年國內外公開發行的《建筑管理現代化》。2009年底,經國家新聞出版總署研究同意,更名為《工程管理學報》,現為雙月刊,刊號:ISSN1674-8859/CN23-1564/TU;國內外公開發行代號:14—173。
一、減少建筑內的能源總需求量
據統計,目前我國的采暖空調和照明用能量近期增長速度已明顯高于能量生產的增長速度。因此,減少建筑能耗是降低建筑能耗總量的重要內容,一般可從以下幾方面實現。
(一)優化建筑規劃與設計
面對全球能源緊缺的現實問題,產生了不少新的設計理念,如低能耗建筑、零能耗建筑和綠色建筑等,它們本質上是要求建筑師從整體綜合設計概念出發,在建筑規劃和設計時,根據大范圍的氣候條件影響,針對建筑自身所處的具體環境氣候特征,利用自然環境創造良好的建筑室內小氣候,以盡量減少使用建筑能源設備,如:合理選擇建筑的地址,采取布置樹木、植被等合理的外部環境設計,合理設計建筑形體包括建筑體量和朝向,以改善既有的小氣候。合理的建筑形體設計是充分利用建筑室外的環境來改善建筑室內小環境的關鍵部分,主要通過建筑各部件的結構構造設計和建筑內部空間的合理分隔設計得以實現。
(二)合理選擇圍護結構用材料
建筑圍護結構組成部件如屋頂、墻地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設施等的設計對建筑能耗、環境、室內空氣質量以及用戶所處的視覺和舒適環境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%~6%,而節能效果卻可達20%~40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內,在冬季可減少室內熱量的流失,減少建筑能源消耗,從而使建筑室內環境得以改善。首先,圍護結構是要選擇熱工性能較好的各種材料組成。如目前正在廣泛推廣使用的多種新型墻體及屋面材料如保溫隔熱復合墻體材料等節能效果顯著,在建筑節能中發揮著非常重要的作用。然后,根據氣候、地理位置和朝向綜合予以考慮,選擇圍護結構構造材料組合優化設計方法。最后,評估圍護結構各組合材料的技術經濟可行性,以確定技術可行、經濟合理的圍護結構。
(三)提高用戶用能效率
要想真正地減少采暖、空調等的一些列能耗問題,首先要根據建筑的特點和功能,設計高能效的暖通空調設備系統。然后,在使用中采用能源管理和監控系統監督,集中調控暖通空調系統的運行,保證室內的舒適度、室內空氣品質,合理調整其能耗情況。在其他的家電產品和辦公設備方面,應盡量使用通過節能認證的產品。
(四)最大限度地利用新能源
在節約能源、保護環境方面,新能源的開發和利用起至關重要的作用。新能源主要包括有太陽能、地熱能、風能等可持續發展且無污染的天然能源及可再生的生物質能源等。人們對各種太陽能利用方式進行了廣泛的探索,逐步明確了發展方向,使太陽能初步得到一些利用,如利用太陽能熱發電技術。同時太陽熱水器技術比較成熟,已具備相應的國家技術標準和規范,但仍需進一步地完善太陽熱水器的功能,并加強太陽能建筑一體化建設等。在利用地熱能時,一方面可利用高溫地熱能發電或直接用于采暖供熱和熱水供應;另一方面可借助地源熱泵和地道風系統利用低溫地熱能。風能發電較適用于多風海岸線山區和易引起強風的高層建筑,在國外已有成功的工程實例,但我們較為常見的風能利用仍然是自然通風方式。
(五)運用建筑節能新技術
理想的節能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下幾點,1)能夠在不同季節、不同區域控制接收或阻止太陽輻射;2)能夠在不同季節保持室內的舒適性;3)能夠使室內實現必要的通風換氣等。目前,建筑節能的途徑主要包括:盡量減少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率,減少建筑圍護結構的能量損失,降低建筑設施運行的能耗。在這幾個方面,高新技術起著決定性的作用。
為了維持居住空間的環境質量,在寒冷的季節需要取暖以提高室內的溫度,在炎熱的季節需要制冷以降低室內的溫度,干燥時需要加濕,潮濕時需要抽濕,而這些往往都需要消耗能源才能實現。從節能的角度講,應提高供暖或制冷系統的效率,它包括設備本身的效率、管網傳送的效率、用戶端的計量以及室內環境的控制裝置的效率等。這些都要求相應的行業在設計、安裝、運行質量、節能系統調節、設備材料以及經營管理模式等方面采用高新技術。如目前在供暖系統節能方面利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網流量進行合理分配,既改善了供暖質量,又節約了能源。同時在用戶散熱器上安設熱量分配表和溫度調節閥,用戶可根據需要消耗和控制熱能,以達到舒適和節能的雙重效果。另外,再配套采用新型的保溫材料包敷送暖管道,以減少管道的熱損失,從而達到減少能源消耗,提高能源的使用效率。
二、建筑節能現場檢測
通過對以上各種技術途徑的分析,我們能建成完全滿足要求的節能建筑,從而使建筑室內環境得以改善。建筑節能影響因素,除了圍護結構外,其余的技術要求因素在新建建筑設計階段之前均能控制達到建筑節能的標準。因圍護結構是在建造過程中慢慢形成的,而且圍護結構又是影響節能效果的最關鍵因素,一旦成型,將很難對它進行改變。在建筑的施工過程中,隨意更改節能設計圖紙,不按要求進行施工,偷工減料,以次充好等現象還時有發生。因此建筑節能現場檢測也是需要控制的最重要項目。現場檢測分為現場節能構造檢測和熱工性能現場檢測,建筑節能的效果如何,最終靠檢測結果的數據予以證明。
如果準確測量圍護結構傳熱系數是建筑節能現場檢測驗收的關鍵。對建筑節能現場檢測的方法主要有四種:熱流計法、功率法、控溫箱—熱流計法、常功率平面熱源法。目前,大多檢測單位采用國家檢測標準首選的方法即熱流計法,用于對各種材料組成的圍護結構熱工性能可實施性的分析。現場熱工檢測的內容包括熱流密度,室內外氣溫,保溫建筑墻體的室內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度。所用的儀表主要是熱流計和熱電偶。此測試方法存在以測試單元墻體熱工性能代表整棟樓的墻體熱工性能,測試時代表性的測點難以確定,難以迅速和全面地確定建筑小區內所有建筑墻體或屋面的傳熱系數值。所以,對節能工程的現場檢測應包括對節能效果的現場熱工性能檢測和對施工質量的現場節能構造檢測。現場節能構造檢測項目主要為:1)驗證墻體保溫材料的種類是否符合設計要求;2)驗證保溫層厚度是否符合設計要求;3)檢查保溫層構造做法是否符合設計和施工方案要求等。在對節能產品體系進行認真檢測的基礎上,根據其離散程度,確定可靠的保證率。同時根據現場節能構造是否滿足設計要求,來驗證現場熱工性能檢測數據,加強工序的專項檢查和隱蔽檢查,規范驗收方法,綜合評定節能系統的質量,從而達到杜絕偷工減料,以次充好等現象,建成滿足我們要求的節能建筑。
參考文獻:
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