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摘要:隨著我國經濟的快速發展,我國的工民建工程也面臨著很大的壓力和挑戰。如何有效地將目前面臨的壓力轉化成為動力是我國工民建工程需要考慮的問題。在我國工民建工程建設的過程中,有效的節能技術的應用對于工程有著非常重要的意義。節能技術不僅僅符合我國環境保護,同時也符合我國的能源節約政策,因此在我國工民建工程建設的過程中,節能是非常必要的。目前我國工民建工程在節能方面的應用和嘗試非常廣泛,例如施工墻體的保溫以及太陽能技術的應用都在一定程度上體現了我國工民建工程的節能嘗試。工民建工程的節能技術不僅僅是對施工材料的節省,還包括了對于能源的節省。
關鍵詞:工民建工程;施工;技能技術;節能措施;分析
節能技術的應用在很大程度上改變了我國工民建工程的發展方向,對我國工民建工程來講是一項非常重要的變革和創新。在我國工民建工程施工的過程中,對于節能新技術以及節能新材料的應用已經有了很大程度上提升和發展。伴隨著我國工民建工程在節能方面進行的創新,我國的工民建工程在施工的過程中已經逐漸相關轉型和創新,現有的工民建工程施工技術已經逐漸向著節能施工技術方向發展,這是一個非常好的發展勢頭和發展方向。根據目前的工民建工程節能技術的應用來看,工民建工程在施工的過程中已經逐漸地舍棄傳統形式上的施工技術,進行了針對性的創新和改革,目前我國的工民建工程在施工的過程中不斷地應用最新的節能技術以及最新的節能材料,這樣就標志著工民建工程目前施工的重點內容就是節能。本文主要根據多年的工民建工程施工經驗來對工民建工程施工過程中的節能技術,以及工民建工程在施工過程中出現的節能問題進行詳細的分析和闡述,通過闡述和分析來找出相應的處理辦法和措施,希望通過這樣的闡述能夠有效地改善我國工民建工程在施工過程中的節能技術的應用,同時也希望在工民建工程施工過程中節能技術能夠取得應用的效果和作用。
1.我國工民建工程在施工過程中采取節能技術的主要意義
在我國目前的工民建工程施工的過程中,有很多的技術環節受到了各個方面的關注和監督,其中最重要的一項施工技術——節能技術受到的關注最大。由于我國已經大力提倡節能減排工作,因此在工民建工程進行的過程中,節能技術更能夠對我國的節能減排政策給予響應,因此節能技術在我國工民建工程施工的過程中意義重大。我國目前經濟的發展主要的依賴有很多方面,其中不能忽視的一項就是我國的能源問題。因此面臨著能源的不斷減少,我國的各個行業都在進行節能減排工作。我國的工民建工程在這一方面已經開始行動,并且取得了較好的成績。在我國工民建工程施工的過程中,節能技術涉及的方面非常復雜,目前涉及的有建筑規劃學;機電設備學科,土木工程學科以及環保學,電子信息學科等等,只有有效地將上述學科融會貫通,才能夠保障我國工民建工程在施工的過程中有效地貫徹節能技術,才能夠保障節能技術在我國工民建工程中取得較好的效果。
總體來講節能技術的應用對于我國工民建工程意義非常重大,這不僅僅能夠保障我國工民建工程向著綠色可持續發展進行進一步地發展,還能夠在很大程度上保障我國建筑工程進一步的完善自身的施工技術,最大限度地激發我國建筑行業的施工技術發展和創新。節能技術在世界范圍內已經成為建筑行業進一步發展的節點和關鍵。因此我國針對工民建工程的節能技術顯得尤為重視和關切。節能技術不僅僅推動了我國工民建工程的技術結構發展,同時還能夠有效的保障我國工民建工程的施工經濟效益。因此我國的建筑對于節能技術非常重視,并且在實際的應用過程中取得了較好的效果,起到了較好的作用。根據我國經濟發展的現狀,我國的工程建筑業取得了較大的發展和提升。在我國工民建工程建設的過程中,由于有了我國經濟發展大力支持,已經逐漸地走向了成熟的階段。隨著科學技術的進一步發展和完善,我國的建筑行業逐漸邁向屬于自己的春天。在我國建筑行業發展的過程中,我國的工民建工程也是在我國建筑工程不斷發展的過程中發展壯大的。伴隨著我國對于環境保護工作的逐漸重視和關注,我國的工民建工程在施工的過程中要對環境保護工作落實到位,并且要取得一定的成績。有了這一前提,我國的工民建工程在施工的過程中對于節能環保的重視與日俱增,并且取得了較好的成績。
2.國內外工民建工程在施工過程中節能技術應用的現狀
目前市場上出現的節能措施主要包括以下幾方面:首先,規劃設計,建筑的朝向及形狀是節能設計的首要因素,主要是考慮建筑物的體型系數和建筑物的窗墻比例;其次,改善建筑物的窗戶設計,減少能源消耗;再次,改善建筑物的墻體熱工性能;最后,充分利用自然條件,減少建筑的能耗。我國近年來建筑事業空前發展,能源消耗也在步步攀升。
3.我國工民建工程在施工過程中的主要節能技術內容
3.1簡述工民建工程在施工過程中的墻體節能技術
在工民建工程施工的過程中,施工的主體就是建筑的墻體施工,因此墻體的節能施工在很大程度上影響著整個工程的節能施工。目前在墻體的施工過程中,主要分為內保溫節能施工以及外保溫節能施工技術。外保溫施工技術主要就是通過對墻體外部施加特定的保溫材料,達到墻體的保溫效果,這樣能夠有效地節省在冬季進行室內保溫,同時通過太陽能墻體的施工也能夠有效的保障墻體施工的節能性。外墻保溫還能夠有效地進行噪音隔離,保障人民的私人空間的完整。
3.2簡述工民建工程在施工過程中的隔熱節能技術
當前主要利用的是非常便宜的空氣層隔熱。原理是通過降低傳熱而達到隔熱的目的,此方法主要應用在炎熱氣候地區的建筑設計中。對墻體、屋頂和窗戶的隔熱效果很好,尤其是應用于墻體上,還能起到隔熱保溫的雙重作用。
3.3簡述工民建工程在施工過程中的太陽能節能技術
太陽能是一種天然資源,目前普遍應用于人們的日常生活。建筑應用太陽能是將散熱、太陽能搜集和遮陽一體化,初步發展為混合型太陽能應用技術,為建筑提供天然的光照和熱能。
3.4簡述工民建工程在施工過程中的采暖節能技術
水源熱泵系統是目前應用最普遍的節能、環保、經濟的方式。利用地表水源吸收太陽能和地下水源吸收地熱能而形成的低溫低位熱能資源,輸入少量的高位電能,從而實現熱能轉移的一種技術。
4.我國工民建工程在施工過程中的節能技術的主要發展
我國節能技術的主要發展主要體現在3個方面:首先,在我國節能技術應用的過程中要不斷強化節能技術的具體理論研究。其次,在我國節能技術應用的過程中要不斷地對新型的節能材料進行研發和研究。再次,在我國節能技術應用的過程中要對國外先進的施工技術進行有效的借鑒和引用。
參考文獻
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關鍵詞:物聯網;節能技術;智慧節能;技術研究
在全球能源壓力日益增大的背景下,降低能耗就是在提高效率,節能能量就是再生利用能量。物聯網技術是將大量傳感器遷入到車輛、設備、建筑、電器以及各個系統之中,在實現物物相連的同時,提高智能節能的水平,避免能量徒耗。比如在智慧城市的建設中,不僅需要物聯網技術搭建智慧系統,更需要物聯網節能技術進行能耗控制。在推進“中國制造2025 ”的進程中,物聯網節能技術起到了促進作用,物聯網節能技術的發展、優化對其發展有著深遠的影響,是實現“中國制造2025 ”的重要基礎,對中國未來的發展提供了技術層面的支撐。
1 物聯網節能技術原理分析
物聯網節能技術是以物聯網技術為核心,實現智慧節能減排,具體包括智慧城市、智慧汽車、智慧電器、智慧工業、智慧農業、智慧家居等部分,通過結構節能、自身節能、設備節能、技術節能、管理節能等方式來實現。技術應用包括全面感知、可靠傳輸和智能處理等環節,通過不斷推動計算機技術的更新換代、算法的升級和基礎感知網絡技術的進步來簡化操作,提升系統的節能性。操作上通過部署大量低能耗傳感器,全面監測溫度、濕度、光照、能耗、電量等,傳感器之間以低能耗形式實現互聯互通,提升整體感知能力,全面掌握能量消耗的信息。采用物聯網技術可以實現節能技術的高度自身能源管理的信息化、流程化、可視化和智能化,可以在任何區域通過加密技術訪問節能系統,進行智能決策和分析。在未來,隨著物聯網技術的發展,節能系統能夠像人體感知饑餓一樣感知能量的消耗,通過實時監控、仿真分析、智能分析等過程,對整個系統實現物聯網化,做出決策,讓系統選擇最佳節能狀態。最常見的就是,系統通過物聯網設備能夠自動感知當前最佳的光照和溫度,從而實現節能的目的[1 ]。
2 物聯網節能技術的最新進展
2 .1 物聯網節能技術的發展方向
物聯網節能技術目前從傳統單一的節能技術向綜合智能化系統方案轉變,已經從一種單一的技術手段發展為綜合化的節能方案,過去節能技術的使用是核心,而現在,節能系統的打造成為根本。采用“物聯網+”智慧節能系統對環境進行全面監測,實現數據采集,按照節能計劃和策略進行智能降耗。以智能建筑為例,不僅能夠實現節能控制,還能實現火警、煙霧入侵、安全的監測,能量流量和費用的實時計算,遠程控制和移動端的管理等。未來物聯網技術還會體現出高度的智能性,通過網絡之間的互通互連,打造一種新的網絡模式。物聯網節能技術未來發展最大的特點是打破過去單一的節能系統,實現系統間的融合[2 ]。比如智能建筑通過傳感器和汽車連接在一起,打造智能車庫節能系統。無論是家電、車輛、家居、建筑,還是工作設備,都可以納入整體的節能生態系統,物聯網將會打造一個節能的全面感知系統。
2 .2 物聯網節能技術的特征
首先,技術不斷高精尖化,通過技術創新,努力降低能耗。比如華盛頓大學的學生開發出來一種新的WiFi,其能耗是正常WiFi的萬分之一,該技術就代表了物聯網節能技術的新發展方向。其次,高度個性化。以用戶體驗為中心,通過物聯網數據的共享,給用戶提供精準的服務體驗。比如電腦屏幕的亮度可以根據用戶的需要自動調節,既能夠滿足用戶日常的需求,還充分考慮到對其眼睛的保護。溫度也是如此,物聯網根據用戶自身肌體的感應和變化提供一個最舒適的溫度,既滿足了最低能量消耗,又提升了用戶的體驗。最后,高度智慧化,物聯網節能技術將會打造一個整體智慧生態系統,整體的智能水平將不斷提高,這需要AI技術的進一步發展和計算機算法的進步。
2 .3 物聯網節能減排技術的應用
首先,在互聯網節能技術層面進行優化和創新,實現節能減排的基礎支持,雖然我國起步較晚,但是強大的工業化和人才儲備能夠實現技術層面的問題解決和技術創新。還需要對各種資源進行技術層面的重復利用。這也是節能的主要措施之一,也是符合更加有效地利用日益減少的資源的方針。其次,要通過管理的細化對消耗和排放進行最優控制,通過物聯網大數據對設備進行數據收集、分析、整理、優化,不能通過技術解決的要通過管理方式實現控制,充分利用物聯網的大數據功能。最后,要對物聯網節能減排技術進行數據分析,這個數據分析層次是基于技術的改進、優化和創新,任何技術都是需要經過試驗、改進、再試驗、再改進不斷的循環后得到成熟的技術,物聯網節能技術也是如此[3 ]?!爸袊圃?025 ”也是對物聯網節能進行了規劃,通過物聯網節能技術實現中國制造業的升級換代,逐漸向各個領域延伸,將成功的經驗分享到其他領域中,為實現物聯網節能技術普及奠定基礎。
2 .4 物聯網節能技術系統建設
物聯網節能技術逐步發展,已經廣泛應用到智慧城市、智慧汽車、智慧電器、智慧工業、智慧農業、智慧家居等領域,在部分領域的應用有明顯的提升效果。著眼于未來,智能是發展的方向,物聯網節能技術還應不斷發展、創新,進而實現更加高階的智慧層級。這就需要一個更加長遠的規劃,將不同智慧領域的物聯網節能技術,例如智慧家居、智慧汽車、智慧城市等,連接成為一個系統,實現全方位的智能服務,這是未來物聯網節能技術研究的方向[4 ]。包括將不同的產品、技術、應用環境等,實現技術層面的對接,使系統更好地為人類服務。
3 物聯網節能技術的應用案例分析
選擇在智慧建筑系統中應用物聯網節能技術,就要在建筑電氣設備中全面引入物聯網傳感器,對其進行節能控制。同時對系統能耗進行監測,檢驗其效果。為了測量其特性,要對裝置的日均節能進行系統的研究。除了需要計算能量分布之外,在網絡運行過程中,不同時期其能耗特性不同,因此,需要對數據進行系統分析,深入研究系統的節能特性。對日均節能的柱狀圖和曲線圖進行研究,可以看出其分布規律,如果系統非常穩定,節能效果就明顯;如果系統運行不穩定,節能效率就有待改進??傮w統計數據顯示,盡管各個站點的節能數據不同,但是整體節能效率在13%以上,節能效果明顯。但是在應用中仍然存在技術問題,比如在電氣設備做功過程中會產生大量熱能,采用相關設備及時收集熱能,如果收集裝置系統利用率高,可能節約20%以上的電能。但是目前如何利用做功的熱能仍然是需要解決的技術問題,這需要結合物聯網節能技術進一步研究。
4 結語
在物聯網節能技術的應用中,首先,要選擇低能耗傳感器設備,全面監控能耗信息,提高智能化水平,減少維護和設施成本,實現一機多用、節省投資的目的,這樣更容易取得明顯效果。要優先解決技術層面的瓶頸和難關,并符合我國物聯網節能技術應用的環境,不斷利用大數據進行試驗、分析、總結,實現技術的發展和成熟化。再通過物聯網大數據對物聯網節能技術進行數據收集、整理、分析,找到技術存在的問題,并根據問題進行優化改進,不斷完善物聯網節能技術的應用。最后,通過成熟的技術進行各個領域的普及,實現物聯網節能技術帶來的增益。在此過程中依舊要堅持對技術進行優化、革新,技術是發展、前進的動力源泉。
參考文獻
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關鍵詞:建筑環境與能源應用工程;建筑節能;教學改革;翻轉課堂
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2017)03-0036-05
2012年9月教育部對建筑環境與設備工程進行調整,并入了建筑智能設施(部分)、建筑節能技術與工程兩個專業,更名為“建筑環境與能源應用工程”,主要涉及建筑環境和建筑能源兩個主要方向[1]。該專業自成立以來,曾幾次更名:從20世紀50年代初期的“供熱、供煤氣及通風”,到 1987年調整為“供熱、供燃氣、通風及空調工程”與“城市燃氣工程”兩個專業,1998年合并為“建筑環境與設備工程”,再到如今的“建筑環境與能源應用工程”。每次更名都與當時國民經濟水平與社會發展息息相關,專業名稱具有一定的指向性,在一定程度上反映了不同時期國家對專業人才提出的不同戰略需求。新名稱強調“建筑環境”“能源”方向,符合“十三五”規劃中有關全球氣候變化及綠色低碳發展的應對要求,與規劃中“綠色”“協調”的發展理念不謀而合,對大力推進綠色改革,推動協調發展,加強生態文明建設有著積極意義。從國家戰略規劃與市場需求的層面看,新專業要以節能減排、發展低碳經濟為導向,
應在原有暖通、燃氣等專業課程基礎上增加建筑節能、綠色建筑、新能源應用等相關內容,以符合當前社會需求,培養專業復合型人才。
此外,中國是能源消耗大國,近20年建筑行業的飛速發展使得建筑能耗在社會總能耗中占比越來越大,這說明中國建筑節能有著廣闊的提升空間和社會前景,而降低建筑能耗刻不容緩。在提倡建設資源節約型、環境友好型社會的大環境背景下,建筑節能課程應被更多專業納入本科教育中,成為土建行業各專業的通識課程。
一、問題的提出
(一)建筑節能技術涉及的多學科性
建筑能技術是一門綜合性較強、學科內容高度交叉的課程,它不僅涉及建筑材料、土木工程、建筑學等工科知識,也與社會學、經濟學、管理學等人文學科緊密相關。主要包括建筑環境、建筑被動設計、圍護結構材料、建筑設備(暖通空調、照明、給排水)、建筑施工、建筑管理等內容。
由于建筑節能課程涉及的學科較多,不同專業教師在講解時會有不同的側重點,例如建筑能源與應用工程專業,教師會偏向介紹空調節能方法,建筑學教師會較多關注建筑單體設計與節能,若采用不同專業教師合作講解建筑節能課程則可避免產生這種情況,但是課時安排的不足、知識體系的龐雜會讓學生覺得所學知識深奧晦澀難懂,從而對建筑節能技術的認識只停留在表面。不同專業學生在學習時由于對其他專業領域的知識不太熟悉,更愿意關注自己所學專業部分的節能手段,一定程度上也限制了學生對節能知識的了解。
(二)與新的建筑環境與能源應用工程專業課程體系的銜接與融合
在最新版的建筑環境與能源應用工程專業規范中,課程體系大體沿用原建筑環境與設備工程專業的設置,被并入的專業如建筑節能技術與工程的關鍵專業知識單元,建筑節能技術、節能建筑計算與仿真等均未包含在內。新規范課程側重點依舊是傳統的暖通與燃氣模塊,對節能、智能設施領域涉及不深。隨著社會的發展,能源消耗量劇增,結合國家對行業人才提出新的戰略需求,本專業所涉及建筑能源方向不再僅限于燃氣應用,更多地是建筑能源的有效利用,即建筑如何節能。在本科教學中增強對建筑節能重要性的認識,增加建筑節能技術相關課程迫在眉睫。
在此背景下,如何將建筑節能技術與新專業課程體系有效融合,諸如建筑環境學、暖通空調、土木工程材料、綠色建筑設計原理、建筑環境測試技術、低能耗建筑理論與應用,避免和其他專業課程理論教學與實踐教學重復顯得尤為重要。
(三) 建筑節能方向人才培養存在斷層
自工業革命以來的幾次經濟危機表明,能源利用效率低下極大程度限制了經濟的發展,走建設節約型社會、實現可持續發展的道路是必經之路,也是歷史的選擇。中國當今社會能耗主要集中在工業、交通、建筑三個領域,建筑能耗占社會總能耗的三分之一以上[2],建筑節能具有較大的潛力,是降低中國社會能耗的重要組成部分,社會發展迫切需要建筑節能領域相關人才。
目前,國內研究建筑節能技術主要集中在建筑學專業下的建筑技術方向和土木工程專業下的供熱、供燃氣、通風及空調工程方向。由于建筑技術方向的學生對數學、傳熱學、工程流體力學、建筑環境學等基礎知識學習不夠深入,在建筑節能仿真與能耗模擬、建筑物理環境等方面的知識儲備遠沒有建筑環境與能源應用工程專業的學生豐富,在分析流體、熱環境、建筑能耗的實驗、模擬數據時,缺少對結果準確的判斷力和深入的分析能力,從而在一定程度上阻礙了研究的順利進行。同時,由于供熱、供燃氣、通風及空調工程方向的學生本科專業大多為建筑環境與能源應用工程,對建筑設計、建筑構造等建筑知識不夠了解,在建筑區域小環境設計、遮陽構件的選擇等建筑設計方面缺少經驗。因此,在建筑環境與能源應用工程專業本科階段加入綠色建筑設計原理等相關課程,讓學生掌握一定的建筑被動式設計等交叉學科知識,有助于建筑節能領域復合型、創新型人才培養。
二、建設內容
(一)教材建設
目前市面上有關于建筑節能主題的教材雖然多,但是質量參差不齊,內容重疊性強,經典的教材較少,內容更新的速度較慢。此外,現有建筑節能類教材,部分適合建筑學專業的學生,內容偏建筑節能設計;部分適合高職高專學生或工程技術人員,重全面性,偏科普性;部分適合高校研究人員,重理論,缺少工程實例。因此,建筑環境與能源應用專業需要編制適應建筑環境與能源應用工程專業規范要求,強調專業課程間的銜接與融合,注重節能理論性與知識系統性結合、理論與實踐相互促進、國際化的建筑節能教材。
教材編撰可從以下三個方面進行優化。
(1)提煉、梳理基本理論與方法。本科專業教材的特性應是系統講授基本理論、原理與方法,重在教授學生為什么(Why),而不僅僅是傳授學生怎么做(How),做什么(What)。因此,在眾多有關建筑節能主題的圖書資料中,如何脫離科普類特征,遵循建環專業規范的課程體系要求,提煉出基本理論、原理與方法是建筑節能教材編撰的核心問題。
(2)注重理論知識、設計計算與工程案例融合。理論知識內容應與建筑節能相關設計規范標準相適應,以加深理論知識在應用層面的理解,提升學生節能設計與計算技能。另外,工程案例內容不應局限于簡單節能技術的介紹,應融合理論知識與設計計算內容,構建各知識點理論、設計與案例的鏈條式體系。
(3)增加建筑節能研究分析方法與國內外最新技術發展等內容。教材內容需顧及不同層次學生學習能力需求,增加建筑節能研究分析方法與最新技術發展等內容,以拓寬學生的知識面,促進知識應用能力的提升。例如建筑與風環境知識單元可以增加Fluent、EnergyPlus等軟件模擬內容,以講授不同的組團布局對建筑能耗的影響。
(二)理論教學
建筑節能課程的理論框架系統較為固定,包括建筑節能基本知識、建筑節能設計原理、建筑規劃設計與節能、建筑單體設計與節能、圍護結構節能設計、遮陽設計、采暖節能設計、制冷節能設計、采光與照明節能設計、太陽能利用等單元,但由于建筑節能是一門與時俱進的學科,新技術、新工藝、新材料的出現推動著建筑節能技術的不斷革新,很多成果具有一定的時效性,教師應多關注國際先進的建筑節能理念,關注建筑節能領域的最新研究進展,不能一味地照本宣科。
建筑節能課程強調應用性與實踐性,教師不能單單只講授生硬的理論,還應將理論聯系實際,多結合工程實例分析節能技術在建筑中的應用。理論給予實踐支撐,實踐豐富理論內涵。單純的理論過于枯燥,不利于深化學生對原理的認識,也會使得學生失去學習的興趣。例如教師可以重點分析當地某一節能建筑的設計原理和途徑,探討當地地域氣候和建筑特點對節能設計的影響等。
(三) 課程設計
根據建筑環境與能源應用工程新專業規范,教學課程主要分為理論課與實踐課兩個類別。知識的輸入主要集中在理論課上,幫助學生建立對專業基礎知識的了解,以備在日后工程實踐中準確運用;知識的輸出與檢驗主要體現在設計實踐中,這不僅是對理論原理的鞏固,還是對已掌握內容的檢驗。
近年來,建筑行業的快速發展、建筑環境與建筑能源領域對人才培養的要求變化較大,日益注重建筑節能。如圖1所示,在新專業規范體系中增大了建筑節能技術模塊比重,強調理論與實踐統一,從知識的輸入、輸出和檢驗三個方面對課程體系進行重新整合,增加了以設計實踐為主的綠色建筑設計、建筑節能等課程,以此形成適合建筑環境與能源應用工程新專業規范的建筑節能課程理論與實踐教學特色,體現時代性、體系相容性、專業創新性,既符合當代社會的專業人才培養要求,也展現了科學發展的必然趨勢。
三、教學方法改革
建筑節能是一門理論與實踐結合緊密的課程,不僅需要教師在課上對基礎理論進行系統講解、對典型案例進行詳細分析,而且要求學生在課下積累豐富的相關知識并動手實踐。目前老師講學生聽的傳統模式很容易讓學生產生枯燥感、無法集中精力,從而降低了學習效率與課堂教學質量。此外,課下作業類型單一,課程論文、試卷問答較多,社會調查實踐、課程設計類作業較少,無法讓學生充分吸收并利用所學進行成果輸出。這些因素導致了建筑節能課程流于形式,成了一門科普課,學生既]有深入理解知識,也沒有機會親自實踐,無法深刻理解建筑節能的真正意義,從而也失去了開設這門課的意義。
針對這些問題,信息時代提供了一種可有效平衡理論教學與課程實踐的教學模式,即 “翻轉課堂”。“翻轉課堂”是一種利用互聯網進行教學的新興教學方式,學生課前在網上收看授課視頻,課堂上在教師指導下完成作業或實踐[3]。翻轉課堂分為課程、作業、答疑三個模塊,根據課程不同的性質可采用不同的組合方式。當課程的知識框架體系短期內不會有太大的革新時,則適合將其理論知識錄制成視頻,供學生反復觀看。相較傳統教學方式,“翻轉課堂”既節省了教師重復授課的時間與精力,又讓學生能較為靈活地安排學習計劃,從而留出更多的課堂時間進行有針對性的答疑。
建筑環境與能源應用專業中大量課程均可采用“翻轉課堂”進行教學,例如傳熱學是以理論的講授為主、作業與答疑為輔的課程,理論內容較為單一,作業通常為計算題,可采用線上基礎理論教學與線下作業、答疑相結合的方式。建筑環境與能源系統測試技術課程涉及較多的測量實驗,可采用線上視頻講解儀器使用方法與測量原理、線下學生親自操作儀器進行實地測量的模式。建筑節能課程則是強調理論與實踐的結合,理論與實踐同等重要,課程理論知識框架比較固定,實踐部分中課程設計作業的相關資料與設計規范要求一般比較多,適合網上,故適用于線上教學、布置作業,線下完成作業、答疑的教學模式?!胺D課堂”通過將“預習時間”最大化來完成對教與學時間的延長,其關鍵之處在于教師需要認真考慮如何利用課堂時間,實現高效率的課堂教學[4]。因此,建筑節能課程的課堂內容和教學形式可多樣化:可以是師生面對面交流答疑,例如學生通過PPT、數值模擬等方式來解說自己的設計,教師針對其設計進行面對面點評,學生從教師點評中獲取信息來反省自己的設計;可以是建筑節能領域的最新研究成果分享與展示、線上理論視頻的補充案例;還可以是實踐調研類活動,例如參觀當地的節能建筑,調查統計當地民用建筑采用的節能方式等,使學生在實踐中探索、理解并運用理論,實現教學目標。
四、課程教學思考
(一)教學內容
建筑節能課程對學生的應用能力、創新能力和操作能力要求較高,學生只關注理論知識根本不足以融會貫通,必須輔以一定量的實踐課程加以深化。實踐是學生認識、完善、運用知識的最佳方式,因此可適當增加實踐課的課時。建筑節能理論知識系統龐雜,講授需要花費大量時間,教師若采用“翻轉課堂”教學模式,理論教學以線上視頻的方式教授,課堂則留出大量時間分配給實踐課,可有效解決課時安排不足的問題。
在踐課的所有形式中,課程設計是最為有效的輸出方式。設計課程一般為綠色建筑設計,內容可從小體量如小型別墅設計,大體量建筑如小區熱環境分析入手。前者可以結合《綠色建筑評價標準》進行建筑節能的設計與運用,后者可側重模擬軟件的使用,計算模擬小區熱、風環境。除此之外,在針對不同章節,可增設不同內容的調查課程。例如遮陽設計單元調查當地遮陽形式與熱工氣候區的關系;建筑節能常用學術名詞單元可通過讓學生記錄在宿舍的活動狀況、衣著類型、溫度感受等來理解室內熱舒適度;圍護結構節能設計單元增加實測墻體、門、窗等圍護結構的傳熱系數實驗等。通過設計、調查、模擬等多種形式相結合,豐富實踐課的內容和形式,讓學生有興趣、有樂趣、有志趣地主動學習。
(二)教學形式
建筑節能課程的傳統教學形式為課堂講解與考試或課堂講解與課程論文組合的形式,這兩種方式忽略了建筑節能課程的實踐性,將其當成工程熱力學一類的學科理論課程來教學,很大程度上只起到了科普的作用,制約了學生綜合能力的深入拓展。
在采用“翻轉課堂”教學后,設計實踐課占比增大,課堂將成為師生交流互動的平臺,拉近了師生之間的距離??荚囆问讲辉賰H限于試卷、課程論文,課程設計每個階段的成果、學生在課堂上的表現等按照一定權重成為學生最終成績考核的重要依據。
五、結語
根據建設節約型社會、走可持續發展道路的理念要求,實現能源高效利用是當務之急,而隨著建筑節能話題日趨受關注,社會對建筑節能領域的復合型人才需求不斷增大。在建筑環境與能源應用工程的新專業規范背景下,建筑節能作為一門不可或缺的課程,現實意義重大,實現與新規范專業體系的融合與銜接尤為重要。應從教學內容、形式等多方面進行改革,以滿足人才培養的需要。新興的“翻轉課堂”線上視頻線下課堂的教學模式恰好滿足了建筑節能課程特點的要求,體現了理論與實踐的相互融合,相互促進。
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隨著我國經濟的快速發展,創建節約型與資源友好型社會正在逐步進行中,而在工廠電氣技術的應用中,合理把控好電力成本能降低廠內用電消耗量,不但能節約工廠生產成本,提升其經濟效益,而且也正對應了國家節能減排政策的發展。文章就節能技術在工廠電氣技術中的應用,從節能設備及用電管理兩方面對此展開了相應的探討。
關鍵詞:
節能技術;工廠電氣技術;應用
1節能設備的應用
1.1節能燈
工廠的各類照明電器雖然消耗的總能量比例不大,但是其數量十分龐大,因此,若是在將普通的照明電器都換成具有節能效果的照明電器,能有效降低廠用電量。目前工廠內使用的節能燈主要有兩種,一種是熒光燈,其消耗的電能多半用于產生紫外線,具有極強的發光效率;另一種則是高壓鈉燈,高壓鈉燈的優勢眾多,由于其壓強較大,因此不但發光效率高,使用年限長,耗電量少,且高壓鈉燈在使用時發出的光纖使其具有較強的透霧性能與不誘蟲等優勢。同時,工廠還可選用電子鎮流器的燈,這種燈的輸入功率比較低,節能效果更為顯著,而且在投入使用時,不會產生較大的噪音,體積與電壓都比較輕,而壽命與安全性則更高,因此,很適宜用在工廠的生產環境中。在工廠內大范圍大幅度使用節能效果較為優越的節能燈,必然會使工廠用電得到大幅度降低,提升了工廠的生產與經濟效益,而且促進了節能減排的發展。
1.2變頻器
工廠在生產中不可避免會使用到一些大型設備,如風機與水泵等,且隨著工廠的發展,大型設備數量會隨之增加,同時也會需要更強的動力。若只是單純用閥門來對大型設備的風量與流量進行控制,會增加電能消耗率,而使用變頻器能自行調節電機的轉速,以此控制風量與流量,便能縮小電機的輸出功率,從而降低電能損耗量。因此,工廠在實際生產過程中,可積極運用高壓變頻技術來控制工廠電機的輸出功率及消耗的電能,實現工廠節能的目的。國內目前已有不少工廠安裝了變頻器,且節能效果十分顯著,但整體來說,變頻器的使用力度與范圍在國內卻遠遠不夠,需加大對其的推廣力度,以促進國內工廠整體的節能技術水平。
1.3電動機
高效的電動機能減輕電能消耗量,促進工廠節能技術的提升??稍诠S中運用進Y型高效電動機,該型電動機能通過借助高質量銅繞組與硅鋼片的使用,達到大幅度縮小電能損耗量的作用,并加強工作效率。給電動機換件的難度比較大,通??芍苯釉谧钚碌捻椖可鲜褂眯瘦^強的新電動機。若是舊電動機在工廠運行時出現故障或者損壞,又或是需要重繞電動機的繞組時,便可在此時用高性能的新電動機換掉低性能的舊電動機。當電動機長期都處于負載較低或過高的狀態時,也會降低電動機效率,此時也可換上Y型高效電動機,既提高了工廠生產效率,同時也降低了一定的能耗。
2用電管理
2.1強化工廠電力計量管理
要實時監測工廠中重要的電能計量裝置的運行狀況,確保其正常運行,并對其質量進行跟蹤與抽樣監測,全面分析電力計量裝置的各項數據信息,從而清除因電力計量出現問題而引發的事故,而且還能使電能計量裝置的準確性更高,優化工廠運行效率。與此同時,強化對工廠電力計量的管理,還可結合計量監測結果對工廠用電情況,比如車間、辦公室等位置的用電量是多少,并作出系統的分析,制定出與之相應的用電方案,降低工廠電氣電能損耗,并進一步提升電能利用效率。
2.2有效運用峰谷電力資源
通過山峰與山谷對電負荷特性的變化值進行相應的形容,即是指峰谷用電。一般情況下。用電高峰期在早八點至晚十點之間,低峰時期則是晚十點至第二日八點之間。工廠電力可通過對峰谷電力資源的有效運用,將其低谷用電移至高峰用電階段中,以平衡全廠全天的用電供需,錯開高峰時期用電,既能降低突發停電等事故,確保工廠的用電量,而且在一定程度上節省了用電成本。
2.3使用節能型供配電系統
合理的供電電壓。選擇供電電壓時,在考慮到當地電網實際情況的基礎上,還應結合工廠各方面條件,包括電容量的大小以及供電距離等因素來做選擇,如此才能確保電壓的科學合理性。如,當工廠6千伏設備較多時,應首選6千伏的電壓;若工廠存有一定的3千伏設備,為確保工廠供電的穩定性,需使用6/3千伏專用變壓器來進行供電。無功補償裝置。具備較高功率因素能使用電設備用量與線路輸電能力得到最大限度的運用,這極大促進了工廠的運營發展。因此,需在廠內安設合理選用無功補償裝置(如在使用大型電機或離供電點距離較遠時),促進對電氣的無功補償,以盡可能加強工廠供電的功率因素,提升設備的利用率,節約電能。變壓器是輸變電行業中電能消耗的主要方式,在當前整個電力系統發電總量中,變壓器約占據了其中的10%,這進一步加劇了電力資源的浪費。因此,節能型變壓器的有效使用能降低工廠電能損耗,強化工廠的節能水平與效果。
3結束語
綜上所述,在工廠電氣技術中,加強對節能技術的合理運用,既能使廠內電能消耗得到大幅度的降低,在減少工廠生產成本,提升工廠效益的同時,還能促進工廠社會與生態效益的提升。因此,加強節能技術在工程電氣技術中的應用具有十分現實的意義。
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關鍵詞:土木工程;節能問題;可持續發展
隨著我國經濟的迅速發展,人民生活水平的提高,人們對能源的消耗量也逐倍的增加。在能源緊缺的環境下,建筑節能日益引起了人們的關注。建筑能耗主要是指建筑用能消耗,而土木工程建筑節能則指在保證為百姓提供舒適居住環境的環境下,通過有效的途徑對土木工程建筑進行合理的管制,從而達到有效降低建筑能耗的作用,建筑節能不但能夠改善人們的物質生活,而且也將成為建筑業發展的總趨勢。因此,加快建筑節能領域方面的研究,及貫徹落實土木工程建筑節能措施,對經濟建設的發展具有極為重要的現實意義。
1現代土木工程建筑中的節能問題現狀
1.1我國能源危機日益嚴重
我國是能源消耗的大國,每年僅煤炭的消耗量就達到數億噸,且是世界第三大石油進口國,人均擁有的資源十分有限,這不僅是因為中國人口眾多,而是因為國土資源保有量不容樂觀。許多地方的資源很難達到開采條件,能源的開采會消耗很大的人力物力,在一些高山深谷,開采難度也會大大地增加,這都使得我國原本就不堪重負的能源供應雪上加霜。隨著國民經濟的高速發展和人民生活水平的不斷提高,刺激了各個行業的快速發展,其中建筑業與交通業、工業業成為三大耗能產業,中國的發展面臨著來自各方面的挑戰和矛盾,亟待解決。
1.2人們對土木工程建筑節能的認識不足和重視度不夠
目前,隨著房地產行業的快速發展,中國大部分城市的土木建筑也迅速發展起來,然而普遍存在開發商對建筑節能的認識程度不夠,從而產生對其重視度不夠,主動性差等問題,這在很大程度上制約著中國建筑節能領域相關措施的推廣和技術的進步,從而影響了節能目標的實現。另一方面,部分開發商為了維護自身的經濟利益,一味地追求新奇的建筑樣式,過分看重建筑的統一風格,沒有考慮到實際的建筑條件,做到因地制宜,使得很多土木工程建筑背離了當地的自然條件和實際情況,這局限了土木工程建筑在節能方面的發展,產生了無法彌補的缺陷,增加了建筑業能源方面的消耗。
1.3土木工程建筑節能技術不夠完備
如今,我國國民經濟水平和城鎮化水平都有突飛猛進的發展,建筑行業已然成為國民經濟中的一個重要支柱產業,建筑能耗也隨之增加,建筑節能是一個迫切需要解決的問題。然而建筑節能是一項對專業性和綜合性要求較強的系統工程,涉及到許多方面的知識。在具體實施過程中,土木工程建設受到許多方面的制約,如地域限制,不同地區的氣候條件,實際情況相差很大,節能建筑方面的問題也有很大的差異,這需要采用不同的節能措施來解決。但是我國對于建筑節能還不是十分熟悉,由于在建筑節能方面的研究起步較晚,與建筑相關的節能技術都遠遠落后于發達國家。目前,從事建筑節能方面研究的科研人員較少,相應的研究成果也相對較少,使建筑節能缺乏專業技能方面的指導,這些問題的存在都對我國土木工程節能措施的研究和發展產生很大的影響,我國在建筑節能方面的發展還需要一個漫長的過程。
2土木工程建筑節能措施
2.1加大對建筑節能的宣傳力度
土工工程建筑節能是指在保證居住條件,為百姓提供安逸舒適環境基礎上,采用新技術新方法,通過有效地科學管理途徑,合理科學地應用能源,從而避免和降低一些不必要的能源消耗。然而許多人前面將建筑節能理解為簡易房和低標準,認為建筑節能僅由開發商及相關部門所決定的,而他們往往會為了維護自己的利益而犧牲居民的切身利益,這種錯誤觀念嚴重阻礙了建筑節能理念的推廣和宣傳,很難營造出建筑節能氛圍。因此,我們要加大建筑節能的宣傳力度,使人們正確認識建筑節能的本質,樹立以人為本、節能環保的觀念,從根本上接納它。建筑節能是國家大力提倡的一項能源政策,全面實施建筑節能措施,能夠有效的緩解能源短缺問題,從而實現可持續發展。通過建筑節能不僅能夠降低人們生活的成本,而且還能提高了人們的生活質量。
2.2加快建筑節能技術的創新步伐
任何技術的發展都離不開科學技術,建筑節能也不例外,想要在短時間內迅速提高建筑節能技術水平,就必須充分利用現代科學技術,將最新的技術研究成果應用到建筑節能中,提高能源利用率。首先國家要重點培養從事建筑節能能研究的科研人員,專門研究最新的建筑節能技術,在建筑實施過程中配備具有專業技術能力的施工管理人員,全方位地對建筑節能措施的實施進行指導。其次,由于土木工程建筑具有穩定性高、壽命長等特點,建成后再對其進行改造十分困難,因此在施工前就要采取相應的節能措施。在建筑工程建設中,從建筑材料的選擇開始,就要充分的考慮材料的節能性,盡量使用可再生資源,杜絕有污染性的建筑材料,提倡使用綠色能源,具有保溫隔熱作用的材料,從而減少建筑材料的消耗。
2.3增加落實建筑節能措施的監督力度
應對建筑節能界限不明確,施工質量難以評估等問題,我國制定出了一系列的建筑節能指標,并且配有相應的的法律法規來進行監控和控制,但是由于我國在建筑節能方面起步較晚,建筑節能提出時間較短,相關政策不完備等原因,仍存在執行力不足,監管不嚴等問題。同時國家對建筑節能方面進行研究的專業型人才缺乏鼓勵政策,未能建立完善的節能技術創新鼓勵和扶持政策,使得我國的土木工程建筑節能進程發展比較緩慢。因此,推進制定土木工程建筑節能相關政策是目前最重要的任務之一,同時政府還需要對現有的建筑節能法律體系進行完善,建立強大的監督約束體系,使開發商及相關部門嚴格按照法律法規執行相應的節能標準,從而落實建筑節能措施。
3結論
土木工程建設中的節能問題已經深入到人們生活的每一個角落,建筑節能不僅僅是建筑科技的體現,更逐漸成為人們的一種生活理念。在我國能源危機日益突出的情況下,建筑能耗成為目前最為重要的能源問題之一。建筑節能不僅能夠加快社會發展的步伐,同時還能夠改善百姓的物質生活,減少污染,給人們提供一個舒適的生活環境,更重要的是能夠緩解我國能源緊缺的局面,實現人類社會的可持續發展。如果在日常生活中處理好節能的細節問題,將節能的觀念融入到生活中,并積極開發節能技術,土木工程建設節能也就能更好地實現,從而為節約型社會添磚加瓦。
參考文獻
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關鍵字:綠色建筑節能技術 應用
1 引言
改革開放以來在我國經濟快速發展的推動下建筑行業也呈現出蓬勃發展的趨勢,尤其是最近幾年房地產業的興起,使建筑行業成為我國能源消耗的主要行業。現代研究表明現在我國建筑耗能已經占到了總耗能的1/4以上,據行業耗能之首。而我國是一個以煤炭為主要能源的國家,現在二氧化碳排放量已居全球第一,在降低二氧化碳排放量上我國負有不可推卸的責任。而建筑作為我國能耗大戶,在今后的發展中能不能有效降低能源小的消耗,是我國能不能降低碳排放量的關鍵。而綠色建筑的興起可以說給解決建筑能耗過高的問題提供了一個有效的途徑,綠色建筑中應用了當前很多建筑節能技術,如太陽能技術、建筑保溫技術等等,這些技術能夠有效的降低建筑使用過程中各種能源的使用,這對于我國能源的可持續利用和生態環境的保護無疑具有重要意義。此外,各種建筑節能技術的運用,還極大的方便了居民的日常生活,提高了建筑居住環境水平。
2綠色建筑的概念及特點
2.1綠色建筑的概念
所謂的綠色建筑并不是單純的指一般意義上建筑設計上的立體綠化、屋頂花園,而是相對于傳統建筑而言的一種建筑節能理念。通常意義上講主要是指在建筑設計中在保證建筑對環境無害的基礎上,充分利用各種建筑節能技術,充分利用各種自然資源,在不破壞環境基本生態平衡的條件下達到降低建筑能耗的目的。因此,綠色建筑又被稱為可持續發展建筑、生態建筑、節能環保建筑等等。而從人性化的角度講,綠色建筑強調建筑布局的合理性、科學性,在設計材料上盡量減少合成材料,充分利用太陽能、地熱能、風能等資源,在節約能源的基礎上創造一個更接近于自然的居住環境。綠色建筑的興起,實現了人、建筑與自然環境的協調發展,其目的就是利用天然條件和人工手段的結合,在創造良好、健康居住環境的同時減少建筑發展對自然界的不良影響,在建筑發展與生態自然之間尋找最佳的結合,實現可持續發展。
2.2綠色建筑的特點
2.2.1能夠有效的節約能源
降低能源的消耗是綠色建筑最突出的特點,通過在建筑中應用太陽能技術、節能建筑維護結構、地熱采暖和綠色通風設計等,能夠有效的降低建筑使用中的采暖、空調的能源消耗。而根據自然通風原理形成的自然風冷系統,使建筑能夠有效的利用夏季的主導風向,增加建筑能的室內通風,通過通風降低建筑整體問題,也能減少夏季空調、風扇等降溫設備的使用??梢哉f,綠色建筑設計中能夠有效地降低建筑能耗。
2.2.2能夠有效的節約資源
在綠色的建筑設計中不僅大量的使用了各種能源節約技術,還應用了大量的資源節約技術。在設計的過程中,設計人員需要更多的考慮建造、建筑材料的選擇與資源合理使用和處置之間的關系,根據建筑需要應用一些最新的可重復使用的建筑材料,利用建筑資源的可再生利用。此外,一些建筑中還利用了水循環系統,通過增減建筑的凈化水系統,使居民的生活用水可以循環使用。
2.2.3綠色建筑使居住、辦公環境回歸自然
與傳統的建筑設計理念單純追求建筑舒適感的目的不同,綠色建筑設計理念要求建筑必須與周圍的環境溶為一體,使建筑成為生態環境的一部分,達到和諧統一、動靜互補,以此達到保護生態環境的目的。綠色建筑不使用對人體有害的建筑材料和裝修材料。室內空氣清新,溫、濕度適當,使人們感到舒適良好,身心健康。綠色建筑中還要注意建筑的地理條件,要求建筑所在區域的土壤當中不存在對人體有害的有毒、有害物質,盡量選擇低溫適宜、地下水純凈和地磁適中的環境。而且所使用的建筑材料木材、樹皮、竹材、石塊、石灰、油漆等都要做相應的無害化處理,確保建筑材料對人體無害。
3 綠色建筑中節能技術的應用
3.1節能圍護結構的應用
3.1.1玻璃幕墻
所謂的玻璃幕墻主要是指是指由支承結構體系與玻璃組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑護結構或裝飾結構。在綠色建筑設計中玻璃幕墻是一種重要的綠色節能技術,在現代高層建筑玻璃幕墻設計中,一般采用的是鏡面玻璃與普通玻璃的組合,中間使用的是隔層充入干燥空氣或者惰性氣體的中空玻璃,多數情況下為兩層,少見三層的。這種玻璃具有隔音、隔熱、防結霜、防潮、抗風壓強度大等優點,在冬天的時候能夠提高8-13℃的室內溫度,能夠起到良好的保溫效果。而在夏季,中空玻璃可以阻斷90%以上的太陽輻射,起到一種隔溫的作用,能夠有效的降低室內問題。這就大大減少了空調等家用電器的使用量,在北方是很冷的地區甚至可以不用暖氣達到保暖的作用,其節能效果非常明顯。
圖1:玻璃幕墻的安裝
3.1.2遮陽系統
遮陽系統也是綠色建筑當中必不可少的,尤其是在一些夏季溫度比較高的地區,對于降低室內溫度、提高室內舒適度具有很少的效果。現代建筑當中的建筑遮陽有很多種,如窗口遮陽、屋面遮陽、墻面遮陽、綠化遮陽等形式,在這其中窗口遮陽最重要,效果也最好。而在綠色建筑當中多采用活動窗口外遮陽的設計方式,這種遮陽設計不僅能夠達到良好的這樣效果,還能讓居住者根據環境的變化和個人的喜好,方便的控制遮陽系統的工作狀況,這種設計主要有遮陽卷簾、活動百葉遮陽、遮陽篷、遮陽紗幕等等。在這其中遮陽卷簾和活動百葉遮陽使用的最為廣泛。如遮陽卷簾上,現在出現了一些電動遮陽卷簾,可以自由控制遮擋的方位、這當量,所使用的這樣材料不僅能夠吸收太陽輻射能力,還能很好的阻斷熱量的傳遞,遮陽的效果可以說是非常突出。
3.2暖通空調節能技術的應用
3.2.1節能空調技術
隨著建筑采暖技術的進步,很多新的節能技術被應用到建筑空調系統當中。多數綠色建筑采用地源熱泵系統這一新型生態綠色能源空調制冷供暖方式,這種技術充分利用地下淺層常溫土壤中的能量,將其作為建筑冷熱源對建筑室內溫度進行調節,而埋地換熱器系統能夠做到只利用冷熱而不破壞地下水的目的,使用這種技術可以有效的避免地熱利用中對大氣造成的熱冷污染,以及由此產生的排煙、排塵、排水等污染問題。在空調系統設計上,多采用干盤管末端空調系統和獨立溫濕度控制新風系統的形式,這樣能夠實現建筑的室內溫度與濕度的獨立控制。利用風機盤管的干盤管形式能夠保證夏季的給水溫度控制在16-18℃,可以將其作為直接風機盤管給水,這種空調設計方式節能效果也非常明顯。
3.2.2新風系統技術
在綠色建筑的通風系統設計中,主要是由風機、進風口、排風口及各種管道和接頭設計組成。在建筑設計中新風系統主要是利用安裝在吊頂內的風機,通過連接排風口的管道將室內受污染的空氣排出,在室內形成負壓使出室外的新鮮空氣能夠通過安裝在窗框的進風口進入室內,以達到改善室內空氣質量與居住環境的目的?,F在建筑新風系統已經能夠與其它系統配合使用,在置換新鮮空氣的同時起到新風過濾、滅毒、殺菌、增氧、預熱等作用,全方位的改善室內的空氣質量。還能大大降低室內空調的使用量,還能起到一定的調節室內溫度的作用,其節能效果也非常明顯。
3.3太陽能綜合利用技術
在綠色建筑當中太陽能綜合利用技術已經得到了普遍的應用,在這一方面主要是太陽能熱水系統。在綠色建筑當中生活熱水采用的是建筑一體化設計方式,安裝屋頂或窗飾太陽能集熱器配合多源熱泵對生活用水加熱,一般情況下可以滿足絕大部分生活需要。太陽能集熱器及多源熱泵加熱系統能夠實現相互配合的作用,太陽充足的時候可以使用太陽能加熱器加熱,在天氣不好的時候可以使用多源熱泵加熱,實現了全天候供應熱水。一般情況下太陽能集水器設置在屋頂,或者是外側弧形墻內,采用支架或者鑲嵌在墻體內的安裝方式。
總結
基于保護生態環境、節約能源資源的目的,綠色建筑設計理念理應得到全面的推廣和應用,通過節能圍護技術、暖通節能技術、太陽能綜合利用技術,能夠實現達到降低資源、能源消耗,創造舒適、自然的室內居住或辦公環境。
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【關鍵詞】建筑施工技術;節能理念;應用
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
隨著社會的發展以及科技的創新,能源緊缺越來越成為不能忽視的問題,因此節約能源是當今社會廣泛關注的事情。在當代,大約有三層的能源消耗在建筑施工中,這樣大大阻礙了生產總值的上升速度??v觀世界,凡是經濟增長速度快的國家,都非常重視節約能源,在能源節能方面也做得很好,能源的較好利用可以帶來經濟的迅速增長,但能源的短缺也會直接限制經濟的快速發展。因此建筑節能理念的建立是建筑行業發展的需要,也是建筑行業發展的趨勢。
二、建筑施工中節能的重要意義
建筑節能主要有以下四方面的意義:第一,促進社會經濟發展。全世界有大約三分之一的能源消耗在建筑上,這樣會嚴重阻礙經濟的可持續發展。第二,
可以改善生活環境。隨著人們生活水平的提高,對建筑的熱環境的要求越來越高,這就需要更多的優質能源支持,所以必須節約能源。第三,減少大氣污染。我國現階段,建筑用能排放的二氧化碳占全國總排量的四分之一,同時排放的污染物也與日俱增,所以節能政策,也是以減少排放物為目標的。第四,促進建筑技術進步?,F在建筑的建設不在只是磚石,而是各種新型材料的應用。大量節能建筑的興建促進相關節能產業的發展。
三、建筑施工中節能技術的有效應用
在現在的建筑施工技術中,節能理念是很必要的。科學節能的使用,不但可以緩解能源壓力,降低環境污染,而且可以促進經濟的快速發展。所以,在建筑施工時,應該時刻保持節能理念,并應用節能技術來節能,從而加快我國節能技術的發展。
1.建筑施工中太陽能節能技術的應用
適當的利用太陽能節能技術是建筑施工中很關鍵的部分,我們知道,太陽能清潔、高效、無污染。最近幾年,太陽能技術已經廣泛用于我國北方地區的建筑施工技術中。太陽能作為一種清潔能源,具有其他能源沒有的環保,功能強大,無污染的特點。在建筑樓頂安裝太陽能電池發電系統,能將太陽輻射的熱能轉換成電能,由配備的蓄電池組將電能儲存起來,并將相關線路連接到相應的供電設施上,基本滿足建筑物樓內的動力和照明系統的用電量需求。在我國的北方地區,施工時可以使用太陽能技術采暖與供熱,進而可以提供給人們基本的供熱需求。除此外,采用太陽能技術,可以實現對建筑物采光面積以及數量的控制。太陽能使用是有很多好處,比如說,它工作時可靠安全,不污染環境,不使用能源以及檢修維護操作簡單。因此,太陽成為了建筑施工中節能的主要趨向。我國的北方施工中,正確的運用太陽能技術就可以維持建筑物的溫度,進而可以充分發揮建筑物的熱源效率。而在南方的施工中,正確的使用太陽能技術就可以明顯增加建筑物的自然通風遮陽能力,這樣就可以空調對能源的損耗,這樣就可以達到環保節能的目的。
2.高效保溫墻體技術使用
建筑工程施工時,可以考慮采用把蒸壓后的粉煤灰與混凝土組合使用作為建筑物的護墻,這是一種利用火力發電廠排放的粉煤灰作為主要原料,經過先進的生產技術加工而成的一種新型墻體材料,對于建筑物的保溫節能具有很好的效果,。這樣使用這種材料不僅可以可以大大減少建筑施工時產生的垃圾,同時還可以大大減少浪費,節約了能源,而且對環境沒有危害,是一種新型的環保型建筑材料。在施工時很重要的一項內容就是選擇新型建筑材料并采用最新的科學技術,因此,施工管理人員應該時刻保持節能意識,盡量使用建筑節能材料。
3.使用地源熱泵技術有效降低能耗
對于建筑物內的空調節能,可以考慮使用地緣熱泵技術。它的原理是利用地表層中儲存的能量來對溫度進行調節,由于室外氣溫變化很大,但地表以下的地溫卻相對穩定,一般來說地溫全年相對恒定,夏季的時候建筑物內多余的熱量會不斷地排出,并為大地所吸收,從而使建筑物內的溫度保持一定。這種技術應用在建筑施工中,可以打打降低能耗,而且對環境無污染,同時方便了日常維護,其節能效果可見一斑。
4.改善建筑施工方案,節約建筑能源
必須把節能理念滲透代建筑施工過程中的方方面面,才能真正達到節能環保的作用。作為持續性很強的建筑施工來說,必然與各種組織設計以及資源的使用密切相關??梢愿纳剖┕し桨?,合理規劃人力與物力,對于施工中出現的浪費現象,應該及時監控并發現,對于人力物力安排不合理的地方,應該及時發現并調整,進而就可以有效減少施工時的窩工以及機器空轉現象,除此之外,在施工中還要制定詳細的施工進度,應該允許交叉施工,可以有效的使用機械設備,從而可以增加建筑材料的利用率,可以做到循環使用,不斷推進這種方法的進行,進而做到建筑節能。
5.建筑施工中門窗節能技術的應用
門窗具有采光、通風以及圍護的功能,對于整個建筑物的藝術性也具有非常關鍵的作用。而在建筑物設計施工時,門窗的設計施工時非常容易導致資源浪費的部分。如果使用面積較大的門窗,那么它的采光通風的面積也會相對加大,而有的更是全玻璃幕墻,這樣就會大大增加施工的難度,就會對門窗方面的節能又更高的要求。在現代的建筑施工中,主要是從門窗的材料上做文章,使用保溫隔熱材料,提高門窗的整體密閉功能。在我國近來也出現了一些高科技門窗材料,主要有:斷熱性鋁合金,塑木復合型材以及UPVC塑料型材。它們都是具有高科技含量的節能產品。建筑施工時,采用最多的是UPVC塑料型材,它的主要化學成分是高分子硬質聚氯乙烯。UPVC塑料型材的使用,不但節省了能源,而且不會污染環境,除此之外,它的隔熱能力很強,密閉性能好,因此它就具有很強的保溫隔熱功能。
6.節能與能源利用技術
節能與能源利用技術是建筑施工技術中需要貫徹的一部分。施工中有兩個方向,其一是降耗,其二是提高能源利用率。除此之外,可再生能源是未來發展的趨勢。實施建筑節能,必須保持整體系統的理念,不能只考慮單一的建筑,必須從熱源、管網以及建筑系統考慮。具體的措施可以是使用可再生能源,減少管網熱量損耗,提高室內散熱器效率,增加建筑外墻的隔熱能力,增加熱力使用能效比,充分使用自然資源。提高電能利用效率,有必要選用與負載相匹配的施工機械,從而減少了大功率設備低載運行或小功率過載運行的能源浪費。除此之外,還要合理安排施工工序,盡量使設備滿載運行。加強管理,優化施工方案,養成良好的人離機停的習慣,避免空載運行,造成損耗。
四、結束語
在施工過程中,我們需要通過前言的科學技術方法,不斷改善和提高對新能源的開發與使用,不如對太陽能的使用,地熱的利用等,從而可以節約能源,還可以減少對環境的危害。應該樹立科學節能的理念,不斷改善和提高建筑施工中的技術與各項工藝,逐漸把建筑節能納入建筑建設未來的發展方向。在建筑施工中實施節能,減少能源損耗,從而為企業和國家的節能事業做出貢獻,實現經濟的快速發展,同時也為環境保護做出巨大貢獻,
參考文獻:
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關鍵詞:建筑;節能;展望
中圖分類號:S210.4文獻標識碼:A文章編號:
節能是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針,也是當前一項極為緊迫的任務。在建筑行業,建筑節能技術的研究與應用已經成為各國廣泛關注的問題,這不僅僅是出于經濟上利益的考慮,節約能耗費用,而是為了根本上減少能耗,從而達到減少二氧化碳等有害氣體排放量,減少全球范圍內的溫室效應,保護人類生存的環境。在建筑設計和施工中采取節能技術將是以后建筑業發展的主流,執行建筑節能強制標準已經成為各個層面的共識, 隨著強制標準的實施,各種節能技術將被應用到實際中。結合中外建筑節能技術發展的趨勢,談下自己的認識。
1我國建筑節能目前主要還存在問題
1.1 建筑節能的法規與標準不夠完善,缺乏科學統一適用的建筑節能評價體系。我國目前的建筑節能標準和只是針對有限的幾種建筑或僅有總的要求,難以推廣到不同的建筑類型。另外這些標準總體偏于陳舊,沒能反映目前的經濟發展和能耗水平。而且,目前針對已有建筑,沒有一個標準去規范和衡量其使用能耗,這使得對當前建筑能耗的判斷、實施改造后的能耗評價都存在著一定困難。
1.2 節能受益主體不明確,節能缺乏積極性。建筑節能在參與者上涉及政府、建筑師、設備工程師、業主、物業管理人員和建筑實際使用者等利益主體間的博弈和平衡,由于節能措施將增加建筑的初投資,而開發商(業主)多數考慮節省初投資,只有10%的業主主動考慮節能,而在設計人員建議下采用節能的只有25%。建筑師、設備工程、物業管理人員,由于建筑運行能耗的多少與他們收入無關,即使他們意識到節能的重要性,也沒有熱情對節能問題進行研究和實施,而與直接利益掛鉤的大樓用戶,由于個體分散,所得利益不統一,節能缺乏積極性。
1.3 政府管理機構不健全,缺乏經濟政策的市場激勵。目前一些地方政府官員對建筑節能工作不夠重視,管理機構人員配備不全不力,建筑節能重要性在廣大群眾中宣傳教育不夠,政令不通。另外政府對建筑節能設計改造沒有多少經濟激勵政策,大家對于一次性投資過大能否收回投資存在不少疑慮。
2建筑節能工作的改進措施
2.1 政策措施
目前建筑節能存在著部分的“市場失靈”,政府的作用就更加突出,政府可以通過以下方式規范和激勵建筑節能市場的發育和成長:
2.1.1 制定節能政策,包括限制性政策(如節能標準規范)和激勵性政策(如節能標識,節能補助和稅收減免)。
2.1.2 支持建筑節能相關技術的科研項目,并積極開展市場化操作。
2.1.3 加強執法監督,鼓勵政府部門采用建筑節能技術,帶頭履行相關標準。
2.1.4 充分利用傳播媒體的多元化技術進行節能宣傳,提供建筑節能領域最新的商務和技術信息。
2.1.5 對既有建筑應全面規劃,分期分批地實施節能改造,提高能源的利用率,對新建建筑規劃和審批時,就明確要求采用節能建筑。
2.2 技術措施
2.2.1 建筑節能市場化一個較大的障礙就是評價體系,應盡早開發并推廣一種適合國情的簡單、直觀、有效的評價方式和評價工具,建立節能研究檢測中心及實驗室。
2.2.2 加強建筑節能從業設計人員的素質培養,增強節能建筑設計與環境質量相統一的迫切感和責任感,把建筑節能作為建筑設計是否達標的重點考核項目,建筑師應率先執行有關建筑節能的技術標準。結構師和設備師及建筑師之間應互相學習,密切協作,共同實現節能建筑設計的真正統一,確保節能設計的質量。
2.2.3 大力發展節能科學技術,進一步提高建筑材料質量,建筑施工技術即建筑節能技術。尤其應加強國際交流與合作,組織較多層次的專家學者及各類專業技術人才,跟蹤國際先進的建筑能源管理方式,建筑節能經濟激勵政策和建筑節能技術,并積極開展相關領域的技術合作,促進建筑節能技術的發展,建筑節能理念的更新。
3我國建筑節能前景展望 未來發展趨勢
3.1 太陽能建筑一體化成未來建筑節能新趨勢。對于太陽能的利用一直以來是建筑行業的重要領域,隨著能源與環境問題日益嚴峻,太陽能的應用日益廣泛。在以后的建筑設計中集照明、供電等功用為一體的太陽能建筑一體化,將成為未來建筑節能的新趨勢。通過設計在建筑物的外層安裝可折疊的太陽能板,將太陽能源源不斷地轉化為電能,供室內電燈、電器和廚房使用。 白天,陽光照射在太陽電池組件上,光能被太陽電池組件轉換為電能,通過控制器儲存于蓄電池中。太陽能光電應用系統普遍適用于住宅、廣場、道路等照明,通常安裝在建筑物頂部、外側等,以便最大限度地吸收太陽光,既節約空間,又節約能源。
3.2 利用新技術對建筑進行保溫隔熱是建筑節能的趨勢。目前外墻體外保溫系統所具備的保溫隔熱功能是建筑節能的關鍵技術。集保溫、防水和裝飾功能于一體,適用于新建工業和民用建筑,也適用于舊樓的節能改造。在各項技術中,外墻體外保溫是新興的保溫技術,就是將保溫材料置于主體圍護結構的外側,以達到保溫隔熱的目的。這種技術可以有效解決我國冬夏兩季室內外溫差而造成的能源損失問題,它代表了我國節能保溫技術的發展方向。外墻體外保溫不會產生“熱橋”、“冷橋”。因此,具有良好的建筑節能效果。冬天,當室內的熱量經過墻體保溫材料時會被隔絕保存下來,而當室內溫度降下來墻體內的熱量又會釋放出來,調節室內的溫度.在夏天外墻體外保溫同樣會阻止太陽的輻射和外部熱量傳入室內。從而使建筑物室內環境“冬暖夏涼”,住宅的室內環境和物理性能能得到明顯的改善,減少了暖氣、空調的投資費用和使用費用。
3.3 嚴格控制建筑耗能的標準,確保節能技術的應用。建筑物的耗能標準必須注重環保理念,如果沒有嚴格的控制標準,往往造成很大的浪費??茖W設置建筑的耗能標準將有利于節能降耗的實施。制定并嚴格建筑能耗的標準已經成為各國廣泛關注的問題。當前,在建筑設計或者房屋后期的裝修過程中,我們應從建筑物能耗各個環節上嚴格控制、有效節能。在設計中有些國家已經規定建筑最低標準的平均保溫值。另外,在設計中建筑中盡可能避免冷橋構造。如果不可避免,應在建筑熱損失計算中考慮。在實際中,鼓勵使用高效低溫鍋爐、中央供暖系統安裝自動調節裝置等,這些已經成為建筑節能的普遍措施。
3.4 在建筑中充分利用新能源,從而節約能源,保護環境。新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規的可再生能源,包括有太陽能、地熱能、風能、生物質能等。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:在建筑中充分利用太陽能,美國、以色列、澳大利亞等國都進行了這方面的嘗試;太陽熱水器技術比較成熟,已具備相應的技術標準和規范,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;被動式太陽能建筑因構造簡單、造價低,已經得到較廣泛應用,其設計技術已相對較為成熟,已有可供參考的設計手冊;應用太陽能吸收式制冷技術,目前已應用在大型空調領域;太陽能吸附式制冷目前處于樣機研制和實驗研究階段。但從總體而言,目前太陽能利用的規模還不大,技術尚不完善,商品化程度也較低,仍需要繼續深入廣泛地研究。
總之:建筑節能是一項綜合型性的工作,因此,作好建筑節能工作,必須加強協作、共同努力,為國家社會經濟的可持續發展,為建筑科學的繁榮進步,做出自己應有的貢獻。在建設項目進行的不同時期,從不同角度,依據不同準則對節能進行研究,相信在不久的將來,在大家的共同努力下,節能建筑必將遍布祖國大地;建筑節能事業必將欣欣向榮、前景燦爛。
參考設計:
[1] 陳曉. 談建筑節能結構優化設計[J].合作經濟與科技, 2009,(01)
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