導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇節能論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2建材節能與建筑節能問題的關聯性

2．1建材節能的相關問題

在建材節能領域中，主要存在的問題有以下兩個方面:其一，建筑的生產相關環節存在不達標現象，由于當前市場上的節能建材價格相對較高，導致一部分施工人員在施工過程中對建筑材料偷工減料、以次充好，忽略建筑材料之間搭配的合理性，而相關的管理者也并沒有及時系統的進行監督與審查，造成很多建筑中的建筑材料不能達到節能的標準［2］。而與其他相同用途的建筑材料相比，節能建材的性價比相對較低，礙于經濟因素，當前在建筑市場中大規模推行節能建材仍然存在一定難度。另外，對節能理念的認識不足也是當前建材節能領域存在的主要問題之一，很多人還沒有意識到使用節能建材的好處與重要性。其二，建筑的施工環節不到位，當前很多建筑施工工人不能對節能建材合理科學的進行設計與施工，也在一定程度上限制了節能建材優勢的充分發揮。

2．2建筑節能的相關問題

在建筑節能領域，建筑耗能是最核心的問題，當前很多建筑的能源消耗量過大，且存在能源利用率較低的現象。以北方地區為例，冬季建筑都要進行采暖，而當前絕大多數建筑的采暖系統都是以消耗煤資源為主，每年都會耗費很多不可再生資源，也對大氣等自然環境產生嚴重污染，在很大程度上制約著我國經濟的進一步發展。而且，在很多城市建筑中，供熱所用的空調有很多都會出現供熱效率不高、相關維護裝置沒有足夠氣密性以及保溫性等現象。另外，我國當前還有相當一部分建筑人員沒有足夠的建筑節能意識，早在上個世紀八十年代，西方許多發達國家在進行經濟發展的同時，便已經在建筑節能的技術方面非常有建樹了，而我國卻沒有在這方面考慮太多［3］。

2．3兩者的關聯性

從上述情況看，在當前建材節能領域與建筑節能領域中，都存在著能源上的浪費現象，建筑建造的基本便是建筑材料，如果建筑材料在能源上浪費嚴重，也會在很大程度上影響建筑的節能性。另外，在建材節能與建筑節能領域，還都存在著意識不足現象，這在一定程度上反映了我國當前在節能建筑觀念的普及方面仍然沒有做到位。

3建材節能與建筑節能施工措施的關聯性

3．1建材節能的施工措施

在建筑建造過程中合理應用可再生能源，如在建筑的設計過程中，將太陽能合理利用便能夠實現太陽能的光伏發電。另外，還可以對建筑材料產生的廢棄物充分利用，不僅能夠節省一部分建筑成本，還能夠減少建筑垃圾對環境的污染，如將已經廢棄的橡膠打碎成顆粒，融入到建筑部混凝土中，不僅能夠提升混凝土的抗裂性，還能夠節省建筑成本、減少環境污染。

3．2建筑節能的施工措施

建筑節能主要表現在使建筑供熱系統的供熱效率得到有效提升，以及減少建筑圍欄保護結構的散熱兩方面［4］。在建筑過程中，可以對建筑的墻體與門窗的保溫性能加以改善，還需要對建筑的題型系數加以控制，與此同時，還可以對建筑的布局進行科學合理的調整，以提升建筑的節能效果。

3．3兩者的關聯性

建材節能是建筑節能中非常重要的組成部分，如果沒有做好建材節能，那么建筑節能也就無從談起，如果可以將具備節能效果的建筑材料運用到建筑節能的相關設計當中，不僅僅可以使能源的消耗有所降低，還能夠充分發揮祝建筑自身的保溫隔熱功能，使建筑更加符合節能環保的新型理念。

篇2

2制定完善的燃氣節能管理制度

完善各項規章制度，應當結合當前燃氣節能技術的基本情況，提升工作措施的執行力度。此外還應當建立起高效以及完善的管理政策，對于企業的控制和各項方案的實施管理，應當起到關鍵性的作用。在政策和措施的制定過程當中應當很好的明確各個部門的工作職責以及工作的義務方向，在節能性技術措施的制定過程之中，應當通過量化分析的方式，進行方案的整理和改良，同時還應當建立起長效的工作機制，不斷的增強和提升工作的執行力度和控制的力度，為更好的實現企業的建設發展奠定堅實基礎，針對方案以及制度報告的編寫，應當結合當前的實際情況加以分析，同時增強對法律制度的分析和研究，在符合工作基本環節的基礎上，旨在以此為基礎更好的實現對燃氣節能技術的改革和創新，保證燃氣節能技術的穩步實施。

篇3

據中國移動綜合部的孫佰介紹，中國移動2006年保有基站約25萬個，至2007年，基站數目就已達30.7萬個。基站數量的激增，加大了對能源的消耗，根據中國移動內部提供的耗能分析圖表顯示，目前基站耗能占據73%，這其中基站主設備耗電占據51%，基站空調耗電占據46%，其他配套設備耗電3%。

可見，若想從根本上降低基站耗電，節約運營成本，只有從機房主設備和空調入手。目前，通過空調乙二醇雙冷等技術已經可以充分降低空調耗能，所以，基站主設備節能成為最大的突破口，也是運營商關注的重點。

節能不能只關注基站功耗

事實上，通過對移動運營商生產需求分析，設備制造商很早就意識到基站節能對于運營商運維成本降低的重要性，目前已經出現了很多成熟產品。

由于實力和經驗相當，目前各大設備商使用的節能技術和節能方案差別不大，主要集中提升基站功放能效，采用節能軟件降低基站運行能耗，各類綠色潔凈能源的采用(如風能、太陽能、生物能源等)、改進基站站點設計等。

目前，這三家設備制造商的最新主打基站產品都在采用較為先進的多載波功放技術(MCPA)，可以大幅度降低每載頻的能耗。根據資料顯示，通過采用雙密度載頻，S4/4/4配置的GSM基站能耗從1800W迅速降到1000W左右，能耗節省高達40%以上。據華為中國區無線Mar-keting部CTO周建國表示，目前華為已經實現在單模塊內最多支持6個載頻，正在四川、青海等地進行測試和商用驗證。愛立信也正在開發這樣的基站，據介紹，對比2載頻，這種新技術將節能40%以上。

目前運營商在進行節能測試時，過多地將目光集中在單一設備功耗上，而沒有從基站整體考慮能耗。“這種方式是不合理的，有些時候盡管產品功放效率較高，但如果基站的整體設計不好，很可能要達到同樣的通信質量和覆蓋范圍，設備能耗一樣很高。”愛立信無線解決方案專家章正珊表示。但好在目前，中國移動設計院已經意識到基站節能不能只關注功放，還要關注整體基站設計。

由于分布式基站4載頻配置下平均能耗僅550W，基帶與射頻單元之間采用光纖傳輸，無饋線損耗，覆蓋效果與傳統宏基站相當，自然散熱技術則省去了溫控能耗，且占地面積小，安裝快捷，能夠廣泛應用于室內覆蓋、城區選址困難區域、熱點覆蓋等場景。由于分布式基站具有如此多的優勢，中國移動已經明確表示，會進一步擴大分布式基站的應用場景，目前愛立信、華為正在內蒙古、廣東、貴州、四川等地進行測試和驗證。

軟件節能優于硬件

降低設備的載頻能夠有效降低功耗，于是出現很多運維人員通過長時期觀測載頻使用情況，人為在“閑時”開關載頻來達到節能的現象，雖然效果顯著，但這樣既浪費人力，同時也大大降低了基站的應急能力。

目前各大廠商提供的節能軟件改變了這種情況，讓老舊基站煥發出新的節能活力。通過負載平衡能耗，在閑時將設備設定為節能狀態，當話務量突增時，可以自動轉化為正常狀態。章正珊表示，愛立信的“PowerSaving”軟件解決方案可以根據話務量的變化自動對實際需要的載頻數量進行控制，從而達到降低基站能耗的目的，該功能可以應用于愛立信1994年后出產的所有基站產品上。而華為的綠色節能軟件已經能夠達到時隙開關，主要應用在華為GSM3012、3006G等主打產品上。諾基亞的NetActServiceQualityManager也有相同的功效。

對于移動運營商來說，相對于硬件的投入，軟件的投入可以有效解決現有基站的節能問題，同時具有成本低，便于維護等特點，可以說是運營商最佳節能投入。另外，新能源的應用對于基站的穩定性提出了更高的要求，風能和太陽能等不穩定電力源，要求基站設備能夠有更強壯的生命力。具周建國介紹，目前中國移動“綠色行動計劃”已經選擇了愛立信和華為在內蒙古等省市，針對太陽能的基站展開測試，檢驗基站設備的穩定性。

網絡規劃與設備功耗同等重要

在整體網絡規劃上，專家提出了“需求-設計-研發-制造-供應鏈-部署-回收-需求”等閉環周期節能系統，如華為的“E2E綠色設計方案”、愛立信的LCA綠色計劃等計劃也都是全生命周期評估的典范。

有著豐富工程經驗的章正珊認為，基站節能的重點不應放在基站技術的升級上，而是應該放在網絡規劃中。“一個好的網絡規劃，在不影響用戶通話質量和減少覆蓋的基礎上，可以最大限度地減少基站數量。這對于運營商來說，不但可以減少初期成本投入，同時也可以減少后期維護成本。”

據專家經驗估計，讓一個經驗豐富的網絡設計專家從最初即參與整體網絡規劃，可以將無線站點的數量減少30%～50%。

按目前網絡基站設備2.5KW(GSM、CDMA基站平均能耗)來計算，每減少一個基站，每年可以減少耗能21900度電。

但是目前運營商還沒有完全認識到網絡規劃在節能減排工作中的重要性，曾有中國聯通地方運維人員對記者抱怨：“節能減排不能光靠在后期運維上下功夫，運維能夠減少的能耗很少。節能減排要從新建基站網絡規劃抓起。由于沒有良好的規劃，造成現在后期維護上能源消耗過多的現象還很多。”

在中國移動“綠色行動計劃”重點工作矩陣圖中，可以看出他們并沒有將網絡規劃作為降低能耗的主要領域。業內專家解釋說，由于這種方式的可實施難度大，投入規劃成本大等問題，還是需要市場的考驗。

向無空調基站挑戰

據統計，溫度從24度上調到28度時，基站節能效果將提高3%～8%。但是在目前的基站內，都有最高溫度上限的設置，不能輕易調高基站溫度。

中國移動綠色行動計劃負責人秦光澤對記者表示，現在的基站設備已經能夠適應普通的高溫運行，之所以設定基站頂限溫度——25℃，主要是考慮不影響基站內蓄電池的壽命，蓄電池在高溫下不能正常運行，如遇斷電等情況，會對網絡安全運行帶來威脅。

篇4

本文以供水工程的三、四級泵房用料為例簡述。供水工程第一、二級泵房及第一配電室建筑材料可由人工挑扛，第五級泵房及第二配電室靠近山頂，蒙山車行道已修至主峰，可用汽車運往適當地方，再由人工挑扛至工地，惟有三、四級泵房處在懸崖之下，無法行人，經勘察論證確定采用纜索運至一定的地方后，由人工分別扛到三、四級泵房。纜索上端點位置在懸崖之上的“龍角”處，下端點位置選在三、四級泵房間的一座小山峰上。用經緯儀測量出上下兩端點間平距為282m、高差129m。擬采用單根鋼絲繩，穿過兩端點的固定滑輪，將繩頭編接在一起形成環形，運送物料時，從上端點綁扎物料，使物料依靠自重下滑到下端點，在下端點控制物料下行速度。

1．承重鋼絲繩的選擇

承重索需穿繞滑輪，宜用較柔軟易彎曲的細絲交互捻鋼線繩。承重索承受的荷載為所吊的荷重及承重索自重力，當荷載位于纜索跨度中央時，承重繩的撓度及工作張力達到最大值，工作張力由下式計算：

T=QL/4f+WL2/8f

式中T——承重繩的工作張力（N）；Q——所吊荷重（N），W——承重繩每米自重力（N／m）；L——纜索跨度，是指上、下兩支點的水平距離，本例L＝282m；f——承重繩的最大撓度（m）。

根據計算，選用13的6×（37～140）交互捻鋼絲繩。

2．其他構件的選擇

滑車：纜索兩端各用一個帶吊鉤的開口定滑車，以便于穿繩。為了減少鋼絲繩的彎曲應力，滑車直徑D與鋼絲繩直徑d的關系取D／d≥16，可求滑車直徑為208mm，選用D210mm起重量5t的定滑車，滑車槽直徑大于2倍鋼絲繩直徑。

倒鏈：用來收緊起重纜索。選用2個起重量5t的倒鏈，型號為WA5或SH5。

卡子：均選用型號為Y4－12的騎馬式卡子用做地錨繩連接以及鉤掛物料。

3．設備的制作安裝

支墩：本例纜索坡度為129∶282＝1∶2．2，坡度較陡。為使其端點穩定，在兩端較高處做漿砌石支墩，頂部呈傾斜面，坡度與繩索基本相同。在墩內埋設兩根L5×5的角鐵，高出墩頂約400mm，角鐵相間為滑車厚度＋10mm的間隙，滑車放在其間，以便滑車不偏斜。

地錨：因拉力較小，可分別在石支墩之后纜索兩頭延長線的完整巖石上打孔插鋼釬或利用大樹等作為地錨。當用鋼釬做地錨時，其插入巖石內深度不小于1．2m，并在孔內灌入水泥砂漿，使鋼釬與巖石牢固接合。外露鋼釬與地錨繩交成約120°角為宜，地錨繩要緊貼巖石拴在鋼釬上。

卸料臺：為了使料袋下滑至卸料處暫停及脫鉤，在承重繩下方離開下端點支墩適當地方（本例為6m）做卸料平臺，臺頂距承重繩500mm左右；垂直承重繩方向1000mm，平行承重繩方向600mm。

繩索安裝：安裝前檢查鋼絲繩、滑車及繩卡子等型號、質量是否符合設計要求，確認無誤后再行安裝。首先用鋼尺量出定滑車至地錨的長度，用地錨繩將地錨與定滑車連接起來。注意使繩頭連接處靠近滑車，以便觀察繩頭變化情況。然后把承重繩放入滑輪槽內（把穿越滑輪的上下股繩預先做上標記，以防扭結），利用兩倒鏈交替對承重鋼繩進行緊繩，緊到使跨中撓度為45％～50％最大工作撓度，采用編接法對其接頭進行連接，編結長度不小于80d（d為鋼絲直徑），而后吊2～3袋水泥，實測其撓度并與相應的計算工作撓度比較，或大，或小，則反過來調整緊繩撓度，如此反復調整2～3次，即可滿足要求。纜索安裝完畢，將鋼絲繩涂上黃油，并以實際最大吊重2倍的荷載作載重試驗20分鐘，無異常情況便可交付使用。

二、物料運送操作

1．對人員要求。參加人員須是身體健康、無高血壓病癥的青壯年，需戴安全帽，系安全帶，穿防滑鞋。

2．人員組成。裝料處1人，負責將水泥裝好袋（500kg／袋）的黃沙用騎馬卡子卡在承重繩上。卸料處2人，其中1人控制鋼索運行，另1人負責卸料。

3．物料運送工序。開始由控索者先將硬木棍別于離下滑車前0．5～0．8m處的鋼絲繩間，適當用力使棍繩產生摩擦。上料者把料鉤卡子固定在承重繩上，隨即把料袋掛在鉤上，之后料袋靠自重力下行帶動鋼絲繩下移。此過程依靠控索者控制下行速度，當下行到預定距離對控索者制動使纜索變慢直到停住，上料者立即把第二袋物料固定在承重繩上，依次進行下去，直至第10袋物料掛在繩上。當第一袋剛好到達卸料處，卸料者卸料的同時，上料者把第11袋物料又固定到了承重繩上，這樣下去便可不斷地把物料輸送到卸料處。

篇5

面對景觀設計這個名詞，水體、綠色植被、建筑、小品鋪裝等巧妙融合在一起的景色就會隱射在我的腦海中，想象著自己設計的別墅搖曳在大自然這片碩大的綠葉上，徜徉在清澈的空氣中，蔚藍的天空中，或者漫無邊際的深邃海洋中，一陣陣原生態的微風拂過，一股涼爽沁人心脾的感覺油然而生。我不禁深吸一口氣，沉浸其中。節能是我設計該建筑的重點，而景觀就是我的左膀右臂。隨著時代與科技的不斷進步，立體綠化這個辛欣的詞語已經逐漸滲透進我們的生活中并且正在深刻的影響著我們的生活。我們都知道綠色植物是天然的光合作用過的植物，為我們吸進二氧化碳排出有益的氧氣，對我們居住的局部氣候起著十分重要的作用，因為它能夠有效地節約了我們建筑的能效損耗。對建筑而言，若從節能的角度考慮最重要的就是太陽照射帶來的建筑室內外溫度差過大的問題，而恰恰景觀綠化在這方面起到了至關重要的作用。

我們應當對立體綠化的構建樹立起高度的重視，并不斷采取適當的措施，使我們生活的環境更加節能，更加健康。綜上所述，面對我所設計的這幢節能建筑，我會將立體綠化景觀完全的運用進來。首先最重要的就是墻面的綠化，墻面就像是別墅的外衣，如果外衣不透氣或者溫度很高，相信內部也會悶熱不堪。而墻面綠化就是一種很現代的綠化模式通常被稱為垂直綠化，這種垂直綠化我們最常見的就是爬山虎了，他不僅美觀了空洞的建筑外表面，最重要的是做到了環保的效果，改善了居住環境的生態效果。面對別墅的東西南北四個方向，我通過根據不同朝向、風向等微氣候環境可適當的選擇不同的植物來種植。該別墅的南面和東面的陽光照射比較充足，我可以選擇喜歡陽光溫暖濕潤的植物例如爬山虎或者凌霄等，這樣可以在冬季吸收較多的太陽光照增加建筑外表面的溫度。而北面和西面的陽光照射比較弱，我選擇忌陽光照射好陰處生長的常春藤或者扶芳藤，這樣可以在夏季反射較多太陽光的照射從而減輕建筑物外表面的溫度。所以說墻面的綠化固然重要，但同時也需要考慮不同朝向墻面的材料，需要因地制宜的進行選擇，這樣才能達到節能的效果。據相關數據顯示，建筑物外墻有綠色植物的包裹其表面晝夜的平均溫度會由35.1度降到30.7度，此處相差了4.4度。而墻體內部的溫度會由30度降到29度，此處相處1度。

綠色植物外墻的室內溫度比無綠色外墻的室內溫度要低3—5度。這表明墻面綠化在環保、節能方面所起的作用是及其顯著的，綠植墻體不占用地面空間的同時還突出綠色環保，保溫隔熱且降噪除塵，這些已取代了高技派建筑通過高科技的方式來降低溫度得節能效果，更通俗地說取代了空調等設備夜間工作所消耗的能量，而且做到了低成本，高能效的雙重目標。其次屋頂綠化也對建筑節能做出了巨大的貢獻，對于我的別墅來說它也是一項很好地節能措施。屋頂上面的綠色植物可以通過光合作用和蒸騰作用有效地在夏季為我的建筑降低由陽光照射所引起的過高的溫度，減少室內的熱量從而降低室內溫度。在冬季，由于綠色植物的土壤層有較好的保溫效果，可以調節室內的溫度降低建筑的熱能耗。這就是通過綠色植物的景觀設計來達到節能的效果，這對城市環境的改善有著不可估量的影響。上述是墻面綠化和屋頂綠化對節能建筑的研究，然而面對墻體綠化和屋頂綠化的綜合體立體綠化，也同樣對其做了詳細的研究與測量，在夏季，裸建筑的外表溫度在32℃—49.5℃度之間變化，但是立體化的建筑外表溫度在28.8—33度之間變化。

通過這些數據強有力的證明了立體綠化的景觀設計溫度方面及能量消耗的綜合效果方面都非常有優勢。隨著時代的進步與科技的發展，我們對自己的生活要求越來越高，節能的意識也不斷注入我們的思想中。本篇通過列舉高技派的建筑節能與低技派的建筑節能的知識了解，從而鋪墊出立體化景觀設計對我們日常住宅的節能效果的重要性，它遮陽、降溫保濕、隔噪音、凈化空氣、美化環境，最重要的是造價低符合我們百姓的需求，通過景觀設計來打造我們節能、健康、舒適的環境的確物美價廉，值得期待與更好的發展！

作者：蘇會人 杜嬌陽

篇6

2原因分析

（1）產量提高后，篦床面積小，總風量偏少；（2）高溫區的風量少，導致急冷效果差；（3）篦板間的縫隙以及篦板與盲板的間隙過大，造成嚴重漏料和氣流短路；（4）風室間隔墻板密封失效，竄風嚴重。

3技術改造

針對冷卻機存在的問題，廠方決定對篦冷機進行技術改造，提高熱回收效率，改善冷卻效果，消除設備故障隱患。降低熟料溫度主要從三個方面著手解決，一是適當增加風量，優化風的分配；二是從結構上改變冷卻方式；三是增加篦床面積提高篦冷機的能力。高溫區溫差大，熱交換效果好，此處增加風量能提高急冷效果，增強熱回收，但要注意冷風不能摻入過多，否則會造成二、三次風溫降低，甚至影響窯系統煅燒。改變冷卻方式是指在高溫區將風室供風變為充氣梁供風，從而達到強制冷卻的效果。但充氣梁不宜增加過多，否則會導致電耗升高，同時還要注意充氣梁與風室間風壓的匹配。增加篦床面積對提高設備性能是最為直接有效的。本著投資小、效果好的原則，結合冷卻機實際運行情況，最終確定的技改方案如下：（1）將一段篦床從2.7m加寬至3.3m，面積增加5.6m2；將第室的矮墻減薄，面積增加1.8m2，使其總面積增加7.4m2。更換相關的篦板梁和篦板，現場修改上、下殼體和頂板，更換新的風管系統。（2）下料口固定篦床改為TCH型高效急冷模塊，該模塊采用多單元供風模式。每個單元配置獨立風管和調節閥門，根據各區域料層厚度和熟料顆粒的不同調節風機閥門開度，使熟料在下料口得到最佳的驟冷效果。（3）高溫區固定梁改為充氣梁，同時更換相應的篦板，并配套加裝獨立的充氣梁供風系統，加速熟料在該區域的冷卻。（4）高溫區細料側設置通風側吹盲板，保護邊上的篦板，減輕紅河帶來的影響。（5）修復活動框架，更換已變形的縱梁，篦床重新找正。（6）更換阻力偏大的進風管道，降低壓損。（7）優化風機配置，以適應提產的需求。（8）檢修漏料鎖風系統，減少風室漏風。（9）換上新型的活動框架縱梁穿過隔室的密封裝置，避免風室間的竄風現象。

4調試過程

此次調試過程中，對冷卻機的控制進行了調整。（1）由于篦床面積增加，一段傳動轉速降低了3~5轉，確保二室壓力在4.3~4.6kPa；（2）由于產量增加，二段轉速增加2～3轉，確保五室壓力在1.7~1.9kPa；（3）此次技改后，額定風量增加79300m3/h，但實際用風量經計算只增加20000~35000m3/h。調試時對風機風門進行了合理調整，調整原則是：確保窯運行穩定，高溫段風門大，低溫段風門小，風量必須合理，風量過小則冷卻效果差，窯內燃燒不充分，風量過大則火焰不穩定，即通常講的壞“火頭”。通過實踐目前已確保風機風門控制合理。（4）此次冷卻機技改增加風機4臺,調整3臺位置，額定風量增加79300m3/h，風機功率增加365kW。改造前，窯運行過程中，冷卻機10臺風機的風門都是全開98%，由于頭排和高溫風機功率并沒有提高，加上窯系統用風量要非常合理，改造后，為確保穩定煅燒，投料量在175t/h時，新增加的4臺風機如此配置：側吹盲板風機G3門為15%，固定充氣梁風機G12風門為70%，二室和三室兩臺串聯在一起作充氣梁風機，即G36和G37風門都為70%；原風機風量配置如下:一室風機、二室風機、充氣梁G8和充氣梁G9控制在80%，三室風機風門70%，四室風機風門60%，五室風機風門40%，六室風機風門30%。當產量提高到180t/h時，所有風機風門依次增加5%；當產量提高到185t/h時，所有風機風門再提高3%；當產量提高到188t/h時，所有風機風門再增加2%，側吹盲板風機G34不調整。改造后的風機配置可以滿足3000t/d產量，提產空間十分富余。

5效益分析

（1）提高熟料產量2.5~3.0t/h；（2）風機功率增加365kW，熟料電耗=（62.5×2750+365）/2810=61.3kWh/t，相比改造前下降1.2kWh/t，年運轉率按300d，每年節約電費60.7萬元；（3）耐熱皮帶技改前每年需要700m，改造后只需200m左右，節約15萬元；（4）由于熟料冷卻效果好，易磨性提高，水泥磨提產5~10t/h；（5）技改后冷卻機地坑幾乎不漏料，每年減少勞務費5萬元左右；（6）熟料實物煤耗下降3~5kg/t，原煤按800元/噸計算，每年節約原煤費用269.8萬元。

篇7

一、我國寒冷地區建筑能耗現狀

 

據資料顯示，我國新增采暖能耗以每年6×109kg標準煤的速度在增長。我國北方城鎮采暖人口只占全國人口總數的13.6%，但北方集中采暖地區的房屋建筑的建筑面積約占全國采暖房屋面積的50%，且每年有3～6個月的采暖期。在80年代末期，寒冷地區采暖能耗占到當時全國年總能耗的11.5%，占采暖地區全社會能耗的20%以上，在一些嚴寒地區城鎮建筑能耗則高達當地社會總能耗的50%以上。因此，我國建筑節能中心工作首先是圍繞著降低北方寒冷地區城鎮的采暖能耗展開的。寒冷地區的建筑能耗主要是以供熱為主，所以，建筑節能絕大部分是供熱節能。

 

二、建筑物能耗消耗的途徑

 

寒冷地區建筑物的能耗主要取決于圍護結構的熱傳導和冷風滲透，建筑圍護結構的散熱量，往往要占采暖熱耗的1/3以上，如果建筑圍護結構具有良好的保溫隔熱性能，便可減少冬季室內傳出室外的熱量和夏季室外傳入室內的熱量，從而減少為維持室內舒適熱環境提供的采暖和制冷能量。

 

建筑節能按圍護結構界面劃分主要包括墻體節能、門窗節能和屋面節能。如何改善建筑圍護結構的保溫隔熱性，節約能源，開發和利用太陽能，保證人們生活在良好的環境中，是建筑設計中應重點考慮的。

 

三、寒冷地區建筑節能設計

 

筆者認為寒冷地區的建筑節能設計應著重做好以下三方面的工作：一是要從建筑物的規劃設計之初進行節能控制;二是要發展高效的保溫隔熱材料，做好屋面保溫隔熱防止室內外熱交換，從而減少建筑能耗;三是要控制建筑物的體形系數、選擇適宜的朝向及采用合理的構造措施。下面將詳細論述。

 

(一)建筑的規劃節能設計

 

現在說建筑節能，人們往往只考慮建筑的構造、材料、圍護結構的熱工性能，而忽略了建筑規劃設計創作階段的節能控制。我們應該在設計之初將建筑設計創作與規劃、構造、材料等方面進行綜合考慮，從而全面提高住宅建筑的節能效果和建筑品質。

 

1、住宅選址與規劃布局

 

國內住宅建筑多以小區形式出現，住宅建筑選址的好壞、規劃的合理性是決定住宅節能設計的先決條件。住宅小區選址應根據地形特點，選擇避風向陽的朝南坡地或平原，避開迎風的水域岸邊或容易形成風道的山谷、山頂等，因為冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應。

 

2、道路設計與小區通風

 

為使建筑單體爭取更好的朝向，我們在設計初通常將小區道路的布局與用地結合布置。除施工便利、方便使用，道路也是整個小區的通風道。道路設計時應便于組織小區通風，并與城市、小區綠化空間結合，把新鮮空氣引入小區，從而提高居住區內的小氣候環境質量。

 

3、景觀綠化設計

 

小區環境綠化要突出居住條件的均好性和共享性，為居民提供戶外休閑、觀賞和改善生態環境的綠化空間。景觀綠化可以有效降低氣溫、調節濕度、防風抗風、改善通風質量，從而抑制熱島效應，改善住宅建筑外維護結構的熱工性能。綠化應以綠植物為主，形成點、線、面相結合的完整綠化系統，形成良好適應氣候特點的植物群落。

 

4、雨水收集利用。

 

在現代住宅的節能設計中，應建立雨水收集與中水利用系統，并使其用量達到總用水量的30%。一般住宅小區，屋面與路面面積之和約占地面面積40%，做好屋面和路面收集將是雨水收集的重要部分。屋面雨水收集主要是通過水落管將雨水收集引流，進入小區內中水處理系統。小區路面通常采用鋪貼滲水磚和設置路面排水溝，這樣雨水可以通過滲水磚和水溝進入小區的中水系統中，為小區的綠化灌溉和中水使用提供水源。

 

(二)建筑外圍體系節能設計

 

建筑物耗熱量主要由通過圍護結構的傳熱耗量構成，其數值約占總耗熱量的1/3以上，所以改善圍護體系節能對于提高住宅節能設計有著深遠的影響。住宅建筑圍護體系的節能設計重點在其外墻、門窗和屋面三大部分。

 

1、外墻保溫設計

 

(1)外墻節能構造

 

目前外墻節能的主要方式是采取復合墻，即在墻體不同部位設置高效保溫隔熱層，形成外墻內保溫、外墻夾心保溫、外墻外保溫3種復合墻體。

 

(2)外墻內部保溫

 

外墻內保溫是用保溫材料置于外墻的內側，它的優點在于：對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不高;內保溫材料被樓板所分隔，僅在一個層高范圍內施工，不需搭設腳手架，施工方便。

 

(3)外墻夾心保溫

 

外墻夾心保溫是將保溫材料置于外墻的中間部位，內外側墻均可采用傳統的磚、混凝土空心砌塊等，這些傳統材料的防水、耐候等性能均較好，對內側墻和保溫材料形成有效的保護，對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等保溫材料均可使用。夾心保溫墻施工季節和施工條件的要求不十分高，不影響冬期施工，近年來在嚴寒地區得到一定的應用。

 

(4)外墻外保溫

 

由于對節約能源與保護環境的需求不斷提高，建筑圍護結構的保溫也在日益加強，其中以外墻外保溫的發展最為迅速。外保溫墻體適用于有采暖和空調要求的工業與民用建筑，既可用于新建建筑，又可用于既有建筑節能改造。其對主體結構具有保護作用，有效避免了室外氣候變化引起墻體內部溫度變化，使結構主體壽命延長;有利于消除或減弱冷、熱橋的影響;可避免室溫發現較大波動;對原有建筑改造時，減少對室內的干擾;不占用室內空間，在二次裝修時，避免對保溫層進行破壞;增加了立面裝飾效果;適用范圍廣泛，綜合效益顯著。

 

外墻外保溫技術在國內已有良好的基礎，特別是在北方寒冷地區推廣應用中已取得了成效。因此應成為日后寒冷地區外墻保溫的首選設計。

 

2、窗體節能設計

 

窗戶是建筑外圍結構重要的組成部分，也是外圍護結構中能量損失最大的部位。一般住宅的外窗(包括陽臺門)面積約占建筑面積的20%左右，其中通過外窗傳熱散失的能量約占建筑能耗的28%左右，通過外窗透氣散失的能量占建筑能耗的27%左右。

 

(1)合理選擇玻璃類型

 

玻璃是窗戶中面積最大的組件.改進這部分的熱工性能對整個窗戶的節能性能有很大的影響。隨著技術的發展和人們節能意識的提高，窗戶玻璃材料發生了巨大的技術進步。從透明玻璃到有色玻璃、鍍膜玻璃，從單層玻璃到雙層玻璃以及中空、真空玻璃。使用節能型窗玻璃，是提高整個窗戶保溫性能的一大重要措施。目前節能效果好、具有推廣價值的節能型玻璃有中空玻璃、鍍膜玻璃等功能性玻璃。

 

(2)提高外窗氣密性

 

如門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封。框與扇之間的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等。

 

(3)選擇節能的窗型

 

目前常用的窗型有外平開窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗和上下懸窗，還有內開下懸翻轉窗、上下提拉窗等。固定窗如果安裝合理是氣密性最好的，且造價低，但是在要求有良好通風的地方不能使用，故一般用于工業建筑中。安裝了密封條的外平開窗、下懸翻轉窗有適度的氣密性，在開啟時還有良好的通風性能，但開啟時需占用空間。平開窗由上部固定扇和下部推拉扇組成，平開窗能移動的窗扇越少氣密性相對越好。平開窗在窗扇關閉后，窗扇和窗框之間壓條壓得較緊，很難形成對流，節能優勢明顯。

 

3、屋面的節能設計

 

從保溫原理來說，熱氣流是向上運動的，而冷氣流則向下運動，屋頂可截住熱氣流使熱量不散出室外，屋頂作為建筑的主要圍護構件比其他界面更要起到保溫、隔熱作用，是建筑節能的主要部位之一。

 

屋面節能措施應主要選擇密度大，傳熱系數小的保溫材料，不宜選擇吸水率大的保溫材料，以防止保溫層大量吸水而降低保溫效果。北方地區經常采用的水泥珍珠巖、加氣混凝土砌塊及水泥聚乙烯苯板等保溫材料上鋪防水層方法，經過多年使用效果很好。

 

結語

 

節能降耗是目前建筑業發展的趨勢，寒冷地區建筑節能的主要途徑就是要加強外圍結構的保溫設計，應用高效保溫隔熱材料并改進建筑構造。使中國建筑業不斷走向可持續發展的道路，為創造節約型社會做貢獻。

 

篇8

復合墻體節能是我國的國策,建筑節能是節能中的重中之重,應該列為我國建設工作中的重要位置。建筑能論文耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建筑年消耗3·3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3·76億噸,占總量消耗的27·6%,年增長比例千分之五;隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續增長。據有關數據顯示,我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一。目前全國房屋數量有400億m2左右,房屋建筑規模看來已超過所有發達國家,僅去年一年房屋竣工面積是19·7億m2,這幾年差不多都是接近這個數字。而據預測,到2010年,我國房屋總建筑面積將達到519億m2,其中城市171億m2。然而,截至到去年,我國節能建筑的總面積還只有2·3億m2,在每年近20億m2的竣工面積當中,只有五六千萬平方米是節能建筑,只占3%左右,也就是說有97%屬于高耗能建筑。我國的高層建筑有近七十年的歷史,然而城市中任何建筑都是城市設計、規劃的一部分,城市設計是一項十分復雜的工作,我國在這方面的經驗不多,而且管理機制尚不健全,往往受一些因素的影響,工作不甚周密和協調,甚至失去控制,有許多的問題等待我們去解決,有待于探索和改進,所以說,今天的高層建筑設計仍處在一個不太成熟的階段。

高層建筑體形龐大,如容積率過高,相鄰建筑互相遮擋、不通透,形成大面積陰影區,城市人居環境質量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,近些年在某些城市建高層建筑已成風氣,設計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大。

建筑節能包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發。35%熱量從墻體散發,如采用隔熱材料,增加保溫層,節能效果就很明顯。智能化建筑首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛的智能化。實際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結構,講究實用功能和外觀的簡潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。還可以充分利用地熱泵技術,如冰島等國家,建筑房子時先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術時結合風能與太陽能,用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。所以建筑節能不僅是建筑本身的節能,且由城市的綜合環境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;護結構保溫、隔熱的性能;門窗質量等許多綜合性因素構成,因此,高層建筑的節能首先應為設計者重視。

1優化建筑位置及朝向設計高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。據有關資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節能也有著十分重要意義。城市規劃應注重應用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節能有著直接關系。如,在北緯40°~45°度地區,冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍,而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季節,建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。

2優化圍護結構墻體設計(1)外墻是圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重,因此,圍護結構屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質高效保溫材料,目前在寒冷地區常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。但存在問題較多,節能的效果仍達不到標準的要求。圍護結構的材料布置分外側和內側,在寒冷地區的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內產生冷凝水,保溫層設在外側更為妥些。

(2)高層建筑的圍護墻體不宜采用外側保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應用與建筑整體的壽命應同步。對于輕質的外保溫復合墻體,筆者認為存在以下不足之處:1)抗震能力差,易松散,與結構構件結合不好,整體性能差。2)不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構件等。3)不能承受有振動的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現冷橋。4)墻表面易出現裂紋。除此之外,復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環節。據測定,高層建筑所出現的冷橋約占整個熱損失的5%~13%,因此應引起設計者重視,采取有效構造措施盡可能避免產生冷橋。(3)國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫,歐、美各國取得不少先進經驗。如:美國研制的TB型保溫隔熱復合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內填入高效保溫材料,墻體傳熱系數K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質復合材料墻體的一些弊端。

篇9

AbstractAmodelofheattransferthroughlow-Ewindowsisdeveloped.Thetwomostimportantperformanceparameters-overallheattransfercoefficient(Uvalue)andSolarHeatGainCoefficient(SHGC)arecalculatedandanalyzed.Thefactorsthatinfluencethetwoparametersoflow-Ewindowsarediscussedandthemechanismofwhylow-Ewindowscansavebuildingenergyisdiscussed.Italsogivesanexampleofthesimulationoftheimpactoflow-Ewindowsonair-conditioningandheatingenergycostinfourtypicalclimatesinChina.Basedontheresultsofthesimulation,themosteligibleclassoflow-Ewindowsisproposedforeachclimateforthebestenergysavingeffect.

Keywordslow-emissivitywindows;low-E;energy-saving

0引言

減小空調和供暖系統能耗電量降低建筑能耗的重要途徑，而由于玻璃窗引起的空調供暖能耗在整個建筑能耗中占有相當大的比重，減小這部分能耗，是降低建筑能耗的一條行之有效的方法。在我國普遍采用的是單層或雙層普通玻璃窗，能大大降低窗戶的傳熱系數，從而減小由玻璃窗引起的建筑能耗。因此，研究低輻射能窗，并將其用于我國建筑，對于降低我國建筑能耗水平有著重要意義。

1低輻射能玻璃簡介

低輻射能玻璃，即low-E玻璃，是利用真空沉積技術的在玻璃表面沉積一層低輻射涂層，一般由若干金屬或金屬氧化物薄層和襯底組成。普通玻璃的長波熱輻射發射率約為0.8左右，low-E玻璃長波熱輻射發射率最低可達到0.04，對長波熱輻射光譜有很強的反射作用。并可調整制造工藝制造出各種不同光學性能的產品，如對太陽光有不同透過率的高透過low-E玻璃、低透過low-E玻璃等，見表1。但一般來說，都對可見光透過率影響不大。

表1玻璃材料

Table1Glass

編號厚度D/mmTsolTirEmis1Emis2K

高透30.60600.8400.0920.9

低透30.35400.8400.0920.9

普通30.83400.8400.8400.9

內Low-E30.60600.8400.0880.9

外Low-E30.60600.0880.8400.9

2低輻射能窗的傳熱原理

2.1窗的物理傳熱模型

在有太陽輻射的情況下，考慮有N層玻璃的窗戶，忽略通過窗框的傳熱與玻璃邊緣和窗框之間的傳熱，可以認為窗戶僅由N層玻璃和N-1個密閉空間組成。假設每層（如第i層）玻璃有3個節點：第i層的中心節點i、第i層的兩個表面節點i，s1和i，s2，如圖1。玻璃本身的熱容量不考慮。窗戶傳熱方式有：和室內外環境的輻射換熱、最外表面強迫對流換熱、最內表面自然對流換熱、玻璃層間的對流換熱和輻射換熱、玻璃層內的導熱以及玻璃對太陽能的吸收。太陽光一部分直接透過窗戶進入室內，還有一部分是由各層玻璃的中心節點吸收太陽能量后，以點內熱源的形式向室內傳熱。玻璃窗熱性能用總傳熱系數U和太陽得熱系數SHGC（SolarHeatGainCoefficient）來表征。

圖1窗戶計算模型

Fig.1Schematicsofthewindow

2.2傳熱系數U

窗戶的總傳熱系數U是指在單位溫差下通過單位面積窗戶所傳遞的熱量。因此，U就是上述窗戶有傳熱熱阻之和Rtota的倒數，即：

（1）

由于對流、輻射傳熱的熱阻是溫度的函數，因此應首先通過求解各個節點的熱平衡方程來確定窗戶各層玻璃的溫度值。在穩態傳熱情況下，對任意節點，流入流出該節點的凈熱流量為零。對于有N層玻璃的窗戶，有N個中心節點和2N個表面節點。

2.2.1節點溫度的確定

第i層玻璃的中心節點熱平衡方程：

（2）

式中，Ri-1、Ri+1分別為第i中心節點與第（i+1）中心節點之間、第i中心節點與第(i+1)中心節點之間的換熱熱阻，即玻琉層內的導熱、層間的對流換熱和輻射換熱的熱阻之和，它們分別為：

（3）

（4）

第i層玻璃兩個表面節點i,s1、i,s2的熱平衡方程：

（5）

（6）

溫度求解是一個迭代過程。首先設定N個中心節點溫度，解出2N個表面節點溫度，再以此求出熱阻和熱流，并解得下一步的中心節點溫度。重復此過程，直到求出斂解。

2.2.2對流換熱

外表面的對流換熱系數是風速和風向的函數：

迎風情況下，若風速υ大于2m/s，hc,out=8.07υ0.605(7)

若風速小于2m/s，hc,out=12.27(8)

背風情況下，hc,out=18.64(0.3+0.05υ)0.605(9)

對垂直安裝的窗戶，內表面對流換熱系數是溫差的函數：

hc,in=1.77(TN,s2-Tin)0.25(10)

各個層流間對流換熱系數hc,i=λ×Nu/ωi=1,N-1(11)

對于Ra＜2×105

Nu=[1+(0.0303Ra0.402)11]0.091(12)

2.2.3輻射換熱

對N層玻璃組成的具有2N個表面的系統，若各層間填充的氣體對長波熱輻射無吸收，則長波熱輻射能量在各層間傳遞的過程中沒有損失。對于第j與（j+1）層玻璃間的空氣層所對應的第（j,s2）和（j+1,s1）兩個玻璃表面，離開某個表面的凈長波熱輻射能量為：

Qrj,s2=Sj,s2+ρj,s2Qrj+1,s1(13)

Qrj+1,s1=Sj+1,s1+ρj+1,s1Qrj,s2(14)

其中，。一般玻璃的長波熱輻射透過率為0，因而ρj,s2=1-εj,s2

所以，窗戶的各輻射換熱熱阻為：

最外表面輻射換熱熱阻（15）

最內表面輻射換熱熱阻（16）

層間輻射換熱熱阻

（17）

窗戶的總熱阻Rtotal為：（18）

由式（15）至（17），玻璃的輻射熱阻與其熱輻射表面的長波熱輻射半球發射率有關，ε越小，輻射熱阻越大，從而增大了窗戶總熱阻。同時，各層輻射熱阻與對流換熱熱阻并聯，因而ε減小對窗戶總熱阻的影響，也和與其并聯的對流換熱熱阻的大小有關，該對流換熱熱阻越小，ε增大總熱阻的程度也越小。因此，安裝窗時要考慮low-E面的安裝位置，使它位于對流換熱熱阻較大的表面。

2.3太陽得熱系數SHGC的求解

來源于太陽輻射的室內得熱量一部分是直接透過窗戶進入室內的，還有一部分是各層玻璃吸收太陽能量后，作為一個獨立的小熱源，向室內放出的熱量。所以，SHGC可寫為：

（19）

式中，βi是該層吸收的太陽能量向室內流入的比例，等于該玻璃層中心節點以外的總熱阻與整個窗戶總熱阻之比，為：

（20）

所以，室內得熱量Q=U(Tout-Tin)+SHGC×I(21)

3窗戶傳熱性能分析

使用LBL1994年了出品的Window4.1軟件[2]，計算了幾種窗戶的性能參數并進行比較，所計算的窗戶包括單層和雙層的普通玻璃窗及low-E玻璃窗。所計算工況見表2，所使用的玻璃的物性說明見表1，所計算的窗戶種類及計算結果見表3。從計算結果可以分析得知下述結論。

表2模擬計算條件

Table2Thesimulatedconditions編號工況描述

A有太陽入射，垂直入射強度為783W/m2,室外溫度-17.8℃，室內溫度21.1℃，風速6.7m/s，迎風

B有太陽入射，垂直入射強度為783W/m2,室外溫度31.7℃，室內溫度23.9℃，風速3.4m/s，迎風

C計算U：無太陽，室外溫度-17.8℃，室內溫度21.0℃,風速6.7m/s,迎風。

計算SHGC，垂直太陽入射強度為783W/m2，室外溫度31.7℃，室內溫度23.0℃，風速3.4m/s，迎風

表3窗戶種類和計算結果（U：W/（m2℃）;T:℃）

Table3Thecalculatedvalueforthedifferentwindows

編號層數所用材料冬季工況夏季工況

外層內層USHGCT1,s2USHGCT2,S2

1a1普通6.290.85-6.55.850.8631.9

1b1內low-E3.860.63-7.43.270.6336.4

1c1外low-E6.120.64-4.75.510.6533.1

2a2普通普通2.820.7612.53.130.7632.4

2b2內low-E普通1.770.5716.61.820.5730.7

2c2普通外low-E1.760.6020.71.840.6134.3

2d2外low-E普通2.780.5611.63.010.5731.8

2e2普通內low-E1.870.5915.92.360.6043.2

3.1低輻射涂層（low-E層）可以降低窗戶的傳熱系數

low-E材料的應用能夠降低窗戶的傳熱系數U，結果見表3。如有low-E層時U值最大可降低約50%，但low-E層位置不同，降低窗戶傳熱系數的作用不同。

3.2low-E層位置對傳熱系數有重要影響

從表3可以看出，對于單層玻璃窗，low-E層（ε=0.088）在室內側和在室外側時，其傳熱系數有很大差別。表3中所計算的窗戶，除low-E層位置不同外，其它參數均相同。在相同工況下，編號為1a、1b和1c的三種窗，1b的傳熱系數要比1c的低約40%；而1a和1c的傳熱系數幾乎相同，即此時low-E幾乎沒有起到作用。對于雙層玻璃窗也具有同樣的情況。可見ε對U的影響與low-E面的位置有關。對單層玻璃窗，low-E層的最佳位置是室內側；對雙層玻璃窗，low-E層的最佳位置則是中間空氣層的內或外側。

3.3ε、τ值和SHGC的影響

ε（ε是窗戶的low-E面的長波熱輻射發射率）和τ（τ是窗戶的法向總太陽透過率）對U和SHGC的影響與玻璃窗的結構、形式，即玻璃層數、low-E層的安裝位置等因素有關，下面探討在這些因素一定時，ε、τ對U和SHGC的影響。圖2和圖3分別為反映ε、τ與U和法向SHGC的關系的等值線圖，其中，窗戶的形式是表3中的2c（雙層窗low-E面中置），計算工況為表2中的工況C。

對U起決定性影響因素的是ε，ε值的變化改變了總熱阻中的輻射阻部分，從而達到了改變傳熱系數U的目的。ε值越小，輻射熱阻越大，U也越小。不同τ值下，各玻璃層吸收的太陽能量不同，使得玻璃窗各節點的溫度分布不同，從而對應的U值不同，但τ對U的影響很小，如圖2示。

圖2雙層窗U-ε、τ等值線

Fig.2Theisolinefordoublewindow

SHGC主要受τ影響，τ越大，SHGC相應越大，而ε對SHGC的影響主要在于ε改變了各層玻璃的熱阻，從而改變了各層所吸收的太陽能量中流入室內的比例。由圖3可以看出，SHGC基本上只與τ有關。

圖3以層窗SHGC-ε、τ的等值線

Fig.3TheSHGCisolinefordoublewindow

3.4low-E層降低了熱負荷的波幅

圖4繪出了哈爾濱冬季某日逐時室內得熱量Q（計算式見21），設室內溫度恒為20℃，進入室內熱量為正。由圖可見，使用low-E窗戶，一天的得熱量波動小于普通窗戶，可削弱室外環境變化對室內環境的影響，使得用于維持室內恒定舒適環境的能耗也相應降低。Low-E窗戶的傳熱系數U降低的同時，由于它本身材料的光學特性，SHGC也隨之降低，這對于冬季工況要求盡量利用太陽輻射能是矛盾的。有low-E層玻璃窗白天雖然U值降低，但同時太陽得熱也降低。圖4中可以看到，有low-E的雙層窗（2b）白天太陽得熱的降低值大于U值降低所減少的失熱量，因此白天時對太陽能利用效果不如沒有low-E層的普通雙層玻璃窗（2a）；但單層玻璃窗（1b）則與雙層相反，這主要是因為對單層來說，U值的降低起主要作用。從全天效果來看，有low-E層的窗戶還是比普通窗戶節能。

圖4哈爾濱冬季某日室內逐時得熱量

Fig.4ThesolargaininHarbin

4低輻射能玻璃對建筑全年能耗的影響

如前所述，U和SHGC只是反映在某一特定工況下的玻璃窗性能的靜態參數，而不能反映全年氣象條件波動下玻璃參數的變化以及這種變化對建筑能耗的影響。因此，要分析低輻射能窗對建筑能耗的影響，就應該對由玻璃引起的空調和供暖負荷進行全年模擬。用傳遞函數法進行負荷模擬一個例子，通過模擬來分析使用低輻射能玻璃的節能效果。

4.1模擬房間描述和負荷計算方法

選取了編號1b的單層low-E窗以及編號2b的雙層low-E窗兩種形式進行負荷模擬計算。與之比較的普通玻璃物性見表1。Low-E玻璃厚為3mm，普通表面的長波熱輻射發射率ε均為0.84，low-E表面的ε值范圍為0.04到0.7，窗戶的太陽透過率τ取值范圍分別為單層窗戶0.04到0.7；雙層窗戶0.04到0.6。實際的U值隨室內外氣象條件等因素而隨時變化，但是全年的波動范圍不大，因此在得熱量計算中采用了工況C下的定值；τ和SHGC則進行了逐時計算。

所計算的房間模型為重型結構[4]，朝南一面全部為玻璃窗，其余5面均為室溫恒定的相鄰房間。其面積為21.6m2，其凈空尺寸：長×寬×高為6m×3.6m×3m。南面玻璃凈面積為9m2。據實測驗結果，該房間的輻射型得熱傳遞函數系數為V0=0.32，V1=-0.25，W1=-0.93，傳導型得熱傳遞函數系數為V0=0.68,V1=-0.61,W1=-0.93。求得冬夏兩季的逐時空調負荷再相加（根據ASHRAEHandbookofFundamentals,1993），可求得全年的空調能耗。冬季設計室溫為20℃，夏季設計室溫為25℃，允許室溫波動范圍均為±1℃，冬夏兩季均來用熱泵式空調，同時不考慮室內設備和照明產熱。

4.2計算結果及其分析

為能反映低輻射能玻璃的節能效果，引入了一個新的參數--節能百分比

，單層窗與單層普通玻璃窗進行比較，雙層窗與雙層普通玻璃窗進行比較。η可以充分反映單位面積低輻射能玻璃窗的節能效果，而不用考慮負荷絕對量值的大小，η值越大說明節能效果越顯著。圖5、6是哈爾濱、廣州二地采用不同材料的low-E窗的情況下（根據1999年清華大學的建筑能耗分析用氣象數據生成系統MEDPHA），，η與ε、法向τ的關系的等值線圖。

圖5單層窗η-ε、τ等值線圖

Fig.5Theηisolineformonolayerwindow

圖6雙層窗η-ε、τ等值線圖

Fig.6Theηisolinefordoublewindow

1)哈爾濱

氣溫較低，太陽輻射強度較小。由圖看出，采用單層窗時ε值越小，τ值越大，節能效果越好；采用雙層窗時ε越小越好，而τ值應適中。這是因為單層窗U值較大，由溫差引起的傳熱量很大，冬季能耗是主要部分。而雙層窗U值較小，溫差傳熱量在總傳熱量中所占比例減小，冬季能耗在全年能耗中所占比例降低；太陽得熱對全年能耗的影響比單層窗顯著，如果τ值太大，會增大夏季能耗，反之，若τ值太小，會增大冬季能耗。

2)廣州

冬夏兩季氣溫比北方明顯增高，輻射強度也較大，且夏季輻射尤為突出，減小夏季供冷負荷是主要矛盾，冬季供暖量非常小，太陽得熱對負荷的影響非常大。由圖看出，全年能耗與τ值關系密切，τ越小，能耗越小，而在保證一定小的τ后，能耗基本與ε值大小無關。

由所得的η值可見，無論是北方還是南方地區，使用低輻射能玻璃都不同程度地節省了全年的空調能耗。

5結論

1)低輻射能玻璃是否全年節能與地區有關

低輻射能玻璃的節能是由于ε主要影響傳熱系數U，從而影響由溫差引起的對流傳熱和輻射傳熱。對于氣候寒冷的北方地區，采用低輻射能玻璃有明顯的節能效果，ε越小，全年能耗節省情況越佳。而在南方，由太陽輻射引起的空調能耗是全年能耗的主要部分，ε值的變化僅減小傳熱系數U，對這部分能耗影響不大。南方使用low-E玻璃造成的節能效果，除U的降低是一個因素之外，最主要的原因是low-E玻璃的材料特性使它對太陽透過，相對于普通玻璃必定有一定程度的削弱。所以在南方，單純的ε值減小對節能作用不顯著，如果能夠用其它措施（如內、外遮陽）來降低太陽得熱的話，可以不使用low-E玻璃來達到相同程度的節能效果。但如果要求較好的視野，例如商用建筑采用大面積的玻璃幕墻，low-E玻璃是很好的選擇，在保證自然采光的同時可降低空調能耗。

2)室內熱源的影響

在計算空調負荷時，省去了設備和照明負荷。但在實際應用中，如果采用的低透玻璃減小了太陽光進入房間的強度，使得房間內必須采用人工照明的情況，由于提供相同照度人工照明造成的負荷更大，可能會出現采用低透玻璃夏季空調負荷反而增大的情況。所以在確定低透的low-E玻璃的透過率時，要結合房間功能等因素綜合考慮。

3)根據具體情況決定是否選用low-E玻璃窗

使用low-E玻璃窗，不一定符合夏季工況的要求，反之亦然。所以，在具體選用low-E窗戶時，僅有U和SHGC這兩個靜態參數是不夠的，應根據具體氣候、建筑類型等因素綜合考慮。對于氣候較寒冷、全年以供暖流為主的地方，由于室內外溫差大，以降低傳熱系數U為主；而對于氣候炎熱、太陽輻射強、全提以供冷為主的地方，可選擇SHGC較低的low-E窗戶種類和安裝方

式。有條件的話，應進行全年負荷的模擬計算，選取用合適的U和SHGC的組合以及窗戶的適當安裝方式。

本次模擬的房間在結構上屬于重型結構，其它結構和類型的建筑還沒有進行模擬，這是下面有待進行的研究，以便分析不同建筑對窗戶使用的不同要求。同時，本次模擬采用的空調系統是熱泵式空調，這與我國大部分地區的供暖與供冷實際情況并不完全符合，這也有待于進一步研究改進。

符號U-總傳熱系數，W/（mm2/℃）Emis2-玻璃內表面長波熱輻射發射率下標

R-熱阻，mm2·℃/Wυ-室外風速，m/si-第i層玻璃的中心節點

T-溫度，℃I-太陽入射強度，W/m2i,s1-第i層玻璃外表面節點

Q-熱流量，W/m2希臘字母i,s2-第i層玻璃內表面節點

h-換熱系數，W/(m2℃)λ-空氣的導熱系數，W/(m℃)c-對流換熱

D-玻璃的厚度，mmω-空氣層的厚度，mmr-輻射換熱

K-玻璃的志熱系數，W/(m℃)ρ-表面長波熱輻射半球反射率k-玻璃層的導熱

Tir-玻璃的長波熱輻射透過率ε-表面長波熱輻射半球反射率total-整個窗戶

Tsol-玻璃的太陽透過率τ-總太陽透過率in-室內環境

Emis1-玻璃外表面長波熱輻射發射率α-玻璃的太陽吸收率out-室外環境

參考文獻

1)ArastehDK,ReillyMS,RubinMD."AversatileprocedureforcalculatingheattransferthroughWindows".ASHRAETransactions,1989,95,(2):755-765.

篇10

一、我國建筑節能現狀

目前，建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列，成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。我國建筑不僅耗能高，而且能源利用效率很低，單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出2倍～3倍。僅以建筑供暖為例，北京市在執行建筑節能設計前一個采暖期的平均能耗為32瓦/平方米，執行節能標準后，一個采暖期平均為21瓦/平方米，而相同氣候條件的芬蘭一個采暖期的平均能耗僅為11瓦/平方米，因建筑能耗高，僅北方采暖地區每年就多耗煤1800萬噸，直接經濟損失達70億元，我國現階段城市房屋建筑中普遍存在圍護結構保溫隔熱性和氣密性差，供熱空調系統效率低下等問題，以占我國城市建筑總面積約60%的住宅建筑為例，采暖地區城鎮住宅面積約有40億平方米，2000年采暖季平均能耗約為25kg煤/平方米，如果在現有基礎上實現50%的節能，則每年大約可節省0.5億噸煤。2006年底，全國政協調研組就建筑節能問題提交的調研數據顯示：按目前的趨勢發展，到2020年我國建筑能耗將達到10.9億噸標準煤。建筑節能要求十分緊迫。

二、建筑節能存在問題

1.我國建筑能耗高，制約經濟發展。建筑能耗約占社會總能耗的三分之一，我國建筑能耗的總量逐年上升，在全社會總能耗中所占的比例已從上世紀70年代末的10%，上升到近年的30%，而這“30%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例，如果再加上建材生產過程中耗掉的能源(占全社會總能耗的16.7%)，和建筑相關的能耗將占到社會總能耗的46.7%。而國際上發達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的35%左右，以此推斷，隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，我國建筑耗能比重最終還將上升到35%左右，建筑耗能已成為我國經濟發展的軟肋。

2.高耗能建筑比例大，加劇能源危機。現在我國每年新建房屋20億平方米中，99%以上是高能耗建筑；而既有的約430億平方米建筑中，只有4%采取了能源效率措施，單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上。根據測算，如果不采取有力措施，到2020年中國建筑能耗將是現在3倍以上，潛伏巨大能源危機。

3.我國建筑節能狀況落后，亟待改善，上世紀70年達國家開始致力于研究和推行建筑節能技術，而我國卻忽視了這一環節，例如，我國建筑外墻的傳熱系數是發達國家建筑外墻傳熱系數的3倍～5倍，外窗傳熱系數是2倍～3倍，屋面傳熱系數是3倍～6倍，因此在這一環節上，我國與發達國家存在較大差別。

三、我國建筑節能發展緩慢的原因分析

多年來，我國開展了相當規模的建筑節能工作，主要采取先易后難，先城市后農村，先新建后改進，先住宅后公建，從北向南逐步推進的策略，但是到目前為止，建筑節能仍然在試點，示范層面上，原因如下：

1.建筑節能開發建設成本高，初期投資比較大，國家沒有鼓勵政策。開發商在建筑節能投入上積極性不高。

2.設計人員對節能建筑設計和施工技術尚未系統化、標準化、相關規范不健全，建筑從業人員的節能意識淡薄。

3.政府部門對建筑節能工作的重要性和緊迫性認識不足，組織管理不力，法規配套不全。

4.建筑節能材料，工藝技術發展緩慢。

5.國家對建筑節能的規范還沒有列入強制執行的范疇。

6.建筑節能的政策支持不夠。

四、建筑節能的方法

1.墻體保溫。墻體保溫分為外保溫和內保溫，保溫材料可以用聚苯板或膠粉聚苯顆粒。目前較成熟的外墻外保溫技術主要有外掛式外保溫、聚苯板與墻體一次澆注成型、聚苯顆粒保溫料漿外墻外保溫等。節能保溫墻體技術中還有將墻體做成夾層，把珍珠巖、木屑、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可現場發泡)等填入夾層中，形成保溫層。

2.外墻門窗保溫。一般情況下，建筑物的熱交換，70%通過門窗，30%通過墻體和屋面。現在居室使用的門窗有單層和雙層，雙層保溫隔音效果好于單層門窗材料。有木門窗、鋼門窗、鋁合金門窗，塑鋼門窗，木門窗很少用在外墻上，塑鋼木門窗熱傳導效果明顯好于鋁合金和鋼門窗。玻璃安裝有單層和雙層玻璃，有一般3mm或5mm普通玻璃、藍寶石玻璃、雷射玻璃、中空鍍膜玻璃等，在隔聲、隔熱、節能、減少室內溫差，提高采光性方面，中空鍍膜玻璃效果最佳。中空玻璃在國外建筑物中已得到普遍應用。

3.地板、屋頂保溫。選擇地板、屋頂保溫材料的同時，增加地板、屋頂保溫層厚度可以提高保溫隔音效果。

4.改變建筑設計布局，提高建筑節能效果。設計應從建筑選址、分區、建筑和道路布局走向，建筑方位朝向、建筑體型、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行研究。如設計住宅小區時，在總建筑面積不變的情況下，低密度、高容積率對節能有利，要選擇在采光、通風條件比較好的地段進行建設，建筑物還應有良好的朝向。設計時還應注意窗墻面積比、遮陽效果、及房間的朝向。設計達到布局合理，有利于提高建筑節能效果。

5.太陽能源與建筑有機結合。現在的建筑設計中建筑師大都考慮的是建筑的造型、美觀、適用及與周圍的環境協調，面對建筑的耗能與節能卻考慮較少。而在現代住宅建筑中要求設計人員的設計要體現“四性”：即可負擔性(盡量降低造價，讓老百姓買得起)；可居住性(居住安全、舒適、健康)；可適應性(可滿足日常生活及將來的變化)；可持續性(實現資源消耗最低，再生資源最多)。而太陽能源是最好的可持續利用的再生能源，從長遠來看，比燃氣、電器具有更安全、清潔、價格便宜的優勢。太陽能源取之不盡，在設計中增設太陽能設施，建筑成本增加少，但節能效果很好。

但是，目前太陽能源在建筑中的利用率還很少，即使常年日照多的地區大多也只是在屋頂上安裝一些太陽能熱水器來滿足家庭熱水的需要，而利用太陽能源來照明、取暖，制冷就更少。所以太陽能應用技術應該作為一項專業技術進入到工程設計的范疇，這樣就可以從一開始的設計規劃中占有一席之地，從而進入并跟蹤整個設計全過程，在與相關專業的配合過程中，完成自己的專業設計，使太陽能就像其他建筑部件、構件一樣，最終也會成為建筑的一個部件，真正體現出建筑與太陽能工程的一體化，使建筑與太陽能的有機結合及能源的節約從建筑的最初設計開始做起。

太陽能建筑一體化技術已成為一項新興而熱門的技術，它是實現建筑與能源可持續發展的必然產物，是太陽能應用領域擴展的需要。把太陽能同建筑結合起來，把幾千年來房屋只是人類居住、遮風擋雨、避寒暑的簡單場所發展成具有獨立能源、自我循環式的新型建筑，這也是人類進步和社會、科學技術發展的必然。

6.建筑采暖實行分戶計量收費。實施建筑采暖計量收費是由過去的按面積收費轉向按用熱量收費的制度改革，是節約能源，提高住戶用熱的舒適度，改善大氣質量和生態環境的重要途徑。20世紀70年代，西歐和北歐等國家為了應對世界范圍的能源危機，在建筑采暖用能方面采取了提高建筑的保溫性能以降低能耗，推行按熱計量收費的制度以節約能源的措施。90年代原蘇聯解體后，東歐國家隨著政治經濟體制的變化，在引進西歐、北歐先進供熱技術的同時，也開始進行收費制度的改革，由原來的包費制改為按計量收費。這些國家的經驗都說明，采用按熱量計量收費后，可節約能源20%～30%。我國自20世紀80年代末90年代初，特別是最近幾年，一些供熱企業就已開始旨在改進供熱二次系統，實現按熱計量收費的研究和試驗，以節約能源，減輕大氣污染，促進供熱行業面向市場經濟。遵循市場經濟規律，把熱作為商品，由用戶自行調節控制和使用，并按實際使用熱量合理收費，才能充分調動供熱和用熱雙方的積極性，并對節約能源起到促進作用，因此，實行分戶供暖，按實際熱計量進行收費已經勢在必行。

7.推廣使用節能燈，推行“綠色照明”工程也是建筑節能的重要內容。家用小功率的高效節能燈具，其發光效率比普通白熾燈高4倍以上，使用壽命長5倍至10倍，節電效率達70%～80%。

五、我國建筑節能發展對策

1.各級政府要提高認識，轉變職能，把建筑節能列入國家和各省市，決策層的重要議程。建筑節能必須首先由政府主導,由國家通過法律強制實施,這一點已經被發達國家的實踐所證明。據建設部科技司副司長武涌透露,建設部目前正在完善建筑節能體制、機制、法制的建設,并將出臺經濟激勵政策。

2.各省市組建建筑節能、設計研究領導機構。各地建設局，有關單位組建市建筑節能領導小組，負責推廣建筑節能的方法，組織協調和監督管理。

3.各省市制定經濟扶持政策，加大對建筑節能資金投入，建立完善建筑節能的經濟激勵政策，鼓勵建設節能工程。以實現在2020年新建建筑節能65%的目標，不執行節能標準的建筑設計、施工單位將受到不同程度的處罰。

首先，政府應提供必要的啟動經費支持建筑節能項目的推廣；對高能耗的建筑制定相應的處罰措施，包括新建筑不準開工，已有建筑分段能耗收費（高出行業標準一定范圍后的能耗采用高收費）等；對節能建筑采取獎勵措施，包括可再生能源使用中的優惠政策，轉移高峰用電的優惠政策，節能建筑星級標準（對能耗少的節能建筑發放星級標識）等。設立建筑節能監察辦公室，對新建建筑和已有建筑進行能耗評估，對于高能耗建筑不予審批或限期整改。由于大量建筑在規劃和設計階段就注定是高能耗建筑，因此在建筑的規劃審批時應加強建筑節能內容。同時應在建筑設計、實施和運行的各個階段定期監測建筑的能耗情況，逐步縮小高能耗建筑的存在空間。超級秘書網

其次是建立住宅建筑能耗標準星級制度，積極推動供熱收費體制改革試點，用市場方式催生更多的節能住宅建筑。根據對住宅建筑能耗的評估結果，用能耗星級標準將建筑節能的效果直觀地告訴住宅消費者，引導大眾消費節能的住宅建筑，從而推動節能住宅建筑的市場化運作。建立不同類型商業建筑能耗標準星級制度，積極推廣各種節能技術，降低商業建筑的能耗。

4.各地區積極推廣和使用新型建筑節能材料，大力宣傳建筑節能的主要意義，廣泛宣傳“設計標準”。

5.新建和改建建筑節能工程，各級政府應通過公開招標方式選擇有實力、有經驗的企業作為重點節能工程承包商，搞好節能建筑合同管理，保證節能建筑按合同完成，同時保證節能改造承包商應得利益。

參考文獻：