¿Está pensando en la conservación de energía en los edificios desde múltiples perspectivas?
A medida que el número de edificios en nuestro país sigue aumentando, el consumo de energía de los edificios también está aumentando. En 2000, el consumo de energía comercial de los edificios de China representó el 27,8% del consumo de energía comercial del país, que fue del 1. A medida que mejoren los niveles de vida de las personas y el uso de acondicionadores de aire se vuelva cada vez más común, el consumo total de energía de los edificios y su proporción seguirá creciendo, y la carga energética del país será cada vez más pesada. El rápido crecimiento económico ha traído riesgos cada vez mayores para el medio ambiente natural y la situación se ha vuelto cada vez más grave. En tales circunstancias, la conservación de energía en los edificios debe revertirse lo antes posible, y el progreso general ha sido lento durante mucho tiempo. Según el esquema del "Décimo Plan Quinquenal" para la conservación de la energía en los edificios del Ministerio de la Construcción, se logrará un desarrollo a gran escala, poniendo cada vez más de moda los edificios energéticamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente, creando un buen ambiente de trabajo y de vida para la gente. y permitir el desarrollo sostenible a largo plazo de la economía y la sociedad. La conservación de la energía en los edificios es un proyecto sistemático que involucra una amplia gama de contenidos. Basándonos en la situación actual en el país y en el extranjero, analizamos la conservación de energía en los edificios desde múltiples aspectos y ángulos.
1. Políticas y regulaciones
1.1 Formular leyes y regulaciones para el ahorro de energía en los edificios y mejorar el sistema de gestión del ahorro de energía en los edificios Después de la crisis del petróleo en la década de 1970, los gobiernos de varios países. Los países han formulado e implementado sucesivamente regulaciones basadas en sus propias características. Una serie de leyes y regulaciones de conservación de energía en edificios estipulan claramente la conservación de energía en edificios, y se ha establecido un sistema completo de gestión de energía como garantía para la implementación de estas políticas. Canadá promulgó una nueva ley de conservación de energía en edificios ya en 1972; Alemania Occidental promulgó una ley de conservación de energía en edificios en 1976; Suecia implementó regulaciones obligatorias de conservación de energía; Francia promulgó leyes y regulaciones sobre conservación de energía en edificios residenciales; sobre conservación de energía en edificios residenciales en los últimos 10 años. La implementación de las leyes correspondientes ha llevado al rápido desarrollo del trabajo de conservación de energía en edificios. Japón es el país con el sistema de gestión de ahorro energético más completo. Ha establecido un conjunto completo de agencias de gestión de energía y agencias de consultoría desde el gobierno hasta los gobiernos locales para especializarse en cuestiones de conservación de energía. Además, en general se han creado organizaciones privadas de centros de ahorro de energía para intercambiar experiencias entre sí. La investigación de arriba hacia abajo sobre conservación de energía en edificios a nivel nacional en Japón ha logrado buenos resultados.
1.2 Desarrollar estándares de ahorro de energía para edificios basados en condiciones reales para garantizar la implementación de sistemas de certificación y etiquetado de edificios de ahorro de energía.
a) Porque tenemos un territorio extenso y climas diferentes. De acuerdo con la norma nacional de mi país "Estándar de zonificación climática de edificios GB 50178-1994"2, el sistema de zonificación climática de edificios de mi país se divide en cinco regiones, a saber, áreas frías severas, áreas frías, verano caluroso e invierno frío, verano caluroso y cálido. zonas invernales y zonas templadas. La conservación de energía en los edificios está estrechamente relacionada con las condiciones climáticas. Las diferentes condiciones climáticas tienen diferentes requisitos para el aislamiento de los edificios. Los requisitos de aire acondicionado y calefacción en diferentes regiones son los siguientes: en las zonas frías predomina la calefacción, y se considera aire acondicionado cuando los requisitos son altos, en zonas con veranos calurosos e inviernos fríos, calefacción y aire acondicionado; acondicionamiento y calefacción; las zonas con veranos calurosos e inviernos cálidos están dominadas por el aire acondicionado. Considere la posibilidad de calentar cuando la demanda sea alta; en zonas templadas, algunas áreas requieren calefacción o calefacción/aire acondicionado; Por lo tanto, en los estándares de ahorro de energía de los edificios, el coeficiente de transferencia de calor (o resistencia térmica) de la envolvente del edificio también es diferente.
b) Debido a los diferentes usos de los edificios, los requisitos para el aislamiento térmico de los edificios también son diferentes, por lo que los estándares de ahorro de energía de los edificios también son diferentes. Los edificios con diferentes usos en la misma zona no deben proponerse todos según el mismo modelo debido a las diferentes condiciones de uso. Y los requisitos para edificios residenciales y no residenciales son diferentes, y los requisitos para diferentes tipos de edificios dentro de edificios no residenciales también son diferentes.
c) Debido al diferente desarrollo económico en varias partes de nuestro país, las diferencias entre el este y el oeste, y las diferencias entre las zonas costeras y las zonas del interior, las normas que se requieren formular son diferentes o las El tiempo de implementación es diferente.
d) Implantar sistemas de certificación y etiquetado de edificios para el ahorro energético. La identificación y certificación de edificios que ahorran energía es una de las estrategias importantes implementadas por el gobierno en la construcción de edificios.
A través de la evaluación e identificación de la eficiencia energética de los edificios, el público puede comprender más fácilmente el consumo de energía o el impacto ambiental de los edificios, lo que lleva a los constructores a utilizar la eficiencia energética de los edificios como indicador de marketing. En el extranjero, existen muchos planes para evaluar y etiquetar productos que ahorran energía, a menudo iniciados por los gobiernos centrales y locales, asociaciones industriales y terceros (como organizaciones medioambientales y asociaciones de consumidores). Actualmente, 37 países en el mundo han implementado el "etiquetado" y 34 países están utilizando estándares de eficiencia energética. La práctica ha demostrado que mediante la certificación y el etiquetado de eficiencia energética se pueden lograr los siguientes efectos: ahorrar energía: limitar el crecimiento energético pero no el crecimiento económico; facilitar la cuantificación de los beneficios y orientar a los consumidores; Ahorra energía El efecto es muy obvio. Dado que muchos países desarrollados tienen una rica experiencia en conservación de energía, podemos aprovechar lo mejor de ellos basándonos en la realidad.
1.3 Adoptar incentivos económicos para proporcionar el apoyo financiero necesario para la conservación de energía en los edificios.
A juzgar por la experiencia de los países desarrollados de todo el mundo, si no existe una política sustancial de incentivos económicos y el apoyo financiero necesario para la conservación de la energía en los edificios, y se basa únicamente en el comportamiento voluntario de los usuarios y desarrolladores y en la aplicación de la ley, Los nuevos edificios pueden desempeñar un cierto papel, pero no tienen ningún efecto en las modernizaciones de ahorro de energía de los edificios existentes. El gobierno debe hacer pleno uso de los medios fiscales y tributarios y adoptar una serie de medidas de incentivo económico para promover el progreso fluido de la conservación de energía en los edificios.
2. Medidas técnicas
2.1 Ideas de planificación general para el ahorro de energía La planificación general de un gran número de edificios residenciales enfatiza el principio de "orientado a las personas, el medio ambiente primero", al tiempo que es satisfactorio. La aplicabilidad y durabilidad de la casa también enfatiza la "unidad" y se centra en los tres temas principales: medio ambiente, ahorro de energía y protección del medio ambiente para mejorar la calidad del espacio habitable y realzar la marca de la ciudad.
2.2 Medidas de ahorro energético en el diseño arquitectónico Además de garantizar la seguridad, el confort, la inteligencia y el entorno ecológico del edificio, los edificios modernos también deben prestar atención al uso eficaz y la conservación de la energía.
2.3 Tecnología de ahorro de energía para la envolvente del edificio La tecnología de ahorro de energía para la envolvente del edificio se refiere a la adopción de medidas como el aislamiento de las paredes (aislamiento externo, aislamiento interno, autoaislamiento y aislamiento tipo sándwich), puertas, ventanas y techos. Ahorro para reducir el consumo energético del edificio. Por ejemplo, el ahorro de energía de los edificios residenciales consiste en lograr el objetivo de un ahorro de energía del 25% en comparación con los edificios residenciales tradicionales mediante el diseño de ahorro de energía de la estructura envolvente. A través del diseño de ahorro de energía de los equipos combinados, el objetivo es reducir el. Se alcanza el consumo total de energía de los edificios residenciales en un 50%. Para 2010, el ahorro de energía es del 65% según los estándares de diseño.
2.3.1 El aislamiento de la pared externa utiliza un material adhesivo para fijar una capa de material aislante en el exterior de la estructura de la pared principal y aplica mortero u otra decoración protectora en el exterior del material aislante. En áreas donde es probable que se produzcan "puentes térmicos", como las raíces de las paredes exteriores, parapetos, balcones y juntas de deformación, la tecnología de aislamiento de paredes exteriores puede eliminar significativamente la pérdida de calor causada por los "puentes térmicos". Los principales métodos utilizados actualmente son: aislamiento de paredes exteriores de mortero de aislamiento de paneles de poliestireno, aislamiento de paredes exteriores de hormigón moldeado in situ de paneles de poliestireno, aislamiento de paredes exteriores de mortero de partículas de poliestireno, etc. El aislamiento de paredes interiores consiste en cubrir el interior de la estructura de la pared con una capa de material aislante, que se fija en la estructura de la pared mediante adhesivo y sirve como capa protectora y superficie decorativa para el exterior del material aislante. El autoaislamiento de la pared significa que la conductividad térmica de la propia pared es extremadamente baja, incluso hasta el punto del aislamiento térmico. Por ejemplo, el sistema TEUBERTMAGU2ICF de la casa alemana utiliza módulos de construcción de EPS totalmente aislados, que son a la vez una capa aislante y un encofrado permanente y respetuoso con el medio ambiente, que luego se vierte con hormigón. El muro consta de dos módulos de construcción totalmente aislados con EPS con un espesor interno y externo de aproximadamente 4,5 cm, conectados a través de un puente de conexión (producto patentado), con relleno de hormigón en el medio como muro de carga periférico y muro doméstico. al sistema de muro de corte aislante compuesto de hormigón aislante. Todo el edificio está hecho de hormigón y su rendimiento cumple con los requisitos de las normas alemanas de ahorro de energía en materia de construcción. TEUBERMAGU2ICF es un sistema de muro de corte con aislamiento compuesto con gran integridad, peso ligero (aproximadamente un 50 % más ligero que la estructura de ladrillo y hormigón), buen rendimiento sísmico y larga vida útil: su coeficiente de transferencia de calor es de sólo 0,117 ~ 0,133 w/. Los materiales del sistema son íntegramente cemento, arena, piedra, barras de acero, etc. Reemplazar los ladrillos de arcilla no solo protege los recursos de la tierra, sino que también cumple plenamente con los requisitos de protección ambiental. Es una estructura totalmente de hormigón que puede adaptarse a requisitos complejos de forma y forma del cuerpo, y puede utilizar diferentes módulos de construcción para construir varios estilos de edificios.
2.3.2 Puertas y ventanas que ahorran energía La función principal de las puertas y ventanas de un edificio es controlar las puertas y ventanas para obtener calor razonablemente cuando hay luz solar y reducir la pérdida de calor cuando no hay luz solar. .
2.3.2.1 Los factores que afectan la energía obtenida por puertas y ventanas incluyen:
a) La posición y dirección de la ventana;
b) El diseño del producto de ventana (número de huecos de ventana) );
c) Tipo de vidrio utilizado
d) Número de persianas internas y externas;
El factor que afecta la pérdida de calor de puertas y ventanas en 2.3.2.2 es que la energía térmica a menudo fluye del lado cálido al lado frío. Las puertas y ventanas son los principales contribuyentes a la pérdida de calor. Podemos reducir la pérdida de calor de puertas y ventanas mediante una configuración razonable. Los principales modos de transferencia de energía en las ventanas son la transferencia de radiación, la transferencia por convección y la transferencia por conducción. Además, las fugas de aire también son una parte importante de la pérdida de energía de las ventanas. La emisividad de la superficie del vidrio se puede reducir mediante principios físicos y ópticos, reduciendo así la transferencia de calor radiativo del vidrio. Es decir, el uso de vidrio con bajo contenido de 2E puede reducir la transferencia de calor por radiación. Las pérdidas por conducción en las ventanas se producen principalmente a través del vidrio aislante y los bordes del marco de la ventana. Mejorando los materiales de sellado de bordes, utilizando más materiales de sellado de bordes con aislamiento térmico, como los sistemas de sellado de bordes cálidos de Smiggle, materiales de marcos de ventanas con aislamiento térmico (como puertas y ventanas de acero plástico, puertas y ventanas de aleación de aluminio con puentes rotos, etc.). El diseño de perfiles de puertas y ventanas permite reducir eficazmente estas pérdidas. La pérdida de calor por convección es causada principalmente por el movimiento del gas dentro de la cámara de vidrio aislada. Si el compartimento es demasiado pequeño, se transferirá mucho calor a través del aire. Si la cámara de aire es demasiado grande, el aire caliente en la superficie de vidrio caliente del lado interior aumentará y el aire frío en la superficie de vidrio frío del lado exterior descenderá, formando convección y perdiendo calor interior. El espesor óptimo de la junta de vidrio aislante que puede lograr una pérdida por convección mínima debe estar entre 12 y 16 mm. Generalmente se llena con gases especiales como argón y amoníaco para reducir la pérdida por convección y es adecuada para diferentes espesores de junta.
2.3.3 Aislamiento del tejado y ahorro energético El tejado es una parte clave de la parte superior del edificio que está en contacto directo con el mundo exterior. Su aislamiento es de gran importancia para la conservación energética del edificio. Para lograr el ahorro de energía, el techo se puede equipar con una barrera de vapor y una capa intermedia de aire cerrada, y se puede seleccionar una variedad de materiales aislantes como tableros de perlita expandida hidrofóbica, tableros de poliestireno de cemento y tableros de poliestireno. Cuando la superficie exterior de la cubierta sea elástica e impermeable se deben utilizar materiales que reflejen la radiación solar. El efecto de aislamiento del techo cubierto con tierra y césped es obvio, y la "combinación de drenaje y impermeabilización de la capa intermedia del edificio" puede eliminar la presión del agua. Agregar placas plásticas cóncavas y convexas y geotextiles a la capa impermeable general desempeña el papel de impermeabilización, drenaje, retención del suelo y filtración de agua. No es solo la capa base para el enverdecimiento, sino también la capa base para prevenir el drenaje del techo, resolviendo el problema. Problemas de goteras en el techo y drenaje y ventilación durante la plantación. Se informa que se utiliza tierra sintética liviana, el espesor del césped es de 20 a 30 cm y la carga es de aproximadamente 100 kgpm 2, lo que aumenta la resistencia térmica y cumple con los estándares de ahorro de energía del Ministerio de Construcción. El proyecto de demostración de un jardín en la azotea de 1.840 m2 en Chicago, EE. UU., puede ahorrar 4.000 dólares estadounidenses en costos de refrigeración cada año.
Los jardines en los tejados tienen una vida útil más larga que las estructuras de tejados tradicionales. Esta capa aislante puede reducir la temperatura interior entre 2 y 3 grados centígrados y es digna de promoción.
2.3.4 Edificio Solar
La energía solar es la energía verde más importante y una energía inagotable del gas natural. Ya en la década de 1930, Estados Unidos inició investigaciones experimentales sobre casas solares y construyó sucesivamente varias casas solares experimentales. A finales del siglo pasado, la moda de los "techos solares" comenzó a aumentar nuevamente en todo el mundo. En los últimos años ha aparecido en los países desarrollados un nivel considerable de "viviendas de consumo energético cero", es decir, todo el consumo energético que requiere el edificio es proporcionado íntegramente por dispositivos de conversión solar fotoeléctrica, lo que lo hace verdaderamente limpio y libre de contaminación. Existen básicamente tres formas de edificios solares: uno es pasivo, que generalmente tiene una estructura simple y no requiere ningún tipo de energía auxiliar. Mediante el diseño racional de la orientación del edificio y el tratamiento adecuado de sus componentes, se utiliza el intercambio de calor natural para obtener y utilizar la energía solar. Los expertos en construcción estadounidenses inventaron el muro solar, que añade una fina capa de paneles de aluminio negro perforado en el exterior de la pared del edificio, que puede absorber el 80% de la energía solar que brilla en la pared. El aire aspirado por los paneles de aluminio se precalienta y se bombea al edificio a través de una bomba situada en la pared, ahorrando el consumo de energía del aire acondicionado central. Se espera que el costo de la instalación de paneles de aluminio se pueda recuperar gracias al ahorro de energía en tres años. Una es una casa solar pasiva y la otra es un edificio activo, que tiene una estructura compleja y un alto costo y requiere electricidad como energía auxiliar. Hay una sala solar activa en la que está dispuesto un colector de aire solar en el techo orientado al sur. El aire caliente pasa a través de la capa de almacenamiento de calor de grava y es enviado a la habitación mediante un ventilador. La fuente de calor auxiliar es un alto horno de gas, que está equipado con un dispositivo de control y ajuste para determinar la relación de entrada de la fuente de calor de acuerdo con la temperatura del suministro de aire. El sistema de recolección de calor solar con tubo de vacío de tubo de calor dividido utilizado en el área de villa ecológica "Jinxiu Villa" desarrollado por Shenyang Huaxin International puede garantizar el suministro de agua caliente las 24 horas, incluso en invierno y días lluviosos. La tasa de ahorro de energía esperada por la utilización de energía solar puede. alcanza más del 60%. El efecto de ahorro de energía es significativo. En tercer lugar, es un "edificio de energía cero" que proporciona toda la energía necesaria para el edificio, con 2 o 3 kilovatios de células solares instaladas en el tejado y conectadas a la red. Sin embargo, debido al precio relativamente alto de las células solares,
2.3.5 La aplicación de nuevos materiales que ahorran energía, la introducción de nuevas tecnologías de producción de materiales de construcción y el desarrollo y producción de energía y energía respetuosas con el medio ambiente. -El ahorro de materiales de construcción son tendencias inevitables en el desarrollo de la industria de materiales de construcción. En lo que respecta a la construcción residencial, el Ministerio de la Construcción ha eliminado claramente algunos productos que no cumplen con los requisitos de conservación de energía, medición y protección ambiental, así como productos de mala calidad, para garantizar que la industria residencial se desarrolle de manera sostenible. dirección de ahorro. Por ejemplo, los ladrillos macizos de arcilla, las ventanas huecas de acero, las puertas y ventanas de troncos, las tuberías galvanizadas, los grifos de hierro fundido, etc. han logrado logros notables en la innovación de materiales para paredes.
2.3.6 Ahorro de energía en HVAC y refrigeración La calefacción, la ventilación, el aire acondicionado y la refrigeración tienen la iniciativa en los edificios y tendrán un gran impacto en la conservación de energía de los edificios y deben tratarse con precaución. El diseño de edificios y habitaciones con aire acondicionado debe seguir los siguientes principios:
a) El plano y la forma del edificio deben ser lo más simples y cuadrados posible, y la longitud de la pared aislante debe ser reducido;
b) Las habitaciones con aire acondicionado deben estar separadas de las habitaciones comunes y estar dispuestas lo más centralmente posible;
c) Habitaciones con aire acondicionado con la misma temperatura interior y Los parámetros de humedad, el rendimiento constante y los requisitos de reducción de ruido deben organizarse uno al lado del otro o arriba y abajo uno frente al otro;
d ) Para evitar la influencia del calor de la radiación solar, trate de evitar el este distribución oeste y distribución del último piso;
e) Trate de evitar habitaciones cercanas a altas temperaturas o alta humedad;
f) Esquinas de los edificios La habitación con aire acondicionado no debe tener ventanas en ambas paredes exteriores para reducir la transferencia y penetración de calor, el área de las ventanas exteriores de la habitación con aire acondicionado debe reducirse tanto como sea posible, y se deben colocar selladores (el nivel de estanqueidad al aire no debe ser inferior al Nivel 2) y parasol; se deben tomar medidas; las ventanas exteriores deben orientarse de norte a sur tanto como sea posible y evitar la orientación de este a oeste.
El sistema de aire acondicionado debe basarse en las características de uso de la habitación con aire acondicionado, considerar la flexibilidad y economía del ajuste de operación del sistema y determinarlo después de una comparación técnica y económica para lograr el propósito de ser económico y ahorro de energía. Cuando los cambios instantáneos de carga en las habitaciones con aire acondicionado varían mucho, se debe instalar un sistema separado en las habitaciones que requieran calefacción y refrigeración al mismo tiempo, cuando la proporción entre el volumen de aire fresco y el volumen de suministro de aire sea necesaria; la habitación con aire acondicionado es muy diferente, se puede instalar un sistema separado. Los sistemas deben configurarse según proporciones similares cuando el área de la habitación con aire acondicionado es grande, el sistema debe configurarse según la zona interior; y la zona exterior; en edificios civiles de gran altura, si las condiciones de altura lo permiten, el sistema de aire acondicionado deberá instalarse por capas.
El tipo de sistema de aire acondicionado que se debe utilizar en un edificio o en una zona climatizada debe determinarse tras una cuidadosa comparación técnica y económica. El sistema de conducto de aire único con volumen de aire constante y todo aire se puede utilizar en entornos avanzados que requieren temperatura constante, humedad constante, sin polvo y sin ruido. El sistema de conductos de aire dobles con volumen de aire constante y todo aire se puede utilizar en lugares donde es necesario controlar la temperatura y la humedad de una sola habitación en el área con aire acondicionado, o en lugares donde la distribución de las cargas de refrigeración y calefacción es compleja debido a la forma y uso del edificio. El sistema de volumen de aire variable se puede utilizar en áreas con aire acondicionado donde la temperatura ambiente debe ajustarse por separado, pero la precisión del control de temperatura y humedad no es alta. El sistema de aire acondicionado con fancoil y sistema de aire fresco puede usarse. Cumple con los requisitos de ajuste independiente de los residentes y es adecuado para habitaciones de hotel, apartamentos y salas de hospital, grandes edificios de oficinas, etc. Los sistemas inductores se pueden utilizar en edificios de varias habitaciones que requieren control independiente y también se pueden utilizar en áreas periféricas de edificios grandes. Los sistemas de aire acondicionado de ventana y los sistemas de aire acondicionado divididos son altamente independientes y son adecuados para edificios con aire disperso; Habitaciones acondicionadas, áreas pequeñas y diferentes tiempos de operación. Los edificios pequeños independientes pueden utilizar sistemas de aire acondicionado de gabinete; varios sistemas de bombas de calor son altamente independientes y pueden usarse en lugares que requieren aire acondicionado durante todo el año y tienen cargas cercanas de calefacción y refrigeración.
3. Detección y análisis del ahorro de energía en edificios
La detección de ahorro de energía en edificios incluye una amplia gama de contenidos:
a) Temperatura de la pared exterior del edificio; y flujo de calor en las superficies interior y exterior de los puentes térmicos de las paredes (vigas anulares, dinteles, columnas estructurales, temperatura de columnas centrales, flujo de calor, estanqueidad al aire de puertas y ventanas; temperatura y flujo de calor en el interior); y superficies exteriores del techo; temperatura de la superficie del suelo y flujo de calor; temperatura ambiente interior del edificio y temperatura del balcón;
b) temperatura del aire interior y exterior y humedad relativa del edificio;
c) Intensidad de la radiación solar en dirección horizontal, este, sur, oeste y norte;
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d) Confort térmico interior (PMV, PPD);
e ) Velocidad del viento interior en condiciones de ventilación natural;
f) Consumo de energía en condiciones de aire acondicionado y otras condiciones.
La prueba debe durar de 3 a 5 días como ciclo, y el laboratorio debe adoptar observación y registro continuos.
Podemos realizar pruebas de ahorro energético en uno o más edificios de una determinada zona, y analizarlas y evaluarlas para orientar y promover el desarrollo de proyectos de ahorro energético en edificios.
4. Conclusión
En resumen, hemos realizado un estudio exhaustivo sobre la importancia del ahorro de energía en los edificios, las normas de política nacional, las medidas técnicas de ahorro de energía en los edificios y la detección del ahorro de energía en los edificios. y análisis, etc. discusión y reflexión. Creemos que la conservación de energía en la construcción está directamente relacionada con la estrategia nacional de recursos, el desarrollo sostenible y la protección del medio ambiente. Es una tarea importante, urgente y ardua para la industria de la construcción y merece la atención de toda la sociedad.
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