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建筑節(jié)能新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用之環(huán)境科學(xué)論文

所屬欄目:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)論文 發(fā)布日期:2012-03-20 11:31 熱度:

  建筑節(jié)能包含兩部分內(nèi)容,一部分是加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)方式來節(jié)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(fā)。35%熱量從墻體散發(fā),如采用隔熱材料,增加保溫層,節(jié)能效果就很明顯。智能化建筑首先要達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛(wèi)的智能化。實(shí)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(guó)有些智能化建筑造價(jià)比普通建筑還低15%,因?yàn)樗鼈冏非蠛侠淼慕Y(jié)構(gòu),講究實(shí)用功能和外觀的簡(jiǎn)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?zé)岜眉夹g(shù),如冰島等國(guó)家,建筑房子時(shí)先在地上打兩個(gè)洞,通過電泵將地下水循環(huán)起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國(guó),由于地處海邊,太陽(yáng)能和風(fēng)能的利用條件得天獨(dú)厚,使用熱泵技術(shù)時(shí)結(jié)合風(fēng)能與太陽(yáng)能,用風(fēng)能與太陽(yáng)能來帶動(dòng)電泵就可以做到“零能耗”。
  新能源的利用是節(jié)約建筑使用能耗非常有效地辦法,新能源通常指非常規(guī)、可再生能源,包括有太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能等等。新能源技術(shù)用于建筑節(jié)能通常有以下幾個(gè)方面:
  1.太陽(yáng)能致冷
  利用太陽(yáng)能制冷空調(diào)有兩種方法,一是先實(shí)現(xiàn)光一電轉(zhuǎn)換,再以電力推動(dòng)常規(guī)的壓縮式制冷機(jī)制冷;二是進(jìn)行光一熱轉(zhuǎn)換,以熱能制冷。前者系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,但其造價(jià)約為后者的3—4倍,因此國(guó)內(nèi)外的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)至今以第二種為主。太陽(yáng)能致冷的方法有多種,如壓縮式致冷、蒸汽噴射式致冷、吸收式致冷等。壓縮式致冷要求集熱溫度高,除采用真空管集熱器或聚焦型集熱器外,一般太陽(yáng)能集熱方式不易實(shí)現(xiàn),所以造價(jià)較高;蒸汽噴射式致冷不僅要求集熱溫度高,一般說其致冷效率也很低,約為0.2~0.3左右的熱利用效率;吸收式致冷系統(tǒng)所需集熱溫度較低,大約70~90℃即可,使用平板式集熱器也可滿足其要求,而且熱利用較好,制作容易,致冷效率可達(dá)0.6~0.7,所以一般采用也多,但設(shè)備龐大,影響推廣。
  2.太陽(yáng)熱水器
  太陽(yáng)熱水器是太陽(yáng)能熱利用中具有代表性的一種裝置,它的用途廣泛,形式多樣。人們最常見的一種太陽(yáng)熱水器是架在屋頂?shù)钠桨鍩崴�,常常是供洗澡用的。其�?shí),在工業(yè)生產(chǎn)中以及采暖、于燥、養(yǎng)殖、游泳等許多方面也需要熱水,都可利用太陽(yáng)能。太陽(yáng)熱水器按結(jié)構(gòu)分類有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。
  3.太陽(yáng)房
  太陽(yáng)房是利用太陽(yáng)能采暖和降溫的房子。人們的生活能耗中,用于采暖和降溫的能源占有相當(dāng)大的比重。特別對(duì)于氣候寒冷或炎熱的地區(qū),采暖和降溫的能耗就更大。太陽(yáng)房既可采暖,也能降溫,最簡(jiǎn)便的一種太陽(yáng)房叫被動(dòng)式太陽(yáng)房,建造容易,不需要安裝特殊的動(dòng)力設(shè)備。比較復(fù)雜一點(diǎn),使用方便舒適的另一種太陽(yáng)房叫主動(dòng)式太陽(yáng)房。更為講究高級(jí)的一種太陽(yáng)房,則為空調(diào)致冷式太陽(yáng)房。
  4.太陽(yáng)能熱發(fā)電
  太陽(yáng)能熱發(fā)電是太陽(yáng)能利用中的重要項(xiàng)目。太陽(yáng)熱發(fā)電是利用集熱器把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)變成熱能,然后通過汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)來發(fā)電。根據(jù)集熱的溫度不同,太陽(yáng)熱發(fā)電可分為高溫?zé)岚l(fā)電和低溫?zé)岚l(fā)電兩大類。按太陽(yáng)能采集方式劃分,太陽(yáng)能熱發(fā)電站主要有塔式、槽式和盤式三類。
  5.地?zé)岚l(fā)電
  地?zé)岚l(fā)電是地?zé)崂玫淖钪匾绞�。高溫地�(zé)崃黧w應(yīng)首先應(yīng)用于發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是,地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地?zé)崮堋5責(zé)岚l(fā)電的過程,就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。要利用地下熱能,首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體,主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同,可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。
  6.地?zé)峁┡?br />   將地?zé)崮苤苯佑糜诓膳⒐岷凸崴莾H次于地?zé)岚l(fā)電的地?zé)崂梅绞�。因�(yàn)檫@種利用方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好,倍受各國(guó)重視,特別是位于高寒地區(qū)的西方國(guó)家,其中冰島開發(fā)利用得最好。該國(guó)早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個(gè)地?zé)峁嵯到y(tǒng),現(xiàn)今這一供熱系統(tǒng)已發(fā)展得非常完善,每小時(shí)可從地下抽取7740t80℃的熱水,供全市11萬居民使用。由于沒有高聳的煙囪,冰島首都已被譽(yù)為“世界上最清潔無煙的城市”。此外利用地?zé)峤o工廠供熱,如用作干燥谷物和食品的熱源,用作硅藻土生產(chǎn)、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產(chǎn)過程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地?zé)釕?yīng)用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國(guó)利用地?zé)峁┡凸崴l(fā)展也非常迅速,在京津地區(qū)已成為地?zé)崂弥凶钇毡榈姆绞健?br />   7.風(fēng)力致熱
  “風(fēng)力致熱”是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成熱能。目前有三種轉(zhuǎn)換方法。一是風(fēng)力機(jī)發(fā)電,再將電能通過電阻絲發(fā)熱,變成熱能。雖然電能轉(zhuǎn)換成熱能的效率是100%,但風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的效率卻很低,因此從能量利用的角度看,這種方法是不可取的。二是由風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成空氣壓縮能,再轉(zhuǎn)換成熱能,即由風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)一離心壓縮機(jī),對(duì)空氣進(jìn)行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風(fēng)力機(jī)直接轉(zhuǎn)換成熱能。顯然第三種方法致熱效率最高。風(fēng)力機(jī)直接轉(zhuǎn)換熱能也有多種方法。最簡(jiǎn)單的是攪拌液體致熱,即風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng),從而使液體(水或油)變熱。“液體擠壓致熱”是用風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)液壓泵,使液體加壓后再?gòu)莫M小的阻尼小孔中高速噴出而使工作液體加熱。此外還有固體摩擦致熱和渦電流致熱等方法。
  建筑節(jié)能并非房地產(chǎn)一個(gè)行業(yè)的問題,目前國(guó)內(nèi)乃至全球正在面臨的能源危機(jī)是關(guān)系整個(gè)人類社會(huì)生存發(fā)展的大計(jì)。
  “跨入新世紀(jì),我們將向現(xiàn)代化建設(shè)第三步戰(zhàn)略的目標(biāo)邁進(jìn),環(huán)境保護(hù)面臨著更在的壓力和挑戰(zhàn)。我們必須認(rèn)真實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)備,把環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)放到更重要的位置。要堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃,依靠科技進(jìn)步,加大資金投入,加強(qiáng)污染治理,大力植樹種草,搞好水土保持,改善生態(tài)環(huán)境。我們相信,通過全國(guó)人民堅(jiān)忍不拔的努力,就一定能夠使中華大地水更清、天更藍(lán)、山川更加秀美。”
  

文章標(biāo)題:建筑節(jié)能新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用之環(huán)境科學(xué)論文

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