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建筑节能的论文

 论文栏目:建筑节能     更新时间:2017-05-17 14:24:26

  BECS软件在建筑节能的精细化设计

  摘要:能源危机已经是全球严重的问题之一,在我国建筑能源浪费现象严重的情况下,一方面加快法规及制度改革,另一方面大力开发推广各种新型节能材料,与此同时提高建筑师节能设计意识及水平都具有重要的现实意义。BECS软件作为节能设计的辅助软件,在节能设计中已得到了广泛的应用,但是否能充分有效地利用BECS软件真正做到建筑的节能,本文将重点就该软件应用方面常遇问题进行分析并提出应对措施。

  关键词:建筑节能的论文

  引言

  建筑节能是一项复杂的系统工程,它需要结合各地区的节能设计标准,选用当地已经运用成熟的保温材料,结合整个建筑体型、外立面窗墙配比、主要构件外保温做法等进行计算,同时还需依据不同地区所处的地理位置考虑采暖通风、电力通讯、给排水等其他专业的影响。如果按照传统人工计算的方法,只能对几个单一的硬性数据指标进行计算,计算过程繁杂,耗时长,不能模拟建筑运行时的整个能量消耗和各种动态因素,与实际节能效果有很大偏差。随着节能技术的发展及软件的更新,一款节能辅助计算软件———BECS应运而生,它能在相对较短的时间内对一栋建筑按照设定的规范指标进行计算与验证,并用空调模拟的方法计算出采暖和空调的年耗电量或采暖耗热量。该软件的发展为建筑师们提高工作效率做出了巨大贡献。

  1BECS软件的应用在建筑节能设计中的重要意义

  BECS是一款为建筑节能提供分析计算的软件系统,它可以快速提取建筑主要数据和围护结构的热工指标,进行各类建筑冷热量消耗分析,计算建筑物各种形式的能耗,对照节能标准进行规定性指标检查及热工性能权衡判断,获得节能分析的结果和结论,输出分析结果。该软件的诞生减少了建筑师原有的大量计算工作,对整个建筑的节能设计更加有效并且贴近现实。

  2我国建筑节能设计现状

  2.1开发商缺乏建造节能建筑的积极性

  依据多年同开发商合作的项目来看,在执行无奖励、违规成本低的背景下,开发商在利益最大化的驱动下自然不会主动执行国家关于节能建筑的标准。建设部在2005年完成的一项调查表明,在被调查的17个省市中,北方地区的建筑节能设计为90%,实际施工只占所有建筑面积的50%;中部地区是19%;南部地区只有11%多一点。由于要达到国家节能建筑强制性标准,每平方米至少需要增加40元以上的成本,虽然从理论上讲,为建筑的保温隔热而增加的成本可以在几年的使用中通过节能来收回,但由于先期付出成本的是开发商,而最终收益的是消费者,主体错位也影响到开发商建造节能建筑的积极性。

  2.2部分图纸审查机构疏于职守

  全国各个地区对建筑的节能设计重视程度不同,由此带来相关审查机构在图纸审阅过程中不够严苛,自然也得不到某些建筑师的重视。我国幅员辽阔,贫富差距较大,由南至北、由东向西气候也各不相同,各省市自治区在落实节能设计思想方面也有着巨大的差距。建筑图纸的层层审查机制也自然不会落到实处。

  2.3建筑师对节能设计不够重视

  很多工程的实例证明:在设计周期较短的项目中,建筑师们往往疲于赶图纸进度,在进行节能设计中,只是草草地将建筑平面导入BECS软件中,各项设置直接导入同一地区的其他项目工程信息,没有进行仔细推敲,只要计算结果为满足就完事大吉了。

  3BECS应用中常见问题分析及精细化设计

  3.1建筑平面制图规范保证节能模型的建立

  节能模型建立的好坏关系到建筑的整体节能计算,模型建不好,导致软件无法正常进行计算或出现严重偏差。因此,在天正软件绘制平面图的过程中,就应注意画图规范。例如:墙体和柱子的基线要衔接、各个方向的墙体(包括弧墙)相交基线要准确衔接。

  3.2各建筑构件的数据信息要输入准确

  通常建筑师在绘制建筑平面时不一定会完全准确输入墙体、门窗的准确高度及标高,如果在天正软件中绘制平面图时就已准确输入,导入BECS软件中就直接可用。但如果没有准确输入需在导入BECS软件后重新进行修改,避免模型建立出现错误。

  3.3各部位构造输入要准确,材料性能参数要符合地方标准

  屋面、外墙等外保温构造及材料信息要结合选用的工程图集做法将主要构造层次输入,并按照图集中的材料信息准确输入其导热系数和修正系数。其输入的准确性直接影响节能计算的准确性。外窗的选用在节能设计中也是至关重要的。在构造设置中需注意地区的差异性。例如在寒冷地区居住建筑外窗选用5+12A+5Low-E断桥铝合金窗,依据北京市居住建筑节能设计标准(DB11/891-2012),其传热系数为2.0W/(m2•k),而依据山东省居住建筑节能设计标准(DB37/5026-2014),其传热系数为2.4~2.6W/(m2•k)。同样型号的外窗传热系数却不同,这其中有各种因素,在此不进行探讨。所以在工程构造外窗选型中第一不能以经验取值,第二不能完全照搬构造库中的材料信息,重点部位材料需按地方标准或相关材料的技术规程上数据进行修改,保证材料相关信息的准确性。

  3.4各地区对新材料选用的限定要求

  例如山东东营东亚•清风小镇住宅项目,依据当地的要求,11层以下住宅外墙需选用FS复合保温外模板,其构造为:XPS板厚75mm+20mm厚专用抹面砂浆的复合材料。在节能计算中作为外保温应取值75mm,而不是95mm。另外该住宅首二层外墙为干挂石材,根据建筑设计防火规范要求,首二层外保温材料应为A级,所以需分别设置,然后再进行整体计算。

  3.5对节能计算的结果要进行分析、调整,达到真正的节能

  在节能计算的结果中,往往会出现以下两种情况:1)规定性指标检查结论中有部分满足、部分不满足,但可进行权衡计算(见表1)。2)权衡计算结果满足,但在居住建筑中设计建筑的耗热量指标与限值的差值以及在公共建筑中,全年供暖和空调总耗电量与参照建筑的差值相差很大。这说明在限定某种保温材料的前提下,材料厚度选择过厚,虽然表中显示满足,但实际造成了浪费,这也是不节能的表现(见表2~3)。针对以上两点问题,我们应做如下处理:当出现上述第一种情况时,不要立刻盲目进行权衡计算,一般情况下,除体形系数和外窗不满足可进行权衡计算外,其他单项均可调整做到满足。体形系数往往为了满足建筑立面造型而达不到要求,而外窗往往满足限值要求会直接影响建筑的造价,造成开发商的不满。第二种情况的出现,需重新核对、调整各主要部位如:屋面、外墙材料的构造及其厚度,反复进行计算比对,让其计算结果接近于限值,做到真正的节能。

  4结语

  保护环境、有效利用自然能源、削减能源负荷是新时期实现可持续发展这一理念的最好回应。作为建筑师的我们应深刻认识到节能设计的重要性,从自身出发、从实际出发,充分利用好BECS软件,努力使建筑能耗最低化,提高能源利用率,为加快建设资源节约型、环境友好型社会做贡献。

  作者:殷茜 单位:北京首都工程建筑设计有限公司

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