室內節能設計范文
時間:2023-05-04 13:19:05
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篇1
關鍵詞:建筑節能室內設計未來展望
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
1. 綠色節能設計理念在室內設計中的應用原則
(1)對于新時代的設計師來說,只有更新觀念,以可持續發展的思想對室內空間“再思考”、“再認識”,才能真正認清方向,重新找到準確的設計切入點。
(2)拆除舊建筑必然會帶來垃圾、噪聲,造成人力、物力的浪費,相對于建造新建筑室內空間的重新改造利用,將減少資源和能量的消耗,提高空間的利用率,有利于環境的保護,是生態設計觀應倡導的原則。
(3)在室內設計中對一切材料和物質盡最大限度地利用,以減小室內體量,簡潔裝修形式,追求最精粹的功能與結構形式,減少消耗,降低成本,降低施工中粉塵、噪音、廢氣、廢水對環境的破壞和污染,不搞過度裝飾,不搞病態空間,減少視覺污染。
(4)綠色節能室內設計中起步最為艱難的、必須集中尖端科技加強攻關部分,要求設計從一開始就預料到終結,如開關插座的關鍵部分、易損部分,注意再利用過程中的完整性。做到室內陳設藝術品、裝飾材料的再利用不失完美。
(5)通過立法形式形成對于資源再回收與再利用的認識。室內裝飾材料供應商與銷售商聯手建立材質回收的運行機制,回收材料進行再生產的新穎設計,逐步改變人們現有的、世俗的審美判斷標準,最大限度地使用再生材料,提高資源再生率。
2、建筑室內設計中節能理念的詮釋
2.1節能建筑室內的圍護結構
目前,在量大而廣的既有建筑及新建筑室內環境中,無論是節能投資還是建筑耗能方面,外墻和頂面等建筑圍護結構所占的份額較大,同時,建筑及其室內圍護結構的熱傳導因素所影響的建筑體熱損耗效果尤為突出,因而也是節能設計的重點。為實現國家建筑節能設計發展的總體目標,在建筑節能設計中要充分考慮上述因素的影響,下面做一些具體分析:
2.2門窗節能設計
在冬季,氣溫寒冷,室內溫度較高,室內外溫差大,門窗是耗能較高的建筑室內結構,耗熱量大,熱損失比重高,其熱損失耗熱量加上冷空氣滲透耗熱量約占建筑物全部耗熱量的 50%以上,因而,門窗是建筑物及其室內節能設計的重點部位之一。 門窗的用料及結構直接影響其保溫及降噪等節能效果,塑鋼門窗具有良好的保溫隔熱性能,其熱阻值是同類型金屬門窗的 1.5 倍;單框雙層玻璃門窗的熱阻值要比單層門窗玻璃高 80%左右,因此采用單框雙層玻璃門窗具有更好的保溫隔熱節能效果。 冬天,在同等氣候條件下,不同的門窗玻璃結構其室內舒適區與不舒適區面積比會產生很大區別,室外氣溫為-12℃,室內氣溫 22℃,在采用單層門窗玻璃的建筑室內,玻璃內表面的溫度約為 1℃,此時,當人體靠近門窗玻璃時,門窗玻璃就會大量吸收人體所散發出的輻射熱,使人體產生不舒適感,而在采用雙層門窗玻璃的室內,門窗玻璃的內表面溫度則約會提高到 10℃左右,因此靠近玻璃的人體輻射熱的散失量會大大減少,人體的不舒適感就大為減小。門窗簾、紗和建筑玻璃隔熱膜的布設,是改善室內環境、提高節能效果的有利方法。從熱工學因素分析,夏天熱量從室外傳入室內,冬天反之,門窗則起到阻礙熱傳遞的作用,多一層玻璃則多一道熱防線,再布設窗簾、窗紗或者建筑玻璃隔熱膜更是一個熱的有利屏障體,數據顯示,門窗簾或窗紗的布設可減少室內 30%左右的熱量散失,建筑玻璃隔熱膜更是能阻擋 80%的熱量;另外,窗簾或窗紗在白天還可根據需要達到調節自然光線的效果,而夜晚又可起到保持私密性的作用。因此,門窗簾、紗或建筑玻璃隔熱膜的布設在達到節能設計的同時,也起到提高室內舒適度的作用。
2.3室內暖通系統節能設計
近幾年來,我國在建筑圍護結構、節能門窗的開發以及墻體結構節能設計方面做了大量的工作,實現了建筑節能的跨越發展;與此同時,建筑的暖通系統耗能在建筑能耗中所占的比例較高,隨著節能環保話題進入我們的視野,建筑的暖通空調節能設計越來越被人們重視。 建筑室內采暖系統的節能受供熱源運行效率和管網輸送效率兩方面的影響,其中供熱源的運行效率是由鍋爐的額定工作效率和煤炭的燃燒熱量比值等客觀因素決定的,因此,建筑室內采暖節能設計的工作重點在管網輸送上。長期以來,我國建筑室內的采暖系統管網運輸形式較為單一,大部分采用單管垂直自上而下的管網形式來取暖,這種采暖系統有很多的優點:工程造價低、施工方法簡單等,但是,單管垂直取暖系統也存在自身的缺陷:由于該取暖系統采用單管垂直貫穿整座建筑物,因而不利于對各建筑樓層或者樓層局部進行溫度調節;再者,由于單管垂直取暖系統的熱水源是由樓層頂面依次下分至各用戶,這就造成樓層用戶的散熱系數值由上至下而遞減,從而導致樓層上下冷熱分布,以致頂層熱量過多引起能源浪費而底層熱量不足的不平衡現象;另外,單管垂直采暖系統在維修方面存在欠缺,若提供熱源的主管道系統出現故障,可能會影響到整個樓層的供暖。解決距離熱源遠近各熱用戶冷熱不均的問題,現在較為普遍的方法是在環路運輸管網中增加流量調節閥,這種設備安裝于環路中每個熱用戶的前端,對于近熱源的用戶前端調節閥設置為較高的阻力,對于遠熱源的用戶前端調節閥設置為較低的阻力,使得各用戶環路的熱量實現平衡,從而起到調節各熱用戶溫度的作用。建筑采暖系統管網輸送效率的節能主要是指熱網的各項熱能損失,在這一環節,應盡量減少和杜絕輸熱管道因保溫不達標而造成的熱損耗;同時,在熱量輸送路徑過程中保證輸熱管網不丟水、不漏水;此外,為了推動建筑室內采暖系統節能設計的發展,在新建住宅建筑中逐步實現“熱表到戶,計量收費”的節能發展目標。
3、未來建筑及室內環境節能設計的發展趨向展望
建筑及室內設計相關產業在對經濟和社會發展做出貢獻的同時也必須遵循可持續發展的總體思想,尤其在我國,經濟社會高速發展中必須面對環境與發展的矛盾關系,我們要充分吸取發達國家“先污染、后治理”路子的教訓。被譽為“世界最有影響力思想家之一”的萊斯特•布朗在接受《國際先驅導報》記者采訪時稱:“中國的發展要學會‘蛙跳’,中國可以進行跳躍式的、有前瞻性的應用,不要走先大量使用能源資源、對環境造成破壞的礦物原料,再轉向發展清潔能源利用的老路,中國可以現在就直接大力發展、使用清潔能源。” 未來建筑及室內環境節能設計的發展目標旨在整個建筑生命周期內最大限度地節約資源、保護環境,為人么提供健康舒適、高效的使用空間,與自然和諧共生。建筑及室內設計對應著龐大的行業體系:制造業、加工業、銷售業等等,要從設計根源上采用符合環境要求的方法,引領整個行業向可持續的方向發展。
就設計界而言,創新是設計的靈魂。整個設計過程要運用全新的思維方法來分析和處理各種問題。新技術催生下綠色建材的應用助推現代建筑室內節能設計行業的發展,綠色材料產品是以改善生產環境、提高生活質量為宗旨,綠色建材的制作過程考慮到材料全生命周期的過程,所用原料盡少采用非可再生資源,利用綠色竹材制作的室內環境裝置藝術,最終產品即綠色環保又不失美觀大方。因此,新材料的問世,帶來新的創意美感的同時也為可持續發展提供新的契機,還有一個很鮮明的案例,“INGEO”這個名字可能沒有實際意義,它是一種從黍類聚合物中提取的纖維,是一種來源于可再生資源的化學合成材料,這種材料在溫度超過 140 攝氏度或在土壤中兩周時間即可自由分解;通過設計創新,賦予環保材料新的功能和形式,想象一下這種可自由分解的綠色材料制作成防火、輕薄、美觀的飾面材料會給我們帶來多大的驚喜,這樣的創意能夠讓多少“垃圾”再次被賦予了生命的活力,使用者在享受它帶來的意境時也承擔了一份社會責任。
篇2
人們常說,家庭是幸福的“港灣”。住宅則是維系家庭、保障幸福的最重要物質載體之一。隨著我國城鎮化進程不斷加快,住宅建筑的整體規模越來越大,建筑能耗在整個商品能耗中的比重不斷提升。節能的住宅建筑設計,是指在充分保障住宅使用功能、充分保證室內熱環境質量的前提下,通過采取一定的技術和方法措施,增強住宅建筑的圍護結構的隔熱、保溫性能,提升采暖空調系統的運行效率,提高自然資源的利用率,從而努力使建筑能耗能夠降低到最低水平,使室內的環境長期保持在一個適宜、節能的標準。因此,在當前的社會經濟發展條件下,加強住宅建筑及室內設計建設非常必要。
1.1加強住宅建筑及室內節能設計符合經濟性原則
住宅建筑及室內設計的規劃、施工、設計、裝修等是一系列復雜的經濟過程,需要花費很多的人力物力,需要花費較大的經濟成本。加強住宅建筑及室內節能設計建設,就是要能夠在確保房屋功能正常和使用方便的前提下,從長遠發展的目標,實現房屋的整體性節能,從而大大降低住宅的建設和維護、維修成本,減少不必要的住宅花費,并取得很好的經濟效益。
1.2加強住宅建筑及室內節能設計建設具有很好的社會意義
加強住宅建筑及室內節能設計建設,本身體現的是一種對自身行為“任性”的約束,是一種對他人、對環境、對社會都非常有益的行為,它不僅有助于弘揚和傳承勤儉持家的優良傳統,還能積極引導人們的建筑和消費習慣,改變人們的建筑理念和審美情趣,在全社會形成良好的社會導向,為社會經濟的發展營造更好的環境和氛圍。
1.3加強住宅建筑及室內節能設計建設能夠提高環境保護水平
住宅建筑建設具有資源消耗大、對環境影響大的特點,相關學者研究發現,我國建筑能耗是發達國家的2~3倍,存在著一定的能源危機風險。面對我國能源損耗和生態環境的逐步惡化,必須增強節能意識和環保意識。加強住宅建筑及室內節能設計建設就是環境保護的一種重要舉措,能夠有效地降低住宅建筑及室內設計過程中的資源、能源損耗,為我國的環境保護事業貢獻積極力量。
2當前住宅建筑及室內節能設計發展現狀及問題
2.1住宅建筑的小區整體規劃不合理
根據觀察可以發現,以前的很長一段時間內,我國居民住宅建筑行業的規劃意識、節能意識和環保意識普遍不強。近年來,隨著人們觀念的改變,這方面逐步有了改進和提升。但從當前我國已經建成和投入使用的一些住宅小區,大都把住宅設計的重點放在住宅外觀和附屬環境的營造上,有的甚至盲目地模仿美國、歐洲等西方建筑風格,而對住宅建筑所在地的氣候、地形、人文等因素考慮周全,使得小區的整體規劃和房屋的結構設計不盡合理,很難實現節能的效果。
2.2住宅的戶型結構和類型比較單一
一方面,隨著社會經濟的發展,人們對于住宅建筑的功能性要求越來越多,對于住宅建筑的環保標準期待越來越高,都強烈盼望有一個綠色、健康的居住環境;另一方面,隨著城鎮化進程的加快,人們居住的房屋越來越集中在高層建筑中,高層建筑由于是由規劃者、開發商等為節約建設成本和管理、建設需要進行統一設計和修建,因而不同樓層之間的戶型結構和類型比較單一,很難完全滿足居民對住宅經濟性、實用性、環保性的各種多樣化需求,從而造成了住宅建筑戶型結構和類型方面供給與需求的錯位。此外,一些高層建筑節能的設計手段本身比較單一和落后,使得住宅建筑的許多節能功能難以真正發揮,從而造成一定的資源浪費。
2.3住宅建筑及室內設計未能充分使用節能環保材料
相對于傳統和一般的建筑材料,節能環保型的材料價格普遍較高。因此,有的家庭為了節約建筑經濟成本,而不會選擇節能環保型材料進行室內裝修。另外,一些在開發和建設商品性的住宅建筑過程中,許多開發商和建筑施工企業都不會選擇造價成本較高的節能環保型材料,造成居民新購置的住宅建筑材料都非節能化、非環保化。另外,當前我國住宅建筑材料市場魚龍混雜,一些環保型材料的技術水平還不成熟,一些節能環保型材料存在虛假宣傳、假冒偽劣等現象,也打擊了居民選擇和使用節能環保材料的積極性。
3優化住宅建筑及室內節能設計的具體措施
3.1優化住宅建筑的布局和體型設計
一是要根據住宅建筑擬建設地點的區域、氣候、地形等具體特點,選擇合適的住宅建筑位置,實現因地制宜。二是要合理確定適當的套型面積,既要盡量節約用地,還要盡量節約建筑耗材和成本,減少和杜絕不必要的浪費。三是要實現建筑平面的巧妙布局,通過調整朝向、結構等,使住宅室內的舒適度達到最大,做到夏季通風降溫與冬季光照充足的協調和優化。四是要合理規劃和設計不同單元、不同樓房之間的朝向、間距等,保證相互之間的協調,防止在通風、光照等方面的相互損傷和影響。
3.2優化住宅建筑護結構和墻體設計
在住宅建筑的護結構中,屋頂(又稱屋面)是調節室內外溫差和傳熱的最關鍵要素。因此,要提高屋頂的隔熱、保溫性能,提高夏季屋頂抵抗外熱的能力。住宅建筑節能屋頂可以采取屋頂綠化、屋頂蓄水、色坡屋頂、倒置式屋頂等幾種方法。其中屋頂綠化,能夠增加城市的綠地總面積,有效降低建筑物本身的能量散失,減少溫室氣體排放量,減緩和改造城市的熱島效應;屋頂蓄水,能夠利用水的蒸發吸熱的特性,消耗水層熱量,有效降低傳熱量和屋面的溫度;色坡屋頂,是目前比較常見和常用的一種屋頂,它根據太陽光線的斜射角度,采用非金屬的淡色坡面,實現對太陽光的反射,從而節約能源消耗;倒置式屋頂,是將傳統上的保溫層、防水層兩者進行顛倒設計,使得保溫層置于隔水層之上,從而實現節能降耗的目標。此外,住宅的護墻體能耗較大,且住宅建筑的體型越大,能耗越多。借鑒外國圓塔形建筑物能夠利用同面積圓形的周長最短、從而減小住宅建筑外露的面積的經驗。因此,高層住宅建筑物的體型應盡量簡單。對于外墻圍護結構,應采用填充材料;為減輕房屋壓力,提高隔熱性能和保溫效果,應積極采用輕質高效的保溫材料;應根據地區氣溫條件,在低溫地區把保溫材料用在外側,減少墻體冷凝水的產生。
3.3優化住宅的門窗節能設計
住宅建筑散熱性最差的部位就是外門窗,耗能約占總耗能的70%左右。因此,在能夠保證室內溫暖、通風、美觀的基礎上,應盡量減小外門窗的空間面積,提升外門窗的封閉性,以便防止冷風滲透,從而提高外門窗的保溫效果。為減小外門窗的傳熱量,應該從以下幾個方面采取措施:一是要科學設計和合理確定住宅建筑的窗和墻的比例,使得窗洞大小與墻壁面積相適應和協調。二是可以采用泡沫塑料、密封膏等材料進行密封,保證外窗的封閉性,減少冷空氣滲透,或者采用質量較好、封閉性較強的門窗材料。對于門框與墻體、門框與窗扇之間的縫隙,可以采用松軟型、彈性密封的材料,也可以采用回風槽、橡膠、泡沫等進行密封。三是要注重提高住宅建筑門窗的保溫性能,設計戶門、陽臺門時,要注意防火、防盜要求,在里面填充巖棉板、聚苯乙烯板等具有很好絕熱性能的材料。例如,塑料窗、鋼塑復合窗或者雙玻璃、三玻璃等,以盡量避免使用金屬窗產生的冷橋。
3.4住宅建筑及室內設計中優化太陽能等能源設計
水熱資源是現代住宅最為重要的設計內容和關鍵環節。在環境污染、能源危機日益嚴重的背景下,就現代住宅建筑而言,太陽能無疑是最經濟實惠、最具有可行性價值的清潔能源。在光照相對充足的地區,實現住宅建筑及室內設計節能的一個重要方向就是擴大太陽能產品的使用范圍,并促進住宅建筑的全部太陽能化。在住宅建筑及室內設計時,要將太陽能設施與住宅建筑物本身有機結合起來,充分發揮太陽能熱水器的作用,以實現既能降低建筑施工和住宅運行的成本,又促進房屋屋頂的整體美觀度的目的。
3.5優化住宅室內設施設備設計
在住宅建筑的室內設計方面也要樹立環保意識,注意節能減排。一是在室內地板、墻壁材料選擇上,要積極選擇低污染、低輻射的環保型材料,減輕建筑材料對人體健康的污染和傷害。二是在室內燈具的設計和安裝上,要盡量選擇和安裝節能型的燈具,在瓦數大小上進行一定的控制,并就燈具設計上精心安排,使得開關燈比較方便,減少不必要的電能資源浪費;同時,對于衛生間、洗衣室、房間過道等,要盡量選用自動聲控燈,減小人們因為忘斷電源而造成的浪費。三是在家用廚房、洗浴等用具的選擇、購置和安裝使用上,要盡量選用節能環保型設備,實現既方便快捷,又節能環保,還降低家庭生活成本,實現多樣化的家居目標。
4結束語
篇3
關鍵詞: 住宅 室內采暖 節能
節能是我國一項長遠的戰略方針。我國政府對節能工作高度重視,特別是改革開放以后節能工作出現了欣欣向榮的局面。節能對于供熱行業來說潛力是相當大的。供熱行業是能耗大戶,能耗支出占據其大部分成本。由于以往的住宅供暖按面積收取熱費,存在很大的不合理性,且不便于用戶進行局部調節,造成供熱用熱浪費很大。隨著人們生活水平的提高和供暖事業的不斷發展,對供暖系統實現用熱量的分戶計量和獨立控制的呼聲越來越高。
近年來節能問題在供暖系統設計中越來越被人們重視。因此有必要在新建住宅中采用更合適的供暖系統形式來滿足熱費按戶計量的需要。在節能問題上,尤其要特別重視能源利用過程前的處理,即在規劃設計整個供暖系統時,應該考慮該系統的節能前景及經濟效益。建設部《建筑節能“九五”計劃和2010年規劃》明確指出,“對集中供暖的民用建筑安裝熱表及有關調節設備并按戶計量收費的工作,1998年通過試點取得成效,開始推廣,2000年在重點城市新建小區中推行,2010年全面推廣”。因此,在進行住宅室內采暖系統設計時,設計人員應考慮熱用戶分戶及分室控制溫度的需要。據初步測算,采取供暖分戶計量,可以實現采暖節能20%以上。本文就幾種適宜分戶計量的采暖系統做一淺析。
一、 舊式采暖系統的基本形式及其優缺點
隨著我國社會主義市場經濟的發展,“熱”也是商品的觀點逐步被人們所認識和接受。傳統的落后的按建筑面積結算收費的方法,既不科學又不合理。已不能適應社會主義市場經濟體制的要求,必須進行按熱量計量收費的改革。供熱收費由計劃經濟時期的福利制向社會主義市場經濟體制轉變,即熱用戶向供熱企業繳納熱費。因而用戶對供熱系統節能越來越關注。單管垂直采暖系統的弊病越來越明顯,其弊端具體表現在以下幾方面:
1 系統不具有個體調節的能力
單管垂直采暖系統的主要缺點是不利于進行局部調節,無法改善和滿足熱用戶的熱舒適性要求。而且由于該系統是將熱水先供到住宅樓的頂層,然后依次向下分至各用戶。因此造成頂層過熱,底層過冷,冷熱不均現象。頂層用戶過熱時只能通過打開門窗的方式來放走熱量以降低室內溫度,這就造成了能源的浪費。如果采用調節熱水流量來降低室溫,就會造成以下各層過冷的現象。其次,該系統也無法對各房間的室溫進行單獨調節,從而導致能源的浪費。
2 系統維修時浪費能源
由于單管垂直采暖系統是一個整體的熱水循環系統。如果該系統有一處設施漏水或堵塞,整個系統將會受一影響。嚴重時可能導致整個住宅樓停供;而且在維修時會造成大量熱水的浪費,在寒冷地區可能會出現供水管凍裂等嚴重問題,造成不必要的事故,影響居民的正常生活。
3 不利于供熱部門的管理
對于拖欠熱費的用戶處理困難,如果要停止個別用戶的供暖,可能影響到整個住宅樓停供。常此下去,致使供熱企業入不敷出,連年虧損。
4 閑置住宅的能源浪費
由于室內采暖系統是單管串聯式,所以每層、每戶住宅必須用熱,否則該系統就無法正常運行。如出現有些用戶不想用熱或者有些住宅長期閑置,這就必然導致能源的浪費,目前在一些非采暖且又在發展小區采暖的地區,此種現象十分突出。
二、分戶計量的發展前景及控制原理
分戶計量采暖系統的特點是對每個采暖用戶進行單獨控制,即每戶獨立采用一個供回水系統,一戶一表制,可以單獨對用戶進行調節、關斷、計量,不會影響其他用戶。達到分戶計量目的的根三方法是對用戶獨立系統的控制,具體做法是在每戶供水入口處設置熱表及散熱器上安設調節閥。通過調節散熱器使采暖房間的室溫滿足人體熱舒適性的要求。實現散熱器調節的方法,主要是通過對散熱器散熱量進行控制,以達到室溫要求。目前散熱器個體調節主要依靠改變進流散熱器熱水流量的方法來實現,但是在進行散熱器調節時必須不影響整個供熱系統的水力穩定性,所以供熱系統要有完善的調節控制措施和高水平的運行管理辦法。否則,很難實現真正意義上的分戶計量。
三、適宜分戶計量的采暖系統
1 單管制采暖系統
單管水平串聯系統是一種比較常見的采暖系統。其做法是在每個住宅單元設置一個總的供回水系統(稱為大系統),每層用戶為一個獨立的小系統。總供回水立管管井設在靠樓梯的櫥衛處,每層供回水接在大系統上(每層只裝一戶),在小系統出入口管道上加調節關斷閥門及熱計量表,以便分戶計量熱費。此系統的優點是:豎向無穿樓層的立管,不影響墻面裝修;缺點是:不能分室控制溫度;每組散熱器均須設冷風閥;管線過門、陽臺須處理。
2 水平雙管系統
采用水平雙管設計方案,可以避免雙立管并聯式系統的垂直失調問題,而且該系統可以實現每戶一個獨立系統,有利于熱量表的安裝,能實現散熱器個體調節。任何一層的用戶都可以通過室內調節閥方便的調節介質流量,從而達到舒適的室溫,并實現節能的目的,又不影響其他用戶采暖,但該系統須增設與散熱器組數相對應數量三通調節閥。該方案的優點是:能夠使不易解決的供熱系統垂直失調的難題得到極大的改善;可分室控制溫度,調節性能優于單管系統;墻面豎向無立管,不影響裝修;缺點是:室內散熱器下部的供回水管。隱蔽困難;管線過門、陽臺不好處理;每組散熱器須安裝冷風閥。
四、供暖系統設計中應注意的問題
分戶式計量在新建住宅小區得到有力推廣,但其在推行過程中必然會在采暖系統設計、建筑物設計、儀表選用、管理等方面存在一些問題。
1 供暖系統熱負荷計算及戶內散熱器布置
熱負荷計算是供暖系統設計的基礎,以往的設計由于害怕暖氣不熱而盲目加大熱負荷值,致使散熱器安裝面積過大,將不利于散熱器支管上溫控閥的調節,應該選擇合理的熱指標估算辦法。室內散熱器位置要布置合理,室內水平管線會增加,存在管線明裝占用空間,影響室內裝修、家具布置及過門、陽臺難處理等問題。
2 對建筑材料傳熱性能的要求
新的建筑材料能否滿足現代節能房間的要求,即建筑材料的傳熱性能是否理想。采暖建筑的耗熱量主要是通過圍護結構的傳熱耗熱量構成,約占73%~77%,其次為通過門窗縫隙的空氣滲透熱量,約占23%~27%,在傳熱耗熱量中外墻占23%~34%,由此可見,提高建筑物的保溫性能將會達到很好的節能效果。另外,計算表明,對于一間不采暖的房間從周圍房間獲取傳熱量可維持12~14℃室溫,其他用戶有近1/4~1/5的熱量傳給了該房間,其他用戶將多支付這部分熱費,很不合理。所以,有必要增強戶間建筑結構的隔熱性能。
3 熱表參數修正及表計校核問題
由于住戶所處樓層、圍護結構不同,保持相同室溫的耗熱量肯定存在差異,所以應該選擇合理的熱表參數。我單位在同用戶進行計量儀表校核、熱費結算中就發生過糾紛。而且,應該組織專門人員定期對計量表計進行校核。
4 供熱系統變流量問題
由于實現分戶計量,系統的熱負荷變化會很頻繁,所以,供熱系統應該能自動調節供熱量,使其跟蹤所需熱負荷的變化。應該在換熱站設置有壓差控制的裝置。
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關鍵詞:室內設計 節能 技術
中圖分類號:G710 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.03.150
1 室內節能設計的現狀
節能技術在室內設計運用已久,但遠遠還沒到成熟的地步[2],據筆者分析,認為仍存在以下幾點問題。
1.1 室內設計人員對節能設計的認識不足
室內設計人員在進行設計的過程中,除了要全面考慮室內的空間尺度與整體布局以外,還要充分考慮室內的照明、采光以及通風等各方面的因素,并將節能技術科學、合理地運用到室內設計中,從而盡可能地減少建筑能耗。然而,一般情況下,室內設計人員由于過于注重環境的舒適度而過多地采用照明、通訊設備,造成了許多不必要的浪費。
1.2 室內裝飾過度
在當前的室內設計過程中,往往由于過度地進行室內裝飾、不合理地設計空間尺寸、過分地注重室內界面、高要求地制定裝飾標準等各方面的原因,導致了裝飾材料與設施裝置的嚴重浪費。從整體上來看,室內設計中普遍存在著高能耗、低水準的設計效果。因此,室內設計人員進行設計時,應當根據室內的空間尺寸,嚴格地限制裝飾材料的用量以及合理控制裝飾效果的標準。
1.3 缺乏節能設計的意識
隨著社會生活水平的不斷提高,人們對室內居住環境及其舒適度的要求也不斷提高,以至于室內設計過程中裝配了眾多高能耗設備,例如空調設備、取暖設備、照明設備等。此外,室內的環保標準得不到設計人員以及用戶的重視,頻頻出現構造不合理、選材不恰當、構件規格不規范與接縫密閉性不好等不良現象[3],這不僅無法響應社會的環保理念,而且還造成了建筑能源的過度消耗。
2 室內節能設計的必要性
目前,我國的建筑能耗約占全國總能耗的45%,并且這個比重隨著社會城市化水平以及人們生活質量的提高而不斷加大。在我國,室內節能的水平不高并且節能效果也不理想,能夠達到節能標準的建筑只有5%左右[4]。首先,從某種意思上來講,室內設計和建筑節能兩者間是一種對立統一的相互關系,創造一個舒適、美好而又環保、節能的生活環境是人類社會不斷努力的方向與目標。其次,室內節能設計具有促進社會經濟發展的重要作用。再次,室內節能設計還具有減少空氣污染、改善生活環境的作用。
3 節能技術在室內設計中的運用
節能技術的發展是人類社會進步的產物,節能、環保不僅順應了自然界的生存規律,而且還有利于人類社會的可持續發展。在室內設計過程中節能技術的效地運用關系著整個室內設計行業的前進步伐。
3.1 “綠色照明”節能技術
綠色照明的理念源自于20世紀90年代的美國,隨著環保引起各國社會的廣泛重視以后被全面推廣及施行。現今,在我國的室內設計中,逐漸要求設計人員遵循“綠色照明”理念,注重節能、環保,并將室內舒適、美觀設計與節能設計相結合,促進室內設計的可持續發展。自然光不僅讓人感覺舒適,并且經濟、可靠,因此室內設計人員在設計時,應當盡可能地利用自然光線。另外,還應當盡快能地選用低能耗的照明裝置,比如,選用高效節能照明燈來取代白熾燈,制訂節能照明燈的補貼政策等。
3.2 太陽能利用技術
太陽能屬于一種源源不斷、無窮無盡的清潔能源。因此,在進行室內設計時,可以充分利用太陽能來進行供水及取暖。例如,太陽能熱水器就是當下使用最為廣泛、技術最為成熟的一種太陽能利用裝置,其具有經濟、安全可靠以及使用壽命較長等特點。我國是太陽能熱水器的供應大國,近些年來,太陽能熱水器的供應量整體呈上升趨勢,因此,應當不斷地發展、完善太陽能的利用技術,以充分發揮其在室內節能設計的重要作用。另外,太陽能熱水輻射取暖系統也是一種經濟、環保的太陽能利用新技術。
3.3 能量回收利用技術
雙向集熱技術是一種新型的能量回收利用技術,其技術核心在于自主研發的獨特熱能交換器。此項節能技術就是將使用過(洗碗、洗漱、沐浴等)的廢棄熱水中的熱量重新回收到熱能交換器內,當需加熱的冷水經過熱能交換器時,回收的熱量將會傳到冷水中對其進行加熱,起到有效地節約能耗的重要作用。據統計,能量回收利用技術的運用,能夠節約一半以上的衛浴裝置的能耗。
3.4 窗戶節能設計
窗戶的節能設計在整個建筑室內節能設計中占據重要的地位。在我國,室內取暖裝置的能耗量是相對較高的,比部分發達國家高出幾十倍。這是由于我國室內設計中的玻璃窗戶基本無法起到節能的作用。因此,在進行室內窗戶設計的過程中,第一,應當先根據建筑的具體情況來確定窗戶的尺寸與位置,切勿隨意開窗,造成材料的浪費的同時還不具有節能效果;第二,結合當地的氣候情況來慎選玻璃的種類與功效;第三,以多層玻璃取代單片玻璃,從而確保玻璃的保溫效果以及隔熱功效。
4 結語
節能、環保是一個經久不衰的研究課題,也是社會進步的基本要求。室內節能設計的優劣影響著整個建筑的節能方案的落實。通過將節能技術有效地運用到室內設計過程中,轉變傳統的高能耗生活方式,大力推廣低能耗的室內節能設計理念,從而實現室內設計的可持續發展。
參考文獻:
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作者簡介:吳昆,高級工程師,從事綠色室內設計教學,廣西建設職業技術學院,廣西南寧 530003
梁寒冰,講師,從事綠色室內設計教學,廣西建設職業技術學院,廣西南寧 530003
篇5
關鍵詞:室內裝飾裝修;節能措施;設計
隨著我國國民經濟的迅速發展和人民生活水平的不斷提高,建筑業高速發展和建筑用能設備大量增加,使得建筑能耗不斷增長。室內空間作為建筑空間環境的重要組成部分,其節能功效的高低是實現建筑節能目標和可持續發展的最重要環節。目前,中央與各級地方政府有關部門對今后的建筑節能工作的開展進行了部署,正努力推動建筑節能工作的發展。由此可見,在室內裝飾裝修設計中加入節能措施的應用,有利于推廣節約型室內裝飾裝修,并且可以降低能耗,更好地節約能源。
1 當前室內設計節能環保的問題
1.1 節能裝修意識不足
大眾對室內節能裝修意識很薄弱,對節能裝修的理解更是模糊,沒有形成節能裝修的自覺意識。①把室內節能裝修概念簡單化,裝修中的節能措施僅限于選擇節能的家電;②由于節能裝修前期資金投入比普通裝修多,節能設施比普通設施價格昂貴,加上節能裝修的短期效果不突出,造成節能裝修普及嚴重不足;③多數人在觀念上將裝修定義為“面子工程”,豪華裝修觀念還占據主流,設計審美與節能裝修的矛盾問題比較突出。
1.2 裝飾公司及室內設計師節能裝修意識淡薄
設計師和裝修公司作為室內裝修的實踐主體,是節能裝修的主導者之一,節能裝修從根本上還需要設計師和裝修公司來實行。由于對節能裝修缺乏足夠重視,加之節能裝修設計觀念和措施過多依于設計者的自發意愿,裝修隊伍缺乏專業指導,施工過程欠規范,裝修合同實施不到位,裝修公司管理不力等諸多因素,導致節能裝修收效甚微。
1.3 室內節能裝修管理和技術標準規范相對滯后
目前,裝修裝飾行業中關于節能裝修的技術標準和規范尚屬空白,缺少指導性的節能圖集,節能裝修措施還有待完善。由于節能裝修涉及面廣,國內對節能裝修研究相對落后,具可操作性的措施還比較欠缺。另外,國內各個地域經濟發展不平衡,文化差異較大,各地住宅裝修市場發展不同,這些都加大了室內節能裝修的推廣難度。
2 室內設計節能
室內節能設計的主要目的是保證優質舒適的室內環境與降低能耗相統一。就目前現實條件而言,室內節能主要從裝修技術入手,綜合平面布置、保暖隔熱、節水、節電等方面節能技術措施,達到既保證室內設計的實用、美觀性,又實現節能的低碳設計目標。
3 室內維護結構方面的節能措施
3.1 墻體節能
裝修時,針對特殊位置的外墻(如西曬面和北面外墻)增加內保溫層,在相應外墻內表面固定3cm厚木龍骨或輕鋼龍骨支架,中填玻璃棉或礦棉等保溫材料,龍骨上掛上石膏板或夾板,再在石膏板或夾板上進行粉飾工程,其中豎向龍骨間距可取值400~600mm。
3.2 門窗節能
門窗在建筑維護結構中的絕熱性能最差,是影響住宅室內節能的重要因素之一。有資料表明:透過門窗損耗的能量占據了建筑總能量損耗的約50%,其中又有75%是通過玻璃的傳導、輻射損失的。因此,做好門窗節能設計,是適應低碳要求的重要節能措施之一。
4 室內環境營造
室內環境營造可以從空間布局、家具布置和材料選用等方面設計出更為科學合理和節能環保的室內空間。
4.1 室內功能布局
4.1.1 室內采光
陽光對于個人不僅有衛生學的意義,同時對人的心理及精神也具有一定的影響。它不但是熱源,同時還可以提高室內的日照水平,保證住宅室內具有一定的日照量。因此,平面布置措施在空間布置劃分或改造過程中,應盡量引進自然光源進入室內。有阻礙性遮擋墻體的地帶,應選用透光性和私密性適宜的裝修材料,避免使用額外人工光源來滿足照明。應控制好采光面積和遮陽措施,以保證人們感覺舒適度為目標,即冬季室溫不低于18℃,夏季不高于26℃。
4.1.2 室內通風
設計時要了解自然風在室內的流通情況,充分利用自然環境,減少能源的浪費。如原有空間為南北通透的結構,建議不要人為改變。若非直接的南北通透空間,則要合理組織穿堂風,從空間結構上最大限度地保證通風。此外,可以通過隔墻、屏風等的合理運用,適當組織室內空間,在冬季可以降低冷風風速,以減少建筑物和場地表面的熱損失,節省能耗。
4.1.3 空間朝向
朝向選擇需考慮的因素有:①冬季具有適量和一定質量的日光照入室內;②炎熱季節盡量避免太陽直射室內及居室外墻面;③夏季通風良好,冬季避免冷風吹襲。以廣東省的氣候及地理條件來說,主臥室、客廳等活動頻繁的空間宜安排在南向或者東向,廚房、存儲間等次要空間可安排在西北向。
4.1.4 陽臺處理
一般連接房間的陽臺,從節能角度講,在物業許可的條件下,盡可能對陽臺進行封閉,使陽臺形成一個冷暖變化的緩沖區,即夏天熱空氣、冬天冷空氣不會直接作用于房間,起到一個過渡區域的作用,減少室外空氣直接作用于室內,從而減少室內能耗。
4.2 家具陳設布置
家具陳設的高低和圍隔方式對空氣流通和室內氣流組織有很大影響。考慮冬季保暖、夏季通風需求,有條件的住宅推薦選用可調節、可移動的家具。
家具布置要利于穿堂風,便于誘導室內風向。這樣有利于夏季散熱,同時保持室內空氣清新。考慮室內自然通風的需要,家具布置盡量保持南北風向呈直線流為主,以便于保持南北面房間空氣流通順暢,不被家具阻隔。此外。接近窗的家具不能高于窗臺高度,以免阻隔通風和空氣流通。
4.3 室內材料選擇
使用保溫性能好的裝修材料,可節省用電。以一間20㎡的房子為例,夏季室溫保持在26℃左右,使用一臺功率為2匹的空調,一天要消耗電10~15kWh,但是如果使用具有保溫效果的節能型裝修材料,空調一天只用電5kWh。因此,使用保溫性能的裝修材料,也是裝修節能的重點。
在室內裝飾材料選用方面,結合采暖、隔熱需求,應選用熱容量、熱傳導系數較小的裝飾材料。例如室內功能區的隔墻,在選材時,可考慮傳熱系數較低的材料,如輕質磚墻或輕鋼龍骨硅酸鈣板、石膏板等。為了使保溫、隔熱物理指標達到規定要求,龍骨內可放置保溫棉。此外,在鋪設木地板時,可在地板下的隔柵間放置保溫材料,如礦棉板、阻燃型泡沫塑料等。對于家住頂層的居民,吊頂時同樣可在紙面石膏板上放置保溫材料,以提高保溫隔熱性。
5 其他節能措施
5.1 室內節水
節水有兩層含義:一是通常意義上的節約用水;另一層含義是采用節水型的設備和器具,提高水的利用效率。廚、衛中,水的使用頻率最高,因此廚房和衛浴空間的裝修首先要考慮節水問題。
5.1.1 倡導采用節水型設備
在設計中采用節水型水龍頭、節水型便器、節水型洗浴器具、空氣壓水摻氣式噴頭等節水型衛浴產品。如節水龍頭可有效地管好水流源頭:在水壓相同的條件下,節水龍頭比普通水龍頭有著更好的節水效果,節水量為3%~50%,大部分在20%~30%之間;且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方,節水龍頭的節水量也越大。選擇龍頭時要特別注意看龍頭上是否有起泡器。節水龍頭多加入了特制的起泡器,水不會飛濺,減少了一次出水量。節水的同時,帶氣泡的有氧水流的沖刷力和舒適度都比較好。消費者購買前可以要求進行試水檢測,看水流是否呈現出氣泡。節水龍頭價格偏高,但用水量減少,長期使用可以節約水費。其它節水型設備也通過各種手段均可達到節水的效果(圖1)。
5.1.2 在設計及施工環節上考慮節水
傳統的板把式的水龍頭在操作起來很難自如地控制水流量,無意間增加了用水量。如果在水龍頭下面安裝流量控制閥門,根據自來水壓力合理控制水流,這樣既節約了用水,水流的沖刷力和舒適度也很好。衛生間如果相對較大,建議在安裝馬桶的同時再安裝一個男用小便器,不但方便老人和兒童,同時可以達到安全、衛生、節水的效果;在浴室內采用亮光瓷磚和地磚替換表面多孔粗糙的亞光磚(在日常清理時,可大面積減少用水量);盡量縮短熱水器與出水口的距離,同時對熱水管道進行保溫處理,可以確保熱水在經過管道時降溫少;安裝浴缸與淋浴配合使用;在洗漱盆下安裝儲水裝置與坐便器相連,日常洗漱用水便可用來沖馬桶。
5.2 室內綠化
室內綠化不僅會降低室內有害氣體的濃度,改善室內空氣質量,美化空間環境,對于降低噪音也是效果顯著。此外,如果綠化配置得當,還能對室內的能耗節約作出很大的貢獻。
陽臺是綠化的重點,由于陽臺的空間有限,宜栽種攀援或蔓生植物。西陽臺夏季西曬厲害,采用垂直綠化形成綠色簾幕,能起到隔熱降溫的作用。頂層的屋頂綠化不僅可以改善小區的環境綠化條件,還能改善建筑屋面的熱工性能,能起到很好的節能效果(圖2)。
6 結語
綜上所述,室內裝飾裝修節能在整個建筑節能中占有很大的比重,而且室內裝飾裝修節能的好壞直接關系到整個建筑節能計劃的實施。因此,在室內裝飾裝修中應用好節能措施尤為重要。將高耗能的生活方式,通過節能技術和室內設計的綜合措施改變成低能耗的生活方式,并在滿足功能實用、美觀的基礎上,改造宜人的室內環境,將會是創造可持續發展人居環境的必要前提。
參考文獻:
篇6
關鍵詞: 室內設計;建筑節能
0 引言
隨著各種建筑新材料、新裝飾技術的出現,現代室內設計的發展速度達到頂峰,為人們提供了高質安全、舒適的生活環境。目前,我國的室內裝飾產品的開發仍處于初級粗廣階段,設計師將主要注意力集中在室內空間的品質上,在追求居住舒適性時在室內設計中采用的照明、空調取暖等措施,造成了沉重的能源負擔。基于中國建筑高能耗的現狀,開發新型建筑節能技術是室內設計及裝飾的必然趨勢。影響室內節能的因素主要有:室內空間設計、布置與陳設、室內設備、室內裝修技術等。針對這些因素,提出在室內照明、太陽能技術、建筑采光設計、節能改造技術等,通過實驗分析,優化實驗結果,得到一定的成效。堅持可持續發展,開發使用綠色環保建筑裝修材料,創造舒適與節能同時得到充分體現的室內空間環境,是室內設計工作的要點。
1 建筑節能在室內設計的必要性
我國是世界能源儲備大國,但人均儲量少,進口依賴度高,經統計八個高耗能行業的平均能耗量高于先進國家40%左右。建筑業能耗在社會總能耗量中所占比例隨城市化程度以及人民生活水平的提高逐漸增大,當前我國約達到45%左右。建筑節能水平低、效果差,全國僅5%的建筑達到了節能的理想目標。建筑節能與室內設計之間存在著即對立又統一的矛盾關系,如何將優良舒適的居住環境與節能環保相結合是人們不斷追求的目標。室內建筑節能有利于經濟的發展。由于建筑業為高能耗行業,很多國家將其作國策,完善建筑法,并實施經濟政策引導,在理想節能的同時促進經濟發展;室內建筑節能有利于改善生態環境和減少大氣污染。人們對環境的要求逐漸提高,為了人民生活的可持續發展,我們應該加強環境保護意識,將節能技術有效運用到建筑過程中。這也是室內設計及裝飾業務發展的必然趨勢。
2 建筑節能技術在室內設計中的運用的主要手段
2.1 綠色照明技術
“綠色照明”概念于1991年在美國提出,近年來得到很多國家的大力支持,共同研發出相關政策和措施,在將這一政策推廣的過程中得到顯著的成效。我國借鑒發達國家“綠色照明工程”的發展經驗,于1996年正式啟動中國綠色照明工程,開始與發展國家建筑節能接軌。“中國綠色照明工程”的主要內容為:完善我國“綠色照明”相關法規、條例;鼓勵使用優質高效電光源、選擇安全可靠的配電器材、安裝照明節電器和節能的調光控制設備等。目前我國的綠色照明工程開始逐漸觀注資源節約與環境保護,在滿足照明和美觀的同時達到經濟環保的效果。在生活中科學選擇照明設施,主要應用以下措施體現“綠色照明”的理念。
首先,天然光具有安全、經濟、長效的特點,設計師在進行室內設計時應該盡量使用自然光。通過遮陽板、玻璃透光系數等的設計對采光進行控制,將室內白晝自然光照明得到充分利用,為用戶提供安全健康的光環境。盡量選用高效優質的照明器材,使用高效節能燈代替白熾燈。LED燈是節能燈的代表,它具有光效高、耗電少,壽命長、易控制、免維護、安全環保的特點,適合在家庭、醫院、商場、醫院中使用,它無閃直流電,對眼睛起到很好的保護作用,是臺燈,手電的最佳選擇。LED燈作為節能燈的代表取代白熾燈和熒光燈是“綠色照明”的趨勢。其次,我國了《高效照明產品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》,其中的節能燈補貼政策,有效推廣了高效照明產品,對節能減排政策的推廣起到積極的作用。《辦法》規定,對用需量大的高效照明產品用戶和城鄉居民用戶,政府按照中標協議供貨價格的30%和50%給予補助。
2.2 太陽能資源
太陽能作為一種清潔能源具有豐富、長久的特點。發達國家很早就開始大力推廣太陽能資源在建筑業中的應用,近年來,我國太陽能資源的開發利用也得到了廣泛的發展。太陽能在室內設計中的應用主要在供水和采暖兩方面。
太陽能熱水器是當前太陽能在生活中應用最廣泛技術研發最成熟的設施,我國太陽能熱水器的使用面積達占世界76%,成為太陽能熱水器生產和使用第一大國。只要有陽光的地方就可以使用太陽能熱水器,并且它具有使用壽命長的優點,深受廣大人民群眾的喜愛。隨著生活水平的提高,太陽能熱水器的需求量不斷升高,因此研究太陽能熱水技術,繼續推廣其發展是建筑節能工作的重要部分。
我國北方是供暖量最大的地區,近年來有向南發展的趨勢,傳統的供暖方式排放大量碳氧化物氣體,無害人類身體健康,并且取暖費用高。太陽能熱水輻射采暖是一種環保、節能、省錢的新型采暖方式。采暖管放置在地板下,不影響室內裝修。地板輻射采暖通過輻射的方式傳遞熱量,熱量輻射到人體和建筑物中的家具中,因此用戶周圍沒有冷輻射出現,在中醫認為人體溫度自上而下逐漸增高時對健康有意,地板輻射采暖恰好符合這種要求。
2.3 窗戶節能設計
窗戶是室內熱量散失的渠道之一,據統計室內33.4%的熱量通過窗戶散失;窗戶遮陽或隔熱效果不好時,太陽輻射的熱量有礙夏季空調的降溫作用。因此,窗戶的合理設計是室內建筑節能的重要手段。根據當地的氣候、經濟等因素設計相應的窗框和玻璃,可以提高窗戶的保溫隔熱性能是改善窗戶舒適和節能性。
我國住宅采暖能耗大大超過了西歐國家,造成這中現象的原因之一就是建筑門窗玻璃節能效果不理想。大面積玻璃窗可以滿足優良的自然采光要求,但傳統的單片玻璃保溫阻熱性能差,夏天的空調和冬天的暖氣需要更多的能耗彌補窗戶的缺陷。采用多層玻璃并將各層間距離增加,可以有效的減少熱量損失和太陽輻射。目前市面上有很多節能窗可供選擇,例如,Low-E玻璃、熱反射鍍膜玻璃、有色玻璃等。
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篇7
關鍵詞:建筑 電氣節能 設計
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
一、建筑電氣設備的節能
建筑內的能源設備的能耗占建筑能耗的絕大部分。隨著智能建筑的發展,樓宇自動化系統(BAS)的廣泛應用,采用節能控制技術,綜合應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術,對建筑內能源機電設備實施集中監控和能效管理,從而實現系統的最優化控制和管理,達到提高能效、降低能耗的節能目標。空調系統是建筑物中的耗能大戶,其用電量約占整個建筑用電量的70%,因此中央空調系統的節能控制顯得尤為重要,其主要內容包括:
1)熱交換系統溫差與流量的優化控制。
2)定風量全空氣系統的空調機組的優化控制。
3)變風量空調系統的優化控制。
4)冷凍水與冷卻水系統的優化控制。
5)冰蓄冷系統的優化控制。
6)水蓄冷系統的優化控制等。
此外,電動機的正確選型、調速方法、基于負荷檢測的臺數控制等以及電梯的合理選型、停層計劃及群控策略等也是較有效的節能措施。
二、提高系統的功率因數
提高系統功率因數,可以減少變壓器和線路損耗。線路上傳輸的功率可以分為有功功率和無功功率。
1提高設備的自然功率因數供配電設計中應通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器,降低線路感抗,提高用電設備的自然功率因數。應優先考慮采用功率因數較高的同步發電機,熒光燈可采用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器等。
2補償電容法提高功率因數當自然功率因數偏低,達不到電網合理運行要求時,應采用并聯電力電容器作為無功補償裝置。
1)無功補償設備應適當靠近無功源,低壓用電設備產生的無功功率宜由低壓側的電容器來補償,高壓宅用電設備產生的無功功率應由高壓側的電容器來補償。
2)用電設備集中的地方采用成組補償,建筑內的其他無功功率主要在變電所二次側集中補償,并多采用自動無功功率補償加工固定補償方式。住宅小區的無功功率宜在小區變電所或箱變的低壓側進行集中補償。
3)對供電點較遠、容量較大,負荷平穩、經常使用的設備多采用就地補償。容量超過10kV的風機、水泵、傳送帶等設置就地補償裝置;空調主機及冷凍泵等常在其附近設專用變電所,可以集中補償,但若供電距離超過20m時,最好采用就地補償。
4)當配電系統中諧波電流較嚴重時,無功補償容量的計算應考慮諧波的影響。
三、變壓器的節能
變壓器的損耗主要表現在銅損、鐵損、磁損三個方面。
(1)銅損:實際變壓器的原、副線圈都是用絕緣銅導線繞制的,雖然銅的電阻率很小,但銅導線還是有一定的電阻,因此,當變壓器工作時,線圈中就會有熱量產生導致能量損耗,這種損耗叫銅損。
(2)鐵損:變壓器工作時,原、副線圈中有交變電流通過,在鐵芯中產生交變磁通量,鐵芯中就會因電磁感應產生渦流,使鐵芯發熱而導致能量損耗,這種在鐵芯中損失的能量叫鐵損。
(3)磁損:變壓器工作時,原、副線圈產生的交變磁通量絕大多數通過鐵芯,但也有很少一部分磁通量從線圈匝與匝之間漏掉,即有漏磁。這就使得通過原副線圈的磁通量并不相等,這漏掉的磁通量會在周圍空間形成電磁波而損失一部分能量,這種損耗叫磁損。對于大容量變壓器來說,因線圈的附加損耗與導線的線規關系很大。因此為降低線圈的附加損耗,目前比較多的采用自粘換位導線,同以往的單根導線及組合導線相比,它有很多優點:
a.因換位導線是由多股小截面的導線經過編織而成,且換位節距為線寬的16-22倍,換位極為充分,因而在線圈的繞制過程中不需要進行換位,從而減少了環流耗。同時縮短了繞線工時,提高了線圈的可靠性。
b.由于使用的單股導線線規較小且相互絕緣,可使縱向及幅向漏磁通產生的渦流損耗減小,經計算,其渦流損耗約為多根并聯導線的渦流損耗的30%。
c.由于單根導線絕緣較薄,而統包絕緣可按具體絕緣要求,這樣可以使導體的填充系數得到改善,并能縮小線圈尺寸,同時還有利于散熱。
d.在采用的自粘性換位導線,單股線表面涂有特制的環氧樹脂,線圈經恒壓干燥后,牢固的粘合在一起,形成一剛體,其抗彎、抗拉等機械強度自然大大增強,提高了導線的紐矩,增強了線圈抗短路能力。
四、照明節能設計
建筑照明節能主要有以下三種途徑:一是充分利用自然采光,以降低白天時人工照明對能源的消耗,二是采用綠色照明產品質;三是采用智能化的照明控制系統來提高能源的利用率和降低能耗總量。
1充分利用自然光
充分利用自然光源是照明節能工程中的一個重要內容。白天盡可能利用天然光源,使建筑物內獲得穩定的光照條件。
2合理選用光源、燈具及附件
2.1選擇高效、節能、環保的光源
1)選擇照明光源時,應盡量減少白熾燈的使用量,一般情況下,室外照明不應采用白熾燈。2)當懸掛高度大于4.5m時,宜采用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈,多用于高大廠房、商場及體育館照明及室外照明等。
3)懸掛高度在4.5m以下時,宜采用熒光燈,應選T8熒光燈和緊湊型熒光燈,有條件時,應采用T5熒光燈。多用于公共建筑、住宅、寫字樓等。
4)LED照明燈適用于多種場合的動態照明、室外照明、景觀照明等。
5)一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈,不應采用自鎮流熒光高壓汞燈,盡可能推廣使用高光效、長壽命的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。
2.2選用配光合理、效率高的燈具
1)在滿足眩光限制的條件下,應優先選用開啟式直接照明燈具,盡量少用帶漫射透光罩的包合式燈具和裝有格柵的燈具樣式,一般室內的燈具效率不低于70%,并要求燈具的反射罩具有較高的反射比。
2)選用光利用系數高的燈具。
3)選用高光通量維持率的燈具。
4)盡可能選擇不帶光學附件的燈具。
5)采用空調和照明一體化的燈具。同時應考慮燈具的布置、燈具與建筑圍護結構的距離以及燈具的距離比是否科學合理。
2.3節能鎮流器的選用
應盡可能采用節能型電子鎮流器或節能型電感鎮流器,以達到節能的目的。
3采用智能化的照明控制系統
采用智能化的照明控制系統,可以提高照明質量,減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度,有利于照明的節能;同時可以延長燈具和電器附件的使用壽命,提高照明系統的可靠性;可以通過系統控制不同工作場合的照明模式,實現照明場景的多樣化,以滿足人們對照明舒適度和情趣的多種要求。
五、節能設計中的人性化考慮
節能要考慮在建筑中生活的人的體驗,我們不能因為節能讓人體驗不好,這樣就違背了為人民服務的原則。一些公共的區域,我們可以安裝聲光控開光,讓開光自動節能,而不用人為去控制。在一些適當的位置,我們可以設計一些太陽能熱水器,太陽能發電機,風能發電機等,太陽能、風能都是清潔能源,不會造成環境污染。使用清潔能源是構建和諧社會,節能減排所倡導的。在一些公用的充電、電器、照明等位置,要設置一些節能的標志,讓人看到這些標志后能自覺地節約能源。人性化的節能,體現了人類的一種巧思,需要我們不斷地去改進、摸索、實踐。
六、結語
我國經濟的快速增長,一方面帶來了人們經濟生活的大繁榮,一方面卻造成了大量的資源浪費與環境破環。節能減排已經是我國經濟建設中一項重大政策,建設“節約型社會”也已成為新時期的重要目標,建筑行業也應積極實行節能減排政策,走可持續發展道路,為節能減排、環境保護作出貢獻。
參考文獻
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【關鍵詞】建筑室內;給排水;節水節能;創新
一、建筑工程給排水節能節水的意義
目前,全球正將面臨能源危機,水資源危機也日益加劇。在世界倡導重視水資源保護利用的同時,我們也應做好在建筑工程領域給排水節能設計的準備工作。節能在定義上講為采取技術上可行、經濟上合理、環境和社會所能接收的一切措施,來提高能源資源的利用效率。建筑工程給排水節能設計的重要意義主要在于滿足當前社會的經濟發展需要、環境保護的需要以及提供城市居民基本生活水平的需要等。能源是人類生存與生活最為主要的發展基礎,社會經濟的發展也有賴于能源利用的發展。水資源利用與保護是我們理所應當所要關注的問題之一,水資源浪費和短缺是成為制約社會經濟發展的重要因素。建筑物是耗材量非常巨大的生產產品,因此必須在建筑行業中大力推廣節能技術非常關鍵。
二、建筑工程給排水設計的節能節水措施
1.采取樓層分區供水的方式充分利用城市給水管網的余壓
樓層分區供水是一種創新型的思想。眾所周知,隨著城市用地的緊張,高層建筑也在逐漸增多,而對于高層供水問題通常都是采用壓力供水,由于樓層太高,直接供水無法達到較高的樓層。而樓層分區供水就可以利用壓力的特點進行節約,對于高層供水,仍然要使用壓力泵進行打壓供水,而對于低層樓的供水就可以采用余壓進行供水,減少壓力的耗費,也就相對減少了能源的損耗。
2.變頻調速水泵的被利用
我國高層建筑一般都采用水泵水箱聯合供水的方式,然后又水泵將水加壓送水到高位水箱,通過向下供水,為居民生活提供用水。但是,這種供水方式通常都會設置一定的減壓裝置,主要是為了能夠避免水壓過大的情況發生,這在一低昂程度上造成了一些不必要的能源浪費。為了達到給排水節能設計的目的,我們可以通過采用變頻調速水泵直接向居民用戶供水,并采用調節供水速率的方式來根據實際使用情況進行流量調節,從根源上可以控制供水耗能。
3.開發利用給排水工程的中水系統
中水即再生水是指污水經適當處理后,達到一定的水質指標,滿足某種使用要求,可以進行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調水相比,再生水具有明顯的優勢。從經濟的角度看,再生水的成本最低,而海水淡化的成本明顯要高的多。從環保的角度看,污水再生利用有助于改善生態環境,實現水生態的良性循環。建筑物中水主要是特指建筑物或建筑小區內的生活廢水、雨積水和冷卻用水等經過后期處理的可二次利用水。
4.節水型給排水管材的選用
隨著科學技術的不斷進步,一些節能材料也已經出現。相對普通管道進行運輸,節能材料具有環保、節水節能的特點,這種節能材料會在運輸水的過程中將浪費的水資源降到最低,達到最大限度的節水。雖然這種節能材料的初始安全價格會比普通材料的價格相對較高,但出于長遠利益的考慮,性價比還是比較高的,相對于材料的費用,資源更為重要。
三、給水系統的創新設計
3.1給水系統的創新設計
3.1.1 注意給水的節約性
建筑室內的給水系統的創新設計要注意中水道的建設和節水配件的選擇。這一過程中,中水道的建設已經成為給水系統和建筑行業中的主要發展趨勢,通常情況下按照這樣的順序進行選擇:由冷卻水轉為沐浴排水,然后再用于盥洗水的使用,接下來可用于衣物清洗,再接著用于廚房排水,最后用于居民廁所的排水使用,這樣區別開來廢水和污水,又對水資源進行了重復利用。而節水配件的選擇也是多樣的,包括了液壓式的沖洗水箱的配件、房頂豎向的開合閥、控制水壓水力的多用途閥,還有就是廁所的配備器具,這些配件安裝之后可以自動對溫度進行調節、限制水的流量。
3.1.2 環保節能的給水設計
對能源的節約和合理利用是促進我國經濟保持快速穩定發展的關鍵步驟之一,節約能源也可起到對環境保護的作用。在技術系統中,應隨著技術的發展改變,放棄傳統的水泵D水箱的水污染給水形式轉而采用變頻調速和氣壓罐給水的方式。氣壓罐的供電頻率采用的是變頻器對電機進行改變的頻率,可根據給水量的多少循環轉動和調速。現代變頻設備已經采用的是變量變壓的給水方式。在進行室內的技術系統設計時應合理選擇設備,根據系統的特點采取合適的節能手段,比如合理利用太陽能,利用太陽能的加熱設備解決給水問題。
3.2 排水系統的創新設計
3.2.1 真空節水技術的設計
如果要節約水資源,當然是在保障居民基本的生活需求的前提下,使水資源的用量越低越好,但是如果一味地對水資源厲行節儉。連最起碼的生活和清潔都不能做到,那么節水就沒有意義了。在排水系統的設計中可以采用真空節水的技術來保證居民的包括廁所用水在內的清潔用水。這一設計即是依靠空氣負壓從而產生汽水混合物,以空氣代替水,利用混合物的高速流動把污水、廢水等沖除干凈,如果在各類建筑中使用真空節水技術,可以節約超過40%的水資源,可以獲得至少70%的節水率。真空節水的整個系統包括:真空閥、獨特設計的潔具(帶有吸水裝置)、封閉的管道、收集真空的容器和真空泵、管道以及控制設備等。
3.2.2 同層排水技術的設計
同層排水技術能夠將排水系統管道或者衛生器具的維護放在同一層進行,更可以將生活的污水、廢水管道設置在同一層內,利于施工和操作。同層排水主要有幾種設計:利用集水器進行排水、墻式同層進行排水、沉箱式"同層進行排水、將排水系統置于板內進行排水等。這幾種設計都受到了廣泛的關注和運用。
3.2.3 合理利用中水
中水是經過一定處理之后達到某個關于水質標準的生活排水,生活的廢水、污水都可以稱之為中水,其中生活的廢水包括浴室、廚房、洗衣的排水以及冷卻排水等各種排水。中水在城市的環境綠化,居民的非飲用生活雜水等地方應用價值巨大,合理利用中水是達到節能節水的有效途徑,可以將建筑室內的各種排水經過收集后加工成為中水,用來進行城市綠化、居民雜用水、建筑雜用水等用途,雖然中水工程的資金投入相對較高,但是在水資源的節約上有著不可替代的作用,在以后勢必會成為一種趨勢。
四、結束語
進入二十一世紀以來,人類的資源意識逐漸提高,對資源重要性的認識也越來越強,而隨著這種觀念的轉變,人們對于建筑給排水設計也逐漸意識到節水節能的重要性了。在科技發展日新月異的現狀下,一些節能材料和設備也已經出現,雖然我國目前正處于社會主義發展的初級階段,在節能技術和資源上還有一定的局限性,但相信在相關政策的正確指引下,一定會排除萬難,最終構建成有中國特色的社會主義和諧社會。
參考文獻:
[1]羅浩文.談建筑給排水節水節能新技術[J].企業科技與發展:下半月,2012(7)
篇9
關鍵詞:建筑節能 室內設計
Abstract: nowadays, China's energy consumption is accelerated, people's production and life need of energy consumption is in constant increase, which in the building interior decoration field of energy consumption is one of the important part of the energy consumption, so building energy saving problem is our country at present need urgent need to resolve a problem, only to solve the energy problem can ensure that the sustainable development of our country plans can smoothly.
Keywords: energy conservation of the building interior design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
1.引言
隨著國際能源危機不斷加劇,這也就導致我國也面臨著巨大能源挑戰問題,如何做到節能減排,如何在節能減排這一問題上有所改進和突破,是值得好好研究分析的一個重要問題,據有關數據統計,我國建筑行業的能源消耗占我國全部能源消耗的45%左右,所以在建筑行業上節能減排是非常必要的。但目前我國在建筑行業的節能工作效果并不是很理想,節能技術水平也相對較低,其中建筑節能技術的室內設計這一項就是節能的重點,同時也是室內設計及裝飾業發展的必然趨勢。我們一定要避免在設計的前期就造成資源的浪費,盲目的利用建筑材料進行裝修而沒有考慮到能源的消耗問題。其實建筑節能與室內設計兩者的關系是相輔相成并互相影響著的,如果我們能夠彼此的協調利用,不但能夠達到裝修的效果而且還能做到節能減排,本文將對建筑節能與室內設計的關系以及能源的回收和重復利用方面進行研究分析。
2.室內裝飾設計與建筑節能之間的關系
所謂的室內設計就是人們以打造自己舒適的空間環境為目的來對人們的精神生活以及物質生活的一個場所的前期規劃設計。所以說要想達到這種目的,設計初期就要達到合理化、科學化、舒適化等特點,只有這樣才會給人們提供一個良好的生活和工作的空間,但是要達到這樣的目的并不是一件很容易的事情,在實施的同時必然會利用一定的科學技術手段,當然也就避免不了地存在著能源消耗的問題。如果在實施過程中既要達到良好的裝修效果又要做到節約能源,這在我國目前的技術手段來看是非常困難的,要想達到良好的裝修效果就避免不了的使用一些消耗能源的設備,如果對效果進行控制,這樣就有可能導致對室內的布局、裝修材料以及裝修的效果產生一定的影響,所以說建筑中的能源節約多少地影響著室內設計的效果,反過來,節能技術的恰當合理的應用在一定程度上也會受到裝修效果等因素的影響。
3.影響室內裝修節能的因素
3.1室內空間設計和布局
室內裝修的目的是為了給我們的工作、生活、學習營造一個良好的空間環境,在營造的時后應該做到以人為主體來進行室內裝飾,不要過分的追求外在美,而忽略能源消耗的問題,目前我國大部分裝修行業都不顧及人們的這些感受,他們主張裝修的奢華,有場面,要么過于封閉要么過于通透,而不能協調的綜合運用在一起。其實這樣不但不能為人們營造一個舒適的場所反而會降低室內的保溫隔熱等等多種效果,同時也造成了能源的大量浪費,所以在做室內設計的時候一定要考慮清楚對室內的明確要求,一定要合理地避免造成建筑材料的浪費事件的發生。還有室內的布局不要過于復雜,復雜會導致大量建筑材料的使用,影響空間的感覺,所以我們在做室內設計的時候要進行多方面的考慮,從而避免在裝修過程中造成建筑材料的浪費。
3.2低效率高耗能的室內設備
現如今我國很多領域都存在能源的浪費問題,工業、商業等等多方面的領域往往都會大量的使用空調,照明等消耗能源的電器,而且在使用的時候人們又往往不具有一定的針對性和適應性,對環境的變化等因素不進行深入的考察就進行大量的使用,這樣就會造成能源的極度浪費,不僅如此,這些低效率高耗能的設備在使用的時候還會放出大量的熱量和其他的污染物質,這就導致我們還要對產生的污染物進行另外的處理,才能做到徹底的除掉這些廢棄物,這樣產生的能源消耗問題就顯得得不償失了,所以在選擇室內設備的時候一定要有針對性的合理應用。
3.3室內裝修技術
現代的室內裝修大多都講究外表的裝飾是否美觀,往往忽略裝修的技術對環境的影響,例如對自然光的合理利用,自然通風,節能減排的建筑材料使用等技術等等。其中有許多技術如果我們加以利用不但能達到好的效果而且還會做到節能減排,裝修的目的就是為人所用,而運用科學有效的裝修技術就能為我們打造一個更好的舒適場所。
4.利用節能設備且能量重復利用
4.1新型太陽能設備
室內能源轉化的高低在日常生活中是非常關鍵的,我們目前使用的太陽能存在很多的缺點,例如照射的時間,水溫等條件異受到外界環境影響的因素,這種設備就不能算是節能的設備。現在最新研究出來的太陽能裝置—HSE-TJ系統是利用光學的原理,它克服了上述太陽能裝置的缺點,它是利用凹凸鏡的完美集合經過兩次的聚焦,這樣就能充分的利用太陽能把能量利用到最大化,而且還能在使用的功能上達到更好的效果。
4.2能量回收
當我們提到能量的回收再利用時人們往往都會想到太陽能設備。其實不然,在我們的日常生活中有很多地方都可以進行能量的回收,例如我們洗澡,洗碗等所用的熱水中就有很多的熱量可以回收,我們可以利用雙向集熱技術進行特殊的熱交換,把丟失的熱量回收到交換器中,據有關數據統計,這種裝置能節約能源40%以上。
4.3利用可再生能源
在室內裝修的過程中,應該采取有效地節能技術手段,不能盲目的選取采用建筑的材料,應該盡量使用太陽能,風能和水能等這類清潔而且可以再生的能源,這種能源不但能使我們的生活環境更加的清潔舒適,還能夠使能源重復使用,做到節能減排。在今后的建筑裝修中我們應該多運用這樣的節能技術來為我們節省建筑等方面的原材料,要清醒的認識到裝修不要僅僅的注重外表有多么的奢華,材料有多么的貴重,應該注重的是能否為我們更好的使用,能否營造出安心、環保、健康、舒適的生活場所。
5 總結:
室內設計的建筑節能問題是當今社會關注的一個重點問題,它是決定著能否可持續發展的關鍵因素。能源并不是無限的,然而我們的生產生活又離不開能源的供應,所以我們要使能源重復循環利用來滿足當今社會對能源使用不斷增長的需求,尋找有效的科學技術手段,盡量避免高耗能的生活方式,通過調整建筑節能與室內設計的關系,利用最有效的節能減排的方式讓我們的社會變得更美好,這樣我們總有一天會達到能源合理利用的預期目標。
參考文獻:
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[2] 武涌,劉長濱.中國建筑節能經濟激勵政策研究[M].北京:中國建筑工業出版社, 2007.
篇10
關鍵詞:人數;室內多燈;節能控制
0前言
在學校的教室中以及車站等場所,由于房屋面積較大,需安裝多個燈,而這多個燈一般都是采用一個開關控制多個燈的形式進行控制,只要有一個人進入室內,至少按壓一個開關,必然啟動多個燈,這顯然存在人少、亮燈多情況下電能浪費的缺點。就目前而言,在這些場所對“常明燈”人們已習以為常,特別是室內無人的情況下依然燈亮,造成電能的嚴重浪費,給單位造成重大經濟損失。根據室內亮度控制燈的開或關已廣泛應用,但通過室內人數多少而控制亮燈多少的控制裝置目前尚未見報道。
1節能控制器的原理
本設計的原理在于設計一種在需要燈亮時,按出入人數來控制亮燈個數,從而節約用電,能為單位節省開支的室內多燈按出入人數啟動亮燈個數的智能節能控制器。
為達到以上目的,本設計所采用的控制原理是:對于多燈的室內,按出入室內人數的多少啟動亮燈個數。智能節能控制器以單片機為控制核心,由光電傳感器、定向燈控制開關和光控開關等組成。光電傳感器測量出入室內的人數,由定向燈控制開關控制燈的啟動。光電傳感器通過傳輸線與單片機相連接,單片機與定向燈控制開關的電路相連接,定向燈控制開關通過接線座與指定燈相連接,由光電傳感器檢測人進、出室內時的信息,并將信息傳給單片機,單片機將接收到的信息進行處理計數分組,再分別傳給相應的定向燈控制開關,從而控制所指定的燈亮或滅,達到按室內人數控制燈亮個數的目的。光電傳感器按先后次序并排的設二個,安裝在門框外側,兩個光電傳感器之間的安裝距離為10-50cm,當人進入室內時,先由外側的一個光電傳感器將檢側到的信號傳給單片機,再由內側的一個光電傳感器將檢測到的信號傳給單片機,單片機計數加1,進入第一個人時開亮與第一個接線座相指定連接的燈,再進入人時則進行累加,當累加至額定數后開亮與第二個接線座相指定連接的燈,以次類推,反之,當人走出房間時,先由內側的一個光電傳感器將檢測到的信號傳給單片機,再由外側的一個光電傳感器將檢測到的信號傳給單片機,單片機計數減1,當累計減至額定數值時關滅與相應接線座指定連接的燈,以次類推,若人通過了外側的一個光電傳感器,但未通過內側的一個光電傳感器,雖然外側的一個光電傳感器檢測到了人通過的信號,但單片機不累加計數,反之,也不累計減數;定向燈控制開關設1-16個,室內燈多、面積大時多設,每一個定向燈控制開關的接線座并聯連接1-4個燈;光控開關與單片機相連接,光控開關的光敏電阻伸出殼體外,安裝時將光敏電阻安裝在節能控制器殼體面板上,或室內有光處,在室內亮度充足時,光控開關處于關閉狀態,單片機雖然通過光電傳感器檢測到進、出室內的人數,但定向燈控制開關不工作,在室內亮度不充足時,包括白天陰天下雨等原因引起的突然亮度不足,光控開關處于開的狀態,此時,不僅室內進、出人時單片機均計數,而且能根據室內顯示的人數控制定向燈控制開關工作個數,從而控制啟動亮燈個數;單片機與定向燈控制開關相連接的同時,也與顯示器相連接,顯示器的數碼管安裝在殼體的面板上,從顯示器上可查看室內人數;另外控制器設擴展接口,擴展接口伸出殼體,通過擴展接口可便于升級,如通過擴展可同時控制電扇的啟動個數
2節 能控制器的設計
節能控制器主要有光控電路、電路、供電電路、顯示電路和定向燈控制開關電路組成,下面具體闡述各電路的原理。
1光控電路的設計
控制器光控開關的電路如圖1所示,由運算放大器U1、光敏電阻RL1、電阻R12、R13、電位器R14組成,其中運算放大器U1的1腳接單片機U2的16腳,運算放大器U1的4腳接供電裝置的VCC輸出端+5V電源,運算放大器U1的11腳接地,電阻R12、R13、電位器R14、光敏電阻RL1組成電壓比較器橋式電路,電壓比較器橋式電路的兩輸入端分別接供電裝置的VCC輸出端+5V電源和地,電壓比較器橋式電路的兩輸出端分別接運算放大器U1的2腳和3腳,運算放大器U1采用LM324;兩個光電傳感器的傳輸線端分別接擴展接口的1、2接口,并與單片機U2的12、13腳相連接,光電傳感器的一端接+12V電源、三端接地。
2電源電路
電源電路如圖2所示,由電源電路由電源插座J5、電源開關S1、整流橋D1、開關穩壓集成電路Q3、二極管D2、電感L1、電阻R8、發光二極管D3及電容C1~C3、C6構成,其中,電源插座J5輸入12V外接電源,J5的一個輸出端通過電源開關S1接入整流橋D1的一個輸入端,J5的另一個輸出端直接接入整流橋D1的另一個輸入端,整流橋D1的輸出端V+接電容C1的正極,電容C2的一端與開關穩壓集成電路Q3的1腳相連接,整流橋D1的輸出端V-接電容C1、C2、開關穩壓集成電路Q3的3腳、5腳,并接地,開關穩壓集成電路Q3的4腳為電源電路的輸出端VCC,并接電阻R8的一端,電感L1的一端接開關穩壓集成電路Q3的2腳和二極管D2的輸出腳,電感L1的另一端接開關穩壓集成電路Q3的4腳,電容C3、C6的一端接開關穩壓集成電路Q3的4腳,另一端接地,二極管D2輸入端接地,發光二極管D3的輸入端接電阻R8,D3的輸出端接地,電源電路輸出端VCC輸出+5V電壓,同時與信息處理器、復位器、光控開關、顯示器、定向燈控制開關的電路供電端相連接,為其提供工作電壓,開關穩壓集成電路Q3采用LM2575。
3控制器電路
控制器電路如圖3所示由單片機U2、排阻RL2、晶體振蕩器Y1、電容C8、C9組成,單片機U2的31腳、40腳為VCC腳,與供電裝置的VCC 輸出端+5V電源相連接,單片機U2的9腳接復位器的RST端,單片機U2的1~8腳、21~26腳、29腳、30腳分別接相應的定向燈控制開關,單片機U2的12~16腳分別接擴展接口的1~5腳,擴展接口的1、2腳接光電傳感器的J3、J4,單片機U2輸入端與光控開關、復位器、擴展接口相連接,單片機U2的輸出端與顯示器、定向燈控制開關相連接,晶體振蕩器Y1與電容C8串聯然后與電容C9并聯,一端接入單片機U2的19腳,另一端接地,晶體振蕩器Y1架接在單片機U2的18、19腳之間,單片機U2的20腳接地,單片機U2的27、28腳接顯示器,單片機U2的32~39腳分別與排阻RL2的2~9腳相連接,排阻RL2的2~9腳分別與顯示器的限流電阻R1~R7的一端相連接,單片機U2的其它引腳再按需要接定向燈控制開關或預留,單片機采用89S51單片機;復位器的復位控制電路由按鍵S6和電阻R9組成的手動復位電路、上電復位電容C7和電阻R19組成,按鍵S6和電阻R9串聯后與上電復位容C7并聯,一端接供電裝置的VCC 輸出端+5V電源,另一端接單片機U2的9腳,并經電阻R19接地;
4顯示電路
如圖4所示,控制器顯示電路由數碼管LED1、數碼管LED2、PNP型三極管Q1、PNP型三極管Q2、電阻R10、電阻R11、限流電阻R1~R7組成,其中數碼管LED1、數碼管LED2的3腳分別與PNP型三極管Q1、PNP型三極管Q2的集電極相連接,PNP型三極管Q1、Q2的發射極接供電裝置的VCC輸出端+5V電源,PNP型三極管Q1、Q2的基極分別與電阻R10、R11相連接,接入單片機U2的27、28腳,數碼管LED1、數碼管LED2串接后各引腳分別與限流電阻R1~R7相連接,接入排阻RL2與單片機U2相連接,PNP型三極管Q1、Q2采用9012三極管;
5控制器定向燈控制開關的電路
如圖5所示,控制器定向燈控制開關的電路由繼電器Kn、接線座電路中的Jn、常開開關Sn以及PNP型三極管VTn、二極管Dn、電阻Rn構成,其中PNP型三極管VTn的發射極接供電裝置的VCC 輸出端+5V電源,基極經電阻Rn與單片機U2的相應腳Pn相連接,繼電器Kn與二極管Dn并聯后正極接地,負極接入PNP三極管VTn的集電極,繼電器Kn與接線座電路中的Jn相連接,接線座聯接上相應的指定燈,指定燈為1-4個,常開開關Sn跨接在繼電器Kn上,應急使用,三極管VTn采用8550三極管,二極管Dn采用1N4007二極管,其下標n為1-16個定向燈控制開關的序列編號。
3實驗
節能控制器在萊蕪職業技術學院10號教室進行安裝實驗,10號教室內共有16個燈,設計為每累計進入8人開亮1個燈,每一個接線座只接一個燈,共設有16個定向燈控制開關。選8號自習教室作為對照,8號自習教室與10號自習教室面積相同,燈的個數相同。該實驗于2007年9月開始安裝試運行,
通過2007年9-11月三個月的運行對比,10號教室耗電量為107.5度,8號教室耗電量為307.2度,使用本設計節電65%,顯然,使用本設計節電效果明顯。