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节能技术在工民建施工中的应用

2022-09-29田福胜

中国建筑装饰装修 2022年17期
关键词:照明灯车库工民建

田福胜

目前,以节能为主要目标进行建筑设计逐渐成为发展的主要方向,设计人员需积极融合先进节能工艺,加强对材料工艺的研究,降低工程能耗量,确保能源利用的合理性,充分发挥节能工艺的价值,从而实现节能目标。目前,部分工程在设计过程中依然存在节能技术运用不完善的问题,需针对相关节能技术进行研究,确保其能够在施工中充分运用。本文以天麟龙鑫苑地下车库为实例分析节能技术在工民建施工中的应用。

1 工民建融合节能技术的必要之处

工民建项目具有规模大、能耗高等特点,将节能技术运用到工程中能够有效减少资源消耗。多数情况下工程设计内容较为粗放,忽略了材料资源、各类能源的消耗量。目前,国家对工民建节能性的要求也在逐步提升,运用节能技术能够合理分配资源,减少能耗量,确保资源配置的合理性,提升建筑资源、各项能源的利用率,进而推动国内建筑行业发展,以此来缓解建筑能耗较高的行业问题[1]。

2 工民建使用节能技术的具体路径

2.1 采光节能

工民建项目进行中可在照明、采光方面融合节能工艺,积极发挥太阳能的优势,构建光伏发电体系。以往工民建施工期间多使用侧面采光工艺,导致采光具有局限性。将节能技术运用在工程中能够有效改善建筑采光效果,减少能耗总量,从而实现绿色施工的目标。

2.2 墙体节能

双层幕墙主要由点式幕墙和玻璃幕墙组成。在温度较高时,玻璃幕墙能够有效减少热量进入室内,保证室内的温控效果;在温度较低时,点式幕墙能够保持室内温度稳定,减少室外因素带来的温度变化。

2.3 门窗节能

首先,在工民建项目中需要保证门窗结构各处密封的处理质量,减少门窗缝隙,防止漏风。门窗结构安装时,需先清除门窗处沉积的灰尘,并对安装位置进行多次核对,避免出现偏差,从而提高门窗安装的规范性。其次,门窗选材时要选择性能优异的材料,提高门窗整体结构的质量,满足业主对门窗结构严密性、美观性的需求。若门窗位置严密性处理不好,会导致室内温度散失,热损值增高,散失的热量严重时甚至可达室内热量的40%[2]。

2.4 使用节能技术

第一,遮阳节能工艺。结合建筑自身情况获取阳光照射量与照射强度等信息来开展遮阳设计,以此降低阳光照射的光线强度,减少空调制冷能耗。第二,漂浮屋顶节能法。此工艺是对屋顶进行热量控制的关键,具有较高的热量保持能力。屋顶施工时,运用上述工艺可提升屋顶的隔热能力,防止室内热量聚积,从而减少空调的使用。第三,屋顶种植节能方案。此工艺与太阳能板联合使用,打造全新的屋顶结构,具有较强的辐射防护、热量隔绝能力,节能性优异。

例如,在实践中可以采取屋顶种植方式达到节能目的。借助植物的蒸腾作用吸收环境热量,调整屋顶温度,具有较高的节能性。另外,在屋顶种植植物还可以提高屋顶的保温能力。天麟⻰鑫苑建筑种植屋面共包括8 层,由下至上依次为结构层、排水层、防护层、隔离层、防水层、防水层、防火层及保温层。第3层混凝土铺设厚度应该控制在40 mm,第5 层、第6 层防水卷材铺设厚度分别为4 mm、3 mm,第8 层使用挤塑板进行保温施工。

3 天麟龙鑫苑地下车库项目的光照节能实例分析

3.1 天麟龙鑫苑地下车库概述

本工程位于平凉⼭崆峒区原水泥⼚家属院北侧,太统路以东,属于框架剪力墙结构,项目的总建筑面积合计为14.8 万m2,地下区域面积2.3 万m2,车库共一层,照明面积为13 987.08 m2,建筑设计耐火等级为一级。

该项目共3 个地下车库,选择其中一个地下车库开展节能设计。进行节能设计的地下车库区域面积约0.93 万m2,车库内总共设计了550 个停车位。依据这一情况,在车库内安装了580套照明灯具,以改善地下车场的整体照明效果为主要目标。考虑到天麟⻰鑫苑地下车库的整个照明系统分为车位灯、车道灯以及应急照明灯,且需要提供24 h 的照明,需要在不增加功耗的基础上,用发光二极管(Light-Emitting Diode,LED) 地 库专用日光灯来代替以往应用的三基色日光灯,同时对部分车位灯和连道灯布局进行调整。

项目改造完成后,应用LED 日光灯的功率总和为16 W,在日光灯数量相同、使用时间相同的情况下,项目的年电耗能够从原来的80 381.76 kW·h 降低至于41 487.36 kW·h,能够有效达到节能目的。

3.2 节能分析

3.2.1 节能灯具选择

(1)3 种灯具综合对比。根据节能照明设计规范,有3 种照明设施可供选择:一是T8 荧光灯,二是T5 荧光灯,三是发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)日光灯。3 种照明灯具的性能对比如表1 所示。表1 中的光效是指每瓦用电通过的光通量,用于衡量照明能力。T8 荧光灯的成本为6 元/个,T5 荧光灯的成本为10 元/个,LED 日光灯的成本为20 元/个。由表1 可知,LED 日光灯可用60 000 h,使用时间几乎是T8 荧光灯、T5 荧光灯的4.6 倍,照明功率最低,用电量较小,使用时间较长。

表1 3 种照明灯具的性能对比

(2)综合光效对比。使用P=光效x 使用时间计算各类照明灯具在生命周期内的照明能力,计算结果为:PT8=782,PT5=1 365,PLED=6 300。由此发现:LED日光灯的全生命周期内照明能力最高,是T5荧光灯的4.6倍,是T8荧光灯的8.05倍,可见其具有较高的照明能力,可作为节能照明设备使用[3]。

3.2.2 灯具节能设计

以节能思想为出发点给出两个灯具设计方案。灯具设计方案一:车辆通行区域内灯具间距设计为4 m,停车区以3个车位为1个单元,每单元添加2个灯具。灯具设计方案二:车辆通行区域内灯具间隔为3.3 m,停车位的每个单元使用1个灯具。以H 车库为项目原型,使用线上平台进行照明仿真分析,系统建模如图1 所示。

图1 天麟⻰鑫苑地下车库灯具节能布设的DIALux 仿真模型

将两组灯具方案导入模型进行分析,平台以照度计测量方法对两个方案的行车区、停车位逐一进行照明度测量,来对比两个方案的照明效果。将数据导入模型后发现,方案一行车区照明度的系统测定结果最大值为70 Lux,停车区照明度为50 ~70 Lux;方案二行车区照明度的系统反馈结果大于70 Lux,停车区照明度为40 ~60 Lux。可见,方案二符合H 车库的照明设计要求,相比方案一更具节能性。

3.2.3 智能照明

天麟⻰鑫苑地下车库内引入智能照明控制系统,以保证车辆安全,降低照明能耗。智能照明设计时对车库进行有效分区,共划分16 个智控单元,并添加7 个智控箱,照明节能控制策略如下。

(1)车库门口感应到车辆、人员时,利用感应器捕捉通行情况,并开启行车区的灯具,保证行车区域照明良好,从而给予通行人员更好的照明效果。在感应器捕捉到车辆停车动作时,开启车辆停放位置的照明灯。

(2)车主车辆停放完成离开车位后,需要关闭车位区的照明灯具。在停车场无人驾驶、无人行走时,行车区的照明方式需要更改为节能型,采取间隔照明的方式,减少能耗,延长灯具的可用时间。

(3)智能照明可联合安全监控进行设计,车库内可装设约200 个红外感应设备。当感应器捕捉到异常行为时会及时开启灯具,将捕捉画面反馈给监控平台,有助于提高停车场内的安全性。例如,当车主忘记停车位置时,在寻找过程中若有其他车辆驶入停车场,会在一定程度上对其安全造成影响。此时,感应器会捕获车主的找车行为并将车库异常行为的检测结果反馈给天麟龙鑫苑地下车库管理人员,工作人员可及时调取停车场画面,快速帮助车主找车。此外,还可以采取播放车库广播的方式使行驶车辆减缓速度,避免车库行车撞人;还可以使用后台监控及时锁定车辆位置,提高找车效率。

3.2.4 天麟龙鑫苑地下车库项目照明的节能分析

在天麟龙鑫苑地下车库项目原本灯具布局不合理和光源光通量不足的情况下,车库现场容易出现明显的光斑现象。基于这一情况,项目在经过系统设计之后,以定制光源发光角度的方式调整灯具布局,在地下一层保留150套照明灯具,其中67 套为常明灯,地下二层保留146套,其中54 套为照明灯,有效提高了实际照明效果。天麟龙鑫苑地下车库引入智能照明控制技术后,采取智能分析用电和车库智能管理等措施积极降低用电量,每年照明支出减少了8 万元,而智能控制技术的投入资金为24 万元,需3 年回收投入资金,此后的照明支出节约量均为节能照明收益。同时,节能照明具有较强的实践性,可减少电力资源消耗[4]。

4 节能工艺的运用思路

4.1 加强节能研究人才建设

人才资源是保证节能工艺顺利使用的关键因素,工民建施工中运用节能技术时应做好人才培养工作,从多个层面明确节能工艺的使用路径,同时开发全新的节能工艺,进一步提高建筑的节能性,减少电能、水资源的消耗。同时,在材料节能方面可设计相关节能方案,减少用料消耗,循环使用废弃用料,提高材料成本的控制水平[5]。另外,在培养节能技术人才的过程中,可通过技术比赛等方式逐步提高人才的综合素质。

4.2 做好退场处理工作

第一,采取封闭性退场机制,引入建筑垃圾的循环工艺,增加可用建材数量,减少材料资源消耗。第二,材料到厂后积极开展性能检测,分析其能耗量。针对能耗较高的材料进行退场处理,以此保障工艺方案的节能性,逐步优化工民建项目的工艺方案。

4.3 构建节能研发联合小组

(1)建立新型节能研发项目。在后续项目任务进行中,工民建相关单位需积极利用节能科技,开展各项建筑施工活动[6]。例如,在天麟龙鑫苑地下车库项目中使用了节能灯具,有效引入了智能控制技术,提高了照明管理的水平。后续又成立了节能研究小组,建立了太阳能联合发电的节能项目,再次减少了天麟龙鑫苑地下车库的电能消耗量。由此可见,多项节能工艺的联合使用能够切实减少能源消耗。

(2)组建多专业联合的节能研发小组。项目可以构建联合节能研究小组,尝试从多个角度出发设计节能方案,全方位融合智能科技,积极完善节能方案。小组成员可划分节能研究任务,设定节能研究目标,开展节能效果分析,最终保障建筑节能效果。

4.4 加强政策支持

政策支持。节能技术的融合需获得政策支持,以改善节能工艺的使用效果。节能鼓励。政府需要针对工民建项目制定节能鼓励政策,开展建筑节能评价,设定建筑节能标准,对节能任务完成较好的项目给予一定的鼓励及支持,以此推动工民建项目快速发展,展现出政策支持的积极作用。

5 结语

工民建融合节能工艺具有较高的技术价值,可减少建筑能耗,提升照明、采光的有效性,发挥出墙体节能的积极作用,展现出门窗与遮阳节能的技术优势。本项目主要从屋顶、地下室两个方面进行节能设计。屋顶节能采用种植保温层方案,屋面层共设8 层,以增强屋顶的防水性和保温性;地下室节能设计中,以照明节能为主要方向,强调选用节能灯具,引入智能照明控制技术,有效节约照明成本。

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