綠色節能方案范文

時間:2023-05-15 15:47:13

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綠色節能方案

篇1

關鍵詞:綠色機房;節能;機房改造

中圖分類號:TP308文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)08-1944-02

Improvement ProjectStudy of Large-scale Green Energy Saving Computer Room

ZENG Zhi-long1, LU Chang2

(1.Institute of Mathematical Information Industry of Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316000, China; 2.Public Experiment Center of Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316000, China)

Abstract: The scale of the public computer room is large in the University generally, the annual electricity consumption of resources is also very prominent, but in fact the computer room has great energy saving space. By researching of the current structure and operation mode, analysis ofinfrastructure and management model, proposed improvedprojects, and provides a practical method for building the large computer room of the green energy, provided a reference model.

Key words: green computer room; energy conservation; computer room transformation

我校公共機房總共分為15個房間,擁有900臺學生機,規模龐大,每年消耗大約50萬度電,占機房運行總投入的15%左右,是一個用電大戶,然而隨著綠色節能環保理念的深入,如何構建節能型的綠色機房成為機房建設中重點考慮問題,充分挖掘節能潛力,能夠為學校節省巨大的資源投入,并且,在節約能源的同時,還不能犧牲教學效果與機房性能。

1存在問題

經過對本校機房的各個節能點進行研究分析,在當前存在的問題中,有些是因為前期建設的時候沒有充分考慮綠色節能的方案,有些是因為疏于管理維護,從基礎建設到運維管理都存在許多問題,對資源造成了較大的浪費,歸納如下:

1)電源線路結構單一,無法做到靈活精細地獨立控制機房。

在進行基礎電路布置的時候,采取了單線的總控模式,沒有相對于單獨子機房進行細分規劃,開的時候一起開,關的時候一起關。這種方式導致了無人上機時候,顯示器處于待機狀態,特別是對于大量使用還沒有更換的CRT顯示器,以單臺待機狀態顯示器1天消耗10W計算,機房一年運行以300天計,一年消耗的總電量是300×10×900=2700(KW),而且,這無形之中提高了室內溫度,也造成空調運行的攜帶浪費。

2)服務器不間斷運行,利用率低。

高校公共機房的服務器與提供商業服務的服務器有所區別,很多機器無需提供7*24小時的不間斷服務,只是在授課期間開啟相應服務即可,在無人值守機房管理的模式下,服務器基本上長年累月開啟,按照常規運行300W功率計算,有10臺服務器,1天空余運行時間10小時,1年將耗電365×10×10×300=10950KW。如何讓服務器在不需要的時候能停止對電能的消耗是節能的一個關鍵點。

3)服務器等設備應用分散,利用率不高。

很多服務器單獨運行某個應用,但其實隨著硬件技術的發展,特別是新購的服務器性能都很強勁,服務器CPU的利用率基本上只有5%左右,所以沒有充分挖掘服務器的性能,設備越分散,耗能越多。

4)空調設備長年累月運行,浪費巨大。

空調設備功率大,運行時間長,學生機房的空調設備還可以通過日常管理來減少使用,但是對于主控機房,因為采用無人值守的方式,空調必須常年累月運行,甚至在室外溫度低于0度的情況下仍然進行制冷,耗電量非常驚人。

5)設備老化,CRT和舊型號主機的大量使用。

CRT顯示器因為輻射大、耗電高已經被廠商淘汰,機房卻仍在大量使用,舊型號的機器缺少綠色節能技術,甚至在無負載的情 況下,照樣耗電嚴重。

6)管理松散,沒有針對性的制度措施。

管理制度沒有及時更新,缺乏與時俱進的管理思想,缺乏常規性合理性的操作,導致很多設備沒有及時切斷電源。

2方案研究和實現方法

針對以上的情況分析,結合已有的技術手段,通過采取以下措施進行改進。

1)合理規劃機房空間,細化機房各供電線路,為精細化管理提供基礎條件。在暑期機房空閑時間,把整體機房分割成以房間為單位的子機房,重新鋪設改造供電線路,在主控機房電源控制箱中,設置單獨控制開關,人為控制電源。在具體操作過程中,機房管理人員可以針對具體機房課表,對不上課的機房切斷電源,避免因為待機而造成的電源浪費[4]。

2)利用BIOS設定和執行腳本命令進行自動開關機。

對于學生端電腦,可以借助機房信息管理系統來實現定時關機,我們事先安排好課表,當課程結束的時候,管理系統會自動發送關機指令到客戶端,并正常關閉電腦。對于服務器,我們可以利用BIOS程序(主板底層的參數設置系統)設置,定時進行開機操作。開機后,參考開機后的畫面熱鍵提示,進入setup設置后,尋找類似于“Resume By Alarm”的設置選項,固定設置每天開機的時間,設置好保存并退出即可。進入系統之后,為了自動執行各類應用,應該把相應服務或者程序設置為自啟動模式,省卻每次人為的操作。

針對Windows的操作系統,我們可以從網上下載定時關機的小軟件來解決定時關機的問題,也可以通過編寫腳本來實現,以每天21:30關機為例,運行代碼如下:at 21:30 /every:M,T,W,Th,F,S,Su shutdown -s -t 120,這樣就可以實現定時關機了。

3)整合現有資源,挖掘高性能服務器等設備的潛力,提供盡可能多的應用。

借鑒當前流行的云計算模式,對當前的服務器進行有效整合,發揮規模化效應,充分挖掘高性能服務器的潛力,運用虛擬化技術,讓盡可能少的設備運行盡可能多的應用服務,提高使用的效率。對于當前硬件的性能,我們可以設置多個虛擬機,同時提供不同的應用服務,讓CPU和內存的使用率維持在50%以上,當然,不能過度使用,否則會明顯延長訪問響應時間[1]。

4)衡量一次性投入精細空調設備與普通空調的成本和長期運行產生的費用,確定購置方案。

精細空調的節能效果非常好,但是采購成本是普通空調的幾十倍,它的產能必須要經過長時間的運作才能體現。所以在采購前,要充分做好調研工作,如果機房運行時間在6年以上,可以考慮采購,否則只會增加成本投入[2][3]。

5)針對老舊的耗能產品,只有更換成新出的節能產品才能有效節省用電,但是介于機房已有模式和資金問題,我們無法一次性解決。在今后采購設備的時候,應該把綠色節能指標納入招標要求,在滿足使用性能的同時,可以傾向于那些具有節能技術的產品。

6)從管理層面,確定相關制度來保障。

技術只是一種保障的手段,但更多的時候需要制度的有效執行,制定機房相應管理守則,常態化規范化對節能進行管理,通過巡視、記錄等方式對需改進點進行人為干預操作,是保證建設綠色節能機房的關鍵因素。

3結論

計算機機房經過改造后,運行半年以來,平均比以前節約用電10度,耗能節省了20%,成功地實現了綠色節能機房的改造,成為全校的節能冠軍。各個高校可以參照本校的實際情況,對現有的機房進行改造,一定可以挖掘出更多的節能空間。

參考文獻:

[1]耿英保.淺議計算機機房節能[J].中國集體經濟科技研發,2006(6).

[2]周航.通信機房節能熱管理設計探討[J].電信工程技術與標準化,2009(3).

篇2

臺達電子的臺北總部原有兩個數據中心,分處兩棟辦公大樓。新的數據中心改建項目計劃將兩者合而為一,達到資源集中化和系統整合,更可擁有高可靠度、環保和模塊化設計下的超高擴充性。

臺達電子作為一家在世界各地都有銷售網點、生產設備及研發中心的企業,需要擁有高度計算機化的系統以有效處理全球業務。為保護企業資源規劃(ERP)、電子郵件服務器、網頁服務器和其他各種應用程序服務器等各種重要系統及 IT 應用,數據中心基礎設施的可靠度是優先的考慮因素。

此外,可能更重要的是,臺達電子決心基于“Smarter, Greener, Together 共創智能綠生活”的理念,打造一個年平均電源使用效率(PUE)低于 1.43 的新機房,以符合Green Grid聯盟所定義機房效率的黃金級標準。

新建成的數據中心占地約230平方米,分為冷通道封閉區A/B和熱通道封閉區C/D,共有63套機柜,計劃在5年內達到240kW~280kW 的IT設備容量。另有獨立房間儲放兩套UPS及多組電池柜。用于顯示臺達InfraSuite Manager數據中心基礎設施管理系統、IT設備使用率和實時視訊監控的2x3 LCD 液晶面板電視墻,可實時、充分地對數據中心能耗進行監控并管理機房設備。

針對新數據中心的改造,臺達電子從空調系統、電源、機柜、環境管理系統四大方面入手,具體方案包括:

一、空調系統

諸多因素使得兩個舊機房每年耗費大量電力。舊數據中心的PUE值高達 2.01,即每 1kW 的 IT 設備功率消耗,需要等量的非 IT 功率消耗來冷卻。新的數據中心為大幅度提高能效達成 PUE 1.43 以下的目標,臺達電子采取下列六大對策:

1.冷/熱通道封閉及 RowCool 系列機柜式精密空調的應用

冷/熱通道封閉設計方案,可避免冷熱空氣混合,提高冷卻效率。搭配貼近熱源的臺達RowCool系列機柜式精密空調的應用,可以有效移除熱點,避免IT設備過熱導致宕機。

2.冷凍水式空調系統

相較于傳統氣冷式空調系統,冷凍水式空調系統可節能三成,以 40RT(冷凍噸)的系統為例,能耗可從 1.25kW/RT 降到0.89kW/RT。

3.變頻 HVAC(高壓直流)系統

RowCool系列機柜式精密空調的連續可調式風扇轉速和水量控制有助于大幅度節能,風扇速度降低一成,估計可節能27%。RowCool 系統中直流風扇及室外機組皆采用變頻技術。冷卻水塔的風扇采用可變氣流量控制,冰水主機和冷凝水泵浦則采用可變水流量控制。

4.自然冷卻Free Cooling(空氣側及水側)

在臺北市的天候狀況下,一年里有46%的時間可采用自然冷卻。溫度低于25℃時,空氣側自然冷卻自動啟動,將外部冷空氣導入機房,并將 RowCool機組、泵浦、冷卻水塔及冰水機組關機。溫度低于15℃時,水側熱交換器及冷卻水塔自然冷卻系統啟動,機房冰水機組則關機降低能耗。

5.數據中心與大樓冰水主機智能同步

臺達電子的臺北總部大樓獲認證為“鉆石級綠建筑”,能耗較一般辦公大樓低58%。大樓本身配備兩套冰水主機系統:

數據中心冰水機組日間關機,使用大樓高效率冰水主機。夜間數據中心冰水主機開機,為數據中心提供冷氣。數據中心空調系統與大樓空調系統智能同步,將節能效果發揮到極致。

6.最佳機房溫度設定

按國際標準的建議值,數據中心溫度變化范圍在18~27℃及20~25℃之間。數據中心溫度一般雖然設定在符合建議范圍的18~20℃之間,但仍有改善空間。

粗略估計,數據中心溫度每升高一度可帶來2%~3%的節能。依此規則,如把冷信道的溫度從18~20℃ 提高到 25℃,數據中心可節能10%~14%。此外,RowCool系列機柜式精密空調的入水溫度也可提高進一步節能,通常的做法是將冰水入水溫度設定在7℃,如果提高到 13℃,數據中心可節能20%。

除空調系統外,臺達數據中心整體基礎設施解決方案還應用到高效率電源系統、模塊化機柜及數據中心環境管理系統,使整個數據中心各方面都達到綠色節能。

二、UPS電源系統

數據中心對可靠度、效率及擴充性的要求,對UPS電源系統是極大的挑戰。新數據中心所采用的臺達Modulon DPH 系列 UPS,是新一代全模塊化、可熱插入、AC-AC 效率達96% 的高性能UPS,其熱插入電源模塊可支持數據中心從中長期的無縫升級。臺達電子的 PDC 及 PDU 也采用模塊化設計,例如,其輸出斷路器可熱插入、兩組配電盤各可擴充達 42 組斷路器。PDC 及 PDU具備優異的電源保護及監控能力,其彈性及擴充性可配合實際的配電需求。

三、機柜及配件

氣流管理對于配備中高功率密度機柜的機房極為重要。臺達電子的臺北總部新機房長期規劃機柜功率密度可達10kVA~15kVA。模塊化機柜的開孔率達70%以上,可滿足高密度IT機房的需求。機柜具有高承載力,靜態承重達1420kg或動態承重達1000kg,不占太多寶貴的機房空間。

四、環境管理系統

臺達數據中心管理系統(DCIM)系統的 InfraSuite Manager,整合各種設施及 IT 設備于單一平臺。環境監測器(EnviroProbe)搭配中央監測站(EnviroStation)可以對能源、電力系統、空調、環境、保全、資產、服務器監控等各種裝置,進行無縫、實時及完整的管理。PUE歷史紀錄可協助 IT 管理人員,分析及了解機房電源使用的效率。

總之,這座采用多種綠色空調、電源、機柜解決方案的節能數據中心已經改造完成并正式投入使用,可望達成以下節能效益:

PUE優化:PUE 值從 2.01 改善到 1.44(2014 年 7 到 10 月),估計可達成黃金級數據中心的目標。在冬季氣候下,PUE 將因自然冷卻而進一步提高。

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一、指導思想

以科學發展觀為指導,堅持節約能源資源基本國策,深入貫徹《公共機構節能條例》和《公共機構節能管理辦法》,根據我市公共機構節能“十二五”規劃要求,積極推行合同能源管理模式,淘汰低效照明產品、推廣使用高效節能照明技術、產品,開發應用太陽能光電等自然資源照明技術。把綠色照明工程作為完成“十二五”公共機構節能目標任務的重要抓手,明確目標、落實責任。在海南文明生態省和國際旅游島建設中切實發揮示范和表率作用。

二、工作目標

到年底前,全市各級公共機構實現高效光源使用率100%;

到年底前,全市公共機構中的文化場館、體育場館、科技場館、禮堂及會議場所等大型建筑高效光源使用率100%;

年前,LED等國體光源及太陽能光電等可再生能源使用率10%以上。

三、改造范圍及技術、產品

(一)綠色照明改造范圍。全市各級公共機構管轄范圍內的綠色照明改造包括:室內辦公照明、室內公用場所照明(大廳、樓道、衛生間等)、辦公區庭院照明(路燈、草坪燈、建筑物泛光照明)、文化場館、體育場館、科技場館、禮堂及會議場所、各級學校、各級醫院、機關食堂照明等。

(二)綠色照明技術、產品。

高效光源包括:緊湊型熒光燈、直管熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、發光二級管(LED)等;

高效設備技術:反射式燈具、智能控制裝置等;

可再生能源技術:太陽能光電設備等;

自然光采用技術:主要指部分禮堂、會議場所,通過在房頂安裝自然采光設備管理滿足室內會議或工作需要。

四、運作模式

(一)單位投資模式。對于數量較少、規模不大的照明改造項目,可由本單位拿出部分資金或財政專項撥款更換節能燈具。以國家和我省每年推廣使用節能燈工作為契機,充分利用國家和本省的財政補貼政策,及時進行更換。

(二)合同能源管理模式。對于數量較多、規模較大的照明改造項目,各級公共機構要積極采取合同能源管理模式,按規定程序通過招標方式確定合同能源管理服務公司,充分利用社會節能服務公司資金及技術對公共機構照明設備及燈具進行節能改造,落實綠色照明改造工作任務。

在綠色照明改造過程中,應充分利用中央財政政策的支持,積極爭取國家對建筑節能改造的財政支持或財政獎勵資金。

五、責任分工

(一)市機關事務管理局:為全市公共機構綠色照明改造的主管部門,負責此項工作的綜合協調和指導,并對改造實施的進展情況進行監督檢查;組織完成市直辦公大樓辦公區綠色照明節能改造任務,合署辦公單位要積極配合改造工作。

(二)市級及鄉鎮級機關單位、東方工業園區、住建局(路燈站)、教育(包括中專院校、科研所、中小學校等)、交通運輸局(包括車站、碼頭、公路等)、科技、文體(包括各大廣場、圖書館、電視臺、體育館等)、印刷廠、衛生局等系統負責制定本系統綠色照明改造工作方案并組織實施,對本系統的綠色照明改造方案的進展情況進行監督檢查。

(三)市直獨立辦公單位負責本單位綠色照明改造工作,要根據本單位實際制定綠色照明工作計劃,落實工作責任,按規定要求和時間,完成綠色照明改造任務。

六、建設進度

年月前,市直公共機構完成辦公區室內綠色照明燈具的更換工作;

年月前,市直公共機構完成辦公區室外照明設備的改造工作;

年月前,市直各系統完成各類場館等大型建筑的室內外照明改造工作;

各鄉鎮和市級教育、科技、文體、衛生等系統及有下屬單位的主管部門可根據本地區、本系統、本部門的實際自行制定綠色照明改造工作計劃,但必須在市政府總體建設進度時限內完成。

全市公共機構綠色照明改造工作從現在開始全面展開,改造工作可以邊部署、邊進行,建設進度在總體時間要求內可根據各級公共機構實際作適當調整。綠色照明改造工作必須按照《建筑綠色照明示范省總體方案》(瓊府辦128號)的規定,在年底前完成。

七、相關政策及措施

公共機構綠色照明改造工作的相關政策及措施參照《綠色照明示范省總體方案》執行。

(一)綠色照明節能改造形成的節能量將依據《節能專項資金使用管理辦法》、《合同能源管理財政獎勵資金管理暫行辦法》、《城鎮公用事業(照明)附加費收支管理辦法》的有關規定和標準給予獎勵。

(二)“十二五”期間,市政府加大財政資金對推行合同能源管理建設綠色照明工程的支持力度,推廣30萬只財政補貼節能燈(視需要可適當增加推廣數量),優先支持各責任單位實施照明節能改造計劃。

(三)綠色照明改造工作完成情況將作為公共機構節能工作專項檢查和考核評價的重點內容。

市推進合同能源管理領導小組每半年對綠色照明改造情況進行一次檢查考核。

八、工作要求

(一)各單位要加強對綠色照明改造工作的組織領導,嚴格按照責任分工和工作進度安排抓好落實,同時做好宣傳培訓工作。

(二)各單位應于年月日前將公共機構綠色照明改造方案(計劃)和工作進度安排表報市機關事務管理局備案。綠色照明改造進展情況按季度報送市機關事務管理局,匯總后報市推進合同能源管理領導小組。

(三)要認真做好能耗分類、分戶、分項計量,以及相關線路和控制系統的改造工作,為考核評估和推廣合同能源管理奠定基礎。

(四)實施合同能源管理模式,采取公共招投標的方式選擇在市級積案或省備案的節能服務公司承擔項目施工任務。對項目改造使用產品的質量、節能效果進行嚴格評審。

(五)要全面淘汰國家禁止使用的照明產品,淘汰不符合國家照明節能設計標準以及本市節能要求的照明設施和照明系統,采用先進技術及產品對照明系統進行節能改造和建設新的照明系統。

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關鍵詞:綠色建筑設計;概念;特征;要點;方法

隨著社會經濟的快速發展,生態破壞、人口激增、資源過度消耗、環境污染等問題越來越嚴重。據有關資料顯示,我國目前的新房建設中有80%以上為高耗能建筑,建筑能耗總量持續攀升。我國是一個人口眾多的國家,人均資源非常有限,只有綜合采用節地、節能、節材、節水等措施,推行高效節能的綠色建筑設計,才能夠適應建筑設計的未來發展要求,實現可持續發展的目標。

1 綠色建筑設計的內涵與特征

1.1 綠色建筑設計的內涵。“綠色建筑設計”的內涵主要包括:在設計和規劃建筑工程項目時,充分重視環境因素的影響作用,避免施工過程對周圍環境造成危害,在建筑工程施工階段盡可能地為人們提供綠色、健康、節能、降耗的建筑空間,在建筑拆除階段又不對環境造成影響。因此,通過推行高效節能的綠色建筑,可以不斷減少對能源和資源的使用和消耗,盡量降低各種廢物的產生率,使建筑工程項目能夠與自然和諧共處。總而言之,綠色建筑能夠充分發揮其環保、節能、降耗的作用,為人類提供一個健康、可持續發展的空間,使可持續發展理念得到進一步深化和落實,將建筑對環境的影響降到最低,科學、規范、高效地使用能源與資源,不斷促進人與自然的和諧發展,貫徹和落實以人為本的發展理念,。

1.2 綠色建筑設計的特征。綠色建筑設計的特征主要包括以下幾個方面:一是節能,這也是綠色建筑設計最重要的特征之一,是促進人與自然和諧發展的重要措施。通過科學、合理、高效、節能的建筑設計,最大限度地利用生物能、地熱能、風能、太陽能等天然資源與可再生能源,減少對傳統火力發電電能的使用,避免對環境造成污染;二是環保,在綠色建筑設計過程中,在設計、施工、拆除等各階段,都要重視建筑工程的節能與環保效果,確保每一種建筑材料都不會對環境造成污染,并合理利用土地資源;三是舒適,這是在建筑中貫徹“以人為本”理念的要求,建筑工程應當充分考慮人的要求,達到建筑工程的設計目標。在設計環節中,只有堅持以上要求,制定科學、合理、高效的設計方案,才能夠充分發揮綠色建筑設計的作用。

2 綠色建筑設計的設計要點

2.1 因地制宜。綠色建筑設計要根據不同地區的特點來確定,不能照搬其他地區的設計方案。在設計的過程中應充分考慮到氣候的因素,根據不同的氣候條件設計不同的建筑工程施工方案,要充分利用自然條件進行通風、采光、制冷與集熱,從而降低這些環節對環境的污染。例如,在西北地區,我們可以充分利用其日照充足、太陽能資源豐富的特點,科學、合理、高效地利用太陽能資源,發揮太陽能資源豐富的地域優勢。而對于陰冷、潮濕、雨水較多的區域來說,這些設計內容都是不必要的。再比如,在北方寒冷地區,建筑設計要充分重視建筑材料的保溫效果,合理安裝保溫材料,而在非常炎熱的南方,應當充分考慮建筑物的遮陽、降暑效果,以免過多的太陽輻射對人體造成傷害。因此,要充分考慮到建筑工程的地域條件和氣候特點,做到因地制宜。

2.2 重視整體設計。為了達到高效、節能的整體效果,在設計建筑方案時應從整體的角度分析建筑項目的成本,使建筑的性能符合環境發展的要求。在設計階段,要充分考慮溫度、濕度、經濟水平等因素,注重建筑設計的整體效益,不盲目跟從、不照搬其他地方的建筑設計方案,從整體而不是從局部的角度去考慮綠色建筑設計的問題。例如,在經費不足的前提下,要合理安排材料安裝的位置,最大限度地發揮保溫材料的作用;在熱量較多的建筑物內,可以充分利用其熱量較多的優勢,減少對保溫材料的使用,從而達到節約能源的目的。因此,綠色建筑設計應從整體著眼,對建筑工程進行綜合分析,在整體設計的基礎上提高綠色建筑的節能環保效果。

2.3 創造健康舒適的室內環境。為了創造健康舒適的生活環境,在綠色建筑設計的過程中要使用不會危害環境的原材料,要避免有害電波、太陽輻射等對人體的影響,充分運用相關理論知識進行設計。此外,要確保建筑材料不會對人體健康造成不利影響,充分照顧到人的需求,為人們提供更健康、更舒適的室內環境。

2.4 充分考慮環境因素。在因地制宜地進行建筑設計的前提下,應將環境概念引入到建筑設計、規劃等各環節中去,這是一個設計面非常廣的系統工程,需要運用多學科的知識。在建筑設計時,應盡量搜集各方面的環境特征,收集有關土地資源利用、水資源使用、氣候等各方面的信息,使建筑與生態環境、人文環境相協調,為人類營造舒適、健康、環保的環境,最大限度地提高建筑材料、能源、資源的使用效率。

3 綠色建筑設計的常見方法

3.1 綠色建筑設計的前期策劃。在前期策劃階段,要充分考慮綠色建筑設計的人性化特點,在充分考慮用戶要求的基礎上完成綠色建筑設計方案。設計師要高度重視綠色建筑的節能和環保等特點,優化設計方案,并在制定出方案之后充分聽取用戶的建議和要求,結合用戶的需求對設計方案進行調整與修改,使建筑設計的過程更加人性化。此外,要確保建筑項目設計經過廣泛的論證,優化綠色建筑的設計方案,及時發現建筑設計中存在的問題,并采取積極有效的措施予以解決。

3.2 綠色建筑方案設計的要點。綠色建筑方案設計的要點包括以下幾個方面:一是充分考慮到建筑物的舒適與健康,在設計階段盡量使用無毒或低毒的建筑材料。例如在吊頂和墻面使用低毒性或者無毒性的涂料,采用硬木和陶瓷等裝修材料裝修地面等;二是充分考慮到建筑設計的節能效果,節能型建筑不僅僅可以節省投資,降低建設成本,而且會降低用戶長期的成本支出,有很大的經濟效益與社會效益;三是要在建筑拆除階段,充分考慮到建筑廢料對環境的影響,避免對環境造成污染;四是要充分利用適當的生態策略技術,提高住戶的舒適度,為其提供健康、舒適的居住環境,并要為群眾設計活動場所。此外,在綠色建筑的設計階段可以有不同的設計方案,在方案的選取時,根據各方案的不同特點,取長補短,選擇最優的設計方案。

3.3 合理選擇建筑材料與施工技術。建筑工程與環境保護密切相關,建設與環境相互促進、可調節的、智能化的建筑工程是目前綠色建筑的發展方向。為此,應不斷優化建筑材料與施工工藝的選擇,充分利用和收集自然能源,并避免能源和資源的流失;應建設能夠調節氣候的外層構造,以降低氣候變動對環境造成的影響,使室內條件趨于穩定,充分利用高新技術,加大對綠色建筑設計的技術支持力度,建設技術含量高、節能效果好、高效、無污染的綠色建筑,使綠色建筑設計取得實效。

4 結語

隨著我國經濟的快速發展,可持續發展理念已成為人們的共識,高效節能的綠色建筑設計是可持續發展觀的體現,也是促進人、自然、建筑三者和諧共生的基礎與前提。為此,要堅持可持續發展的理念,利用高效、節能、環保的綠色建筑設計降低建筑對環境影響,降低對資源的消耗,最終實現經濟和生態的協調發展。

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【關鍵詞】TOPSIS法 建筑節能 方案比選

建筑業作為我國三大耗能產業之一,建筑業中的綠色建筑將是未來發展的新趨勢。而有關建筑節能設計,不再局限于節能標準,同時在節能建材中也給與了明確的說明。大力發展綠色節能建筑,有利于落實節約資源、保護環境的基本國策,同時對于調整產業結構、改善需求結構、轉變建筑業的發展模式等方面有著良好的效果[1]。在進行節能建筑設計方面,節能方案的選擇是建筑企業面臨的常見工作,如何在眾多方案中選擇節能效果良好、且造價合理的方案,是本研究的主要內容。

1 建筑節能評價指標的選取

有關建筑節能的評價指標來源本文主要借鑒國家和地區頒布的各種規范性文件,例如《民用建筑熱工設計規范》(GB50176-93)、《節能建筑評價標準》(GB/T 50668-2011)、《綠色建材評價標識管理辦法》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ134-2010)等[2-3]。一般地,規范中對指標重要性有大致的劃分,分為控制項、一般項、優選項等,根據指標篩選過程中遵循的科學性、可操作性、適用性原則,研究中以居住建筑為例,所篩選的指標可構成居住建筑節能評價結構圖,如圖1所示:

圖1 居住建筑節能評價結構圖

2 基于TOPSIS法的方案比選模型

姜新佩等[4]在研究建筑節能標準中構造了節能評價模型,研究對象為公共建筑,該模型對指標的重要性進行了等級劃分,由于借鑒了AHP法中的判斷標準,因此在求解指標權重時需改進。本文結合TOPSIS的基本原理構造多組方案比選的評判模型:

(1)建立判斷矩陣并歸一化處理

針對m個評價方案,n個評價指標,可構成判斷矩陣

歸一化后得到的是標準矩陣B:

, i=1,2,3…m;j=1,2,3…n,0≤≤1。

(2)利用信息熵原理計算指標權重

(3)TOPSIS法原理

TOPSIS法是一種逼近理想解的排序法,在方案比選問題中有著廣泛的應用。原理是通過檢測評價對象與最優解和最劣解之間的距離判斷評價對象與最優方案的貼近程度。確定指標權重后,對于m個方案,根據指標權重和標準矩陣B,可得到加權評價值矩陣V,其中:

(4)方案排列

通過上述構成的構成理想集合和不理想集合,通過比較評價對象與正負理想解之間的距離,可評判方案與理想方案的接近程度。

其中,越大,代表方案i與最優解貼近程度越高,即選定第i方案為最優方案。

3 結束語

本文主要探究了有關建筑節能方案的評選過程,通過從國家標準中篩選建筑的節能評價標準,以居住建筑為例,構造了建筑節能設計方案的評價指標結構圖,同時,針對不同方案中的指標數值不同,為評選出最優方案,研究中基于TOPSIS法基本原理,結合信息熵理論,構造了整個方案比選的評價模型,為后續實證研究提供了參照思路。

參考文獻:

[1] 郭雯.基于可拓方法的民用建筑節能評價研究[D].西安:西安建筑科技大學,2012.

[2] GB50176-93,民用建筑熱工設計規范[S].

[3] GB/T 50668-2011,節能建筑評價標準[S].

[4]姜新佩,郭肖娟,孟祥東.公共建筑節能評價指標體系研究[J].華北水利水電學院學報,2013,34(2):78-82.

[5]石 磊,楊必裕,李建章等.基于先排序再比較計算元素權重的層次分析法[J]. 紅河學院學報,2011,10(6):85-87.

篇6

【關鍵詞】綠色建筑發展現狀及發展趨勢;綠色節能建筑規劃設計目標;實例分析

1.我國綠色建筑發展現狀及其未來發展趨勢

1.1我國綠色建筑發展現狀

我國綠色建筑發展現狀共分4個階段,2007年之前我國綠色建筑處在啟蒙階段,主要的工作就是宣傳推動。2008年-2009年是綠色建筑起步階段。2010年-2012年屬于發展初期,綠色建筑初步發展起來。2013年開始國家綠色建筑進入快速發展階段。截至2013年12月31日,我國共評出綠色建筑1446項,總建筑面積近1.63億平方米,僅2013年獲評的建筑數量就比2012年增加了81%,面積增加了1.12倍。到2015年末,20%的城鎮新建建筑將達到綠色建筑標準要求。

自2013年1月,《國務院辦公廳關于轉發發展改革委住房城鄉建設部綠色建筑行動方案的通知》(〔2013〕1號)頒布后,國家關于綠色建筑的頂層設計已經完成,綠色建筑的發展目標,發展原則,發展主要任務,以及保障發展落實的政策標準已經逐漸完善,搭建成型。

1.2綠色建筑未來發展趨勢

自綠色建筑發展以來,政府從鼓勵引導、政策激勵、強制推行三大方面推動發展。2012年,財政部、住房和城鄉建設部《關于加快推動我國綠色建筑發展的實施意見》(財建〔2012〕167號)明確,對高星級綠色建筑給予財政獎勵。

《國家新型城鎮化規劃(2014―2020)》提出,城鎮綠色建筑占新建建筑比重要從2012年的2%提升到2020年的50%。到2015年,能源強度降低16%,到2020年,30%的商業建筑都是綠色建筑,這就意味著到2020年我國將擁有全球最多的綠色建筑。

2.綠色節能建筑規劃設計目標

2.1綠色節能建筑有著許多基本特點。首先建筑材料必須提倡使用環保型的,材料本身要節約資源和能源、減少環境污染、容易回收和循環利用,同時必須滿足防水、隔熱、隔音和耐震抗壓的要求。

2.2綠色節能建筑要做到節約用水,保護水資源。通過就地處理污水,把污水變成中水,中水用來澆花、洗車、消防和景觀用水等,在做到節約用水的同時減少污水的排放量;還有在住室中安裝節水馬桶,洗手池的水能夠直接通向廁所,洗衣、洗菜的水可以用來沖洗廁所;采用高質量的無滲透水龍頭等。

2.3充分利用自然資源,針對當地氣候條件,選擇良好的朝向與建筑布局,以獲得充分的采光和通風;設計明廳、明衛、明廚等,充分利用自然光源,降低照明用電;利用太陽能熱水系統,小區共用供熱系統,可以一年四季不分陰晴為住戶提供熱水。

2.4生活垃圾的合理處理,將生活垃圾分為三類:生物垃圾(包括廢棄食物、廢棄果蔬等),可再生垃圾(包括金屬、玻璃、紙屑等),不可再生垃圾(燃燒灰渣等),最大限度化廢為寶,循環利用。對于金屬、紙屑等可再生垃圾應回收后統一處理,以便循環利用。對于不可再生垃圾,可經焚燒后達到減量化、無害化。

3.實例分析綠色建筑節能設計

以某居住項目規劃及建筑概念方案為例,探討一下綠色節能在建筑中的實際體現。該設計主要從以下幾個方面對居住區進行“綠色”設計

(1)該方案建筑朝向均為南北布置。在不利朝向上通過陽臺等遮陽措施減少日照影響。屋頂及各向墻體采用隔熱構造,室內外建筑材料選用環保型產品。

(2)建筑的設計嚴格遵循以人為本、經濟、美觀、使用的原則,平面功能潔污分區、動靜分區明確。沿街3層以下均布置商住用房,以上全部為住宅。

高層住宅分為1#樓和2#樓設計全部采用兩梯三戶,利用最少的面積完成交通系統,充分減少了公攤面積,提高了住宅的使用率,每層有三個戶型,動靜分區,分布和設計都很合理,充分滿足通風采光要求,利用天然采光,減少人工照明能耗。

(3)該建筑通過采用合理節能建筑,增強建筑圍護結構隔熱,保溫性能和提高空調、采暖設備能效比的節能措施,能滿足《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》的要求。

(4)為了保證室內的日光照射,減少照明,節約能源,為使用者提供舒適的室內光環境,本方案通過使用建筑節能設計分析軟件PBEC對戶型的低、中、高樓層進行采光系數和自然采光照度分析,通過優化建筑物和露天空間,保證充足的日光進入每一棟建筑內。根據《建筑采光設計標準》GB/T5033規定,居住建筑各個房間均滿足采光系數最低值1CMIN(%)以及室內天然光臨界照度50lx的標準。

3.1建筑墻體施工節能設計

(1)屋面做法擬采用下做法:

屋面類型(自上而下)2:輕質屋面隔熱磚(50mm)+水泥砂漿(25mm)+防水卷材、聚氨酯(3mm)+水泥砂漿(20mm)+水泥膨脹珍珠巖(20mm)+鋼筋混凝土(100mm)+混合砂漿(15mm)。

架空樓板類型1:水泥砂漿(20mm)+鋼筋混凝土(100mm)+膨脹玻化微珠(30mm)+混合砂漿(5mm)【用于公建架空樓板】。

(2)外墻做法擬采用下做法:

外墻類型(自外至內)1:水泥砂漿(20mm)+燒結多孔磚(190mm)+膨脹玻化微珠(20mm)+混合砂漿(5mm)【用于公建東西外墻】。

外墻類型(自外至內)2:水泥砂漿(20mm)+燒結多孔磚(190mm)+膨脹玻化微珠(15mm)+混合砂漿(5mm)【用于住宅外墻和公建南北外墻】。

(3)外窗擬采用以下類型:

外窗類型1:鋁合金低輻射中空玻璃窗6+12A+6遮陽型,自身遮陽系數0.45,傳熱系數3.2 W/m2.K【用于公建局部外墻】。

外窗類型2:斷熱鋁合金熱反射鍍膜玻璃6mm單層,自身遮陽系數0.45,傳熱系數5 W/m2.K【用于公建局部外墻】。

外窗類型3:鋁合金普通單層玻璃窗,自身遮陽系數0.85,傳熱系數6.4 W/m2.K【用于住宅局部外墻】。

外門類型1:木(塑料)框單層實體門,傳熱系數2.77 W/m2.K。

3.2節水節能設計

綠色建筑節水系統可歸納為減少排放、回收利用、循環使用和生態用水。結合項目實際情況,主要采取如下節水措施:①在方案、規劃階段制定水系統規劃方案,統籌、綜合利用各種水資源。②設置合理、完善的供水、排水系統。③采取有效措施避免管網漏損。④建筑內衛生器具合理選用節水器具。⑤使用非傳統水源時,采取用水安全保障措施,且不對人體健康與周圍環境產生不良影響。⑥采用雨水收集利用系統,綠化、景觀、洗車等用水采用非傳統水源。⑦按用途設置用水計量水表。⑧采用太陽能提供生活熱水。

3.3建筑材料節能設計

選用耐久性材料,設計中選用耐久性較好的建材,最好做到建筑材料的使用壽命與建筑同步,減少材料的更換、維護,從而節約費用。

4.結語

綠色建筑節能設計能提高使用的舒適性,節約資源和降低建造和使用過程中的能耗,并降低環境負荷,對于提高建筑的經濟效益,解決能源危機,實現人類社會的可持續發展有著重要意義。在進行綠色建筑節能設計時應結合我國的國情的基礎上,針對建筑所在地的實際氣候以及地理因素進行設計,不斷降低能源的消耗,堅持走可持續發展之路。

參考文獻

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【關鍵詞】全壽命周期;綠色建筑;節能設計;評估

全壽命周期指的是在設計階段就考慮到產品壽命歷程的所有環節,將所有相關因素在產品設計分階段得到綜合規劃和優化的一種設計理論。全壽命周期設計意味著,設計產品不僅是設計產品的功能和結構,而且要設計產品的規劃、設計、生產、經銷、運行、使用、維修保養、直到回收再用處置的全壽命周期過程。

一、綠色建筑節能設計評估概述

由于住宅類綠色建筑一直以來被認為投資成本過大,而實際收益過低,導致住宅類綠色建筑未能得到很好的推廣和普及,因此對綠色建筑進行全壽命周期的節能設計評估能在很大程度上改變人們的舊有的觀念,更加有利于綠色建筑得到有效的推廣和普及,具有重要的意義。

建筑行業與其他生產部門最大的區別就是建筑行業主要通過對資源的消耗來實現對資源的利用,而綠色建筑本身的特性決定了應該對建筑資源的生命周期成本以及其相應的效益進行系統深入的研究;綠色建筑的節能設計評估目前來說是一項比較全新的項目,還沒有比較完善和成熟的理論和數據,因此進行節能設計評估能夠積累一定的經驗和數據資料,也為之后進行綠色建筑統計工作等提供一定的理論依據;對綠色建筑進行全壽命節能設計評估能夠從根本上扭轉人們的傳統的局限的認識,也能夠很好地保護資源和環境,能夠最大程度地實現我國社會環境的可持續發展。

二、綠色建筑節能設計評估方法

(一)廢料回收階段

綠色建筑全壽命周期節能設計評價的一個重要內容和階段就是對綠色建筑的建筑廢材料進行回收和重復利用,這也是全壽命周期節能設計的一個重要標志。應該將報廢的建筑材料通過一定的轉換方法和手段變成可以被利用的材料,例如,在建筑施工的現場,那些不能使用的建筑材料可以運用粉碎機進行處理后,用于頂棚抹灰、混凝土墊層等,這樣可以減少資源的使用,提高經濟效益。在拆除建筑時會產生一些碎石,可以將這些隨時運用到公路建設中。從而提高建筑材料的重復利用性能,減少廢棄材料帶來的環境污染,保護生態環境。

(二)建筑建設階段

在綠色建筑的建設階段,施工人員的施工技術和施工工藝在很大程度上決定著綠色建筑項目的質量,這也在很大程度上決定著綠色建筑全壽命周期評價的經濟效益,如果綠色建筑在建設階段能夠嚴格按照相關的技術標準和施工工藝流程進行施工,并做好一系列的質量監督、安全和成本控制等各項工作,那么就能在整個綠色建筑全壽命周期內大大降低綠色建筑的投資成本,增加經濟效益。要確保外墻具有節能的效果,外墻一般采用傳熱系數和熱惰性兩個指標,其中,平均傳熱系統指的是按照面積加權的方法求得的熱量的傳導系數,窗戶采用傳熱系數和遮陽系數兩個指標。由于復合墻體具有良好的保溫效果,也能夠起到隔熱的作用,所以,不同質地的外墻材料有不同的節能效果,尤其是外門窗更是有著明顯的圍護結構的節能效果,要選用新型的外窗玻璃,從而實現建筑的節能。在施工的過程中,要防止粉塵,在運送土方、垃圾的時候應該確保不污染道路,在土方運輸的過程中容易造成粉塵的散落和飛揚,這時,就必須采取封閉的措施,確保車輛的清潔。構筑物機械拆除前,做好揚塵控制計劃。可采取清理積塵、拆除體灑水、設置隔檔等措施。在施工中使用低噪音、低振動的機具,采取隔音與隔振措施,避免或減少施工噪音和振動。在施工現場應針對不同的污水,設置相應的處理設施,如沉淀池、隔油池、化糞池等。

(三)設計決策階段

設計人員通過對綠色建筑的全面了解和評估設計出一套最適宜的施工計劃,設計階段在很大程度上決定了建設階段能夠順利完成。決策階段主要是通過對綠色建筑在經濟以及技術方面的可行性進行深入研究,進而作出綠色建筑相關的投資策劃和決策。

(四)運營維護階段

在綠色建筑運營維護階段,應該制定合理有效的運營計劃,例如在運營的過程中建立維護的制度等,既能保證建筑的質量和安全,又能最大程度地實現綠色建筑的經濟效益。

三、綠色建筑節能設計評估指標分析

(一)效益指標分析

在綠色建筑全壽命周期節能設計中,對效益指標的評價一般采用的分析方法為多層次的,通過多種分析手段了解、分析并確認綠色建筑效益指標的權重,隨后經過專家的打分,實現對綠色建筑效益指標的量化研究,最終客觀地對綠色建筑開展全壽命周期節能設計評估。在綠色建筑建設過程中,可以建設水資源循環系統,增加水資源的循環利用,減少水污染,提高建筑建設的經濟效益。

(二)費用指標分析

一般而言,對于傳統的建筑,開發商更注重的是建筑的眼前利潤回報,因此在進行施工時所采取的建筑方法和技術標準等都是由比較短期內的經濟效益決定的,向前能追溯到建筑材料的加工時期,往后能延伸到建筑廢料的回收利用時期,這樣綠色建筑比較長期的回報周期就決定了其在建設階段應采取不同的建筑方法。在綠色建筑建設的過程中,應該充分利用自然通風和采光,節約成本。一般而言,建設階段綠色建筑的資金投入較大,制定資金周轉制度,以保證全生命周期綠色建筑的準確性經濟評價。

(三)評估指標設置

基于全壽命周期的綠色建筑節能設計評估指標有很多,而且隨著社會的不斷發展,這些指標的種類和數量都在不斷增長。但總的來說,我國對綠色建筑的節能設計評估指標主要表現在節約資源和保護環境這兩方面。

(四)經濟評價指標

在綠色建筑全壽命周期評價體系中,常常采用以下計算方法:

1、方案費用系數=本方案費用現值/各個方案的費用現值之和 (1)

2、方案效益系數=本方案效益得分/各方案效益得分之和 (2)

3、方案效益費用比=本方案效益系數/本方案費用系數 (3)

通過計算,式(3)的數值最大者則為綠色建筑經濟效益最優質。

結語:

隨著我國社會的不斷發展和基于全壽命周期的綠色建筑節能設計評估體系的不斷深入研究和發展,綠色建筑已經成為一種勢不可擋的發展趨勢。綠色建筑由于其節能、環保的設計理念比其他傳統的建筑具有明顯的優勢,隨著全壽命周期經濟評價的研究和應用,綠色建筑的經濟效益也越來越明顯。

參考文獻:

[1]楊秋香.綠色建筑全壽命周期成本效益分析[J].商品與質量,2011(2):11-14.

篇8

關鍵詞:綠色節能建筑;建筑設計;節能措施

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:

所謂的綠色建筑就是指建筑可以給人類帶來健康、舒適、宜人的環境,并且建筑本身也不會針對自然環境產生危害。所以目前綠色建筑的環保節能設計理念已經成為一種流行趨勢。

一個月來,幾十個城市連續出現嚴重的霧霾天氣,一些地方不得不關閉建設工地等污染源。我國粗放的建筑生產方式再次引起社會關注。多年來,我國主要采用現場手工濕作業,生產效率低、建設周期長,且能耗高、污染嚴重,建筑的質量和性能難以保證。由于壽命短而造成建筑垃圾數量劇增,已占到城市垃圾總量的近四成。

有人感嘆,一部建筑技術發展的文明史,也是一部毀田棄農、污染環境、生態失衡的無奈史。黨的十提出建設美麗中國、生態中國,綠色建筑將大有可為。綠色建筑作為建設領域的一種發展趨勢在中國已經不可逆轉,而且發展會越來越快。截至2012年3月,全國已評出379項綠色建筑評價標識項目,總建筑面積達到3800多萬平方米。通過對已獲綠色建筑評價標識的79個不同星級綠色建筑項目分析,社區綠化率達到38%,平均節能率達到58%,節水率達到15.2%以上,可循環材料達到7.7%。

一、案例介紹

2009年12月25日由上海世博(集團)有限公司負責承建的上海世博會永久性建筑、“一軸四館”中的重要場館之一世博中心正式竣工。作為黃浦江邊一座功能完善、配套齊全、綠色環保、技術創新的極具時代性和標志性的新景觀,世博中心將為上海增添一張耀眼的城市新名片。世博中心是按中國和國際標準建成的“綠色低碳”建筑,創下了三個“世界第一”:第一個申請美國LEED金獎的世博會建筑;同時獲得中國綠色建筑三星級和通過美國LEED金獎標準預評,這在國內外尚屬首次;是已獲得和正在申請的中國綠色建筑三星級和美國LEED金獎新建建筑中體量(指建筑面積)最大的公共建筑。作為中國公共建筑節能科技的典范,世博中心創造性地解決了國內外大型公共建筑節能、環保和減排的世界性難題。考慮到城市大型公共建筑能耗高,世博中心南北外立面的玻璃幕墻采用了不同的設計方法:北立面因臨黃浦江、無夏季陽光暴曬,所以采用大面積透明中空玻璃幕墻,實現自然采光并能飽覽浦江美景;南立面因日照充分,采用了可開啟折線形玻璃幕墻和石材幕墻,其中雙層玻璃幕墻中還精心設計了金屬絲網和惰性氣體,既有利于自然通風、遮陽、保溫,又不失通透性。

二、先進的節能系統構造

節能系統是綠色建筑設計的關鍵,各種系統的聯用不僅優化了建筑結構的性能,也能改善節能建筑物的內部構造,滿足了業主的實際應用要求。“多功能”是綠色節能建筑設計的新概念,設計出一套集中實用、環保、低耗等優點的建筑方案能夠為建設單位創造更多的經濟收益。世博中心經過長時間對建筑設計、施工等方面的研究,把節能系統的結構劃分為采暖系統、新風系統、隔音系統等方面,均是工程設計師需要考慮的重點問題。

1、采暖系統。采暖系統涵蓋了兩方面的功能,即采暖、制冷,屬于現代建筑節能的新型技術之一,如圖1。目前,市場上常用的采暖制冷系統是由內置式混凝土樓板天棚采暖制冷系統、置換式新風系統等作為輔助系統,并且由外保溫節能技術指導施工的系統構造。設計該系統應考慮建筑物內部空間的大小,以及業主實際使用建筑的冷熱源需求,再對系統進一步規劃設計以保證節能效果。

圖1散熱器采暖系統

2、新風系統。空氣質量是提升建筑物內部環境的有利因素,及時把室內低指標的空氣輸送到建筑物外部,保證新舊空氣正常更新的頻率,可以為業主營造更加優越的室內居住環境。世博中心采用的新風系統包括:風機、進風口、排風口、管道、接頭等模塊,將其設置在室內合理的位置以提高空氣輸送效率,以免室內空氣污染而影響到建筑物的舒適感。

3、外墻系統。為了防止室內熱能消耗過度或散熱過快等問題,設計外墻保溫系統也是綠色節能建筑設計需要考慮的。外墻保溫系統應根據現有的節能材料設計,將其分布于墻體的外表面以達到保證的作用,同時也能抵制墻體材料變形應力帶來的破壞力。設計外墻保溫系統必須要參照建筑物周圍的環境變化情況,選擇抗高溫、抗低寒性能優越的材料裝飾外墻體。

4、隔音系統。設計隔音系統是防止噪聲污染的最佳方式,運用于綠色節能建筑可顯著改善業主的居住環境,提高人們的日常生活質量。隔音系統功能要借助于相應的隔音材料,運用較多的是“隔音毯”,發揮出優越的寬頻段隔音性能和高阻尼性能。如:墻體隔音,使用隔音毯可降低分戶墻的音量傳遞大小,以免影響到相鄰用戶的生活;管道隔音,避免下水管道、供水管道等產生的噪聲。

5、垃圾系統。無論是住宅建筑或商業建筑設計,垃圾處理系統是節能環保設計的必備結構。通過該系統不僅能定期收集建筑物內部所有的廢棄物,還可經過循環處理系統進行二次回收,提高了建筑資源的使用效率。如:施工期間,利用垃圾處理系統可對現場作業產生的垃圾物集中回收,對垃圾詳細分類后篩選可利用資源,大大提高了建筑資源的利用率且降低了成本投資。

三、內保溫復合節能墻體的設計

墻體是建筑物的主要結構,綠色節能建筑設計方案編制過程中需把墻體節能作為重點。當前,施工單位針對墻體節能采用了一種新型的墻體結構,即“復合節能墻體”,該類型的墻體是相對于外墻體節能設計的,適用于建筑內部結構的環保節能。通常由絕熱材料與傳統墻體材料或某些新型墻體材料復合而成。如果絕熱材料復合在建筑物外墻的內側,則稱為內保溫復合墻體,如圖2。

1、結構層。復合節能墻體的結構層主要是指混凝土現澆或預制品的外墻,內澆外砌或磚混結構的外磚墻,以及諸如承重多孔磚外墻等其他承重外墻。對結構層進行節能設計可降低墻體的自重力,減輕建筑結構需要承擔的荷載,防止載重過大引起的裂縫、沉降等病害。如:節能設計方案對墻體結構的材料配制詳細計算,設計合適的墻體結構保護層以改善墻體的性能。

圖2內保溫墻體結構

2、空氣層。空氣在0℃時導熱系數為0 024VV/(m·k)。在25℃±5℃時為0 0256W/(m·k),即使在200℃的情況下仍有00:384 W/(m·k)。因而,空氣也是一種優良的保溫材料,在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層,不但可以保溫隔熱。而且具有切斷液態水份的毛細滲透、防止保溫材料受潮的功能。

3、隔熱層。保溫隔熱層是建筑墻體的主要功能部分,隔熱層效果的好壞對綠色節能作用的發揮影響較大。常用絕熱材料可分為有機、無機 金屬等三大類,設計時可根據不同的建筑需求篩選不同的材料。出于導熱系數、抗壓強度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮,此處選用擠塑型聚苯板(XPS)為保溫材料。

4、保護層。世博中心作為大型公用建筑,在建設期間要顧及到相應的安全問題,尤其是火災防范的性能。設置保護層的主要功能是防止保溫層受破壞,并阻止室內水蒸汽侵入保溫層。出于防火、抗沖擊和環保等方面的考慮,一般情況都選擇A級無機防火板為保護層材料。

5、飾面層。由于A級無機防火板具有優良的表面親和特性,所以各種飾面材料均可使用,選用的內墻涂料和粘貼瓷磚都有良好的效果。結合各地的氣候和地理環境,借鑒各方面成功和失敗的經驗,在優化組合的基礎上開發的墻體內保溫板,具有保溫、隔熱、隔音等功能。

四、建筑物周圍綠色景觀的設計

城市建筑綠色景觀的設計可發揮多方面的作用,不僅美化了建筑物的四周環境,也有效控制了灰塵、煙氣等因素對建筑物的污染系數。因此,設計單位在規劃城市建筑時需利用部分空間構造出綠化帶,種植相應的景觀植物以達到美化住宅區域或商業區域的效果。城市建筑景觀設計應從植物選種、景觀布局、綠化隔離、定期養護等方面綜合考慮。

1、植物選種。植物選種是景觀設計解決的主要問題。從以往建筑景觀設計效果判斷,許多施工單位由于景觀植物選擇不當,導致植物種植的成活率偏低,嚴重影響了植物的美化、環保作用,也增加了綠化工程的成本投資。設計單位應根據城市的氣候特點合理選擇植物栽培,如:北京、上海、廣州等商業城市建筑,以槭樹科、薔薇科、忍冬科、禾本科等植物為主。

2、景觀布局。景觀布局是建筑綠化設計的核心內容,布局環節需從整體、局部兩方面考慮建筑的綠化設計。景觀設計人員必須要掌握足夠的資料才能開展景觀布局規劃工作。整體上,應對植物景觀的分布位置深入分析,如:從植物生長、綠化效果等角度選擇最佳布局方案;局部上,對植物搭配的種類、外形、尺寸等全面考慮,在視覺上塑造更加優美的建筑綠化帶。

3、綠化隔離。綠化隔離是對植物景觀生長的一種保護措施,能讓植物長久性地發揮綠化作用。此次研究的世博中心建筑,在設計建筑周圍的植物景觀時均配備了“隔離帶”,從而防止景觀植物遭到破壞。綠化隔離帶的設計,也可避免人為因素造成的破壞,如:在植物景觀四周用鐵柵欄保護,防止行人進入景觀區域造成的不利影響。

4、定期養護。定期養護是保證植物景觀長期發揮綠化作用的前提,也是控制建筑景觀工程建設成本的必要措施。設計人員確定景觀方案后,可根據城市區域的季節變化規律,制定一套符合景觀養護的策略,讓植物在相對穩定的環境下生長壯大。此外,景觀養護時對一些常見的植物病害要及時處理,以達到最佳的建筑綠化作用。

五、結 論

綜上所言,建筑節能是一個復雜的系統工程,涉及方方面面的問題。設計環節是建筑工程的重點階段,建筑設計方案決定了后期工程施工的質量高低。因此,為了讓建筑物發揮更大的綠色節能效果,設計單位必須抓好設計環節的工作,既要考慮建筑物內部結構的節能方案,也要從環境分布綠化景觀,從多個方面保證建筑物的綠色節能質量。在今后的設計中多研究、多嘗試、多積累、多總結,在有限的條件下將建筑功能與藝術和技術更好地結合,使建筑設計的各個方面都能體現節能的原則,努力創造低成本、高效率的節能建筑。

參考文獻:

[1] 建筑的低碳節能與現代城市的可持續發展——第四屆綠色建筑與節能國際大會綜述[J]. 上海城市管理. 2011(05)

篇9

智能綠建筑的典范――臺達桃園研發中心

2011年底啟用的臺達桃園研發中心,整體建筑面積是60,000多平方米。本著環保節能的綠色建筑原則,無論是選址還是建筑設計,都圍繞著節能減碳下了大功夫。這里,5分鐘即可步行到附近的銀行、超市、商業區、藥店、診所,交通四通八達,臺達除了鼓勵員工搭乘公共交通出行外,還提供了機車充電樁,支持員工利用低碳交通工具出行。

此外,從建筑的材料、空調、照明、水資源到電梯的使用也是本著綠色節能理念出發進行設計的。臺達桃園研發中心是整合了臺達電子多項節能系統解決方案的智能綠建筑,整個建筑采用美國LEED規范標準,并取得了LEED“黃金級”認證以及臺灣內政部綠建筑EEWH“黃金級”綠建筑標章。

節能監控和可視化系統

作為一個智能綠建筑,研發中心采用了多項臺達的節能和自動化解決方案。走進桃園研發中心大廳,大屏幕上實時更新著整個建筑各個區域的溫度、耗電量、工作狀態。通過臺達自動化系統網絡,研發中心所有耗能數據,都完整收集并實時顯示在大樓內所有的臺達觸控式人機界面和展示廳中控墻上,進行即時監控。中央控制墻更整合應用臺達視訊與監控解決方案,成為臺達智慧綠建筑能源管理最佳展示平臺。

同時,通過自動化軟件技術,系統還可以偵測外在環境、分析廠內環境變化并配合人員作息,進行燈光、空調自動調整控制,除了發揮極大節能功效,也為廠內人員提供更舒適的辦公環境。這套實時監控系統還連接到了全球各生產基地的實時生產數據,管理者無論在何時何地,都可以實時了解所有狀況,非常便利。

之所以被稱為智慧節能建筑,桃園研發中心在用電量方面有著嚴格的標準。臺達工作人員表示:臺達與電力公司簽訂了契約電容量1,000千瓦的指標,整體用電量不能超過該標準。這就需要公司隨時對整棟大樓的各種設備用電量進行實時監控,如果用電數值超標,系統就會自動發信息給監測人員,啟動節能措施。

照明節能

桃園研發中心全面導入臺達綠能與節能產品(太陽能光電系統、電動汽車充電樁、LED燈)與工業自動化產品(電梯能源回生設備、變頻器、人機界面HMI等),并整合應用臺達自行開發的多項節能解決方案,其中,HVAC智能空調系統節能可達52%、電梯解決方案節能可達52%,總共4部透明電梯,可以絕熱卻不會絕光,提升了室內照明度。在燈具的采用上,整個大樓采用的是臺達的指示控制器搭配LED的節能燈具,實現了50%的節能效果。

水資源循環利用

據了解,桃園研發中心在水資源的循環利用上采用節水器具、雨水回收系統及水資源處理系統,日常節水可達75%(約3,000噸)。在屋頂,臺達建設了屋頂雨水回收系統,雨水沒有通過大樓,直接掉在屋頂是最干凈的,通過管道流到地下水蓄水池,再進行循環利用,進行園內植被的澆灌。2013年,通過雨水循環系統利用了1,700多噸的水,大量節省了自來水的使用量。

降低熱導效應

熱島效應在很大的社區里或者工業區都會出現,建筑在白天經過太陽照射吸收了輻射熱,夜間輻射熱又會釋放出來,讓附近的居民感受到溫度的升高,輻射熱越多,旁邊的社區晚上需要開的冷氣就越大,形成因果循環。臺達的桃園研發中心采取了很多措施來降低熱輻射,比如在停車場,不開空調和燈,降低二氧化碳的排放,也就降低了溫度。在屋頂采用特殊涂料降低屋頂的溫度,很多地方盡量多種植植物吸收熱量。

據臺達中央控制墻顯示的信息,系統運行以來,監測到的數據顯示表明,與臺灣同面積的辦公大樓相比,桃園研發中心的節能效率是47%,預計每年節260萬度,年減少碳排放1,360噸,相當于745戶家庭用電,節能開支26萬美金。

臺灣聯合大學“綠色”機房

有資料顯示,從2010至2013年,臺達在高效節能產品與解決方案上取得了卓越的節能效果,共為客戶減少近640萬噸的二氧化碳排放。在臺達七大系統解決方案中,數據中心解決方案為用戶節能環保目標的實現帶來了更多的途徑。

位于臺灣中部苗粟縣的聯合大學,是一所教學、研究并重的綜合大學。隨著學生人數的增多和學校規模的增大,原有的機房已經不能滿足需求。為了將學校打造為綠色大學以及“溫室氣體減量示范大專院校”,學校計劃在第二校區的圖資大樓六樓,打造一座全新的綠色數據中心,以年平均PUE值1.6為目標,直逼黃金級機房1.43的高水平,大幅超越臺灣教育部門針對部分大學量測的PUE平均值2.99。

新機房在設備的選用和系統的建設上處處落實節能減排的綠色理念,而幫助實現聯合大學實現“綠色機房”目標的,正是臺達智能型解決方案InfraSuite,系統的高效電源、配電網絡、高密度機柜、精密空調以及全面環境監控系統為學校提供了穩定、可靠、可擴展的機房系統,使其成為全臺灣大中專院校的節能示范機房。

臺灣聯合大學信息中心建置有:計算機主機房、代管機房、8間計算機教室安全設備,容納該校信息設備操控系統與光纖骨干等關鍵設施。臺達提供的綠色數據中心解決方案InfraSuite包括:2臺模塊化不間斷電源UPS NH Plus lOOK x:2臺精密配電柜125kVA; 12臺機柜式精密空調29kW;熱通道封閉:54臺23″模塊化機柜以及1套臺達數據中心管理系統DCiM(lnfraSuite Manager)。

為了實現節能、環保、可靠、實用且滿足未來可擴展需求的目標。在機房建設時采用了以下幾項措施:監控設備的能源使用率(如空調的冷卻程度);盡量采用虛擬化設備;根據系統對能源的需求實施模組化安裝;自我診斷等。

據介紹,臺灣聯合大學的舊機房并沒有冷熱信道分離的措施,冷熱混風情況嚴重,機柜進風口溫度不穩定,容易造成設備熱宕機,并導致空調系統耗能增加。為了改善這些情況,新機房通過機柜配置改善,建置冷熱信道分離,消除傳統機房冷熱混風的現象,提高空調效率;且安裝機柜式精密空調于機柜之間,能夠有效就近消除熱源,冷風直接被機柜吸入,損耗最少。

臺達模塊化機柜設計有蜂巢式面板,通孔率高達70%以上,使散熱冷卻的效果更加優化,模組化的供電方式實現了按需供電,機房可根據負載狀況自動調整UPS使用,達到節能的目的。

此外,臺達機柜式精密空調具備無段變速風扇的設計,可根據負載狀況自動調節風扇轉速,作為一個節能機房,系統設計的PUE目標值是1.6,在滿載時每年能節省100萬度電。

為了能在節能環保的同時,充分保障系統的安全性,機房每隔一米的位置就安裝了空氣吸入口,隨時抽取空氣,分析其中碳離子的數量,一旦碳離子數量達到臨界值,就會發出火災警報,提前30分鐘發出警示。

此外,臺灣處于地震帶,機柜的安裝采用了“頂天立地”方式,把機柜頂部釘入天花板,底部綁定在地板上進行防震。

“綠色”出行理念

從綠色建筑到綠色機房,臺達實實在在地踐行著“節能?環保?愛地球”這一公司理念。在臺灣日月潭這一旅游勝地,臺達將節能減碳的理念傳遞到了游客的出行方式上。

為了創造未來日月潭的低碳旅游生活及降低假日交通擁堵的情形,臺灣相關部門和日月潭風景管理處共同啟動了“日月潭風景區智慧電動車先導運行計劃”,臺達則為這個臺灣島內第一個聯網整合的電動車租賃項目提供了電源轉換效率領先業界水平的電動車充電解決方案。

臺達提供的充電設施包括30臺交流充電柱、2臺直流快速充電機以及智能型充電站管理系統,所有充電設備皆連接到充電場站管理系統與電動車出租管理平臺。游客可租用電動車往返日月潭各景點進行環湖低碳旅游。游覽時,利用30分鐘至1小時的停車時間順便補充電能:或至游客中心及日月潭纜車站進行15分鐘的快速充電。

為了方便充電,節約游客時間,每輛電動車均安裝智能旅游導覽系統,可隨時查詢充電站停車位情況并進行預約,也可使用已經登記的居民交通卡啟動充電設備。

篇10

“赤道原則”,是參照國際金融公司(IFC)的可持續發展政策與指南建立的一套旨在判斷、評估和管理項目融資中環境和社會風險的自愿性金融行業基準。該原則倡導金融機構對于項目融資中的環境和社會問題盡到審慎性核查義務,確立了項目融資的環境與社會最低行業標準并將其應用于國際融資實踐中。

作為首家加入“赤道原則”的中資銀行, 興業銀行積極探索、科學實踐,創新綠色金融產品,以實際行動支持節能減排、倡導可持續金融,服務于低碳經濟發展。從2006年5月19日與國際金融公司(IFC)簽署戰略合作協議(一期)起,興業銀行逐步推動節能減排融資業務發展。自2007年正式開展節能減排融資業務以來,興業銀行受理了一大批節能減排項目,尤其是在2009年成立可持續金融中心以來,總分行統籌協調,形成了一支強有力的服務團隊,利用綜合服務優勢,為客戶制定針對性的合作策略和差異化的合作方案,提升專業化服務水平,綠色金融業務發展更趨成熟。

綠色金融先行者

“節能減排貸款”是綠色金融業務之一,其旨在支持中國境內提高能源利用效率、促進新能源和可再生能源的開發和利用、推廣節能設備的應用、減少主要污染物排放等項目。目前業務范圍包括能效、新能源和可再生能源、碳減排、水域治理和污水處理、二氧化硫減排、固廢處理、循環經濟等領域,項目主要分布電力、化工、鋼鐵、水泥、交通、水務、環保等行業以及國家十大重點節能工程。針對不同客戶群體和項目類型,興業銀行推出節能減排技改項目融資模式、CDM項下融資模式、節能服務商(EMC)融資模式、設備供應商買方信貸模式、設備制造商增產融資模式、公用事業服務商融資模式、融資租賃模式、非信貸融資模式等“7+1”融資模式,這些模式的推出,助推了綠色金融的發展。

一組組數據雖然平凡,卻悄然記錄著興業銀行發展綠色金融業務的輝煌:自2007年1月至2010年4月末,興業銀行累計發放節能減排貸款354筆,金額265.34億元,其中昆明分行獲得總行節能減排認定項目共5筆,累計發放節能減排貸款3筆,金額3.67億元,待批節能減排貸款約10億元。該行節能減排貸款支持的項目可實現在我國境內每年節約標準煤1376.88萬噸,年減排二氧化碳3776.86萬噸,年減排化學需氧量(COD)63.2萬噸,年減排二氧化硫6373噸,年綜合利用固體廢棄物364.5萬噸,年節水量2008萬噸。

幾年來,興業銀行在實現企業自身發展、履行社會責任的同時,也得到了社會各界的諸多好評和廣泛認可。相繼獲得了“2009年度亞洲可持續銀行獎”冠軍、2008年中國最佳綠色銀行、2009年度第六屆最佳企業公民大獎、2009年度優秀自然保護支持者獎、第六屆中華寶鋼環境優秀獎等榮譽稱號。

綠色金融之路

走在低碳經濟發展的道路上,興業銀行收獲了鮮花和掌聲,同時也嘗到了綠色金融業務帶來的甜頭。回首走過的路,不難發現,成績的背后是興業銀行高瞻遠矚的戰略規劃、科學準確的市場把握和切實可行的產品服務。

統籌資源,打造一流、專業服務團隊,是興業銀行踐行綠色金融的重要體現。興業銀行可持續金融中心,作為國內首家可持續金融業務經營管理專門機構,致力于通過多樣化的金融工具,支持“兩型”社會建設、促進低碳經濟和循環經濟發展。通過專營機構的設立,聚集資源,更有效地開展金融創新,并做大做強可持續金融業務。可持續金融中心下設綜合規劃處、項目融資處和碳金融處,主要負責全行可持續金融業務的統籌管理,制定可持續金融業務發展規劃,并組織實施;負責建立全行可持續金融業務經營管理體制、運營機制及風險控制機制;負責提供可持續金融業務涉及的技術服務支持;負責客戶關系管理、合作機構關系管理及服務質量管理;負責全行可持續金融業務風險管理、監控、評估等。如果用一個詞總結可持續中心的人員構成,那就是“專業”。正是因為專業,這樣的一個團隊在可持續金融這個相對陌生的領域創新推出了“全產業鏈綜合金融服務方案”,它立足于節能減排項目本身,貫通其上下游客戶生產、銷售、供應各環節和項目建設、運營各階段金融服務;站在全產業鏈的角度,為產業鏈上的各類客戶提供公司貸款、項目融資、供應鏈融資、結構化融資、股權融資和碳金融服務等;通過產品創設和產品集成,有效發揮金融服務的融資、結算、避險、增值四大功能。

科學把握市場、創造性的設計綠色金融服務產品,是興業銀行的著力點。

節能減排貸款針對節能減排項目設計,在國內尚屬首創,與其他貸款相比具有獨特性。獨特之處首先表現在堅持經濟效益與環境保護并重上。在提高經濟效益的同時,也注重考察項目實施后的節能減排效果,通過金融杠桿有力地促進了自然環境與社會環境的良性發展。

引入各種信用增級措施、降低融資門檻,是其另一特點。例如引入損失分擔機制、現金流管控等信用增級措施,為緩解企業特別是中小企業的擔保難開辟新途徑,使眾多經營效益好、發展潛力大、生產經營優勢明顯,但缺乏擔保資源的中小企業客戶節能減排項目獲得資金支持。

延長企業貸款期限是其特點的又一表現。融資期限長,而且可根據項目的實際現金流來靈活確定還款期限,貸款本金還可分期償還,從而較好地緩解了中小企業還款壓力和融資難的問題。

提供了專家技術支持,可謂是興業銀行綠色金融服務的一大亮點。興業銀行針對每個貸款項目進行項目屬性認定,組織行內外專業技術人員對每一貸款項目進行項目屬性認定,提出認定意見。聯合外部科研機構,針對低碳經濟領域的細分市場做專題深度研究,提出市場分析意見和技術準入標準。

創新譜寫綠色未來

自開展“節能減排項目貸款”以來,興業銀行以金融創新支持和推動政府節能減排,實現了經濟效益和社會效益的雙贏。

興業銀行對于節能減排項目的準入,充分體現著節能減排特性。對貸款項目的總體評估,興業銀行以項目既要有經濟可行性,又必須具備較明顯的節能減排效果為原則,例如項目節能率至少要達到10%以上。此外,興業銀行還出臺了《節能減排項目投向準入細則》,這是國內首個針對節能減排領域的信用業務準入指引,從制度上保障了節能減排融資業務的順利開展。既明確了業務目標,又規避了市場風險,在自身業務發展的同時,也能為客戶的項目風險提供專業技術判斷。

為激勵各分支機構開展節能減排項目貸款的積極性,興業銀行在中長期存貸比管理、專項貸款規模、業務審批授權等方面實行政策保障,堅持政策保障集中資源傾斜。在今年各家銀行嚴控信貸規模的背景下,興業銀行從總貸款規模中切出專門額度支持此類項目,確保其不受信貸規模的影響。

為了將“節能減排項目貸款”科學、合理的執行下去,興業銀行為企業量身定制了運作模式。針對不同的節能減排項目,分別定做了“7+1”種不同的運作模式:

節能減排技改項目融資模式客戶為提高能源使用效率或減少溫室氣體排放,自身發起實施節能減排技改,對現有設備及工藝進行更新和改造,或引進高效節能的生產線,從而產生的資金需求。興業銀行直接與客戶建立融資合作關系,通過對項目技術和企業綜合實力的審核,設計融資方案、提供融資服務。

CDM項下融資模式CDM系清潔發展機制(《京都議定書》中的靈活履約機制之一)允許發達國家通過資助發展中國家開發具有溫室氣體減排效果的項目,因此產生的減排指標可以用于發達國家完成其在議定書下的承諾。興業銀行通過引入專業的合作伙伴,促進項目的開發、注冊、交易。項目開發單位可以向興業銀行提出融資需求,興業銀行審核后,以CDM項下的碳減排指標銷售收入作為融資的重要考量因素,設計融資方案、提供融資服務。

EMC(節能服務商)融資模式節能服務商作為融資主體,節能服務商對終端用戶進行能源審計并向興業銀行提出融資申請,興業銀行通過對項目技術和企業綜合實力的審核,設計融資方案、提供融資服務。節能服務商為項目企業提供節能技術改造服務,包括節能減排設備的選擇和采購,項目企業無需出資金,只需將合同期內的部分節能效益與節能服務商進行分享。

節能減排設備供應商買方信貸融資模式節能設備的采購方作為融資主體,節能減排設備供應商與買方客戶簽訂買賣合同后,買方向興業銀行提出融資申請,經由興業銀行對項目技術和企業綜合實力審核后,為客戶設計融資方案、提供融資服務。

節能減排設備制造商增產融資模式節能減排設備制造商作為融資主體,向興業銀行申請項目貸款用于生產專業節能設備,經由興業銀行對項目技術和企業綜合實力審核后,設計融資方案、提供融資服務,以支持在中國境內實施的節能減排項目。

公用事業服務融資模式公用事業服務商下游終端用戶作為融資主體,由終端用戶向興業銀行申請節能減排項目貸款,用于向公用事業服務商支付相關設施建設費用以使用清潔能源,該融資模式的應用有利于清潔能源的推廣應用。

融資租賃模式融資租賃公司作為融資主體,融資租賃公司與節能服務商合作,為項目業主或節能服務商提供節能設備的融資租賃服務,并根據實施的項目打包向興業銀行申請項目貸款,興業銀行在對項目技術和實施能力審核后,設計融資方案,提供融資服務。

非信貸融資模式興業銀行充分發揮自身作為綜合性金融服務平臺的作用,針對具備高成長性的節能減排項目,聯合信托、租賃等金融同業,帶動私募股權投資基金等社會資金投入節能減排項目,實現了由融資人到融資安排人的角色轉變。

把握當前綠色金融業務絕好的發展趨勢,興業銀行將按照“做大做強,做出品牌、做出影響”的要求,沿著“業務上規模、資產調結構、服務塑特色”的思路,以節能減排貸款作為重要抓手,快速提高綠色信貸資產在全行信貸資產的占比。