【文章內(nèi)容簡介】 太陽能熱水器 采用太陽能熱水器可解決校內(nèi)一部分熱水供應壓力，且其經(jīng)濟效益明顯，表 4 為以 該校一棟 6 層的宿舍樓（共 360 間寢室）的太陽能改造方案為例，通過對太陽能與常規(guī)能源技術(shù)進行經(jīng)濟分析對比，算得不足 3 年就可收回 投資。 表 51 太陽能與常規(guī)能源方案經(jīng)濟分析對比表 太陽能加熱 電加熱 初投資 223200～ 241800 — 每噸熱水成本 年節(jié)約費用 64438 投資回收期 ～ 6 校園綠色改造 我校路燈改造 圖 61 我校教學區(qū)路燈 用電現(xiàn)狀 大學校新校區(qū)生活區(qū)一期共有 92 盞路燈，使用的 150W 金屬鹵化物燈，燈桿中有 36W的 T12 熒光燈作為效果燈，加上整流器的功耗，每盞路燈的有功功率約為 210 瓦，總功率約為 20KW； 照明時間一般在下午六點至次日 清晨六點； 電壓普遍在 400V 左右，后半夜更高； 功率因素約在 左右，有較大的提升空間； 3 次、 5 次諧波較為嚴重，超過國家規(guī)定的標準； 三相不平衡較為嚴重，有較大的零序電流； 使用簡單控制，存在著較大的浪費； 缺乏相應的維護規(guī)定，維護情況較差。 解決方案 傳統(tǒng)的節(jié)能措施一般為： ； ； ； 。 上述方法有的投資大，有的以犧牲舒適度為代價，都不是理想的節(jié)能措施。 根據(jù)現(xiàn)代節(jié)能理念 “ 省著用不如用著省 ” ，建議采用智能三相終端控制系統(tǒng) (UPCD)進行電效改造，可收到明顯的節(jié)能效果。 節(jié)能原理分析 影響用電效率的因素： 用電系統(tǒng)及用電設備能否經(jīng)濟有效地運行，取決于供電質(zhì)量與用電質(zhì)量。而供電質(zhì)量是指供電電壓的波動、波形的優(yōu)劣和諧波份量等；用電質(zhì)量是指用電設備的用電效率。具體可從以下幾個方面來分析： 1） 供電電壓：在供配電系統(tǒng)中，供電部門為避免或減少送電過程中的損耗和緩解負荷高峰時未端用戶出現(xiàn)電壓過低的現(xiàn)象，往往采用提高輸送電壓的方法，因此用戶側(cè)或設備側(cè)實際承受的電壓往往會高于用電設備的額定電壓值，波動范圍約為 177。10% 。過高的供電電壓 不僅不能使設備或電力能源經(jīng)濟有效的運行 ,反而增加電費開支 ,并且造成設備的壽命縮短 ,增加設備維護工作量和維護成本。路燈系統(tǒng)由于其線路長的特點 ,輸出側(cè)的電壓較高，路燈的運行需承受 230－ 240V 的過電壓，從 P=U2/R 得知，用電設備消耗的功率與其電壓的平方數(shù)成正比，電壓加大，大量的電能被浪費，而且燈具長期在過壓的情況下運行，燈具和整流器的壽命明顯縮短 (一般情況下，超過額定電壓 1%，光源使用壽命減少 6%)，造成燈具故障率的增加；同時故障率增加不可避免造成檢修任務的加大，致使人力、物力資源的進一步浪費。 2） 供電的 三相平衡：正常情況下，用電設備應工作在三相負載電流平衡、三相電壓對稱的條件下，這樣整個用電系統(tǒng)最為經(jīng)濟。但是事實上，絕大部分用電系統(tǒng)都存在著三相不平衡問題。由于三相電源不平衡造成零序電流過大、零點位移和三相電壓不對稱，這會引起線路電能損耗增大，比基本損耗大幾倍甚至十幾倍，是一個不容忽視的環(huán)節(jié)而應予以克服。 3） 諧波和功率因數(shù)：諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和使用的效率大大降低；線路功率因數(shù)低，造成線損增大。 解決以上問題的辦法： 針對以上存在的問題，要讓照明系統(tǒng)的電能效率得到有效提升，方法基本有三： 1） 使用高 效光源：使用高效的照明燈具，使其照度增加。 2） 照明的智能化：即以解決半夜燈問題為主的智能照明系統(tǒng)，依據(jù)道路及周邊環(huán)境的亮度變化，提供滿足行人可視要求的自適用照明系統(tǒng)。 3)降低線路損耗：可以使線路損耗與整流造成的線路污染與能效降低而使損失最低。 教學區(qū)及住宿區(qū)的 通風 系統(tǒng) 人的一生絕大部分的時間是在室內(nèi)度過的，但消除室內(nèi)空氣的污染是一個很難解決的課題。一 個 人每天在室內(nèi)呼吸使進出肺部的空氣量平均約達 1 萬升，然而研究表明室內(nèi)空氣的污染狀況令人觸目驚心。這些污染源有： ① 建筑裝修材料所持續(xù)散發(fā)出的甲醛、苯、氡 氣和揮發(fā)性的有機物； ② 日常家居生活產(chǎn)生的細菌蟎塵、油煙異味； ③ 衣物及貴重物品受潮發(fā)霉散發(fā)的霉菌； ④ 人們呼吸散發(fā)出的二氧化碳氣體和空調(diào)房內(nèi)因開空調(diào)器所產(chǎn)生空調(diào)病的各種病菌等。室內(nèi)環(huán)境空氣污染正威脅著您和您家人的健康，尤其是現(xiàn)代建筑物保溫、密封的要求嚴格，使房間閉塞，空氣長時間不流通，更加劇了室內(nèi)空氣質(zhì)量的下降。解決室內(nèi)環(huán)境空氣污染最好的方法就是經(jīng)常通風換氣，將室內(nèi)污染空氣用室外新鮮的空氣置換出去，以使室內(nèi)空氣消除污染后變得清新而增大含氧量。 開窗通風換氣的負面影響 目前大多數(shù)家居都采取開窗通風換氣， 然而開窗和不開窗都會帶來一些負面影響。 （ 1）不開窗 —— 現(xiàn)代建筑的密封性越來越好，自然滲透通風能力下降。由于如上所說的室內(nèi)空氣污染，造成二氧化碳在室內(nèi)積聚，使人感到煩悶、惡心，而建筑涂料、家具等散發(fā)的苯、甲醛等有害化學氣體不斷的毒害人體健康，加之家居生活中產(chǎn)生的濕氣、塵埃、細菌和空氣中的霉菌等，導致了哮喘、癌癥、心腦血管等多種疾病的發(fā)生。 （ 2）開窗 —— 開窗通風雖然能起到一些通風換氣的效果，但往往受建筑結(jié)構(gòu)和外界氣壓變化的影響，通風量大小不可控制。開窗通風使得室外的粉塵、沙土和病菌毫無遮攔的進入室內(nèi)，開窗通 風不僅破壞了室內(nèi)的舒適度，而且造成空調(diào)能耗的極大浪費，噪音污染嚴重。 圖 62 我校住宅區(qū) 常規(guī)機械通風換氣的優(yōu)缺點 解決以上難題除開窗通風換氣外，也可采用有組織地引入室外新鮮空氣，并將室內(nèi)混濁空氣集中排出的常規(guī)機械通風換氣方式。 目前安裝家用中央空調(diào)中，實現(xiàn)常規(guī)機械通風換氣可有如下兩種方式： （ 1）采用衛(wèi)生間排風。造成室內(nèi)負壓，促使室外空氣 (通風 )進入房間。該辦法的優(yōu)點是不用設置專門的風管，不影響房屋的凈高，是目前用得最多的辦法，室外新風大多是靠門窗縫隙滲入。其缺點是，由于不是每個房間都有衛(wèi)生 間進行排風，因此房間的新風量的均勻性很難保證，且新風也沒經(jīng)過過濾，潔凈度不夠?qū)е率覂?nèi)塵土增多。另外，隨著新建筑物門窗密封性的加強，可能只有微量新風進入房間，因而使排風扇排出的空氣流量減少，造成風機壓力升高，噪聲也會增大。 （ 2）采用帶風機的熱交換器，該辦法是采用板翅式熱交換器實現(xiàn)對排風能量的回 收，而熱交換器的綜合效率僅為 55%左右 (一般產(chǎn)品樣本上的標注數(shù)據(jù)為 80%以上，指的是機芯的換熱效率，而進入換熱器外排的室內(nèi)空氣的能量不會被換熱器吸熱側(cè)全部吸收，因此換熱側(cè)的效率就不會很高了 )。采用熱交換器的優(yōu)點是，當需 送新風的房間夏季供冷和冬季供熱時，有較好的熱回收的節(jié)能效果。其缺點是，由于不可能在一套住房中的每個房間中都安裝熱交換器，因此只有將各房間的回風支管并聯(lián)后回至換熱機組進行換熱。當只有部分房間供冷或供熱時，其換熱效果和效率會大幅度降低。另外熱交換器一般是定風量的，不能根據(jù)人員的多少來調(diào)整風量。熱回收式熱交換器有全熱和顯熱兩種結(jié)構(gòu)，其安裝方式通常有吊裝型和戶外型兩種形式。 ① 采用吊裝型時，必須用排風管將各排風口連在一起，管道較為復雜，也需占用一定的空間，影響室內(nèi)裝飾效果。另外還應盡量把外墻面上新風進風口與排風口拉 開距離，避免短路。 ② 采用戶外型時，需要在外墻面安裝全熱交換器，排風管也需引入各房間，室內(nèi)空間和戶外墻面的美觀都會受到影響。這種方式造價很高，而且熱交換器需要定時清洗，故維護工作量較大。全熱或顯熱交換器適用于所有房間同時供冷或供熱的住宅及公建項目。此方式不大適用于別墅和公寓建筑。 最新科技 —— 智能 “ 常年氧吧 ” 通風系統(tǒng) ⑴ 智能 “ 常年氧吧 ” 通風系統(tǒng)的運行機理 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，一種新型的智能 “ 常年氧吧 ” 通風系統(tǒng)誕生了。該系統(tǒng)的運行機理為：系統(tǒng)運行時，首先將廚房、衛(wèi)生間等處最污濁的空氣排到室外，室外新 風從最需要補充新鮮空氣的臥室、客廳等處導入，在戶內(nèi)形成對流污濁空氣被室外新風置換的現(xiàn)象，這就可達到很好的通風換氣效果。這種方式的通風換氣路徑覆蓋了室內(nèi)所有日常生活的活動區(qū)域，而且不用開窗即可實現(xiàn)室內(nèi)通風換氣，緩解了開窗通風換氣與室外噪音影響的矛盾，解決了在大風、雨雪天氣和無人在家時無法開窗換氣的問題，也可解決室內(nèi)開啟空調(diào)或取暖設施時不宜開窗時室內(nèi)通風換氣的難題。另外還可減少或消除廚 房和衛(wèi)生間的異味。這種通風系統(tǒng)可一年 365 天，每天 24 小時連續(xù)不斷地進行室內(nèi)外空氣的置換。使房間長年充滿含氧量較高空氣，這種 “ 常 年氧吧 ” 通風系統(tǒng)可保持室內(nèi)“ 呼吸 ” 系統(tǒng)長年暢通，以滿足人們?nèi)粘Ｉ钏璧男嘛L量。該通風系統(tǒng)是由性能良好、高效、節(jié)能、低噪音的主風機及濕感智能型配套排風口和進風口等設備組成。 ⑵ 最新科技 —— 濕感智能型 “ 常年氧吧 ” 通風系統(tǒng) 法國 AERECO 濕感技術(shù)公司在此基礎上研制了具有世界領先水平的濕感智能 “ 常年氧吧 ” 通風系統(tǒng)。該系統(tǒng)的組成已如上所說，即為濕感智能排風口、進風口和壓感變頻低噪主風機。濕感智能型排風口和進風口可自動檢測出室內(nèi)人員的多少，并以室內(nèi)人員的多少相應的開大或關小排風口和進風口葉片，并根據(jù)排風口的壓力來調(diào) 整主風機的轉(zhuǎn)數(shù)，自動調(diào)節(jié)通風量，達到節(jié)能的目的。另外，該系統(tǒng)設有最小風量控制裝置，當戶內(nèi)無人時，濕感智能型排風口和進風口葉片關至最小，主風機轉(zhuǎn)數(shù)也為最低，可使進入每個生活區(qū) (臥室、客廳 )內(nèi)的通風量保持在 5m3/h(每小時 5 立方米 )左右，讓房間永?？諝庑迈r。而當室內(nèi)人數(shù)增加時人們呼吸排出的水蒸濕氣 (既濕氣 )也增加，智能濕感進、排風口既開大，風機轉(zhuǎn)數(shù)也增加，通風量也相應增大。進入戶內(nèi)含氧量高的室外新風量也將增加。 ⑶ 智能 “ 常年氧吧 ” 通風系統(tǒng)的功能特點 ① 為了防止嚴寒天氣及沙塵暴對室內(nèi)環(huán)境的影響，風口設有關閉閥。 ② 衛(wèi)生間用濕感智能型排風口還可配置光控部件，當有人進入時，光控元件感知后，將無人時小排風口立即開大，主風機轉(zhuǎn)數(shù)也隨之加快，將氣味迅速排出。 ③ 廚房用濕感智能性排風口設有手動開關，當室內(nèi)污濁空氣的氣味較大時，可手動將排風口開至最大，主風機轉(zhuǎn)數(shù)也隨之加快，將油煙與氣味迅速排出。 ④ 主風機為變頻節(jié)電低噪型，其耗電量僅為 511W，按每度電 元計算，每戶安裝兩臺風機 24小時運轉(zhuǎn)，全年電費僅需 80元左右 (100m2的住宅只需安裝一臺風機即可。噪音小是該風機的最大特點，風機噪音值約 33 分貝。 ⑤ 主風機外形小巧， 壽命長 這種風機的外型小巧玲瓏，其外形尺寸僅為 240240176mm ，可安裝于吊頂及壁櫥內(nèi)，易與裝修配合，風機設計壽命長 ,其壽命約在 12 萬小時以上 ,使用年限可保持 15年以上。 總之，隨著人們生活水平的提高和對室內(nèi)空氣質(zhì)量要求的提高 ,智能 “ 常年氧吧 ”通風系統(tǒng)在不久的將來將進入尋常百姓家。 7 結(jié)語 大學校園是個功能分區(qū)復雜的微型社會，包括各院系集中布置的教學區(qū)及實驗樓，由行政辦公、圖書館、以及培訓中心等組成的公共活動區(qū)，由學生公寓、食堂、配套服務設施等組成的生活區(qū)，產(chǎn)研結(jié)合的科技園區(qū)，以及體育運動區(qū)和公共綠 化區(qū)。由于建筑使用群體一致且流動性大，各功能分區(qū)的單體建筑間既相互獨立又相互影響，這是綠色校園建筑區(qū)別于其他綠色建筑的最大特點。因此綠色校園的建設決不是單個綠色建筑的簡單疊加，而應綜合考慮校園總體規(guī)劃與建筑設計。 綠色校園建筑應遵循可持續(xù)發(fā)展原則，體現(xiàn)綠色平衡理念，通過科學的整體設計，集成綠色配置，自然通風、自然采光、低能耗圍護結(jié)構(gòu)、太陽能利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù)。具有選址規(guī)劃合理，資源利用高效循環(huán)，節(jié)能措施綜合有效，建筑環(huán)境健康舒適，廢物排放減量無害，建筑功能靈活適宜等特點。不僅滿足了 教育者和受教育者的生理和心理需求，而且對綠色環(huán)境的沖擊最小，有利于保護生態(tài)環(huán)境，節(jié)約能源，充分展示了人文與建筑、環(huán)境與科技的和諧統(tǒng)一。 參考文獻 [1] 節(jié)約型大學校園建筑的規(guī)劃設計 .山西建筑 , [2] 國家技術(shù)監(jiān)督局 .電學和磁學的量和單位 .北京：機械工業(yè)出版社 ， 1994 [3] 諾伯特萊希納 .建筑師技術(shù)設計指南 —— 采暖降溫照明 [M].第 2版 ,張利 ,等譯 .北京 :中國建筑工業(yè)出版社 ,2020. 25 26 建筑論文： 關于鋼結(jié)構(gòu)在建筑上應用的討論 摘要：介紹了鋼結(jié)構(gòu)的特性及在建筑上的應用，并對其穩(wěn)定性的設計進行論述。 關鍵 詞：鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設計 一、建筑鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的。和混凝土等其它材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)勢。首先，鋼材的強度高，塑性和韌性好。強度高使其適用于跨度大或荷載很大的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，而塑性和韌性好使這些結(jié)構(gòu)對動力荷載的適應性較強，不會輕易因超載而突然斷裂。鋼結(jié)構(gòu)還具有良好的吸能能力和延性，這賦予了鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)越的抗震性能。其次，鋼材內(nèi)部組織接近于勻質(zhì)和各向同性，在一定的應力幅度內(nèi)鋼材的反應幾乎是完全彈性的，加之冶煉和軋制過程中材質(zhì)波動的范圍小，因此，鋼結(jié)構(gòu)的實際受力情況和工程力學計算結(jié)果比較符合，有助于提供設計施工的精確性。 。 鋼結(jié)構(gòu)所具備的上述特點使其在建筑應用上具有磚混結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)所沒有的獨特優(yōu)勢。首先，鋼結(jié)構(gòu)自重輕，且延性好，因此所建建筑的抗震性能優(yōu)良，因其總質(zhì)量小，地震力效應相應也小，而其良好的延性也能對地震效應起到緩沖作用?；炷潦┕r管道一般需要在梁底通過，這樣