学校建筑的主要节能措施

学校建筑的主要节能措施

石家庄市第一中学河北石家庄050000

摘要:绿色建筑指具有健康、舒适、节能、环保特性的建筑物。在学校中规划实施绿色建筑有利于学生的健康和学习效率;有利于培养具有可持续发展观念的公民;可降低学校的日常运作成本。为了保障学校绿色建筑的实施,需要从政策、技术和管理、观念等层面分别推进。本文分析学校绿色建筑的概念,阐述绿色学校建筑的节能措施。

关键词:绿色学校;节能;可持续发展

1学校绿色建筑的概念

根据绿色建筑的概念,学校绿色建筑可定义为具有健康、舒适、节能、环保特性的校地、校舍、校园、运动场地及其附属设施。健康、舒适,就是要求学校建筑要为学生提供一个良好的室内、室外学习和活动环境,保证学生的健康和高效地学习;同时,学校不仅是人才的“生产者”,也是能源的“消费者”,是环境问题的“制造者”,节能、环保就是要求学校建筑要尽可能少的消费资源,制造最少的废弃物,降低周围环境的负荷。另外,节能、环保不能以牺牲学生学习和发展的基本需要为代价,例如为了节能置教室光线不足而不顾,显然不是学校绿色建筑的主张,善用自然光替代人工照明达到同样的光环境要求,才是学校绿色建筑的真正含义。

2学校电力节能监控系统设计原则

研制基于Internet技术的校园电力节能监控系统的主要目的是加强校园的用能控制和节能管理工作,在进行用能统计和分析的基础之上,为节能改造、降损减耗提供科学决策依据,同时,对于大型耗能重点监控设备,在监测到其用能异常时,可以实时地进行远方控制。为此,提出以下设计原则,以满足校园电力节能监控的要求。

2.1能耗的实时计量。能耗的实时计量是节能监控的基础工程。实时计量的基础一是计量单元需要满足一定的精度要求,选用的智能电表的准确度等级一般为0.5级;二是能耗数据能够实现自动集抄。为此研制了电能监控终端,以建筑物为单位,每个建筑物安装一台或多台电能监控终端,对建筑物内的各个房间安装单相或者三相电表,对动力用电、照明用电、插座用电、走廊照明用电以及电梯用电等进行分项计量,电能的计量数据每隔5一10min传送给电能监控终端,并由电能监控终端通过Internet传送给能耗数据库服务器。

2.2能耗的自动监控。通过智能电表和电能监控终端可以实现能耗的自动监测,同时,通过智能断路器和电能监控终端可以实现对大型耗能重点监控设备进行远方控制。例如在非工作时间内忘记关掉设备的情况下,或者设备出现故障耗能异常的情况下,节能管理计算机可以指挥电能监控终端断开这些异常设备,以避免设备故障扩大,以及过多电能的浪费。

2.3能耗的分级管理。通过计量单元的编号和电能监控终端编号同样可以对建筑物内的一个或几个部门进行计量和分级管理。节能管理计算机根据编号可以对各个部门以及部门下的各个办公室或者教室的用能进行计量和分级管理,将各部门的用能按照月度、季度、年度进行统计,并生成报表,通过Internet传送或将打印的纸质报表下发到部门及部门下的办公室,将节能管理落实到部门甚至个人,可大大提高节能管理的效益,最大限度地进行节能挖潜。

3绿色学校建筑的节能措施

3.1绿色校园总体规划方面。在学校进行总体规划时,应节约用地,因地制宜,同时根据气候条件考虑建筑的朝向和间距。我国地处北半球,由于太阳高度角和方位角变化规律的影响,南朝向的建筑,夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,是最有利的建筑朝向,所以校园中的建筑物应为南朝向,这是绿色校园建筑节能的必要条件。此外,建筑设计规范规定:中、小学校南向的普通教室冬至日底层满窗日照不应小于2h。同时还规定,教室长边相对时,间距不得小于25m,这些都是从学生的健康角度出发,为营造舒适的教室热环境和声环境而设置的。

3.2建筑形体控制方面。建筑物的外部形体设计对能量消耗和对太阳能辐射热的接受都有着较大的影响,因此在考虑校园建筑节能设计时应选择良好的建筑形体。首先,应尽量减少建筑物的外表面积,控制建筑的体形系数,以减少建筑物外围护架构的传热量。其次,应使建筑物南向墙面的面积尽量的大,其他面的外表面积尽量的小,这样可以接收更多的太阳能辐射得热。此外,学校建筑应以多、低层建筑为宜,一方面考虑学生的安全,同时也可以减少风对建筑物耗热的影响。

3.3围护结构节能设计方面。建筑围护结构组成部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传人室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。墙体节能中可采用复合墙体,即在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。也可以采用热工性能好的单一材料直接砌筑墙体,如加气混凝土、多孔砖或空心砌块等。在学校建筑中还可以采用一些可再生和可降解的自然材料,通常基于自然材料的传统建筑技术蕴含着丰富的生态潜能,它们与混凝土等常规的建筑材料对比,具有良好的蓄热和隔热性能,而造价却极其低廉。同时,这些对学生节材方面的环境教育是非常有利的教材。窗户的设计在学校中尤为重要,设计中要保证有足够的采光面积,同时要避免通过窗户消耗过多的热量,所以应采用节能玻璃、节能型窗框来增大窗户的整体传热系数以减少传热量;采用密封材料增加窗户的气密性。在太阳辐射强烈的地区,通过遮阳设施及高遮蔽系数的镶嵌材料来减少太阳辐射量。可通过反光板的合理设置,增加教室光线的均匀度,避免眩光等。屋面节能的原理与墙体节能一样,通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。主要措施有保温屋面、架空通风屋面、坡屋面、生态绿化屋面等。

3.4太阳能等可再生能源的使用方面。太阳是清洁能源的源泉,太阳能建筑设计并不是简单意味着一些高新节能技术和材料的引用,而是应该作为一种绿色建筑设计的理念重新定位和调整常规建筑设计方法,其最终目的在于充分利用自然能源,提高生活质量,并实现人与建筑、自然的和谐共生。太阳能应用技术日趋成熟,在建筑节能方面将起到越来越重要的作用,并有广阔的应用前景。在学校建筑中,太阳能热水器的使用、太阳能光伏发电等的使用都可以大大降低学校的日常能量消耗。结合环境教育的课程,引导学生了解太阳能在建筑以及其他领域中的作用,了解对太阳能利用的开发有很大的研究空间。

作为负责任的大国,在推行绿色建筑、倡导低碳生活方面不遗余力。绿色建筑已经纳入中国“十二五”规划之中。规划纲要明确提出,建筑业既要加大既有建筑节能改造投入,又要推进新建建筑节能,要推广绿色建筑、绿色施工,着力用先进的材料、信息技术优化结构和服务模式,大力发展符合绿色建筑要求的新型建材及制品。作为绿色建筑行业影响力最大、最广的国际盛会,本次大会紧紧围绕“推广绿色建筑,营造低碳宜居环境”的主题,向全世界展示了绿色建筑与建筑节能领域的最新成果、发展趋势。

参考文献

[1]刘畅,林波荣.浅谈建立我国绿色学校评估体系[J].建设科技,2015(14).

[2]宋中英.绿色建筑:学校建筑发展的新趋势[J].江西教育科研,2016(11).

[3]刘继和.日本绿色学校的基本理念和推进策略[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2014,(3).

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