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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);常見問題;策略
繼電器(Relay)是自動化控制電路中用于小電流控制大電流運(yùn)作的“自動開關(guān)”,是最重要的控制元件之一,它對電路有自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)和電路轉(zhuǎn)換的作用,被廣泛用于電力保護(hù)、自動化、運(yùn)動、遙控、測量和通信等裝置中。在電力系統(tǒng)中,經(jīng)常會發(fā)生各種各樣的故障,影響了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,為此必須采取相應(yīng)的反事故自動化措施,以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,這是就需要運(yùn)用繼電保護(hù)。
1繼電保護(hù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)
1.1繼電保護(hù)的內(nèi)涵
繼電保護(hù)(Protective Relay; Relay Protection)是在運(yùn)用繼電保護(hù)技術(shù)或者繼電保護(hù)裝置單元的基礎(chǔ)上組成的一套繼電系統(tǒng),其主要的功能在于它能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的故障和非正常運(yùn)行狀態(tài)做出反映,并在最短時間或最小區(qū)域內(nèi)作用于斷路器閘或發(fā)出警報(bào)信號由值班人員及時排除非正常運(yùn)行狀態(tài)的根源,迅速處理,使之恢復(fù)正常,以減少或者避免電力設(shè)備遭受損害并對相鄰地區(qū)的供電產(chǎn)生影響。
1.2繼電保護(hù)的任務(wù)和作用
1.2.1繼電保護(hù)的任務(wù)
繼電保護(hù)作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分之一,其主要的任務(wù)在于監(jiān)視電力系統(tǒng)各種設(shè)備的運(yùn)行狀況,在設(shè)備發(fā)生故障時,能準(zhǔn)確地提供報(bào)警信號或自動切除故障部分。詳細(xì)來講,主要包括以下三個部分的任務(wù):
1.2.1.1自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。
1.2.1.2反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。
1.2.1.3繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,采取預(yù)定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復(fù)供電,從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
1.2.2繼電保護(hù)的作用
1.2.1保護(hù)作用
這是繼電保護(hù)最基本的作用,主要體現(xiàn)在繼電保護(hù)裝置對電氣設(shè)備運(yùn)行的保護(hù),包括變壓器、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電力電纜、電力線路、斷路器、母線、電力電容器、電抗器以及其他各種電氣設(shè)備。
1.2.2警告作用
警告作用主要是指繼電保護(hù)裝置在對電力系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)異常工況或發(fā)生不太嚴(yán)重的故障時發(fā)出警告信號,由值班人員及時采取相應(yīng)的措施排除故障或異常工況根源。
1.2.3切除作用
切除作用主要是指繼電保護(hù)裝置可以快速地切除故障,以減少短路電流對電氣設(shè)備的損害。快速切除故障的時間是保護(hù)動作時間和斷路器跳閘的時間的總和,因此,為了提高切除故障的速度,應(yīng)采用和斷路器相一致的快速保護(hù)裝置。
1.3繼電保護(hù)的特點(diǎn)
1.3.1正確率高
繼電保護(hù)之所以重要,最主要的一個原因在于其具有正確率高的特點(diǎn)。特別是隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,在自動化運(yùn)行率逐漸提高的情況下,繼電設(shè)備的記憶功能在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的支持下更加提高,同時由于自動控制等技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的綜合運(yùn)用,使得繼電保護(hù)在對故障實(shí)行分量保護(hù)方面的功能大大提升,從而使其運(yùn)行的正確率得以提升。
1.3.2兼容性強(qiáng)
在對繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)人員突出了設(shè)備的兼容性,統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn),并且減小了設(shè)備的體積,減少了盤位的數(shù)量,在此基礎(chǔ)上,還可以擴(kuò)充其他的輔助功能,使得繼電保護(hù)能夠滿足現(xiàn)實(shí)情況變化的需要。
1.3.3監(jiān)控性好
繼電保護(hù)操作性監(jiān)控管理好,主要體現(xiàn)在它的一些核心部件不會受到外部環(huán)境變化的影響,能夠產(chǎn)生較好的使用功率,而且能夠通過計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控,從而提高了設(shè)備運(yùn)行的效率,降低了運(yùn)行成本。
2繼電保護(hù)常見的故障
2.1繼電保護(hù)常見的故障
2.1.1電壓互感器二次電壓回路故障
電壓互感器(voltage transformer)二次電壓回路在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障主要包括熔斷器熔斷、隔離開關(guān)輔助接觸點(diǎn)接觸不良、二次接線松動等,這些故障經(jīng)常會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的電壓降低或消失,對于反映電壓降低的繼電保護(hù)和反映電壓、電流相位關(guān)系的繼電保護(hù)都可能造成誤動或拒動,由此可見,電壓互感器對于繼電保護(hù)裝置來說是非常重要的。
2.1.2電流互感器故障
電流互感器(current transformer)是將交流電流轉(zhuǎn)換成可供儀表、繼電器測量或應(yīng)用的變流設(shè)備。繼電器對電流互感器的要求比較嚴(yán)格,即互感器必須真實(shí)反映一次電流的波形,特別是發(fā)生故障的時候,不但要準(zhǔn)確反映故障電流的大小,而且還要準(zhǔn)確地反映電流的波形和相位,甚至還需要反映電流的變化率。
2.2繼電保護(hù)發(fā)生故障原因
現(xiàn)實(shí)中,引起繼電保護(hù)發(fā)生故障的原因可能有如下幾種:
2.2.1電源問題
電源輸入功率不足會使輸出的電壓下降,如果下降幅度過大,必將導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值發(fā)生變化、充電電路時間變短等諸多問題,從而影響到繼電保護(hù)的邏輯配合,甚至導(dǎo)致繼電保護(hù)邏輯功能判斷錯誤。
2.2.2干擾和絕緣問題
對于現(xiàn)代化的無線通信設(shè)備,如手機(jī)、對講機(jī)等在保護(hù)屏附近使用的話,可能會對繼電保護(hù)裝置的一些邏輯元件造成誤動。由于微機(jī)保護(hù)裝置的集成度比較高,而且布線很緊密,如果長期運(yùn)行的話,可能會因?yàn)殪o電原因使得插件的接線焊點(diǎn)周圍粘附大量的經(jīng)典灰塵,從而在兩焊點(diǎn)之間搭起了一個導(dǎo)電通道,于是引起了繼電保護(hù)故障。
3繼電保護(hù)故障處理方法
繼電保護(hù)故障的處理是當(dāng)前電力系統(tǒng)工作中的重要環(huán)節(jié),相關(guān)專家和工作人員也陸陸續(xù)續(xù)地研究和開發(fā)出多種處理辦法,主要可以分為以下五種。
3.1替換法
替換法是處理幾點(diǎn)保護(hù)故障的最常用方法,即是用好的或正常的相同元件替換認(rèn)為是發(fā)生了故障的元件,以此來判斷其好壞,這種方法的主要的優(yōu)點(diǎn)是速度快,我們可以較為快速地縮小查找故障的范圍。
3.2參照法
所謂參照法就是將正常的設(shè)備和非正常的設(shè)備進(jìn)行參數(shù)對照,從而快速找到非正常設(shè)備的故障點(diǎn)。這種方法主要應(yīng)用于認(rèn)為接線錯誤或定值校驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預(yù)想值有較大出入而無法判斷原因所在時的故障。另外,在進(jìn)行回路的改造或者更換設(shè)備后二次接線不能正確恢復(fù)時,也可以用此法。
3.3短接法
短接法也是縮小查找故障范圍的一種方法,是將將回路中的一部分認(rèn)為地短接,以此判斷故障的范圍是在短接線之內(nèi)還是之外。這種方法主要適用于電流回路開路、電磁鎖失靈、判斷控制、切換繼電器不動作等轉(zhuǎn)換開關(guān)。
3.4直觀法
當(dāng)我們面對某些無法用一起進(jìn)行逐點(diǎn)測設(shè)的故障、或無備品更換的非正常插件的時候,需要用直觀法進(jìn)行處理。比如,在處理開關(guān)拒分或拒合故障的時候,我們就可以通過觀察,看合閘接觸器或跳閘線圈能動與否,以此來判定故障是在機(jī)器內(nèi)部還是外部。又比如,我們?nèi)绻苤苯佑^察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃或某一元器件散發(fā)焦味,那我們也能比較輕易地判定故障的所在。
3.5逐項(xiàng)拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點(diǎn)。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障,如直流接地故障。
參考文獻(xiàn):
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當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的全球化、體化趨勢表明,任何一國經(jīng)濟(jì)包括經(jīng)濟(jì)組成中的某一部分,都不能離開其它國家經(jīng)濟(jì)而獨(dú)立存在,也不可能在封閉狀態(tài)下保持持久的發(fā)展與繁榮。在開放、多元、相互依賴與緊密聯(lián)系的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中,開放、合作已成歷史性的必然。我國改革開放以來,各行各業(yè)所取得的經(jīng)濟(jì)建設(shè)成就充分證實(shí)了這一點(diǎn)。作為國民經(jīng)濟(jì)的子系統(tǒng),保險(xiǎn)業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供保障和其它金融服務(wù)的職能和使命,在其發(fā)展中,實(shí)行對外開放政策就自不待言。尤其是,保險(xiǎn)經(jīng)營的“大數(shù)法則”要求在其產(chǎn)業(yè)政策中實(shí)行對外開放。而對于尚處在幼稚階段的我國保險(xiǎn)業(yè)而言,實(shí)行對外開放政策的必然性還有來自以下幾方面的自身需要。(1)鑒于我國保險(xiǎn)業(yè)的落后狀況,亟需通過引進(jìn)外資增加保險(xiǎn)供給;(2)引進(jìn)國外保險(xiǎn)業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、人才乃至產(chǎn)品,以便實(shí)現(xiàn)民族保險(xiǎn)業(yè)的自強(qiáng);(3)恢復(fù)我國世界貿(mào)易組織締約國地位的外交需要。
基于上述內(nèi)外因素方面的考慮,我國在改革開放的系統(tǒng)工程中,依據(jù)自身需要適時開啟了保險(xiǎn)市場的大門。從80年代開始,我國就允許外資保險(xiǎn)公司在我國設(shè)立代表處,1992年,美國AIG公司在我國開業(yè);1993年東京海上開業(yè);1996年,相繼批準(zhǔn)了加拿大宏利、瑞士豐泰在我國開業(yè);1997年,批準(zhǔn)法國安盛、德國安聯(lián)、美國安泰三家保險(xiǎn)公司與我國保險(xiǎn)公司成立合資保險(xiǎn)公司。1998年,進(jìn)一步批準(zhǔn)英國皇家太陽聯(lián)合和澳大利亞康聯(lián)保險(xiǎn)公司在我國開業(yè)。保險(xiǎn)市場近幾年來的對外開放,的確為基礎(chǔ)薄弱的我國保險(xiǎn)業(yè)注入了“催化劑”。首先,外資保險(xiǎn)公司進(jìn)入我國市場,在短期內(nèi)增加了保險(xiǎn)供給,緩解了以往供給資金不足的問題。其次,外資公司先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù),對我國同行業(yè)產(chǎn)生了良性示范與啟迪;再次,外資保險(xiǎn)公司的進(jìn)入,對我國民族保險(xiǎn)業(yè)產(chǎn)生了生存與發(fā)展的壓力,加快了民族保險(xiǎn)業(yè)的發(fā)展速度。最后,我國保險(xiǎn)界通過與外資公司的接觸擴(kuò)大了同國際保險(xiǎn)界的聯(lián)系。
然而,由于對開放我國保險(xiǎn)市場的認(rèn)識尚不深刻,加之對開放的“度”和開放的方法缺乏基于本國實(shí)際的科學(xué)策略,使我國保險(xiǎn)市場的對外開放存在著諸多問題。表現(xiàn)為:
1.把對外開放等同于單向引進(jìn)外資保險(xiǎn)公司。無論是法規(guī)、政策的制定,還是輿論宣傳,都傾向于構(gòu)筑吸引外資公司進(jìn)入我國市場的“環(huán)境”,而缺乏走出去的意識和政策引導(dǎo),更沒有與走出去相配套的法規(guī)。
2.把開放等同于開放我國的直接保險(xiǎn)市場,而沒有充分考慮與之相配套的間接市場的開放和構(gòu)建,對保險(xiǎn)市場的結(jié)構(gòu)平衡、保險(xiǎn)業(yè)自身的風(fēng)險(xiǎn)保障機(jī)制重視不夠。如我國在短時間內(nèi)引進(jìn)了一批外資產(chǎn)、壽險(xiǎn)公司,由于這些主體直接參與分割我國的保險(xiǎn)市場,造成了目前我國保險(xiǎn)市場上供大于求的局面。
3.把保險(xiǎn)業(yè)的繁榮與保險(xiǎn)公司的數(shù)量相等同,在短期內(nèi)引進(jìn)了一批實(shí)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國內(nèi)保險(xiǎn)公司的外資保險(xiǎn)公司。如在1992至1998年不到六年的時間里,在我國開業(yè)的外資公司已達(dá)到9家,境外保險(xiǎn)公司在我國設(shè)立的代表處已近200家。這些中國保險(xiǎn)市場上的“潛在主體”,目前已開始在人員分流、市場分割、價(jià)格競爭等方面對民族保險(xiǎn)業(yè)形成沖擊。作為一種極端情況,如果這些公司都獲準(zhǔn)在我國開業(yè),對民族保險(xiǎn)業(yè)的沖擊將是致命的。這方面,舊中國保險(xiǎn)業(yè)發(fā)展的教訓(xùn)值得我們汲取。
4.由于資本的趨利本性,外資保險(xiǎn)公司在時機(jī)成熟時必然會充分利用其在華建立的機(jī)構(gòu),以參股、購買我國保險(xiǎn)公司股票、收購我國保險(xiǎn)公司等“隱形進(jìn)入”手段,滲入我國保險(xiǎn)業(yè)或其它經(jīng)濟(jì)部門,從而對國家的經(jīng)濟(jì)安全構(gòu)成挑戰(zhàn)。
二、我國保險(xiǎn)業(yè)對外開放的依據(jù)
就保險(xiǎn)業(yè)同國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)系及其自身結(jié)構(gòu)體系,以及世界各國在對外開放中所達(dá)成的共性經(jīng)驗(yàn)和原則看,科學(xué)合理地選擇保險(xiǎn)業(yè)的對外開放政策,應(yīng)立足于以下幾個一般原則:
1.立足于本國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程度和發(fā)展?jié)摿ΑR话愣?經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度越高或發(fā)展?jié)摿υ酱?對保險(xiǎn)的有效需求就越大,對保險(xiǎn)供給的需求就越大。
2.立足于本國保險(xiǎn)供給和需求平衡情況。國內(nèi)保險(xiǎn)供給充分,甚至保險(xiǎn)產(chǎn)品供大于求,則對引進(jìn)外資的需求就小;反之,若本國保險(xiǎn)供給不足,供給小于需求時,就應(yīng)擴(kuò)大對外開放。這是確定引進(jìn)外資資本量的依據(jù)。
3.考慮國內(nèi)保險(xiǎn)市場對外開放的承受和吸收能力。包括:(1)本國保險(xiǎn)業(yè)對外來保險(xiǎn)業(yè)沖擊的承受能力;(2)本國國民對保險(xiǎn)產(chǎn)品的消費(fèi)水平;(3)本國科技力量對所引進(jìn)保險(xiǎn)專業(yè)技術(shù)的吸收、消化、接納和創(chuàng)新能力;(4)國民文化水平、價(jià)值觀念等。這為選擇所引進(jìn)外資企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品提供了坐標(biāo)。
4.充分考慮本國保險(xiǎn)市場結(jié)構(gòu)均衡和完善情況。這是選擇引進(jìn)外資企業(yè)類型,如選擇財(cái)產(chǎn)險(xiǎn)資本還是人身險(xiǎn)資本;是選擇原保險(xiǎn)資本還是再保險(xiǎn)資本所應(yīng)考慮的。
除了上述一般性原則外,特定時期保險(xiǎn)市場開放策略的抉擇,實(shí)際上應(yīng)更多地立足于該時期本國保險(xiǎn)市場的實(shí)際狀況,特別要立足于彌合或緩解本國保險(xiǎn)市場發(fā)展中最突出的迫切問題。我國保險(xiǎn)業(yè)目前的狀況和存在的突出問題是:
1.由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中“低通脹”戰(zhàn)略的成功實(shí)施,保險(xiǎn)市場有效需求不足。相對而言,保險(xiǎn)供給相對過剩,出現(xiàn)了按保險(xiǎn)資本金計(jì)算的“供給大于需求”的現(xiàn)象,在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),這種現(xiàn)象尤為突出,從而造成空前激烈的保險(xiǎn)市場競爭,甚至引發(fā)了惡性競爭和市場混亂。
2.再保險(xiǎn)體系尚未建立。作為保險(xiǎn)市場的重要組成部分,再保險(xiǎn)是實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分散和轉(zhuǎn)移的必要手段,對一國保險(xiǎn)業(yè)的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展起保障作用。但因我國保險(xiǎn)業(yè)發(fā)展的歷史陳因,更由于缺乏資金、技術(shù)、人才和組織管理經(jīng)驗(yàn),目前尚未建立與直接保險(xiǎn)市場配套的間接保險(xiǎn)市場體系。
3.由于保險(xiǎn)法律體系尚不完善,保險(xiǎn)監(jiān)管機(jī)構(gòu)、人員、力量相對薄弱,保險(xiǎn)監(jiān)管方法滯后,特別是由于缺乏與國際慣例接軌的再保險(xiǎn)市場體系,從而難以對各保險(xiǎn)人形成公平、公正且有力的技術(shù)約束,造成保險(xiǎn)監(jiān)管不科學(xué),難奏效,對保險(xiǎn)業(yè)的監(jiān)管尚處在幼稚階段。
4.我國保險(xiǎn)業(yè)無論是在承保技術(shù)、管理水平、產(chǎn)品創(chuàng)新、人才素質(zhì),還是在承保實(shí)力等方面,都與國際保險(xiǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國家存在一定差距,特別是由于我們在參與國際市場的再保險(xiǎn)方面積累的經(jīng)驗(yàn)較少,在再保險(xiǎn)市場組織能力方面的差距更大。
三、我國保險(xiǎn)業(yè)對外開放的科學(xué)選擇
立足于我國保險(xiǎn)業(yè)對外開放以來所取得的正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),著眼于我國國民經(jīng)濟(jì)中長期發(fā)展戰(zhàn)略和保險(xiǎn)市場所面臨的迫切問題,我國保險(xiǎn)業(yè)對外開放政策的科學(xué)抉擇應(yīng)采取:有序開放間接保險(xiǎn)市場,合理保護(hù)直接保險(xiǎn)市場。從現(xiàn)在起,放慢開放直接市場的速度,而立足于完善保險(xiǎn)市場結(jié)構(gòu)體系的大局需要,在不斷改革現(xiàn)有國家再保險(xiǎn)公司職能和運(yùn)行模式的基礎(chǔ)上,有條件地引進(jìn)1-2家外資再保險(xiǎn)公司,成立由各家中資保險(xiǎn)公司共同參股的全國性再保險(xiǎn)公司,從而逐步建立和完善與直接保險(xiǎn)市場相配套的再保險(xiǎn)市場體系。具體為:
1.選擇性地引進(jìn)1-2家專業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富且愿意同中國保險(xiǎn)業(yè)合作的外資再保險(xiǎn)公司,以接受國內(nèi)各保險(xiǎn)公司的分入業(yè)務(wù)和向國際市場分出高風(fēng)險(xiǎn)業(yè)務(wù)。
2.由國內(nèi)各家保險(xiǎn)公司共同出資組建一家全國性的再保險(xiǎn)公司,以接受國內(nèi)外各保險(xiǎn)公司的自愿分入業(yè)務(wù)和向國際市場分出業(yè)務(wù)。
3.改革現(xiàn)有中保再保險(xiǎn)公司的經(jīng)營體制和運(yùn)作機(jī)制,使其由現(xiàn)在的國家再保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的角色逐步轉(zhuǎn)化為商業(yè)性的再保險(xiǎn)公司,從而形成再保險(xiǎn)市場上公平競爭的局面。
4.加強(qiáng)再保險(xiǎn)法律、法規(guī)建設(shè)。國家應(yīng)盡快制訂與《中華人民共和國保險(xiǎn)法》相匹配的法律、法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策,以便對再保險(xiǎn)市場運(yùn)行進(jìn)行規(guī)范和引導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:保溫設(shè)計(jì);節(jié)能措施;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);節(jié)能措施
一、北方建筑工程節(jié)能保溫設(shè)計(jì)的必要性分析
建筑的保溫和節(jié)能的關(guān)系較為緊密,從實(shí)質(zhì)上看都是為了提高熱源的利用效果。其思路就是在滿足人們對建筑的使用需求的同時將能源的損失降低到最低,并且保證設(shè)計(jì)的合理性。北方地區(qū)的在冬季需要采暖以保證生活的舒適,因此其建筑的保溫就直接和節(jié)能聯(lián)系到了一起。從宏觀的角度看北方艱難中工程中的節(jié)能保溫設(shè)計(jì)其必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、資源節(jié)約的需求
我國雖然地域廣闊資源豐富但是因?yàn)槿丝诒姸啵S多的資源資源和能源儲量數(shù)量較大但是人均占有量卻沒有任何優(yōu)勢可言。從這個層面上看,我國的能源儲備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民長期的需求。尤其我國的北方其四季溫差明顯,夏季空調(diào)降溫、冬季采暖升溫這些都是利用能源消耗來保證生活的舒適性,其本質(zhì)就是能源的巨大消耗。因此在北方節(jié)能保溫是十分重要的一種節(jié)能措施,尤其是建筑工程的保溫節(jié)能措施對能源消耗的影響更是不容忽視。因?yàn)榻ㄖ侨藗兩钇鹁拥闹匾獔鏊鞣N建筑在不間斷的消耗著能源,因此建筑工程節(jié)能設(shè)計(jì)是最為直接的節(jié)能減排的措施。
2、降低污染
在北方冬季采暖時所造成的污染是不容忽視的,我國北方因?yàn)樗娰Y源較少,因此冬季采暖依靠的主要就是熱電預(yù)熱進(jìn)行供暖,大面積的采暖供熱將直接導(dǎo)致煤炭的消耗量增加,也就容易造成排碳量的增加 ,對環(huán)境造成的負(fù)面影響將加劇。因此我國北方冬季的大氣環(huán)境相對惡劣也是有情可原的。而建筑工程如果采用較高標(biāo)準(zhǔn)的保溫和節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,其最終的影響就是降低夏冬季節(jié)保持建筑物內(nèi)部溫度的能源消耗,以此減少煤炭消耗當(dāng)然也就可以降低 對環(huán)境的污染程度。
二、建筑工程保溫節(jié)能設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)
1、建筑選址的節(jié)能型考慮
在建筑進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)全面考慮當(dāng)?shù)貧夂虻囊蛩兀瑢x址進(jìn)行模擬和分析,要詳細(xì)的分析北方季風(fēng)對建筑的影響,合理的布局將氣候因素和人類活動的因素綜合起來。如:通常采用的是坐北朝南的建筑物朝向,這種朝向主要是考慮到冬季北方地區(qū)溫度較低,而適當(dāng)?shù)脑黾咏ㄖ牟晒饬俊M瑫r夏季因?yàn)榧撅L(fēng)的原因可以保持良好的通風(fēng)。因此習(xí)慣性的將建筑物的朝向設(shè)置為南方。這樣夏季時東南季風(fēng)就可帶走建筑物表面的熱量,并使得建筑間的熱島效應(yīng)降低。從而降低室內(nèi)溫度,降低夏季空調(diào)能耗。同時還應(yīng)當(dāng)保持建筑物之間的距離以此保證建筑物可以受到充分的日照,以滿足冬季升溫的需求。而對于北方的工業(yè)建筑應(yīng)首先考慮其滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求,即所有的設(shè)計(jì)都應(yīng)當(dāng)首先服務(wù)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)。然后再利用節(jié)能的思路對其進(jìn)行必要的調(diào)整,如:合理建筑的布局,盡量緊湊的設(shè)計(jì)生產(chǎn)車間和輔助設(shè)施,以此降低廠區(qū)的面積節(jié)約土地和供暖管道的長度,從而降低熱量損失。另外,在工業(yè)廠區(qū)還應(yīng)當(dāng)注意利用綠化來調(diào)節(jié)環(huán)境溫度,綠色植物可以在夏季降低地面溫度,從而減緩廠區(qū)的整體環(huán)境溫度升高,冬季可以降低風(fēng)速而減緩建筑物的熱量流失,對環(huán)境可以起到一定的改善作用。
2、建筑的型體設(shè)計(jì)
建筑物的型體設(shè)計(jì)方面應(yīng)在保證具有藝術(shù)效果的同時具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。而從節(jié)能的角度看,也應(yīng)當(dāng)盡量減小建筑物的表面積,即保證建筑的相對簡單而緊湊,利用合理的設(shè)計(jì)增加進(jìn)深和 減少面寬就可以獲得較好的節(jié)能效果,此種方法可以有效的降低建筑表面與環(huán)境接觸的面積,從而降低其熱量的損失。
3、墻體節(jié)能
在北方建筑工程設(shè)計(jì)中外墻的設(shè)計(jì)是尤為重要的一個環(huán)節(jié),因?yàn)橥鈮χ苯訐?dān)負(fù)著保溫的作用,如果墻體可以達(dá)到節(jié)能效果也就直接降低了能量的消耗,因此目前北方建筑的墻體都會采用復(fù)合墻體以此達(dá)到保溫的效果。如:外墻內(nèi)保溫設(shè)計(jì)就是在墻體的內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)有保溫砂漿或者粘合保溫板等,以此提高外墻的保溫性能。此種方法因?yàn)樵O(shè)計(jì)簡單、不影響建筑的整體載荷,但是其缺點(diǎn)是容易在樓板與外墻的銜接處形成熱橋。北方目前普遍采用的是墻外保溫設(shè)計(jì),即在外墻的外面進(jìn)行保溫材料的鋪裝,以此形成一個整體性較好的保溫層。其優(yōu)勢是不會形成熱橋而產(chǎn)生負(fù)面影響,同時還可以保護(hù)墻體不受氣候的影響而加速老化,延長建筑壽命。同時對室內(nèi)沒有任何影響,可以保證室內(nèi)環(huán)境的安全。
4、屋面節(jié)能設(shè)計(jì)
屋面的設(shè)計(jì)對于建筑而言也是十分重要的,因此對于北方建筑的屋面設(shè)計(jì)也需要進(jìn)行特殊的考慮,保證其有效性高即使用功能。因此首先需要采用密度小而導(dǎo)熱性能差的材料作為屋面材料;其此還應(yīng)當(dāng)保證其具有足夠的強(qiáng)度,因?yàn)楸狈蕉痉e雪會對屋面造成壓力;最后應(yīng)保證其吸水率較低,因?yàn)槲畷?dǎo)致屋面材料的保溫性能下降。在建筑工程中多采用的是聚苯乙烯板作為保溫材料。設(shè)計(jì)正確的鋪裝方法,形成良好的維護(hù)結(jié)構(gòu)。防水層應(yīng)避免陽光的直射,以延長其使用的壽命。如采用倒鋪法則需要注意使用閉孔型材料。隨著節(jié)能保溫技術(shù)的發(fā)展,雙面的彩鋼保溫屋面出現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)中。此種材料的好處在于具備較好的剛度和強(qiáng)度,可以滿足北方建筑的需求。具有良好的承載能力的同時也可與屋面結(jié)構(gòu)形成一個完整系統(tǒng)。這種屋面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在施工實(shí)踐中獲得了較好的應(yīng)用效果,因此在建筑保溫節(jié)能設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用。
5、門窗系統(tǒng)設(shè)計(jì)
門窗系統(tǒng)是建筑物最大的熱源損失系統(tǒng),在以往的設(shè)計(jì)中主要注重的時候功能性實(shí)現(xiàn),而目前則兼有了美觀的功能。此時就產(chǎn)生了矛盾,一方面用戶希望門窗大,這樣可以提高采光面積,可以達(dá)到追求空間的通透和景觀效應(yīng)的目標(biāo),因此需要門窗盡大滿足人們感官的需求;一方面是從節(jié)能角度考慮,門窗應(yīng)盡量小而降低散熱量,提高保溫的效果。為了平衡這個矛盾,就需要利用保溫效果好的材料來構(gòu)建建筑的門窗系統(tǒng),即將合理的設(shè)計(jì)與高科技材料起來,滿足人們感官需求的同時將門窗比例控制在合理的范圍內(nèi),降低其散熱量達(dá)到保溫節(jié)能的目的。
三、北方建筑工程中節(jié)能設(shè)計(jì)原則分析
建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)是北方建筑工程中必不可少的重要任務(wù),盡管它是一個逐漸完善的過程,但是其必須遵守一定的原則才能獲得成功:
1、建筑體形系數(shù)
建筑設(shè)計(jì)中對外立面的審美要求是不可避免的,此時在設(shè)計(jì)時應(yīng)充分考慮建筑體形系數(shù)對建筑節(jié)能的影響:相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)建筑的體形系數(shù)小于0.3時,此建筑無論采取何種保溫形式都可獲得節(jié)能50%以上的效果;當(dāng)體形系數(shù)大于0.3而小于0.35時,采用外保溫也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%的效果,但是其用于節(jié)能的投資將增加,會到達(dá)在整個工程造價(jià)的10%左右。可見合理的設(shè)計(jì)建筑工程形態(tài)是較為重要的環(huán)節(jié),必須如前面提及的合理選擇綜合考慮。不能一味的追求造型而忽視其節(jié)能保溫的效果。
2、控制熱橋產(chǎn)生
在設(shè)計(jì)中如前面所述,利用外墻保溫措施可以有效的控制建筑本身的熱量流失。前面提及的外墻保溫的措施可以有效的降低熱量的流失,但是在保溫節(jié)能設(shè)計(jì)的中并不是做好了外墻的保溫就不需要對梁柱進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中除了做到外墻保溫的同時,還應(yīng)避免梁柱接觸位置產(chǎn)生嚴(yán)重的熱橋的外墻保護(hù)和相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)保溫也應(yīng)當(dāng)做好,這樣才能保證這些熱橋的表面溫度不出現(xiàn)低于室內(nèi)的空氣露點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中如果不對這些熱橋部位進(jìn)行處理,在利用節(jié)能計(jì)算軟件進(jìn)行分析的時候也會對此做出負(fù)面結(jié)果,即熱橋嚴(yán)重,甚至?xí)苯佑绊懺O(shè)計(jì)的結(jié)論。,進(jìn)而影響整個建筑工程的節(jié)能設(shè)計(jì)。
3、底層的保溫設(shè)計(jì)
某些建筑在設(shè)計(jì)的時候因?yàn)樾枰邆鋾霈F(xiàn)過街的情況,底部出現(xiàn)敞開的結(jié)構(gòu)。此時如果不對此位置進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)采取必要的措施則會導(dǎo)致這些位置的散熱加劇,進(jìn)而影整個建筑的保溫節(jié)能設(shè)計(jì)效果。
4、保溫層間斷位置的處理
在建筑工程中因?yàn)榧肮δ苄缘男枨缶蜁霈F(xiàn)保溫層間斷的地方,此種結(jié)構(gòu)不在少數(shù),如建筑的門窗位置、雨篷、挑檐、變形縫等,在這些間斷的位置都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行妥善的處理,即設(shè)計(jì)必要的保溫連續(xù)性處理,防止產(chǎn)生熱橋而影響整體保溫設(shè)計(jì)的效果。
5、墻體與屋面的保溫一致性
在建筑工程節(jié)能保溫設(shè)計(jì)的時候,為了滿足保溫設(shè)計(jì)的效果要求,以一些設(shè)計(jì)人為的增加了屋面和墻體保溫層的厚度,使得建筑的能耗達(dá)到低于國家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);還有的在刻意增加了墻體和屋面中一種保溫層的厚度,雖然這兩種做法都可以滿足國家對節(jié)能設(shè)計(jì)要求,但是這兩種措施都不是一種合理的優(yōu)化,即不能實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性的雙贏。目前,采用節(jié)能軟件輔助建筑節(jié)能保溫設(shè)計(jì),可以大大縮短建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)中所消耗的時間、人力、物力和財(cái)力,也可以利用其獲得較高的準(zhǔn)確性和精確性。因此可以充分的利用這方面的資源和技術(shù)優(yōu)勢,設(shè)計(jì)出節(jié)能與經(jīng)濟(jì)性更加合理的保溫方案。此時就可以利用此項(xiàng)技術(shù),不斷調(diào)整墻體與屋面保溫材料的厚度比例,使得建筑能耗降低與國家標(biāo)準(zhǔn),還可調(diào)整保溫材料的類型和厚度,使得墻體和屋面盡量使用同一種保溫材料并且保證厚度統(tǒng)一,那么就可獲得較好的實(shí)際效果。
四、結(jié)束語
綜上所述,要想改變我國目前的能源緊張局面,緩解能源供應(yīng)壓力,關(guān)鍵在建筑節(jié)能。建筑節(jié)能成為各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式,是緩解能源緊張,解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供應(yīng)不足最有效措施之一。節(jié)能保溫措施對于建筑的節(jié)能是十分重要的,而且建筑的節(jié)能更加有助于為節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù),尤其是北方的建筑工程所面對的環(huán)境考驗(yàn)較為復(fù)雜,夏季的溫度較高而冬季的溫度較低,這就為保溫節(jié)能設(shè)計(jì)帶了較大的難度。在設(shè)計(jì)中應(yīng)從實(shí)際的地理與環(huán)境因素出發(fā),對建筑結(jié)構(gòu)、形態(tài)、保溫措施等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)從而獲得較好的保溫和節(jié)能效果。
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