建筑节能的基本原理范文

时间:2023-11-21 17:54:27

导语:如何才能写好一篇建筑节能的基本原理,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

建筑节能的基本原理

篇1

关键词:可再生能源;建筑节能;太阳能;风能

可再生能源指不随其自身转化或人类开发利用而衰竭,可连续再生、永续利用的清洁能源,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。可再生能源主要指太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、海洋能和氢能等非化石能源。本文着重讨论可再生能源中与建筑节能较为相关的太阳能、风能和地热能。我国目前处于建设鼎盛期,每年建成的房屋面积达 16~20 亿 m2,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而 97%以上是高耗能建筑。建筑节能已经成为我国节能的重要方面,如果现在不开始注重建筑节能,将直接加剧能源危机。

把可再生能源应用到建筑节能中,既减少了一次能源的消耗,又降低了对环境的破坏作用,是开源与节流的并用,是解决建筑能源问题的重大抉择。本文把节约能源作为建筑设计的主题,深入探讨了太阳能、风能和地热能等在建筑节能设计中的应用策略。

1 保温绝热策略

由于采暖和空调耗能在建筑消耗能源中所占比例相当大,降低这一部分能源消耗尤为重要。建筑物的护结构直接和外界接触,是室内热量向外散失的主要途径,因此首先应提高建筑围护结构的保温隔热性能。

① 外墙主体材料可用加气混凝土、粘土空心砖、混凝土空心砌块等保温性能好的材料。

② 在外墙及屋顶等护结构散热量较大之处还应尽量辅助采用岩棉制品、聚苯乙烯泡沫塑料、水泥聚苯板等保温材料以进一步增加建筑保温性能。

③ 为西向、东向的窗户安装活动外遮阳装置,减少太阳辐射透过窗户形成空调负荷。也可以采用镀膜玻璃,反射掉一大部分晒到玻璃上的太阳光。

④尽量选择布质厚密、隔热保暖效果好的窗帘。

⑤安装密闭保温效果好的防盗门,在外门窗口加装毛刷密封条。

⑥ 选用高能效的节能空调器,选择合理的安装方位,避免设在阳光直射的地方。

⑦ 在密封性好的建筑物中提倡使用无动力换气扇来改善室内空气质量,节约能源。

2 太阳能利用

应当了解建筑所在区域的太阳辐射量,得到周边建筑可能的遮挡情况,将这些数据作为被动式太阳能建筑设计的基础。通常采光面或收集器应尽量朝南,还要具体情况具体分析,例如早上需要采暖而傍晚和晚上不需要采暖的建筑,南偏东的朝向较好;在有晨雾和多云的地区,以及主要在晚间使用的建筑,可以采用南偏西的朝向。而开窗面积应当根据采暖和制冷季节建筑的热平衡性能决定。

建筑的平面布置应当按功能分区,例如餐厅可以布置在东南侧,起居室布置在南侧,卧室布置在西南,储藏、交通等放在北侧作为缓冲空间。在建筑的体形设计上,开间大、进深小的阳光间性能最好,开间小进深小的次之,而开间和进深都很大的阳光间性能最差,平均温度较低。

3 风能利用

在建筑设计中采用风力发电系统,需要了解建筑所在区域的风力资源情况,同时还要考虑设备噪音问题是否会给周围社区带来影响。噪音是限制风力发电机在城市发展的重要因素之一,幸运的是,目前已经有“静音”型产品问世。

由于风轮机的输出功率与风速的立方成正比,因而风力发电机常被安装在屋顶上,在建筑设计中必须考虑风轮机产品如何与建筑造型、风格相协调。在风塔造型设计时,可以利用横轴或纵轴、叶片数量与翼展的变化,设计出造型优美、雕塑般的风力发电设施。

要想获得良好的自然通风效果,需要在初期设计阶段搜集详细的气象统计数据,并掌握场地局部环境情况。场地风速频率、平均风速、风向分布、无风日数,以及场地周边建筑、植物分布情况都对通风策略的制定有重要影响。

篇2

关键词:暖通;节能设计;现状问题;提高措施

0 前言

据相关权威部门不完全统计,建筑能耗已经占据社会总能耗的27%。而在建筑能耗中,暖通系统所占据的比例最高,因此如何提高暖通系统的工作效率,降低暖通工作系统的能耗对于我国建设资源节约型社会和走新型工业化道路有着至关重要的作用。下面本人结合多年工作经验,就暖通节能设计方面做简要探讨,仅供参考研究。

1 暖通系统节能设计概述

1.1设计依据

(1)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)

(2)《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)

(3)《住宅建筑规范》(GB50368-2005)

(4)《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2010)

(5)《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26―2010)

(6)国家与地方其他相关设计规范、标准

1.2 设计内容

一般包括以下方面:(1)设计施工说明;(2)负荷计算书;(3)主要设备与材料表;(4)有关设计图纸;(5)节能报审表

1.3设计审查要点

(1)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.1.1条:关于负荷计算的规定;(2)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.4.2条:关于电热锅炉、电热水器限制应用的规定;(3)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.4.3条:关于锅炉效率(燃煤78%,燃油、燃气89%等)下限的规定;(4)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.4.5条:关于冷水机组及空气源热泵冷热水机组COP下限(制冷量1163kW以上的活塞机4.2,螺杆机4.6,离心机5.1;活塞热泵2.6,螺杆热泵2.8等)的规定;(5)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.4.8条:关于单元式空调器、风管机式、屋顶式空调机组能效比下限(风冷不接风管2.6, 风冷接风管2.3等)的规定;(6)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.4.9条:关于溴化锂机组性能参数下限(0.6MPa蒸汽双效蒸汽耗量1.31kg/kW・h;直燃机制冷1.1,制热0.9等)的规定;(7)《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)第8.3.1条及《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)第6.0.2条:关于住宅集中采暖系统分室(户)温度调节与分户(单元)计量的规定;(8)《住宅建筑规范》(GB50368-2005)第8.3.2条:关于室内采暖计算温度的规定;(9)《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)第8.3.3条:关于住宅集中采暖应以热水为热媒的规定;(10)《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)第8.3.5条:关于严寒与寒冷地区住宅不应直接电热采暖的规定;(11)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.3.20条:关于冷却水处理与通风及补水计量的规定;(12) 《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.5.12条:关于建筑群每栋楼及其冷热源站房能源计量的规定。

2 暖通节能技术体系的现状问题

2.1暖通节能体系包含设计不完善、施工浪费、运行管控不佳等问题。在设计管控层面,其节能效果尤为显著,然而实践设计阶段中,工作人员却没有施以充分重视。再加上暖通工程规划设计持续周期时间较短,较多设计方为了提升工作效率,追求数量,忽视设计质量,造成一些设计方案在施工建设中暖通系统耗费了很多投资成本,一些工程能耗甚至高出国家标准。

2.2伴随环保节能标准要求水平的持续提升,一些新型设计方案持续涌现,各类方案均包含一定的自身优势与缺陷。在丰富的设计方案面前,基于观察考量问题的视角、基点存在差异性,因此令各层面评价结论存在一定差异,还会引发较大出入的现象。基于欠缺客观、公正、科学良好的方案设计评价方式,令设计工作人员常常无所适从,不知晓如何在较多方案之中寻找最为适合的节能手段策略。

2.3一些建筑工程维护体系结构保温功能并没有受到工作人员的充分重视,他们在设计规划阶段中常常仅注重外观效果,形成了过大的窗墙比,且由于大量应用玻璃幕墙,令维护体系结构呈现出不佳的保温性能,并形成了维护体系的较大传热损耗。同时,暖通工程运行管理阶段中,一些工作人员并没有经过专项培训,较多操作人员欠缺暖通节能的必要常识与技能,无法在系统工作阶段中,依据人员变更、实际负荷标准以及室外参数更新做好适应性调控,进一步形成了显著的能量耗费现象。通过实践调查我们发现,应用同一类运行管控系统,由于管理人员的差异会令系统能耗呈现高达50%的差距。

3 提高建筑暖通节能的措施

3.1加强热能的回收利用

设计师在方案设计时,应首先深入了解业主对空调的使用情况以及是否有余热、废气、蒸发冷却等利用条件,并综合对比各种能源方案。在热能的回收利用方面也要重点考虑节能的方案,首先,是回收制冷机组的冷凝热,与生活用热水结合起来,可以把水加热到洗澡的标准,同时又环保和节省锅炉附属设备的资金。其次,回收空调的排风余热,可以采用转轮全热交换器、板式显热交换器和板翘式全热交换器来回收显热和余热,实现对新风的预热和预冷。

3.2采用地源热泵空调技术

地源热泵空调,是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量,向建筑提热能,夏天向天然资源释放热量,给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。地源热泵系统按照自然资源的形式主要分为地表水热泵系统和地下水热泵系统。而地下水热泵系统又分为开式和闭式两种形式,其中开式的主要原理就是将地下水直接供应到热泵机组,之后将井水再回灌到地下;而闭式的基本原理是将地下水输送至换热器中,进行二次换热。很多的空调系统以水源作媒介进行换热。

3.3加强其他新兴能源的利用

(1)采用天然气作为空调制冷设备的能源,天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源,能够有效控制二氧化碳和二氧化硫的排放量,减少环境污染,对人体健康危害降低。使用天然气为能源的制冷空调市场前景广阔。

(2)利用各种可再生资源。如地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。 它的使用,弥补了供电不足的缺口,缓解了供电压力,也非常环保,不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应,并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂,就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏,是名副其实的绿色节能空调。

3.4提高建筑围护结构的保温性能

一是采用新型节能墙体―小型混凝土空心砌块做墙体,可有效减轻建筑物的负荷,其墙体传热系数K = 0.54 W/m2 , 比传统黏土实心砖墙节能一倍以上。二是应尽量采用密封性好、保温节能的新型塑钢门窗。因为根据权威部门对住宅围护结构的热工测试结果证明, 住宅内热量40%~50%是通过门窗损失的。

篇3

关键字:建筑检测 热流计法 红外热像仪法 热箱法 房间气密性

当前我国正在致力于建设资源节约型和环境友好型社会,而且还提出了“节约能源,保护环境”的基本国策,建筑能源消耗占全社会总能源消耗的比例逐年增大,其中居住建筑的采暖能耗所占的比重最大。如果建筑能耗现象严重这一问题不能得到彻底解决,势必会影响我国经济可持续的稳定发展。

我国是一个发展中国家,既人口多,而且资源又非常紧缺,生态环境遭到严重破坏,所以,大力推广建筑节能技术成为我国建筑行业发展的一大主题。本文主要对现场围护结构热阻的检测方法进行的探讨和分析。

1、建筑节能检测

1.1建筑节能检测的概念

建筑节能是指建筑物在整个生命周期过程中进行能源的合理使用及有效利用,以便在满足居民同等需要或者达到相同目的的条件下,尽可能的降低能源消耗。简单的说,建筑节能就是指“减少建筑中能量的不必要散失”和“进一步提高建筑中能源的利用率”。建筑节能采用各种节能型的技术、设备、建筑方法、材料、工艺,利用可再生能源,降低能源浪费和消耗。建筑竣工验收时重要内容之一就是建筑节能检测,目的是通过实地检测来评断建筑的节能效果。

1.2建筑节能检测的必要性

实行建筑节能检测从根本上是符合我国基本国情的,我国是一个发展中国家,虽然总资源量巨大,但人口众多,人均资源占有量相对匮乏,经调查,我国人均耕地只有世界的三分之一,水资源人均占有量只有世界人均的四分之一,并且我国的物耗水平要高发达国家很多,建筑能耗形式相当严峻,特点表现为:总量很大、比例很高、能效低、污染重。从这些现象我们能够感觉到,实行建筑节能,是社会经济可持续发展的需要,开展建筑节能、优化建筑节能措施在我国迫在眉睫,也是建设我国资源节约型和环境友好型社会的基本要求。建筑节能的一些常规检测已经在国内得到发展,并且已经在北方相对比较寒冷的地区形成了一些比较完善的建筑节能检测手段。

1.3建筑节能检测

在目前的建筑节能检测验收环节中,其主要技术是检测建筑物护结构的主体部位(墙体、屋顶、地下室顶板等)的传热系数K值。对于护结构的有些部分,如门窗等可以拆卸下来在实验室中进行检测。然后根据护结构各部分的K值来计算建筑物的耗热量指标和采暖耗煤量指标。在结合围护结构热工缺陷的检测,以此来评价某建筑物的节能效果。

2、现场检测墙体热阻的四种方法分析

2.1热流计法

热流计法是目前国内常用的现场检测方法,国际标准《建筑构建热阻和传热系数的现场测量》ISO9869,美国ASTM标准《建筑围护结构构件热流和温度的现场测量》ASTM C1046-95和《由现场数据确定建筑围护结构构件热阻》ASTM C1155-95都对热流计法做了详细的规定。热流计是测定建筑能耗的常用仪表,通过热流计来测定建筑围护结构和各种保温结构材料的传热量及其物理性能参数。用热流计法来检测墙体保温性能的基本原理为:被测部分放置至少2块热流计,并在热流计周围放置热电偶,在对应面的相对位置也放置热电偶,其测量的主要包括热流密度,室内室外温度,建筑墙体的内、外表面的温度和热流计两表面的温度,用到先把测试的各部分连起来,并将测到的信号输入到微机里,通过计算机数据处理可得到热流值及温度读数,当通过瞬变期进而达到稳定状态后,再次测量多次,得到足够数量的测量周期,来获得精确的测定数值。热流计的局限性表现在它受季节的局限(只能在采暖期进行检测)而且现场误差不好消除,所以,它的使用条件要求很严格。

2.2热箱法

相比于热流计法,热箱法基本不会受到温度的限制,适宜在室外进行测量,要求平均温度25℃以下,并且热箱内的温度大于室外最高温度至少8℃,因而测试比较方便,其检测原理是通过人工制造的一维传导环境,来测定热箱内电加热器发热所通过的围护结构的全部热量以及其所测量围护结构冷热表面的温度,来得到被测部分的传热系数。值得注意的是,进行一套房间的检测需要诸多的设备,并且安全搬运的工作量很大,热桥和不规则部位无法进行测试。另外,国内外也有关于用热箱法现场测试围护结构热阻和传热系数的研究报告或资料,但尚未发现现场测试使用热箱法的国际标准或国外先进国家货权威机构的标准,国内关于热箱现场测试的相关研究尚在进行中。

2.3红外热像仪法

建筑物护结构热工缺陷是影响建筑物节能效果和热舒适性的关键因素之一。建筑物护结构热工缺陷,主要分护结构外表面和内表面热工缺陷。通过热工缺陷的检测。剔除存在严重热工缺陷的建筑,以减少节能检测的工作量。由于采用红外热像仪进行热工缺陷的检测,具有纵览全局的效果,所以,在对建筑物护结构进行深入检测之前,要现进行热工缺陷的检测。红外热像仪法是指包括先进的光电子技术、红外图像处理技术、红外探测技术这三种高新技术的综合使用,并且其属于无损检测的范畴,它的使用前提是不破坏被检测目标的使用性能,被广泛的应用于各种工程材料、化工设备、半成品、医疗诊断、石油设备、以及正在运行中的设备等进行检测。虽然红外线热像仪法在我国用于建筑节能行业还在起步阶段,但其有非常广阔的应用前景。红外线测温高效,特点为:非接触、直观、精确、快速、可数字存储、长期保存、温度分辨率高,可达0.01℃。但其也有缺点,无法测得热流值。

2.4房间气密性测定

气密性不好也会造成能源的浪费,在冬季或者夏季,人们在室内开着热风或冷风,保密性不好的房子,就会造成能量的外漏,其外漏的空气量就代表了浪费的冷气或热气。

房间气密性检测主要是通过比较被测房屋内外的空气压力及其变化来计算房间的气密性。测量时进行人工对房间的加压或减压,造成房间内外压力差,产生空气流动,然后利用流量计测出流量,从而得到通过房间的各种大小不一的洞外流的空气量,评估出房间的气密性。

3、结束语

目前建筑节能技术在我国的发展已经得到一些成果,但是有些高新技术仍处于起步阶段,我国的建筑节能任务仍然相当严峻,在各种实地测量中受到了极大的挑战,于此,我提出几点建议:

1.由于一些检测设备应用环境要求比较高,应该使各种仪器针对环境各用其能,提高检测精度,进而降低了人力资源投入。

2.对于一些常用的仪器,应该对其进行一些改进,使其轻小便捷,便于携带,而且降低了检测过程的能耗

3.检测人员在检测结束后多总结经验,提高自己的实战能力,降低了检测的人为误差,进而提高自己的检测精度与效率。并积极研讨技术问题,为建筑节能工作做出更大的贡献,推进全国建筑节能技术的向前发展。

参考文献:

[1]赵文海,段恺."十一五"建筑节能检测技术的发展[J].建筑节能,2010(10).

[2]刘丽,孙振国,王继成.浅谈建筑节能检测技术[J].科技信息(学术版),2008(18).

篇4

基金项目:国家自然科学基金项目(50778153);西北工业大学高教研究基金项目(2009gjy03)

作者简介:刘煜(1968-),女,西北工业大学力学与土木建筑学院教授,博士,主要从事绿色、生态及可持续建筑研究,(e-mail)liuyu@nwpu.edu.cn。

摘要:在当今能源与环境问题日益加剧的背景下,如何在建筑学专业教育教学中,有效启发学生提出与之相关的设计策略和措施,成为引发更多关注的研究课题。文章通过传统建筑设计与绿色建筑设计特征的比较分析,结合绿色建筑设计课教学的实践经验,从“观念”和“方法”教育的角度,对绿色建筑设计课中与“能源”和“环境”密切相关的具体问题进行了探讨,旨在对相关建筑教育理论及实践的发展提供参考。

关键词:建筑学;绿色建筑;能源;环境;教育

中图分类号:g6420文献标志码:a文章编号:10052909(2013)05013704随着全球“能源”与“环境”问题的日益加剧,“能源”与“环境”已经成为(包括建筑学专业在内)众多专业领域备受关注的重要议题。研究显示,建筑的生产和运行能耗占各国总能耗的30%~45%,其排放的污染物占各类污染物总量的10%~20%,因此,建筑对全球的能源与环境问题负有不可推卸的重要责任。自20世纪90年代以来快速兴起的“绿色建筑”,是建筑领域在此背景下发展起来的新方向。

迄今为止,世界各国对“绿色建筑”的理论和实践探讨已经取得了大量成果,然而,在高等建筑教育领域,如何将“能源”与“环境”问题与 “建筑设计”有机结合,仍然是值得深入探讨的课题。

一、传统建筑与绿色建筑设计的比较

(一)设计内容的比较

传统建筑设计的主要内容涉及建筑的尺度、色彩、质感、流线等方面,同时也兼顾与建筑使用者相关的经济、文化、社会、心理等因素。其所关注的重点,主要在于建筑的“功能”和“形式”。例如:中国在20世纪50~60年代曾提出“适用、经济、美观”的设计原则,其中前两项原则与“功能”直接相关,后一项原则与“形式”直接相关。西方社会在现代建筑发展早期,也出现过“形式追随功能”等主要围绕“功能”与“形式”特征,影响深远的设计理念。

与传统建筑相比,当代绿色建筑设计更加强调对“能源”和“环境”因素的关注,并且提出“设计结合自然”等更加关注自然环境的新的设计理念及表达[1]。根据中国2006年出台的《绿色建筑评价标准》[2] ,所有绿色建筑必须考虑节能、节地、节水、节材和环保等方面内容。比较而言,在传统建筑设计中,是否考虑上述内容,以及考虑的程度,主要取决于建筑师的个人认识、意识和偏好。

(二) 设计过程的比较

传统建筑设计过程一般由建筑师主导。其主要流程包括方案策划阶段、方案设计阶段、施工图初步设计阶段、扩大初步设计阶段和详细设计阶段。设计过程基本上可以描述为单一方向的工作流程。在这个流程中,虽然项目立项之初就会组建由建筑、结构、水暖、概预算等多专业人员构成的设计团队,但只有建筑师的工作自始至终贯穿项目设计全过程,其他领域专业人员大多直到施工图阶段才会真正加入设计团队,展开具体设计工作。同时,在线性工作流程下,各专业领域人员加入设计团队开展工作的程序、方式和深度都基本固定并可预期。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

刘煜,等绿色建筑设计课中的能源与环境教育探讨

绿色建筑设计过程与传统建筑设计的相同之处,主要在于通常都是由建筑师主导设计过程。其不同之处主要为以下3个方面:首先,在设计团队中,除了建筑、结构、水暖电、概预算等专业人员之外,一般还需要能源工程师、环境工程师、生态咨询师等更多特殊专业领域专家加入设计咨询团队;第二,绿色建筑设计过程并非单一方向的线性流程,而是螺旋式推进的非线性流程。它是基于多专业参与的多因素复杂决策过程,相比传统建筑设计需要更多的检查、评价和决策支持;第三,从绿色建筑设计的最初阶段开始,就需要多专业领域人员的密切配合。随着方案的进展,在不同设计阶段可能需要咨询不同领域的专家,而所需咨询的专业领域,以及不同专业加入设计讨论的时机,可能随着方案性质的不同和具体进展情况随时发生变化,并无统一的标准和模式可以参考,有时很难预期。

二、基于绿色建筑设计特征的课程教育

>

既然绿色建筑设计具有显著不同于传统建筑设计的内容和过程,在针对绿色建筑的教育和教学中,必然需要探讨新的、更加适应这些特征的理念和方法。鉴于绿色建筑关注的重点内容在于“能源”和“环境”问题,下文从观念和方法的角度,分别探讨如何在绿色建筑设计课程中开展能源与环境教育。

(一)绿色建筑设计课中的能源教育

1.关于“能源”的观念教育

要做出好的设计,首先必须具备好的设计观念。关于绿色建筑,目前在社会上存在不少错误的观念。例如:节能建筑就是采用了太阳能、地源热泵等新能源技术的建筑,绿色技术多的建筑就是好的绿色建筑等。对于建筑学专业学生而言,“能源”领域的相关概念,在其主干专业课程(建筑设计)中很少接触。学生平时从网络、报纸、期刊等不同渠道接触到大量与节能相关的概念和信息,对这些信息如果不加分辨地接受,也有可能形成片面甚至错误的观念。

根据笔者多年主讲绿色建筑设计课程所积累的教学经验,在建筑学专业的建筑设计课中开展与“能源”相关的教育时,有必要引导学生从以下3个方面理清基本观念。

(1)建筑能耗的基本构成。建筑能耗的基本构成包括“运行能耗”(operation energy)和“隐含能耗”(embodied energy)2个部分[3]。“隐含能耗”也称“含能”,在绿色建筑设计课教学中需特别探讨的是 “隐含能耗”的概念。将学生的视野,从建筑建成后的“运行能耗”,扩展到其建成之前各种建筑材料和部品在生产、加工、运输和安装使用过程中的能耗以及已经造成的环境污染,使其从节能环保角度,具备选择建筑材料的“独到”眼光。 (2)建筑节能的基本途径。建筑节能有“设计节能”和“技术节能”两大基本途径。在绿色建筑设计教学中,首先,需要强调“设计节能”的重要价值和巨大潜力,并将其视为建筑节能的首选途径。引导学生通过各种不同的设计途径和方法,探索实现建筑自然通风、自然采光和自然调节室内温湿度等目标,进而达到经济节能的目的。其次,需要使学生明确,节能技术并非越多越好,也不是越新越好,只有适用的才是最好的。此外,鼓励学生在探索设计节能途径的同时,从集成设计的角度对太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源技术在建筑中的应用进行探索。

(3)建筑节能的全生命周期经济分析。经济性无论何时都是决定建筑设计及技术应用的重要因素,这对于传统建筑和当代绿色建筑同样适用。

在绿色建筑设计课中,有必要使学生明确,虽然节能设计及节能技术都有可能增加建筑的初次投资费用(造价),但同时也会减少建筑的运行和维持费用,因此,从全生命周期的角度分析,其总体费用往往更低。也只有从全生命周期的角度分析,才能更加全面地理解绿色建筑的经济性和合理性。

2.关于“能源”的方法教育

“节能”是绿色建筑关注的重要议题。在传统建筑学专业教学课程体系中,除了建筑物理课程的热工章节内容以外,学生在课程学习中所接触到的建筑节能理论和设计计算都非常有限。根据笔者的教学实践经验,对建筑节能设计方法的教育,至少可从以下3方面进行引导、加强和拓展。

(1)基于基本原理的逻辑分析方法。“逻辑分析”是任何科学研究中都不可或缺的重要分析方法之一。在以“形象思维”培养占主导地位的传统建筑学教学中,其重要性往往并未得到充分的重视。教学实践证明,绿色建筑课程教育中,在具备建筑热工基本原理的基础上,通过“理性”和“逻辑”分析的方式,引导学生自主探讨设计节能的各种可能性,相比课堂讲授而言,可以更加充分地激发学生在设计节能领域深入探索的主动性、积极性和创造性,其设计成果往往也具有更多的新意。

(2)建筑能耗的模拟方法。与传统建筑设计不同,当代绿色建筑设计中,可以借助软件分析和能耗模拟,对设计方案的能耗表现进行定量评价。因此,在绿色建筑设计课教学中,有必要引导学生认识能耗模拟软件的积极作用和意义,并鼓励其探索和初步掌握简单建筑能耗模拟软件的基本使用方法。

(3)建筑能耗的实验方法。传统建筑设计过程中,建筑师往往借助工作模型,推敲和完善建筑的造型及功能;在当代建筑设计中,建筑师应用“造型软件”进行造型和空间分析;在当代绿色建筑设计中,设计师通过“模拟软件”,对建筑能耗进行模拟和分析。然而,现有能耗模拟软件大多是针

对工程专业开发的,对于大多数建筑学专业的学生而言,要掌握模拟软件的原理和背景,并熟练应用其进行能耗模拟分析的难度比较大。

笔者在教学实践中发现,建筑学专业学生,完全可以基于对热工原理的基本理解,通过工作模型的制作,结合简单的实验方法,实现对节能设计效果的初步比较和分析。例如:利用电吹风、蜡烛、锯末、碎纸屑等工具完成的简单吹风实验,就可以在模型中初步验证和比较不同设计方案风压通风和热压通风的实际效果;使用手电筒、纸板、布帘等工具完成的简单照明实验,也可以初步验证和比较不同设计方案的自然采光效果等。实验与软件模拟的结果,可以互相验证其有效性,并共同为设计方案的改进和提高提供有益的参考。

(二)绿色建筑设计课中的环境教育

1.关于“环境”的观念教育

从建筑设计的角度看,绿色建筑设计与环境相关的内容,主要为建筑设计与“环境负担”的关系,以及建筑设计与“环境质量“的关系。在绿色建筑设计课的环境教育中,需要引导学生在这2方面建立正确的观念。

(1)建筑设计与环境负担的关系。传统建筑设计一般不涉及“环境负担”的概念,但在绿色建筑设计中,建筑对环境的负面影响,是一个必不可少的重要的议题。在绿色建筑教育中,必须使学生建立并明确“建筑有可能对自然环境造成负担或危害”的观念,并引导其分析建筑在建造、运行和拆除的全过程中,对环境造成负担或危害的各种潜在途径,以及避免和减少环境负担或危害的各种设计策略和技术方法。

(2)建筑设计与环境质量的关系。传统建筑设计与当代绿色建筑设计都涉及“环境质量“的概念。前者主要从定性角度,分析建筑设计与室内外空间的功能利用、流线组织、视觉表现等环境质量的关系;而后者则从定量角度,强调建筑设计与室内外“空气质量”“热舒适度”等物质环境质量的相互关系,包括建筑设计与全球“温室气体排放”等大范围环境质量的相互关系。

可以说,建立从宏观(全球环境)到微观(建筑内环境)综合全面的环境观念,并从定性和定量的角度,正确理解建筑设计与环境质量的关系,是当代绿色建筑设计课程中环境教育必不可少的重要内容。

2.关于“环境”的方法教育

在绿色建筑设计中,“环境”质量是与“节能”同等重要的问题。在绿色建筑设计课教学中,提高环境质量的方法教育,主要涉及以下3个方面。

(1)环境分析方法。与传统建筑设计相比,绿色建筑更加强调设计初期的多学科环境分析,包括从场地环境的气候、地形、地貌、动植物群落、土地资源、水资源等角度,分析其与建筑设计的相互关系,包括潜在的相互影响和利用的可能性等。对不同环境的分析,既可以采用基于逻辑推理的一般方法,也可以采用相关学科领域的特殊方法。在建筑设计课的环境教育中,应通过多种方式和渠道,鼓励、引导和激发学生学习并探索多种不同的环境分析方法。

(2)环境模拟方法。在绿色建筑设计中,常常需要利用计算机软件对建筑设计方案的热环境、光环境、风环境等进行模拟。和能耗模拟一样,环境模拟已成为常见的设计辅助方法,因此,在绿色建筑教学中,同样有必要引导学生掌握常见环境模拟软件的操作和使用方法,以及模拟结果的比较和分析方法。 (3)环境评价方法。随着绿色建筑的发展,从20世纪90年代开始,国内外已经建立一批绿色建筑的环境评价体系或工具。其中包括breeam(英国)[4]、leed(美国)[5]、casbee(日本)[6]、绿色建筑评价标准(中国)[2],以及被称为第二代绿色建筑评价体系的dgnb(德国)[7]。这些体系或工具中的评价指标、标准和权重,对了解“绿色建筑”概念、内涵以及环境与能源问题重要性等国际建筑界的共识问题具有重要参考价值。因此,在绿色建筑设计课的环境教育中,有必要向学生介绍现有国内外主要环境性能评价体系,引导其在设计中正确理解并科学参考和应用这些评价体系或工具。

三、结语

“能源”与“环境”是绿色建筑设计中需要面对的两大主题。文章结合笔者多年相关建筑设计课程教学的实践经验,从观念和方法的角度,对绿色建筑设计课中“能源”和“环境”主题下需要特别关注的具体问题进行了初步的总结和探讨。

值得注意的是,在实际教学过程中,由于多学科教学的授课水平、多学科教学团队组建能力,以及多学科教学团队管理机

等方面因素的制约,绿色建筑教育所倡导的多学科集成化设计模式,在具体操作中面临诸多困难。如何突破限制,使绿色建筑在“能源”与“环境”等多学科领域的教育主题中得到更加充分的体现,还需要在今后的绿色建筑教学实践和理论研究中作进一步的探索。

参考文献:

[1] 伊恩·伦诺克斯·麦克哈格. 设计结合自然[m].天津: 天津大学出版社, 2006.

[2] 中国住房与城乡建设部. gb/t 50378-2006绿色建筑评价标准[s]. 2006.

[3] 方仲贤,刘煜. 浅论建筑能耗构成之建筑含能[j]. 新建筑, 2012(4): 57-60.

[4] r baldwin,a yates,n howard,s rao, eds. breeam 98 for offices: an environmental assessment method for office buildings[s]. 1998, construction research communications ltd. by permission of building research establishment ltd., uk.

[5] u.s. green building council. leed rating system (version 2.0)[s]. 2001.

[6] institute for building environment and energy conservation (ibec). comprehensive assessment system for building environmental efficiency (casbee)[s]. 2002, 2004 edition, japan sustainable building consortium.

[7] 卢求. 德国dgnb——世界第二代绿色建筑评估体系[j]. 2010(1): 105-107.

energy and environment education in the green building design course

liu yu, li jing, liu jinghua

(school of mechanics, civil engineering and architecture, northwestern

polytechnical university, xi’an 710072, p. r. china)

abstract: with the background that nowadays energy and environmental problems are becoming more and more serious worldwide than ever before, how to effectively inspire students to develop relevant design strategies and methods is a research task worthy of more attention. based on comparative analysis of the specific features of the content and process of traditional architecture and contemporary green building design, we discussed some concrete issues in views of both concept and methodology, which are involved in the green building design courses and related to the energy and environmental topics in order to provide useful references for the development and improvement of the theory and practice of relevant architecture design education.

篇5

关键词:节能检测;分类;围护结构

Abstract: With the rapid development of China's science and technology, the requirement of engineering quality detection technology is more and more high. Building energy monitoring is an important means of ensuring the quality of construction of energy-saving buildings. This paper briefly expounds some problems should be paid attention to in this classification for building energy monitoring and its process.

Keywords: energy saving detection; classification; retaining structure

中图分类号:TU201.5

前言:建筑节能检测,是用标准的方法、适合的仪器设备和环境条件,由专业技术人员对节能建筑中使用原材料、设备、设施和建筑物等进行热工性能及与热工性能有关的技术操作,它是保证节能建筑施工质量的重要手段。与常规建筑工程质量检测一样,建筑节能工程的质量检测分实验室检测和现场检测两大部分。实验室检测是指测试试件在实验室加工完成,相关检测参数均在实验室内测出;而现场检测是指测试对象或试件在施工现场,相关的检测参数在施工现场测出。

一、建筑节能检测的必要性简单来说,建筑节能就是要“减少建筑中能量的散失”和“提高建筑中能源利用率”。我国建筑节能工作始于20世纪80年代, 1993年便制定了GB50176《民用建筑热工设计规范》随着国民经济的高速发展,建筑业急剧膨胀,新建建筑不仅在建造过程中消耗了大量能源,而且在较长的使用过程中还继续消耗大量能源,建筑能耗已占全国总能耗的1/3。2000年以来,国家加大了全国范围内的建筑节能工作力度。然而,现实却不然,尤其在夏热冬冷地区,多数设计人员的建筑节能相关知识比较欠缺,对新的建筑节能规范和标准理解有待提高。针对以上现象,为了确保建筑节能工程的质量,必须通过相关的检测,来实施建筑节能施工质量监督。二、建筑节能工程检测的内容及分类节能检测作为检查验收的重要手段,用来确保节能分部工程的施工质量,除开设备系统(热源系统和采暖系统)外,节能检测重点围绕材料,构件,围护结构(通常指护结构,包括外墙、屋面、窗户、阳台门、外门以及不采暖楼梯间的隔墙和户门等)进行,检测的参数主要是这些材料构配件的传热系数值。传热系数是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度, 1小时内通过1平方米面积传递的热量,用K表示,单位为W/m2·k。围护结构的传热系数越小,则隔热保温性能越好。K值的测量分为实验室测量和现场测量两种。

1、实验室与现场检测 与常规建筑工程质量检测一样,建筑节能工程的检测分实验室检测和现场检测两大部分。实验室检测是指测试试件在实验室加工完成,相关检测参数均在实验室内测出;而现场检测是指测试对象或试件在施工现场,相关的检测参数在施工现场测出。

2、型式检验与抽样检测 从建筑节能工程施工质量控制过程来分,建筑节能检测分进场部品构件材料、保温隔热节能系统及组成材料的型式检验(简称型式检验)和现场抽样复查检测(简称复检)以及现场监督检查检测(简称监督检测)。型式检验是建筑节能部品构件材料、保温隔热节能系统进入建筑工程施工现场的必要条件,进入施工工程现场的企业应具有检测参数齐全的有效型式检测报告。由于建筑节能工作大量推广时间不长,建筑工程设计、施工和供应等各层面的相关人员对建筑节能技术、节能系统产品认识普遍有待提高。在这期间,加强节能宣传与培训、政府及其职能部门的监督尤为重要。政府及其职能部门的定期与不定期对建筑节能施工过程中的监督检查,可以及时纠正设计环节中出现的不足、杜绝施工阶段伪劣节能产品混入施工现场,避免产生“豆腐渣”工程。三、建筑节能检测的几点方法

1、外墙保温系统外墙保温系统的节能检测

主要包括系统耐候性试验、系统抗风载性能试验、系统抗冲击性能试验、抗拉强度试验和传热系数测定试验等。而在当前的建筑节能检测中,主要技术是能够快速准确地测定建筑护结构的热工性能,即得出护结构的传热系数。传热系数的测定方法主要有热流计法和热箱法两种。热流计是建筑热耗测定中常用仪表,其检测基本原理为:在被测部位至少布置两块热流计,测量通过建筑构件的热量,在热流计的周围和对应的冷表面上各布置4个热电偶测量温度,并直接传输进入微机系统,通过计算可得出传热系数值。而热箱法的工作原理为:在试件两侧的箱体(冷箱和热箱)内,分别建立所需的温度、风速和辐射条件,达到稳定状态后,测量空气温度、试件和箱体内壁的表面温度及输入到计量箱的功率,就可以计算出试件的热传递性质,热箱法不适合于现场检测,适合于外墙、楼板、门窗的热传递系数的实验室测量。目前较先进的方法还有红外线热像仪法。红外线热像仪是集先进的光电技术、红外探测器技术和红外图像处理技术于一身的高科技产品。热像仪测量物体表面温度是一种非接触式、快速的测量仪器,测量物体表面温度分布,能够直观的显示物体表面的温度分布范围。此外还有显示方法多、输出信息量大、可进行数据处理、操作简单、携带方便等优点。

2、建筑外门窗试验建筑外门窗的节能检测

主要包括保温性和气密性能的检测。门窗是建筑护结构中热工性能最薄弱的构件,通过建筑门窗的能耗在整个建筑物能耗中占有相当可观的比例。调查表明,我国北方一些地区的采暖建筑由于采用普通钢门窗,冬季通过外窗的传热与空气渗透耗热量之和,可达全部建筑能耗的50%以上;夏季通过向阳面门窗进入室内的太阳辐射所得的热量,成为空气负荷的主体。外门窗保温性能以传热系数为评定指标。其检测方法为标定热箱法。试件一侧为热箱,模拟采暖建筑冬季室内气候条件,另一侧为冷箱,模拟冬季室外气候条件,在对试件缝隙进行密封处理,试件两侧各自保持稳定的空气温度、气流速度和热辐射条件下,测量热箱中电暖气的发热量,减去通过热箱外壁和试件框的热损失,除以试件面积与两侧空气温差的乘积,即可得出试件的传热系数。外门窗的气密性检测一般可采用压力法,就是利用风机等增压或减压的原理,使建筑外门窗内外之间人为造成压力差,测定在该压力差条件下的空气渗透量。

四、围护结构检测中须注意的问题

1、温度和湿度对材料导热系数的影响

材料的导热系数与容重有关,但任何保温隔热(绝热)材料,无论是无机的还是有机的,多数是有孔材料。如果是闭孔材料,湿度对其导热性能影响小些;如果是开孔材料,湿度对其导热性能影响很大。一般说来,材料随着温度的升高,孔隙中空气的导热和孔臂间辐射换热也增强,使得材料导热系数增大,因此,在检测导热系数时要注意环境温度的控制,要记录环境温度对测试结果的影响。

2、湿度对围护结构传热系数的影响

设计围护结构传热系数,是以设计规范提供的标准条件下导热系数,乘以一定系数进行计算的。这个系数只有在一定条件下适用,有些条件下并不适用,由此可见,环境的湿度会对材料的传热系数测试产生影响,应引起注意。

3、风速对检测结果的影响

风速影响围护结构传热系数(热流计法和热箱法),可导致检测结果偏大;风速也影响红外热像的检测结果,使温度分布产生误差。

4、人为操作带来的误差

测温选点不同带来测温本身的不准确,同时直接影响用温度计算的间接检测结果,如能耗、热流计的传热阻等。传热系数测点方位的选择,如南向和西向受太阳辐射影响大,不宜进行传热系数检测,如一定要检测,应进行遮挡处理。检测位置的不同影响其数据的代表性,如果进行传热系数检测,最好用热箱法检测几面墙;用热流计法每面墙布置几个测点比较具有代表性;这些测试结果需要用红外热像仪辅助检测比较准确。

5、检测中应注意的热桥问题

在节能建筑中由于施工误差、保温隔热材料热工性能差和设计不合理等原因,导致相当数量的围护结构热工性差或产生热桥,室内出现结露、长霉和室内温度达不到标准要求的现象。因此,在进行节能检测时,要兼顾热桥部位的检测。

6、围护结构的外墙节能构造检测和处理

围护结构的外墙节能构造检测时薄抹灰系统检测比较好检测和恢复处理;有网和无网现浇体系的钻芯取样,可能很难取出完整试样;夹心保温墙体要钻芯样到结构层,等于破坏了结构,修补恢复时要按结构方案修补;规范未说明自保温墙体如何取样。

篇6

【关键词】住宅建筑;节能设计;必要性;设计;应用

Abstract in today's society, material and energy is the basic conditions of human survival and development, energy plays an important role in the survival and development of human society. Accompanied by a gradual increase of the consumption of substances, however, also continue the growth of energy consumption worldwide, constitute an important part of people's daily consumption of building energy consumption and therefore energy-saving design of the building as it should be by the people the full attention. Based on the idea of building energy efficiency design, and thus set off on a good use of energy-efficient design of buildings thus achieving the energy and last article for a brief introduction to the current building energy efficiency in new energy-efficient design.

Key words residential buildings; energy-saving design; necessity; design; application

中图分类号:TU241 文献标识码:A 文章编码:

1 城市住宅节能的现状

住宅节能工作在我国建筑行业的起步比较晚, 而且行动较为迟缓, 随着社会和经济的快速发展, 和城市居民生活水平的日益提高,住宅节能技术在建筑行业中起着越来越重要的作用。在目前的城市中的空调及采暖设备等住宅舒适性设备, 消耗和使用的能源有煤炭和石油等, 在一些城市新建住宅中普遍存在的问题是,能耗大、能效低,保温隔热性差,用电量大,采暖能耗高是其中最为显著的能耗问题。目前有很多先进的住宅节能的方式和方法, 例如采用保温隔热材料加强对住宅围护结构的保温隔热作用,这种方式的节能效果可以降低建筑能耗的50% , 这种措施的基本原理是采用热量堵截的方式和方法,隔绝室内外之间的能量交换。然而环保节能的理念并没有在众多的住宅设计中得到更加广泛的应用,许多建筑设计者也普遍缺乏相应的节能意识, 这样情况下,建筑的结构设计与节能设计严重脱节, 节能设计被更多的忽略,相应的环保节能的设计理念并没有与建筑施工技术得到很好的结合, 现实中通常会仅仅将某些节能材料加以综合利用就简单的将之称为节能建筑,这种设计方法和理念没有在系统量化等理念基础上对建筑的节能设计进行优化, 资源浪费、能源浪费在所难免。

2住宅节能设计的优化

科研创新在住宅建筑中起着举足轻重的作用,是节能设计的关键基础。规范和制定相应的建筑节能标准,实现建筑的节能设计, 选择合适的节能材料,能充分保证节能建筑设计的施工质量。建筑节能一个将种子系统优化集成并且进一步定量分析的系统工程,做好对子系统的优化设计才能真正实现系统的节能最优化设计。目前,针对不同的气候和不同经济发展水平,不同地区有着不同的建筑节能的方式和方法, 因此住宅建筑节能工作要探索出一条真正能适应我国基本国情和社会实际的、能源资源实现有效利用和可持续发展的道路。建筑住宅的节能设计要在数据量化基础上进一步建立, 系统节能数据的优化设计对于建筑整体之间的节能设计有着至关重要的作用。因此在建筑的住宅节能设计中应该从易操作性,简捷性,简便性,长期性等方面综合考虑,真正实现投入与产出比的最大效益。住宅节能, 因此要将建筑的结构设计与节能设计进行统筹化综合考虑, 从建筑的整体规划、单体的规划设计以及建筑构造等多方面进行综合考虑,进而制定出一个切实可行并且能够进行量化的标准或指标, 充分综合考虑进而选择出一个相对合理和比较优秀的节能方案。

2. 1 在进行住宅小区规划设计时, 要在充分利用可再生能源利用的基础上,进行住宅建筑的节能设计,从分发挥建筑规划设计工作的潜能。在进行居住区规划设计是要充分考虑到建筑节能设计,在具体设计时要综合考虑建筑所处的地域纬度以及气候特点,并且综合考虑当地的社会和经济发展水平,依从于周边环境的需要,并且遵循当地政府市政规划部门的相关要求, 统筹结合建筑学、生态学、环境学等多个学科,进行多方的兼顾考虑, 并且做好整体的协调工作, 在充分考虑住宅建筑空间的安排基础上, 实现建筑地区内的环境系统和绿化景观系统以及能源系统、建筑材料系统的协调统筹,充分协调。具体的例子有,在规划时加强对主导风向的利用工作, 做好建筑物室内的自然通风工作, 从而在很大程度上改善住宅室内的热舒适程度, 这样就有效的降低了空调的工作时间, 进而实现能耗节约的目的, 建筑能耗 受太阳辐射等因素的影响很大, 如能采取措施增大冬季太阳辐射的热能利用效率就能够很好的降低建筑室内的采暖负荷。建筑的朝向、间距以及建筑的布局样式、绿化水环境样式都会不同程度上影响建筑内部的自然通风效果和太阳辐射的大小强度,因此需要采用动态热模拟技术, 建立一个复杂的多参数方程, 例如可以采用一些诸如PHO EN ICS的计算机辅助软件对建筑环境因素进行量化计算, 从而充分衡量和优化预测不同的规划方案,进而选择或者设计出最佳的建筑规划节能设计方案。因此在规划设计时,要设计出合理的土地利用率和优良的建筑形体组合, 进而解决建筑住宅的自然通风和日照的问题,另外还要充分安排和设计好地热资源的空间方式及利用方法, 实现对建设小区环境能源的优化智能设计,从而营造出一个适宜人们居住的生态环境。

2. 2对住宅建筑单体进行优化设计, 加大可再生能源利用。良好的建筑单体设计是建筑节能的一个重要方面,在建筑单体的设计全过程中都要始终保持节能设计的理念, 这样才能进一步建筑单体设计中节能设计理念的地位,设计时首先要明确建筑节能指标, 将一些节能措施量化处理, 最后利用计算机技术, 模拟选择出最佳的方案。建筑单体的优化设计可以进行以下几个方面的工作。例如合理选择和确定建筑套型, 在减少户型面宽度的同时, 将建筑的进深扩大, 这样能有效降低建筑的体形系数, 进而达到充分利用建筑空间的目的。合理选择建筑面积尽量做到经济舒适,其次要在充分考虑建筑的使用功能和房间使用频率的前提下,优化建筑的平面布局,从而达到室内通风线路顺畅的目的, 在平面布置时要将客厅、主卧室等主要的空间选择布置在南向,这样能有效增加太阳的辐射得热, 还可以减少太阳西晒。此外还可以将太阳晒台的面积,这样在夏季可以起到空气间层隔热的作用, 在冬季可以起到增加太阳辐射得热的目的。优化屋顶平面使用功能的措施可以把绿化、太阳能转化、养殖水池等设备安置在屋顶上。在优化建筑单体立面设计的时候,要统筹兼顾建筑的外立面设计与节能设计理念。窗的设计在建筑设计中起着举足轻重的作用,在建筑节能设计中,窗墙的面积比是一个较为重要的设计参数, 要在充分满足建筑美观要求以及室内采光、通风和日照得热与隔热的前提下合理选择窗的开启形式和大小。

2. 3 优化对建筑构造设计,通过建筑节能构造的设计能有效加大对可再生能源的利用,例如可以选择外墙、外窗、屋顶、户门、楼板、分户墙、外窗遮阳等一些具有保温隔热功能的建筑构造, 使建筑节能的功能、资源的可再生利用设施与建筑设计中的固定、安装构造等细部相匹配相协调, 可以选择不同的类型以及不同的材料做法进行建筑的结构设计, 例如可以将塑钢真空玻璃窗和塑钢双层玻璃窗等应用到外窗节能构造里面,可以选择LOW E 玻璃、吸热玻璃等节能环保的玻璃材料, 在节能设计时,要充分考虑当地的气候条件,并且要依据相关的节能技术标准,在充分考虑当地社会经济发展状况的前提下, 对各种节能构造的节能效益等因素进行综合的评定,并且将组合充分优化。作为建筑构造设计中十分重要的的一部分, 在建筑节能设计时要充分考虑建筑节能使用功能的相关要求, 并且在建筑节能的物质技术条件充分衡量, 并且以此为依据选择合适的节能材料,优化建筑的结构设计、实现建筑经济、建筑施工与建筑艺术的统一协调,进而选择并且确定良好的构造做法。

3结语

在做好优化建筑设计时, 要同时采取措施优化建筑节能设计,将两者的关系协调一致, 首先要保障住宅居住的舒适性,其次要在这基础上采取措施加大对可再生能源的利用, 利用计算机辅助评价系统,将建筑的节能效果进行科学量化处理,实现建筑节能的可持续发展。

【参考文献】

[ 1] 中国建筑科学研究院. 民用建筑节能设计标准[ M ] . 北京: 中国计划出版社, 1996.

[ 2] 涂逢祥. 建筑节能[ M ] . 北京: 中国建筑工业出版社, 2004.

篇7

关键词:绿色 住宅 建筑设计

引言:

随着绿色生活理念的日益普及, 人们开始向往在绿色建筑中轻松愉快地 生活、工作,但对什么样的建筑才算 “绿色”,学术界、产业界始终没有 定论。中国《绿色建筑评价标准》中 定义绿色建筑是,“在建筑的全寿命 周期内,最大限度地节约资源(节 能、节地、节水, 节材)、保护环 境和减少污染( 简称“ 四节- 环 保”),为人们提供健康、适用和高 效的使用空间,与自然和谐共生的建 筑”本文就绿色建筑住宅设计做简要探讨。

一. 绿色建筑的特征

根据生态学原理,绿色建筑对周围环境中,使建筑这个人造物成为大自然整体的一个有机部分。绿色建筑具有以下特征:从建筑与自然关系的角度看,绿色建筑与自然生态环境融为一体,参与到自然生态系统的物质能量循环中去,对周围的环境不产生或少产生不良影响;从建筑利用能源的角度来看,绿色建筑具有节能和低能耗等优点;从建筑所使用材料的角度看,绿色建筑所采用的是可再生材料,或者是可降解材料,能进行循利用;从建筑设计的角度看,绿色建筑是一种开放式的设计,建筑内部与外部采取有效的连通方式,能对气候的变化自动进行自适应调节;从建筑物排放废物的角度看,绿色建筑能够使各种资源进行循环利用,少排放甚至达到零排放污染物;从可持续发展的角度看,绿色建筑全面节约资源,使用中以最小的生态破坏和资源消耗为代价,是一种可持续发展模式。

二. 绿色建筑的设计原则

2.1生态化原则

生态原则是绿色建筑首先要遵循的,即遵循节约、无害、生态循环。

2.2以人为本原则

人是社会的主体,不能以降低生活质量,牺牲人的健康和舒适性为代价。

2.3因地制宜原则

绿色建筑不能照搬肓从要强调因地制宜。例如:对于独立式、建筑密度小,分布范围广的建筑而言,利用太阳能发电、供热(水)、供暖都较为可行;而对于密集型的高层建筑来说,就是将建筑物所有的外表面都装上太阳能集热板或光电板,也不足以提供该楼所需的能源,因此,多采用现成的城市热网。

2.4整体设计原则

整体设计的优劣,将直接影响绿色建筑的性能和成本。绿色建筑还强调整体设计思想,结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析,切勿盲目照搬所谓的先进生态技术,也不能仅仅着眼于局部而不顾整体。例如在热带地区如果使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义。对于寒冷地区,如果窗户的热性能很差,用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果(因热量会通过窗户而迅速散失)。由此可见,绿色住宅设计需要遵循建筑的性能和成本。设计的核心是根据当地的自然环境,运用建筑学、生 态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系, 使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好 的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节能、节 地、节水、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。

三. 绿色住宅建筑的设计要点

国外将绿色住宅设计分为五方面内容:选址、节能、节水、材料综合利用、室内空气品质,其中节能比重最大。我国与外国情况大同小异。

3.1 住宅单体空间组合及造型

住宅各功能空间的平面布置、空间组合、外部造型、门窗大小、位置朝向、墙面质感色彩等,应与当地气候相适应,趋利避害。这是满足室内日照、采光、通风隔热和保温、调节湿度等小气候设计的关键。其基本原则是:在寒冷地区的冬季,促使太阳辐射热进入室内,抑制辐射、对流和传导所造成的室内热损失;在炎热地区的夏季,阻止过多的太阳辐射热和室外高温进入室内,利用自然通风促使热量向外散发并除湿。

3.2 住宅围护材料选择及构造

3.2.1 为改善外墙保温性能,可采取如下措施:用导热系数小的轻质保温材料做外墙,如加气混凝土、轻骨料混凝土等预制板或砌块墙体;承重―保温复合外墙,承重层常用粘土砖或钢筋混凝土,保温层用岩棉、玻璃棉、聚苯板、再生聚苯板、珍珠岩、石膏珍珠岩等;围护墙中设封闭的空气间层。

为提高隔热性能,可采取如下措施:墙体外表面粘贴或涂抹对太阳辐射热吸收率低的材料,如石灰粉刷、浅色面砖等;采用上下有通风口的带空气间层的外墙体,利用空气对流带走墙体中的热量;外墙中设隔热材料。

3.2.2 屋面保温做法:干铺焦渣、加气混凝土块、水泥蛭石、膨胀珍珠岩、岩棉、聚苯板等,例如:以铺膨胀珍珠岩并与其上部架空混凝土预制板之间形成空气间层,这种保温构造效果较好;在屋面堆土或砾石,并进行屋面绿化;或用带吊顶棚的坡屋顶。

屋面隔热做法:平屋顶架设通风间层隔热;反射隔热,即以表面光滑、颜色浅亮的材料反射日光,以减少屋面吸收的辐射热;设带通风孔的坡屋顶;屋面绿化兼设喷灌降温,这类生态建筑方法值得推广。

3.2.3 窗户的节能方法:控制窗的面积,即控制窗墙或窗地的面积比,在满足基本采光和通风的前提下,应尽量缩小窗墙或窗地的面积比;改进窗户的材料和构造。

在炎热地区夏季窗户接受的热辐射量,可采用:在普通玻璃上粘贴热反射膜;悬挂外表面涂有热反射膜的遮阳窗帘;用吸热玻璃代替普通玻璃;设各种遮阳板。在冬季保温、节约采暖能耗上可采用:在接缝处设橡胶或泡沫塑料密封条;采用双层玻璃窗、中空玻璃保温窗,或在窗扇边框上贴透明保温薄膜(如聚脂薄膜),使之与玻璃间形成一定间距的密闭空气层,此法简便经济;为避免窗户夜间散热,可在窗户内侧设保温窗板或保温窗帘;户门及阳台门的夹板内填充岩棉毡或在钢门板上贴聚苯板。

四. 绿色住宅的设计要求

4.1住宅空气环境要求

我国现行的环境规划中,对住宅小区的大气环境尚未提出具体要求。但考虑我国住宅建设将来要与国际接轨,绿色住宅气环境应符合下列要求:①生态小区的大气环境质量应能达到国家二级标准要求;②房间应能实现自然通风,以保证居室内空气新鲜;③使用对人体健康无害的材料,以减少有机挥发物的排放。

4.2 住宅水环境要求

水是人类的生命之源,保护水资源、强调水资源的可持 续利用是环境保护极为重要的一环,也是绿色建筑应具有的 特性之一。绿色建筑在整体规划中应该制定有关建筑节水的 技术政策,推广节水技术与设备,提高水的重复利用率水环境系统的设计应体现在节水、水的循环利用与水环境集成三个方面。水环境系统最终应符合两个基本要求:①小区的整体节水量应达到国家标准;②各类水质必须达到国家标准。在住宅小区,可根据用途设置两套供水系统。A 系统专供饮用水,这必须是符合饮用水标准的洁净水。B 系统专供使用水,这个系统将洗菜、洗衣、洗澡水以及屋面雨水、地面雨水引入蓄水池内,进行过滤、净化、去污等物理、化学处理,再输入住户的“使用水管”,供擦地、洗车、绿化、水景、冲厕等使用。这个系统的水循环使用,可节省大量的用水。

4.3住宅能源供给上的要求

节约能源、使用自然资源。绿色建筑应该充分利用自然 资源,如太阳能利用、风能和地热能利用。绿色住宅的能源系统设计,重点应放在建筑节能、常规能源系统优化和绿色能源(如太阳能、风能、地热能)的利用三方面。

4.1.1建筑节能方面

首先应注意维护结构的保温隔热,使建筑节能满足国家标准要求。研究表明,设计体形系数小以及使用保温隔热层的建筑,可大大降低建筑的能耗,在寒冷地区的住宅建筑体形系数要控制在0 .3 以下。

4.1.2常规能源系统设计必须优化

现在因为多种能源结构形式的重复建设而造成浪费,应充分利用绿色能源,但绿色能源的利用要因地制宜,选择适合本地特点,且性能好的技术与产品。太阳能是绿色能源中最重要的一种,是取之不尽,用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是资源丰富、洁净、安全、廉价。目前在住宅建筑中太阳能的利用主要有三个方面:太阳能热水器、太阳能空调和太阳能电池。

4.4绿色建筑住宅需要与自然社会共生

循环可持续发展是绿色建筑的核心,绿色建筑首先必须 尽量减少对生物圈的破坏,关心居所拥有者、周围居民及环 境,便于人与自然环境的沟通,且具有足够的弹性以包容未 来科技的应用和发展,使建筑与生态环境之间建立良性循环 系统。在社会环境中,要注意居民的出行,交往和交通问题,创造可交往空间,设立中心广场和具有魅力的开敞空间;建立配套齐全、布局合理的生态基础设施;创造便利于各个年龄层次人群的生活环境;小区有商业、服务、文化娱乐活动等设施。绿色住宅还要求有洁净的空气、水源与土壤,不易受不良自然环境的危害,能源和资源消耗降至最低程度。建筑物的围护结构―外墙、窗户、门与屋顶,应该采用高效保温隔热构造;可以充分利用太阳能;良好的自然采光系统;气密良好,又有充分的自然通风条件。同时保持建筑周边环境生态系统的平衡,保护自然界绿色植被、森林、河流、湖泊、沼泽的生态环境,以发挥大环境自然空调的作用。

五.绿色建筑的设计方法

5.1 选址和现场设计

选择一个好的地址对实现建筑物的绿色设计至关重要。通常绿色建筑选址应考虑的因素如下:

1.根据当地的气候条件和地理环境,尽量选择便于利用自然能源的地段。一旦选定建设地址,即可进行现场设计,设计的基本原则为:①要保护现场的生态完整性和生物的多样性;②要尽量减少对附近水源系统的影响,免除因暴雨造成的水土流失,减少使用自来水进行浇灌;③尽量降低周围热岛效应的影响,使绿地面积最大化。

2.与公交系统的距离要短,方便人们步行去乘公交车;

3.尽量设在已经城镇化的区域内,有必要的城镇基础设施,方便人们的日常生活;

4.避免选择生态敏感区域,以免对周围的生态环境造成影响;

5.2 建筑布局设计

以最大限度地利用现场的资源就是一个好的建筑布局,以减少建筑物的得热和改善室内的环境质量,采用以下措施可以优化建筑的布局:

①利用已有的树木或其它植物来减少建筑物的热负荷;

②根据当地的纬度和主要风向,对建筑物的朝向进行优化,最大限度地利用大阳能和风能等自然资源;

③利用已有的地形作为建筑物的围护结构,可以减少建筑物的能源消耗;

④详细划分内部的使用功能区,把不需要窗户的区域统一安排在建筑物的北面,把使用功能相同的区域相互靠近,以利于建筑物通风和空调系统的设计及节能。

六.结语

综上所述,绿色建筑住宅设计不仅仅是建筑室内环境的绿色设计,还应当充分考虑选址和与环境的协调,充分利用一切可以利用的自然条件和自然能源,从现场设计、布局设计和配套设施设计三方面都达到绿色设计的目标,使建筑物既舒适、健康、高效,又与环境和谐,绿色住宅设计还告诫人们必须重建 人与自然有机和谐的统一体,实现社 会经济与自然生态高水平的协调发展, 建立人与自然共生共息、生态与经济 共繁荣的持续发展的文明关系。

参考文献

[1]张统生.建筑领域涌起的新潮一绿色建筑.2001(2 1:7-9.

[2] 夏云,夏葵,施燕.生态与可持续建筑.北京:中国建筑工业出 版社,2001: 96~103.

[3] 徐向东,南卫娟.绿色设计与建筑节能初探.福建建材, 2007(4): 18~20.

[4] 徐群宁.绿色设计在住宅工程中的应用.南方房地产,2008 (8): 35~36.

[5]刘建勋等.绿色建筑的设计方法探讨.[J].山西建筑,2006 (7):47―48.

篇8

关键词:建筑节能 设计原则 建筑平面

Abstract: with the increasing global energy demand, the social development of the important material foundation is also in constant shortages, save energy has become the construction sector a prime topic, saving energy and environmental protection to the new energy-saving building is then the emerging, got the building people's awareness. Can see energy saving design is architecture design indispensable important segment, more affecting the building's future. This article from the concept of energy-saving building, characteristics, this paper briefly describes the energy-saving building design principle and the energy conservation of the building design basic measures.

Keywords: building energy saving design principles of building plane

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

一、节能建筑的概念和特点

节能建筑就是指遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑,它又可称为适应气候条件的建筑。

节能建筑具有地区差异性:即不同地域由于建筑形式、生活习俗、气候的差别,除了共同原则、基本原理外,不同地域的建筑节能技术是有差异的。节能建筑也具有过程控制性:即同一地区的建筑物因一天的不同时辰、一年中的不同季节,而遭遇不同的气流、光照、湿度、温度,使其自身能耗随时间出现涨落,节能设计应根据人的需要对这一过程加以控制。然而节能建筑共同具有的特征为消耗资源少;性能品质高;环境污染少;生命用期长;回收利用多。

二、节能建筑的设计原则

1、因地制宜

我国疆土广阔,各地区因跨越多个气候带而具有着不同的气候特点。设计时应认真了解当地的气候特点,然后制定相应的设计方案,以最大限度利用当地气候的潜在优势使建筑与当地地域相匹配。同时,建筑物的造型、功能及所处的方位、区域不尽相同,设计时应对这些方面进行综合考虑。

2、适当应用新技术

通过应用高科技手段,使建筑达到低能耗、高舒适度。设计者应该系统地考虑高新技术的运用,使各单项技术之间密切配合, 形成有机的整体。技术系统的采用必须要有针对性,而不在于价格的高低,以迅速解决实际问题,取得良好的效果。

3、节能方案需全方位分析

设计时须全生命周期、全方位考虑,因为节能建筑是一个有机整体。全生命周期指综合考虑建筑全生命周期内的运行、维护费及建筑建设投资,以达到最佳平衡点,真正起到节能环保的作用。全方位是指综合分析与建筑相关的因素,如:噪音控制、可再生能源的利用、护结构、建筑与规划等。

4、有机结合建筑技术与建筑艺术

建筑设计其中包含艺术成分,但其首要的本质是技术工程,所以节能建筑设计时, 应首先考虑其功能, 以功能决定形式, 而不是刻意追求视觉效果,制造中看不中用的建筑产品,这样可使建筑技术与建筑艺术得到完美结合。

三、合理布置建筑平面

建筑节能有两种方法:利用新能源和减少建筑的能源总需求量。在建筑设计中应用最普遍的就是第二种了,既严格按照建筑节能设计标准和规范,在建筑项目设计、建造和改造过程中对建筑围护结构采取隔热保温措施,实现建筑节能。在建筑平面布置时,应充分合理的利用自身气候环境条件,减少对建筑设备的依赖性。朝向和日照间距是影响室内冬季获得太阳辐射热最为关键的两个因素。根据民用建筑节能设计标准规定:建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房间宜避开冬季主导风向。采取合理的建筑外部环境设计如树木、植被、水面等以及正确的建筑选址都有利于建筑的节能设计。合理的建筑体形系数也是建筑节能设计的一大重要控制指标。建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积之比称为建筑的体形系数,在其他条件相同的情况下,建筑物耗热量指标与体形系数是成正比的。标准规定:建筑物的体形系数应控制在公建为≤0.4,居住建筑为0.26至0.52之间,若体形系数在此范围之外,则需进行维护结构热工性能的权衡判断。故建筑的平立面尽量规整,避免出现过多的凹凸面,从而增大了建筑的体形系数。

四、节能建筑设计中建筑节能的主要措施

1、建筑围护结构节能

建筑护结构的主体是墙体,其对整个建筑物的能耗影响最

大,所以墙体的节能设计对建筑的耗能有很直接的影响。多年以来,我国建筑墙体通常采用加气混凝土墙体、空心砌块墙体粘土砖等单一材料,单一材料的导热系数比较大,耗能较多,并且破坏生态不环保。出于节能的需要,新型复合墙体开始出现。复合墙体就是把一层或几层复合绝热保温材料覆盖在建筑物墙体主体以外来改善整个墙体的热性能。复合墙体具有墙体适中、承重性好、保温效果突出的优点。所以,西方发达国家的新建建筑多数采用了这种方式。我国要达到节能减排的目标,复合墙体的推广使用将是至关重要的。此外,还可以对建筑墙体采取隔热措施,例如可将挑檐、阳台等遮阳设施以及植物覆盖绿化应用到垂直墙面。屋面的保温隔热也是围护结构节能的重要环节之一。屋面保温材料需选择密度小、导热系数小,吸水率低的材料,防止屋面重量、厚度过大以及由于保温材料吸水导致保温效果降低。

2、门窗节能

首先,合理设计建筑窗墙比。窗户洞口与墙面积的比值就是建筑窗墙比。在建筑围护结构总耗热量中,外窗的耗热量大约占40%―50%, 因此在前期建筑设计过程中, 在确保室内空间通风、采光、日照情况良好的条件下,将建筑窗墙比控制在合理的范围内是很有必要的,应满足建筑节能设计标准中规定。其次,减少建筑门窗的传热量。在满足防火、防盗基本要求的前提下,把岩棉板、聚苯乙烯板填充到门的空腹内,以提高其绝热性能;为减少因室内外温差引起的热量传递,可设置双层、三层玻璃,使封闭空气层在内外层玻璃间形成,同时加强节能玻璃、节能窗框等技术的应用、推广,以减少窗户的传热量,

再次,减少空气的渗透量,增加建筑外窗的气密性。例如,墙与门窗框间的缝隙可用密封膏、毛毡、聚乙烯泡沫等密封;门窗使用密封性能良好的新型材料。

3、室内自然通风节能

在夏季天气炎热,空调成为普遍的制凉方式,它可以使室内温度舒适,但是高污染、高能耗,严重破坏自然环境。所以可以让建筑、人和环境三者达到和谐状态的室内自然通风很有必要,它可以带走有害物质更新室内空气,提高空气整体品质;空气对流能有效降低室内空气湿度、带走室内的多余热量,增加热舒适度,从而大大减少了使用机械通风的方式,带来明显的节能效果。风洞效应应用、烟囱效应应用和地下风凉应用是目前主要采用的室内自然通风节能技术。

篇9

关键词:绿色建筑;节能标准;应用

引言

随着我国社会经济水平的不断进步,建筑行业成为一个快速发展的行业。而与此同时,随着人口增长的压力、世界能源的消耗和环境保护的需要等方面问题的日益凸显,以及人们对于建筑舒适度的要求的不断提高,都要求着建筑业必须在这样一个新的环境中不断适应,有所发展和创新,因此,建筑业正逐渐的向着节能化、绿色化的方向发展,绿色建筑已经成为未来一个很重要的发展趋势,本文即针对绿色建筑这一块,简单的探讨一下关于其节能标准的设计与应用。

一 绿色建筑概述

1 绿色建筑的定义

一般来说,定义绿色建筑可以主要从两个方面来看:一个方面是绿色建筑在建筑设计理念上,是否侧重于尽可能充分的利用周边的环境资源,例如利用太阳能、水资源以及周边的绿色植被等等;另一个方面则主要侧重于考察在建筑施工的过程中,是否做到尽可能多的降低对于周边生态环境的改变和破坏。因此,可以说绿色建筑是一个注重生态保护,巧妙利用周边环境和自然资源的产业概念,最终的目标就在于实现人与自然、建筑与自然的和谐共存。

2 绿色建筑的基本设计理念

前面已经提及,绿色建筑主要侧重于在维持自然资源和环境状况不受破坏或改变的前提下,对于自然资源进行巧妙利用,以实现绿色节能的建筑设计;同时,在应用层面,绿色建筑的标准应该是更加的贴合人们生活习惯的需要,充分利用一切可能的高科技手段,满足人们对于建筑自然化和自然社会化的追求,最终达到人与自然、建筑与自然的和谐共存。

3 绿色建筑节能的基本原则

一般来说,可以把绿色建筑的节能性简单的分为三大原则:

(1)节约能源原则,主要是指在建筑过程以及使用过程中,充分利用科技手段,尽可能的利用可再生资源(例如太阳能、水资源等),尽量减少对于不可再生资源的依赖和消耗。主要可以体现在对于建筑保温、材料等方面的设计和处理手段。

(2)节约资源的原则,是指在实际的建筑中,不能一味的追求效果,也需要考虑不同的设计方案对于资源的调用程度和浪费比例。材料上应尽量使用可再生或可循环利用的材料,设计中应主要倾向于务实、简单的风格效果,以最大程度上达到资源的节约。

二 绿色建筑节能技术的应用

1 材料的合理选择

一般而言,对于建筑节能的重要要求之一,就是做好材料的选择工作。符合节能要求的材料有很多,最为普遍的判断标准就是材料的保温隔热性能。而对于我们这里提及的绿色建筑而言,这样的标准也是普遍适用的;但是同时,在为绿色建筑选择保温隔热材料的时候,还需要结合绿色建筑的设计理念和设计特点,结合建筑的具体使用条件、材料使用部位的实际结构、绿色建筑在资源调用时需要特殊注意的要求、甚至于建筑实际所在地位置和气候等等因素,对于材料做出合理的选择。

从技术层面来说,合适的保温材料需要从以下几个方面来衡量:

(1)吸水率

应选择吸水率较小的材料,这样既有一定程度的防水防潮的保证,也可以降低因为材料大量吸水后蒸发散热而导致室内的热量流失。

(2)表观密度

表观密度是指在干燥情况下,材料在空气中每单位体积的干质量。作为用于绿色建筑的保温隔热材料,要求表观密度应该尽可能的小,通俗地讲就是希望材料可以尽可能的轻,避免对底层结构造成挤压。

(3)强度

作为用于建筑物的材料,同样也需要具备一定的强度性能,从而保证在发生一些外界形变影响时,可以基本维持整体结构的稳定性和安全性。

2 围护结构的合理构建

一般而言,建筑体的围护结构主要包括外墙、门窗、屋面以及玻璃幕墙,而围护结构的保温隔热性能的优良与否,是影响绿色建筑节能程度的重要因素。

(1)外墙

一般来说,针对于绿色建筑的外墙构造,主要选用复合墙式的结构。所谓复合墙结构,指的是在主墙为特定位置设置具有良好效果的保温层,以起到墙体保温的作用。一般来说,根据保温层设置位置的不同,可以分为外墙内/外保温,以及外墙夹心保温。

目前来看,选用外墙外保温的做法比较普遍,因为这种做法将保温材料设置在墙体的外面一侧,可以有效地避免在室内使用空调或温度调节设备时,热桥的产生,同时还可以一定程度上延长墙体的寿命。

(2)门窗

门窗部位可以说是建筑主体结构中,热量损失比较严重的部位,因此在绿色建筑的门窗结构中,必须格外的注意尽可能的降低门窗的传热性能,提高门窗部位的密封性能,同时对于其尺寸的大小要有一个比较合理的控制范围。

(3)屋面

屋面承受光照的时间较长,因此需要根据实际的需要,考虑加大保温隔热材料的使用,并建立保温隔热带和隔热层,以阻止热量向屋体内部进一步的交换。

同时,材料选择中需要注意综合考虑保温性能与吸水率之间的平衡关系,避免吸水率过大的材料作为保温材料填充,导致大量吸水而影响保温效果。

(4)玻璃幕墙

玻璃幕墙主要用于楼层较高的建筑体,并且最初的设计理念是主要针对于装饰美观的作用。

对于绿色建筑而言,如果需要使用到玻璃幕墙,可以从两个方面考虑:一方面是通过使用科技手段,合理的吸收和利用自然资源,例如将太阳能进行吸收,通过进一步的科技处理后,进行存储或者电能转化;另一方面则主要体现在具体的选材和通风设计。通过合适的隔热材料和适当的通风间隙,在玻璃幕墙与建筑墙体之间形成一个狭小的空气流路,进而通过对于气窗的关闭,达到保暖或降温的目的。

3 自然资源的合理调用

对于绿色建筑而言,它的节能设计环节中,对于自然资源的合理而恰到好处的利用,是必不可少的。一般来说,主要调用到的自然资源有太阳能、地热能以及生物植物。

(1)太阳能

太阳能可以说是目前在建筑设计中利用率较高的自然资源,主要的设计利用理念就是通过科技手段和特殊的接收处理装置,将太阳光照射建筑主体时的太阳能进行一定程度的吸收、转化和存储,进而通过特定的回路设计,将这部分能量用于室内的光线调节、温度控制等方面。

(2)地热能

地热能的主要作用在于解决供暖和空调问题,在具体操作上又可以根据所依附的对象的不同区分为土壤源热能、地下水源热能等等,但是基本原理是一样的,即通过由建筑体内部引出的管道系统与相关介质之间的热交换过程,完成取热或排热。

(3)生物植被

此外,合理而大范围的生物植被和立体绿化也是绿色建筑在节能应用方面的一个亮点。例如通过在屋面种植耐寒性的绿色植物、在楼间距之间合理的分配绿化带等,可以有效地在维持室内温度、延长室内采光时间、噪音隔离等各方面起到重要的作用。

结束语

目前,绿色建筑的理念已经得到了广泛的认同,可以说已经几乎是公认的未来建筑行业的一个大的发展方向和发展趋势,但是从技术上和实际的操作层面来说,仍然处于一个需要不断的提高和改善的时期;因此,对于从事建筑行业的我们来说,了解绿色建筑的基本特点和内涵,明确节能技术在绿色建筑上的应用要点,是十分必要的。

参考文献:

[1]杨玉华:浅谈绿色建筑设计[J],山西建筑,2008(21)

[2]李薇娜:绿色建筑节能技术在工程中应用[J],广东土木与建筑,2011(06)

篇10

1绿色建筑的内涵

绿色建筑也称生态建筑、生态化建筑、可持续建筑。我国《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)将绿色建筑定义为:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的内涵包括四个方面:一是广义上的节能,除“四节”外,主要是强调减少各种资源的浪费;二是保护环境,强调的是减少环境污染,减少二氧化碳排放;三是满足人们使用上的要求,为人们提供“健康”、“适用”和“高效”的使用空间;四是强调与自然和谐共生。

学术界对绿色建筑有两个观点是比较一致的:一是要求绿色建筑关注对全球生态环境、地区生态环境及自身室内外环境的影响。二是要求绿色建筑关注建筑本身在整个生命周期内(即从材料开采、加工运输、建造、使用维修、更新改造直到最后拆除)各个阶段对生态环境的影响。

绿色建筑遵循可持续发展原则,体现绿色平衡理念,通过科学的整体设计,集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。绿色建筑具有选址规划绿色合理、资源利用高效循环、综合措施有效节能、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六大特点,不仅可满足人们的生理和心理需求,而且能源和资源的消耗最为经济合理,对绿色环境的冲击最小。

2我国绿色建筑的发展现状

我国目前的城市化发展将一直保持较高的速度。城市化率将从目前40%左右发展到本世纪中叶的75%以上,这意味着每年约有1200~1500万人口从农村转移到城市,而每个城镇人口平均耗能水平比农村人口高3~3.5倍。同时,近年来我国每年城乡新建房屋面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑。既有建筑近400亿平方米,95%以上都属于高能耗建筑,能源利用率仅为33%。而在建筑的建造和使用全过程中的能耗占用了全部资源和能源的50%,同时增加了环境负荷。这对我国的资源环境的承受能力无疑是一种巨大的挑战。因此,必须大力发展绿色建筑,建立有中国特色的绿色建筑理念及绿色建筑评价标准体系。

我国建设部、科技部已于2005年10月印发了《绿色建筑技术导则》。国家建设部和质量监督检疫检验总局于2006年6月了《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)。2007年10月,在党的第十七大报告中指出:建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树立。2007年12月,中央经济工作会议强调指出:节能减排目标是具有法律效力的约束性指标,是政府对人民的庄严承诺。必须坚持节约资源、保护环境,把推进现代化与建设生态文明有机统一起来,把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置。

3我国绿色建筑目前存在的不足

3.1法制建设和激励机制有待完善:我国已颁布实施的绿色建筑相关法律法规,存在二个方面的不足:一是只有节能与节地的相关规定,缺乏对节水、节材与环境保护方面的专门法规;二是强调规划设计、评价、施工方面,忽视了物料生产、运营维护及拆除、回收阶段的相关政策。同时,建筑节能和绿色建筑的发展缺乏财政补贴、绿色贷款、减税政策等方面有效的激励政策的引导和扶持,没有可操作的奖惩方法来规范和制约各方利益主体必须积极参与。使得建筑节能长期落后,成为我国全面建设资源节约型社会的一个薄弱环节。

3.2理论研究与实践结合不够:目前,我国关于绿色建筑、生态建筑的理论研究多数停留在关于建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导,国外先进绿色、生态建筑的经验介绍等方面,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。关于农村绿色建筑的深入理论研究较少,工程实践则更少。

3.3对绿色建筑的理解片面:绿色建筑的核心是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人片面地认为加强建筑内外的绿化就是绿色建筑;建筑物单纯的节能就是绿色建筑;还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。

3.4绿色建材行业发育不健全:在绿色建材方面存在着:片面强调材料的性能使用,对于材料在整个生命周期内的安全环保考虑不多;缺乏完整有效的绿色建材认证体系,对绿色建材的评价简单和盲目追求新型材料等问题。

4推进我国的绿色建筑发展的建议

4.1健全相关法律法规和激励性政策:首先,针对建筑节能的相关问题,对《中华人民共和国节约能源法》进行适当的补充修改,同时制定与之相配套的法律来法规,形成由统一的基本法律和相关配套法规组成的完善的法律体系。其次出台财政补贴、绿色贷款、减税政策等方面的成套激励政策,支持绿色产品、绿色建筑、新能源的开发与建设。

4.2完善绿色建筑的技术支撑体系:绿色建筑评价体系是发展绿色建筑的技术支撑,我国目前在这方面还未形成体系化。建设部新近制定出版了《中国生态住宅技术评估手册》,是一套科学全面、简明易操作的评价体系和标准,将十分有利于促进我国绿色建筑事业的长远健康发展。