节能建筑设计论文范文
时间:2023-04-01 06:40:48
导语:如何才能写好一篇节能建筑设计论文,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。
篇1
近年来,环保是一个经久不衰的话题,发展节能建筑也是环境保护的需要。建筑行业是一个高耗能的行业,也是一个容易产生垃圾的行业,在生产过程中,产生出来的废水废渣废气等垃圾如果不能得到及时的处理就会对周边环境产生不小的污染,这些污染对人民的生命健康安全产生了严重威胁,如近年来愈演愈烈的雾霾,数值越来越大的PM2.5已经超出了人民的忍耐程度。所以,建筑行业的环境保护已经已经引起了人们强烈的重视,而加强建筑节能设计也是一条必由之路。
2我国可持续发展战略的需要
可持续发展战略是我国现在的经济发展所坚持的重要战略之一,可持续发展要求不仅要考虑到建筑行业现在的利益,更要兼顾到其长远利益,好的建筑节能设计一定是能够不断满足行业的长远发展需求,不能满只足于现有的利益,图一时之好而牺牲了长远利益。可持续发展原则还要考虑建筑行业的发展和能源节约的统一性,把建筑节能工作落到实处,不能让建筑节能影响建筑行业的正常发展,经济发展不能影响建筑节能,建筑节能也不能制约经济发展。
3当前建筑设计中节能的设计
3.1设计之合理选址
建筑设计首先遇到的问题就是建筑地理位置的选择,建筑的选址是一件很重要的工作,要进行充分合理的勘察检测,综合各位置的自然环境、社会环境等因素进行考虑,最后选择最优的位置。建筑的选址要考虑以下几种要素,首先是气候因素,建筑设计想要达到节能的效果,必须考虑气候因素,保证气候环境在建筑使用周期内处于持续的稳定状态,以避免由于气候环境频繁变化而消耗大量的能量。其次是环境因素,任何建筑的选址都以环境为基础,所以在建筑选址时一定要考虑好环境因素,要以不破坏环境为原则,进而能够保护环境,最终能够达到节能的目的,提高能源的利用率。
3.2设计之建筑规划和设计
规划设计是节能建筑设计的关键部分,在进行这部分设计时要充分考虑以下几个要素。首先是建筑当地的环境,包括当地的历史、风俗等,结合当地的具体情况,坚持因地制宜的原则进行建筑节能设计。其次是建筑物的形态和布局,这些因素会影响建筑的采光和通风,科学合理的设计可以保证建筑物能够获得充分的阳光、保持良好的通风,这也是居住者在购房时非常关心的问题。再次是季节因素,由于冬季太阳高度角最小,所以楼间距要根据冬季的情况进行安排,才能保证一年四季楼房最底层的住户可以见到阳光。在设计的过程中,节能建筑设计要充分考虑如何充分利用自然环境来降低能耗,提高能源的利用率。
3.3选用性价比高的节能技术
随着人们需求的增加,建筑节能设计方案已经出现了不少,如何选择性价比最高的节能技术也是我们需要探讨的问题。目前建筑行业流行的节能技术要么造价高,要么质量低,所以要权衡利弊,通过比较选择一些性价比高的节能建筑设计方案。例如可以充分利用太阳能进行发电,既能起到较好的环保效果,又能最大程度的节约能源。同时在选择建筑节能设计方案的时候要结合当地的经济发展水平,不能一刀切。
3.4建筑设计中进行合理的外部环境设计
建筑设计时,建筑外部的环境设计至关重要,因为单纯的建筑进行节能技术应用,要是外部的环境影响较大,也会直接导致节能效果的下降。因此,根据每一个建筑功能的需要,通过合理的外部环境的布局设计来完善现有的微气候环境,为建筑节能创造有力的环境。最基本的设计就是在建筑周围进行相关的绿化,改变周围的微环境,以降低噪音,阻挡风沙,净化空气,降低温度。同时可以在不破坏周边整体环境的情况下,人为进行仿自然环境的打造,例如建造人工湖等,目的也是通过改变建筑周边的微环境,降低建筑对能源的消耗,达到节能的目的。
4结语
篇2
根据现今建筑情况得知,对居住环境有着重要影响的是太阳辐射和空气流通。因此降低太阳辐射和加强房屋通风是建筑规划节能的重要发展趋向。建筑规划设计的考虑要素是房屋的朝向、房屋的间隔和房屋间的组合。满足人们居住要求,在房屋建设中第一考虑的因素是朝向,朝向要和本地夏天季节的风向相同,房屋区的入口风和出风口要与主导风相结合,这能够加强房屋的通风,也能提高人们居住的满意度。而房屋排列要北高南低、南小北大的原则,这能够让人们接受,在夏天的时候所吸收的太阳辐射少,就可降低空调的使用次数,在冬天的时候,受到的太阳辐射多,能够降低取暖机的使用次数,又可以降低能源资源的消耗量。第二考虑的因素是房屋与房屋之间的间隔,在满足日照的间距条件下房屋间隔可合理地加大,这可以加强房屋区的通风效果,亦能加快房屋和空气热气交替速度,快速将房屋温度降低,有利于降低能源资源的消耗量。第三考虑因素是房屋的组合以及经济因素,在满足日照、防火的条件之下,合理应用建筑物的自我遮挡和建筑之间的相互遮挡,这可让房屋减少吸收太阳辐射量。
2.节能与维护结构设计
无论是夏天隔绝热气还是冬天采暖,在建筑维护设计中门、窗、墙、屋面等结构都具有传热和空气渗透的性能,因此需要留意以下三点:
2.1建筑墙体的节能
墙体是建筑维护的主要组成部分,其采用的材料需要具有保温性能,能够降低建筑热量的消耗。目前所有的建筑外墙的厚度都取决于本地环境因素,均符合本地节约能源的需求。然而由于建筑技术水平逐渐提高,很多建筑企业都主张采用加气混凝土砌块,虽然这种材料的导热性能较低,但是能够降低一定的墙体传热性能。
2.2屋面节能的设计
由于建筑技术水平提升,建筑工程广泛采用高效保温材料,用膨胀珍珠岩取代常用的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩,可弥补传统技术的不足。总而言之,对于屋面节能要注意以下2点:
(1)屋面的保温层要选用吸水率低的保温材料,可防止保温层吸水过多,而使得保温性能失效。使用吸水率低的保温材料,需要在屋面上设置排气孔来将保温层中难以排出的水分排净。
(2)屋面的保温层需要选用密度小、导热系数低的保温材料,这种保温芯板实施简易,价格便宜,能够降低环境的污染。保温芯板是柔性制品,无论是平面屋面还是曲面屋面,都适用的,在建筑工程的保温性能更为显著。
2.3门窗节能设计
外门窗是房屋能源资源消耗量最大的部分,其消耗量占房屋总能源资源消耗量的百分之四十,因此在确保日照、通风和景观的条件下要减少房屋外门窗的面积,提高房屋外门窗的气密性,加强保温性能,降低空气渗透性能,这可使得外门窗的传热性能降低。对外门窗设计的时候要注意以下3点:
(1)设定窗墙的比例窗墙比例指的是房屋窗户面积和房屋整体面积的比例。对于房屋朝向不相同,窗墙比例亦不会相同,朝向南方的其比例不得超过百分之三十五,朝向东西方的其比例不得超过百分之三十,朝向北方的其比例不得超过百分之二十。
(2)合理选择窗体材料在北方的窗体材料主要是塑钢和铝合金,但是木、塑料和铝合金的成本太高了,在当代的建筑广泛采用塑钢,因为其成本较为合理。能够提高窗户的节约能源的效果可采用合型的剥离。
(3)房屋外门与阳台门的设计在东北,具有保温和防盗性能的是外门和阳台门,房屋外门和阳台门都有一面夹板门,其夹板门中间放进玻璃棉或者矿棉等可视为保温层,其节约能源的性能十分好。
3.周围环境的设计与建筑节能
3.1绿化设计师基础
低碳、环保是大家一直所关注的课题,而绿化是直接有效的措施。绿化能够有效降低环境气温,特别是在夏天,不仅可以提供遮阴纳凉的地方,还可以防止阳光照射地面、建筑物墙面的照射。通过多次试验,夏天树林或者草皮的温度要明显低于普通地面温度2-3度。在12点到15点的升温时间段,周围绿化比较好的社区房间内温度明显要低于绿化较差的。不同的建筑绿化区格局布置的方式对节能的情况也有所差异,特别是顶部和墙体绿化对室内温度有很直接的效果。在树木种类的选择上来,高大的乔木会降温效果较为显著,与灌木组成有足够量的绿化带,提高居住的生态环境。
3.2建筑外部的遮阳设计
建筑外绿化,能避免阳光直接照射到室内,能够防止部分阳光辐射到建筑外墙,对室内降温有很大帮助,从而实现节能的目标。在实际操作中,要科学地设计外遮阳方式。设计与建筑物的朝向有着相当直接的关系。以窗户为例,花格还是比较好的遮阳方式,同时还有窗帘、挡板等多种方式,对于建筑物的外墙和屋面的降温,同样可以采用栅格、瓷面反射、绿化这些相对有效的措施,除此之外,遮阳板的布置要合理,以免影响室内空气流通。
3.3合理运用再生资源
从目前发展的情况来看,全球不可再生资源非常紧缺,因此,必须要对环境保护引起重视,发展和提高可再生能源的应用技术。风力、水力、太阳能都是值得发展的,只要运用得当,会有非常好的节能效果。建筑内装置“太阳能烟囱”,可实现在无风环境下的自然通风。更多的还有太阳能热水供应系统、供电系统等,都是可以高效节约能源减少污染的好办法。
4.应用建筑节能在建筑设计中的意义
在社会经济发展和城市建设发展前提下,中国当今的建筑都是高能源消耗的建筑,这不但浪费已短缺的能源资源,而且会破环和污染当今环境。以当代建筑为例,当代建筑能源消耗包括照明、空调、采暖、热水和家电等,当代建筑施工的主要根据是建筑设计,施工质量和建筑能源消耗量取决于建筑设计水平高低。为了能够满足社会发展的需求,就得应用建筑节能,在提升建筑设计的水平的同时也要确保降低建筑能源消耗量,这不仅能够降低环境污染问题发生和降低能源资源消耗量,而且能够促进当代建筑行业的发展,提升建筑行业的市场竞争力,有利于建筑企业的转型和升级,更有利于建筑行业的发展。
5.国外居住建筑节能技术应用概况
5.1美国居住建筑节能概况研究
美国推动建筑节能技术发展主要有以下2个方面:
(1)加强建筑物的热工艺性,也就是说加强建筑物围护结构的保温隔热性能,为了降低采暖和空调的能量消耗,要合理使用自然元素-太阳能等;
(2)对建筑物的能量消耗系统进行改善,并且提高能源资源的利用率。为了能够持续发展建筑节能技术,美国政府为建筑节能制订了标准,并且设立建筑节能协会,由此可见美国对建筑节能技术是十分注重的。
5.2英国居住建筑节能概况研究
从英国并不缺自然资源,为了使经济能更加长期稳定的发展,英国也很重视这方面技术的开发,英国人在设计新房子时,内部全部都是采用双层玻璃以及保温墙体,供暖也是采用双管路,每一组暖气片均安装调节阀,以使热量可以自由调节,以免浪费。该国现在比较大力度地推广被动式太阳房技术,这种技术可以很好地利用太阳能来实现节能目的。
5.3澳大利亚居住建筑节能概况的研究
澳大利亚虽然具有特殊的地理环境,当地的气候全年都很温和,但是当地的居民仍然非常注重建筑的节能。他们极为提倡在设计楼宇时尽可能地利用自然的通风采光,采用调光板等方式来增强室内的自然光线,提高居室的舒适性。而且当地比较明显的特点是,在澳大利亚的大街上行走,古朴的特色突显出了这些建筑物的耐用性较强!所以,该地区的建筑物都比较稀,而且宽敞,这也是节能的一种表现。由于新建筑增加的速率比较低,相关的材料自然就被节约下来,同时这些老也继承了一定的文化价值,利用好这些旧建筑当然要比开发新的建筑,要更节约能源。
6.结语
篇3
1.1高层建筑朝向设计
对于高层建筑设计来说,首先要考虑到的就是优化建筑位置和朝向设计。建筑位置方面主要是针对高层建筑对城市环境的影响,朝向设计方面主要考虑的还是光照的问题,因为阳光是一种很好的能源材料,有效的加以利用,完全可以满足一部分取暖需要。但是就目前的资料来看,每年接收的能量高达60多亿千瓦,如果不能够很好地利用这一部分的资源,从某种程度来说这无异于是最大的浪费。阳光不仅是一项有效的清洁能源,还有益于人的身体健康,对于城市高层建筑节能设计来说,有着重要的意义。在一些比较寒冷的地区进行城市规划的时候应该遵循日照的原理,合理的确定建筑朝向和位置问题,尽可能地使每栋建筑都能够最大限度地接受太阳辐射。所以说,建筑的方位和节能有着非常大的关系,不同的季节、不同的朝向的建筑物所得到的太阳辐射也是不同的,其损失也是不一样的;应该在确定建筑方位的时候考虑环境因素,更好地确定日照时间,同时要把建筑南向开窗面积设计的尽可能大,满足采光的同时,保证建筑能够更好地吸收阳光,保持室内舒适的环境。
1.2高层建筑门窗保温隔热问题
门窗的保温隔热问题,在建筑围护结构当中,和屋面、墙体相比较来说,门窗的保温隔热能力一般还不是很高,在实际的设计中可以通过增加窗户玻璃层数、窗板等一系列方式加以改进。除此之外,还要保证墙体的保温隔热,在高层建筑当中墙体是护的主体结构。就目前我国多年以来墙体建筑来说,都是采用单一的材料,比如说加气混凝土墙体或者是空心砌块墙体等。但是因为最近几年对于建筑节能的需求程度越来越高,其单一的材料导热系数变得越来越大,一般为高效保温材料的30倍以上,完全不能够满足隔热的要求;所以要采用承重材料和高效的保温材料组成复合的墙体,其优势就在于能够保证墙体不会过重,还能够保证承受一定的重量,保证其保温效果良好,所以一般发达国家都会采取这样的方式。如果我国想要达到节能的指标,就应该采用复合墙体,切实做好外墙保温的工作。采用外墙保温技术,是因为保温层置于建筑物围护结构的外侧,在一定程度上缓冲了季节变化而导致结构变形所产生的问题,其避免了霜冻、雨水、暴雪等循环性的破坏问题,减少了一些大气污染和有害气体的侵蚀。研究表明,墙体和屋面保温隔热材料选取很重要,只要选择恰当,厚度在合理的范围之内,其外保温就可以防止和减少墙体和屋面的温度变形现象,在一定程度上可以有效的消除常见的裂缝问题,不但提高了主体结构的使用寿命,同时还减少了长期维修的费用。合理的外保温做法改变了墙体潮湿的情况。通常情况下,内保温应该设定一定的隔汽层,然而在采用外保温的时候,因为蒸汽渗透性高的主体结构材料往往在保温层的内侧,所以要合理选择保温材料,墙体内部才不会出现冷凝的现象,而且不需要设立一定的隔汽层;其结构层的整个墙身的温度都会提高,从而降低了它的含温量,所以说改善墙体的保温性能是非常重要的。
1.3保温墙体保持室内温度平稳
在一定程度上保持室温的稳定,对于家里有老人或者孩子的家庭来说非常重要,如果室内的温差过大,就会导致老人和孩子生病。利用保温墙体,因为其蓄热能量较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用的时候,其室内温度会上升或者出现下降的现象,墙体的结构层能够在一定程度上吸收热量或者是释放热量,很好地控制了室内温度的变化,所以才会出现有利于保持室内恒温的现象。另外一点就是这种节能技术有利于对旧建筑物进行改造,在一定程度上会满足节能的需求,所以对旧房进行节能改造,已经是政府计划之内的事情了,但是和室内的保温相比较来说,采用外保温的方式对旧建筑物进行改造,能够节约成本,而且可以避免拆迁的现象,不影响居民的正常生活。
2屋面保温隔热的设计
从屋面角度进行分析,其保温节能设计也是非常重要的。屋面是结构中的一个重要组成部分,对于这方面的设计也是非常必要的。据材料统计,目前大多数采用的都是倒置式的屋面,将传统的屋面构造中的防水层和保温层进行颠倒,并且将防水层放置到了保温层的下面从而来提高屋面保温隔热的性能。这对于提高抵抗夏季外热作用的能力显得特别重要,在一定程度上减少了空调耗能问题,而且近年来南方的一些城市也采用了城市建筑实行屋面绿化,从而降低建筑消耗。
3采暖系统的节能设计
对于城市采暖系统的节能设计可以从几个方面说起,首先其有一定的优势,就是因为城市供暖事项、城市集中供暖制度和区域供暖制度,在一定程度上能够提高其热效率。其次在管网系统当中,要设立相对应的平衡阀,这样能够使得管网系统起到一个平衡的作用,和没有安装平衡阀的不平衡系统比较来说,在这种情况下,降低室内供暖区域的平均温度,可以从一定程度上节约能源。
4结语
篇4
在设计建筑节能照明系统时,既要考虑节能和环保,又要考虑其安全程度。只有将二者融合在一起,才能使节能、照明设计更加有效。设计者在设计时,不仅要考虑节能环保的问题,还要对新的问题进行解决,在对资源合理利用的情况下,尽量减少能耗,照明系统要符合要求。所以,建筑照明设计主要有以下几点要求:一是视觉的要求;二是最大限度的减少能耗;三是设计技术与方法要先进。只有努力做好这几点,才能使建筑照明节能的设计水平越来越高。
2提高设计水平的措施
2.1使用高光效光源
据相关规定要求,建筑照明所用光源应该根据以下几点来确定:第一,灯具在安装的时候,如有位置较低的,就要考虑使用荧光灯,因为荧光灯有着高光效、高寿命的特点,具有较好的显色性,在挑选荧光灯时,尽量选择径直管的。第二,灯具在安装时,位置高的地方就要考虑金卤灯,当装灯要求使用显色性较强的灯时,就要选择陶瓷性质的金卤灯,当装灯不要求显色性或要求较低时,就可以选择高压钠灯。第三,在装灯位置高或是不利于维修的地方,就要考虑选择无极荧光灯,因为这种灯有着高寿命的特点,工作的时间可以超过五万小时,另外,无极荧光灯的发光效率特别高,节能效果也特别好,电能消耗少,电压范围比一般的灯要大很多。
2.2将照明线路电能消耗降低
电流经过电阻流过照明线路后,会出现大量电能的消耗,因此,要选择电阻率较小的导线,近年来,人们在广泛的使用铜芯,在使用时,要避免消耗铜资源。要想降低线路的损坏,必须遵循以下几点:首先,要缩短导线的长度,铺设通电线路时,要选择直线,将弯路出现的效率降到最低,使导线达到最短,要降低铺设低压线路中回头线出现的次数,使电能在来回线路的消耗减少。为了缩短供电距离,要在负荷中心处安装变压器,当建筑物每层的面积达到10000平米时,配电所的数量最低是两个,以达到缩短干线长度的目的。低压配电室可以避免支线沿着干线倒送的事故发生,所以,要在高层建筑竖井旁,建设低压配电室。其次,要扩大导线的截面。要进行严格的资金消耗计算与增加计算,在保证增加导线横截面较为有意义的情况下,将导线的截面增大一级,使得能源消耗降至最低。
2.3照明系统功率因数的增大
一些照明系统电感元件用电设备会浪费电能的无功功率,如:变压器、镇流器等,使电能不能得到有效利用。所以,必须要将类似的无功功率降到最低,要将照明系统的功率因数增大,如:可以利用电子镇流器,在荧光灯的使用过程中对其进行安装,使得线路设备传输无功功率的数量降至最低。
2.4节能技术的创新
在设计节能照明系统时,要进行节能技术的创新,如:天然光。天然光就是利用天然光纤代替人工照明,可以在建筑的侧面及屋顶设计大量的玻璃,使得天然光可以通过玻璃照射在建筑物中,室内照明较为充足,白天可以完全脱离人工照明,当自然光线需要调整时,可以利用帘幕进行调适,不仅可以节省能源,还会使自然光的视觉效果达到最佳水平。在一些自然光不充足的地方,如地下室,设计人员可以将光纤照明利用进来,只需要将采集阳光的设备安装在室外,就可以良好的对其进行利用,其原理就是通过光纤,将设备中收集的天然光传输到室内,与此同时,人们还可以利用光纤技术制造出不一样的艺术效果。目前,已经有研究人员对发光的二极管进行研究,其电量消耗比正常的日光灯低,如果可以对其进行良好的使用,建筑照明系统低耗最降至低的目标就可以早日实现。
2.5照明器控制方式的改善
要根据每个建筑物的室内照明使用的特点以及要求,来选择照明器的控制方式。首先,面积较小的房间要选择一灯一个控制,或者是两灯一个控制的方式,尽量避免多灯一控的情况发生,减少不必要的能源消耗,房间面积大的灯控设计方法也如此。其次,在对建筑楼梯与楼道中的灯控进行设置时,尽量选择声音控制开光,这样,可以将开灯时间缩短,照明时间可以根据人为的控制来决定。最后,在对远离窗户采光较差的地方设置灯控时,要选择可以调光的控制设备,使其既可以保持室内照明均匀,又可以保证电能不被消耗。在建筑物中,不同的位置,灯控的选择也是不同的,为了节省电能的消耗,设计人员要根据实际情况进行科学、合理的选择。
3结束语
篇5
建筑电气节能设计在我国建筑工程中具有重要意义,且开展建筑电气节能设计需遵守以下基本原则:第一,建筑电气节能设计必须要遵守相关的国家节能标准。建筑电气工程建设中,不能为了节能而加大建筑及其运行费用的投资,而是要确保建筑工程投资可通过节能方式在短期内得以回收。具体地说,同未进行节能设计的相关建筑相比,采用建筑电气节能设计的一些建筑的总体费用要低,且能源消耗也要被大大减少。第二,建筑电气节能设计一定要采用先进的施工工艺及设备,以降低能耗。人流量相对较大的一些场所,比如超市、商场等,其照明设备的用电量非常大,那么普通的照明设备很难满足其照明需求。因此,在建筑电气节能设计中,必须要引进比较先进的节能照明设备及其施工工艺,以更好地节约能源。第三,建筑电气节能设计中,需尽量减少电力使用及供应中的浪费。建筑电气建设中,各施工单位一定要提前开展相关的调查研究工作,合理分析建筑用电浪费的根本原因,并有效采取针对性较强的处理措施,以设计合理的节能方案。通常来说,造成用电浪费的主要原因是电力传输中的损耗及变压器功率的损耗,所以,建筑电气节能设计中需制定相关的节电措施。第四,建筑电气节能设计所用的相关电气设施材料一定要符合建筑使用要求。相关的电气设施不仅要满足建筑照明的基本要求,还需满足建筑住户的卫生环保及舒适要求。具体地说,建筑电气节能设计中,设计人员不仅要使用、选择具有节能作用的建筑材料,还要全面分析、考察建筑的整体状况,以确保安装的建筑电气线路安全、科学、准确无误,且要其安全通道要畅通无阻。而诸如儿童游乐场等特殊场所,需根据其特殊需要及实际需求开展建筑电气节能设计;一些演艺场馆则需结合艺术表演的音响、灯光等需求开展相关的照明节能设计。
2目前我国建筑电气节能设计中存在的一些问题
目前,人们对于电气节能设计越来越关注,并广泛应用到建筑工程中。但建筑电气节能设计中仍存在一些问题:第一,缺少相关的规章制度,且强制性要求较低。人们虽已明白节能设计特别重要,但较低的强制性要求,使得大部分施工单位进行电气节能设计时,具有较强的随意性及主观性,以致建筑电气工程的施工质量好坏不一,甚至具有安全隐患。所以,要制定并完善电气节能设计的相关规章制度,并根据不同建筑物确立不同的节能目标,以便于建筑电气节能设计得以有效管理与控制。第二,很多施工单位仍然在电气节能设计中使用禁用产品。部分节能产品在实际的应用中,并不能满足国家的节能标准,且会增加电气使用过程中的费用,但有些施工单位依然使用这些违禁产品。所以,我国要加大相关部门的检查及监督力度,以促进电气节能效果的提高。第三,电气的相关设计人员往往忽略人们的节能要求。很多设计人员在建筑电气施工中,并未落实电气的节能原则,使得电气不能充分发挥其节能作用。所以,建筑电气的设计人员需了解人们的节能要求,并按照建筑的能源管理及运行要求,设计能大大降低电能消耗的相关施工方案。
3我国建筑电气节能设计的措施
3.1建筑电气节能设计中有效运用智能建筑设计理念
在科学技术飞速发展的今天,很多新技术被广泛应用到建筑工程中。智能建筑不仅能达到节能减排的目的,还能高效的实现建筑的智能化,也就是说,智能建筑是统一整合公共安全系统、建筑设备管理系统以及信息化应用系统,并充分发挥他们的功能作用,以最大限度地实现节能减排目标。通常来说,智能建筑具有高度集成的信息化系统,这种系统不仅可满足人们对建筑的安全、舒适要求,还可在不断优化耗能电气设备过程中,实现降低电能消耗的目标。而且,智能化系统可自动调节、感知室内的用电载荷,为电气设备的安全运行提供了保障。
3.2高度重视空调用电节能设计
由于人们生活水平的提高,空调逐渐变成了家庭日常生活的必需品,特别是夏天,人们的主要用电就是空调用电。所以,建筑电气的节能设计中,尤其要高度重视相关的空调系统设计。通常,民用建筑空调系统包括分体式空调系统、中央空调系统等,中央空调往往利用自控系统有效控制电能消耗,以便于节能减排;而安装的居民住宅空调的插座通常较高,使得电源得不到及时切除,那么电能消耗就比较大。因此,空调的节能设计中,可为空调设计控制开关,以便于空调得不到长时间使用时,能及时关掉空调电源,这既保证了空调的使用安全,其节能效果也比较显著。办公建筑中使用的分体空调,常和照明系统使用同一个配电箱,所以,要想关掉空调的电源,则需关掉空调在各层配电箱处的电源回路,而工作人员往往不会严格遵守相关的节能要求,使得空调一直处在待机状态,这就造成电能浪费。所以,建筑电气节能设计中,为达到节能减排的目的,要为空调设计专属的控制配电用电设备,以便于管理,且能大大降低电能消耗。
3.3有效利用高效节能光源
光源在很多建筑中会造成较大的能源消耗。所以,第一,灯具配光的选择要科学、合理,尽量保证选择的灯管具有使用寿命长、光效及显色指数较高等特点,这样才能满足节能环保的设计要求。此外,尽量在建筑的走廊、门厅等部位选择一些自然光或其他光源,以利于降低电能消耗。第二,选择的电气附件及节能灯具要具有高效性特点,确保选择的节能灯具可满足日常生活的需求,且易于维护、安装,而选择的诸如电感镇流器等节能灯具附件,既可大大降低电压的相关损耗,还可减少电路功率,以达到节能照明的效果。除此以外,还要充分考虑节能照明的其他措施,比如,不断改进灯具的相关控制方式等,这就可通过电路及供电系统的合理设计进行改进,这种方法可减少电能的损耗,而且操作起来也比较简单方便。
4结语
篇6
关键词:住宅建筑节能设计
近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到,目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。
一、节能住宅的概念
随着能源危机的出现,越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。
北京锋尚在国内率先整合了欧洲先进的技术系统为一体,建造的高舒适度、低能耗住宅,达到了发达国家的居住标准。其核心技术概括为子系统:第一,混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,夏季管中送20℃、冬季送28℃的水,能使室内温度保持在20℃-26℃的合适范围内。第二,健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进入室内,无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三,外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式,能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层,可以保持保温板的干燥。第四,外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃。第五,屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理,保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六,防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统,防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八,水处理系统。小区设中水处理系统,将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。
二、国外节能已成风尚:
在国外,建筑师采用多种形式和方法来节能:
(1)、资源回收利用:日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
(2)、新能源开发利用:
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
三、中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
四、住宅设计最基本的节能意识:
新疆冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限。
五、节能设计思路
(一)建造内保温复合节能墙体
复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。
1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。
2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。
3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。
4.保护层:主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑,宜选用A级无机防火板为保护层材料。
5.?饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。
结合各地的气候和地理环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体内保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。
(二)改善门窗性能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
1、控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
2、提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
3、改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
4、设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(三)使用节能的绿色建筑材料
建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性,对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层,以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果,但各种高效保温材料价格不菲,而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此,建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗,还应当从整体系统的观念出发,关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发,建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能,其加工生产过程也应当简单易行,节省能源。位于美国加州霍普兰德山谷中的太阳生活中心(RealGoodsSolarLivingCenter,Hopland,California)创造性地利用稻草垛作为墙体材料。其具体做法是先将稻草加压打捆,再把它们砌成墙体,然后在墙体上喷涂一种8~10cm的土质护面灰来代替水泥砂浆。完成后的墙体不但具有良好的保温隔热性能,而且兼有较强的防火性,并且无毒无害。无独有偶,美国建筑师塞缪尔·默克比(SamuelMockbee)设计的布赖恩特(Bryant)住宅也采用了类似的墙体做法,只是具体构造略有不同。需要指出的是,这栋面积为79m2的住宅是建筑师无偿为美国阿拉巴马州黑尔县的一对贫困黑人夫妇而设计的,项目经费全部靠募捐筹集,十分有限。建成后的布赖恩特住宅在各方面都达到了设计要求,并深受使用者的喜爱,他们给这座房子起了一个有趣的绰号——“干草捆住宅”。
实践表明,这种使用农业副产品作为建材的方法可以使多方受益:农民因出卖稻草获利,建造方可以减少材料造价,节省建材能源开支,燃烧秸秆所产生的温室气体也大大减少。由此可见,创造性地采用新型建材往往可以变废为宝,减少污染和能源浪费,从而达到一举多得的效果。新型建材的思路可以是废物的升级利用,当然也可以是科学上的合成,但如果加工处理过程中的能源消耗过大,或工艺过于复杂,也会得不偿失,这一点应当引起注意。
(四)充分利用太阳能资源
太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展,产品的生产研发技术日臻成熟,越来越受到消费者的青睐。另外,从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看,太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。
六、总结
篇7
关键词: 建筑;节能建筑设计;分析
中图分类号: TU201.5 文献标识码: A
如今社会正面临着人口、资源、环境和发展等一系列重大问题,可持续发展战略的提出是建立在人类能够深刻认识到环境与资源的可持续能力的基础上的。现在,人们对环境保护的认识已经越来越高,然而环境的改善并不是一时半刻就能解决的问题。所以,我们要从各个方面来保护环境,发展经济的同时绝不以牺牲环境为代价。随着人们环保意识的不断增强,如何在建筑设计中更好地合理利用自然能源并不断提高能源利用效率,如何搞好建筑节能设计也越来越引起建筑设计人员的重视。
认识节能建筑设计:在能源和资源得到充分有效利用的同时,建筑物的使用功能更加符合人类的需要,创造健康、舒适、方便的生活环境是人类的共同愿望,也是建筑节能的基础和目标,建筑节能应该是: (1).冬暖夏凉。由于维护结构的保温隔热和采暖空调设备性能愈益优越,建筑环境将更加舒适。 (2).通风良好。空气经过过滤后,新风“扫过”每个房间,换气次数足够,空气清新。 (3).在围护方面,包括建筑物外墙外保温、屋面保温、改善门窗的热性能和密闭性。必要时,还有楼地面保温。
1 建筑节能设计的发展概况
伴随着我国的城市化的飞速发展,建筑能耗所占社会商品能源总消费量的比例也在持续增加,其对国民经济发展和人民的正常工作生活的影响日益突出。随着工业结构调整的完成和经济的继续增长,工业生产能耗的降低将难以补足建筑能耗的飞速增加,建筑能耗增加导致能源短缺的问题将更加突出。
节能建筑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。建筑节能的经济效益和社会效益无疑是十分重大的,然而单纯依靠建筑节能设计条文却难以得到推行效果,这不仅有政策法规的原因,也与缺乏深入地开展科学建筑规划与设计和加快节能新技术的开发及应用有关。
2 我国发展建筑节能设计需要注意的问题
2.1 开发商与设计者利益难以均衡
我国的房地产开发商在国家发展的这个阶段中主要以发展经济创造最大利益和价值为主要目的,以增加自己的收入为目的进行房地产开发和建筑设计项目的开发。目前,我国节能建筑师的节能建筑设计和构思均是以高价格、高投入、高成本作为基础和必备条件的,对于建筑设计者而言,最优化的设计路线是制定出最节能的建筑设计图,以使得建筑所发挥的节能效果最大化作为考虑。与此相对,房产开发商和投资者需要考虑的是以最低的投入换来最大的收益,所以在投入回报问题中,投资者和设计者的矛盾就凸现出来,利益没有共赢性导致了需求不统一,造成了不均衡的局面出现。这个问题也是导致节能建筑无法顺利开展的原因。
2.2 建筑节能技术落后,建筑质量和实用性较差
与国外相比,我国发展节能建筑的时间比较短,而且缺乏相关的设计经验和管理经验,对建筑节能设计项目的管理方面底蕴较差。我国建筑节能设计中由于技术落后在设计过程中需要解决的难题较多,目前建筑设计实力可以解决一般建筑节能设计中存在的难题,但是对于高级技能建筑和特殊化的节能建筑设计就需要面对很多难题,如果技术使用不当就会导致建筑质量达不到预期效果,实用性达不到预期效果。现阶段,我国还需要学习外国先进的设计技术,借鉴国外先进的设计经验,保证我国节能建筑的设计技术到位,建筑预算最低化、质量最优化和实用性最大化。
3 建筑设计的节能环保设计对策
3.1 结构设计上的节能环保
开展节能环保建筑设计时要充分考虑节能环保的外形和结构设计,建筑规划上要提高环保节能意识,在规划设计中加大对环境的考虑因素,如果环境影响因素考虑不周全就会使设计人员对环保节能了解和协调性的缺失,最为凸显的就是建筑的朝向和采光选择,部分建筑呈东西向,造成了室内热工环境差的现象。充分考虑建筑构造是要求建筑严格控制节能,建筑节能设计标准要求设计人员要充分考虑节能建筑符合政策的要求进行建筑节能设计。
3.2 使用节能环保的建筑材料
3.2.1 生态建筑材料的概念
生态建筑材料的概念来自于生态环境材料。但是目前生态建筑材料与生态环境材料都还没有科学和权威的统一定义。生态环境材料的主要特征是节约资源和能源,减少环境污染,避免温室效应与臭氧层的破坏并且容易回收和循环利用。与此对应生态建筑材料应指在材料的生产、使用、废弃和再生循环过程中以与生态环境相协调, 满足最少资源和能源消耗,最小环境污染,最佳使用性能,最高循环再利用率要求设计生产的建筑材料。目前在社会上出现的新型建筑材料有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等,这些新型建筑材料以煤灰、煤矸石、石粉等废料为主要原料,具有质轻、隔热、隔音等特点,有些材料甚至达到了防火的功能。
3.2.2 生态建筑材料的优点及使用
新型建筑材料的使用,可以有效减少环境污染,节省大量的生产成本,还能增加房屋的使用面积,经过近年来的研制、开发和引进国外生产技术和设备,我国的建筑材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占的比重仍很小,与工业发达国家相比相对落后,主要表现产品档次低、企业规模小、工艺装备落后及配套能力差等方面。
3.3 建筑用电的可持续性与其他能源的选择分析
3.3.1 建筑用电的可持续性
我国发展建筑可持续利用能源和其他可替代性能源,首先需要弄清楚可持续再生能源的含义和意义。可再生能源是指原材料可以再生的能源,不存在能源枯竭的情况,因此发展能源可持续利用已经受到许多国家的重视,尤其是那些能源相对短缺的国家。
3.3.2 可持续利用能源的选择分析
现阶段多数节能建筑选择太阳能光伏发电技术,以及风能发电技术来给房间内部发电和调控室内温度,通过 PV 板产生直流电,储存在蓄电池中备用,或通过逆变器变为交流电用于室内电力供给,剩余电量则送入电网,从而满足了室内的全部供电需求。采用了自主研发的辐射板技术,将吸收太阳辐射而产生的热能作为热源为室内供暖,同时利用太空辐射制冷技术为室内供冷,结合水源热泵技术调节室内温和湿度,保证舒适的室内环境要求,利用了真空管高温集热技术来提供烹调用热。
结束语
我国的建筑节能有着巨大的发展潜力,只有不断对建筑节能设计方法进行探讨和分析,通过总结在设计中应从规划、设计、构造、园林绿化等方面充分合理地利用当地的自然资源,以达到寻求人与建筑、环境与经济之间的最佳结合,从而提高建筑的整体节能环保效益。
参考文献
[1]赵文,李军.可持续发展与节能环保建筑的设计初-------探宝山顾村安置动迁项目会所设计[J].建筑技术和设计,2009,2:17.
篇8
关键词 建筑设计;节能;措施
Abstract: In this paper, study and exchange views on the problems of building energy efficiency design, and analysis of the main problems in the energy-saving design, combined with years of design and practical experience of some energy-saving measures.
Keywords: architectural design; energy conservation; measures
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
面对全球能源环境问题,不少全新的设计理念应运而生,如低能耗建筑、零能耗建筑和绿色建筑等。低碳建筑已成为国际建筑界的主流趋势。在我国二氧化碳排放中40%来自于建筑,建筑业还是占地大户,仅以住宅面积为例,我国城镇和村镇住房面积2008年底达到530多亿平方米,我国要实现节能低碳的目标,建筑业节能起着至关重要的作用。在我国能耗结构中,建筑能耗占社会总能耗近三分之一,据调查,我国楼宇每年电力消耗总量占全国总消耗量的10%,能源费用超过800亿元,单位建筑面积能耗比世界头号耗能大国美国2004年平均水平多出30%以上。楼宇建筑是能源消耗的主要领域。目前我国建筑业物质消耗占全部物质消耗总量的15%左右,建筑能耗约占全社会能耗的30%。同时,我国建筑耗能的效率仅为发达国家的30%左右,建筑节能的空间很大。
1建筑设计中的问题
部分建筑节能不合理。对于住宅小区最突出的问题是在规划阶段和初步设计阶段很少根据夏季主导风向进行小区的自然通风模拟,并根据结果进行小区的合理规划。由于布局不当而造成的部分建筑自然通风不良的并不少见。建筑单体的自然通风也未受到普遍的重视。许多建筑设计大面积的窗户,而开启部分的面积却很小,由于缺乏自然通风,空气流通不畅,很多时间需要开空调,室内空气质量差,不仅增大能耗,而且对健康不利。自然通风优良的住宅,开空调的时间可以大大减少,空调的能耗也会大大降低。由于可以少关闭窗户,居室内的空气质量自然也就好了。所以,小区的规划和建筑自然通风的设计,是与室内热环境和人们的健康有密切的关系,也是建筑节能设计的重要环节,而这一环节在我市的许多小区设计中或单体设计被严重疏忽的地方。同时,许多建筑在建筑设计阶段,建筑师对其进行过必要的节能设计,对建筑的布局、朝向、体形、间距、组团布置及强身、屋顶、地面、门窗等维护结构的构造、选材、热工指标曾按照国家规范的要求进行了考虑。然而,在进行建筑采暖设计时,设计人员不按照建筑节能设计计算所得的好热(冷)量指标确定采暖(空调)设备的数量,甚至根本不考虑房屋建筑已经采取的节能措施,仍然一如既往地按非节能建筑进行设计,或者是有考虑,但不是按设计计算结构执行,而是加以过大的保险系数,结果这样所谓的节能建筑投入使用后,与普通建筑相比在能耗上并不节省,或者略有节省但效果不够明显,即人们常说节能建筑不节能。
建筑外遮阳不合理。随着节能技术的推广,建筑行业对建筑外遮阳也越来越重视,建筑外遮阳能有效地阻隔部分太阳光直接照射到建筑物的结构,特别是防止太阳辐射穿过窗户直接进入室内,从而有效降低室内温度,达到节能的最终目的。在实际设计中,设计师经常会为了达到造型效果而刻意增加立面的装饰构板,这些构件由于并非从遮阳方面考虑,所以忽略了实际功能,这并不符合设计的经济原则和节能原则。
太阳能的利用不足。我市具有丰富的光、热资源。但在我市的建筑设计中,充分利用太阳能这一大自然免费提供的光热资源的设计理念尚未完全进入设计人员的头脑中,即使有一些设计中考虑了太阳能,也是极为简单和初级的。同时,设计人员对新型的太阳能设施、设备的性能指标及各类参数不了解、不熟悉,自然在设计时也就不会采用此类节能设备。
2建筑节能措施
设计者必须优化建筑位置及朝向设计
在方案设计中,建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化,为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,从方案设计到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况,计算空调和各类设备的装机功率,比对各种影响因素,严格按设计计算结果执行,最后提供最佳的节能设计方案。
建筑立面设计应与建筑外遮阳设计相结合
要明确各种外遮阳的实用性。建筑外遮阳的设置与太阳的位置、建筑物的朝向都有着密切的关系。在窗户遮阳方面,实践证明:水平遮阳能遮挡高度角较大、从上方射入的太阳光,适用于南向的窗户;垂直遮阳能遮挡高度角较小、从侧面斜射入的太阳光,适用于东北向、西北向和正北向的窗户;综合遮阳则综合了水平与垂直遮阳的优点,适用于东南向、西南向和正南向的窗户。此外,挡板式遮阳、帘式遮阳、百叶遮阳等方式对于窗户遮阳都有非常好的效果,但对建筑采光则有一定的影响。而对于建筑墙体和屋面的遮阳,目前较为有效的方法是通过栅格遮阳和绿化遮阳。随着社会经济水平的不断提高,建筑遮阳技术已越来越趋向智能化、自动化、高效化。
要从构件的设计上合理处理好遮阳与隔热的问题。传统的实体构件水平、垂直和综合遮阳与墙体相连,其吸收的热量会直接传递给外墙,而且容易构成半开放式空间,遮阳构件受太阳辐射后温度上升,其一部分热量通过表面传热由空气带走并向上传递,但由于其它遮阳构件的阻挡,反而容易发生积聚现象,在风的作用下通过窗户导入建筑室内,从而不利于隔热。解决的方法是在水平遮阳构件的选择上采用通透性的构件,如金属百叶、混凝土栅格板等,使上升的热空气能有效的散失,减少外部温度对室内的影响。目前较为先进的双层玻璃幕墙系统中,为了利于热空气的上升,有两层玻璃幕墙间的空气夹层往往是一个可连续的整体,即垂直方向上的间隔均为通透的金属构件,确保热空气能上升并带走热量。因此,在遮阳构件的选择上要细致研究,不断更新设计。
要合理设置遮阳板,避免影响室内空气的流动速度。因为遮阳板的存在会对建筑物周围的风压产生影响,当其角度与风向不一致时,风速将会大大降低,实践证明,由于设置了遮阳板,室内风速会减弱22%~47%。而且,遮阳的设置方式也会对气流产生不同的影响。如实体水平遮阳板直接连接在窗顶,气流进入室内后会上升,不利于房间中下部的通风。若在实体板与墙体间增加空隙,或在遮阳板上部的墙体流出通风口,又或将遮阳板设在高于窗顶一段距离的位置,都能使得气流的方向得到有效的调节,使房间中部和下部均得到良好的通风,提高室内环境的舒适性。而对于垂直遮阳来说,由于风向是经常变化的,所以固定的垂直遮阳板应顺应所在地夏季的主导风来设置相应的角度,而更好的方法是采用可调节的垂直遮阳板,使建筑最大限度地适应气候的变化。
加强设计人员的专项学习
相关管理部门及设计审查部门应加大对太阳能节能设计的审查,凡属可利用太阳能设施节能的,均应建议采用,通过行政手段强制推行太阳能这一得天独厚的资源节能措施。
篇9
关键词:民用建筑;电气;节能设计
民用建筑在各种建筑的数量中占据了很大一部分比重,同时也是消耗能源的大户。为了对民用建筑进行改进,节省各种能源的消耗,采取电气节能设计是一种非常有效的手段。在进行民用建筑的电气节能设计时,要确保民用建筑的功能和质量不受到影响,这不仅是对环保理念的落实,也是对建筑业发展的一种促进,符合我国建设社会主义和谐社会的理念。作为电气设计人员,要充分意识到节约能源的重要性,提高对技能技术的认识和了解,推动节能设计的进行。
1电气节能设计的原则
我国的资源储备的主要特点是:储量大,但是人均占有量小[1]。为了建立资源节约型社会,促进我国经济的可持续发展,必须从各种角度、各个行业上进行节能措施。从民用建筑的角度来讲,电气节能设计,必须要保证建筑的实用性和经济性,同时遵循一定的原则。首先,民用建筑的主要用途在于提高居民的生活质量。民用建筑的实用性,是民用建筑发挥作用的基础。如果在进行电气的节能设计过程中,影响了民用建筑的实用性,那无疑是本末倒置、舍本逐末的行为。其次,民用建筑由于用处不同,结构和内部布置也都有所差别。电气节能设计要充分考虑到这一点,制定不同的设计方案,保证民用建筑符合用途。民用建筑的前期设计,是建筑物内部的各种设备能够正常运行的基础,是影响民用建筑质量的重要因素。电气节能设计不仅要制定高质量的设计方案,更要根据严格的数据标准来选择电气设备,提高电能的使用率。最后,电气节能设计要充分考虑到经济性。在进行电气节能设计当中,要时时考虑到所花费的成本。电气节能设计要根据建筑物的运营状况、企业的经济状况来制定措施,确保投入的资金能够迅速收回,避免造成严重的经济负担,拖累企业的正常运行和民用建筑的正常使用。
2电气节能设计的具体措施
2.1照明系统
现代民用建筑的照明系统,除了要实现基本的照明要求,满足居民对亮度的要求之外,还能够对居住环境进行美化,让用户感觉更加舒适。为了达到这一目标,设计人员要根据环境美化的要求和房间功能的不同来进行设计,可以从以下两方面入手:一是对自然光线的充分利用。自然光线是一种无污染、纯天然的绿色能源,设计人员要善于利用。利用天然光的主要方法有:导光管法、光热电转换法、棱镜多次反射法、平面反向镜反射法和光电效应法[2]。民用建筑的设计要注意增加临近室外的建筑面积,适当增加门窗的尺寸,加大对自然光线的利用率。二是对光源、灯具和附件的选择。要根据悬挂高度的不同来选择合适的灯具。如果悬挂在比较高的地方,可以选用高压钠灯、金属卤化物灯;如果悬挂高度比较低,则可以采用荧光灯。对于光源的选择,要多食用高效光源,少使用白炽灯。附件要尽量选择能耗较低的,比如电子镇流器等,达到节约电能的目的。
2.2空调系统
空调系统是民用建筑中消耗能源最多的部分,往往能够占据民用建筑的总体耗电量当中的一半[3]。所以,从空调系统入手,能够大大优化建筑物的电气节能设计。科学家的研究调查表明:减少房屋墙壁的凹凸程度,可以让房屋变得更加宽敞,提高房屋的保温性能,降低房屋的能源消耗。如果在设计房间时采用圆形或者方形,就能够减轻热量的损耗,减少空调的工作时间。因为圆形和方形的表面积比较小。窗户的数量多少、面积大小和材料质量也能够影响空调系统的能量消耗。还有,居民在使用空调时要注意温度的调节,不要过高也不要过低,这也是对空调工作负担的一种减轻。
2.3供电系统
从供电系统考虑电气节能的设计,主要是选用什么样的电压器和如何确定电压参数。在进行这一工作之前,要充分考虑到民用建筑的供电要求,计算供电设备的数量多少和功率大小。如果供电电压越大,电器的耗电量就会越少。对于民用建筑来讲,供电电压最大为10千伏,最小为220伏。所以,在确保电压适宜的同时,要尽可能地提高电压的等级,找到一个合适的点。为了节能考虑,电压器最好采用非晶合金材料。这种电压器在工作时不会发出太大的噪音,对于能量的消耗也比较低。电压器在常年的工作过程中,负荷能力产生下降,在不同季节的承受能力也会发生变化,这都是电气设计人员在进行节能设计时需要考虑的问题。
2.4动力设备
民用建筑当中的动力设备,主要是建筑当中的电动机。动力设备的节能设计,主要考虑两方面的内容:一是缩短电动机的使用时间;二是提高电动机的工作效率。民用建筑的电动机,主要有电梯、水泵、风机三种,大约占据了整个民用建筑耗电量的三分之一。如果在进行电气设计的时候,选用节能型的电动机,就能够为国家节省大量的电能。节能型的电动机在同样性能的条件下,比普通的电动机可以节约大概百分之三的电能。电动机在启动和关闭的时候,对于能量的消耗是最大的。所以,民用建筑要尽量减少电动机的重启次数,减少不必要的电量消耗。3结论民用建筑对于能源的消耗占据了社会能源小号的很大比例。对民用建筑进行电气优化设计,能够缓解我国的能源消耗压力,有利于我国经济和社会的可持续发展。民用建筑的电气节能设计,必须以相关的法律法规为依据,综合考虑民用建筑的实用性、适用性和经济性,收集开发商、用户、设计单位和建筑主管部门等多方的意见,从照明系统、空调系统、供电系统和动力设备四个角度入手。
作者:王丽堃 单位:张家口市第二建筑工程有限责任公司
参考文献:
[1]钟有明.民用建筑电气设计中的节能措施探讨[J].中国新技术新产品,2016(03):157-158.
篇10
关键词:绿色建筑;环保节能
Abstract: with the rapid development of city construction, the building of the our country energy consumption increases year by year, the huge energy consumption, has become a huge burden of the national economy. Accordingly, the construction industry overall energy saving is imperative, of which the building design is a very important link. This paper mainly of building energy in architectural design and how to carry out the importance of building energy efficiency measures were introduced, and put forward some personal advice refers for the colleague.
Keywords: green architecture; Environmental protection and energy saving
中图分类号: TU201.5 文献标识码:A文章编号:
1.引言:建筑行业是一个资源和能源消耗高,环境污染重的行业,随着人类环保节能意识地不断提高,绿色建筑逐渐成为热门。
2. 绿色建筑
2.1绿色建筑的概念
绿色建筑是指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。所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶 ,花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等
2.2绿色建筑的特征
绿色建筑主要有以下几点特征:建筑本身较传统建筑,其耗能大大降低。绿色建筑尊重当地自然,人文,气候,因地制宜,就地取材,因此没有明确的建筑模式和规则。绿色建筑充分利用自然,如绿地,阳光,空气,注重内外部的有效联通,其开放的布局较封闭的传统建筑的布局有很多区别。绿色建筑过程中,对整个过程都注重环保因素。
2.3绿色建筑的内涵
2.3.1节约环保
节约环保就是要求人们在构建和使用建筑物的全过程中,最大限度地节约资源、保护环境、呵护生态和减少污染,将因人类对建筑物的构建和使用活动所造成的对地球资源与环境的负荷和影响降到最低限度和生态的再造能力范围之内。
2.3.2健康舒适
创造健康和舒适的生活与工作环境是人们构建和使用建筑物的基本要求之一。就是要为人们提供一个健康、适用和高效的活动空间。对于经受过非典SARS肆虐和甲型H1N1流感全球蔓延困扰的人们来说,对拥有一个健康舒适的生存环境的渴望是不言而喻的。
2.3.3自然和谐
自然和谐就是要求人们在构建和使用建筑物的全过程中,亲近、关爱与呵护人与建筑物所处的自然生态环境,将认识世界、适应世界、关爱世界和改造世界自然和谐与相安无事地统一起来,做到人、建筑与自然和谐共生。只有这样,才能兼顾与协调经济效益、社会效益和环境效益;才能实现国民经济、人类社会和生态环境又好又快地可持续发展。
2.4绿色建筑的意义
节约能源和资源,减少CO2污染 建筑本身就是能源消耗大户,同时对环境也有重大影响。据统计,全球有50%的能源用于建筑,同时人类从自然界所获得的50%以上的物质原料也是用来建造各类建筑及其附属设施。尽管诸如道路,桥梁,隧道等不能以绿色建筑去衡量,但是居住区,办公大厦,公寓等对资源的利用是周而复始的。另外,建筑引起的空气污染,光污染,电磁污染占据了环境总污染的1/3还多,人类活动产生的垃圾,其中40%为建筑垃圾。对于发展中国家而言,由于大量人口涌入城市,对住宅,道路,地下工程,公共设施的需求越来越高,所耗费的能源也越来越多,这与日益匮乏的石油资源,煤资源产生了不可调和的矛盾。
3 绿色建筑设计的要点
建筑作为人类经济生活的重要活动,更被时代赋予了强烈的使命。把绿色生命的概念赋予建筑是为了让建筑有健康和再生的机理,使建筑与生态系统联系起来,从而为人们提供舒适并可持续的生活工作环境。
3.1重视整体设计
整体设计的优劣将直接影响绿色建筑的性能及成本。建筑设计必须结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析、整体设计,切勿盲目照搬所谓的先进绿色技术,也不能仅仅着眼于一个局部而不顾整体。如热带地区使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义,而对于寒冷地区,如果窗户的热工性能很差,使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果,因为热量会通过窗户迅速散失。在经济拮据的情况下,将有限的保温材料安置在关键部位,而不是均匀分布,会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑如内部发热量大的商场或实验室,没有保温材料利于降低空调能耗,也会更利于节能。
3.2 因地制宜
绿色建筑非常强调的一点是因地制宜,绝不能照搬盲从。气候的差异也使得不同地区的绿色设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气候特点及其它地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。在日照充足的西北地区,太阳能的利用就显得高效、重要。而对于终日阴云密布或阴雨绵绵的地区则效果不明显,甚至可有可无。北方寒冷地区的建筑应该在建筑保温材料上多花钱、多投入,而南方炎热地区则更多的是要考虑遮阳板的方位和角度,即防止太阳辐射和避免产生眩光。
3. 3尊重基地环境
在保证建筑安全性、便利性、舒适性、经济性基础上,在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念,是一个涉及多学科的复杂的系统工程。规划、设计时须结合当地生态、地理、人文环境特性,收集有关气候、水资源、土地使用、交通、基础设施、能源系统、人文环境等资料,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合,增加人类的舒适和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
3.4 创造健康舒适的室内环境
健康、舒适的生活环境,包括:使用对人体健康无害的材料,抑制危害人体健康的有害辐射、电波、气体等,符合人体工程学的设计;室内具有优良的空气质量,优良的温、湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境。
3.5 应用减轻环境负荷的建筑节能新技术
能源使用的高效节约化,包括:根据日照强度自动调节室内照明系统、局域空调、局域换气系统、节水系统;注意能源的循环使用,包括对二次能源的利用、蓄热系统、排回收等;使用耐久性强的建筑材料。采用便于对建筑保养、修缮、更新的设计;设备竖井、机房、面积、层高、荷载等设计留有发展余地。
3.6 使建筑融入历史与地域的人文环境
这一点包括以下几个方面:①对古建筑的妥善保存,对传统街区景观的继承和发展;②继承地方传统的施工技术和生产技术;③ 继承保护城市与地域的景观特色,并创造积极的城市新景观;④保持居民原有的生活方式并使居民参与建筑设计与街区更新。要大力推广绿色建筑,建筑师就必须进行绿色建筑设计。
绿色建筑设计是按照业主需求,综合考虑建筑对内外环境的影响,采用各种节能措施的对建筑的全面优化设计方法。绿色建筑设计不仅要考虑到建筑的初投资,更要考虑建筑在全寿命周期内的运行状况
4.结论
绿色建筑作为一个新兴产物,对环保、节能的要求,值得探索、研究和尝试,这一道路是漫长而又艰辛的。随着工业时代向信息时代的迈进,随着工业文明向绿色文明的转变,可持续发展将成为当今社会的主旋律。绿色建筑理论的发展将导致建筑学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展,绿色建筑必将以自身的独特风格、千姿百态的建筑形态与生态环境融为一体。
参考文献:
免责声明
公务员之家所有资料均来源于本站老师原创写作和网友上传,仅供会员学习和参考。本站非任何杂志的官方网站,直投稿件和出版请联系杂志社。