绿色节能建筑论文范文
时间:2023-03-29 13:35:30
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篇1
1.1围护结构
(1)对于外墙围护结构来说,可对住宅应用EPS外保温系统墙体,不仅仅冬季墙体内表面不会出现结露现象,对于冬、夏两季期间墙体内部也不可能出现冷凝现象,这为外墙节能和室内热舒适环境奠定基础。
(2)屋面保温系统。对建筑的平屋面采用种植屋面系统,对坡屋面则可考虑采用例置式节能系统。从工程实践效果来看,建筑采用节能屋面,在冬季采暖期间,内表面温度远高于室内空气的露点温度,根本不会产生表面结露现象。而对于夏冬两季,节能坡屋面的保温层上下表面的水蒸气分压力都低于其对应的饱和水燕气分压力,因此不会产生冷凝现象。而针对种植平屋面的绿色节能措施来说,鉴于其保温材料上下两表面都设置了防水层材料,保护层〔抗渗细石混凝土或抗渗砂浆〕又覆盖了较厚的土层,造成整个屋面层的水蒸气渗透动力较小,所以不可能发生内部冷凝。
(3)对于外窗节能技术主要集中在传热系数和遮阳系数两个方面考虑。传热系数是衡量由温差引起的的通过外窗的热流量的参数,是导热、对流和辐射三种传热方式的综合体现。传热系数越大,则会导致窗户的保温隔热能力就越差,通过窗户的能量损失就越多。而遮阳系数则是体现玻璃阻隔太阳热幅射的能力。显然,对于绿色建筑来说,其为了能到绿色效果,其选取外窗方面,应当选择高保温隔热性能的外窗构造及合理的遮阳系数。当前,控制外窗传热系数的技术主要是集中于增加空气层的数量、提高空气层的厚度、使用惰性气体填充、添加保温隔热膜、采用真空玻璃以及良好的保温隔热性能窗框等。而控制外窗玻璃遮阳系数的重要措施则是通过采用光谱选择性的阳光控制膜,如LOW-E膜和SUN—E膜等。
1.2遮阳系统
与建筑其他部分围护结构相比,外窗属于薄壁轻质构件,其热工性能最差,因此是建筑能耗损失的最薄弱的环节。因此选择合适的建筑遮阳设备或者系统是实现绿色建筑的重要手段之一。为了能有效地实现“零”能耗的节能目标,根据建筑外窗朝向的不同以及采光控制要求,选择不同的活动外遮阳系统,具体为南向一层采用自动控制的活动百叶铝合金外遮阳,二层则可采用活动外遮阳和太能能集热器固定的遮阳,对于有天窗的则可选取活动的软布艺外遮阳方式。
1.3可再生能源利用
(1)地源热泵空调系统。通过利用该类型空调可以使使住宅外的空调外挂箱消失,提高建筑外立面原有的平整。地源是一种通过利用地热资源的高效节能、零污染、低运行成木的高效节能空调系统,包括土壤式〔垂直埋管和水平埋管)、地下水式等多种应用方式。
(2)从长远来看,可再生能源将是未来人类的主要能源来源,而太阳能发电的商业化开发和利用已经成为重要的发展方向。对于太阳能光伏屋顶发电系统以其易于安装、功率稳定、寿命长久等优势而成为当前重要的光伏应用。而在经济、技术较为发达的长三角、珠三角等地区已经基本具备了太阳能光伏发电系统大规模安装条件。
二、工程实例
2.1物质节能
为了能达到有效的绿色建筑,在建筑物质材料方面应首当其冲。如考虑通过采用建筑土方来对建筑局部进行覆土,以达到保温效果,同时也作为绿化的基质,也可以减少渣土外运。建筑结构所采用的混凝土,有低水泥掺量和再生骨料两种。对于墙体材料则可以采用回收混凝土制作的混凝土砌块。为了能充分利用屋面雨水,可以对屋面雨水以及生活污水等进行收集,然后用于冲厕、喷晒植物等用途。对屋面采取绿化处理,这样可以增加建筑的绿色覆盖率,同时可以达到保温邓作用。
2.2能源节能
对于绿色建筑来说,必须对能源采取措施以达到有效的节能效果。如对建筑围护结构应当采取有效的保温隔热措施,以达到自然通风,同时在夏季能遮阳,冬季则采暖保温等,从而可以减小人工空调使用,则可以达到自然舒适性以及节省能源效果。对于某些建筑物带中庭时,则可以对中庭采取绿化处理使其成为一个气候缓冲区,对其他居住空间与中庭之间通过采用墙体来隔开,从而可以有利于高湿、严寒等极端气候条件下减少能耗、提高舒适性。此时中庭被包围在舒适空间之中,屋顶有优良的热工性能候也有一定的舒适性。从实施情况来看,为了能得到有效的能源节能效果,可以考虑从围护结构、自然通风以及天然采光方面入手。(1)针对围护结构应当选取保温性能好材料,而且应强度密封性。如外墙考虑采用保温系统;窗采用塑钢窗框时,应当选取双层真空玻璃。(2)自然通风。可考虑建筑中部设有封闭的中庭,在中庭顶部设置有可以开启的天窗,通过天窗来改善自然通风效果。同时对于起居室以及卧室等应当朝向夏季主导风向,从而形成了穿堂风。(3)天然采光。对于独立住宅来说,其较易于天然采光,但对于进深较大情况,则采光效果并不好。为此对于传统住宅则来说,往往以院落和天井解决这问题。或者通过营造一个中庭来获得昼光。为了整个建筑能在极端气候条件下能保持较小的体形系数,此中庭应采取保温屋盖,而且可采用较大面积的天窗,天窗上面可设遮阳篷来避免夏季阳光直射。
2.3建筑设备利用
为了能达到绿色建筑设计,通过利用建筑设备来来获取自然界的能源来应用到住宅住户日常的生活中,是重要的途径之一。(1)地源热泵系统。针对我国地热能源丰富,通过利用地热系统来充分利用地热能源相当关键。如对于上海地区,由于地下水位较高适合采取土壤埋管。(2)采用冷热辐射顶棚加新风系统的空调方式,在墙壁和顶棚内埋设毛细循环管道进行辐射制冷和采暖。该系统采暖热媒温度低,而冷媒温度较高,结合智能监测与控制,效率高于普通的空调系统,提高了室内气候舒适度与空气质量。
三、结语
篇2
项目所在地基本条件研究是落实绿色建筑“因地制宜”原则的前置环节,本项目基本条件分析如下:
(1)气象条件
福建省地跨夏热冬暖地区、夏热冬冷地区,夏季炎热,年平均气温19.5℃,太阳高度角大、日照时间长、太阳辐射强烈,建筑遮阳需求较大,建筑隔热需求较为迫切,以遮阳、采光、自保温技术为主的被动式技术是围护结构节能设计的首选措施。此外,福建省大部分地区全年平均风速在1.5m/s以上,为建筑自然通风提供了有利的条件。
(2)可再生能源条件
福建地区年日照时数1300~2500h,年辐射总量为4200~5000MJ/m2。随着近年来气候及环境的变化,福建地区太阳能资源强度呈逐渐上升的趋势。从地表水和地下水资源资源分布来看,福建省属于资源较丰富地区。依据现有条件,福建省可再生能源推广和发展的重点是太阳能光热、光伏利用和地源、水源热泵利用技术。
(3)水资源条件
一方面,福建省年际降雨分布不均、各地水资源拥有量极不平衡、经济发达地区、沿海突出部及岛屿资源型缺水严重;另一方面,该地区年平均雨量在1159~2413mm之间,为雨水回收利用提供了前提条件。
(4)生态条件
福建省气候适宜,野生园林植物种类多、生态适应性强,是我国生物多样性最为丰富的省份之一。这就为使用当地植物进行复层绿化、屋顶绿化和垂直绿化等创造了必要条件。
(5)其他条件
除了上述条件,项目所在地地质条件、交通条件及其他外部配套条件等都是绿色建筑实施过程中需要考虑的因素。
二绿色建筑特征
1建筑设计构思
本项目在建筑设计构思时,充分借鉴了福建省院落式传统建筑的特点,采用合院式庭院形式,有利于自然通风、采光和遮阳;中间的院落还可以成为人们公共活动的场所,能够为建筑内部人居环境创造良好的条件。
2节地与室外环境
计算机室外环境优化方面,本项目在规划设计时,将多项计算机模拟分析技术应用于自然通风、声环境、日照、采光等方面的优化设计中,通过这些低成本绿色建筑技术的采用,使得本项目能与当地气候及环境实现较好的协调统一。绿化与透水地面设计方面,本项目通过室外绿化、采用生态(透水)混凝土、透水砖等技术措施,室外绿化面积为8097m2,绿化率高达74.3%;透水混凝土和透水砖面积分别为190m2和1636m2,加上室外绿化透水面积,室外透水面积超过80%,可较好地降低热岛效应,为建筑提供一个良好的外部环境。
3节能与能源利用
围护结构设计方面,本项目采用了多种本地适宜的节能技术措施。屋面采用种植屋面作为保温隔热措施,并配合无机保温砂浆的采用,实现屋面节能。同时,为了加强示范意义,本项目在外墙节能材料的选择上,与普通工程相比,颇具特色:选择福建省当地典型的建筑材料,填充墙采用适宜当地条件的外墙自保温技术,在建筑的每层楼采用不同的自保温砌块或砖,如加气混凝土砌块、粉煤灰陶粒小型空心砌块、PCB聚苯乙烯节能砌块、煤矸石烧结砖、淤泥烧结砖等,砌筑成保温隔热的自保温墙体,使外墙平均传热系数满足节能要求。此外,本项目采用了多种类型的节能窗。建筑外遮阳设计方面,本项目采用了多种形式的活动外遮阳形式,如垂直卷帘遮阳、斜伸臂遮阳帘、中置空调百叶遮阳等,均可以依据需要进行全开、全关、部分开启等动作调整,满足隔热、采光和视觉舒适要求。高效空调系统与可再生能源应用方面,本项目的可再生能源利用主要为地源热泵空调系统、太阳能热水系统及太阳能光伏系统三部分。空调系统采用水源多联式中央空调,主机是数码涡旋机组,共设14台主机,COP在5.5以上,系统能效比约为4.4;根据使用功能,整个空调系统分为14个子系统,每个子系统均由一台主机带若干个室内机,同时设有全热交换新风机,回收排风中的能量,减少新风负荷;整个空调系统使用灵活、高效节能。太阳能热水系统安装集热器面积128m2,晴天日平均产55℃的热水4.6t,太阳能热水系统分为三个子系统,分别采用典型的平板,真空管,陶瓷三种类型;屋顶安装有6.9kWp的光伏矩阵,使光伏板与屋顶天窗结合,真正做到了一体化设计,设计年发电6900kWh,约占大楼耗电量的的2.1%。
4节水与水资源利用
本项目水系统规划方案考虑福州地区水资源情况,对用水定额、用水量估算及水量平衡、给排水系统设计、节水器具、非传统水源利用等进行了分析和规划。本项目在建筑中全面采用各类节水器具,并在保证用水安全的前提下,利用雨水进行冲厕、绿化灌溉等。
5节材与材料资源利用
本项目在建筑设计选材时,考虑了使用材料的可再循环使用,可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的11.2%。本项目采用大开间灵活隔断预应力结构体系,并实现土建与装修工程一体化设计施工。预应力技术的采用,可显著节约混凝土、模板,钢筋等材料,降低了单位建筑面积建材消耗水平。同时本项目在装修工程中采用了多种废弃材料、可循环材料和有利于生态环保的建筑材料,如汽车包装板、定向剖花板、废弃饮料瓶隔断、木塑板、竹木地板、软木板、金刚板地板、复合实木、水泥纤维板等。
6室内环境质量
风环境方面,本项目建筑设计和构造设计充分考虑了增强自然通风的措施。本项目的建筑的三、五层在东西向,以及一层的南北向都处理成为对外开放空间,建筑各层东、南、西、北朝向均设有较大面积的外窗,配合适宜的开窗面积,可以根据需要进行自然通风的调节。同时本项目设计有中庭,当夏季炎热时可以利用建筑上下形成的热压通风,形成良好的自然通风条件。光环境方面,本项目在建筑东、南、西、北四个朝向立面均布置带形窗,同时天井设置遮阳天窗,天井各层内墙均布置内窗,使主要房间形成双侧采光,同时配合地下室四周采光井和光导管的使用,以达到理想的自然采光效果。经采光模拟计算分析,94%以上的主要功能空间室内采光系数满足自然采光的要求。日照优化方面,本项目建筑采用逐层退台设计。在夏季可形成建筑结构自遮阳,减少空调能耗,冬季太阳光可以直射入室内,有利于冬季供暖,达到冬暖夏凉的效果。室内空气品质方面,本项目设置室内温度、湿度、CO2浓度监测的室内空气质量监控系统,系统具有数据采集和分析、监测空调设备的风机状态、空气的温湿度、CO2浓度超标报警等功能。对于人员密度变化较大的房间,除设置CO2浓度传感器监测室内空气质量外,还与空调控制系统联动调节新风量,控制新风机的启停,保证室内空气品质。
7电气节能与智能化控制
项目采用高光效光源。在满足眩光限制的条件下,优先选用灯具效率高的灯具及开启式直接照明灯具,室内灯具效率不低于60%,要求灯具的反射罩具有较高的反射比。本项目建筑智能化系统定位合理,功能完善,包括信息设施系统、信息化应用系统、公共安全系统、机房工程等。为保证建筑通风、空调、照明等设备高效运营,本项目设有建筑设备管理系统,对照明系统进行可靠的自动控制,对大楼内的空调通风系统冷热源、风机、水泵、电梯等设备进行有效监测,对关键数据进行实时采集并记录。
三建筑能耗与用水量分析
1能耗分析
采用Dest建筑能耗分析软件对本项目进行全年能耗(空调、供暖和照明)动态模拟预测计算,得出建筑节能率为64.5%,建筑能耗比例关系。根据以上建筑能耗预测结果,空调、供暖、照明耗电量单项节能率的分析。以80年代基准建筑为比较基准,则供暖耗电量的节能率最高,照明耗电量次之;以符合公共建筑节能设计标准的参照建筑为基准,仍然是供暖耗电量的节能率最高,但夏季空调节能率高于照明节能率。但需要指出的是,不论建筑单项节能率如何变化,由于夏季空调能耗占建筑能耗的比例最大,所以空调节能对本项目建筑节能的贡献是最大的。如果将本项目所采用的太阳能光伏、光热技术等因素考虑进来,将进一步降低建筑的综合能耗。依据相关分析数据,福建地区每1m2太阳能集热面积每年能节省350kWh电耗,每1kW的光伏矩阵每年能发电1000kWh。通过分析计算,本项目综合节能率达70.99%,各类能源的消耗比列。
2用水量分析
本项目建筑内部用水主要集中在冲厕和盥洗,室外用水主要集中在绿化、景观等,各部分用水量分析。本项目水源形式为市政水和雨水,其中雨水主要用于冲厕、绿化、水景补水等用途,本项目雨水利用系统基本能够满足使用要求,雨水回收利用系统关于雨水的供求关系分析见图16。经分析,本项目预计非传统水源(雨水)利用率为53%。
四结论
篇3
绿色建筑是一个环保建筑新概念,从工程师设计建筑开始,设计的时候采用很多环保绿色的元素,秉承着节能减排,可持续发展的理念;在施工的时候,采用环保的技术,降低对自然界的污染;建筑材料选择绿色无污染的材料,淘汰过去的污染严重的建筑材料,降低建筑材料对人类健康的影响。建筑建成后在投入使用之后,不但在环境上是对人体无毒无害的,在资源上也能自身循环利用,促使能量再生。在整个过程中,都充分利用绿色资源,绿色理念,使建筑物既美观又有强大的实际功能。这样的建筑物不仅能够降低建筑的成本,也很受人民群众的欢迎,是建筑单位和使用单位双方面受益的工程,也是我国目前大力发展的工程。
2绿色建筑的节能技术与设计理念
2.1绿色建筑的设计
在一个成功的绿色建筑的产生的过程中,建筑的设计很重要,处于至关重要的地位。建筑的设计包含建筑的场地的选择、功能的设定、外形的构思以及内在的能源系统等很多方面的精心策划。其中,在很多项都确定了以后,外形是个影响建筑耗能多少的一个重要因素。在建筑的系统里有一个重要的概念,表示外形系数,外形系数越小,建筑物需要的能量供给就越少,这样一来,建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的设计中,在不影响建筑物的功能的同时,要着重考虑建筑物的外形系数。
2.2绿色材料的选择
传统的建筑材料在完善建筑功能的同时,也有很大的弊端。传统的建筑材料给人们的生活质量带来了提高,也给人们的健康带来危害,建筑材料里的甲醛是人类健康的杀手,而大部分传统的建筑材料中都含有此成分。传统建材工业占据着我国国民经济的重要地位,同时也是耗能最大、污染最大的一项工业。而随着社会经济的发展,人类物质享受领域的要求就越高,对自身的生命安全也越来越重视。人们在建材当面也开始研发高性能、低污染的材料,也就是绿色材料。绿色教材与传统建材相比较,具有节约能源,少用或不用天然能源及资源,在建筑的过程中,尽量使用工业生产中产生的废弃物,将可用的工业废品制成建筑材料。并且在使用的过程中对人体的健康没有危害,保证无毒环保。在绿色建筑的材料选择中,也一定要选择健康环保,负荷小的绿色材料。
2.3可再生能源应用技术
可再生的能源不同于其他资源的最大优点便是为使用的过程中降低污染、有效的保护生态环境。包括太阳能、光能、热能、核能等很多新兴能源。这些能源的共同点就是源源不断的,取之不尽,用之不竭。以太阳能为例,我国现阶段太阳能光伏发电系统已经被广泛的应用了,很多建筑物的部分用电设备、路灯、体育场的大型照明灯都采用的太阳能发电。此外风力发电也很普遍。所以在绿色建筑的建造过程中,适当的应用可再生能源技术是必要的,能大幅度的节约资源。
2.4采用合理的施工方法
建筑的施工,是建筑过程中持续时间较长的一项工程。绿色建筑在设计的过程中,已经充分考虑施工过程中带来的污染,但是还是不能眼圈解决施工污染的问题。那么我们怎样才能在施工的过程中减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷呢?这就需要施工部门结合实际情况,对施工进行评估,最大限度的降低施工污染。加大对施工部门的管理,不能让工人在施工过程中存在投机取巧的心理,降低了建筑物的环保功能。
2.5建筑物使用过程中也要降低能耗
在建筑刚刚建成后,人们出于对新建筑物的好奇,比较注重享受建筑物的新功能,即便是不需要的事情,也会反复的尝试,这样在使用过程中会消耗很多不必要的能量。在设计、建筑、材料之外的人群中,建筑物是新奇的,需要我们去体验的,多数人都不会考虑建筑物的能量问题,肆意的浪费资源,为的只是精神的享受。因此,在建筑物投入使用的过程中,要对使用着的行为进行规范,教育大家节约资源,保护绿色建筑物的资源。
3绿色建筑的发展前景
绿色建筑的大力推广与开发在我国很适合,随着国民经济的发展,国民素质的提高,人的审美价值观和习惯会随着时间的变化而变化。受过高等教育的人都很注重节能和环保,绿色建筑也逐渐的被大众所认可。因此,不断的研发新的绿色建筑物势在必行。绿色建筑事业在发达国家开展的比较好,目前我国还处于起步阶段,我们可以借鉴其他的优秀的经验,在国家政策的领导下,政府和建筑单位相合作。不久,我国的绿色建筑会达到发达国家的水平。
4结语
篇4
在建筑项目建筑程序中会使用到大量的水,大多使用过后的水都要进入污水处置设备,之后再排放到外面的环境中,不符合经济。所以在建筑程序中引入节水措施,推动水源往复使用以及一水多用,以便提升水源利用效率。如,在基坑降水时抽取的地下水不要直接排放到外界,而是进行收集起来再混凝土搅拌的时候使用,因为地下水温度不高,能够在很大程度上降低混凝土工作时的温度,例如还可以使用降雨雨水收集措施把雨水收集起来,运用建筑现场的喷洒降低尘土或者冲洗建筑设备等,此外流入到处理装置的废水例如钻孔程序中形成的废水等通过沉淀、过滤等程序能够直接再使用到钻孔程序进行生产泥浆抑或别的对水质需求不高的程序中。
2建筑物顶面光照节能施工技术
建筑物顶面是建筑物结构中受自然条件影响最大的部位,整个顶面几乎整天都处于光照条件下,并且在冬季容易冰雪堆积,因此顶面的保温、保湿、隔热性能必须要符合要求,否则就会出现顶层住房冬冷夏热的情况,在实际施工中,可考虑在顶面采用导热性差的建筑材料,或者在顶面的保温层和防潮层之间多施加一层保温防潮复合材料,提高顶面的保温防潮性能。或者可将建筑物设计成顶面为太阳能板的节能建筑,使大面积、长时间的光照转化为能量为建筑物所用,可用作建筑物内部的空调制冷或者采暖、热水器等,是发展现代化建筑的关键举措。另外也可采用屋面种植技术,将建筑物顶面上种植上蔬菜等绿色植物,一方面可以充分利用顶面的优良的自然条件有利于蔬菜生长,另一方面使得建筑物顶面无形中多了一层保温层或隔热层,是绿色节能施工理念的重要体现,但是在施工过程中要充分保证顶面的防潮性能以免由于灌溉导致屋面漏水。
3门窗节能施工技术
在建筑物的建筑项目中门窗是使用节能技术的关键,因为门窗部分其保温性能不佳、但是光投射性很好等特征,因此如果能够把节能效果高效的运用到门窗的建筑中,这样,也能够在很大程度上提高了建筑物自身的使用节能的效果。首先,可以选择经济性较好、实用性较强的建筑材料。如一些节能环保玻璃,常用的有低辐射镀膜玻璃,这种玻璃是在普通玻璃的表面涂布一层半导体氧化物薄膜形成的,可以有效降低门窗的反射率。目前这种节能环保玻璃已经普遍应用在建筑行业,但是由于相关监督机制的不健全,使得很多建材本身质量不过关,导致了在实际应用中达不到节能环保的效果,使绿色节能施工技术大打折扣,所以,一定要增强有关的检测强度。第二,还要把握好门窗之间的比例,假如门窗占据整体的比例太大,肯定就会对建筑物的保温状况产生不良影响,所以根据相关规定北向与东向的建筑都不能够超过百分之二十,西向的建筑不能超过百分之三十,南向的建筑不能超过百分之三十五。
4地面节能环保施工技术
对地面的建筑关键是保证地面保温以及防潮建材不会受到破坏,这就要加强覆盖在保温以及防潮建材商的地面物料要拥有较好的抵抗冲击以及压力的机能,省得保温结构以及防潮物料的破坏而再进行更替,这样消耗了更多的建筑劳动力以及物力,不符合绿色节能施工的思想,所以在对地面建筑时对保温结构以及防潮物料的选取时在符合节能需求的根本下尽可能使用力学机能好的物料,同时能够加强地面的持久耐用性。
5结束语
篇5
【关键词】绿色建筑设计;特征;设计原则;设计要点
市场经济的发展,人民环保意识的提升,对于现实中的企业来说,讲究企业与社会综合效益的总体提升的呼声越来越高,下文对绿色建筑设计进行一系列的展望,期待环保型建筑工业的日益发展,以提升社会的环保效益,促进环境的改善。
1.绿色建筑设计是未来的建筑设计发展方向
随着传统石化能源的枯竭和人类生活环境的恶化,人们越来越清醒的认识到人类与自然和谐共生的重要性。绿色建筑没计,不但能够很大程度的节约能源,更能在保护环境和减少污染问题上提供建设性的成果。因此,可以说绿色建筑设计时建筑设计未来的发展方向。绿色建筑设计是人们在经历了长期发展后理性反思的结果。我国是个人口基数庞大的国家,人均资源非常匮乏,因此在我国推行绿色建筑设计,不仅仅是出于资源匮乏的考虑,更加是对我国长远的资源保护和环境保护的规划。所以结合我国的经济、环境、气候条件,采用绿色建筑设计理念进行绿色建筑设计,实现节能、节地、节水、减少环境污染和改善居民住宅舒适度。绿色建筑是―项系统的工程,它不但在建筑设计上要追求绿色,同时在建筑施工过程中也要遵循绿色原则,这种绿色建筑设计理念,必定将成为未来建筑设计的发展方向。
2.绿色建筑设计的概念和特征
2.1绿色建筑设计的概念
所谓“绿色建筑”是指规划、设计时充分考虑并利用了环境因素,施工过程中对环境的影响最低,运行阶段能为人们最大限度提供健康、舒适、低耗、无害空间,拆除后又对环境危害降到最低的建筑。因此,”绿色建筑”可以理解为在建筑寿命周期内,通过降低资源和能源的消耗,减少各种废物的产生,实现与自然共生的建筑。是指以消耗最小的能源、资源与环境损失,换取最好的人居环境的建筑。绿色建筑能为人类提供―个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,同时能实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境。它是实现“以人为本”、“人一建筑一自然”三者和谐统一的重要途径,也是我国实施二十―世纪可持续发展战略的重要组成部分。
2.2绿色建筑设计的特征
首先,绿色建筑没计应该有节能的特征。这是绿色建筑最重要的特征之一,体现的是人与自然地和谐相处,通过科学合理的设计,最大限度地利用环境中的太阳能、风能、地热能、生物能等天然能源和可再生能源。降低对对自然有污染的传统火力发电电能的利用,防止污染。其次,绿色建筑还应有环保的特征。绿色建筑从最开始的设计,到后来的施工和最后的拆除,都应该注重对周围环境的保护,合理利用土地资源,使用无污染的建筑材料。再次,绿色建筑的舒适安全特征,绿色建筑强调的是以人为本的建筑理念,建筑内部的布局设计应该注重安全性,同时要有良好的采光和通风设计。绿色建筑设计应该遵循以上概念和绿色建筑设计的特征进行合理的设计,充分体现绿色建筑设计的人性化和环保性。
3.绿色建筑设计的常见方法
3.1绿色建筑设计的前期策划。鉴于绿色建筑设计的人性化,绿色建筑设计应该是在设计师和用户共同策划下完成的。设计师要充分考虑绿色建筑的环保性和节能性等特点,进行初步的设计,设计初步定稿之后还要充分听取用户对于建筑设计的要求,做到设计的人性化。同时还要保证项目的设计要经过广泛的论证,这样才能保证设计方案的优化,在设计决策阶段解决问题。
3.2绿色建筑方案设计中的重点方面。最大限度地利用自然资源,如自然风和自然光。在进行建筑设计时要考虑建筑长期的成本计算,而不仅仅只是考虑工程本身所花费的成本。要考虑到绿色建筑后期对材料的回收利用,要最大限度地满足住户的舒适度,必须要考虑到适当的生态策略技术。允许在设计阶段有不同的设计方案,在选择设计方案时要协同各设计方案的优点,取长补短,力求使设计方案最佳,在设计时要考虑为群众设计活动场所。
4.绿色建筑设计的设计要点
4.1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―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。
4.2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、多投人,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。某种建筑平面或户型在―个地区也许是适合气候特点的典范之作,而搬到另―个地区则会成为最蹩脚的抄袭。
4.3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―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和协调,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。
结束语
绿色建筑在科学发展观的指导下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。
参考文献:
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[4]李雪平.浅议绿色建筑设计[J].工业建筑,2006(36)
篇6
关键词:住宅;节能技术;绿色节能
引 言
我们所谓的建筑就是人们为了改善自身的生活环境所产产生的遮蔽的地方,建筑的主要目的就是为人们提供适宜的室内环境。建筑就是利用自然环境和资源,运用人们的技术和手段,建造满足人们生活的住宅。随着社会不断地发展,人们对住宅的建造的要求越来越高,导致了建筑越来越多,因此住宅建筑绿色节能设计的研究就显得越来越发的重要。
1 绿色节能住宅设计的必要性
建筑活动使用的自然资源占据人们使用资源的40%,建筑使用的能量占使用总量的40%,而大量使用资源和能量却造成了大量的垃圾,建筑垃圾也占人类产生垃圾的总量的40%,因此,我们在建筑领域实施绿色节能尤为重要,我国人口众多人均使用资源很低,大大低于世界的平均水平。我国正在快速的发展,各项技术飞快的进步,而这些快速的发展是建立在增加能耗的基础上的,这种的发展模式加剧了当前环境和能源的危机,这更使资源和能量危机加重。在建筑领域中,遵循可持续发展原则,进行住宅建筑绿色节能设计,将对人类实现永续发展发挥极其重要的作用,而且我们也非常的需要坚持可持续发展。
2 绿色节能住宅设计原则
2.1 和谐发展的原则
要做到绿色节能住宅,就要做到人与自然和谐的发展的原则。住宅建筑物是自然界重要的组成的一部分和自然界的其他事物形成了一个整体。住宅建筑和自然界的其他事物是有着重要的制约关系。因此,这就要求我们在建造住宅的时候,把自然因素考虑进去,从而让人文环境与自然环境能够得到相互的融合在一起,并达到平衡的状态。此外,我们要做到绿色节能建筑,还要考虑人文因素。因地制宜以本地文化为主线,使用住宅建筑的材料和资源,做到绿色的建造住宅。
2.2 健康舒适的原则
要做到建设绿色节能住宅就要做到健康舒适,住宅在做到绿色节能还要要求人们住着舒适,这就是住宅设计最大的原则,我们充分到考虑到这一点的时候,我们要采用节能和环保的材料,以确使人们能达到最舒适的状态。在设计住宅时,要考虑供暖、采光、降温、通风以及污染处理等问题,从而达到人们对住宅绿色节能的要求。
2.3 合理利用的原则
要做到绿色节能就要做到合理利用,高能耗,低效率的现象在我国建筑业普遍存在着,我们在建筑上存在着许多的浪费,如果资源浪费这一问题得不到解决,那自然环境会的得到破坏,为了解决这个问题,我们在设计住宅时,必须采取最佳的方案,使资源得到充分的利用,提高资源的利用率,使高的能耗得到控制,在设计时,要水、电、取暖、制冷等高能耗环节,我们要特别注意。在合理利用能源的环节上要不断的开发新的技术和能源,建筑材料选取时应考虑可循环利用和重复利用,这是鼓励建筑材料的回收利用,从而使能耗得到更合理控制,减少对自然环境的破坏,做到任何自然地和谐相处。我们合理利用就是对子孙后代负责,因此,绿色节能的和利用非常的重要。
3 绿色节能住宅的设计策略
我们建筑节能环保的建筑标准节能环保建筑的标准应该统一的,节能建筑应充分利用阳光、雨水等可再生的绿色能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向,所以我们要注意以下几点:
3.1 复合节能墙体绿色节能
我们应该注意住宅墙体的节能。如果墙体采用内保温复合墙体,复合节能墙体通常由传统的墙体的材料与绝热材料或是一些新型墙体的材料复合而做成。然而就保温的材料而讲,设置空气层是一种非常好的办法。在住宅的绿色节能设计策略当中,我们就经常用空气隔离层,它不仅可以保温隔热,还可以液体水分的毛细渗透,从而防止保温材料受潮的功能。从而导致外侧墙有一定的吸水的能力,墙的内表面经常因温度低而出现的冷凝水,这样就可被结构材料吸入,使冷凝水不断向室外转移和散发。保温隔热层是节能墙体的主要功能组成部分,我们墙体常用的绝热材料包括有机、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,我们都应该采用挤塑型聚苯板(XPS)作为保温材料。
3.2 屋面空间绿化节能
说到住宅的绿色节能就不得不提一下屋面空间绿化节能,屋面空间绿化就是利用绿色植物的光合作用能力,针对不同的太阳辐射,在屋面种上不同品种的植物,从而使屋顶的室外综合温度大大降低了。我们还可以利用植物培植基质材料的热惰性和热阻,这样我们就可以降低内表面温度,从而减弱了对顶楼的热传导。据专家表明,我们在住宅种植植物比那些没有种植植物的普通屋面的表面温度低2.8~7.7℃。同时,绿化的屋面在城市的住宅广泛的应用,在高空看来,每个城市都是一个美丽的大花园。高低错落的大花园降低噪声,提高节能率,改善生态环境。因此我们应该知道屋面空间绿化节能对住宅建筑绿色节能设计的研究是尤为重要的。
3.3 太阳能的利用
21世纪,太阳能快速的发展。太阳能是一种天然的洁净新能源,太阳能在住宅建筑被广泛地使用和推广。这几年来,太阳能更是被快速应用,现在太阳能不再只是以前的“补充能源”了,慢慢的向“替代能源”一步一步的发展。随着太阳能热水器经过多年的发展,慢慢的走进了千家万户,受到许多人们的喜爱和欢迎。加上政府的支持,太阳能热水器有了广阔的市场,还有太阳能的使用效果,淋雨的费用和投资回收周期也是非常好的。此外最大的优势就是成本的优势。但是太阳能热水器有破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。这些问题是需要我们亟待解决的。要解决这些问题就得把太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,要求设计师在设计时候,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。我们还要更好的推广太阳能热水器,让更多的人使用,这样就可以节约资源和能量。这是建筑绿色节能的发展方向。
4 结束语
住宅建筑绿色节能设计的研究对于降低建筑能耗有着重大的意义,可以实现城市建设可持续发展。我们还得跟随世界绿色建筑生态节能发展的大趋势和大潮流,把握好机会,迎接新的挑战,不断进取,把绿色建筑的生态节能设计做好。要想改善人居环境,要想改善中国住宅建筑业,就应该为合理利用资源,多采取绿色节能技术,保护生态环境。虽然我国的绿色建筑还处在发展的初级阶段,与发达国家还有一定的距离,但是只要我们不断的研究能源、使用新技术,并随着时代的变化不断进行完善,在不久的将来一定能够取得较好的发展。我们应建立在“以人为本”的建筑设计前提下,在有限的资源环境下,采用一些绿色节能资源,建立一个更加美好、舒适、经济的人居环境。
参考文献
[1]谢仰坤.绿色生态节能建筑设计刍议[J].沿海企业与科技,2009.(12).
[2]高鹏.绿色建筑设计方法探析[A].土木建筑学术文库(第14卷)[C].2010.
[3]佚名.给予住宅节能设计的探讨[A].建筑节能设计论文住宅建筑节能论文[C].中国学术期刊网,2012
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[关键词]住宅空间仿生原理仿生设计 绿色设计
中图分类号:TU725 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0199-01
一.研究中国住宅仿生设计的目的和意义
1.目的
住宅仿生设计能对住宅空间进行更加合理的分配,仿生设计能体现了人们对自然世界的追求,体现了对大自然的畏惧之心。仿生设计能够更好的促进人与建筑,人与自然之间的交流,对住宅空间的结构、功能、材料、光照等更加有效的利用,实现仿生设计与绿色设计的结合。
2.意义
随着时代的进步物质消费已经不仅仅是人们所追求的消费模式,更多的是心理需求的消费。优秀的住宅仿生设计能引导人们更多的去体验大自然,使得人们从冰冷的飞机、火车等高科技产品中脱离出来,摆脱机器的呆滞和钢铁的冷漠。优秀的住宅仿生设计能创造出人与自然界的更好融合,让人在这种居住环境下能与自然和生活有和谐共生的感觉。仿生物形态的设计是在对大自然奇妙的生物体,包括动物、植物、微生物、人类等所具有的典型外部形态的认知基础上,寻求对住宅居住空间环境的突破与创新。将仿生设计与居住空间环境的结合,不仅仅能将自然与居住环境、家居环境的融合,也是为了让人们享受自然与生物带给人们的神奇,提升居住空间的趣味性。
二.对中国住宅仿生设计的阐述
1.住宅仿生设计内涵
住宅仿生设计的内容是在对住宅空间内生活乐趣、生活意境的追求。人与自然和谐共生的设计理念。使得住宅设计从“量变”到“质变”的过程。健康、舒适、安全、经济的住宅也是建造师必须妥善解决的重任。
2.住宅仿生设计的特点
(1)节能。生命来自于自然,但自然高于生命。随着现代工业化的日益发展能源的剧烈消耗已经不容在忽视。住宅仿生设计利用建筑空间本身的特征与太阳光照保存最佳角度,使得光照更大的高效利用。利用建筑空间本身的特征实现风能与水资源的再利用。从而更高效的实现自然资源的再利用,住宅仿生设计有三个特点:
(1)节能;
(2)环保;
(3)舒适。
3.住宅仿生设计的灵感来源
(1)大自然
或许是出自于对大自然的畏惧或是人类对大自然的向往,大自然自古以来就是画家、工匠、设计家的灵感源泉。大自然四季更迭、变幻莫测,正如蒂芙尼创始人查尔斯路易斯蒂芙尼所说的“大自然是我们最好的设计师。“而品牌的历代大师史隆伯杰、柏瑞迪、毕加索等人则将自然之美定格于设计之中”圣家族大教堂又简称为圣家族教堂,由西班牙著名设计师、建筑师安东尼奥高迪设计,高迪曾说过“直线属于人类,而曲线归于上帝”在大自然中是没有直线存在的,是无处不在的优美曲线。圣家族教堂的设计灵感正是来至于大自然最后让建筑回归于大自然。
“中国画里乡村”宏村是一座仿生学建筑牛形水系的古村落,有八百多年的历史。人居与自然的巧妙结合,山水间衬托着徽派建筑的精与巧,构成一幅完美的中国山水画。
(2)生物的生命结构
正是人们畏惧自然,憧憬自然.所以仿生设计已经越碓匠晌未来生活的主流方向,住宅仿生设计绿色设计,而绿色设计最主要的方向就是节能和能源再利用,在空中收集的雨水能再利用?这是真的呢~受沙漠甲虫崎岖不平的壳、仙人掌上刺的不对称结构和猪笼草光滑表面的启发,哈佛大学的研究人员,结合多种生物体的特性设计出一种高性能仿生材料,可更为有效地从空气中收集水,不仅解决了干旱和缺水的需求同时也为仿生住宅设计的发展趋势提供了更有力的证据。
四.仿生住宅设计的未来前景分析
1.分析现代的家庭居住空间现状
随着社会经济、文化的发展,居住空间环境已经越来越不能满足现代人们日益增长的需求,在大多数的社区商品房中,住宅面积有限、使用功能不能满足居住者的需求,住宅空间缺少个性化。我参考了许多文献和做了充分的调研总结了仿生住宅空间环境现状的特点
(1)设计风格的个性化与多样化
(2)居住空间的合理利用,空间功能更加完善
(3)对居住用户的心里需求
2.分析仿生住宅设计的优缺点
优点:
(1)能合理的分配功能与住宅空间的最大化
(2)能培养个人与大自然的交流同时节能环保
(3)能通过模仿学习生物的结构使得住宅空间更加合理化
(4)能增进人与人、人与自然的融合性
缺点:
(1)前提投入和研究造价过高
(2)因为造型的特殊性导致施工不宜把控
(3)与周围环境的协调性不一致
3.分析仿生住宅设计的未来
随着当今社会政治、经济、文化的发展住宅仿生设计风格不仅仅能满足人们对住宅空间设计的要求,同时也是满足大自然对住宅空间的设计要求,住宅仿生设计是更能反映出人们适应时代的要求。住宅仿生设计的未来是会有很多的曲折与困难,但是我相信住宅仿生一定是未来住宅空间设计的需求和趋势。
五.结语
最后,在此谢谢顾逊老师,在顾老师的帮助下顺利完成毕业设计和毕业论文,正是顾老师对我们严格要求和对论文和我个人认真负责的态度认,让我不仅仅顺利完成了论文同时也对于设计有了更深的了解和启发,的帮助使我收益匪浅,谢顾老师对我的辅导。
在论文的写作过程中顾老师帮助了我解决了很多的困惑和难题论文能够及时完成在这里标示由衷的感谢。
参考文献
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[6] 周燕珉,林菊英.节能省地型住宅设计探讨――“2006全国节能省地型住宅设计竞赛”获奖作品评析[J].世界建筑,2006,(11):122-127.
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[8] 尹思瑾.人・情・环境与现代室内设计(之三)[J].室内设计与装修,1995,(04):13-15.
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关键词:教学楼,热环境,热舒适感觉,节能措施评价
Abstract: lingnan region unique climate characteristic of the area to energy saving design means and other areas in China is not the same. The teaching building is in use and other public buildings significant different characteristics in the most LengYue-as well as the ReYue basic no use, in the use of working days, a long time in the process of using thermal perturbation personnel. Guidance of this area energy-saving design, should give full consideration to regional climate characteristic, make full use of climate resources.
Keywords: teaching building, hot environment, thermal comfort, energy saving measures evaluation
中图分类号: TU201.5 文献标识码:A文章编号:
建设节约型校园对于我国建设节约型社会具有重要的试验和创新价值。校园建筑节能是建设节约型校园的重要步骤。本文通过对高校校园建筑的发展趋势,以及广州地区校园建筑热环境、光环境特征的总体分析,归纳了校园建筑功能、美学、文化、环境舒适等多方面需求。建筑师既不可只考虑美观而忽视建筑节能和热环境舒适性,也不可单纯强调热环境舒适性而降低建筑的文化内涵。
要实现在校园建筑设计中实现功能、文化等需求与节能、舒适需求的有机协调,一个重要问题是如何在建筑设计过程中进行科学的设计决策,以将技术方法与建筑设计要素有机结合,并针对校园建筑的文化、功能特点进行优化设计。因此不能单纯依靠新技术的应用来加以解决,而需要从设计策略、设计程序、设计观念等多个层面对现有建筑设计决策过程进行分析和改进。
近些年来,我国高校新校区的建设呈现出一派前所未有的蓬勃发展景象,高校新校区的建设一方面带动了所在地区的发展,另一方面,也难免对其所在地区的生态产生影响。在人与自然和谐发展大力提倡的今天,高校新校区生态方面的规划和设计受到了众多专家学者的关注。“大学校园是城市设计的实验室”,对高校校园建筑热环境及相关设计策略的分析,不仅对改善高校建筑环境质量和建筑节能具有重要意义,同时也可作为城市建筑节能的实验性研究。在高校校园建筑新建或改造项目中,建筑方案设计与建筑节能新技术的结合还很不够,建筑设计还主要集中于建筑形式的创新和建筑空间的塑造方面。建筑节能工作还仅限于进入扩初阶段以后通过新设备和新材料的应用来保证建筑的相关性能,而很少在概念设计或方案设计阶段就加以综合考虑。 近年来,人们在室内的时间越来越多,建筑室内环境问题己日益成为全社会关注的热点问题。然而大部分研究只是针对办公楼等空调建筑,对教育建筑室内环境的研究少之又少。
现代教学建筑的设计已趋于系统化、成熟化。根据现代教学的特点和教学方式的不断改进,组团式成为教学建筑的主要布局方式,采用统一的柱网、模数化的开间的通用教室也越来越常见。各教学楼通过连廊相接,公共交往空间的塑造也成为现代教学建筑设计的重点之一。同时在当前的经济条件和管理条件的限制下,大部分教室没有空调设备,或空调设备不运行。
1) 教学建筑在使用上也相当具有特殊性,主要表现在:
2) 一年中有寒、暑两个假期,在最冷月以及最热月基本无人使用。
3) 工作日的使用时间较长,包括学生上课时间以及自修时间,因此一般考虑早晨7点~晚上10点都有人在室内。
4) 人员热扰大。与建筑类型相似的办公建筑相比,教学建筑的内部人员热扰要大很多,这会导致建筑内部温度升高幅度较大,增大空调的冷负荷。
5) 对光环境质量要求高。教室内要求有足够的天然采光,但要避免因为阳光直射而产生的眩光;而由于绝大部分的教学建筑不会采用昂贵的玻璃幕墙作为建筑外墙,其窗墙面积比一般不超过0.5。
在国内,很多高校在校园建筑的新建和改造项目中积极应用各种绿色建筑相关技术,其中,清华大学、同济大学、山东交通学院和山东建筑工程学院分别结合本校研究特色进行校园节能示范建筑。四个学校的示范建筑都综合应用了多种绿色节能技术,技术涵盖了建筑设计、围护结构保温、室内环境控制、能源综合利用、采光照明技术和自动控制与测量技术。
但国内对校园低能耗建筑物理环境的研究还不多,其中有万澧等对上海高校校园建筑热环境性能分析和建筑设计策略进行了研究;胡帆等对长沙地区高校教学楼低能耗优化设计进行了研究;曾琦芳对高校新校区生态网络系统构建方式进行了研究;陈洋等对中国高校生态可持续教育模式进行了探索和研究;齐百惠等对岭南地区夏式遮阳方式进行了模拟研究和评价;郑智娟等对岭南地区教学建筑进行了节能设计分析等。
国内对建筑热环境舒适度的实测研究比较多,但是针对校园建筑的热环境实测相对较少,其中夏博等在2002年对西安高校夏季热舒适环境进行了现场实测;葛翠玉等在2003年对西安建筑科技大学图书馆夏季温湿度进行了现场测试;杨薇等在2005年对长沙某大学校园建筑春季室内热舒适进行了现场调查。从方法上看,葛翠玉等以室内温度作为热环境主要指标进行测试和分析;夏博和杨薇等都对室内热环境相关物理环境参数进行了现场实测结合主观问卷调查,计算室内热舒适度PMV-PPD值,从而对建筑热环境水平进行评价。
对国外来说,从20世纪后半叶,开始涌现出一批优秀的建筑师,以伦佐皮亚诺为代表的绿色派,诺曼福斯特为代表的高技派,以及后来的杨经文,托马斯赫尔佐格等等,不管其采用的方式手段如何,他们都在实现一个目的,那就是用生态设计的思想,让我们的建筑,减少能耗,节约资源,适应自然。其中马来西亚的杨经文和印度的查尔斯•柯里亚,为热带地区生态建筑的发展做出了杰出贡献。
总的来说,未来的高校教学建筑设计,应该通过理论分析和实证研究,从设计策略、设计程序、设计观念等多个层面对高校校园建筑热环境设计的一般规律进行总结;应该提出要实现建筑设计与建筑节能技术一体化,不仅需要具体的技术支持,同时需要更新现有的建筑设计观念,并对现有建筑设计方法进行研究和改进,以适应未来绿色校园的发展要求。
参考文献:
1)万澧,宋德萱.上海高校校园建筑热环境性能化评价与建筑设计策略初探—以同济大学C楼为例[D].同济大学硕士论文.2008
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关键词:速成墙板,新型墙体,环保,节能
如今,环保已经成为全世界人类普遍关注的话题。据美国的一项调查显示,室内空气中可检测出500多种挥发性有机物,而在众多室内污染源中,建材是最大的污染源,已严重威胁人们的身体健康乃至生命安全。人们期盼着环保节能型绿色建材的大力开发和应用。
世界上许多国家在20世纪二、三十年代已着手墙体材料的改革,逐步推动墙体材料的环保化。我国的政策导向也是禁用实心黏土砖,发展新型墙体材料产品,这也被各地设计施工单位、房地产开发商等广泛接受。但是,这种产品替代不能只追求形式上的“禁实”,而应注重替代产品质量和功能的提升。鉴于此,建设部、国家经贸委等联合,《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》,通知中明确指出:逐步限时禁止使用传统的实心黏土砖。各地也在采取相应的措施,抓紧做好实心黏土砖的替代材料及制品的衔接工作,积极推广采用新型建筑结构体系及与之相配套的新型墙体材料[1]。
1 石膏作为新型墙体材料的可行性
随着生态建筑和绿色建材概念日益为人们所接受,以石膏为主体的绿色建材在我国也越来越受到建筑业界的关注,这是因为:第一,石膏是一种公认的绿色建材。石膏建材制品对人体无害,在长期使用过程中不会有任何有害气体释放;同时,石膏具有无放射性、没有重金属的危害。而且石膏可入药,也可做食品添加剂。第二,我国天然石膏资源十分丰富,储量居世界首位。第三,由于我国环境保护的迫切性,大量化学石膏(磷石膏、脱硫石膏、钦石膏等)的处理已成当务之急。发展石膏建材可以将化学石膏变废为宝,增加了其利用价值。石膏建材废品经处理可以回收循环利用。
因此,无论是从生态建筑、环境保护,还是从资源开发和化学石膏的综合利用来看,石膏建材在我们国家都是一种应该大力研究开发的绿色建筑材料。
2 玻璃纤维石膏空心墙板与速成建筑体系简介
2.1 新型速成墙板的概述
速成墙体是由专门的生产设备采用熟石膏、玻璃纤维及适量的防水添加剂加工而成的大规格空心墙体,成品的标准规格为12m×3m(宽×高),厚度为120mm,使用时可以根据需要切割成不同的尺寸,如图1所示。
空心墙体两侧的肋厚13mm,中间的肋厚20mm,孔洞与孔洞中心之间的距离为250mm,孔洞的尺寸为230mm×94mm,图2为切割成高度为360mm的空心速成墙体,图3为空心速成墙体横截面的细部尺寸。硕士论文,新型墙体。
图3 墙板尺寸详图(mm)
2.2新型速成墙板的生产工艺
速成墙板生产线主要工艺流程采用电脑自动控制系统完成,根据生产工艺流程、生产车间各部件的布置以及实际操作的需要,配置各系统控制站,各控制站完成对其所控制范围内的生产流程的操作与鉴定,并能完成数据、图形及状态的显示,实施必要的过程控制等功能,生产该种速成墙板的工艺流程示意图如下[2] [3]:
搅拌石膏 —→浇注第一层石膏—→ 抹平第一层石膏—→ 往第一层石膏上铺绞碎的玻璃纤维—→ 将玻璃纤维滚压入石膏—→ 在有绞碎的玻璃纤维的石膏上每隔一个插一个板芯—→ 铺上第二层铰碎的玻璃纤维—→ 捣实第二层玻璃纤维—→ 插另一块板芯—→ 浇注第二层石膏—→ 铺最后一层玻璃纤维—→ 将最后一层玻璃纤维滚压入石膏—→ 用刮板将石膏表面抹平二到三遍—→ 墙体初凝前最后刮一次—→ 石膏板进一步硬化—→ 将板芯从石膏板中抽出—→ 伸出两个墙体支撑架支撑住墙板—→ 将工作台倾斜85度—→ 将石膏板从倾斜的工作台上搬运至存储架上或干燥间内—→ 彻底干燥后即可使用。
2.3 新型速成墙板的技术指标
2.3.1 面密度
面密度,即墙板每平方米的重量。硕士论文,新型墙体。空腔速成墙板的面密度为40 kg/m2,作为填充墙来说,这是非常理想的数据。从文献[6]及有关资料查得,目前工程中常用的GY板的面密度为110 kg/ m2,泰柏板为95kg/ m2,双面抹灰的加气混凝土砌体240厚为248kg/ m2,GRC板为48kg/m2。前三种材料价格与速成墙板相差无几,GRC板则比速成墙板高约10元kg/m2。由此可见,作为隔墙来使用,速成墙板具有质量轻、价格低等优点。
该种空心玻璃纤维石膏墙板灌孔后用作承重结构,施工速度快,安装方便,如果灌孔的同时在空心石膏墙板的空腔内布置竖向钢筋,那么该种新型石膏墙板就被称为配筋灌孔速成墙板。
填充混凝土后的速成墙板的面密度为250 kg/ m2,可以作为承重墙。而一般的240厚实心粘土砖砌体双面抹灰后的面密度为524 kg/ m2,240厚多孔粘土砖砌体双面抹灰后的面密度为420kg/ m2。因此,灌孔速成墙板无论对降低建筑物基础成本,还是减少地震作用,都是非常有利的[4]。随着实心粘土砖的禁止使用,灌孔速成墙板将成为承重墙的替代材料之一。
显而易见,无论作为填充墙,还是作为承重墙,速成墙板都有着其它材料不可比拟的优势,它更符合轻质高强、质优价廉的选材标准和材料发展方向。
2.3.2承载能力[2]
120mm厚的速成墙板直立状态时每米宽度的竖向承载力称为线承载力。根据澳大利亚RBS公司提供的试验资料,空腔速成墙的线承载力为60KN/m,填充C30混凝土的墙板,其线承载力为750KN/m。硕士论文,新型墙体。按照6层住宅计算,底层最大荷载约为172kN/m。可见,灌孔纤维速成墙板原理上可以用于多层住宅而满足竖向承载力要求。目前国内以灌孔速成墙板为主要承重材料的建筑,天津已做到了六层。硕士论文,新型墙体。
山东建筑大学结构试验室已做了大量关于其竖向承载力的试验。试验表明,作为承重结构,其承载力完全满足要求。
2.3.3 耐火性能
由公安部天津消防科学研究所提供的检验报告显示,空腔速成墙板的耐火极限不低于83分钟,燃烧性能A级,为非燃烧体。文献[5][6]中均规定,一级建筑物房间隔墙的耐火极限为0.75小时,非承重墙、疏散走道两侧隔墙的耐火极限为1小时。硕士论文,新型墙体。显然,空腔速成墙板作为隔墙是满足防火要求的。
对于孔内灌注混凝土的速成墙板,RBS公司提供的资料为,其隔火率为4小时。我国建筑防火规范规定,一级建筑物防火墙的耐火极限为4小时,承重墙、楼电梯间墙为3小时;高层民用建筑防火规范规定,一级建筑物防火墙的耐火极限为3小时,承重墙、楼电梯间墙和住宅单元间墙为2小时[5][6]。显然,灌孔承重墙体也满足我国现行防火规范的要求。
2.4 新型速成墙板的环保、节能效益
2.4.1 速成墙板的主要成分为石膏,这就从根本上肯定了这种板材的绿色环保价值。它不含任何粘土成分,而石膏可回收利用的特点更加确定了其节约能源、符合可持续发展战略的优势。而其巧妙的大孔构成,可方便地填充各种轻质材料来满足保温、隔热、防火、隔音等使用要求,从而替代其他或昂贵或笨重的填充材料;若填充混凝土,则可用做承重墙,从而彻底淘汰粘土砖,节省耕地,保护土地资源。
2.4.2 如果能综合利用化学石膏,则可解决我国大量化学石膏堆弃所造成的占用土地、污染环境等问题。
2.4.3 速成墙板可方便地用于钢框架结构,由于其具有自重轻,施工方便等特点,在工程中不仅能节省钢材用量30%,而且能缩短施工工期,这都直接创造了效益。
2.4.4 速成墙板仅120mm厚,在建筑面积不变的情况下,可增大使用面积8%~10%,这无论对消费者还是开发商而言,都是巨大的诱惑,能够促进房屋的销售和开发。
除了上述几项性能优势外,速成墙板还有消能减震、制作方便、用途广泛、标准化生产、建筑速度快、方便穿设管线、降低投资等优势。速成墙板的开发应用,可以节约土地、保护国土资源、节约能源、减低能耗、综合利用工业废料、保护环境,符合可持续发展的需要。它将会带来巨大的经济效益和良好的社会效益[2][3]。硕士论文,新型墙体。
3 玻璃纤维石膏板在建筑结构应用中的发展和研究现状
速成墙板(Rapid Wall)是澳大利亚速成建筑有限公司(RBS)于1990年开发的专利产品,是一种防水玻璃纤维轻质石膏空心大板。在孔腔中浇筑混凝土,既可以作为垂直结构构件承受竖向荷载和水平荷载,又可以作为现浇密肋梁楼板的模板,与钢筋混凝同工作,构成楼板。
该种墙板在澳大利亚的应用已经相当成熟。RBS建筑体系作为一项新技术在澳洲得到推广应用,目前占有澳洲建筑市场5%左右。主要应用在低层、多层以及小高层民用建筑上,包括:公寓、住宅、各种类型的townhouse ,以及超市、图书馆、音乐厅、电影院等商业建筑和公用建筑,厂房、仓库也有一定规模的应用。
这种房屋的优点在于浇筑混凝土不需要模板,墙板表面光滑洁净,便于室内装饰装修,施工速度快,房屋的有效使用面积大。但作为一种新型的承重结构体系房屋,还有许多技术问题需要作进一步研究,包括如何分析房屋的内力、如何验算墙体的承载力、房屋的抗震性能怎样以及构造措施等。目前对于这种承重墙板房屋的研究还不是很多。为了使速成墙板建筑体系能够替代砖混结构体系,实现速成墙板在我国的推广应用,尚需进行大量的试验研究。
3 结语
鉴于以上的叙述,玻璃纤维速成石膏墙板具有较好的环保、节能效益,在未来的住宅结构体系中有着广泛的应用前景,有必要对其进行系统的试验和理论研究。为建筑行业带来巨大的经济效益和良好的社会效益。
参考文献
[1]郑树海,混凝土灌芯速成墙板偏心受压性能的试验研究与有限元分析[学术论文]天津:天津大学2004年1月1-2。
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【关键词】建筑;节能;设计
所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的能耗降下来的新的设计方式。
一、对于绿色节能的主要概述
(一)绿色建筑的节能设计本身就是较为复杂的一项工作,它所涉及的范围比较广,包括生态技术、生物技术、人文精神、能源策略以及对生态环境的保护等方面。这些方面都与社会经济有着直接的必然关系,从而也促进了生态产业以及经济循环等方面的持续发展。所以,在当今的建筑设计中,它是具有综合性的一项设计工作。现代建筑的绿色节能设计要解决的主要问题就是建筑物与居住环境二者之间的关系。因此,在进行设计时,必须要以建筑设计作为主导思想,同时也应合理地协调好城市生态问题、景观生态问题、自然资源问题等,也应对结构、环境、材料、热能、生物等方面进行综合的分析研究,在研究的同时也开辟绿色节能设计的新领域。
(二)对于降低污染以及对环境的保护,作为施工企业应重视节能、节约用地、节水以及节约材料等方面的重要工作,同时在建筑行业当中这也是应特别注意的问题。因此,在建筑行业当中,降低污染、保护环境,从而更好地合理利用资源是绿色节能的关键因素;而减少浪费、降低污染才是对环境保护的有利措施。
(三)建筑设备设计应综合考虑
建筑设备之间的热量有时起到节能作用,但是有时候则是冷热抵消。如夏季照明设备所散发的能量将直接转化为房间热扰,消耗更多冷量。而冬天的照明设备所散发的热量将增加室内温度,减少供热量。所以,在满足合理的照度下,宜采用光通量高的节能灯,并能达到冬夏季节能要求的照明灯具。
二、有关节能设计的关键因素
(一)提高隔热与保温的主要性能
a.对于建筑物的围护结构首先要具备的就是保温效能。由于在建筑的外墙耗能当中它可以达到40%左右,因此必须要提高它的隔热与保温效能,这对提高节能减排效率具有重要的意义。由于在不同国家和与不同地区当中存在着一定的气候差异,所以对建筑的围护结构在传热效能方面也会存在不同的要求。如果在较为寒冷的区域,建筑的护结构应具有较小的传热系数,所以就要利用导热系数较小的隔热材料,进而改善建筑的热环境。同时,也应根据建筑结构的位置以及材料的不同,可以利用不同的保温技术,而在这其中最为有效且最简单的就是外墙的保温技术。外墙围护的保温不等于隔热,隔热的主要作用还是为减缓在外墙围护结构当中所吸收的热量向室内传递的速度。一般建筑如果可以达到自然通风,那么外墙隔热系统主要就是为了保温。因此,作为护结构必须要具有相当的时延,从而可以维持表面温度在较低的情况下,也能有效地降低室内的热量。例如,可以在建筑的防热表面利用平滑的浅色装饰材料,或者应用可以吸收太阳辐射率较小的材料。一般来说,屋面的能耗会占到墙体能耗相当的比例,所以,必须要重视墙体保温隔热的性能。
b.由于太阳能是一种洁净天然并且可再生的能源,所以在现代建筑设计当中有着广泛的应用。在高速的经济发展当中,电力、煤矿、石油等方面的供应已经随着需求量的增大变得日益紧张,这也推动了太阳能技术的发展,在一定程度上解决了目前能源紧张的问题。太阳能产品的制造技术已经越来越成熟,得到广大消费者的认可,所以太阳能技术应该具有很大的经济效益。然而,由于目前我国的太阳能产品是以零散的应用与安装为主,所以存在着很多的问题。为了可以更好地解决这些问题,就必须把太阳能技术归纳到建筑的绿色节能设计当中,更加积极地提高太阳能产品的应用率,从而在一定程度上解决我国能源紧张的问题,也将促进建筑节能设计的发展。
(二)利用自然通风
在一般的建筑当中,自然通风主要是通过气流传热,而空气流动主要通过建筑物的窗、门等开口位置所具有的空气压力差传热。出现空气压力差的因素主要体现在两方面,一方面就是风压的作用,另一方面就是热压的作用。热压一般是取决室内外的空气温差,也就是空气的容重差以及高度差。解决热压现象主要可以根据合理的空间布局、合理设计门窗等方法,同时,在建筑的设计当中必须要设置相当数量高窗与低窗结合,从而可以提高进出口的高差,当热空气有所上升时,则由高窗进行排出,而凉风则会进入室内,从而发挥出烟囱效应。但是,当设计中应用烟囱效应时,则必须要把天井设计在其中,或是在楼梯间以及走廊的屋顶设置一个排风的天窗等,从而也可以增加自然通风量。
(三)对室内的布局设计
a.由于对室内房间的合理布局总体上利于室内的自然通风与采光,但因在建筑面积、体形系数以及建筑节地等方面有所限制,所以,不是每个房间都具有良好的通风与采光条件。我国的建筑节能计算主要是通过建筑进行研究的,所以在不同的房间里所应用的性质以及应用的时间也有所不同,此外,对室内的舒适要求也会存在一定的差异。因此,在设计布局时,必须要确立先后的顺序,也就是先从起居室再到主卧室、次卧室以及工作室,最后才是厨房、卫生间。
b.由于门窗设计是建筑围护隔热、保温以及节能中最为薄弱的一个环节,所以增加建筑材料玻璃在热工方面的性能,其主要目的就是为了控制窗表面的温度,防止夏季过高而冬季又会较低的现象。对于门窗洞口的设置一方面要增加室内面积的合理布置从而提高利用率,另一方面也应考虑到穿堂风,防止出现口袋屋式的布局设计。
c.设置厨房与卫生间的排风口时,必须要全面考虑到主导风向以及对邻室的影响作用,从而防止出现油烟的污染以及发生强风的倒灌现象。
d.在进行设计时,必须要正对进风口和出风口的位置,防止出现通风的流线转折,从而提高房间的通风率。如果进风口与出风口具有较大的面积时,则会利于增加通风量。
三、结论
总之,建立建筑绿色节能体系必须以节能的方法以及技术而实现,这也可以作为建筑各个功能的系统以及节能的各种应用技术的综合指导。因此,在进行建筑的绿色设计时,必须要结合我国的建筑国情以及地区的具体实际情况,从而综合地应用节能技术的各种措施,选用合理的设计方案,全面规划,达到节能的效果。
参考文献
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