建筑节能设计论文范文

时间:2023-03-05 14:36:21

建筑节能设计论文

建筑节能设计论文范文第1篇

论文摘要:分析了我国北方农村地区建筑现状,针对农村建筑的特点,提出一些建筑节能设计措施以及能源综合利用方式。强调农村建筑规划体系建立和建筑节能的管理,以期为北方广大农村农民提供一个健康、舒适的节能建筑。

随着现代化建设的发展,我国农民的生活水平不断的提高,他们对自己的居住条件的要求也越来越高。长期以来,我国北方农村地区建筑特点是占地多,建造技术水平低,缺乏科学性,甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求,特别是缺乏统一的建筑规划,能源利用率低,导致其建筑土地利用率低,保温隔热性能差,能耗大,舒适度低。因此,为了提高农民生活质量,应以改善居住条件为重点,科学制定农村建筑规划体系,因地制宜地在广大北方农村地区推广建筑节能技术,发展节能建筑。

1农村建筑节能设计

1.1北方农村建筑现状分析

我国北方地区农村建筑要适应日常居住生活和农副业生产的双重需要,居民建筑类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑类型。长期以来,我国农村建筑大多为个人建造,农民随意建设,农村建筑缺乏规划和设计,造成建筑的功能划分不合理,用地浪费。在房屋建设的过程中,由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,致使其建筑能耗大,不利于节能。

1.2建筑规划布局

我国北方农村大多地区冬季寒冷,夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势,根据当地的气候特点,合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时,要充分考虑当地农民的生活习惯,合理地安排建筑物功能分区。

1.2.1建筑选址应避免在山谷、沟底等区域,这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应,会使其能耗增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件,选择最有利的自然采光和通风的区域,注意冬季防风和夏季有效利用自然通风,减少能耗。

1.2.2建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式,减少建筑体系系数,有利于降低建筑能耗。

1.2.3根据当地农民生活习惯,将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向,饲养室、农副产品加工室宜布置在北向。

1.2.4规划中应注重绿化环境。绿化可以改善建筑群体的气候条件,可以调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声,是优化建筑室内环境、减少建筑能耗的有效措施。

1.3建筑围护结构节能设计

1.3.1外墙

外墙散失的热量约占整个围护结构总能耗的25~28%,因此应在寒冷地区的北方农村建筑外墙设计中应采用外墙外保温。依据当地已有的原材料,合理选择建筑外墙材料,推广使用空心砖或混凝土空心小砌块等节能砖。同时在建造时灵活选取构造措施,利用农村地区容易获得的材料(稻壳,麦秸等)作为外墙保温材料,使外墙获得良好的隔热效果。

1.3.2屋面与地面

北方地区农村建筑屋面散热量占总散热量的15%左右,地面约为6%。在屋面建造时应采用坡屋顶,设置架空层或平屋顶,设置吊顶层。选用导热系数小,吸水率低,易于就地取材的保温材料。重视地面保温,在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料,并注意地面防潮设计,减少地面散热量。

1.3.3门与外窗

长期以来,北方农村建筑的门窗建造较为简陋,大部分为单层,而且密封性较差。外窗的热损失量,约占整个房屋的30%。为了减少外窗的热损失,在满足自然通风和采光的要求下,减少窗墙比,应采用双层窗或单框双玻璃窗,增强其密封性,以此来提高窗的总热阻。外门应采用双层,若采用单层应作保温处理,提高外门的隔热性能。尺寸较大的门窗应在室内加装门窗帘,也有利于减少门窗的热损失。

2能源的综合开发与应用

2.1太阳能开发与应用

北方农村地区有着丰富的太阳能资源,建造太阳能综合利用建筑,在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。特别是近年来太阳能低温地板辐射采暖系统的应用,适合应用在无集中供暖的农村建筑。在过渡季节,利用太阳能热水还可以强化自然通风。

2.2沼气开发与应用

沼气是一种清洁的可再生能源。在北方广大农村地区各种农作物的秸秆,牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料。沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题,也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用。另外沼液和沼渣可以作为有机肥料,施在农田和果园里。沼气建设与种养殖业结合,通过资源的优化配置,延伸了经济链,使能源得到有效的循环利用。目前我国农村大多采用单户的沼气建设,受技术条件的限制经常沼气产量不足,而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施,集中管理,有效利用资源,这样能使沼气设施能源利用率高,便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。2.3其他能源的开发与应用

我国有着丰富的浅层地热能源,在北方农村地区可以开发利用当地的地热资源,为集中规划建造的村镇建筑群提供热源,宜于集中热水供应和采暖设施建造,从而节约燃料的使用。在北方农村的一些地区风能资源也较为丰富,利用其建造风力发电,供应日常的生活和照明用电,既方便又廉价,节约用电。

3农村建筑节能管理

农村建筑的节能不仅仅是在体现在节能设计,节能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑节能管理机制,是落实建筑节能规划设计的前提。首先,在新建农村建筑时应注重改变观念,统一规划建设,进行初期的建筑项目可行性论证报告以及综合利用能源的可行性方案设计。要按照节能设计和规范进行建造,加强节能设计,充分利用当地易于取得的廉价又节能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重农民节能意识培养,统一管理一些集中的公用能源设施,例如集中的沼气设施或采暖系统。

4结束语

目前,在我国北方农村地区由于经济条件的制约,多数农村建筑未能使用节能设计,这就需要国家和当地政府提供政策和经济支持,开发出适合在农村地区的廉价节能的建筑材料和能源利用设备,树立可持续发展观念,建立农村建筑规划管理体系,在农村地区大力推广节能建筑,为广大农民创造一个健康、舒适的居住环境。

参考文献:

[1]牛明成,谷延霞,韩璐.新农村住宅节能研究[J].山西建筑,2007,33(22):238-239.

[2]赵续民.寒冷地区农村住宅建筑节能的途径[J].山西建筑,2004,30(9):10-11.

建筑节能设计论文范文第2篇

本文将在总结国际与国内能源现状的基础上,分析建筑节能的必要性与紧迫性,同时通过调研目前国内建筑节能设计实例,评判建筑节能设计的经济效益,希望能够使社会各界意识到,建筑节能不单是发达国家的问题,我国正面临一场真正的能源危机,建筑节能迫在眉睫。

一、国际能源危机加剧

1、能源储量减少,石油仅供开采41年

目前,石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上,其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源统计年鉴的最新数据显示,世界石油总储量为1.15万亿桶,仅供生产41年;全球天然气储量为176万亿立方米,仅供开采63年。日本权威能源研究机构也申明,全球煤炭埋藏量10316亿吨,可开采231年;核反应原料铀已探明储量436万吨,可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年,利用钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年);利用热核反应,海水中的锂能源可开采年限为1600万年。可见,全世界最为依赖的能源——石油与天然气,在21世纪的前半,就将日趋枯竭。科学家们预计2040年石油消费将达到最高峰,2100年石油消费将减少到不足能源消费总量的5%%.而从2050年开始,核能、生物能、水利地热、风力、太阳能的比率大大上升,达到总能源消费的1/3,热核能源将达到总能源消费的1/4.

因此,在世界能源供给结构转轨的大趋势下,不考虑建筑节能而建造的房屋,终有一日会因为没有能源可用,终被社会淘汰。呼吁建筑节能,很重要的一点就在于减少使用石油、天然气等不可再生资源,通过科学合理的建筑节能措施,采用可再生新能源,使建筑可持续发展。

2、能源需求不断增加,价格无法下降

根据美国能源部能源资讯署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”,1999—2020年全球能源消费形势如下:

全球能源总消费量将增加60%,其中亚洲及南美州发展我国家将增长1倍(每年增长4%,相比发达国家每年增长1.3%)。

石油:石油预计增长59%(年增长率为2.2%)。此外,石油将维持占全球能源总消费量40%以上的比例。

天然气:争议较小的天然气将是需求增长最快的能源,预计增长一倍。天然气占全球能源消费量比重也将由23%升至28%.

煤:由于空气污染及二氧化碳排放等问题,煤炭占全球能源总消费量的比重将由22%降至20%.

核能:在政治问题影响下,全球核能发展情势尚难确定,但保守估计全球核能消费量将比现在略为增长。

可再生能源(包含大水力):预估将增长53%.但由于现阶段数量过少、成本高、能源密集度低且供应不稳定,所以占全球能源总消费量的比重将由9%下降到8%.不过预计更远的未来,随着技术的进步,比重将上升较快。

以上预测在2004年阿拉伯石油输出国的12月月报中已经得到体现,它指出截止到2020年,世界石油需求量将以年平均1.7%至2%的速度增长,日需求量逐渐从目前的8200万桶到近1.07亿桶。

可见,由于核能与可再生能源的替代性迟迟无法实现,石油、天然气的需求量仍会不断增加,但能源储量是有限的,这种供需关系导致了石油、天然气等能源价格不会下降。

同时,恐怖活动增加了石油以天然气运输风险及成本。自美国发生“9.11”恐怖攻击事件后,全球恐怖活动升温,而保护措施较为不足的石油及天然气供应等能源基础设施成为攻击目标的可能性提高。例如2001年10月斯里兰卡一艘油轮遭受其境内恐怖组织攻击;2002年10月法国油轮在叶门遭受不明攻击;……各国为了预防恐怖攻击,正大兴土木加强能源设施的保护工作,而随着防范设施、人力及保险费用的增加,能源使用价格也面临逐渐上涨的压力。

面临能源价格,尤其是天然气价格逐步上涨,居高不下,很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用,或者售价、租金一降再降的现象。因此,建筑尤其是高层住宅与办公楼、大型共建正面临着一场新的革命,建筑节能节能势在必行。

3、美国企图掌控全球石油供给,强力遏制我国、欧洲的发展

许多石油生产地区,尤其是中东地区,由于拥有全世界2/3油藏,一直存在政治、外交及军事的动乱。在近期较大规模的战争有1980年两伊战争、1990年波斯湾战争、1994年俄国出兵车臣、2001年阿富汗战争和2004年的美伊战争,而其他小型区域冲突也非常多,都是围绕着石油资源而展开的。每次争夺石油资源引发的动荡,使众多石油进口国家经济发展及能源安全受到威胁,牵动整个世界的经济。从这个意义上说,哪个国家能掌握全球的石油、天然气能源,就如同握紧全球经济命脉。

因此,美国攻打伊拉克,拿伊拉克石油做文章,不仅是要赚回为之付出的巨额战争费用,还要建立起有利于美国的世界石油市场“新秩序”:一来拉低美元汇率、弥补贸易逆差、打压欧元;二来美国可以时时掌控我国、俄罗斯、印度等国家石油进口价格与能源供给量,遏制这些国家的经济腾飞。

面临美国今后可能采取的能源阻扰政策,我国除了争取更多的与石油出口国的贸易协议外,能源节约是最关键的一步。

二、我国所面临的能源挑战

1、人均储量少,先天不足,但能耗效率却低。

我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平。2000年人均石油可采储量只有2.6吨,人均天然气可采储量1074立方米,人均煤炭可采储量90吨,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最终可采储量居世界第41位。因此,一旦平均到个人消费量,我国能源并非地大物博,实际上存在先天不足的弱势。

从能源利用效率来看,目前国内能耗高,能源效率低。2001年,我国终端能源用户能源消费的支出为1.25万亿元,占GDP总量的比例为13%,而美国仅为7%.同时,我国单位产品的能耗水平较高,目前8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,而这8个行业的能源消费占工业部门能源消费总量的73%.这造成了很大社会能源浪费。

2、我国成为能源消耗大国,进口依赖度提高。

2003年我国已经成为世界上仅次于美国的第二大石油消费国。全年原油消费量达到2.5亿吨以上。其中全国原油产量约1.69亿吨,进口原油8900万吨,分别占世界石油需求增长总量的41%、32%,约每天60万桶和260桶。

2004年原油消费需求量仍以10%以上的增速增长,约达到2.75亿吨,进口原油数量超过1亿吨。同时,煤炭消耗量占世界总量的40%以上,天然气供暖需求量也一直在增长。预计到2020年,我国石油需求量为4.5亿吨,年均递增12%;天然气在一次能源消费中,所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上;我国对海外能源的依赖程度将达到55%以上。

可见,我国能源消耗需求旺盛的同时,进口依赖度提高,这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升,危及我国能源供应安全,存在较大风险。

3、能源成为我国经济命脉所在,威胁国家稳定安全

2004年全国电荒、煤荒集中爆发。上半年,27个省份全面告急,国家线网被迫拉闸电线80多万次。下半年,今年北方供暖的城市无一例外都面临能源紧张的考验。以吉林省为例,往年到9月底供热企业储煤应达年用煤总量的80%,而今年供热用煤的储量不足40%;长春市每年锅炉供热用煤为306万吨,截至10月底只有总量的40%入库;在吉林市,每年锅炉供热用煤为46.5万吨,今年到10月底也才入库42%;吉林省其他城市同样存在紧缺情况。就连首都北京也难逃厄运。预计北京冬季煤炭需求为1460万吨。受全国煤炭资源紧、运输难、价格高等因素影响,北京市电煤库存一直在警戒线以下运行,到10月底锅炉及民用燃煤库储煤率不足45%.而为防止大气污染,北京城区的燃煤锅炉大多变为燃气或燃油。随着石油价格的上调,北京冬季供暖承受着巨大的压力,2005年3月,北京油价再次上调,93号汽油每升上涨了0.26元。

能源的供给直接影响到人民生活与国民生产。一次拉闸对平常老百姓无关大要,但对于长期依赖电力生产的工厂、企业来说,损失可能是上百上千万;而全国27个省份同时出现问题,这种经济损失就根本无从计算,直接关系到国家经济命脉。而冬季供暖的短缺,导致很多底保户和困难企业失去基本生存条件,威胁到国家稳定安全。

三、建筑节能要求十分紧迫

1、建筑能耗约占社会总能耗的1/3

我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。

2、高耗能建筑比例大,加剧能源危机

直到2002年末,我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。目前,我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑,总量庞大,潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出,仅到2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%.因高耗能建筑比例大,单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨,直接经济损失达70亿元,多排二氧化碳52万吨。如果任由这种状况继续发展,到2020年,我国建筑耗能将达到1089亿吨标准;到2020年,空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力,这将会是一个十分惊人的数量。

据分析,我国目前处于建设鼎旺期,每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而97%以上是高能耗建筑。以如此建设增速,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此,如果现在不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机。

3、我国建筑节能状况落后,亟待改善

在70年代能源危机后,发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术,而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日,我国建筑节能水平远远落后于发达国家。举例说明,国内绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的3.5至4.5倍,外窗为2至3倍,屋面为3至6倍,门窗的空气渗透为3至6倍。现在,欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到每平方米6升油,大约相当于每平方米8.57公斤标准煤,而在我国,达到节能50%的建筑,它的采暖耗能每平方米也要达到12.5公斤,约为欧洲国家的1.5倍。例如与北京气候条件大体上接近的德国,1984年以前建筑采暖能耗标准和北京目前水平差不多,每平方米每年消耗24.6至30.8公斤标准煤,但到了2001年,德国的这一数字却降低至每平方米3.7至8.6公斤标准煤,其建筑能耗降低至原有的1/3左右,而北京却一直是22.45.

建筑节能设计论文范文第3篇

在设计过程中尽管没有可以执行的国家标准,但在设计的全过程中应重视建筑的节能设计,从工艺设计开始注重建筑物的节能。例如,在满足工艺要求的前提下,设计人员应在建筑平面布局、交通用地、安全疏散、使用功能的组合、室内环境的确定等方面进行方案的优化,尽量减少占地,缩短管线减少交通面积,使平面布局更加紧凑合理,减少建筑物护结构的面积,从而减少土建工程量,降低施工能耗,减少采暖及空调设备的用量,以达到节约能源,降低能耗的目的。

如我区大部分地区为严寒地区,工业建筑均需冬季采暖,尤其在东部地区冬季室外温度在-20℃~-30℃的天数较长,采暖能耗占比例较大。过去好多地区的墙体厚度较大,结构构件的尺寸较大,建筑物重量大,结构笨重,在节约能源方面非常不利。因此,在设计中进行节能设计的潜力很大。

在本人设计的供水工程中,有好多厂房为泵房、水处理间、加药间、水沉淀间等。在能保证电气设备使用要求的前提下,尽量采用主副厂房合并建设,以减少土建工程量。有些厂房室内湿度大,采用自然和机械进排风,来保证室内正常环境。并参照公共建筑的节能标准,对屋面墙体采取有效的保温措施,采用密封性能较好的门窗等措施以提高建筑物的保温性能,从而改善室内环境、达到降低能耗的目的。

2工程实例

以单层排架结构取水泵站为例,屋面采用挤塑聚苯乙烯夹芯板,外墙为300厚陶粒砌块,外贴挤塑聚苯乙烯保温板,门用彩板门,窗户为断桥铝合金窗,建筑面积461.16m2,采暖面积427.68m2。

2.1墙体外保温优点

为了保证室内基本的热环境要求,在满足建筑物使用功能的前提下,做墙体外保温,可消除“热桥”的不良影响,有效地保护主体墙,使墙体潮湿、结露的情况得到改善。

2.2门、窗户

本工程门窗设计采用断桥铝合金门窗。优点是:保温隔热性能好,比普通门窗热量散失减少,大量节省采暖和制冷费用,节能效果显著;防结露、结霜,提高了门窗的水密性和气密性;防风沙、抗风压,抗振动效果好,是一种绿色建材。

2.3节能计算

假设本工程位于严寒地区,冬季室内温度10℃,夏季室内温度30℃,在假设屋面传热系数、墙体传热系数、窗户传热系数均满足《节能标准》的前提下,对外墙体采用和未采用保温板2种情况下的耗电量进行比较。在屋面、墙体传热系数满足《公共建筑节能设计标准》时,即屋面采用120厚挤塑板时,外墙体外贴60厚挤塑板相比于外墙不做保温时耗热量减少48.51kW•h/m2,若每kW•h电价0.45元,则每平米建筑面积节约21.8元,本厂房每年可节约10053.3元,若厂房设计使用寿命50年,其厂房整个寿命周期内可节省约50.3万元。

建筑节能设计论文范文第4篇

在应用BIM技术时,只要把获取到的相关设计数据移入到使用的设计软件中,就能够通过这些数据得到分析之后的准确结果。在进行建筑节能设计时,如果使用那些传统的建筑节能设计软件会浪费设计师很多的时间及精力,这时设计师就会常常出现顾此失彼的设计情况。而在建筑节能设计中应用BIM技术,则能够有效的节约设计师的时间,并且让设计师能够有很多的精力去进行别的方面的设计。BIM技术应用在建筑节能设计上时,可以通过相关的建筑信息模型及设计软件进行分析,从而能够对建筑能力的分析过程进行优化,缩短设计所用的时间,有利于设计师解决那些比较困难复杂的问题。在进行建筑节能设计的过程中,如果符合当地的建筑标准以及有关的规定时,则能够将BIM技术和GBS技术相结合起来,并且进行建筑类型的设定。在BIM的相关模型中,能够将GBS技术直接导入其中,并且根据模型中的有关建筑信息进行热模型的建立,并且把该模型的格式转化为XML形式。为了将有关的数据进行全面的展示,可以使用DOE技术来实现不同时间段的实时模拟。在此过程中,为了得到所需要的建筑数据,仅仅需要将建筑设计有关的地理坐标和建筑类型输入到GBS中即可。在进行建筑节能设计时,可以通过BIM技术和GBS技术的结合进行相关模型的建立,从而能够获得和建筑有关的详细节能数据分析结果,使得实际的建筑施工能够节约很大的能源。不仅仅GBS能够和BIM技术相结合,Riuska软件也能够和BIM技术通过使用。在这二者相互结合使用时,通过BIM技术模型的导入,设计师则能够取得很多建筑信息,方便建筑节能设计的进行。BIM技术在建筑节能设计中的应用是非常重要的,促进了建筑设计事业的快速发展。目前,建设行业发展的趋势就是建筑节能设计,只有在建筑设计中融入节能设计,才能够使得建筑更加的节约能源,避免的资源的浪费。建筑的能耗在全球能耗中占据了很大的比例,对建筑设计进行节能优化,是降低温室效应的重要手段。

2、BIM技术对建筑节能设计的价值

在建筑节能设计中,BIM技术的应用对其有着非常的的价值,主要包括碰撞检查、精确施工和计划及协同提升效率等几方面。在进行一些比较复杂的建筑节能设计时,工程师和设计师有时候根本不能够查找出二维蓝图中涉及的冲突问题。在实际施工中,每一项工程都可能会由于碰撞问题而不符合要求,需要重新进行建筑节能的设计,进行返工。但是重新设计施工的损失是非常大的,不仅损失材料,还会损失机械台班,出现窝工现象。而然在进行建筑节能设计时,应用BIM技术进行BIM模型的创建,系统则能够自行进行有关碰撞的检查,即使是全碰撞情况也能够检测出来。BIM技术的应用能够为设计者提供准确的碰撞检查结果,并且得出最优的解决方案,防止碰撞造成的损失。在进行项目施工计划时,手工进行预算工作会使得工作的准确性降低,不能够准确的计划出相关的资源,不精确的计划会造成很大的资源损失。而在建筑节能设计时,应用BIM技术,则能够使得施工和计划非常的精确,优化施工,避免资源的浪费。在施工计划上,利用虚拟的施工模拟能够准确的分析出建筑时所用的资源和设备情况,最大限度的节约资源。在进行建筑节能设计时,可能会因为该项工程非常的复杂,并且项目团队是临时组成的,就会严重的影响工期,造成损失。而应用BIM技术一则能够实现信息资源的共享,获得精确的数据;二则在BIM模型上直接做节能设计和节能计算可以避免设计人员的重复建模从而提高设计工作效率,也使得项目各阶段的工作比较的协调,加快从设计到施工阶段的时间。BIM系统其核心是通过三维设计获得工程信息模型和几乎所有与设计相关的设计数据,可以持续即时地提供项目设计内容、进度以及更改信息,这些信息完整可靠,质量高并且完全协调。

3、总结

综上所述,在社会经济快速发展的今天,建筑节能已经成为了建筑设计的一个重要内容。一个合理的建筑节能设计能够有效的节约能源,避免过大的能源消耗。而BIM技术则能够有效的优化建筑节能设计,使得建筑设计更加的节能。BIM技术已经在一些比较复杂的建筑设计中被应用,为了更好的在建筑节能设计中应用BIM技术,就需了解该技术的特点,并且了解该技术的相关实践。BIM技术对建筑节能设计有着非常大的价值,因此必须加强对BIM技术在建筑节能设计中应用的研究。

建筑节能设计论文范文第5篇

关键词:绿色建筑,节能设计,夏热冬冷地区

0引言

绿色建筑设计强调“人与自然的和谐发展”,要求统筹兼顾建筑的能源节约、资源节约、回归自然和环境保护,创造出舒适和健康的生活环境,同步实现建筑的经济效益、社会效益和环境效益。文章将基于绿色建筑理念,阐述建筑节能设计的原则,并深入研讨夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法。

1基于绿色建筑理念小型公共建筑节能设计的原则

在夏热冬冷的地区,小型公共建筑的节能设计,要考虑整体设计的协调,坚持建筑设计的生态性原则,旨在为人们创造健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念,在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计,必须坚持以下几个方面的原则。

1.1整体协调原则

节能设计并非单方面的建筑功能实现,譬如建筑夏季充分利用了自然通风,但在冬季时,建筑围护结构不能够有效保暖保温,是不能称之为严格意义的建筑节能。换句话说,建筑的节能设计,并非简单地安装几块太阳能光伏玻璃。笔者认为,建筑的节能设计,要综合考虑气候、材料、地理、能源分布等因素,我们秉持整体协调的原则,重视建筑整体能耗的热工性能、地理位置、功能特征和建筑朝向等,因地制宜地完成建筑节能设计方案。

1.2生态性原则

节能型的建筑尊重自然的生态规律,模仿自然界生态系统的动态平衡特征,在适应自然条件的情况下,尽可能减少能源的损耗和提高资源的利用效率,类似于太阳能、风能、生物能等,都是不可多得的可再生自然资源,这些资源的充分利用,建筑的节能效果将事半功倍。除此之外,建筑围护结构的热工性能提高,以求减少冬季的热量损失和增强夏季的通风效果,尤其在夏热冬冷的地区,可构建出和谐的生态环境。

1.3全寿命周期原则

建筑从建设伊始,到落成投入使用,无不在消耗各种能源,适时能源的节约与否,以及危害环境与否,都表现出建筑的节能成效。因此,建筑的节能设计,要考虑全寿命周期原则,将其作为建筑节能设计的索引,在建设阶段,尽可能减少对环境的负面影响,以及创造建筑舒适健康的环境;在落成后,为人们所提供的环境,是健康舒适和低耗无害的环境,比方说围护结构的保温和隔热,再如借助地热能进行冬季取暖和夏季降温;在建筑拆除时,对环境的危害影响可降至最低状态。

2夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法

遵循以上建筑节能设计的原则,在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作,从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等方面入手,指导完成建筑的节能设计。基于相关的设计经验,笔者归纳了以下几方面的设计建议。

2.1选址规划设计

关于建筑的选址规划,需要综合考虑地形地貌、城市道路、自然环境等因素,权衡各方因素的利弊,有关策略可从以下三个方面分析:首先是建筑物与建筑物之间距离的控制,要保证冬季时阳光被障碍物遮挡,增加冬季的日照量和日照时间,但不能够一味考虑冬季日照保证,否则在夏季时也会因为得热过快,而增加空调系统的冷负荷;其次是冬季尽量避开冷气流的影响,可通过挡风墙体的设计,以及以绿色植物作为避风屏障;最后是避免室内风速太大,影响室内舒适度,可在建筑物周围布置葫芦柱外墙,形成建筑的安全保护结构。以上的选址规划设计,是建筑节能设计容易忽略的宏观因素,笔者认为选址规划是建筑节能设计的前提,只有在保证建筑布局优化的情况下,才能够充分利用各种自然条件,形成有利于节能的建筑环境。

2.2围护结构节能设计

首先是建筑的外墙设计,选材时要逐渐摒弃烧结实心粘土砖土,这些类型的材料需消耗土地资源,在烧结时会产生污染性气体,属于能源利用效率低级的材料,因此外墙材料的选择,可尝试性利用新型环保材料,譬如蒸汽加气混凝土砌块,这种材料保温隔热和防火性能俱佳,可有效降低建筑的围护结构热传系数。其次是地面的防潮隔热设计,综合室内的温度、湿度和风速,在夏热冬冷地区,降雨量大,常有地面返潮现象出现,使得建筑内部的湿度比较大,并伴随出现结露和发霉,在此笔者建议在进行地面设计时,可依次铺设薄膜返潮层、发泡水泥绝热保温层、水泥砂浆防潮层和混凝土回填层,减少湿度因素对建筑地面寿命的影响。再次是屋顶的设计,屋顶绿化是最为常见,也是最为有效的节能设计方法,在进行屋顶绿化设计时,需要考虑建筑屋顶结构的特征,在掌握屋顶热传系数的情况下,将种植屋面技术尽量简单化。值得一提的是,屋顶绿化设计必须做好结构的防渗处理,所选择的屋顶植物,尽量倾向于本土和成活率比较高的植物,使得建筑与周围环境舒适协调。

2.3自然通风节能设计

自然通风环境的营造,目的是改善室内的热环境,其关键在于窗户设计、遮阳设计和热压通风系统设计。小型公共建筑的窗户,可选用双层中空玻璃,其气密性为四级,而遮阳设计也是自然通风的关键,在设计时应紧扣气象参数的数据,选用活动型的百叶外遮阳技术,在夏季时遮挡强烈日照光线,减少空调的制冷负荷,同时灵活引入自然风;在冬季时关闭百叶窗,减少建筑内外部的换气频率,避免建筑散热过快。至于建筑的热压通风系统设计,常见设计手法是增加建筑的面积和调节屋顶的结构形式,譬如某建筑的屋顶结构与楼梯间互相贯通,形成仿若风貌的结构形体,并在东西两侧的外墙上,设计了调控型的百叶窗,既可排除污浊热空气,也能够吸入室外新鲜冷空气。这种楼梯间的热压通风设计方法,尤为适合夏热冬冷的地区,夏季可将余热带出室外,冬季时则有效保证围护结构的整体问题,避免冷空气对建筑内部能源的消耗性影响。

2.4空调系统节能设计

空调系统是现代建筑的功能型部件,系统本身处于不断耗能状态,以换取相对舒适的室内环境。关于空调系统的节能设计,目的是控制系统能源损耗速度过快,并且充分利用系统的资源。笔者建议在选用空调系统时,应该结合建筑的冷负荷情况而定,同时需要兼顾当地的气候特征,譬如某建筑濒临湖泊,湖水容积很大,在夏季时相当于一个天然冷库,可以通过自然通风的方法,将冷热源引入建筑的内部,同时湖泊所产生的水蒸气,提高了自然通风的冷却效果;冬季时湖泊具有蓄热功能,可利用湖水源作为热泵空调系统的冷热源,发挥湖泊的蓄热作用。由此可见,空调系统的节能设计,讲究因地制宜地设计理念,当然在硬件配置方面必须质量达标,尽量选用质量优越的系统部件,譬如空调主机制冷量至少为60kW,选用半封闭螺杆式压缩机的COP值不低于4.5。

3结语

在夏热冬冷的地区,小型公共建筑的节能设计,主要考虑整体设计的协调,坚持建筑设计的生态性原则,旨在为人们创造出健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念,在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计,必须坚持“整体协调原则”“生态性原则”“全寿命周期原则”,遵循节能设计的原则,在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作,从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等等方面入手,指导完成建筑的节能设计。

作者:党宏伟 单位:西安市建筑设计研究院

参考文献:

[1]王婷.夏热冬冷地区公共建筑节能设计[J].工程技术(文摘版),2015(34):166.

[2]阮翼.公共建筑节能设计标准若干问题探讨[J].广东建材,2010(8):165-167.

[3]刘见阳,李坤晓.公共建筑节能设计在实际工程中的应用[J].当代化工,2013(5):698-699.

[4]王润.公共建筑节能设计中的几点体会[J].安徽建筑,2010(6):56.

建筑节能设计论文范文第6篇

关键词:节能住宅设计能源

一、发展节能住宅建筑的意义

在建筑领域,人类从自然界所获得物质原料的50%用来建造各类建筑及附属设施,建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1/4。在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可恢复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后,世界各国提出了控制矿物能源用量的增长,提高能源使用效率,开发新能源和可再生能源的目标。作为耗能大户的建筑业节能受到极大的关注。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点。随着人们物质生活水平的不断改善,对住宅建筑的环境质量要求也日益提高。我国是一个经济快速增长、人口占世界20%的大国,也是能源相对匮乏的大国,已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。目前我国每年建成房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。建筑在生产和使用过程中要消耗全球资源中能源总量的50%,产生的污染也十分惊人。所以建筑节能和保护环境是摆在人们面前的紧迫课题。

二、节能建筑设计应贯彻的设计原则

各地区的节能建筑,必须适应本地区的气候特征,既不能照搬严寒地区的建筑型式,也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式,更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式,一般说来设计时应遵循以下原则:

(1)建筑物尽量采用南北朝向布置。否则,须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

(2)建筑群之间和建筑物室内,夏季要有良好的自然通风,建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面;多层建筑置于中间;高层建筑布置在最后面,否则,高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

(3)按相关设计标准的规定,尽量加大建筑物之间的间距,尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射。

(4)应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板,坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度,应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时,应加强围护结构的热工性能,计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

(5)不应设置大窗户,窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kea的抗风压性能。

(6)屋顶和外墙既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙,不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料,最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

(7)屋顶和外墙的外表面,宜采用浅色饰面层,不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层,否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度,计算其夏季的内表面计算温度不超过36.9℃,宜低于35℃。

(8)加强分户墙和楼地面的保温性能,使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

(9)设有集中采暖、空调的节能建筑,应选用高效、低能耗的设备与系统,不得采用直接电热式采暖设备和装置,应设置分室温度控制装置。除上述9点之外,节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

三、节能设计在我国住宅建筑中的应用措施

(一)屋顶保温隔热的节能设计

在住宅建筑屋顶构造设计中,应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤,夏季的降温一般都是用电,合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。

(二)门、窗系统的节能设计

外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,其面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3,所以门窗是外维护结构节能的重点。在节能措施上,首先在保证日照、采光、通风、观景条件下,要尽量减少外门窗洞口的面积。其次,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内。再次,加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一,提高门窗气密性。最后,在经济状况允许的条件下,可考虑使用新型保温节能门窗,能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。

(三)建筑外墙节能设计

以往以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准,按照新标准在单一材料墙体中,只有加气混凝土能满足要求,所以应发展复合墙体技术。设计中主墙体可采用混凝土空心砌块、空心砖墙体、空心砌块墙体、现浇混凝土墙体,然后加以轻质高效保温层和耐候饰面层。保温层可放在承重层外侧,特别提到的是复合结构中常采用单层或多层封闭空气间层与带反射材料的封闭空气间层,在增大热阻、满足保温的同时还可以减轻围护结构的自重。

四、结语

在建筑节能设计方面,通过以上几方面的优化设计不仅可以解决国家的能源问题,同时也可以促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活水平起到一定的作用。

参考文献

[1]王玉玲,朱江雁,.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工,2006,(1).

[2]金翔荣,戚影,.采暖住宅建筑设计中的节能措施[J].发现,2007,(S1).

建筑节能设计论文范文第7篇

关键词:绿色建筑;节能设计;具体策略

一、绿色建筑节能设计概述

从概念上讲,绿色建筑是指建筑物可以充分利用自然资源,同时在建筑施工中又不破坏生态平衡的建筑称为绿色建筑。绿色建筑要求室内布局必须合理,尽量减少合成材料的使用,充分考虑建筑物与环境的协调,充分利用太阳能、风能。在绿色建筑的设计过程中,要利用高科技手段尽力减少能源的消耗,要考虑建筑物的节能、无污染因素。尤其是对绿色建筑物室内设计,一定要首先考虑到为人类创造利用太阳能源的生活环境和一种接近自然的感觉。利用高科技的设计手段造就温馨的设计,是绿色建筑的追求目标。我们要坚持以人为本,以建筑与自然环境协调发展为目标,充分体现出绿色建筑向大自然索取和回报的平衡。

二、绿色建筑在低碳经济发展中的意义

加强绿色建筑的建设,这是源于全球范围内已经对环境造成了严重的污染问题,源于贸易、工业高速发展,使城市的建筑已经面临能源短缺和环境恶化的危机,这无疑对城市的可持续发展带来严峻的威胁。因此,在城市发展中实施“低碳经济”已成为绿色建筑设计势在必行的内在要求。“高碳经济”的发展虽然促进了城市的现代化,但同时也给人类社会带来了致命的灾难和风险。这一危机已经引起了全世界各国的关注。近年来,绿色建筑节能设计是当今世界各国构建低碳城市的关键问题,因为绿色建筑节能设计关系着解决人类生存的能源问题,而能源问题是世界的动力问题,没有了能源世界就没有了动力,因此,节约能源是未来绿色建筑节能设计的追求目标。目前绿色设计成为建筑设计师们首选的方向,绿色建筑节能设计应该承担其应有的社会责任和义务。利用绿色建筑的发展使人类的和谐环境得以保证。“绿色建筑”概念提出的意义在于更好地保护和改善环境,来为人类创造更好的生存空间。

三、绿色建筑节能的设计原则

1、和谐发展的原则

要做到绿色节能建筑,就要做到人与自然和谐的发展的原则。建筑物是自然界重要的组成部分和自然界的其他事物形成了一个整体。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建筑的时候,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。

2、合理利用的原则

要做到绿色节能就要做到合理利用,目前我国建筑业普遍存在着高能耗、低效率的浪费现象,如果这一现象得不到解决,那自然环境会遭到破坏。因此,我们在设计建筑时,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。同时,在设计时,我们要特别注意水、电、取暖、制冷等高能耗环节。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。

3、健康舒适的原则

要做到绿色节能建筑就要做到健康舒适,建筑在做到绿色节能的基础上还要要求人们住着舒适,这就是建筑设计最大的原则。因此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。在设计建筑时,要考虑供暖、采光、降温、通风以及污染处理等问题,从而达到人们对建筑绿色节能的要求。

4、整体及环境优化原则

建筑是环境的一部分,应与周围环境融为一体,其设计要追求最佳环境效益。建筑设计的重点应该是整体效果,对建筑及其周围生态系统的组合、平衡和协调进行规划,尊重自然环境和社会生态环境,优化各要素的布局与配置,达到整体优化的效果。

四、绿色建筑的节能设计策略

1、绿色建筑节地设计

我国的一项基本国策是珍惜和合理利用每寸土地。国务院有关文件指出,各级人民政府、地方行政公署要全面规划,切实保护,合理开发和利用土地资源。国家建设和乡(镇)村建设用地,必须全面规划,合理布局,节约用地,尽量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。节约用地,从建筑的角度上讲,是建房活动中最大限度少占地表面积,并使绿化面积少损失、不损失。节约建筑用地,并不是不用地,不搞建设项目,而是要提高土地利用率。在城市中节地的技术措施主要是:建造多层、高层建筑,以提高建筑容积率,同时降低建筑密度;利用地下空间,增加城市容量,改善城市环境;城市居住区,提高住宅用地的集约度,为今后的持续发展留有余地,增加绿地面积,改善住区的生态环境;在城镇、乡村建设中,提倡因地制宜,因形就势,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保护自然环境,使建筑与自然环境互生共融,增加绿化面积;开发利用节地建筑材料。

2、自然通风设计

自然通风是一项改善人与环境的重要技术手段。在我国许多传统建筑中都有体现,如传统民居中的穿堂风等处理手法。通过合理的建筑设计,自然通风可在不消耗不可再生的能源的情况下降低室内温度、带走潮湿的气体、排除室内污浊的空气,使人体感到舒适,并提供新鲜、清洁的自然空气,有利于人的生理和心里健康,减少人们对空调系统的依赖,从而节约能源、降低污染、预防疾病。

3、加强设计利用太阳能的绿色建筑

在绿色建筑设计中,要利用好太阳能这一最佳的可再生能源。要把太阳能作为绿色建筑加热的一部分,因为,太阳能是一种取之不尽用之不竭,并且没有污染的能源,利用太阳能可以为绿色建筑节能设计开阔了如何节能的思路。通常我们利用太阳能来收集热量的特点来进行节能设计,比如它可以利用白天吸收储存太阳的热量,然后均匀的在24小时利用,从而节约了绿色建筑物能源方面的投资。

4、建筑门窗设计

门窗结构是建筑物结构的重要组成部分,其隔热保温性能较低,冷热空气很容易通过门窗缝隙进入室内,因此,加强门窗结构设计是绿色建筑生态节能设计重点之一,具体要从以下几点考虑:合理设计窗墙的面积比例,有效降低采暖耗热值;科学设置门窗的开关方式,例如推拉式,防止穿堂风流过;在门窗上方设计可自动调节的遮阳棚或窗帘,防止夏季阳光直射,避免室内温度升高。

5、建筑墙体设计

绿色建筑生态节能设计要充分考虑墙体的保温性能,尤其是加强建筑外墙外保温的研究。外墙体外保温设计要选用隔热保温性能良好的新型节能材料对墙体进行填充,例如泡沫塑料、膨胀珍珠岩、保温砂浆、耐火纤维等,从而提高墙体的热阻性能,减少室外气候环境变化对室内温度造成的影响,同时避免冷桥或热桥结构对建筑墙体的破坏,延长墙体的使用寿命。

五、结语

我国是一个能源消耗大国,要想更好的发展低碳经济,必须重视发展绿色建筑,它是我国建筑行业未来的发展方面。绿色建筑节能设计是一门综合性很强的学科,它既确保了建筑工程项目经济效益与环保效益的双赢,同时又促进多学科的密切交流与共同发展,致使人类与自然更加和谐。

作者:罗雪 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司

参考文献

[1]何家礼.现代绿色建筑的生态节能设计策略[J].山西建筑,2015(3):202-203.

建筑节能设计论文范文第8篇

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

本项目依据福州气候特点,立足于福建省建筑节能及绿色建筑发展的基本条件,整合当地的资源优势,并通过合理设计和可行性论证,将夏热冬暖地区适宜的绿色建筑技术应用到建筑中,在建筑规划设计、建筑节能设计、暖通空调设计、可再生能源利用、雨水利用、建筑智能化设计等方面均具有一定的创新性,被福建省住建厅命名为“福建省绿色与低能耗建筑综合示范楼”,并于2012年通过了三星级绿色建筑认证。本项目注重本地适宜绿色建筑技术及建材的采用,能够为当地建筑节能和绿色建筑提供较好的示范作用,有利于推动新型建筑材料和建筑技术的发展和推广,具有较好的社会效益。

建筑节能设计论文范文第9篇

关键词:建筑节能;规划节能;单体通风;外遮阳;热桥

Abstract:WhileArchitecturetendstobemoresustainableduetoagrowingawarenessofsustainablestrategiesinurbanconstruction;somepracticalissues,whichhavebeenignoredinenergy-efficientdesign,needtobefurtherconsidered.Theyareplanning,buildingventilation,exteriorshadingsandthermalbridge.Theintentionofthisessayistounderstandtruesustainabilityandtoimprovedesign.

Keywords:Energyefficiency;Energyefficiencyinplanning;Buildingventilation;Exteriorshadings;Thermalbridge

目前,我国正积极倡导节约能源,可持续发展。建设节能型建筑已被建设部纳入今后城市建设的重点发展方向,相关的指引、标准和法规也相继出台,建筑节能设计已成为今后建筑设计的重要组成部分。纵观当前的设计市场,结合自身以往设计的经验教训,笔者认为有一些问题与建筑节能有密切关系,但又容易在设计中被忽视。它们涉及到建筑规划、建筑通风、建筑外遮阳和建筑热桥四个方面,对这些问题进行深入探讨有着重要的现实意义,因此本文将就这四个方面逐一进行论述:

1规划与节能设计

在以往的规划设计中,设计人考虑的往往是容积率、日照间距、空间形态、以及建筑与周边环境协调等问题,而很少从节能的角度来指导设计,节能设计只有在单体方案设计阶段才有所重视,从而产生了许多单体设计难以解决的问题。所以,提倡建筑节能首先应该重视规划节能。规划节能是指在规划设计当中充分考虑建筑与外部环境的关系,以节能作为指导规划设计的主要原则,充分利用自然资源,实现从总体上为建筑节能创造先决条件的设计方法。其中,规划节能对于居住建筑尤为重要。

影响居住区气候环境及建筑舒适性的最主要的两个因素是太阳辐射和空气流动(即风流)。因此,通过降低太阳辐射、增强建筑的自然通风效果是规划节能的主要方向。由此,建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点。首先,建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向(我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜),利于自然通风,提高居住的舒适度。同时,南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多,可以节省夏季空调的用量;而在冬季时,建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反,从而节约了建筑保温所需的能耗。第二,居住建筑的间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当加大。增加建筑物的间距有利于居住区内的空气流动——风量增大、风速提高,从而使建筑物与空气的热交换增加,有效降低建筑物的温度,从而降低建筑能耗。这需要规划师在节约土地与合理的建筑间距之间找到最佳的平衡点,优化节能设计。第三,居住建筑群的组合应充分考虑整体的节能效果,以有利于居住区内的自然通风。具体应注意以下几点:①居住区规划应确保“风道”的畅通,建筑群的入风口和出风口应结合主导风合理设置,使空气流通。②按照夏季盛行风向作为建筑的主要朝向,排列建筑物应遵循南小北大、南低北高的原则(见图1),确保居住区内建筑对自然风的共享性,同时也使北面高大的建筑成为人工的风障,这样的建筑群体在夏季能迎合南风、引导空气穿越,冬季又能阻挡寒冷北风的侵袭,较好地适应气候的变化[1]。③减少采用封闭式建筑组合,平面组合成“U”型的居住建筑组团,开口应尽可能朝向夏季主导风向,保证“U”型内部建筑的空气流通。④在规划阶段充分利用计算机进行三维模型的日照模拟运算,在满足采光、日照、防火等要求下,利用建筑物的自遮挡和建筑群间的相互遮挡,减少太阳辐射对居住建筑的影响。

2建筑单体的通风与节能设计

建筑市场中,住宅开发商为了达到土地最大利用率的目的,往往要求建筑师按容积率的最高值进行设计,甚至超值设计,这样导致许多新建住宅多为一梯六户、一梯八户,甚至一梯十户以上都有。这种住宅单体平面在实际使用中通风将十分不利,特别是在夏季,室内积聚的热量难以散失,必须采用人工通风或空调降温,大大增加了建筑使用的能耗。而且目前的许多住宅设计,建筑立面窗户的设计主要是从立面造型方面考虑——采光面积大,可开启窗户面积小,这样的设计不但对隔热不好,对通风就更加不利。这都是因为忽视建筑单体的通风设计所造成的。所以,一定要做好建筑单体的通风设计,而且要从平面和剖面两方面考虑。

平面的通风设计应注重以下几个问题:第一,平面设计尽可能按有利于空气的贯穿进行考虑。建筑的进深应有效控制,避免建筑体型过于臃肿。房间的门窗位置应合理安排,窗户的朝向应有利于形成穿堂风,从而增加房间内的空气流动,利于室内换气。第二,从通风的角度来讲,窗户可通风面积的大小是决定室内风速的关键,但前提是必须要保证进风口和出风口的同时存在,才能由于正负风压的作用而形成空气的流动。研究表明,空气流动的平均速度取决于较小尺寸的开口。因此,单方面增大进风口或出风口面积,并不能对室内气流平均速度有太大影响,而为了增强室内穿堂风的效果,必须同时增大进风口和出风口。这样也有利于室内保持较为稳定的风速和均匀的流场,提高人体舒适度。第三,窗户的开启形式对通风面积和气流的流场均产生较大的影响。如推拉窗与平开窗比较(相同窗户面积),平开窗的最大通风面积是推拉窗的两倍,通风效果明显优胜。上悬窗与平开窗对比,两者的最大通风面积相同,但由于两窗的窗叶开启形式不同,所引导空气产生不同的流场,造成的通风效果也明显不同。因此,从通风的角度考虑,对于有利于建筑通风的窗户应尽可能采用提高通风面积的形式,窗户开启的角度和位置要慎重考虑,科学设计,将室内空气主流场控制在房间剖面的主要使用高度。第四,当建筑内部不具备形成穿堂风的情况下,有必要通过导风板的设计尽可能增加形成空气流通的条件。如一个房间只能单侧墙开窗时,可考虑在此墙上相距一定距离开设两个窗户,两窗之间设置垂直挡风板(见图2)。当主导风在水平方向上与该挡风板夹角较大时(60o~90o),在挡板的两侧就会形成明显正负风压区,气流就会从第一个迎风窗进入而从另一窗户流出,实现单侧开窗的通风[2]。因此,此做法较为适合在房间朝向与当地主导风向夹角较大时采用。除了平面设计时应对通风重点考虑之外,建筑剖面的通风设计其实也十分重要,一般应注意以下两点:其一,进出风口的高低决定了室内空气流动的方向,对人体的舒适度影响较大。因此,一般应结合房间的实际使用功能设计剖面的通风高度。如办公室,通风高度应设在人坐姿的头部位置;住宅内的通风高度控制可按不同功能要求确定,起居室、书房、餐厅应以坐姿为参考,厨房应以站姿为参考,卧室可以卧姿为参考。窗台的高度应按实际通风要求进行相应调整,才能获得较为理想的通风效果。其二,运用文丘里管原理,在建筑物剖面的上部设置出风口,使平面面积较大的建筑物也有良好的通风效果。具体做法可在大进深的建筑物中部设置若干贯通的垂直空间,此空间应高于建筑物屋面,并设置相应数量的出风口,由于太阳辐射的加热作用使该空间形成烟囱效应,促进气流上升,实现热压通风散热,这就是所谓的“太阳能烟囱”。建筑内部设置了“太阳能烟囱”,可实现无风状态的自然通风,室内温度得到了有效的降低,换气次数得到了明显的增加[3],在节能方面有很好的成效(见图3)。该技术已被日本的文教建筑广泛采用,在我国积极倡导节能的大形势下,很值得我们借鉴。

3建筑外遮阳的运用与节能设计

随着节能技术的推广,业界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,达到节能的最终目标。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上的装饰构板,这些构件由于并非从遮阳方面考虑,所以形式作用大于实际功能。这并不符合设计的经济原则和节能原则。所以笔者认为,建筑立面设计应与建筑外遮阳设计相结合,并注意三方面的问题:一是要明确各种外遮阳的适用性。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、从上方入射的太阳光,适用于南向的窗户;垂直遮阳能遮挡高度角较小、从侧面斜入射的太阳光,适用于东北向、西北向和正北向的窗户;综合遮阳(或称栅格遮阳)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。二是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,反而容易产生积聚现象,在风的作用下通过窗户导入建筑室内,从而不利于隔热(见图4)。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地散失,减少对室内的影响。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,其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。三是要合理设置遮阳板,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。目前较为先进的智能建筑,其外遮阳构件都是根据太阳辐射、风向等气候因素变化由电脑控制自动调节,具有相当高的气候适应能力。

4热桥问题与节能设计

建筑围护结构对建筑保温起到决定性的作用,但其中的热桥问题往往是人们所最容易忽略的。当代建筑由于追求造型的变化,立面上的凹凸进退增多,突出墙体、屋面的构件也越来越多,外飘窗得到了广泛的使用,这些设计手法丰富了建筑造型,却无形中增加了热桥的产生,对建筑节能带来不利的影响。产生热桥的原因主要有两个:一是因为该部位的传热系数比相邻部位的传热系数大得多,热阻小,保温性能较差;二是因为该部位的受热面积远小于其散热面积,从而失热过多,内表面温度较低。围护结构中钢筋混凝土梁、柱、板的相互交接处,外墙与外墙、内墙、以及窗户的连接处,保温门窗中的金属门框,以及突出屋面的女儿墙、排气孔与屋面交接部位等,都是围护结构中热桥形成的主要部位[4]。在寒冷的季节,室内的热能就会通过热桥大量地流失。不妥善处理好这个问题,对于建筑节能会造成很大的影响。因此,在需要考虑冬季保温的地区,必须要做好外墙、屋面以及门窗的保温,构件自身的物理性能应满足节能标准的要求。在防止热桥产生的构造处理方法上,墙体的外保温比内保温更为有效,可避免室内外温差加大,保持较为稳定的室温和舒适度,防止保温层受潮,避免热桥的产生。实践证明,在采暖期采用相同厚度保温材料的外保温要比内保温减少约1/5的热损失,而在夏季,墙体的外保温做法还能减少太阳辐射热和室外热空气与外墙的表面换热,隔热效果也优于内保温做法[5]。对于建筑中使用较多的铝合金门窗,解决热桥的方法是改采用新型的断热桥型铝合金门窗或铝塑复合门窗,且应同时配置三玻中空玻璃或Low-E中空玻璃,这样就能保证门窗达到节能65%的要求[6]。其它的如屋面、外墙角、挑出构件与主墙体的连接位等热桥部位,应严格按照国家规范要求加强建筑局部的保温措施,防止热散失。从总体上讲,防止热桥的产生就要平衡建筑围护结构的传热,控制各组成部分的传热系数相接近,保证各部位的传热均匀。这就需要建筑师熟悉各种建筑材料的物理性能,在设计时对用材要仔细研究,合理配置,从根本上减少热桥的产生,最终达到节能的目的。

5结语

当然,建筑节能是一个复杂的系统工程,涉及方方面面的问题。上文所提及的四方面问题只是其中的一部分,它们往往不被重视甚至被忽视,这会造成许多的设计漏洞,使建筑物能耗增加。所以,笔者专门把它们选出来进行探讨,正是为了抛砖引玉,希望同行们能多加指正,集思广益,共同探讨建筑节能设计的新方法,在今后的设计中多研究、多尝试、多积累、多总结,在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合,使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则,努力创造低成本、高效率的节能建筑。

参考文献:

[1]吕爱民.应变建筑——大陆性气候的生态策略[M].上海:同济大学出版社,2003.121-126.

[2]刘念雄,秦佑国.建筑热环境[M].北京:清华大学出版社,2005.172-176.

[3]株式会社建筑画报社编,韩兰灵等译.日本绿色校园建筑[M].大连:大连理工大学出版社,2005.72-77.

[4]沈致和.住宅节能原理与设计[M].合肥:安徽科学技术出版社,2006.65-70.

[5]李德英.建筑技能技术[M].北京:机械工业出版社,2006.55-60.

建筑节能设计论文范文第10篇

关键词:超高层建筑;设计;节能设计;现状;结构节能;材料节能

以前对于超高层建筑在设计时对其节能设计落实设计理念。自《公共建筑节能设计标准》颁布实施以来,对于建设提出了节能设计的要求。在具体实施过程中,部分地区虽然也按照节能标准来进行设计,但由于受制于节能设计技术水平及现行节能设计标准缺乏约束力,这就导致在建筑设计中节能设计理念并没有得到较好的落实。特别是在超高层建筑节能设计工作中还存在许多问题,当前迫切需要解决超高层节能设计上存在的一些阻碍,有效的提高超高层建筑节能设计的水平,为建筑行业的健康有序发展奠定良好的基础。

1超高层建筑的特点及优势

1.1超高层建筑的特点

在建筑设计防火规范中定义,通常将超过100米的建筑称为超高层建筑,超高层建筑由于所占地面面积不大,但其容积率却达到较高的水平。尽管超高层建筑地价不高,但其房价却居高不下。这主要是由于超高层建筑面设计和施工工艺会与普遍建筑存在较大的差异,结构和相关设施更为复杂,而且要保证结构自身的抗震性能和荷载。也就是说在超高层建筑设计时,需要考虑的因素较多,其造价成本相对也较高。

1.2超高层建筑的优势

(1)提升城市和国家形象。城市中超高层建筑的兴起,其作为现代建筑技术的结晶,标志着城市建筑的发展成就。而且超高层建筑造型较为突出,往往带给人们强烈的视觉效果,这也使超高层建筑会成为一个城市和一个国家的名片,成为当地的地标性建筑,因此超高层建筑的兴起,有效的提高了国家和城市的形象,代表着城市和国家的发展水平。(2)超高层建筑具有较好的景观效果,而且处于较高的位置,不仅湿度较小,而且远离汽车尾气和尘埃,空气的质量较好,受干扰程度较小,居住环境较为理想。而且在超高层建筑中,往往工作与生活设施实现了集约化,在建筑内部就可以有效的解决一般性工作和生活问题,给人们带来了更多的便利,有利于生活效率的提高,对缓解城市交通压力也具有积极的作用。(3)超高层建设有效实现了用地的节约。通过建造超高层建筑有效的提高了土地利用率,而且具有较大的容积率,实现了土地资源的充分利用,而且在土地紧缺的情况下还能够有充足的区域用于绿化,有效的改善了人们的生活环境,超高层建筑对于土地集约化利用水平的提升具有积极的促进作用。(4)超高层建筑的发展涉及到诸多的学科,如土木工程学、材料科学、机械工程、能源与动力、电子、通讯、自动化、计算机等诸多学科,这些学科的共同进步为超高层建筑提供了动力支撑,可以说超高层建筑的发展有效的促进了科学技术的进步。

2我国超高层建筑的节能现状

2.1耗能大

当前我国建筑耗能为总体能耗量的一半以上,而高层建筑和超高层建筑能耗又为普遍建筑能耗的几倍,这就造成当前大部分高层建筑和超高层建筑都处于低效率、高能源的状态,存在着耗能大的问题。

2.2标准的局限性

当前对于超高层公共建筑的节能问题还没有统一的标准,很大一部分地区也没有出台针对超高层建筑的节能标准,这就导致在超高层建筑设计过程中没有可参照的数据,因此给节能设计带来较大的难度。现在建筑节能标准中的许多规定对超高层建筑并不适用。另外,当前能耗模拟软件设计还不完善,对利用建模来对能耗进行评价带来了一定的制约,这就导致当前超高层建筑节能工作在技术层面还无法达到节能的标准。

3超高层建筑的节能设计分析

3.1利用自然条件的节能设计

(1)自然通风。第一,建筑布局设计。当前超高层建筑多以单体建筑为主,这就需要在具体设计时要确保单体建筑的通风设计的合理性和科学性。在具体设计时,如果单朝向、具有较大进深,无法达到穿堂风的效果;如果风速过大还会对窗户的开启和冬季保温带来影响,因此在具体设计时需要进行有效调整,确保布局的合理性,从而实现对自然风的有效利用,使建筑内部实现自然通风。第二,形成竖井空间。在实际设计时,要避免出现中庭空间过高的情况,这种情况下容易有强烈的絮流产生,从而形成过大热压,会对居民的正常生活带来较大的影响。第三,玻璃幕墙围护。在高层建筑设计时,过高的热压和风压问题是客观存在的,因此在设计时,可以采用双层玻璃来缓解这一难题。利用双层玻璃在白天能够起到蓄热效果,同时开启内层后能够实现层间的自然通风,具有较好的节能效果。(2)天然采光。在高层建筑节能设计中,需要充分的利用自然光照,在白天可以有效的满足人们日常生活工作需求,而减少室内热环境调节过程中能源消耗。在具体设计时,尽可能的将超高层建筑的阳台进行拓宽,或是加宽落地窗面积,使阳光能够充分的进入到室内。

3.2建筑结构的节能设计

(1)朝向设计。通过合理设计超高层建筑的朝向,能够有效的利用太阳能,实现人工能耗的节约。特别是对于我国北方地区,合理规划超高层的朝向,能够有效的节约取暖能耗。在具体设计时,需要先对太阳的高度角进行确定,然后设计出合理的日照影像图,以此为依据来对冬季建筑日照有效时间进行确定。在满足采光需求的基础上,还要将建筑南向的开窗面积尽量拓宽,减少东北向开窗面积,这样可以使室内获得更多的日光照射,而且室内热量流失率也能够得到有效的控制。(2)高度设计。建筑高度变化会直接导致相关的参数发生变化,使能耗发生一定的改变。特别当建筑高度超过百米时,所有气象参数都会发生改变。因此一旦建筑高度过高,必然会导致能源消耗量增加。因此在实际设计过程中,需要以具体、详细的参数作为依据来合理规划建筑的高度,确保找到一个最优值,从而实现超高层建筑的节能。3.3建筑材料的节能设计(1)高性能钢的利用。高性能钢主要有高张力钢、低屈服点钢、TMCP钢与SN钢。超高层建筑对钢材的性能具有较高的要求。如钢材的强度、硬度以及窄屈服幅度的耐久性、钢材的可焊性及在精度深加工时的性能。高性能钢的出现有效保障了超高层建筑的安全稳固性,节约建造材料与能源。(2)新RC结构。新RC结构指的是钢筋混凝土的改良。混凝土的强度能够达到78.4mpa,远远超出传统混凝土强度。这提高建筑耐久性和稳固性具有非常好的效果。

4结束语

超高层建筑是未来建筑发展的主要趋势,在当前能源严重紧缺的新形势下,需要重视超高层建筑的节能设计,有效的提高超高层建筑的节能设计水平,为建筑业的健康发展奠定良好的基础。

作者:李佳锴 单位:华润置地(赣州)有限公司

参考文献

[1]孙秀荣,金建勇.浅谈高层与超高层建筑的节能设计[J].中国城市经济,2010(12).

[2]屈万英.超高层建筑节能的设计策略探讨[J].中国科技信息,2010(18).

上一篇:工业企业管理论文范文 下一篇:毕业设计旅游论文范文