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建筑節能設計論文:工業建筑節能設計論文
1采取的措施
在設計過程中盡管沒有可以執行的國家標準,但在設計的全過程中應重視建筑的節能設計,從工藝設計開始注重建筑物的節能。例如,在滿足工藝要求的前提下,設計人員應在建筑平面布局、交通用地、安全疏散、使用功能的組合、室內環境的確定等方面進行方案的優化,盡量減少占地,縮短管線減少交通面積,使平面布局更加緊湊合理,減少建筑物外圍護結構的面積,從而減少土建工程量,降低施工能耗,減少采暖及空調設備的用量,以達到節約能源,降低能耗的目的。
如我區大部分地區為嚴寒地區,工業建筑均需冬季采暖,尤其在東部地區冬季室外溫度在-20℃~-30℃的天數較長,采暖能耗占比例較大。過去好多地區的墻體厚度較大,結構構件的尺寸較大,建筑物重量大,結構笨重,在節約能源方面非常不利。因此,在設計中進行節能設計的潛力很大。
在本人設計的供水工程中,有好多廠房為泵房、水處理間、加藥間、水沉淀間等。在能保障電氣設備使用要求的前提下,盡量采用主副廠房合并建設,以減少土建工程量。有些廠房室內濕度大,采用自然和機械進排風,來保障室內正常環境。并參照公共建筑的節能標準,對屋面墻體采取有效的保溫措施,采用密封性能較好的門窗等措施以提高建筑物的保溫性能,從而改善室內環境、達到降低能耗的目的。
2工程實例
以單層排架結構取水泵站為例,屋面采用擠塑聚苯乙烯夾芯板,外墻為300厚陶粒砌塊,外貼擠塑聚苯乙烯保溫板,門用彩板門,窗戶為斷橋鋁合金窗,建筑面積461.16m2,采暖面積427.68m2。
2.1墻體外保溫優點
為了保障室內基本的熱環境要求,在滿足建筑物使用功能的前提下,做墻體外保溫,可消除“熱橋”的不良影響,有效地保護主體墻,使墻體潮濕、結露的情況得到改善。
2.2門、窗戶
本工程門窗設計采用斷橋鋁合金門窗。優點是:保溫隔熱性能好,比普通門窗熱量散失減少,大量節省采暖和制冷費用,節能效果顯著;防結露、結霜,提高了門窗的水密性和氣密性;防風沙、抗風壓,抗振動效果好,是一種綠色建材。
2.3節能計算
假設本工程位于嚴寒地區,冬季室內溫度10℃,夏季室內溫度30℃,在假設屋面傳熱系數、墻體傳熱系數、窗戶傳熱系數均滿足《節能標準》的前提下,對外墻體采用和未采用保溫板2種情況下的耗電量進行比較。在屋面、墻體傳熱系數滿足《公共建筑節能設計標準》時,即屋面采用120厚擠塑板時,外墻體外貼60厚擠塑板相比于外墻不做保溫時耗熱量減少48.51kW?h/m2,若每kW?h電價0.45元,則每平米建筑面積節約21.8元,本廠房每年可節約10053.3元,若廠房設計使用壽命50年,其廠房整個壽命周期內可節省約50.3萬元。
作者:金托婭 崔德新 趙存和 單位:內蒙古水利規劃設計研究院 內蒙古自治區灌溉排水發展中心
建筑節能設計論文:建筑節能設計綠色建筑論文
一基本條件研究
項目所在地基本條件研究是落實綠色建筑“因地制宜”原則的前置環節,本項目基本條件分析如下:
(1)氣象條件
福建省地跨夏熱冬暖地區、夏熱冬冷地區,夏季炎熱,年平均氣溫19.5℃,太陽高度角大、日照時間長、太陽輻射強烈,建筑遮陽需求較大,建筑隔熱需求較為迫切,以遮陽、采光、自保溫技術為主的被動式技術是圍護結構節能設計的措施。此外,福建省大部分地區全年平均風速在1.5m/s以上,為建筑自然通風提供了有利的條件。
(2)可再生能源條件
福建地區年日照時數1300~2500h,年輻射總量為4200~5000MJ/m2。隨著近年來氣候及環境的變化,福建地區太陽能資源強度呈逐漸上升的趨勢。從地表水和地下水資源資源分布來看,福建省屬于資源較豐富地區。依據現有條件,福建省可再生能源推廣和發展的重點是太陽能光熱、光伏利用和地源、水源熱泵利用技術。
(3)水資源條件
一方面,福建省年際降雨分布不均、各地水資源擁有量極不平衡、經濟發達地區、沿海突出部及島嶼資源型缺水嚴重;另一方面,該地區年平均雨量在1159~2413mm之間,為雨水回收利用提供了前提條件。
(4)生態條件
福建省氣候適宜,野生園林植物種類多、生態適應性強,是我國生物多樣性最為豐富的省份之一。這就為使用當地植物進行復層綠化、屋頂綠化和垂直綠化等創造了必要條件。
(5)其他條件
除了上述條件,項目所在地地質條件、交通條件及其他外部配套條件等都是綠色建筑實施過程中需要考慮的因素。
二綠色建筑特征
1建筑設計構思
本項目在建筑設計構思時,充分借鑒了福建省院落式傳統建筑的特點,采用合院式庭院形式,有利于自然通風、采光和遮陽;中間的院落還可以成為人們公共活動的場所,能夠為建筑內部人居環境創造良好的條件。
2節地與室外環境
計算機室外環境優化方面,本項目在規劃設計時,將多項計算機模擬分析技術應用于自然通風、聲環境、日照、采光等方面的優化設計中,通過這些低成本綠色建筑技術的采用,使得本項目能與當地氣候及環境實現較好的協調統一。綠化與透水地面設計方面,本項目通過室外綠化、采用生態(透水)混凝土、透水磚等技術措施,室外綠化面積為8097m2,綠化率高達74.3%;透水混凝土和透水磚面積分別為190m2和1636m2,加上室外綠化透水面積,室外透水面積超過80%,可較好地降低熱島效應,為建筑提供一個良好的外部環境。
3節能與能源利用
圍護結構設計方面,本項目采用了多種本地適宜的節能技術措施。屋面采用種植屋面作為保溫隔熱措施,并配合無機保溫砂漿的采用,實現屋面節能。同時,為了加強示范意義,本項目在外墻節能材料的選擇上,與普通工程相比,頗具特色:選擇福建省當地典型的建筑材料,填充墻采用適宜當地條件的外墻自保溫技術,在建筑的每層樓采用不同的自保溫砌塊或磚,如加氣混凝土砌塊、粉煤灰陶粒小型空心砌塊、PCB聚苯乙烯節能砌塊、煤矸石燒結磚、淤泥燒結磚等,砌筑成保溫隔熱的自保溫墻體,使外墻平均傳熱系數滿足節能要求。此外,本項目采用了多種類型的節能窗。建筑外遮陽設計方面,本項目采用了多種形式的活動外遮陽形式,如垂直卷簾遮陽、斜伸臂遮陽簾、中置空調百葉遮陽等,均可以依據需要進行全開、全關、部分開啟等動作調整,滿足隔熱、采光和視覺舒適要求。高效空調系統與可再生能源應用方面,本項目的可再生能源利用主要為地源熱泵空調系統、太陽能熱水系統及太陽能光伏系統三部分??照{系統采用水源多聯式中央空調,主機是數碼渦旋機組,共設14臺主機,COP在5.5以上,系統能效比約為4.4;根據使用功能,整個空調系統分為14個子系統,每個子系統均由一臺主機帶若干個室內機,同時設有全熱交換新風機,回收排風中的能量,減少新風負荷;整個空調系統使用靈活、高效節能。太陽能熱水系統安裝集熱器面積128m2,晴天日平均產55℃的熱水4.6t,太陽能熱水系統分為三個子系統,分別采用典型的平板,真空管,陶瓷三種類型;屋頂安裝有6.9kWp的光伏矩陣,使光伏板與屋頂天窗結合,真正做到了一體化設計,設計年發電6900kWh,約占大樓耗電量的的2.1%。
4節水與水資源利用
本項目水系統規劃方案考慮福州地區水資源情況,對用水定額、用水量估算及水量平衡、給排水系統設計、節水器具、非傳統水源利用等進行了分析和規劃。本項目在建筑中采用各類節水器具,并在保障用水安全的前提下,利用雨水進行沖廁、綠化灌溉等。
5節材與材料資源利用
本項目在建筑設計選材時,考慮了使用材料的可再循環使用,可再循環材料使用重量占所用建筑材料總重量的11.2%。本項目采用大開間靈活隔斷預應力結構體系,并實現土建與裝修工程一體化設計施工。預應力技術的采用,可顯著節約混凝土、模板,鋼筋等材料,降低了單位建筑面積建材消耗水平。同時本項目在裝修工程中采用了多種廢棄材料、可循環材料和有利于生態環保的建筑材料,如汽車包裝板、定向剖花板、廢棄飲料瓶隔斷、木塑板、竹木地板、軟木板、金剛板地板、復合實木、水泥纖維板等。
6室內環境質量
風環境方面,本項目建筑設計和構造設計充分考慮了增強自然通風的措施。本項目的建筑的三、五層在東西向,以及一層的南北向都處理成為對外開放空間,建筑各層東、南、西、北朝向均設有較大面積的外窗,配合適宜的開窗面積,可以根據需要進行自然通風的調節。同時本項目設計有中庭,當夏季炎熱時可以利用建筑上下形成的熱壓通風,形成良好的自然通風條件。光環境方面,本項目在建筑東、南、西、北四個朝向立面均布置帶形窗,同時天井設置遮陽天窗,天井各層內墻均布置內窗,使主要房間形成雙側采光,同時配合地下室四周采光井和光導管的使用,以達到理想的自然采光效果。經采光模擬計算分析,94%以上的主要功能空間室內采光系數滿足自然采光的要求。日照優化方面,本項目建筑采用逐層退臺設計。在夏季可形成建筑結構自遮陽,減少空調能耗,冬季太陽光可以直射入室內,有利于冬季供暖,達到冬暖夏涼的效果。室內空氣品質方面,本項目設置室內溫度、濕度、CO2濃度監測的室內空氣質量監控系統,系統具有數據采集和分析、監測空調設備的風機狀態、空氣的溫濕度、CO2濃度超標報警等功能。對于人員密度變化較大的房間,除設置CO2濃度傳感器監測室內空氣質量外,還與空調控制系統聯動調節新風量,控制新風機的啟停,保障室內空氣品質。
7電氣節能與智能化控制
項目采用高光效光源。在滿足眩光限制的條件下,優先選用燈具效率高的燈具及開啟式直接照明燈具,室內燈具效率不低于60%,要求燈具的反射罩具有較高的反射比。本項目建筑智能化系統定位合理,功能完善,包括信息設施系統、信息化應用系統、公共安全系統、機房工程等。為保障建筑通風、空調、照明等設備高效運營,本項目設有建筑設備管理系統,對照明系統進行的自動控制,對大樓內的空調通風系統冷熱源、風機、水泵、電梯等設備進行有效監測,對關鍵數據進行實時采集并記錄。
三建筑能耗與用水量分析
1能耗分析
采用Dest建筑能耗分析軟件對本項目進行全年能耗(空調、供暖和照明)動態模擬預測計算,得出建筑節能率為64.5%,建筑能耗比例關系。根據以上建筑能耗預測結果,空調、供暖、照明耗電量單項節能率的分析。以80年代基準建筑為比較基準,則供暖耗電量的節能率較高,照明耗電量次之;以符合公共建筑節能設計標準的參照建筑為基準,仍然是供暖耗電量的節能率較高,但夏季空調節能率高于照明節能率。但需要指出的是,不論建筑單項節能率如何變化,由于夏季空調能耗占建筑能耗的比例較大,所以空調節能對本項目建筑節能的貢獻是較大的。如果將本項目所采用的太陽能光伏、光熱技術等因素考慮進來,將進一步降低建筑的綜合能耗。依據相關分析數據,福建地區每1m2太陽能集熱面積每年能節省350kWh電耗,每1kW的光伏矩陣每年能發電1000kWh。通過分析計算,本項目綜合節能率達70.99%,各類能源的消耗比列。
2用水量分析
本項目建筑內部用水主要集中在沖廁和盥洗,室外用水主要集中在綠化、景觀等,各部分用水量分析。本項目水源形式為市政水和雨水,其中雨水主要用于沖廁、綠化、水景補水等用途,本項目雨水利用系統基本能夠滿足使用要求,雨水回收利用系統關于雨水的供求關系分析見圖16。經分析,本項目預計非傳統水源(雨水)利用率為53%。
四結論
本項目依據福州氣候特點,立足于福建省建筑節能及綠色建筑發展的基本條件,整合當地的資源優勢,并通過合理設計和可行性論證,將夏熱冬暖地區適宜的綠色建筑技術應用到建筑中,在建筑規劃設計、建筑節能設計、暖通空調設計、可再生能源利用、雨水利用、建筑智能化設計等方面均具有一定的創新性,被福建省住建廳命名為“福建省綠色與低能耗建筑綜合示范樓”,并于2012年通過了三星級綠色建筑認證。本項目注重本地適宜綠色建筑技術及建材的采用,能夠為當地建筑節能和綠色建筑提供較好的示范作用,有利于推動新型建筑材料和建筑技術的發展和推廣,具有較好的社會效益。
作者:趙士懷胡達明單位:福建省建筑科學研究院
建筑節能設計論文:建筑節能設計與建筑設計論文
1環境保護的需要
近年來,環保是一個經久不衰的話題,發展節能建筑也是環境保護的需要。建筑行業是一個高耗能的行業,也是一個容易產生垃圾的行業,在生產過程中,產生出來的廢水廢渣廢氣等垃圾如果不能得到及時的處理就會對周邊環境產生不小的污染,這些污染對人民的生命健康安全產生了嚴重威脅,如近年來愈演愈烈的霧霾,數值越來越大的PM2.5已經超出了人民的忍耐程度。所以,建筑行業的環境保護已經已經引起了人們強烈的重視,而加強建筑節能設計也是一條必由之路。
2我國可持續發展戰略的需要
可持續發展戰略是我國現在的經濟發展所堅持的重要戰略之一,可持續發展要求不僅要考慮到建筑行業現在的利益,更要兼顧到其長遠利益,好的建筑節能設計一定是能夠不斷滿足行業的長遠發展需求,不能滿只足于現有的利益,圖一時之好而犧牲了長遠利益??沙掷m發展原則還要考慮建筑行業的發展和能源節約的統一性,把建筑節能工作落到實處,不能讓建筑節能影響建筑行業的正常發展,經濟發展不能影響建筑節能,建筑節能也不能制約經濟發展。
3當前建筑設計中節能的設計
3.1設計之合理選址
建筑設計首先遇到的問題就是建筑地理位置的選擇,建筑的選址是一件很重要的工作,要進行充分合理的勘察檢測,綜合各位置的自然環境、社會環境等因素進行考慮,選擇的位置。建筑的選址要考慮以下幾種要素,首先是氣候因素,建筑設計想要達到節能的效果,必須考慮氣候因素,保障氣候環境在建筑使用周期內處于持續的穩定狀態,以避免由于氣候環境頻繁變化而消耗大量的能量。其次是環境因素,任何建筑的選址都以環境為基礎,所以在建筑選址時一定要考慮好環境因素,要以不破壞環境為原則,進而能夠保護環境,最終能夠達到節能的目的,提高能源的利用率。
3.2設計之建筑規劃和設計
規劃設計是節能建筑設計的關鍵部分,在進行這部分設計時要充分考慮以下幾個要素。首先是建筑當地的環境,包括當地的歷史、風俗等,結合當地的具體情況,堅持因地制宜的原則進行建筑節能設計。其次是建筑物的形態和布局,這些因素會影響建筑的采光和通風,科學合理的設計可以保障建筑物能夠獲得充分的陽光、保持良好的通風,這也是居住者在購房時非常關心的問題。再次是季節因素,由于冬季太陽高度角最小,所以樓間距要根據冬季的情況進行安排,才能保障一年四季樓房最底層的住戶可以見到陽光。在設計的過程中,節能建筑設計要充分考慮如何充分利用自然環境來降低能耗,提高能源的利用率。
3.3選用性價比高的節能技術
隨著人們需求的增加,建筑節能設計方案已經出現了不少,如何選擇性價比較高的節能技術也是我們需要探討的問題。目前建筑行業流行的節能技術要么造價高,要么質量低,所以要權衡利弊,通過比較選擇一些性價比高的節能建筑設計方案。例如可以充分利用太陽能進行發電,既能起到較好的環保效果,又能較大程度的節約能源。同時在選擇建筑節能設計方案的時候要結合當地的經濟發展水平,不能一刀切。
3.4建筑設計中進行合理的外部環境設計
建筑設計時,建筑外部的環境設計至關重要,因為單純的建筑進行節能技術應用,要是外部的環境影響較大,也會直接導致節能效果的下降。因此,根據每一個建筑功能的需要,通過合理的外部環境的布局設計來完善現有的微氣候環境,為建筑節能創造有力的環境。最基本的設計就是在建筑周圍進行相關的綠化,改變周圍的微環境,以降低噪音,阻擋風沙,凈化空氣,降低溫度。同時可以在不破壞周邊整體環境的情況下,人為進行仿自然環境的打造,例如建造人工湖等,目的也是通過改變建筑周邊的微環境,降低建筑對能源的消耗,達到節能的目的。
4結語
結合新時期的社會發展背景,節能建筑設計人員會越來越受歡迎。所以相關設計人員一定要在自身的發展上下工夫,平時努力提高自身的專業素質,不斷學習,打好基礎,逐步提高,不斷提高節能建筑的設計水平,為我國的節能建筑設計工作多做貢獻。
作者:岳林成 單位:武漢名洋建筑設計有限公司
建筑節能設計論文:綠色建筑節能設計論文
摘要:隨著社會的快速發展及我國城市化進程的加劇,環境問題已成為一個比較敏感的話題,人們研究的重點是如何在保護環境的基礎上科學合理的推進我國的城市化建設步伐。當前建筑的主題就是綠色,也是世界建筑發展的主流方向。綠色建筑因符合人們追求的節能與健康的要求而得到快速的發展。本文主要闡述了綠色建筑節能設計的概念、意義及基本原則,并探討了綠色建筑節能設計的具體實現策略。
關鍵詞:綠色建筑;節能設計;具體策略
一、綠色建筑節能設計概述
從概念上講,綠色建筑是指建筑物可以充分利用自然資源,同時在建筑施工中又不破壞生態平衡的建筑稱為綠色建筑。綠色建筑要求室內布局必須合理,盡量減少合成材料的使用,充分考慮建筑物與環境的協調,充分利用太陽能、風能。在綠色建筑的設計過程中,要利用高科技手段盡力減少能源的消耗,要考慮建筑物的節能、無污染因素。尤其是對綠色建筑物室內設計,一定要首先考慮到為人類創造利用太陽能源的生活環境和一種接近自然的感覺。利用高科技的設計手段造就溫馨的設計,是綠色建筑的追求目標。我們要堅持以人為本,以建筑與自然環境協調發展為目標,充分體現出綠色建筑向大自然索取和回報的平衡。
二、綠色建筑在低碳經濟發展中的意義
加強綠色建筑的建設,這是源于全球范圍內已經對環境造成了嚴重的污染問題,源于貿易、工業高速發展,使城市的建筑已經面臨能源短缺和環境惡化的危機,這無疑對城市的可持續發展帶來嚴峻的威脅。因此,在城市發展中實施“低碳經濟”已成為綠色建筑設計勢在必行的內在要求?!案咛冀洕钡陌l展雖然促進了城市的現代化,但同時也給人類社會帶來了致命的災難和風險。這一危機已經引起了全世界各國的關注。近年來,綠色建筑節能設計是當今世界各國構建低碳城市的關鍵問題,因為綠色建筑節能設計關系著解決人類生存的能源問題,而能源問題是世界的動力問題,沒有了能源世界就沒有了動力,因此,節約能源是未來綠色建筑節能設計的追求目標。目前綠色設計成為建筑設計師們的方向,綠色建筑節能設計應該承擔其應有的社會責任和義務。利用綠色建筑的發展使人類的和諧環境得以保障?!熬G色建筑”概念提出的意義在于更好地保護和改善環境,來為人類創造更好的生存空間。
三、綠色建筑節能的設計原則
1、和諧發展的原則
要做到綠色節能建筑,就要做到人與自然和諧的發展的原則。建筑物是自然界重要的組成部分和自然界的其他事物形成了一個整體。建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關系。因此,這就要求我們在建造建筑的時候,把自然因素考慮進去,從而讓人文環境與自然環境能夠得到相互的融合在一起,并達到平衡的狀態。
2、合理利用的原則
要做到綠色節能就要做到合理利用,目前我國建筑業普遍存在著高能耗、低效率的浪費現象,如果這一現象得不到解決,那自然環境會遭到破壞。因此,我們在設計建筑時,必須采取的方案,使資源得到充分的利用,提高資源的利用率,使高的能耗得到控制。同時,在設計時,我們要特別注意水、電、取暖、制冷等高能耗環節。在合理利用能源的環節上要不斷的開發新的技術和能源,建筑材料選取時應考慮可循環利用和重復利用。
3、健康舒適的原則
要做到綠色節能建筑就要做到健康舒適,建筑在做到綠色節能的基礎上還要要求人們住著舒適,這就是建筑設計較大的原則。因此我們要采用節能和環保的材料,以確使人們能達到最舒適的狀態。在設計建筑時,要考慮供暖、采光、降溫、通風以及污染處理等問題,從而達到人們對建筑綠色節能的要求。
4、整體及環境優化原則
建筑是環境的一部分,應與周圍環境融為一體,其設計要追求環境效益。建筑設計的重點應該是整體效果,對建筑及其周圍生態系統的組合、平衡和協調進行規劃,尊重自然環境和社會生態環境,優化各要素的布局與配置,達到整體優化的效果。
四、綠色建筑的節能設計策略
1、綠色建筑節地設計
我國的一項基本國策是珍惜和合理利用每寸土地。國務院有關文件指出,各級人民政府、地方行政公署要規劃,切實保護,合理開發和利用土地資源。國家建設和鄉(鎮)村建設用地,必須規劃,合理布局,節約用地,盡量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。節約用地,從建筑的角度上講,是建房活動中較大限度少占地表面積,并使綠化面積少損失、不損失。節約建筑用地,并不是不用地,不搞建設項目,而是要提高土地利用率。在城市中節地的技術措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,同時降低建筑密度;利用地下空間,增加城市容量,改善城市環境;城市居住區,提高住宅用地的集約度,為今后的持續發展留有余地,增加綠地面積,改善住區的生態環境;在城鎮、鄉村建設中,提倡因地制宜,因形就勢,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保護自然環境,使建筑與自然環境互生共融,增加綠化面積;開發利用節地建筑材料。
2、自然通風設計
自然通風是一項改善人與環境的重要技術手段。在我國許多傳統建筑中都有體現,如傳統民居中的穿堂風等處理手法。通過合理的建筑設計,自然通風可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內污濁的空氣,使人體感到舒適,并提供新鮮、清潔的自然空氣,有利于人的生理和心里健康,減少人們對空調系統的依賴,從而節約能源、降低污染、預防疾病。
3、加強設計利用太陽能的綠色建筑
在綠色建筑設計中,要利用好太陽能這一的可再生能源。要把太陽能作為綠色建筑加熱的一部分,因為,太陽能是一種取之不盡用之不竭,并且沒有污染的能源,利用太陽能可以為綠色建筑節能設計開闊了如何節能的思路。通常我們利用太陽能來收集熱量的特點來進行節能設計,比如它可以利用白天吸收儲存太陽的熱量,然后均勻的在24小時利用,從而節約了綠色建筑物能源方面的投資。
4、建筑門窗設計
門窗結構是建筑物外圍結構的重要組成部分,其隔熱保溫性能較低,冷熱空氣很容易通過門窗縫隙進入室內,因此,加強門窗結構設計是綠色建筑生態節能設計重點之一,具體要從以下幾點考慮:合理設計窗墻的面積比例,有效降低采暖耗熱值;科學設置門窗的開關方式,例如推拉式,防止穿堂風流過;在門窗上方設計可自動調節的遮陽棚或窗簾,防止夏季陽光直射,避免室內溫度升高。
5、建筑墻體設計
綠色建筑生態節能設計要充分考慮墻體的保溫性能,尤其是加強建筑外墻外保溫的研究。外墻體外保溫設計要選用隔熱保溫性能良好的新型節能材料對墻體進行填充,例如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、保溫砂漿、耐火纖維等,從而提高墻體的熱阻性能,減少室外氣候環境變化對室內溫度造成的影響,同時避免冷橋或熱橋結構對建筑墻體的破壞,延長墻體的使用壽命。
五、結語
我國是一個能源消耗大國,要想更好的發展低碳經濟,必須重視發展綠色建筑,它是我國建筑行業未來的發展方面。綠色建筑節能設計是一門綜合性很強的學科,它既確保了建筑工程項目經濟效益與環保效益的雙贏,同時又促進多學科的密切交流與共同發展,致使人類與自然更加和諧。
作者:羅雪 單位:成都建筑材料工業設計研究院有限公司
建筑節能設計論文:超高層建筑節能設計論文
摘要:在當前城市建設用地緊缺的新形勢下,超高層建筑在城市中不斷涌現。超高層建設具有自身的獨特性,具有普通高層建筑所無法比擬的優勢。但在超高層建設過程中,需要重視節能設計,以此來提高超高層建筑的綠色、環保性能。文章從超高層建筑的特點和優勢入手,分析了當前超高層建筑節能設計的現狀,并進一步對超高層節能設計進行了具體的闡述。
關鍵詞:超高層建筑;設計;節能設計;現狀;結構節能;材料節能
以前對于超高層建筑在設計時對其節能設計落實設計理念。自《公共建筑節能設計標準》頒布實施以來,對于建設提出了節能設計的要求。在具體實施過程中,部分地區雖然也按照節能標準來進行設計,但由于受制于節能設計技術水平及現行節能設計標準缺乏約束力,這就導致在建筑設計中節能設計理念并沒有得到較好的落實。特別是在超高層建筑節能設計工作中還存在許多問題,當前迫切需要解決超高層節能設計上存在的一些阻礙,有效的提高超高層建筑節能設計的水平,為建筑行業的健康有序發展奠定良好的基礎。
1超高層建筑的特點及優勢
1.1超高層建筑的特點
在建筑設計防火規范中定義,通常將超過100米的建筑稱為超高層建筑,超高層建筑由于所占地面面積不大,但其容積率卻達到較高的水平。盡管超高層建筑地價不高,但其房價卻居高不下。這主要是由于超高層建筑面設計和施工工藝會與普遍建筑存在較大的差異,結構和相關設施更為復雜,而且要保障結構自身的抗震性能和荷載。也就是說在超高層建筑設計時,需要考慮的因素較多,其造價成本相對也較高。
1.2超高層建筑的優勢
(1)提升城市和國家形象。城市中超高層建筑的興起,其作為現代建筑技術的結晶,標志著城市建筑的發展成就。而且超高層建筑造型較為突出,往往帶給人們強烈的視覺效果,這也使超高層建筑會成為一個城市和一個國家的名片,成為當地的地標性建筑,因此超高層建筑的興起,有效的提高了國家和城市的形象,代表著城市和國家的發展水平。(2)超高層建筑具有較好的景觀效果,而且處于較高的位置,不僅濕度較小,而且遠離汽車尾氣和塵埃,空氣的質量較好,受干擾程度較小,居住環境較為理想。而且在超高層建筑中,往往工作與生活設施實現了集約化,在建筑內部就可以有效的解決一般性工作和生活問題,給人們帶來了更多的便利,有利于生活效率的提高,對緩解城市交通壓力也具有積極的作用。(3)超高層建設有效實現了用地的節約。通過建造超高層建筑有效的提高了土地利用率,而且具有較大的容積率,實現了土地資源的充分利用,而且在土地緊缺的情況下還能夠有充足的區域用于綠化,有效的改善了人們的生活環境,超高層建筑對于土地集約化利用水平的提升具有積極的促進作用。(4)超高層建筑的發展涉及到諸多的學科,如土木工程學、材料科學、機械工程、能源與動力、電子、通訊、自動化、計算機等諸多學科,這些學科的共同進步為超高層建筑提供了動力支撐,可以說超高層建筑的發展有效的促進了科學技術的進步。
2我國超高層建筑的節能現狀
2.1耗能大
當前我國建筑耗能為總體能耗量的一半以上,而高層建筑和超高層建筑能耗又為普遍建筑能耗的幾倍,這就造成當前大部分高層建筑和超高層建筑都處于低效率、高能源的狀態,存在著耗能大的問題。
2.2標準的局限性
當前對于超高層公共建筑的節能問題還沒有統一的標準,很大一部分地區也沒有出臺針對超高層建筑的節能標準,這就導致在超高層建筑設計過程中沒有可參照的數據,因此給節能設計帶來較大的難度。現在建筑節能標準中的許多規定對超高層建筑并不適用。另外,當前能耗模擬軟件設計還不完善,對利用建模來對能耗進行評價帶來了一定的制約,這就導致當前超高層建筑節能工作在技術層面還無法達到節能的標準。
3超高層建筑的節能設計分析
3.1利用自然條件的節能設計
(1)自然通風。及時,建筑布局設計。當前超高層建筑多以單體建筑為主,這就需要在具體設計時要確保單體建筑的通風設計的合理性和科學性。在具體設計時,如果單朝向、具有較大進深,無法達到穿堂風的效果;如果風速過大還會對窗戶的開啟和冬季保溫帶來影響,因此在具體設計時需要進行有效調整,確保布局的合理性,從而實現對自然風的有效利用,使建筑內部實現自然通風。第二,形成豎井空間。在實際設計時,要避免出現中庭空間過高的情況,這種情況下容易有強烈的絮流產生,從而形成過大熱壓,會對居民的正常生活帶來較大的影響。第三,玻璃幕墻圍護。在高層建筑設計時,過高的熱壓和風壓問題是客觀存在的,因此在設計時,可以采用雙層玻璃來緩解這一難題。利用雙層玻璃在白天能夠起到蓄熱效果,同時開啟內層后能夠實現層間的自然通風,具有較好的節能效果。(2)天然采光。在高層建筑節能設計中,需要充分的利用自然光照,在白天可以有效的滿足人們日常生活工作需求,而減少室內熱環境調節過程中能源消耗。在具體設計時,盡可能的將超高層建筑的陽臺進行拓寬,或是加寬落地窗面積,使陽光能夠充分的進入到室內。
3.2建筑結構的節能設計
(1)朝向設計。通過合理設計超高層建筑的朝向,能夠有效的利用太陽能,實現人工能耗的節約。特別是對于我國北方地區,合理規劃超高層的朝向,能夠有效的節約取暖能耗。在具體設計時,需要先對太陽的高度角進行確定,然后設計出合理的日照影像圖,以此為依據來對冬季建筑日照有效時間進行確定。在滿足采光需求的基礎上,還要將建筑南向的開窗面積盡量拓寬,減少東北向開窗面積,這樣可以使室內獲得更多的日光照射,而且室內熱量流失率也能夠得到有效的控制。(2)高度設計。建筑高度變化會直接導致相關的參數發生變化,使能耗發生一定的改變。特別當建筑高度超過百米時,所有氣象參數都會發生改變。因此一旦建筑高度過高,必然會導致能源消耗量增加。因此在實際設計過程中,需要以具體、詳細的參數作為依據來合理規劃建筑的高度,確保找到一個值,從而實現超高層建筑的節能。3.3建筑材料的節能設計(1)高性能鋼的利用。高性能鋼主要有高張力鋼、低屈服點鋼、TMCP鋼與SN鋼。超高層建筑對鋼材的性能具有較高的要求。如鋼材的強度、硬度以及窄屈服幅度的耐久性、鋼材的可焊性及在精度深加工時的性能。高性能鋼的出現有效保障了超高層建筑的安全穩固性,節約建造材料與能源。(2)新RC結構。新RC結構指的是鋼筋混凝土的改良。混凝土的強度能夠達到78.4mpa,遠遠超出傳統混凝土強度。這提高建筑耐久性和穩固性具有非常好的效果。
4結束語
超高層建筑是未來建筑發展的主要趨勢,在當前能源嚴重緊缺的新形勢下,需要重視超高層建筑的節能設計,有效的提高超高層建筑的節能設計水平,為建筑業的健康發展奠定良好的基礎。
作者:李佳鍇 單位:華潤置地(贛州)有限公司
建筑節能設計論文:夏熱冬冷地區高層住宅建筑節能設計論文
摘要:本文從夏熱冬冷地區的氣候特點出發,以某個高層住宅項目為例,從墻體、屋面和外窗等方面進行綜合分析,結果表明節能設計滿足規范要求。
關鍵詞:高層住宅;節能;圍護結構
隨著我國經濟的快速發展和城鎮化建設進程的加快,我國目前每年約新增20億平米建筑,建筑能源消耗占到社會能源總消耗量的約30%。因此,建設低能耗節能建筑已成為必然選擇。夏熱冬冷地區是我國經濟比較發達的地區,高層住宅發展十分迅速,大量高層住宅建筑的建設給建筑節能帶來了巨大的挑戰。本文以江蘇省無錫市某項目為例,借助節能設計軟件,對高層住宅建筑節能進行了分析研究,為高層住宅建筑節能設計提供參考。
1項目概況
本項目位于江蘇省無錫市,共包括9棟高層住宅,樓層高度從88到97米不等,基地面積約為430000平米,總建筑面積約160000平米。外墻大部分為剪力墻。
2設計思路
在夏熱冬冷地區,住宅設計要考慮夏天隔熱,同時要兼顧冬季保溫,這就要求高層住宅在氣候適應性設計時,既要保障一定的洞口面積滿足夏季通風和冬季日照的需要,又要采用保溫隔熱性能良好的圍護結構滿足夏天隔熱和冬季御寒的要求。由于外墻圍護結構對建筑節能具有決定性影響,本文重點分析實踐項目的圍護構造節能設計,主要包括墻體、屋面和外窗的設計。
2.1墻體節能
墻體是建筑圍護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的能耗。外墻節能主要是提高墻體的保溫隔熱性能,減少其冬季的熱量損失以及降低夏季的外墻內表面溫度。項目方案采用外保溫形式,下表為幾種常用保溫材料的性能對比。除材料的傳熱系數低、導熱系數小等要求外,結合其防水性能和施工難易程度及成本價格,保溫材料最終采用了發泡水泥板,經斯維爾節能軟件計算。
2.2屋面設計
屋面受太陽照射最強且時間最長,頂層房間熱量一般占建筑總能耗的5%-10%,占頂樓能耗的40%,因此屋面也是節能設計的重要組成部分。其節能設計主要是改善屋面的熱工性能、阻止熱量的傳導,關鍵在于處理好夏季隔熱和冬季保溫的關系。構造做法可分為正置式屋面和倒置式屋面:(1)正置式保溫屋面。把保溫層置于屋面防水層和結構層之間,其保溫隔熱由找坡層和保溫層來確定熱工指標。其缺點是保溫層材料被密閉于屋面內部,排濕困難,屋面保溫隔熱性能得不到保障,且夏天容易出現起鼓開裂現象,導致屋面滲漏。(2)倒置式屋面。把保溫層置于屋面防水層之上,保溫層不封閉。倒置式屋面構造簡單、保護防水層、使用壽命久、施工簡單、維修方便等優點,所以使用非常廣泛。倒置式保溫平屋面對保溫材料要求較高。
2.3外窗設計
外窗的面積占外墻面積的20%-40%,但能量損失卻占到50%。為了滿足節能目標,在滿足通風、采光和日照的前提下,需要控制外門窗洞口面積,改善氣密性能,提高保溫性能,減少外窗本身的熱傳導。
2.3.1窗墻比
窗墻比是天然采光房間的側窗洞口面積與該朝向外墻表面積之比,住宅設計規范對不同朝向房屋的窗墻比都有明確的規定。隨著窗面積減少,會嚴重影響采光通風等指標,因此,按照較大限量增加冬季太陽得熱和減少夏季太陽得熱原則,項目的窗洞主要開設在南北兩側,東西側只開少量窗洞,確保在建筑節能和居住舒適度取得平衡,得到窗墻比。
2.3.2窗體材料分析
建筑外窗由玻璃和窗框組成。鋁合金材料由于抗風壓變形能力較好,表面的氧化膜使其具有很好的耐腐蝕性,使用壽命長,不燃燒,耐潮濕,且可以根據節能需要制作出各種鋁合金型材,因此常用于高層住宅窗框。斷熱型鋁合金門窗的傳熱系數優于普通鋁合金門窗,且克服了后者在冬季易結露的缺點,因此被定為本項目的窗體材料。結合外窗玻璃的隔熱、保溫及隔聲性能。
3結語
住宅建筑節能是一項系統工程,涉及多個方面,應根據當地氣候條件,屋頂、各朝向外墻和外窗都選用合適的節能材料。由文中材料性能比較可以看出,采用的材料不是性能好的,而是在綜合考慮到現有的施工技術條件、資金投入、政府部門的建筑防火和節能政策等因素,從而得出較為均衡的節能方案。
作者:徐培原 單位:江西省修水縣建筑設計院
建筑節能設計論文:鄉鎮綜合衛生院建筑節能設計論文
摘要:現代綜合醫院建筑設計,是一門跨學科、跨專業的綜合性建筑學。相對于一般的公共建筑來講,是公共建筑設計中一項內部功能相當復雜、專業性極強又高能耗的建筑,首先要注重醫院建筑功能的重要性,滿足復雜的醫療工藝要求,做到潔污分區分明,以最簡潔的人流、物流的流線,使醫院的醫療功能發揮迅速有效的作用,使醫療資源、內部空間與設備的使用達到使用率,營造一個舒適有效的工作空間。
關鍵詞:建筑設計;綜合醫院;節能設計
1具體實例分析
本人有幸在2012年開始接觸一個鄉鎮綜合衛生院建筑的設計項目,主體醫療樓為5層建筑,包括門診、急診、牙科、檢驗、手術、病房及辦公等;公共衛生樓為4層建筑,包括兒保接種、體檢、公共衛生辦、婦保、婦產科及多功能廳等;后勤及輔助樓為3層建筑,包括X光機房、藥庫、食堂及職工休息室等。康復樓為3層建筑,包括康復病房和康復大廳等。各個功能樓有單獨出入口,且在各個出入口處均設置寬1.5米、坡度為1/12的無障礙坡道,電梯采用無障礙電梯,衛生間設置無障礙專用潔具,電梯間、衛生間等設置國際通用無障礙標識等,以充分體現現代醫療建筑現代化、標準化、人性化的主導思想。同時,應較大限度考慮節能措施,并在使用過程中著重于內部用能的使用和管理,使其能耗得到合理利用且不浪費。使其既滿足使用要求,又能得到的節能效果。
2節能技術措施
在設計工程中,要做到上述這些,針對醫院建筑的特點,在節能技術措施方面做以下幾點考慮:
2.1保溫和隔熱
控制綜合醫院的保溫隔熱性能、熱惰性指標,采用氣密性和保溫性好的外門窗等。本工程采用外墻外保溫系統,外墻粉刷采用無機輕集料保溫砂漿,磚采用燒結頁巖多孔磚,外門窗采用(6L0W-E+12A+6)中空低輻射玻璃鋼塑復合節能門窗,并設置內遮陽系統,地面和屋面做泡沫玻璃保溫隔熱層等措施,且應做好外保溫工程的密封與防水構造設計,確保水不會滲入保溫層和基層。水平或傾斜的出挑部分以及延伸至地面以下的部位應做防水層,在外墻外保溫系統上安裝的設備或管道應固定于基層上,并應做密封盒防水設計。外墻出挑構件及附墻部件(屋頂女兒墻內側、陽臺、雨篷、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗的非透明構件、裝飾線和靠外墻陽臺分戶隔墻等)采取隔斷熱橋措施等以符合節能建筑的設計要求;
2.2主體建筑布置方向
在設計過程中,應地制宜,主體建筑采用南北向布置,有利于獲得良好的朝向,減少東西向開窗面積(增加陽臺等遮陽措施),使其體形系數、窗墻面積比等得到有利的控制,設置遮陽措施,避免大面積玻璃幕墻的使用(如采用雙層玻璃幕墻,夾層內應設置空調循環裝置)。
2.3建筑總平面布局
總平面布局合理簡潔,建筑形體較規整,立面設計力求簡約大氣并具有時代特征。建筑布局合理,功能分區明確,人、物分流,交通順暢,避免或減少交叉感染,有利于降低運營成本,主要控制以下幾點:(1)在節能范圍內,可以增加窗戶的開啟面積,通過自然通風和自然采光來改善內部的環境。盡量減少內區,降低內部照明和通風空調設備的能耗;(2)散發大量余熱的設備(如中心供應、廚房、洗衣房、大型醫療設備等)靠外墻布置,以便利用自然通風快速消除余熱,減少機械通風量。且廚房、洗衣房等布置在當地主導風向的下風向,從而改善院區內部環境;(3)各類機房盡量靠近負荷中心布置,以減少輸送的能耗。設計中,將用電配備布置在后勤及輔助樓地下一層;電梯布置在醫療樓的門廳部位;每層采用小型中央空調,每層在合理的位置布置空調機房;醫用氣體(供養)布置在主體建筑的靠外墻一側;醫院手術室設計潔凈空調系統;牙科用水采用直接飲用水標準;院區內另設一單獨的附房(包括設備房及污洗間,地下設污水處理池)等等,以滿足醫院日常正常的高能源消耗。
2.4醫院綠化
醫院院區的綠地面積應確有保障,符合地區相關標準。設計中采用多樣化的手法及材料,出入口處為醫院前區廣場及對外停車場地,選用適宜的樹種點綴院區,停車位采用植草磚鋪裝,并在出入口機動車車位處設置中心綠地,以利改善環境,創造親切自然的氛圍。又增加了局部屋頂花園,利用植物的錯落配置為醫療人員和就醫人員帶來了更多的綠色視野,營造了舒適宜人的優雅環境。在內部環境設計上,院內部停車場地采用植草磚鋪裝,并設置了樹陣,使人們的身心得到放松和平靜。
2.5其它
(1)選用節能電機產品,配套的國內裝備及公用設施,全部采用新型或改型節能型產品,以降低能耗。
(2)在變電站配置功率因素補償器,采用低壓側電容集中補償方式,提高功率因素,降低無功損耗。
(3)照明采用節能混光燈以節約用電。
(4)節水:①選用節水型衛生器具及配水件。公共衛生間采用感應式水嘴和感應式小便沖洗閥;②建筑物給水進戶管設水表計量,以節約用水,對水資源盡量循環使用,盡量少排放;③水池和水箱溢流水位均設報警裝置,防止進水閥門故障時,水池和水箱長時間溢流排水;④給水泵、消防泵、噴淋泵均采用先進節能設備,耗電量比一般產品相對節能;⑤綠化、道路清洗及其他沖洗用水均采用二級處理后的污水,以節約用水。
(5)智能化系統:綜合樓病房、康復樓病房及衛生間采用自能化呼救系統。
3結束語
鄉鎮衛生院是農村具有承上啟下作用的基層衛生機構,而節能技術是當今能源資源耗損巨大的背景下非常需要的,因此,對鄉鎮衛生院建筑進行研究具有非常實際的意義。本文通過對某鄉鎮綜合衛生院建筑的設計項目的分析,總結出了一些具體節能措施,希望能為鄉鎮綜合衛生院建筑節能設計做出一些貢獻。
作者:顧小平 單位:浙江天辰建筑設計有限公司
建筑節能設計論文:采暖地區既有居住建筑節能設計論文
摘要:采暖地區既有居住建筑節能改造不僅是改善人們居住環境,降低建筑能耗的要求,同時也是減少大氣污染,保護環境的要求。下面本研究首先分析了關于采暖地區既有居住建筑節能改造設計要求,然后從墻體節能改造、外窗的節能改造以及熱源及管網熱平衡改造設計三個方面進行了詳細設計,對既有居住建筑節能改造的效果和經濟性進行總結得知,采暖地區既有居住建筑節能改造設計不僅能夠降低熱源的浪費,減少建筑節能使用成本,同時對提高供暖系統的經濟性和資源利用率也具有顯著的作用,值得臨床推廣使用。
關鍵詞:采暖地區;居住建筑;節能改造;設計
采暖地區既有居住建筑節能改造,是符合我國經濟發展的趨勢。改革開放以來,我國為了快速發展經濟,建立了許多高耗能高污染行業,雖然帶來了巨大的經濟效益,但同時也帶來了能源消耗嚴重、環境污染等一系列問題的出現,需要我國改變原有的經濟發展方式,逐漸向環境友好型和資源節約型社會轉變。這就需要我們抓住一切可以利用的機會,采暖地區既有居住建筑的改造,可以極大地提高對資源的利用效率,也符合我國新型的經濟發展方式。
1采暖地區既有居住建筑節能的改造要求
首先,采暖地區既有建筑節能改造的要求主要是在建筑的硬件設施上,主要表現在垂直單管系統,應該被逐漸淘汰。應該都使用垂直或水平雙管系統。恒溫閥在使用時也有一定的要求:應該使用三通型恒溫閥;以保障控制的有效性。恒溫閥的裝配應該按照裝配要求進行安裝,還應該做到它的調節特性、溫包、閥頭曲線都應該達到合格標準。能夠正常感應建筑內的濕度,并能做出相應的調控。其次,應該使用具有說明書、許可證明等一系列達標的裝置。改造工程完工之后,還要對這些裝置進行反復調整、實驗,已證實其裝置的性能和使用方式是正確的運用。還應該具有專業的監控設備和專門的監控機構,以方便隨時對裝置進行定期的抽檢和排查。對于不符合使用標準的應該及時予以更換。對于出現不能正常運轉或數據監控不正常的裝置應及時對其進行檢修。,室內系統也有一定的要求,具體表現為:應定期熱力復核審計,提供系統改造散熱器的熱量提供數據,然后此基礎上分析熱提供質量是否達到先前計算標準;還應對水壓和出水量進行分析,計算出整個室內熱提供與熱能耗的投入與產出比率,以為更好地分析室內系統供熱的情況,并可以針對出現的問題作出及時的應對[2]。
2采暖地區既有居住建筑節能改造設計的具體實施措施
據有關統計數據稱,中國既有房屋采暖的建筑占總數的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤,可以大約計算出東北、西北、華北地區每年就要耗費1670萬噸煤,這些高耗能的采暖方式,會大量的消耗能源。同時由于我國既有居住建筑維護結構多數存在保溫標準低,隔熱效果差等問題,因此對我國既有居住建筑圍護結構進行節能改造成為當前建筑設計中的重點內容。
2.1墻體節能改造設計分析
對墻體的保溫有兩種方式,一種是外墻保溫,一種是內墻保溫。由于墻內外的溫度不同,會使墻面發生裂縫,這就提醒在進行既有居住建筑節能改造的時候要對外墻增加保溫層,通過對外墻的漏點進行保護層的安裝,盡量降低室內外溫度差異,還可以通過增加對室內溫度的監控,防止室內溫度過高,進而導致室內外溫度差異擴大。利用安裝室內熱量檢測儀器,對室內溫度進行及時的監測,調控室內溫度,使其保持在一個穩定的范圍內,并根據室外溫度對室內溫度進行調整。防止室內外溫度差異過大。比如對于外墻節能改造中,可在主體結構外墻的基礎上通過采用掛或粘貼的方式通過鋪設保溫材料,同時在保溫材料的外側涂抹一層保護砂漿或保護裝飾達到保溫的效果,其中圖1為外墻節能改造中常見的構造形式之一。由于我國多數采暖地區既有居住建筑多數為7層以下的磚混結構建筑,并呈現為排式布局,且體型規整,多數建筑的體形系數大約在0.3,而墻體厚度大約為240和370mm,因此在墻體外保溫節能改造設計中,根據節能50%和65%標準規定墻體的傳熱系數0.75W/(m2?K)和0.60W/(m2?K),則建筑外墻的保溫層厚度、外墻構造方式以及導熱系數的確定應根據表1進行判定。
2.2外窗的節能改造
外窗能耗能夠達到建筑總能耗的50%左右,所以對門窗的改造對建筑節能有很重要的作用。當前常用的既有居住建筑節能改造中對于外窗的節能改造主要從增加門窗的密閉性,改變窗戶的材料等措施,以防止建筑熱能的流失與損耗,例如使用一些節能門窗。從房屋的修建著手。在原有窗戶的基礎上再加上一層窗戶,并適當的對兩個玻璃進行調整。還有設計研究認為,既有居住建筑中外窗節能改造中對窗洞口四周墻體的節能改造尤為重要?;诖吮狙芯刻岢隽艘韵聨追N窗洞和窗口周圍墻體節能改造方案。通過對上圖進行分析可以得知,圖2中的方案(a)和圖3中的方案(a)屬于墻體和窗洞同時進行改造,而這種改造方案相對于方案(b)而言,其不僅保溫效果好,同時對節約改造材料和改造成本也具有顯著的作用。但是在實際改造工程中還應根據具體的情況進行具體的分析,以設計出的改造方案,達到節能保溫的效果。
2.3熱源及管網熱平衡改造
首先,我國北方的熱管網較長,而大部分管網的建造時間又比較長,舊管網的使用效率較低。保溫層受到破壞,致使部分建筑的水循環量過大,水供應出現不平衡的局面。應該通過對供熱管線進行直埋,建立健全網絡監控配合人力檢查的熱網監控系統。其次,進行對熱能源提供裝置進行改造,通過對集體供熱總的裝置的改造,和單個居住用戶的分散處理,來得到提高供暖的能源使用效率。,通過對室內溫度的監控,利用現代化熱計量儀器,對熱計量的使用和溫度的調控進行合理的安排[1]。對改造成本進行運算,優化改造成本,還有室內、室外供熱系統的成本優化,減少熱量來源的基礎設施改造成本等。具體又可以分為,供暖的能源使用可以細分為天然氣、電費、管理人員的工資以及供熱成本的相關內容。采暖地區既有居住建筑節能改造是一個對人力、物力、財力耗費的工程,但其成果遠比成本要高出很多,然而也不能因為成果顯著,就忽略采暖地區既有居住建筑節能改造的成本,不能顧此失彼,應該合理的控制采暖地區既有居住建筑節能的成本,讓使用者看到采暖地區既有居住建筑節能的成本構成。
3采暖地區既有居住建筑節能改造的益處
3.1采暖地區既有居住建筑節能的成本降低
采暖地區既有居住建筑節能的改造,會在很大程度上減少采暖地區既有居住建筑節能的成本,會減少建筑內外部圍護結構的維護成本,還會降低熱提供系統及維護的成本,降低熱能來源的提供成本。這就可以簡單地用一個公式來表示:供熱成本降低=建筑內外部結構的建設與維護成本降低+室內及小區熱系統改造成本降低+熱源改造成本降低。上述公式主要是根據采暖地區既有居住建筑節能成本降低的具體內容來分的,此外還可以通過供熱成本降低的構成來分,也可用公式來表示:供熱成本降低=水費成本降低+電費成本降低+燃料費降低。由此可見,采暖地區既有居住建筑節能改造的益處,其直接益處就是減少了采暖地區既有居住建筑節能的成本,為用戶節省采暖地區既有居住建筑使用的費用,直接給節能采暖帶來成本上的有效降低[3]。
3.2采暖地區既有居住建筑節能的增益效益
采暖地區既有居住建筑節能的增益效益可以從幾個方面分析:首先是居民采暖費用的降低。采暖地區既有居住建筑的供暖費用是由能源生產價格,運送的費用,銷售的費用相加。采暖地區既有居住建筑節能改造能降低供暖能源運輸當中的能量損失,從而減少運輸過程中的運輸成本[4]。通過對采暖地區既有居住建筑節能的改造,還能增加能源的利用效率,從而在一定程度上減少建筑節能改造能源的成本費用。其次具體的效益有以下兩方面,一方面會減少建筑設施的建設費用。進行采暖地區既有居住建筑供暖費用,在某些方面是和建筑的建設是有聯系的,例如門窗的改造,地板、屋頂的設計,這些兩者都是有交叉的,采暖地區既有居住建筑節能成本的降低,也會減少建筑的費用。會減少對家用電器的使用,空調、電熱扇等家用電器使用的減少,會減少用戶電費的使用[5]。
3.3采暖地區既有居住建筑節能改造的成效
采暖地區既有居住建筑節能的總成本投入。首先,不同采暖的方法會需要不同的投入這而使用熱電聯集中供暖則會使成本增加,這幾種集中供暖都是常見的采暖地區既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差額可以達到20元。
4結語
綜上所述,通過對采暖地區既有居住建筑節能改造可以有效地避免供熱能源的浪費,還可以提高采暖地區既有居住建筑節能的供暖效率。另外通過對一些基礎設施進行改造設計,還能提高供暖系統的安全性,從而在很大程度上提高供暖系統的利用率,減少建筑節能的使用成本,增加采暖地區既有居住建筑節能的使用周期。
作者:掌軒 王麗穎 單位:長春工程學院建筑學院
建筑節能設計論文:小型公共建筑節能設計論文
摘要:結合綠色建筑理念,介紹了小型公共建筑節能設計的原則,從選址規劃、圍護結構、自然通風、空調系統等方面,闡述了夏熱冬冷地區小型公共建筑節能設計的方法,旨在為人們創造出健康舒適的生活環境。
關鍵詞:綠色建筑,節能設計,夏熱冬冷地區
0引言
綠色建筑設計強調“人與自然的和諧發展”,要求統籌兼顧建筑的能源節約、資源節約、回歸自然和環境保護,創造出舒適和健康的生活環境,同步實現建筑的經濟效益、社會效益和環境效益。文章將基于綠色建筑理念,闡述建筑節能設計的原則,并深入研討夏熱冬冷地區小型公共建筑節能設計的方法。
1基于綠色建筑理念小型公共建筑節能設計的原則
在夏熱冬冷的地區,小型公共建筑的節能設計,要考慮整體設計的協調,堅持建筑設計的生態性原則,旨在為人們創造健康和舒適的生活環境?;诰G色建筑理念,在夏熱冬冷地區的小型公共建筑設計,必須堅持以下幾個方面的原則。
1.1整體協調原則
節能設計并非單方面的建筑功能實現,譬如建筑夏季充分利用了自然通風,但在冬季時,建筑圍護結構不能夠有效保暖保溫,是不能稱之為嚴格意義的建筑節能。換句話說,建筑的節能設計,并非簡單地安裝幾塊太陽能光伏玻璃。筆者認為,建筑的節能設計,要綜合考慮氣候、材料、地理、能源分布等因素,我們秉持整體協調的原則,重視建筑整體能耗的熱工性能、地理位置、功能特征和建筑朝向等,因地制宜地完成建筑節能設計方案。
1.2生態性原則
節能型的建筑尊重自然的生態規律,模仿自然界生態系統的動態平衡特征,在適應自然條件的情況下,盡可能減少能源的損耗和提高資源的利用效率,類似于太陽能、風能、生物能等,都是不可多得的可再生自然資源,這些資源的充分利用,建筑的節能效果將事半功倍。除此之外,建筑圍護結構的熱工性能提高,以求減少冬季的熱量損失和增強夏季的通風效果,尤其在夏熱冬冷的地區,可構建出和諧的生態環境。
1.3全壽命周期原則
建筑從建設伊始,到落成投入使用,無不在消耗各種能源,適時能源的節約與否,以及危害環境與否,都表現出建筑的節能成效。因此,建筑的節能設計,要考慮全壽命周期原則,將其作為建筑節能設計的索引,在建設階段,盡可能減少對環境的負面影響,以及創造建筑舒適健康的環境;在落成后,為人們所提供的環境,是健康舒適和低耗無害的環境,比方說圍護結構的保溫和隔熱,再如借助地熱能進行冬季取暖和夏季降溫;在建筑拆除時,對環境的危害影響可降至低狀態。
2夏熱冬冷地區小型公共建筑節能設計的方法
遵循以上建筑節能設計的原則,在夏熱冬冷地區小型公共建筑的節能設計工作,從圍護結構熱工設計、自然通風設計、空調系統設計、生活熱水系統設計等方面入手,指導完成建筑的節能設計?;谙嚓P的設計經驗,筆者歸納了以下幾方面的設計建議。
2.1選址規劃設計
關于建筑的選址規劃,需要綜合考慮地形地貌、城市道路、自然環境等因素,權衡各方因素的利弊,有關策略可從以下三個方面分析:首先是建筑物與建筑物之間距離的控制,要保障冬季時陽光被障礙物遮擋,增加冬季的日照量和日照時間,但不能夠一味考慮冬季日照保障,否則在夏季時也會因為得熱過快,而增加空調系統的冷負荷;其次是冬季盡量避開冷氣流的影響,可通過擋風墻體的設計,以及以綠色植物作為避風屏障;是避免室內風速太大,影響室內舒適度,可在建筑物周圍布置葫蘆柱外墻,形成建筑的安全保護結構。以上的選址規劃設計,是建筑節能設計容易忽略的宏觀因素,筆者認為選址規劃是建筑節能設計的前提,只有在保障建筑布局優化的情況下,才能夠充分利用各種自然條件,形成有利于節能的建筑環境。
2.2圍護結構節能設計
首先是建筑的外墻設計,選材時要逐漸摒棄燒結實心粘土磚土,這些類型的材料需消耗土地資源,在燒結時會產生污染性氣體,屬于能源利用效率低級的材料,因此外墻材料的選擇,可嘗試性利用新型環保材料,譬如蒸汽加氣混凝土砌塊,這種材料保溫隔熱和防火性能俱佳,可有效降低建筑的圍護結構熱傳系數。其次是地面的防潮隔熱設計,綜合室內的溫度、濕度和風速,在夏熱冬冷地區,降雨量大,常有地面返潮現象出現,使得建筑內部的濕度比較大,并伴隨出現結露和發霉,在此筆者建議在進行地面設計時,可依次鋪設薄膜返潮層、發泡水泥絕熱保溫層、水泥砂漿防潮層和混凝土回填層,減少濕度因素對建筑地面壽命的影響。再次是屋頂的設計,屋頂綠化是最為常見,也是最為有效的節能設計方法,在進行屋頂綠化設計時,需要考慮建筑屋頂結構的特征,在掌握屋頂熱傳系數的情況下,將種植屋面技術盡量簡單化。值得一提的是,屋頂綠化設計必須做好結構的防滲處理,所選擇的屋頂植物,盡量傾向于本土和成活率比較高的植物,使得建筑與周圍環境舒適協調。
2.3自然通風節能設計
自然通風環境的營造,目的是改善室內的熱環境,其關鍵在于窗戶設計、遮陽設計和熱壓通風系統設計。小型公共建筑的窗戶,可選用雙層中空玻璃,其氣密性為四級,而遮陽設計也是自然通風的關鍵,在設計時應緊扣氣象參數的數據,選用活動型的百葉外遮陽技術,在夏季時遮擋強烈日照光線,減少空調的制冷負荷,同時靈活引入自然風;在冬季時關閉百葉窗,減少建筑內外部的換氣頻率,避免建筑散熱過快。至于建筑的熱壓通風系統設計,常見設計手法是增加建筑的面積和調節屋頂的結構形式,譬如某建筑的屋頂結構與樓梯間互相貫通,形成仿若風貌的結構形體,并在東西兩側的外墻上,設計了調控型的百葉窗,既可排除污濁熱空氣,也能夠吸入室外新鮮冷空氣。這種樓梯間的熱壓通風設計方法,尤為適合夏熱冬冷的地區,夏季可將余熱帶出室外,冬季時則有效保障圍護結構的整體問題,避免冷空氣對建筑內部能源的消耗性影響。
2.4空調系統節能設計
空調系統是現代建筑的功能型部件,系統本身處于不斷耗能狀態,以換取相對舒適的室內環境。關于空調系統的節能設計,目的是控制系統能源損耗速度過快,并且充分利用系統的資源。筆者建議在選用空調系統時,應該結合建筑的冷負荷情況而定,同時需要兼顧當地的氣候特征,譬如某建筑瀕臨湖泊,湖水容積很大,在夏季時相當于一個天然冷庫,可以通過自然通風的方法,將冷熱源引入建筑的內部,同時湖泊所產生的水蒸氣,提高了自然通風的冷卻效果;冬季時湖泊具有蓄熱功能,可利用湖水源作為熱泵空調系統的冷熱源,發揮湖泊的蓄熱作用。由此可見,空調系統的節能設計,講究因地制宜地設計理念,當然在硬件配置方面必須質量達標,盡量選用質量優越的系統部件,譬如空調主機制冷量至少為60kW,選用半封閉螺桿式壓縮機的COP值不低于4.5。
3結語
在夏熱冬冷的地區,小型公共建筑的節能設計,主要考慮整體設計的協調,堅持建筑設計的生態性原則,旨在為人們創造出健康和舒適的生活環境?;诰G色建筑理念,在夏熱冬冷地區的小型公共建筑設計,必須堅持“整體協調原則”“生態性原則”“全壽命周期原則”,遵循節能設計的原則,在夏熱冬冷地區小型公共建筑的節能設計工作,從圍護結構熱工設計、自然通風設計、空調系統設計、生活熱水系統設計等等方面入手,指導完成建筑的節能設計。
作者:黨宏偉 單位:西安市建筑設計研究院
建筑節能設計論文:BIM技術下建筑節能設計論文
1、BIM技術在建筑節能設計中的實踐應用
在應用BIM技術時,只要把獲取到的相關設計數據移入到使用的設計軟件中,就能夠通過這些數據得到分析之后的結果。在進行建筑節能設計時,如果使用那些傳統的建筑節能設計軟件會浪費設計師很多的時間及精力,這時設計師就會常常出現顧此失彼的設計情況。而在建筑節能設計中應用BIM技術,則能夠有效的節約設計師的時間,并且讓設計師能夠有很多的精力去進行別的方面的設計。BIM技術應用在建筑節能設計上時,可以通過相關的建筑信息模型及設計軟件進行分析,從而能夠對建筑能力的分析過程進行優化,縮短設計所用的時間,有利于設計師解決那些比較困難復雜的問題。在進行建筑節能設計的過程中,如果符合當地的建筑標準以及有關的規定時,則能夠將BIM技術和GBS技術相結合起來,并且進行建筑類型的設定。在BIM的相關模型中,能夠將GBS技術直接導入其中,并且根據模型中的有關建筑信息進行熱模型的建立,并且把該模型的格式轉化為XML形式。為了將有關的數據進行的展示,可以使用DOE技術來實現不同時間段的實時模擬。在此過程中,為了得到所需要的建筑數據,僅僅需要將建筑設計有關的地理坐標和建筑類型輸入到GBS中即可。在進行建筑節能設計時,可以通過BIM技術和GBS技術的結合進行相關模型的建立,從而能夠獲得和建筑有關的詳細節能數據分析結果,使得實際的建筑施工能夠節約很大的能源。不僅僅GBS能夠和BIM技術相結合,Riuska軟件也能夠和BIM技術通過使用。在這二者相互結合使用時,通過BIM技術模型的導入,設計師則能夠取得很多建筑信息,方便建筑節能設計的進行。BIM技術在建筑節能設計中的應用是非常重要的,促進了建筑設計事業的快速發展。目前,建設行業發展的趨勢就是建筑節能設計,只有在建筑設計中融入節能設計,才能夠使得建筑更加的節約能源,避免的資源的浪費。建筑的能耗在全球能耗中占據了很大的比例,對建筑設計進行節能優化,是降低溫室效應的重要手段。
2、BIM技術對建筑節能設計的價值
在建筑節能設計中,BIM技術的應用對其有著非常的的價值,主要包括碰撞檢查、施工和計劃及協同提升效率等幾方面。在進行一些比較復雜的建筑節能設計時,工程師和設計師有時候根本不能夠查找出二維藍圖中涉及的沖突問題。在實際施工中,每一項工程都可能會由于碰撞問題而不符合要求,需要重新進行建筑節能的設計,進行返工。但是重新設計施工的損失是非常大的,不僅損失材料,還會損失機械臺班,出現窩工現象。而然在進行建筑節能設計時,應用BIM技術進行BIM模型的創建,系統則能夠自行進行有關碰撞的檢查,即使是全碰撞情況也能夠檢測出來。BIM技術的應用能夠為設計者提供的碰撞檢查結果,并且得出的解決方案,防止碰撞造成的損失。在進行項目施工計劃時,手工進行預算工作會使得工作的性降低,不能夠的計劃出相關的資源,不的計劃會造成很大的資源損失。而在建筑節能設計時,應用BIM技術,則能夠使得施工和計劃非常的,優化施工,避免資源的浪費。在施工計劃上,利用虛擬的施工模擬能夠的分析出建筑時所用的資源和設備情況,較大限度的節約資源。在進行建筑節能設計時,可能會因為該項工程非常的復雜,并且項目團隊是臨時組成的,就會嚴重的影響工期,造成損失。而應用BIM技術一則能夠實現信息資源的共享,獲得的數據;二則在BIM模型上直接做節能設計和節能計算可以避免設計人員的重復建模從而提高設計工作效率,也使得項目各階段的工作比較的協調,加快從設計到施工階段的時間。BIM系統其核心是通過三維設計獲得工程信息模型和幾乎所有與設計相關的設計數據,可以持續即時地提供項目設計內容、進度以及更改信息,這些信息完整,質量高并且協調。
3、總結
綜上所述,在社會經濟快速發展的今天,建筑節能已經成為了建筑設計的一個重要內容。一個合理的建筑節能設計能夠有效的節約能源,避免過大的能源消耗。而BIM技術則能夠有效的優化建筑節能設計,使得建筑設計更加的節能。BIM技術已經在一些比較復雜的建筑設計中被應用,為了更好的在建筑節能設計中應用BIM技術,就需了解該技術的特點,并且了解該技術的相關實踐。BIM技術對建筑節能設計有著非常大的價值,因此必須加強對BIM技術在建筑節能設計中應用的研究。
作者:馬曉云單位:廣西大學設計研究院
建筑節能設計論文:工業建筑節能設計理念論文
1工業建筑節能設計理念重要性
1.1有效減少能耗
有效減少能耗是工藝建筑節能設計理念的重要優勢之一。眾所周知降低工業建筑的耗能在本質上減少工業企業的生產成本,并且還能夠在建筑物在使用和建造過程中盡可能合理地使用和利用能源,從而能夠在滿足同等需要或達到相同目的的條件下做到盡可能的降低能耗。除此之外,有效減少能耗主要還體現在可以有效的面對能源危機和潛在的能源資源價格上漲,并且建筑節能的技術途徑主要是依靠減少維護結構的散熱并且合理的提高供熱、制冷系統的熱效率兩個方面。即通過這兩方面的有效加強節能設計理念可以有效的減少相應的能耗。
1.2資源循環利用
資源循環利用可以讓工業企業在生產過程中占據非常大的優勢。眾所周知工業生產需要大量的資源支援,因此資源的循環利用可以有效避免大量寶貴的不可再生的能源資源在建筑、生產過程中被浪費。例如由于工業廠房的冬季內采暖計算溫度與室內外的冬季采暖計算溫度差(tn—twn)和民用建筑相比,要小10%~20%,熱損失自然也相應減少。除此之外,在資源循環利用的過程中節能設計理念的應用可以有效減少其整體資源的消耗,從而能夠在此基礎上促進其生產水平的有效提升和社會效益、經濟效益的不斷進步。
1.3提升生產效率
節能設計理念的應用可以有效的提升工業企業的生產效率。眾所周知工業建筑物的外圍護結構是其熱量損失的主要通道之一。因此通過節能設計理念的應用設計人員可以促進建筑物的墻體、屋頂及地基周圍等處使用高效保溫隔熱材料,并且能夠使建筑物圍護結構中各部分的傳熱系數大大降低,這最終就能促進企業生產效率的有效提升。除此之外,節能設計理念對于生產效率的提升主要還體現在了其能夠有效降低生產設備和機械的運行強度,從而能夠有效延長生產設備的使用壽命和使用效率,從而能夠在此基礎上促進工業企業生產效率的有效提升。
1.4減少腐蝕損失
減少腐蝕損失也是節能設計理念自身具備的優越性之一。眾所周知工業企業在生產過程中其廠房和設備都容易受到腐蝕問題的影響。因此在工業廠房的建筑單體設計中,設計人員應從廠房的平剖面布置階段開始就納入設計應考慮的范圍中。例如設計人員可以通過對于空調降溫的面積范圍和室內溫度進行有效的計算,來盡可能的避免不適當的大面積、大空間采暖和全空調,這可以有效避免機械設備生銹腐蝕的可能性。并且當工業還間內有散發大量生產余熱余濕甚至腐蝕性氣體時,設計人員在設計時應當考慮有效的自然通風來保障室內的正常生產環境,從而能夠促進腐蝕的有效減少。
2工業建筑節能設計理念應用
2.1根據工業特點設計
根據工業特點設計是工業建筑節能的設計理念應用的基礎和前提。在根據工業特點進行設計的過程中設計人員應當確保工業建筑圍護結構節能設計特點符合工業生產的實際需求。例如設計人員可以建在工業建筑物的墻體和屋頂以及地基周圍等處使用高效保溫隔熱材料,從而能夠可以使建筑物圍護結構中各部分的傳熱系數大大降低并且有效減少熱量的損耗。除此之外,在根據工業特點設計的過程中設計人員應當確保操作人員和運輸工具活動的高度范圍內具有良好的工作環境,因此在設計時不應當采用機械強度偏低的內保溫材料,并且在廠房內濕度大或又含有腐蝕性介質的條件下,不宜選用孔隙率、吸水率大的保溫材料,從而能夠在此基礎上促進工業建筑節能的設計理念應用水平的有效提升。
2.2合理選擇材料
合理選擇材料對于工業建筑節能的設計理念應用的重要性是不言而喻的。在合理選擇材料的過程中設計人員應當確保建筑外墻用的材料具有合適的厚度,從而能夠在減少熱量損失的同時促進建筑內部保持較為良好的通風。除此之外,在合理選擇材料的過程中設計人員應當可以從之前的節能設計建筑選取適用的構造和所需的材料。并且根據工業建筑的設計特點,要求控制各朝向的窗墻比為35%~20%。從而能夠更好地確保工業建筑的通風條件和采風條件,從而在減少電能消耗的前提下促進工業建筑節能的設計理念應用效益的不斷進步。
2.3優化建筑結構
優化建筑結構是工業建筑節能的設計理念應用的核心內容之一。在優化建筑結構的過程中設計人員應當注重減少建筑的開窗面積,即盡量減少開窗面積始終是工業建筑節能設計的重要手段。根據相關研究表明,不同性能的外窗自身的傳熱系數可能存在3倍左右的差距。除此之外,在優化建筑結構的過程中設計人員可以通過選用保溫與密閉性能好的多層窗來促進工業廠房節能水平的有效提升。例如設計人員可以選用聚苯板和以膨脹珍珠巖為主要原材料的防水保溫板以及瀝青珍珠巖板等多種節能效果明顯的材料,然后合理的設計建造的防水層、保護層等構造,從而能夠在此基礎上促進工業建筑節能的設計理念應用性的持續進步。
2.4.增強節能意識
增強節能意識是工業建筑節能的設計理念應用的重中之重。在增強節能意識的過程中設計人員應當督促自己具備更加高度的節能意識,這與此同時也是促使工業建筑節能設計工作能夠順利開展并且能夠收到良好效果的重要保障。除此之外,在增強節能意識的過程中設計人員應當通過采用其他人員提出的具體意見和細節意見,來促進節能標準得到有效的保障,從而能夠在節省土建工程量和降低造價,減少外圍護結構面積的同時促進工業建筑節能的設計理念應用性的不斷提升。
3結語
隨著我國國民經濟整體水平的不斷提高和工藝建筑發展速度的持續加快,工業建筑節能設計理念的應用得到了越來越多的關注。因此在這一前提下工業建筑設計人員應當對于節能設計理念的內容有著清晰的了解,從而能夠在此基礎上通過設計實踐的進行來促進我國工藝建筑整體設計水平的有效提升。
作者:楊宏單位:西安建筑科技大學
建筑節能設計論文:我國民用建筑節能設計論文
一、我國民用建筑主要節能設計
我國民用建筑節能設計需要考慮整體及外部環境等因素,如選址、規劃、外部環境和建筑物體型設計等都為建筑節能創造了條件。國家提出新型民用建筑節能50%的要求,若將這50%定義為1(即)的參數,那么民用建筑中圍護結構耗能比例減少50%左右,建筑高效設備耗能比例減少30%以上,建筑電氣、電器耗能比例減少10%以上,所以圍護結構設計是主要因素。建筑圍護結構部分包括墻體、門窗、地面、屋頂等。若將民用建筑中圍護結構耗能比例減少50%左右也定義為1(即)的參數,那么墻體耗能比例為30%左右,門窗耗能比例為50%左右,地面、屋頂耗能比例為20%左右,建筑圍護結構部分的墻體、門窗、地面、屋頂的設計是主要部分。
1、墻體節能設計
墻體的主要功能是承重、防水、防潮、隔熱、保溫,是建筑外圍護結構的主體。外墻應采用低傳熱值的新型節能墻體材料,如加氣混凝土砌塊、新型建筑模網、外墻保溫材料等。墻體復合保溫方式主要包括內保溫和外保溫兩種。內保溫是指在外墻內側增加保溫措施,施工簡便宜行。內保溫熱穩定性差,室內溫度調節的速度快,適用于間歇使用的空調房間。外保溫即保溫材料在墻體的外側,有利于室內水蒸汽通過墻體向外散發,可避免墻體受潮,對保護建筑結構有利,能夠延長建筑物的使用壽命,墻體可以作為蓄熱材料且能解決維護結構通常存在的冷橋問題。其特點是熱穩定性好,室內溫度調節的速度慢,適用于連續采暖、空調的房間。相比較而言,推薦外保溫作為墻體保溫的措施。此外,空氣也是一種優良的保溫材料,在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層,不但可以保溫隔熱,而且具有切斷液態水份的毛細滲透、防止保溫材料受潮的功能。
2、門、窗節能設計
相對墻體而言,門、窗的保溫隔熱性能較差。普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物夏季降溫及冬季保溫能耗的50%-60%以上,所以改善其絕熱性能是節能設計的重點,主要措施有:
(1)控制建筑窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值。
(2)提高建筑外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料、彈性密閉型材料、密封膏以及邊框設企口等密封??蚺c扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等。扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等。扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
(3)改善建筑門窗的保溫隔熱性能。戶門、陽臺門除應結合防火、防盜要求外,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其隔熱性能。窗戶好采用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷、熱橋;可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,低輻射玻璃。合理地設計可開啟的窗扇面積,保障南方地區室內自然通風和降低北方地區室外冷風的直接滲透。
(4)設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設立一個中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區住宅中,采用密封陽臺,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,將樓梯間設計成封閉式,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能取得良好的節能設計效果。
3、地面節能設計措施
在建筑圍護結構中,通過地面向外傳導的熱(冷)量約占圍護結構傳熱量的3%-5%。目前樓、地面的保溫隔熱技術一般分為兩種:一是采用地板輻射采暖的樓地面,在樓地面基層完成后,在該基層上先鋪保溫材料,將聚乙烯管固定在保溫材料上,然后回填細石混凝土,經平整振實后鋪設地板。二是在辦公樓地面周邊地區2米范圍內作6厘米厚擠塑聚苯板保溫。
4、屋頂節能設計措施
近年來在城市建設和居住小區開發中,坡面屋頂發展較快。據調查坡屋頂與平屋頂的頂層房間,室內溫度可相差5℃左右。這就表明在室內熱環境相同時,坡屋頂建筑的使用能耗比平屋頂少。屋頂應當采用傳熱系數、熱惰性指標符合標準的、高效的保溫隔熱屋面。目前用于屋頂保溫的各種材料的開發和應用發展較快,保溫材料有整體的、塊狀的以及松散的。屋頂保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,也不適宜選用吸水率高的保溫材料以防保溫層大量吸水,降低保溫效果。
5、建筑物細部的節能設計
建筑物圍護結構細部的節能設計對于建筑物的整體節能設計也非常重要,應從以下各部位著手:
①熱橋部位應采取的保溫與斷橋措施。
②外墻出挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施。
③窗口外側四周墻面,應進行保溫處理。
④門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵。
⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能。
⑥采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應填充保溫材料。
二、結語
實現我國民用建筑節能50%的要求,建筑設備選用及運行同樣不可忽視。例如北方地區供暖設計中采用效率可達80%左右的鍋爐,風機、水泵采用了變頻技術,在用戶附近建設了換熱站,使循環水量、軟化水減少,鍋爐結垢也減少,從而提高了鍋爐效率,降低供熱成本。從發展的角度來看熱電聯產、集中供熱、綜合利用熱能是節能設計的方向。南方地區民用建筑的空調設計,盡可能采用集中、中央空調及冷卻塔技術、太陽能技術、變頻技術、冷熱能利用回收等技術節約能源。再如照明方面采用的高效LED光源、聲光控、電磁、徽波、光波等技術。建筑用水采用循序設計、排水采用分流設計等節水系統,提高水的再利用率。熱能方面采用太陽能技術、納米涂料技術等。的建筑節能是一項系統工程。目前國家已制定了《公共建筑節能設計標準》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》、《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》等行業標準,對建筑節能做出了明確的政策規定;在具體實踐中還必須從設計、施工、各級監督管理部門、開發商、運行管理部門、用戶等各個環節,按照國家的節能政策和節能標準、規定,地、嚴格地采取節能措施,讓每一位公民真正樹立起的建筑節能觀,將建筑節能真正落到實處。
作者:毛長海單位:新疆冶金建設技工學校
建筑節能設計論文:綠色住宅建筑節能設計論文
1綠色住宅及節能設計的概念和特點
現代所謂的“綠色住宅”,并不僅僅只是指住宅周圍環境的高綠化率,屋頂建設的綠色花園這么簡單的要求,他已經發展成為了一種全新的理念或是象征,主要是指建筑整體要對環境沒有危害,能夠充分的利用周圍的自然環境資源,并且能夠達到不破壞周邊生態平衡這樣的一種建筑物,我們也可以稱之為可持續發展建筑或是生態建筑。它的主要特征就是:一是在生態環境方面具有敞開性,可以與環境很好的融合,充分利用自然資源;二是建筑主要采用的是無污、無害的環保型的建筑材料,降低對環境的破壞的程度;三是立體綠化率高,周邊的生態環境穩定,生活環境舒適;四是充分利用清潔型能源,環境污染少,住宅能耗低;四是富函生態文化與藝術氣息,淳樸的生活氣息濃郁,環境宜人。而節能設計經常是與綠色住宅串連在一起的設計理念,所謂的“節能設計”主要是指在建筑的過程之中,要處處體現節能的原理,充分的利用節能的材料及建筑工藝,較大程度地降低對自然資源的損耗,達到節能環保的目標。因此節能設計主要體現的是一種原則,它的主要設計理念就是:一是采用無害、無毒的建筑材料,降低環境破壞程度;二是減低不可再生資源的使用程度,保護環境協調;三是盡可能的利用可再生能源和清潔能源,降低環境污染,保護生態和諧。由此,我們可以看出,綠色與節能是現代建筑的一體兩面,缺一不可,我們在現實的建設之中既要注重節能設計,保護生態環境,降低環境污染,同時我們也要關注綠色建筑,維持環境生態平衡,促進社會和諧、可持續發展。要以人、自然環境與建筑住宅的協調發展為目標,利用天然的條件和人工的創新手段,創造良好、健康的居住環境,盡可能的控制和減少對大自然的使用與破壞,力求在向大自然的索取和回報之間爭取平衡。
2節能設計在綠色住宅建筑中的重要地位
綠色住宅概念是現代人們生活追求的基本目標,也是人們生活水平提高的重要標準,對于綠色住宅我們的理解白不要僅僅的局限于對綠化面積的要求,更多的是要專注與生態環境的整體和諧,節能是綠色住宅設計的重要指標之一,節能設計是住宅更加趨向真正意義上的綠色住宅的重要方式之一,對于節能設計在綠色住宅建筑中的重要地位我們可以大體歸納為以下幾點:
(1)節能設計有利于降低綠色住宅的能耗,減少資源的浪費。通過在設計之初,我們就把節能的概念貫徹到住宅建設之中,通過修建各種現代化的設施,利用現代科技手段,通過各種方式加大住宅對可再生資源的利用率,如利用太陽能發電,利用沼氣取暖等等各種方法,從而有效的降低傳統住宅對非可再生資源的使用數量,降低能耗數量,真正的做到綠色無污染。
(2)節能設計有利于保護生態環境,促進綠色住宅人與自然的和諧。通過在住宅中大量的使用太陽能、沼氣及風能等各種可再生的、無盡的自然資源,我們可以有效的減少傳統住宅對煤、天然氣等非可再生資源的消耗,從而減少了二氧化碳等溫室氣體的排放量,環節我們現在日益緊張的環境壓力,真正的起到保護人類的生態環境的功效,發揮綠色住宅建筑的環保功能。
(3)節能設計有利于綠色住宅建筑新美學的產生。隨著社會的發展,人們的要求也不再不斷地提高,科技也在飛速的發展,為了更好的發揮綠色住宅節能環保的功效,我們就必須要及一切的努力去設計更符合人們要求的節能建筑結構,通過不斷地實踐與探索,我們對住宅的建筑模式也會不斷地進步,進而會促進建筑新美學的迅速發展,提升綠色住宅建筑的整體美的理念與設計,滿足人們日益增長的心理需求和生活需求。
3綠色住宅建筑中節能設計的主要表現方面
綠色住宅的建筑設計不是僅僅表現在一個方面的,而是表現在設計、建筑及后期使用的方方面面,節能作為綠色住宅的一個重要標準,它在整體建筑中也表現在了住宅的前期、中期、后期的各個方面上,不僅包括規劃的節能,而且包括建筑施工中的節能以及建筑使用中的節能等等各個方面。具體可以解釋如下:
(1)在綠色住宅規劃設計之初就充分體現節能意識。在設計綠色住宅的設計圖紙的時候,我們要盡可能的減少對紙張等的浪費,減少不必要環節造成的各種資源的浪費,而是切實的貫徹節能的理念,縮減設計圖紙的打印次數,盡可能的利用現代的電子技術,實現信息化的傳播與共享,減少對資源的浪費。同時在設計之中,我們要合理地對門窗體、屋頂、墻體以及建筑結構進行布局設計,盡可能的最小程度的使用不可再生的資源,較大化的實現結構的合理布局及對空間的合理利用,減少不必要的空間浪費,提高整體建筑物的整體利用效率。
(2)使用綠色無污染的環保節能建筑材料,減少環境污染。我們在建設綠色住宅建筑的時候要時刻保持節能環保的設計理念,在建筑施工的過程中,我們要盡可能的去選擇采用那些無污染的、清潔的可再生資源去進行,減少對一些有害物質材料的使用,如在粉刷墻體的時候,我們要選擇甲醛含量低甚至是沒有的油漆材質進行粉刷,因為甲醛是一種有害的物質,他不僅對大氣環境造成破壞,更是會影響人們的生命安全,引起白血病等嚴重的疾病。因此在綠色住宅建筑施工的過程中,我們也要堅持環保節能的建筑材料,減少建筑材料的不必要浪費。
(3)綠色建筑建設中要設計新能源使用設備,完成后提高可再生資源的利用效率?,F在太陽能、風能、沼氣等新型能源越來越受到廣大民眾的青睞,因此在建設綠色住宅的時候,我們要充分的利用上這些新能源,建設適合的配套設施,盡可能的為新能源的利用提供有效的設備。同時在綠色住宅建成之后,我們要大力的倡導住戶使用綠色的新能源,實施有效的鼓勵政策,從而使我們的綠色住宅建筑真正的發揮生態環保的功能,為我們共建人與自然的和諧發展做出貢獻。
作者:龔萬燈單位:廈門市住宅設計院有限公司
建筑節能設計論文:節能量估算下建筑節能設計論文
1建筑的節能設計標準及重點
影響建筑能耗的建筑因素有三種,首先是,圍護結構,如:門、窗、墻等,這些建筑結構所處的地理環境不同,其節能要求不同;其次,生活方式,建筑的設計結構、溫度濕度要求、建筑功能、功能模塊的設計結構等;,設備系統,當發生突發事件時,建筑的自我保護能力、獨立運行能力都要符合一定要求。上述因素,在建筑施工過程中要想有效控制極為困難,即便有法律條文規定、限制,但依然有許許多多不確定的因素,干擾著正常的施工建設。為此,利用建筑節能設計標準計算建筑節能量,明確建筑強制性能的參數是非常重要的。
2基于建筑節能標準估算節能量
2.1建筑節能設計標準估算節能量的成立條件
節能量是指節能改造之后建筑物能耗的減少量所反映出的收益增加量。依照建筑節能標準,確定節能量,需明確計算、分析條件,方能進行。如:擁有的能耗基準值的內容,建筑所有的節能要素都要被算在內。以居民建筑為例,東北地區主要的節能要素是采暖,而南方地區主要的節能要素是空調能耗,不同地區選取的節能要素是不同的。
2.2舉例說明
以大連富豪小區為例,該居民建筑所處嚴寒地區,其節能設計標準為JGJ26-1995,節能目標50%,基準值和能耗標準與傳統節能要素能夠相互配合,節能要素是采暖能耗、成立條件是全空間、全時間。在計算節能量時,技術人員統一調查了當地居民的生活方式,資料顯示,居民為獲得較為舒適的生活環境,會按照假定方案,消費采暖能耗,并使用相應的設備系統,如電、水、空間能量等。圍繞建筑的設計標準和現實建筑情況,對建筑所屬的集中供熱系統設備進行能量考核發現,同一地區,居民建筑的平均能效沒有較大差別,與節能百分比相符。綜上分析,大連富豪小區符合節能設計標準估算節能量的條件,以整個小區建筑面積為5300×104m2來計算的話,節能設計能耗為50%,則該小區的居民建筑的平均耗能為24kgce/m2,用它來估算居民建筑的節能量。再加上供熱系統官網系統的運行功率、熱源的傳播效果、建筑功能設計的配合度等因素的影響,便可估算出整個富豪小區的年節能量為53.23×104tce,且相關指標數據在標準范圍內。分析上述案例可知,建筑的節能設計要素大體相同,無非是采暖能耗和空調能耗,電、水、空間的能耗都是固定的,不會隨著地區建筑的變化而變化。與居民建筑相比,公共建筑在節能設計方面,考慮的問題和因素更多,依照《公共建筑節能設計標準(GB50189-2005)提出的觀點可知,只要按照建筑的節能設計標準施工,保障其室內環境參數、結構指標在標準范圍內,其節能量不會少于建筑總節能量的50%。從這一點看,以節能設計標準為節能量的估算依據是相對科學的,因為在一個計算公式中,標準是不變量,節能設計、節能要素是變化量,節能量是因變量,這種估算方式,符合統計科學。
3結語
通過上文對建筑節能設計標準與節能量估算等相關內容進行系統分析可知,“節能”是建筑工程最看重、具挑戰的施工任務,在經濟時代,它不但能節約大量的建筑資源、不可再生能源,還能有效完善、維護居民的生活狀態,使其在一個環保、節能、安全的環境下快樂的居住生活。從某種程度講,根據節能設計標準估算建筑的節能量,是相對科學的,只要擁有明確能耗基準值的內容、計算條件,明確節能百分比的成立條件,就能精準的計算出節能百分比目標,建筑施工設計目標方能實現,因此,其實踐價值與意義重大。
作者:張濤朱建雯單位:新疆農業大學草業與環境科學學院
建筑節能設計論文:BIM技術建筑節能設計論文
1我國建筑節能設計的發展狀況
建筑節能就是要實現能源的循環利用,但在我國由于節能的意識不強,再加上我國建筑技能和設計理念的落后,都制約著我國建筑節能設計的發展。我國建筑師多注重建筑的外觀和功能的建設,很多的節能設計方案多是沿用已有的資料,很少有人會考察施工地點,修改設計方案,這就使得我國的建筑節能性不強,能源消耗大。在建筑節能設計上,需要經過很多數據的定量分析,這些都要在建筑之前,通過人工和專業軟件進行操作。但在我國這些工作多是在施工之后才開始進行能量分析,因施工問題無法進行修改,即使能在施工前進行數據分析也因為缺少軟件的專業操作人員而無法進行??偟膩碚f,無法進行專業數據定量分析,很難設計出好的節能方案,這與我國缺少專業過硬的建筑設計師有關,這也限制著我國節能設計的發展。建筑產生的本來意義就是為人們提供安全舒適的環境,這也是所有建筑都要遵循的原則,為了實現生態建筑這一目標,建筑節能設計就顯得尤為重要。
2BIM技術的概念
BIM技術將建筑的物理元素和功能元素用數字的形式表達出來,也就是將建筑數字化,這樣就可以在軟件上對建筑進行一系列的設計檢測。數字化的建筑可以在軟件上進行多方位的觀察,所有的建筑過程都可以監控。立體空間模型的建立,便于網絡信息共享,各種設計方案在模型上都可以快速實施,便于發現問題,及時解決。BIM技術已經在建筑的各個過程得到廣泛應用。
3BIM技術的應用
將BIM技術應用到建筑設計中,可以快速創建建筑的虛擬數據模型,將與建筑相關的一系列數據直觀的展現在設計者面前。有了BIM技術的融入,數據化的建筑就可以在各種軟件中快速進行數據分析。在進行能量分析時只需將數據輸入到專業的軟件中就可以得出詳細的分析結果。在進行能量分析時可以應用建筑信息模型和分析工具來簡化操作步驟,工作效率也會大幅提升,計算機的加入使得能量分析更快速更。在進行流體力學分析時,BIM技術可以自動根據已有數據進行風環境分析,還可以提供太陽輻射分析,方便設計人員對建筑的外表面進行技術優化,提高建筑的生態效應。BIM技術隨著科技的進步在不斷地完善,連窗子位置變化對光的影響都可以進行分析,精準度越來越高。
4BIM技術在建筑節能設計上的應用
4.1協同設計
采用BIM技術可以建立建筑信息模型,模型中匯集建筑工程施工所需的全部信息。可以取讀水泵的尺寸、水泵的用電量等信息,而且需要讀取跨專業的信息時,可以直接取讀。在水泵進行修改電量的時候,可以對負荷的計算進行同步的更新。采用BIM模型,全部的專業必須找模型中檢查操作,這樣可以簡化工作的流程,提高建筑節能設計工程的聯動性。在使用BIM技術時,設計的工作是在BIM模型中進行的,參與設計的任意方修改了設計,其他人員可以及時的看到,可以進行研究討論,這樣就提高協同設計的效率。
4.2參數化設計
對于Revit模型而言,明細表、三維視圖、二維視圖等可以在建筑模型中表現出信息的形式,如果修改Revit模型的參數化,Revit模型的引擎可以對平面、明細表、模型視圖、等不同的位置的設計進行修改,并且及時的把修改后的信息進行更新,確保模型的處于正常的運作狀態。例如建筑節能專業在進行平面設計布置時,需要合理的配置噴頭、消火栓等,并且這些設備的數量可能會發生變化,因此需要在材料表中解決此問題,這樣節能設計過程的設計質量才可以有效的提高。在建筑工程中引起參數化設計,對于BIM引進計算機能夠起到輔助作用。例如在給排水工程的設計中,對于水力的計算,需要專業技術人員利用一定的軟件進行計算,而采用BIM技術可以直接的讀取衛生器具和設備的信息,并且如果設定管道水力特性,BIM模型可以對管徑的設計進行自動的修改,這樣可以提高了設計的效率。
4.3可視化設計
在建筑工程的設計中,傳統的設計方式通常是采用CAD信息平臺,這樣給排水設計人員需要匯集平面圖、立體圖和剖面圖的信息,對建筑圖形進行復原,在分析和設計中調整建筑的結構和梁高位置的信息。采用CAD信息平臺,對于結構復雜、工期短的工程,在信息的傳遞中往往造成信息失真的現象,這樣就會影響到建筑工程的施工。在現代化的給排水設計中大多采用BIM技術,這種技術通常是在建筑工程中建筑信息模型,利用信息模型可以直觀的讀取信息,這樣可以有效的降低信息傳遞中的失真現象,提高信息的完整性和有效性。另外給排水的施工項目模型不同于土建項目的設計模型,它是在土建項目模型的基礎之上,設計給排水系統,這樣就需要對局部的設計模型進行修改,但是如果修改就會影響到樓層的平面設計,多數情況下采用以樓層為基礎的設計,但是這樣的設計擾亂了系統內部之間的聯系。而采用BIM技術在設計模型中進行修改,可以充分的把握給排水工程設計的整體性,修改工作簡單、操作性強。
4.4安裝模型的設計
在BIM模型中引入安裝模型設計,可以對建筑工程進行有效的指導。在具體的施工中,需要把時間維度引入BIM模型中,并且編制安裝進度表,并且可以利用模型實現項目預先可視化的效果。編制合理的工程進度表,可以對給排水工程進行整體把握,全局規劃,這樣可以簡化安裝和設計的流程,降低設計變更率,提高給排水工程的施工效率。
5結束語
BIM技術通過信息化技術將建筑工程變成虛擬的數字化模型,實現從設計到竣工建筑工程的多方位檢測分析,完成了建筑信息的共享,提升了建筑節能設計的效率。BIM技術功能強大,但很多時候只被當成BIM軟件被推廣應用。很多設計人員都沒有了解BIM技術的真正含義,只是應用軟件進行簡單的數據處理,忽略了BIM技術帶來的多方協作的先進理念。BIM技術需要融入到建筑管理當中,只有重視BIM技術,真正使用BIM技術,才能提高建筑節能設計的質量和整個建筑工程的質量。
作者:呂松娥單位:哈爾濱萬達城投資有限公司