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建筑节能设计论文

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建筑节能设计论文

建筑节能设计论文:工业建筑节能设计论文

1采取的措施

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,减少建筑物外围护结构的面积,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。在能保障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,来保障室内正常环境。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

为了保障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。

作者:金托娅 崔德新 赵存和 单位:内蒙古水利规划设计研究院 内蒙古自治区灌溉排水发展中心

建筑节能设计论文:建筑节能设计绿色建筑论文

一基本条件研究

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。本项目在建筑中采用各类节水器具,并在保障用水安全的前提下,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,保障室内空气品质。

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。为保障建筑通风、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较高,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较高,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较大,所以空调节能对本项目建筑节能的贡献是较大的。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。

作者:赵士怀胡达明单位:福建省建筑科学研究院

建筑节能设计论文:建筑节能设计与建筑设计论文

1环境保护的需要

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,选择的位置。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,保障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障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,才能保障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,如何选择性价比较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,又能较大程度的节约能源。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

结合新时期的社会发展背景,节能建筑设计人员会越来越受欢迎。所以相关设计人员一定要在自身的发展上下工夫,平时努力提高自身的专业素质,不断学习,打好基础,逐步提高,不断提高节能建筑的设计水平,为我国的节能建筑设计工作多做贡献。

作者:岳林成 单位:武汉名洋建筑设计有限公司

建筑节能设计论文:绿色建筑节能设计论文

摘要:随着社会的快速发展及我国城市化进程的加剧,环境问题已成为一个比较敏感的话题,人们研究的重点是如何在保护环境的基础上科学合理的推进我国的城市化建设步伐。当前建筑的主题就是绿色,也是世界建筑发展的主流方向。绿色建筑因符合人们追求的节能与健康的要求而得到快速的发展。本文主要阐述了绿色建筑节能设计的概念、意义及基本原则,并探讨了绿色建筑节能设计的具体实现策略。

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障。“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,这就是建筑设计较大的原则。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,是建房活动中较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

门窗结构是建筑物外围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

建筑节能设计论文:超高层建筑节能设计论文

摘要:在当前城市建设用地紧缺的新形势下,超高层建筑在城市中不断涌现。超高层建设具有自身的独特性,具有普通高层建筑所无法比拟的优势。但在超高层建设过程中,需要重视节能设计,以此来提高超高层建筑的绿色、环保性能。文章从超高层建筑的特点和优势入手,分析了当前超高层建筑节能设计的现状,并进一步对超高层节能设计进行了具体的阐述。

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,而且要保障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。及时,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

建筑节能设计论文:夏热冬冷地区高层住宅建筑节能设计论文

摘要:本文从夏热冬冷地区的气候特点出发,以某个高层住宅项目为例,从墙体、屋面和外窗等方面进行综合分析,结果表明节能设计满足规范要求。

关键词:高层住宅;节能;围护结构

随着我国经济的快速发展和城镇化建设进程的加快,我国目前每年约新增20亿平米建筑,建筑能源消耗占到社会能源总消耗量的约30%。因此,建设低能耗节能建筑已成为必然选择。夏热冬冷地区是我国经济比较发达的地区,高层住宅发展十分迅速,大量高层住宅建筑的建设给建筑节能带来了巨大的挑战。本文以江苏省无锡市某项目为例,借助节能设计软件,对高层住宅建筑节能进行了分析研究,为高层住宅建筑节能设计提供参考。

1项目概况

本项目位于江苏省无锡市,共包括9栋高层住宅,楼层高度从88到97米不等,基地面积约为430000平米,总建筑面积约160000平米。外墙大部分为剪力墙。

2设计思路

在夏热冬冷地区,住宅设计要考虑夏天隔热,同时要兼顾冬季保温,这就要求高层住宅在气候适应性设计时,既要保障一定的洞口面积满足夏季通风和冬季日照的需要,又要采用保温隔热性能良好的围护结构满足夏天隔热和冬季御寒的要求。由于外墙围护结构对建筑节能具有决定性影响,本文重点分析实践项目的围护构造节能设计,主要包括墙体、屋面和外窗的设计。

2.1墙体节能

墙体是建筑围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的能耗。外墙节能主要是提高墙体的保温隔热性能,减少其冬季的热量损失以及降低夏季的外墙内表面温度。项目方案采用外保温形式,下表为几种常用保温材料的性能对比。除材料的传热系数低、导热系数小等要求外,结合其防水性能和施工难易程度及成本价格,保温材料最终采用了发泡水泥板,经斯维尔节能软件计算。

2.2屋面设计

屋面受太阳照射最强且时间最长,顶层房间热量一般占建筑总能耗的5%-10%,占顶楼能耗的40%,因此屋面也是节能设计的重要组成部分。其节能设计主要是改善屋面的热工性能、阻止热量的传导,关键在于处理好夏季隔热和冬季保温的关系。构造做法可分为正置式屋面和倒置式屋面:(1)正置式保温屋面。把保温层置于屋面防水层和结构层之间,其保温隔热由找坡层和保温层来确定热工指标。其缺点是保温层材料被密闭于屋面内部,排湿困难,屋面保温隔热性能得不到保障,且夏天容易出现起鼓开裂现象,导致屋面渗漏。(2)倒置式屋面。把保温层置于屋面防水层之上,保温层不封闭。倒置式屋面构造简单、保护防水层、使用寿命久、施工简单、维修方便等优点,所以使用非常广泛。倒置式保温平屋面对保温材料要求较高。

2.3外窗设计

外窗的面积占外墙面积的20%-40%,但能量损失却占到50%。为了满足节能目标,在满足通风、采光和日照的前提下,需要控制外门窗洞口面积,改善气密性能,提高保温性能,减少外窗本身的热传导。

2.3.1窗墙比

窗墙比是天然采光房间的侧窗洞口面积与该朝向外墙表面积之比,住宅设计规范对不同朝向房屋的窗墙比都有明确的规定。随着窗面积减少,会严重影响采光通风等指标,因此,按照较大限量增加冬季太阳得热和减少夏季太阳得热原则,项目的窗洞主要开设在南北两侧,东西侧只开少量窗洞,确保在建筑节能和居住舒适度取得平衡,得到窗墙比。

2.3.2窗体材料分析

建筑外窗由玻璃和窗框组成。铝合金材料由于抗风压变形能力较好,表面的氧化膜使其具有很好的耐腐蚀性,使用寿命长,不燃烧,耐潮湿,且可以根据节能需要制作出各种铝合金型材,因此常用于高层住宅窗框。断热型铝合金门窗的传热系数优于普通铝合金门窗,且克服了后者在冬季易结露的缺点,因此被定为本项目的窗体材料。结合外窗玻璃的隔热、保温及隔声性能。

3结语

住宅建筑节能是一项系统工程,涉及多个方面,应根据当地气候条件,屋顶、各朝向外墙和外窗都选用合适的节能材料。由文中材料性能比较可以看出,采用的材料不是性能好的,而是在综合考虑到现有的施工技术条件、资金投入、政府部门的建筑防火和节能政策等因素,从而得出较为均衡的节能方案。

作者:徐培原 单位:江西省修水县建筑设计院

建筑节能设计论文:乡镇综合卫生院建筑节能设计论文

摘要:现代综合医院建筑设计,是一门跨学科、跨专业的综合性建筑学。相对于一般的公共建筑来讲,是公共建筑设计中一项内部功能相当复杂、专业性极强又高能耗的建筑,首先要注重医院建筑功能的重要性,满足复杂的医疗工艺要求,做到洁污分区分明,以最简洁的人流、物流的流线,使医院的医疗功能发挥迅速有效的作用,使医疗资源、内部空间与设备的使用达到使用率,营造一个舒适有效的工作空间。

关键词:建筑设计;综合医院;节能设计

1具体实例分析

本人有幸在2012年开始接触一个乡镇综合卫生院建筑的设计项目,主体医疗楼为5层建筑,包括门诊、急诊、牙科、检验、手术、病房及办公等;公共卫生楼为4层建筑,包括儿保接种、体检、公共卫生办、妇保、妇产科及多功能厅等;后勤及辅助楼为3层建筑,包括X光机房、药库、食堂及职工休息室等。康复楼为3层建筑,包括康复病房和康复大厅等。各个功能楼有单独出入口,且在各个出入口处均设置宽1.5米、坡度为1/12的无障碍坡道,电梯采用无障碍电梯,卫生间设置无障碍专用洁具,电梯间、卫生间等设置国际通用无障碍标识等,以充分体现现代医疗建筑现代化、标准化、人性化的主导思想。同时,应较大限度考虑节能措施,并在使用过程中着重于内部用能的使用和管理,使其能耗得到合理利用且不浪费。使其既满足使用要求,又能得到的节能效果。

2节能技术措施

在设计工程中,要做到上述这些,针对医院建筑的特点,在节能技术措施方面做以下几点考虑:

2.1保温和隔热

控制综合医院的保温隔热性能、热惰性指标,采用气密性和保温性好的外门窗等。本工程采用外墙外保温系统,外墙粉刷采用无机轻集料保温砂浆,砖采用烧结页岩多孔砖,外门窗采用(6L0W-E+12A+6)中空低辐射玻璃钢塑复合节能门窗,并设置内遮阳系统,地面和屋面做泡沫玻璃保温隔热层等措施,且应做好外保温工程的密封与防水构造设计,确保水不会渗入保温层和基层。水平或倾斜的出挑部分以及延伸至地面以下的部位应做防水层,在外墙外保温系统上安装的设备或管道应固定于基层上,并应做密封盒防水设计。外墙出挑构件及附墙部件(屋顶女儿墙内侧、阳台、雨篷、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗的非透明构件、装饰线和靠外墙阳台分户隔墙等)采取隔断热桥措施等以符合节能建筑的设计要求;

2.2主体建筑布置方向

在设计过程中,应地制宜,主体建筑采用南北向布置,有利于获得良好的朝向,减少东西向开窗面积(增加阳台等遮阳措施),使其体形系数、窗墙面积比等得到有利的控制,设置遮阳措施,避免大面积玻璃幕墙的使用(如采用双层玻璃幕墙,夹层内应设置空调循环装置)。

2.3建筑总平面布局

总平面布局合理简洁,建筑形体较规整,立面设计力求简约大气并具有时代特征。建筑布局合理,功能分区明确,人、物分流,交通顺畅,避免或减少交叉感染,有利于降低运营成本,主要控制以下几点:(1)在节能范围内,可以增加窗户的开启面积,通过自然通风和自然采光来改善内部的环境。尽量减少内区,降低内部照明和通风空调设备的能耗;(2)散发大量余热的设备(如中心供应、厨房、洗衣房、大型医疗设备等)靠外墙布置,以便利用自然通风快速消除余热,减少机械通风量。且厨房、洗衣房等布置在当地主导风向的下风向,从而改善院区内部环境;(3)各类机房尽量靠近负荷中心布置,以减少输送的能耗。设计中,将用电配备布置在后勤及辅助楼地下一层;电梯布置在医疗楼的门厅部位;每层采用小型中央空调,每层在合理的位置布置空调机房;医用气体(供养)布置在主体建筑的靠外墙一侧;医院手术室设计洁净空调系统;牙科用水采用直接饮用水标准;院区内另设一单独的附房(包括设备房及污洗间,地下设污水处理池)等等,以满足医院日常正常的高能源消耗。

2.4医院绿化

医院院区的绿地面积应确有保障,符合地区相关标准。设计中采用多样化的手法及材料,出入口处为医院前区广场及对外停车场地,选用适宜的树种点缀院区,停车位采用植草砖铺装,并在出入口机动车车位处设置中心绿地,以利改善环境,创造亲切自然的氛围。又增加了局部屋顶花园,利用植物的错落配置为医疗人员和就医人员带来了更多的绿色视野,营造了舒适宜人的优雅环境。在内部环境设计上,院内部停车场地采用植草砖铺装,并设置了树阵,使人们的身心得到放松和平静。

2.5其它

(1)选用节能电机产品,配套的国内装备及公用设施,全部采用新型或改型节能型产品,以降低能耗。

(2)在变电站配置功率因素补偿器,采用低压侧电容集中补偿方式,提高功率因素,降低无功损耗。

(3)照明采用节能混光灯以节约用电。

(4)节水:①选用节水型卫生器具及配水件。公共卫生间采用感应式水嘴和感应式小便冲洗阀;②建筑物给水进户管设水表计量,以节约用水,对水资源尽量循环使用,尽量少排放;③水池和水箱溢流水位均设报警装置,防止进水阀门故障时,水池和水箱长时间溢流排水;④给水泵、消防泵、喷淋泵均采用先进节能设备,耗电量比一般产品相对节能;⑤绿化、道路清洗及其他冲洗用水均采用二级处理后的污水,以节约用水。

(5)智能化系统:综合楼病房、康复楼病房及卫生间采用自能化呼救系统。

3结束语

乡镇卫生院是农村具有承上启下作用的基层卫生机构,而节能技术是当今能源资源耗损巨大的背景下非常需要的,因此,对乡镇卫生院建筑进行研究具有非常实际的意义。本文通过对某乡镇综合卫生院建筑的设计项目的分析,总结出了一些具体节能措施,希望能为乡镇综合卫生院建筑节能设计做出一些贡献。

作者:顾小平 单位:浙江天辰建筑设计有限公司

建筑节能设计论文:采暖地区既有居住建筑节能设计论文

摘要:采暖地区既有居住建筑节能改造不仅是改善人们居住环境,降低建筑能耗的要求,同时也是减少大气污染,保护环境的要求。下面本研究首先分析了关于采暖地区既有居住建筑节能改造设计要求,然后从墙体节能改造、外窗的节能改造以及热源及管网热平衡改造设计三个方面进行了详细设计,对既有居住建筑节能改造的效果和经济性进行总结得知,采暖地区既有居住建筑节能改造设计不仅能够降低热源的浪费,减少建筑节能使用成本,同时对提高供暖系统的经济性和资源利用率也具有显著的作用,值得临床推广使用。

关键词:采暖地区;居住建筑;节能改造;设计

采暖地区既有居住建筑节能改造,是符合我国经济发展的趋势。改革开放以来,我国为了快速发展经济,建立了许多高耗能高污染行业,虽然带来了巨大的经济效益,但同时也带来了能源消耗严重、环境污染等一系列问题的出现,需要我国改变原有的经济发展方式,逐渐向环境友好型和资源节约型社会转变。这就需要我们抓住一切可以利用的机会,采暖地区既有居住建筑的改造,可以极大地提高对资源的利用效率,也符合我国新型的经济发展方式。

1采暖地区既有居住建筑节能的改造要求

首先,采暖地区既有建筑节能改造的要求主要是在建筑的硬件设施上,主要表现在垂直单管系统,应该被逐渐淘汰。应该都使用垂直或水平双管系统。恒温阀在使用时也有一定的要求:应该使用三通型恒温阀;以保障控制的有效性。恒温阀的装配应该按照装配要求进行安装,还应该做到它的调节特性、温包、阀头曲线都应该达到合格标准。能够正常感应建筑内的湿度,并能做出相应的调控。其次,应该使用具有说明书、许可证明等一系列达标的装置。改造工程完工之后,还要对这些装置进行反复调整、实验,已证实其装置的性能和使用方式是正确的运用。还应该具有专业的监控设备和专门的监控机构,以方便随时对装置进行定期的抽检和排查。对于不符合使用标准的应该及时予以更换。对于出现不能正常运转或数据监控不正常的装置应及时对其进行检修。,室内系统也有一定的要求,具体表现为:应定期热力复核审计,提供系统改造散热器的热量提供数据,然后此基础上分析热提供质量是否达到先前计算标准;还应对水压和出水量进行分析,计算出整个室内热提供与热能耗的投入与产出比率,以为更好地分析室内系统供热的情况,并可以针对出现的问题作出及时的应对[2]。

2采暖地区既有居住建筑节能改造设计的具体实施措施

据有关统计数据称,中国既有房屋采暖的建筑占总数的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤,可以大约计算出东北、西北、华北地区每年就要耗费1670万吨煤,这些高耗能的采暖方式,会大量的消耗能源。同时由于我国既有居住建筑维护结构多数存在保温标准低,隔热效果差等问题,因此对我国既有居住建筑围护结构进行节能改造成为当前建筑设计中的重点内容。

2.1墙体节能改造设计分析

对墙体的保温有两种方式,一种是外墙保温,一种是内墙保温。由于墙内外的温度不同,会使墙面发生裂缝,这就提醒在进行既有居住建筑节能改造的时候要对外墙增加保温层,通过对外墙的漏点进行保护层的安装,尽量降低室内外温度差异,还可以通过增加对室内温度的监控,防止室内温度过高,进而导致室内外温度差异扩大。利用安装室内热量检测仪器,对室内温度进行及时的监测,调控室内温度,使其保持在一个稳定的范围内,并根据室外温度对室内温度进行调整。防止室内外温度差异过大。比如对于外墙节能改造中,可在主体结构外墙的基础上通过采用挂或粘贴的方式通过铺设保温材料,同时在保温材料的外侧涂抹一层保护砂浆或保护装饰达到保温的效果,其中图1为外墙节能改造中常见的构造形式之一。由于我国多数采暖地区既有居住建筑多数为7层以下的砖混结构建筑,并呈现为排式布局,且体型规整,多数建筑的体形系数大约在0.3,而墙体厚度大约为240和370mm,因此在墙体外保温节能改造设计中,根据节能50%和65%标准规定墙体的传热系数0.75W/(m2•K)和0.60W/(m2•K),则建筑外墙的保温层厚度、外墙构造方式以及导热系数的确定应根据表1进行判定。

2.2外窗的节能改造

外窗能耗能够达到建筑总能耗的50%左右,所以对门窗的改造对建筑节能有很重要的作用。当前常用的既有居住建筑节能改造中对于外窗的节能改造主要从增加门窗的密闭性,改变窗户的材料等措施,以防止建筑热能的流失与损耗,例如使用一些节能门窗。从房屋的修建着手。在原有窗户的基础上再加上一层窗户,并适当的对两个玻璃进行调整。还有设计研究认为,既有居住建筑中外窗节能改造中对窗洞口四周墙体的节能改造尤为重要。基于此本研究提出了以下几种窗洞和窗口周围墙体节能改造方案。通过对上图进行分析可以得知,图2中的方案(a)和图3中的方案(a)属于墙体和窗洞同时进行改造,而这种改造方案相对于方案(b)而言,其不仅保温效果好,同时对节约改造材料和改造成本也具有显著的作用。但是在实际改造工程中还应根据具体的情况进行具体的分析,以设计出的改造方案,达到节能保温的效果。

2.3热源及管网热平衡改造

首先,我国北方的热管网较长,而大部分管网的建造时间又比较长,旧管网的使用效率较低。保温层受到破坏,致使部分建筑的水循环量过大,水供应出现不平衡的局面。应该通过对供热管线进行直埋,建立健全网络监控配合人力检查的热网监控系统。其次,进行对热能源提供装置进行改造,通过对集体供热总的装置的改造,和单个居住用户的分散处理,来得到提高供暖的能源使用效率。,通过对室内温度的监控,利用现代化热计量仪器,对热计量的使用和温度的调控进行合理的安排[1]。对改造成本进行运算,优化改造成本,还有室内、室外供热系统的成本优化,减少热量来源的基础设施改造成本等。具体又可以分为,供暖的能源使用可以细分为天然气、电费、管理人员的工资以及供热成本的相关内容。采暖地区既有居住建筑节能改造是一个对人力、物力、财力耗费的工程,但其成果远比成本要高出很多,然而也不能因为成果显著,就忽略采暖地区既有居住建筑节能改造的成本,不能顾此失彼,应该合理的控制采暖地区既有居住建筑节能的成本,让使用者看到采暖地区既有居住建筑节能的成本构成。

3采暖地区既有居住建筑节能改造的益处

3.1采暖地区既有居住建筑节能的成本降低

采暖地区既有居住建筑节能的改造,会在很大程度上减少采暖地区既有居住建筑节能的成本,会减少建筑内外部围护结构的维护成本,还会降低热提供系统及维护的成本,降低热能来源的提供成本。这就可以简单地用一个公式来表示:供热成本降低=建筑内外部结构的建设与维护成本降低+室内及小区热系统改造成本降低+热源改造成本降低。上述公式主要是根据采暖地区既有居住建筑节能成本降低的具体内容来分的,此外还可以通过供热成本降低的构成来分,也可用公式来表示:供热成本降低=水费成本降低+电费成本降低+燃料费降低。由此可见,采暖地区既有居住建筑节能改造的益处,其直接益处就是减少了采暖地区既有居住建筑节能的成本,为用户节省采暖地区既有居住建筑使用的费用,直接给节能采暖带来成本上的有效降低[3]。

3.2采暖地区既有居住建筑节能的增益效益

采暖地区既有居住建筑节能的增益效益可以从几个方面分析:首先是居民采暖费用的降低。采暖地区既有居住建筑的供暖费用是由能源生产价格,运送的费用,销售的费用相加。采暖地区既有居住建筑节能改造能降低供暖能源运输当中的能量损失,从而减少运输过程中的运输成本[4]。通过对采暖地区既有居住建筑节能的改造,还能增加能源的利用效率,从而在一定程度上减少建筑节能改造能源的成本费用。其次具体的效益有以下两方面,一方面会减少建筑设施的建设费用。进行采暖地区既有居住建筑供暖费用,在某些方面是和建筑的建设是有联系的,例如门窗的改造,地板、屋顶的设计,这些两者都是有交叉的,采暖地区既有居住建筑节能成本的降低,也会减少建筑的费用。会减少对家用电器的使用,空调、电热扇等家用电器使用的减少,会减少用户电费的使用[5]。

3.3采暖地区既有居住建筑节能改造的成效

采暖地区既有居住建筑节能的总成本投入。首先,不同采暖的方法会需要不同的投入这而使用热电联集中供暖则会使成本增加,这几种集中供暖都是常见的采暖地区既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差额可以达到20元。

4结语

综上所述,通过对采暖地区既有居住建筑节能改造可以有效地避免供热能源的浪费,还可以提高采暖地区既有居住建筑节能的供暖效率。另外通过对一些基础设施进行改造设计,还能提高供暖系统的安全性,从而在很大程度上提高供暖系统的利用率,减少建筑节能的使用成本,增加采暖地区既有居住建筑节能的使用周期。

作者:掌轩 王丽颖 单位:长春工程学院建筑学院

建筑节能设计论文:小型公共建筑节能设计论文

摘要:结合绿色建筑理念,介绍了小型公共建筑节能设计的原则,从选址规划、围护结构、自然通风、空调系统等方面,阐述了夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法,旨在为人们创造出健康舒适的生活环境。

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,要保障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障,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;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,只有在保障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,冬季时则有效保障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

建筑节能设计论文:BIM技术下建筑节能设计论文

1、BIM技术在建筑节能设计中的实践应用

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、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的碰撞检查结果,并且得出的解决方案,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性降低,不能够的计划出相关的资源,不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,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的分析出建筑时所用的资源和设备情况,较大限度的节约资源。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,质量高并且协调。

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。

作者:马晓云单位:广西大学设计研究院

建筑节能设计论文:工业建筑节能设计理念论文

1工业建筑节能设计理念重要性

1.1有效减少能耗

有效减少能耗是工艺建筑节能设计理念的重要优势之一。众所周知降低工业建筑的耗能在本质上减少工业企业的生产成本,并且还能够在建筑物在使用和建造过程中尽可能合理地使用和利用能源,从而能够在满足同等需要或达到相同目的的条件下做到尽可能的降低能耗。除此之外,有效减少能耗主要还体现在可以有效的面对能源危机和潜在的能源资源价格上涨,并且建筑节能的技术途径主要是依靠减少维护结构的散热并且合理的提高供热、制冷系统的热效率两个方面。即通过这两方面的有效加强节能设计理念可以有效的减少相应的能耗。

1.2资源循环利用

资源循环利用可以让工业企业在生产过程中占据非常大的优势。众所周知工业生产需要大量的资源支援,因此资源的循环利用可以有效避免大量宝贵的不可再生的能源资源在建筑、生产过程中被浪费。例如由于工业厂房的冬季内采暖计算温度与室内外的冬季采暖计算温度差(tn—twn)和民用建筑相比,要小10%~20%,热损失自然也相应减少。除此之外,在资源循环利用的过程中节能设计理念的应用可以有效减少其整体资源的消耗,从而能够在此基础上促进其生产水平的有效提升和社会效益、经济效益的不断进步。

1.3提升生产效率

节能设计理念的应用可以有效的提升工业企业的生产效率。众所周知工业建筑物的外围护结构是其热量损失的主要通道之一。因此通过节能设计理念的应用设计人员可以促进建筑物的墙体、屋顶及地基周围等处使用高效保温隔热材料,并且能够使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低,这最终就能促进企业生产效率的有效提升。除此之外,节能设计理念对于生产效率的提升主要还体现在了其能够有效降低生产设备和机械的运行强度,从而能够有效延长生产设备的使用寿命和使用效率,从而能够在此基础上促进工业企业生产效率的有效提升。

1.4减少腐蚀损失

减少腐蚀损失也是节能设计理念自身具备的优越性之一。众所周知工业企业在生产过程中其厂房和设备都容易受到腐蚀问题的影响。因此在工业厂房的建筑单体设计中,设计人员应从厂房的平剖面布置阶段开始就纳入设计应考虑的范围中。例如设计人员可以通过对于空调降温的面积范围和室内温度进行有效的计算,来尽可能的避免不适当的大面积、大空间采暖和全空调,这可以有效避免机械设备生锈腐蚀的可能性。并且当工业还间内有散发大量生产余热余湿甚至腐蚀性气体时,设计人员在设计时应当考虑有效的自然通风来保障室内的正常生产环境,从而能够促进腐蚀的有效减少。

2工业建筑节能设计理念应用

2.1根据工业特点设计

根据工业特点设计是工业建筑节能的设计理念应用的基础和前提。在根据工业特点进行设计的过程中设计人员应当确保工业建筑围护结构节能设计特点符合工业生产的实际需求。例如设计人员可以建在工业建筑物的墙体和屋顶以及地基周围等处使用高效保温隔热材料,从而能够可以使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低并且有效减少热量的损耗。除此之外,在根据工业特点设计的过程中设计人员应当确保操作人员和运输工具活动的高度范围内具有良好的工作环境,因此在设计时不应当采用机械强度偏低的内保温材料,并且在厂房内湿度大或又含有腐蚀性介质的条件下,不宜选用孔隙率、吸水率大的保温材料,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用水平的有效提升。

2.2合理选择材料

合理选择材料对于工业建筑节能的设计理念应用的重要性是不言而喻的。在合理选择材料的过程中设计人员应当确保建筑外墙用的材料具有合适的厚度,从而能够在减少热量损失的同时促进建筑内部保持较为良好的通风。除此之外,在合理选择材料的过程中设计人员应当可以从之前的节能设计建筑选取适用的构造和所需的材料。并且根据工业建筑的设计特点,要求控制各朝向的窗墙比为35%~20%。从而能够更好地确保工业建筑的通风条件和采风条件,从而在减少电能消耗的前提下促进工业建筑节能的设计理念应用效益的不断进步。

2.3优化建筑结构

优化建筑结构是工业建筑节能的设计理念应用的核心内容之一。在优化建筑结构的过程中设计人员应当注重减少建筑的开窗面积,即尽量减少开窗面积始终是工业建筑节能设计的重要手段。根据相关研究表明,不同性能的外窗自身的传热系数可能存在3倍左右的差距。除此之外,在优化建筑结构的过程中设计人员可以通过选用保温与密闭性能好的多层窗来促进工业厂房节能水平的有效提升。例如设计人员可以选用聚苯板和以膨胀珍珠岩为主要原材料的防水保温板以及沥青珍珠岩板等多种节能效果明显的材料,然后合理的设计建造的防水层、保护层等构造,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用性的持续进步。

2.4.增强节能意识

增强节能意识是工业建筑节能的设计理念应用的重中之重。在增强节能意识的过程中设计人员应当督促自己具备更加高度的节能意识,这与此同时也是促使工业建筑节能设计工作能够顺利开展并且能够收到良好效果的重要保障。除此之外,在增强节能意识的过程中设计人员应当通过采用其他人员提出的具体意见和细节意见,来促进节能标准得到有效的保障,从而能够在节省土建工程量和降低造价,减少外围护结构面积的同时促进工业建筑节能的设计理念应用性的不断提升。

3结语

随着我国国民经济整体水平的不断提高和工艺建筑发展速度的持续加快,工业建筑节能设计理念的应用得到了越来越多的关注。因此在这一前提下工业建筑设计人员应当对于节能设计理念的内容有着清晰的了解,从而能够在此基础上通过设计实践的进行来促进我国工艺建筑整体设计水平的有效提升。

作者:杨宏单位:西安建筑科技大学

建筑节能设计论文:我国民用建筑节能设计论文

一、我国民用建筑主要节能设计

我国民用建筑节能设计需要考虑整体及外部环境等因素,如选址、规划、外部环境和建筑物体型设计等都为建筑节能创造了条件。国家提出新型民用建筑节能50%的要求,若将这50%定义为1(即)的参数,那么民用建筑中围护结构耗能比例减少50%左右,建筑高效设备耗能比例减少30%以上,建筑电气、电器耗能比例减少10%以上,所以围护结构设计是主要因素。建筑围护结构部分包括墙体、门窗、地面、屋顶等。若将民用建筑中围护结构耗能比例减少50%左右也定义为1(即)的参数,那么墙体耗能比例为30%左右,门窗耗能比例为50%左右,地面、屋顶耗能比例为20%左右,建筑围护结构部分的墙体、门窗、地面、屋顶的设计是主要部分。

1、墙体节能设计

墙体的主要功能是承重、防水、防潮、隔热、保温,是建筑外围护结构的主体。外墙应采用低传热值的新型节能墙体材料,如加气混凝土砌块、新型建筑模网、外墙保温材料等。墙体复合保温方式主要包括内保温和外保温两种。内保温是指在外墙内侧增加保温措施,施工简便宜行。内保温热稳定性差,室内温度调节的速度快,适用于间歇使用的空调房间。外保温即保温材料在墙体的外侧,有利于室内水蒸汽通过墙体向外散发,可避免墙体受潮,对保护建筑结构有利,能够延长建筑物的使用寿命,墙体可以作为蓄热材料且能解决维护结构通常存在的冷桥问题。其特点是热稳定性好,室内温度调节的速度慢,适用于连续采暖、空调的房间。相比较而言,推荐外保温作为墙体保温的措施。此外,空气也是一种优良的保温材料,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。

2、门、窗节能设计

相对墙体而言,门、窗的保温隔热性能较差。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物夏季降温及冬季保温能耗的50%-60%以上,所以改善其绝热性能是节能设计的重点,主要措施有:

(1)控制建筑窗墙比。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。

(2)提高建筑外窗的气密性,减少冷空气渗透。门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设企口等密封。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)改善建筑门窗的保温隔热性能。户门、阳台门除应结合防火、防盗要求外,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其隔热性能。窗户好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷、热桥;可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,低辐射玻璃。合理地设计可开启的窗扇面积,保障南方地区室内自然通风和降低北方地区室外冷风的直接渗透。

(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立一个中间层次,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。在北方地区住宅中,采用密封阳台,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,将楼梯间设计成封闭式,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能取得良好的节能设计效果。

3、地面节能设计措施

在建筑围护结构中,通过地面向外传导的热(冷)量约占围护结构传热量的3%-5%。目前楼、地面的保温隔热技术一般分为两种:一是采用地板辐射采暖的楼地面,在楼地面基层完成后,在该基层上先铺保温材料,将聚乙烯管固定在保温材料上,然后回填细石混凝土,经平整振实后铺设地板。二是在办公楼地面周边地区2米范围内作6厘米厚挤塑聚苯板保温。

4、屋顶节能设计措施

近年来在城市建设和居住小区开发中,坡面屋顶发展较快。据调查坡屋顶与平屋顶的顶层房间,室内温度可相差5℃左右。这就表明在室内热环境相同时,坡屋顶建筑的使用能耗比平屋顶少。屋顶应当采用传热系数、热惰性指标符合标准的、高效的保温隔热屋面。目前用于屋顶保温的各种材料的开发和应用发展较快,保温材料有整体的、块状的以及松散的。屋顶保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,也不适宜选用吸水率高的保温材料以防保温层大量吸水,降低保温效果。

5、建筑物细部的节能设计

建筑物围护结构细部的节能设计对于建筑物的整体节能设计也非常重要,应从以下各部位着手:

①热桥部位应采取的保温与断桥措施。

②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施。

③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理。

④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵。

⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能。

⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。

二、结语

实现我国民用建筑节能50%的要求,建筑设备选用及运行同样不可忽视。例如北方地区供暖设计中采用效率可达80%左右的锅炉,风机、水泵采用了变频技术,在用户附近建设了换热站,使循环水量、软化水减少,锅炉结垢也减少,从而提高了锅炉效率,降低供热成本。从发展的角度来看热电联产、集中供热、综合利用热能是节能设计的方向。南方地区民用建筑的空调设计,尽可能采用集中、中央空调及冷却塔技术、太阳能技术、变频技术、冷热能利用回收等技术节约能源。再如照明方面采用的高效LED光源、声光控、电磁、徽波、光波等技术。建筑用水采用循序设计、排水采用分流设计等节水系统,提高水的再利用率。热能方面采用太阳能技术、纳米涂料技术等。的建筑节能是一项系统工程。目前国家已制定了《公共建筑节能设计标准》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》等行业标准,对建筑节能做出了明确的政策规定;在具体实践中还必须从设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,按照国家的节能政策和节能标准、规定,地、严格地采取节能措施,让每一位公民真正树立起的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。

作者:毛长海单位:新疆冶金建设技工学校

建筑节能设计论文:绿色住宅建筑节能设计论文

1绿色住宅及节能设计的概念和特点

现代所谓的“绿色住宅”,并不仅仅只是指住宅周围环境的高绿化率,屋顶建设的绿色花园这么简单的要求,他已经发展成为了一种全新的理念或是象征,主要是指建筑整体要对环境没有危害,能够充分的利用周围的自然环境资源,并且能够达到不破坏周边生态平衡这样的一种建筑物,我们也可以称之为可持续发展建筑或是生态建筑。它的主要特征就是:一是在生态环境方面具有敞开性,可以与环境很好的融合,充分利用自然资源;二是建筑主要采用的是无污、无害的环保型的建筑材料,降低对环境的破坏的程度;三是立体绿化率高,周边的生态环境稳定,生活环境舒适;四是充分利用清洁型能源,环境污染少,住宅能耗低;四是富函生态文化与艺术气息,淳朴的生活气息浓郁,环境宜人。而节能设计经常是与绿色住宅串连在一起的设计理念,所谓的“节能设计”主要是指在建筑的过程之中,要处处体现节能的原理,充分的利用节能的材料及建筑工艺,较大程度地降低对自然资源的损耗,达到节能环保的目标。因此节能设计主要体现的是一种原则,它的主要设计理念就是:一是采用无害、无毒的建筑材料,降低环境破坏程度;二是减低不可再生资源的使用程度,保护环境协调;三是尽可能的利用可再生能源和清洁能源,降低环境污染,保护生态和谐。由此,我们可以看出,绿色与节能是现代建筑的一体两面,缺一不可,我们在现实的建设之中既要注重节能设计,保护生态环境,降低环境污染,同时我们也要关注绿色建筑,维持环境生态平衡,促进社会和谐、可持续发展。要以人、自然环境与建筑住宅的协调发展为目标,利用天然的条件和人工的创新手段,创造良好、健康的居住环境,尽可能的控制和减少对大自然的使用与破坏,力求在向大自然的索取和回报之间争取平衡。

2节能设计在绿色住宅建筑中的重要地位

绿色住宅概念是现代人们生活追求的基本目标,也是人们生活水平提高的重要标准,对于绿色住宅我们的理解白不要仅仅的局限于对绿化面积的要求,更多的是要专注与生态环境的整体和谐,节能是绿色住宅设计的重要指标之一,节能设计是住宅更加趋向真正意义上的绿色住宅的重要方式之一,对于节能设计在绿色住宅建筑中的重要地位我们可以大体归纳为以下几点:

(1)节能设计有利于降低绿色住宅的能耗,减少资源的浪费。通过在设计之初,我们就把节能的概念贯彻到住宅建设之中,通过修建各种现代化的设施,利用现代科技手段,通过各种方式加大住宅对可再生资源的利用率,如利用太阳能发电,利用沼气取暖等等各种方法,从而有效的降低传统住宅对非可再生资源的使用数量,降低能耗数量,真正的做到绿色无污染。

(2)节能设计有利于保护生态环境,促进绿色住宅人与自然的和谐。通过在住宅中大量的使用太阳能、沼气及风能等各种可再生的、无尽的自然资源,我们可以有效的减少传统住宅对煤、天然气等非可再生资源的消耗,从而减少了二氧化碳等温室气体的排放量,环节我们现在日益紧张的环境压力,真正的起到保护人类的生态环境的功效,发挥绿色住宅建筑的环保功能。

(3)节能设计有利于绿色住宅建筑新美学的产生。随着社会的发展,人们的要求也不再不断地提高,科技也在飞速的发展,为了更好的发挥绿色住宅节能环保的功效,我们就必须要及一切的努力去设计更符合人们要求的节能建筑结构,通过不断地实践与探索,我们对住宅的建筑模式也会不断地进步,进而会促进建筑新美学的迅速发展,提升绿色住宅建筑的整体美的理念与设计,满足人们日益增长的心理需求和生活需求。

3绿色住宅建筑中节能设计的主要表现方面

绿色住宅的建筑设计不是仅仅表现在一个方面的,而是表现在设计、建筑及后期使用的方方面面,节能作为绿色住宅的一个重要标准,它在整体建筑中也表现在了住宅的前期、中期、后期的各个方面上,不仅包括规划的节能,而且包括建筑施工中的节能以及建筑使用中的节能等等各个方面。具体可以解释如下:

(1)在绿色住宅规划设计之初就充分体现节能意识。在设计绿色住宅的设计图纸的时候,我们要尽可能的减少对纸张等的浪费,减少不必要环节造成的各种资源的浪费,而是切实的贯彻节能的理念,缩减设计图纸的打印次数,尽可能的利用现代的电子技术,实现信息化的传播与共享,减少对资源的浪费。同时在设计之中,我们要合理地对门窗体、屋顶、墙体以及建筑结构进行布局设计,尽可能的最小程度的使用不可再生的资源,较大化的实现结构的合理布局及对空间的合理利用,减少不必要的空间浪费,提高整体建筑物的整体利用效率。

(2)使用绿色无污染的环保节能建筑材料,减少环境污染。我们在建设绿色住宅建筑的时候要时刻保持节能环保的设计理念,在建筑施工的过程中,我们要尽可能的去选择采用那些无污染的、清洁的可再生资源去进行,减少对一些有害物质材料的使用,如在粉刷墙体的时候,我们要选择甲醛含量低甚至是没有的油漆材质进行粉刷,因为甲醛是一种有害的物质,他不仅对大气环境造成破坏,更是会影响人们的生命安全,引起白血病等严重的疾病。因此在绿色住宅建筑施工的过程中,我们也要坚持环保节能的建筑材料,减少建筑材料的不必要浪费。

(3)绿色建筑建设中要设计新能源使用设备,完成后提高可再生资源的利用效率。现在太阳能、风能、沼气等新型能源越来越受到广大民众的青睐,因此在建设绿色住宅的时候,我们要充分的利用上这些新能源,建设适合的配套设施,尽可能的为新能源的利用提供有效的设备。同时在绿色住宅建成之后,我们要大力的倡导住户使用绿色的新能源,实施有效的鼓励政策,从而使我们的绿色住宅建筑真正的发挥生态环保的功能,为我们共建人与自然的和谐发展做出贡献。

作者:龚万灯单位:厦门市住宅设计院有限公司

建筑节能设计论文:节能量估算下建筑节能设计论文

1建筑的节能设计标准及重点

影响建筑能耗的建筑因素有三种,首先是,围护结构,如:门、窗、墙等,这些建筑结构所处的地理环境不同,其节能要求不同;其次,生活方式,建筑的设计结构、温度湿度要求、建筑功能、功能模块的设计结构等;,设备系统,当发生突发事件时,建筑的自我保护能力、独立运行能力都要符合一定要求。上述因素,在建筑施工过程中要想有效控制极为困难,即便有法律条文规定、限制,但依然有许许多多不确定的因素,干扰着正常的施工建设。为此,利用建筑节能设计标准计算建筑节能量,明确建筑强制性能的参数是非常重要的。

2基于建筑节能标准估算节能量

2.1建筑节能设计标准估算节能量的成立条件

节能量是指节能改造之后建筑物能耗的减少量所反映出的收益增加量。依照建筑节能标准,确定节能量,需明确计算、分析条件,方能进行。如:拥有的能耗基准值的内容,建筑所有的节能要素都要被算在内。以居民建筑为例,东北地区主要的节能要素是采暖,而南方地区主要的节能要素是空调能耗,不同地区选取的节能要素是不同的。

2.2举例说明

以大连富豪小区为例,该居民建筑所处严寒地区,其节能设计标准为JGJ26-1995,节能目标50%,基准值和能耗标准与传统节能要素能够相互配合,节能要素是采暖能耗、成立条件是全空间、全时间。在计算节能量时,技术人员统一调查了当地居民的生活方式,资料显示,居民为获得较为舒适的生活环境,会按照假定方案,消费采暖能耗,并使用相应的设备系统,如电、水、空间能量等。围绕建筑的设计标准和现实建筑情况,对建筑所属的集中供热系统设备进行能量考核发现,同一地区,居民建筑的平均能效没有较大差别,与节能百分比相符。综上分析,大连富豪小区符合节能设计标准估算节能量的条件,以整个小区建筑面积为5300×104m2来计算的话,节能设计能耗为50%,则该小区的居民建筑的平均耗能为24kgce/m2,用它来估算居民建筑的节能量。再加上供热系统官网系统的运行功率、热源的传播效果、建筑功能设计的配合度等因素的影响,便可估算出整个富豪小区的年节能量为53.23×104tce,且相关指标数据在标准范围内。分析上述案例可知,建筑的节能设计要素大体相同,无非是采暖能耗和空调能耗,电、水、空间的能耗都是固定的,不会随着地区建筑的变化而变化。与居民建筑相比,公共建筑在节能设计方面,考虑的问题和因素更多,依照《公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)提出的观点可知,只要按照建筑的节能设计标准施工,保障其室内环境参数、结构指标在标准范围内,其节能量不会少于建筑总节能量的50%。从这一点看,以节能设计标准为节能量的估算依据是相对科学的,因为在一个计算公式中,标准是不变量,节能设计、节能要素是变化量,节能量是因变量,这种估算方式,符合统计科学。

3结语

通过上文对建筑节能设计标准与节能量估算等相关内容进行系统分析可知,“节能”是建筑工程最看重、具挑战的施工任务,在经济时代,它不但能节约大量的建筑资源、不可再生能源,还能有效完善、维护居民的生活状态,使其在一个环保、节能、安全的环境下快乐的居住生活。从某种程度讲,根据节能设计标准估算建筑的节能量,是相对科学的,只要拥有明确能耗基准值的内容、计算条件,明确节能百分比的成立条件,就能精准的计算出节能百分比目标,建筑施工设计目标方能实现,因此,其实践价值与意义重大。

作者:张涛朱建雯单位:新疆农业大学草业与环境科学学院

建筑节能设计论文:BIM技术建筑节能设计论文

1我国建筑节能设计的发展状况

建筑节能就是要实现能源的循环利用,但在我国由于节能的意识不强,再加上我国建筑技能和设计理念的落后,都制约着我国建筑节能设计的发展。我国建筑师多注重建筑的外观和功能的建设,很多的节能设计方案多是沿用已有的资料,很少有人会考察施工地点,修改设计方案,这就使得我国的建筑节能性不强,能源消耗大。在建筑节能设计上,需要经过很多数据的定量分析,这些都要在建筑之前,通过人工和专业软件进行操作。但在我国这些工作多是在施工之后才开始进行能量分析,因施工问题无法进行修改,即使能在施工前进行数据分析也因为缺少软件的专业操作人员而无法进行。总的来说,无法进行专业数据定量分析,很难设计出好的节能方案,这与我国缺少专业过硬的建筑设计师有关,这也限制着我国节能设计的发展。建筑产生的本来意义就是为人们提供安全舒适的环境,这也是所有建筑都要遵循的原则,为了实现生态建筑这一目标,建筑节能设计就显得尤为重要。

2BIM技术的概念

BIM技术将建筑的物理元素和功能元素用数字的形式表达出来,也就是将建筑数字化,这样就可以在软件上对建筑进行一系列的设计检测。数字化的建筑可以在软件上进行多方位的观察,所有的建筑过程都可以监控。立体空间模型的建立,便于网络信息共享,各种设计方案在模型上都可以快速实施,便于发现问题,及时解决。BIM技术已经在建筑的各个过程得到广泛应用。

3BIM技术的应用

将BIM技术应用到建筑设计中,可以快速创建建筑的虚拟数据模型,将与建筑相关的一系列数据直观的展现在设计者面前。有了BIM技术的融入,数据化的建筑就可以在各种软件中快速进行数据分析。在进行能量分析时只需将数据输入到专业的软件中就可以得出详细的分析结果。在进行能量分析时可以应用建筑信息模型和分析工具来简化操作步骤,工作效率也会大幅提升,计算机的加入使得能量分析更快速更。在进行流体力学分析时,BIM技术可以自动根据已有数据进行风环境分析,还可以提供太阳辐射分析,方便设计人员对建筑的外表面进行技术优化,提高建筑的生态效应。BIM技术随着科技的进步在不断地完善,连窗子位置变化对光的影响都可以进行分析,精准度越来越高。

4BIM技术在建筑节能设计上的应用

4.1协同设计

采用BIM技术可以建立建筑信息模型,模型中汇集建筑工程施工所需的全部信息。可以取读水泵的尺寸、水泵的用电量等信息,而且需要读取跨专业的信息时,可以直接取读。在水泵进行修改电量的时候,可以对负荷的计算进行同步的更新。采用BIM模型,全部的专业必须找模型中检查操作,这样可以简化工作的流程,提高建筑节能设计工程的联动性。在使用BIM技术时,设计的工作是在BIM模型中进行的,参与设计的任意方修改了设计,其他人员可以及时的看到,可以进行研究讨论,这样就提高协同设计的效率。

4.2参数化设计

对于Revit模型而言,明细表、三维视图、二维视图等可以在建筑模型中表现出信息的形式,如果修改Revit模型的参数化,Revit模型的引擎可以对平面、明细表、模型视图、等不同的位置的设计进行修改,并且及时的把修改后的信息进行更新,确保模型的处于正常的运作状态。例如建筑节能专业在进行平面设计布置时,需要合理的配置喷头、消火栓等,并且这些设备的数量可能会发生变化,因此需要在材料表中解决此问题,这样节能设计过程的设计质量才可以有效的提高。在建筑工程中引起参数化设计,对于BIM引进计算机能够起到辅助作用。例如在给排水工程的设计中,对于水力的计算,需要专业技术人员利用一定的软件进行计算,而采用BIM技术可以直接的读取卫生器具和设备的信息,并且如果设定管道水力特性,BIM模型可以对管径的设计进行自动的修改,这样可以提高了设计的效率。

4.3可视化设计

在建筑工程的设计中,传统的设计方式通常是采用CAD信息平台,这样给排水设计人员需要汇集平面图、立体图和剖面图的信息,对建筑图形进行复原,在分析和设计中调整建筑的结构和梁高位置的信息。采用CAD信息平台,对于结构复杂、工期短的工程,在信息的传递中往往造成信息失真的现象,这样就会影响到建筑工程的施工。在现代化的给排水设计中大多采用BIM技术,这种技术通常是在建筑工程中建筑信息模型,利用信息模型可以直观的读取信息,这样可以有效的降低信息传递中的失真现象,提高信息的完整性和有效性。另外给排水的施工项目模型不同于土建项目的设计模型,它是在土建项目模型的基础之上,设计给排水系统,这样就需要对局部的设计模型进行修改,但是如果修改就会影响到楼层的平面设计,多数情况下采用以楼层为基础的设计,但是这样的设计扰乱了系统内部之间的联系。而采用BIM技术在设计模型中进行修改,可以充分的把握给排水工程设计的整体性,修改工作简单、操作性强。

4.4安装模型的设计

在BIM模型中引入安装模型设计,可以对建筑工程进行有效的指导。在具体的施工中,需要把时间维度引入BIM模型中,并且编制安装进度表,并且可以利用模型实现项目预先可视化的效果。编制合理的工程进度表,可以对给排水工程进行整体把握,全局规划,这样可以简化安装和设计的流程,降低设计变更率,提高给排水工程的施工效率。

5结束语

BIM技术通过信息化技术将建筑工程变成虚拟的数字化模型,实现从设计到竣工建筑工程的多方位检测分析,完成了建筑信息的共享,提升了建筑节能设计的效率。BIM技术功能强大,但很多时候只被当成BIM软件被推广应用。很多设计人员都没有了解BIM技术的真正含义,只是应用软件进行简单的数据处理,忽略了BIM技术带来的多方协作的先进理念。BIM技术需要融入到建筑管理当中,只有重视BIM技术,真正使用BIM技术,才能提高建筑节能设计的质量和整个建筑工程的质量。

作者:吕松娥单位:哈尔滨万达城投资有限公司