時間:2023-03-24 15:09:21
導(dǎo)語:在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
現(xiàn)代所謂的“綠色住宅”,并不僅僅只是指住宅周圍環(huán)境的高綠化率,屋頂建設(shè)的綠色花園這么簡單的要求,他已經(jīng)發(fā)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(huán)境沒有危害,能夠充分的利用周圍的自然環(huán)境資源,并且能夠達(dá)到不破壞周邊生態(tài)平衡這樣的一種建筑物,我們也可以稱之為可持續(xù)發(fā)展建筑或是生態(tài)建筑。它的主要特征就是:一是在生態(tài)環(huán)境方面具有敞開性,可以與環(huán)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(huán)保型的建筑材料,降低對環(huán)境的破壞的程度;三是立體綠化率高,周邊的生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定,生活環(huán)境舒適;四是充分利用清潔型能源,環(huán)境污染少,住宅能耗低;四是富函生態(tài)文化與藝術(shù)氣息,淳樸的生活氣息濃郁,環(huán)境宜人。而節(jié)能設(shè)計(jì)經(jīng)常是與綠色住宅串連在一起的設(shè)計(jì)理念,所謂的“節(jié)能設(shè)計(jì)”主要是指在建筑的過程之中,要處處體現(xiàn)節(jié)能的原理,充分的利用節(jié)能的材料及建筑工藝,最大程度地降低對自然資源的損耗,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。因此節(jié)能設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)的是一種原則,它的主要設(shè)計(jì)理念就是:一是采用無害、無毒的建筑材料,降低環(huán)境破壞程度;二是減低不可再生資源的使用程度,保護(hù)環(huán)境協(xié)調(diào);三是盡可能的利用可再生能源和清潔能源,降低環(huán)境污染,保護(hù)生態(tài)和諧。由此,我們可以看出,綠色與節(jié)能是現(xiàn)代建筑的一體兩面,缺一不可,我們在現(xiàn)實(shí)的建設(shè)之中既要注重節(jié)能設(shè)計(jì),保護(hù)生態(tài)環(huán)境,降低環(huán)境污染,同時我們也要關(guān)注綠色建筑,維持環(huán)境生態(tài)平衡,促進(jìn)社會和諧、可持續(xù)發(fā)展。要以人、自然環(huán)境與建筑住宅的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),利用天然的條件和人工的創(chuàng)新手段,創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)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(bào)之間爭取平衡。
2節(jié)能設(shè)計(jì)在綠色住宅建筑中的重要地位
綠色住宅概念是現(xiàn)代人們生活追求的基本目標(biāo),也是人們生活水平提高的重要標(biāo)準(zhǔn),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(tài)環(huán)境的整體和諧,節(jié)能是綠色住宅設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一,節(jié)能設(shè)計(jì)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(jié)能設(shè)計(jì)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(diǎn):
(1)節(jié)能設(shè)計(jì)有利于降低綠色住宅的能耗,減少資源的浪費(fèi)。通過在設(shè)計(jì)之初,我們就把節(jié)能的概念貫徹到住宅建設(shè)之中,通過修建各種現(xiàn)代化的設(shè)施,利用現(xiàn)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(fā)電,利用沼氣取暖等等各種方法,從而有效的降低傳統(tǒng)住宅對非可再生資源的使用數(shù)量,降低能耗數(shù)量,真正的做到綠色無污染。
(2)節(jié)能設(shè)計(jì)有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)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(fēng)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(tǒng)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(huán)節(jié)我們現(xiàn)在日益緊張的環(huán)境壓力,真正的起到保護(hù)人類的生態(tài)環(huán)境的功效,發(fā)揮綠色住宅建筑的環(huán)保功能。
(3)節(jié)能設(shè)計(jì)有利于綠色住宅建筑新美學(xué)的產(chǎn)生。隨著社會的發(fā)展,人們的要求也不再不斷地提高,科技也在飛速的發(fā)展,為了更好的發(fā)揮綠色住宅節(jié)能環(huán)保的功效,我們就必須要及一切的努力去設(shè)計(jì)更符合人們要求的節(jié)能建筑結(jié)構(gòu),通過不斷地實(shí)踐與探索,我們對住宅的建筑模式也會不斷地進(jìn)步,進(jìn)而會促進(jìn)建筑新美學(xué)的迅速發(fā)展,提升綠色住宅建筑的整體美的理念與設(shè)計(jì),滿足人們?nèi)找嬖鲩L的心理需求和生活需求。
3綠色住宅建筑中節(jié)能設(shè)計(jì)的主要表現(xiàn)方面
綠色住宅的建筑設(shè)計(jì)不是僅僅表現(xiàn)在一個方面的,而是表現(xiàn)在設(shè)計(jì)、建筑及后期使用的方方面面,節(jié)能作為綠色住宅的一個重要標(biāo)準(zhǔn),它在整體建筑中也表現(xiàn)在了住宅的前期、中期、后期的各個方面上,不僅包括規(guī)劃的節(jié)能,而且包括建筑施工中的節(jié)能以及建筑使用中的節(jié)能等等各個方面。具體可以解釋如下:
(1)在綠色住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)之初就充分體現(xiàn)節(jié)能意識。在設(shè)計(jì)綠色住宅的設(shè)計(jì)圖紙的時候,我們要盡可能的減少對紙張等的浪費(fèi),減少不必要環(huán)節(jié)造成的各種資源的浪費(fèi),而是切實(shí)的貫徹節(jié)能的理念,縮減設(shè)計(jì)圖紙的打印次數(shù),盡可能的利用現(xiàn)代的電子技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息化的傳播與共享,減少對資源的浪費(fèi)。同時在設(shè)計(jì)之中,我們要合理地對門窗體、屋頂、墻體以及建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局設(shè)計(jì),盡可能的最小程度的使用不可再生的資源,最大化的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理布局及對空間的合理利用,減少不必要的空間浪費(fèi),提高整體建筑物的整體利用效率。
(2)使用綠色無污染的環(huán)保節(jié)能建筑材料,減少環(huán)境污染。我們在建設(shè)綠色住宅建筑的時候要時刻保持節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)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(jìn)行,減少對一些有害物質(zhì)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(zhì)進(jìn)行粉刷,因?yàn)榧兹┦且环N有害的物質(zhì),他不僅對大氣環(huán)境造成破壞,更是會影響人們的生命安全,引起白血病等嚴(yán)重的疾病。因此在綠色住宅建筑施工的過程中,我們也要堅(jiān)持環(huán)保節(jié)能的建筑材料,減少建筑材料的不必要浪費(fèi)。
關(guān)鍵詞:超高層建筑;設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì);現(xiàn)狀;結(jié)構(gòu)節(jié)能;材料節(jié)能
以前對于超高層建筑在設(shè)計(jì)時對其節(jié)能設(shè)計(jì)落實(shí)設(shè)計(jì)理念。自《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》頒布實(shí)施以來,對于建設(shè)提出了節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。在具體實(shí)施過程中,部分地區(qū)雖然也按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì),但由于受制于節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)水平及現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏約束力,這就導(dǎo)致在建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念并沒有得到較好的落實(shí)。特別是在超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作中還存在許多問題,當(dāng)前迫切需要解決超高層節(jié)能設(shè)計(jì)上存在的一些阻礙,有效的提高超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的水平,為建筑行業(yè)的健康有序發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
1超高層建筑的特點(diǎn)及優(yōu)勢
1.1超高層建筑的特點(diǎn)
在建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)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(dá)到較高的水平。盡管超高層建筑地價(jià)不高,但其房價(jià)卻居高不下。這主要是由于超高層建筑面設(shè)計(jì)和施工工藝會與普遍建筑存在較大的差異,結(jié)構(gòu)和相關(guān)設(shè)施更為復(fù)雜,而且要保證結(jié)構(gòu)自身的抗震性能和荷載。也就是說在超高層建筑設(shè)計(jì)時,需要考慮的因素較多,其造價(jià)成本相對也較高。
1.2超高層建筑的優(yōu)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(xiàn)代建筑技術(shù)的結(jié)晶,標(biāo)志著城市建筑的發(fā)展成就。而且超高層建筑造型較為突出,往往帶給人們強(qiáng)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(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)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(fā)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(yuǎn)離汽車尾氣和塵埃,空氣的質(zhì)量較好,受干擾程度較小,居住環(huán)境較為理想。而且在超高層建筑中,往往工作與生活設(shè)施實(shí)現(xiàn)了集約化,在建筑內(nèi)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(shè)有效實(shí)現(xiàn)了用地的節(jié)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(shí)現(xiàn)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(qū)域用于綠化,有效的改善了人們的生活環(huán)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(jìn)作用。(4)超高層建筑的發(fā)展涉及到諸多的學(xué)科,如土木工程學(xué)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、能源與動力、電子、通訊、自動化、計(jì)算機(jī)等諸多學(xué)科,這些學(xué)科的共同進(jìn)步為超高層建筑提供了動力支撐,可以說超高層建筑的發(fā)展有效的促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
2我國超高層建筑的節(jié)能現(xiàn)狀
2.1耗能大
當(dāng)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(dāng)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(tài),存在著耗能大的問題。
2.2標(biāo)準(zhǔn)的局限性
當(dāng)前對于超高層公共建筑的節(jié)能問題還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),很大一部分地區(qū)也沒有出臺針對超高層建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),這就導(dǎo)致在超高層建筑設(shè)計(jì)過程中沒有可參照的數(shù)據(jù),因此給節(jié)能設(shè)計(jì)帶來較大的難度。現(xiàn)在建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中的許多規(guī)定對超高層建筑并不適用。另外,當(dāng)前能耗模擬軟件設(shè)計(jì)還不完善,對利用建模來對能耗進(jìn)行評價(jià)帶來了一定的制約,這就導(dǎo)致當(dāng)前超高層建筑節(jié)能工作在技術(shù)層面還無法達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。
3超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)分析
3.1利用自然條件的節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)自然通風(fēng)。第一,建筑布局設(shè)計(jì)。當(dāng)前超高層建筑多以單體建筑為主,這就需要在具體設(shè)計(jì)時要確保單體建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。在具體設(shè)計(jì)時,如果單朝向、具有較大進(jìn)深,無法達(dá)到穿堂風(fēng)的效果;如果風(fēng)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(shè)計(jì)時需要進(jìn)行有效調(diào)整,確保布局的合理性,從而實(shí)現(xiàn)對自然風(fēng)的有效利用,使建筑內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。第二,形成豎井空間。在實(shí)際設(shè)計(jì)時,要避免出現(xiàn)中庭空間過高的情況,這種情況下容易有強(qiáng)烈的絮流產(chǎn)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(hù)。在高層建筑設(shè)計(jì)時,過高的熱壓和風(fēng)壓問題是客觀存在的,因此在設(shè)計(jì)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(nèi)層后能夠?qū)崿F(xiàn)層間的自然通風(fēng),具有較好的節(jié)能效果。(2)天然采光。在高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,需要充分的利用自然光照,在白天可以有效的滿足人們?nèi)粘I罟ぷ餍枨螅鴾p少室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)節(jié)過程中能源消耗。在具體設(shè)計(jì)時,盡可能的將超高層建筑的陽臺進(jìn)行拓寬,或是加寬落地窗面積,使陽光能夠充分的進(jìn)入到室內(nèi)。
3.2建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)朝向設(shè)計(jì)。通過合理設(shè)計(jì)超高層建筑的朝向,能夠有效的利用太陽能,實(shí)現(xiàn)人工能耗的節(jié)約。特別是對于我國北方地區(qū),合理規(guī)劃超高層的朝向,能夠有效的節(jié)約取暖能耗。在具體設(shè)計(jì)時,需要先對太陽的高度角進(jìn)行確定,然后設(shè)計(jì)出合理的日照影像圖,以此為依據(jù)來對冬季建筑日照有效時間進(jìn)行確定。在滿足采光需求的基礎(chǔ)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(nèi)獲得更多的日光照射,而且室內(nèi)熱量流失率也能夠得到有效的控制。(2)高度設(shè)計(jì)。建筑高度變化會直接導(dǎo)致相關(guān)的參數(shù)發(fā)生變化,使能耗發(fā)生一定的改變。特別當(dāng)建筑高度超過百米時,所有氣象參數(shù)都會發(fā)生改變。因此一旦建筑高度過高,必然會導(dǎo)致能源消耗量增加。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,需要以具體、詳細(xì)的參數(shù)作為依據(jù)來合理規(guī)劃建筑的高度,確保找到一個最優(yōu)值,從而實(shí)現(xiàn)超高層建筑的節(jié)能。3.3建筑材料的節(jié)能設(shè)計(jì)(1)高性能鋼的利用。高性能鋼主要有高張力鋼、低屈服點(diǎn)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(qiáng)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(xiàn)有效保障了超高層建筑的安全穩(wěn)固性,節(jié)約建造材料與能源。(2)新RC結(jié)構(gòu)。新RC結(jié)構(gòu)指的是鋼筋混凝土的改良?;炷恋膹?qiáng)度能夠達(dá)到78.4mpa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)混凝土強(qiáng)度。這提高建筑耐久性和穩(wěn)固性具有非常好的效果。
4結(jié)束語
超高層建筑是未來建筑發(fā)展的主要趨勢,在當(dāng)前能源嚴(yán)重緊缺的新形勢下,需要重視超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),有效的提高超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)水平,為建筑業(yè)的健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
作者:李佳鍇 單位:華潤置地(贛州)有限公司
參考文獻(xiàn)
[1]孫秀榮,金建勇.淺談高層與超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].中國城市經(jīng)濟(jì),2010(12).
1.1滿足建筑物的基本功能
要先遵循滿足建筑物基本功能的節(jié)能原則,即需要滿足建筑的基本照明亮度、空調(diào)溫度和建筑內(nèi)部樓道暢通無阻等日常基本用電需求。另外,還要滿足現(xiàn)代化特殊工藝的要求,例如,在一些大型娛樂場所中,需要設(shè)計(jì)一些獨(dú)特的照明系統(tǒng),以提高亮化程度,滿足工藝照明的需求,同時還能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考慮經(jīng)濟(jì)效益
電力節(jié)能活動需要根據(jù)當(dāng)前我國的國情科學(xué)開展。要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益,避免盲目性,不能因?yàn)檫^度節(jié)能而浪費(fèi)不必要的資金,增加運(yùn)行成本。
1.3減少不必要的能源耗費(fèi)
對一些高層建筑而言,由于樓層較高,內(nèi)部人口較多,所以,需要消耗大量的能源來維持其正常運(yùn)行。但是,在這個過程中,往往會出現(xiàn)一些不必要的能源浪費(fèi)隋況。為了有針對性地解決這個問題,可以有效調(diào)查高層建筑中的日常能源使用情況,詳細(xì)掌握每個環(huán)節(jié)對能源的使用程度,進(jìn)而采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)減少無謂的能量消耗,在不影響建筑物內(nèi)正常使用電能的前提下,減少用電設(shè)備,降低不必要的能耗。
2建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時,相關(guān)設(shè)計(jì)人員和施工人員需要結(jié)合配電系統(tǒng)的實(shí)際容量、配點(diǎn)距離和電氣設(shè)備的功能、特點(diǎn)等內(nèi)容合理設(shè)計(jì),盡可能地縮短變配電所與負(fù)荷中心之間的距離。這樣做,不但能夠大大節(jié)省輸電材料,還能夠有效降低輸電過程中消耗的電能,從而發(fā)揮出節(jié)能的作用。同時,設(shè)計(jì)人員還要合理選擇電源變壓器的數(shù)量和容量,改變變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)而起到一定的節(jié)能效果。另外,在完全放電的狀態(tài)下,電容器才能充電。如果電容器中還有電就充電,會增加電能的耗費(fèi)。因此,在實(shí)際工作中,要防止這種問題出現(xiàn)。
2.2照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
根據(jù)我國目前照明系統(tǒng)的實(shí)際情況來看,設(shè)計(jì)理念老舊,不能滿足當(dāng)今建筑對于照明設(shè)計(jì)的需求,例如建設(shè)的工程中燈具選擇存在很大的問題,相互之間存在一定的差距,使得光照環(huán)境混亂,照明啟動器還有照明方式的選擇并不適用于當(dāng)前建筑工程,對于電器線路的分布也十分的混亂,沒有相對合理的規(guī)劃,最終導(dǎo)致照明系統(tǒng)不僅耗能量巨大,同時照明效果和綜合服務(wù)性能也很差,不能很好地滿足人們對于照明系統(tǒng)的正常需求,導(dǎo)致人們生活、工作、學(xué)習(xí)的質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。綠色照明理念在新時期被提出來,綠色照明對于整個照明系統(tǒng)有著多方面的要求,不僅僅要求在電能的損耗上大幅度降低,同時不能影響人們對于照明系統(tǒng)使用功能的需求,詳細(xì)的描述就是綠色照明無論在照明強(qiáng)度還是相應(yīng)的光色上都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),保證人們的照明環(huán)境健康穩(wěn)定,從而提高大家在照明環(huán)境中的工作效率、學(xué)習(xí)效率等。避免能源浪費(fèi)現(xiàn)象,同時要注重減少投資消耗。
2.3降低線路和產(chǎn)品的電能浪費(fèi)
關(guān)鍵詞:建筑工程設(shè)計(jì);節(jié)能;建筑設(shè)計(jì);研究
眾所周知,節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)今社會各個領(lǐng)域發(fā)展的重要戰(zhàn)略主題,其是實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的必要條件,建筑行業(yè)也不例外。節(jié)能型建筑不僅能夠有效的降低工程的成本投入,還能夠更好的提高建筑的舒適度。為此,相關(guān)的人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,要充分的將“低碳環(huán)保”作為建筑過程中的重要理念去執(zhí)行,從而保證建筑的施工質(zhì)量和使用效果。
1建筑工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的重要意義和必要性
近年來,我國城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快,城市中的建筑數(shù)量與日劇增,其在給人們生產(chǎn)和生活帶來便利的同時,也消耗了巨大的能源。這使得社會資源緊缺的局面更為嚴(yán)重,進(jìn)一步的凸顯出了社會建設(shè)和人類環(huán)境和資源之間的矛盾。因此,在這樣的情況下,建筑施工單位應(yīng)該充分的意識到到節(jié)約資源的重要性和必要性,加強(qiáng)對房屋建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),從而進(jìn)一步促進(jìn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。但是我國的人口比較多,人均資源占有量比較小,我們要根據(jù)我國的實(shí)際情況,選擇合理的節(jié)能方式,對建筑工程的施工進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,從而在一定程度上,有效提高建筑能源的利用率。
2建筑工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的研究策略和具體措施
2.1節(jié)能建筑的朝向選擇。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)的過程中,我們要意識到建筑的朝向不僅關(guān)系著自然的光照效果,還會影響建筑的通風(fēng)效果。我們必須對建筑朝向的設(shè)計(jì)給予足夠的重視。為此,我們在對建筑朝向進(jìn)行選擇的過程中,要能夠?qū)χ苓叺沫h(huán)境進(jìn)行合理和全面的了解,對建筑物與周邊建筑之間的距離進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置。對建筑所在地的地域環(huán)境進(jìn)行充分和全面的分析,保證良好的光照和通風(fēng)條件,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。例如:通常情況下,我國北方地區(qū)經(jīng)常會將建筑設(shè)計(jì)成南北向來實(shí)現(xiàn)有效的光照需求。而南方地區(qū)經(jīng)常會利用當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)方向來實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的需求。2.2節(jié)能門窗的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。我們在設(shè)計(jì)門窗的時候,要嚴(yán)格的設(shè)計(jì)門窗的比例,保證其合理性。眾所周知,門窗是建筑的重要組成部分,因此,我們在設(shè)計(jì)門窗的時候,不僅要考慮其外形的美觀,還要有效的注重其通風(fēng)、和保溫以及氣密性。如果其氣密性不夠好,就會產(chǎn)生大量的能耗,無法實(shí)現(xiàn)有效的保溫。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,吸熱玻璃和隔音玻璃以及反光玻璃也在市場上逐漸推廣和普及,而且其在實(shí)際的應(yīng)用過程中取得了較好的成果。因此,我們要能夠有效的將其應(yīng)用在節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)過程中,實(shí)現(xiàn)對材料的有效節(jié)能。我們從圖1中,能夠看到這是一種節(jié)能門窗,通過百葉窗的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對光照和通風(fēng)的有效調(diào)節(jié),從而提高房屋使用的舒適度。2.3墻體和屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)涵蓋了多方面的內(nèi)容和因素,墻體和屋面就是非常重要的組成部分。針對于墻體的設(shè)計(jì),相關(guān)的人員應(yīng)該從材料入手,充分利用一些保溫效果好而且光線效果好的材料來建筑的墻體進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣能夠?qū)崿F(xiàn)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的保溫效果,而且還可以利用余熱來有效的改善環(huán)境,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。針對于屋面的設(shè)計(jì),我們可以采用到鋪實(shí)的屋面保溫設(shè)計(jì)方案,通過對其應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)良好的保溫效果,也在一定程度上,提高了建筑物的使用壽命和耐久性。2.4合理的選用節(jié)能材料。在實(shí)際的施工過程中,我們不難發(fā)現(xiàn),建筑材料是建筑施工過程中必不可少的物質(zhì),我們要想有效的實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能,就應(yīng)該加強(qiáng)對節(jié)能材料的使用。為了滿足節(jié)能的需求,相關(guān)的工作人員應(yīng)該從多個角度進(jìn)行入手,要在滿足高效、經(jīng)濟(jì)、健康和節(jié)能的基礎(chǔ)上來選擇合理的建筑施工材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,科學(xué)家會研發(fā)出更多的節(jié)能和高效的材料,我們應(yīng)該跟上時代和科學(xué)技術(shù)的步伐,對這些節(jié)能材料進(jìn)行合理的使用,從而實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。2.5節(jié)能建筑中的遮陽設(shè)計(jì)。通過對相關(guān)材料的調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在節(jié)能建筑中的遮陽基本形式主要為以下幾種:①水平式的遮陽,這樣的設(shè)計(jì)方式就是直接對從窗戶上方照射的陽光進(jìn)行遮擋,其遮光的高度角比較大,主要應(yīng)用在南朝向的遮陽設(shè)計(jì)上。②垂直式的遮陽設(shè)計(jì),這種遮陽設(shè)計(jì)主要是為了遮擋從窗戶兩側(cè)斜射進(jìn)來的陽光,其遮擋的高度角比較小,非常適合在東北和西北方向窗戶的遮陽。③綜合式遮陽設(shè)計(jì),這種這樣的設(shè)計(jì)方式和遮陽效果都較為突出,其能夠有效的遮擋中等高度角的陽關(guān)。這種方式比較實(shí)用東南和西南方向的窗口遮陽。除此之外,還有很多節(jié)能遮陽的方式,相關(guān)的施工單位要能夠根據(jù)實(shí)際的這樣需求以及施工的現(xiàn)場情況來對相關(guān)的方式進(jìn)行合理的選擇,從而有效的實(shí)現(xiàn)冬季光照足夠,同時避免室內(nèi)熱量的散發(fā),夏季可以防止陽光的直接照射,并且防止溫度大幅度上升的效果。2.6建筑設(shè)計(jì)中的綠化系統(tǒng)的植物的設(shè)計(jì)。我們在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該意識到通過綠化系統(tǒng)植物的合理設(shè)計(jì)能夠起到降噪和凈化空氣的作用。因此,相關(guān)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視綠化系統(tǒng)植物的植入和應(yīng)用。通過綠化植物的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)減排和降低能耗的重要目的。這種綠化系統(tǒng)主要分為三種方式:①在屋頂上進(jìn)行綠化;②垂直綠化;③式空中花園綠化。針對于屋頂?shù)木G化,我們可以將屋頂設(shè)計(jì)為斜坡,然后在其上面種植一些綠色植物,但是我們也要對屋面的荷載給予有效的考慮,從防止荷載過大對屋面造成影響。針對于垂直綠化,其主要采用的爬山虎之類的植物來在外墻邊進(jìn)行種植,使其能夠充分的爬滿和覆蓋到建筑的外墻上,這樣不僅能夠有效避免陽光對墻體的直接照射,還可以有效的降低污染,改善空氣的質(zhì)量。而最后一種空中花園的綠化方式是指在有限的綠化空間內(nèi),利用盆栽來增加綠化的空間面積,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)凈化空氣的目的,而且也實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境美化。圖2是著名的法國生態(tài)屋,我們從這個圖片中能夠看到,其對建筑設(shè)計(jì)綠色系統(tǒng)節(jié)能的優(yōu)化效果,他們采用在屋頂和建筑周圍都種植一些綠色植物的方式,來進(jìn)行建筑節(jié)能的設(shè)計(jì),不僅保護(hù)了環(huán)境,凈化了空氣,還能夠使得建筑的外形更加美觀。2.7建筑設(shè)計(jì)中的加入海綿城市設(shè)計(jì)專篇。為了全面貫徹落實(shí)近年來國家和各省市關(guān)于海綿城市建設(shè)的要求,結(jié)合各地區(qū)氣候特點(diǎn),充分利用自然資源,推行低影響開發(fā)建設(shè)模式,貫徹“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然進(jìn)化的海綿城市”理念,建筑設(shè)計(jì)應(yīng)基于對地塊的整體功能布局及周邊情況的特點(diǎn)分析,遵循節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,因地制宜,經(jīng)濟(jì)適用的原則,提出相應(yīng)的海綿設(shè)置引導(dǎo),配置好地塊建筑、道路、綠地與廣場等關(guān)系,并與水、結(jié)構(gòu)、綠建、景觀等專業(yè)等密切配合,具體落實(shí)到地塊控制指標(biāo)當(dāng)中,因地制宜地做好場地設(shè)計(jì),節(jié)能減排,水的循環(huán)利用,從而切實(shí)做到優(yōu)化建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。
3結(jié)語
綜上所述,建筑工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑的合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化不僅能夠有效的保護(hù)資源,節(jié)約環(huán)境,還能夠提高人們使用的舒適度,為人們的生產(chǎn)和生活提供更大的便利條件。為此,相關(guān)的人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該加強(qiáng)對建筑工程各個環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和完善,從而實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能設(shè)計(jì),促進(jìn)建筑行業(yè)更快更好的發(fā)展,也為我國的社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保證。
作者:樊俊 單位:廣東省國際工程建筑設(shè)計(jì)有限公司
參考文獻(xiàn)
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資源枯竭和環(huán)境惡化是困擾全世界的兩大難題,尤其是處于發(fā)展高速期和關(guān)鍵期的我國,兩項(xiàng)問題尤為突出,直接影響了社會穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。建筑行業(yè)是社會發(fā)展的支柱性基礎(chǔ)行業(yè),受傳統(tǒng)注重速度、注重效果的舊有觀念影響,建筑能耗增長迅速,并形成了建筑污染和環(huán)境破壞,造成了成本、能耗的快速增長,影響了社會綜合而整體的提升與發(fā)展。當(dāng)前建筑行業(yè)提出了建筑節(jié)能的發(fā)展目標(biāo),節(jié)能理念在建筑的各環(huán)節(jié)開始的廣泛而深入地應(yīng)用,一舉成為指引建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性思想和理念。建筑設(shè)計(jì)是建筑的起始環(huán)節(jié),在建筑設(shè)計(jì)中將節(jié)能設(shè)計(jì)理念充分而全面的應(yīng)用可以提升設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量,使建筑設(shè)計(jì)工作更加符合現(xiàn)代社會的需要。在設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念可以平衡資源消耗和建筑發(fā)展的關(guān)系,使傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展建筑產(chǎn)業(yè)變得高效,進(jìn)而為創(chuàng)建節(jié)約型現(xiàn)代化建筑行業(yè)奠定基礎(chǔ)。
2、建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的具體應(yīng)用
建筑設(shè)計(jì)中體現(xiàn)節(jié)能理念是行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求,應(yīng)該從規(guī)劃環(huán)節(jié)、立面設(shè)計(jì)階段和單體設(shè)計(jì)工作入手,落實(shí)節(jié)能理念在建筑設(shè)計(jì)工作的具體應(yīng)用。
2.1在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念
建筑設(shè)計(jì)開始之初應(yīng)該將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入到規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要從建筑物規(guī)劃區(qū)域的自然環(huán)境入手,全面掌握地形、地質(zhì)、氣候和水文等基本資料,做到對規(guī)劃設(shè)計(jì)平臺的構(gòu)建。在設(shè)計(jì)規(guī)劃環(huán)節(jié)中應(yīng)該引入水體、植被、樹木等相關(guān)元素,做到對小氣候的構(gòu)建和調(diào)節(jié),以此來提升建筑物的宜居性,控制干濕度、溫度,以自然的手段降低建筑物能耗的增加,在創(chuàng)建舒適環(huán)境和條件的同時,實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)能化。
2.2在建筑立面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念
立面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對建筑物的能耗有著直接影響,應(yīng)該在設(shè)計(jì)中以建筑物高低、朝向,建筑周邊水體、景觀為基礎(chǔ),進(jìn)行合理而科學(xué)的節(jié)能設(shè)計(jì),提高能源利用的效果,提升建筑物節(jié)能的水平,使建筑物能夠充分應(yīng)用太陽能,自然風(fēng)等元素,在提升節(jié)能效果的同時,提升建筑物的整體品質(zhì)。要在建筑立面設(shè)計(jì)中更多地應(yīng)用自然元素,采用天然石材、木材等自然資源形成簡約而合理的立面形式,做到對能耗的有效控制。立面設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意比例的協(xié)調(diào)性,要構(gòu)建富有層次的立面結(jié)構(gòu),在體現(xiàn)現(xiàn)代建筑優(yōu)勢的同時,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)。建筑立面設(shè)計(jì)過程中要綜合平衡各主要元素,使其做到均衡和協(xié)調(diào),做到對建筑投資和效果的平衡,既要控制建筑施工和使用的高效性,有效體現(xiàn)建筑施工和使用的集約化,以平衡的狀態(tài)體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的建筑美,做到對建筑節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的保障。
2.3在建筑單體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念
在建筑物門窗設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中應(yīng)該改進(jìn)門窗的絕熱性能,這也是建筑節(jié)能的重要內(nèi)容之一要注重門窗的氣密性能,采用新材料和新結(jié)構(gòu)確保門窗的絕熱性能。在建筑門窗設(shè)計(jì)中要考慮比例與朝向等元素,這也會直接影響到門窗和建筑的節(jié)能效果。在加強(qiáng)門窗氣密性時還需要考慮室內(nèi)空氣環(huán)境,使其符合居住的高質(zhì)量要求。僅有高性能的門窗是不夠的,還需要提升其安裝技術(shù),因此在安裝中還需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)方案與是施工規(guī)范操作進(jìn)行門窗的安裝施工,保障門窗安裝的質(zhì)量與水平符合工程建設(shè)的節(jié)能效果。房頂設(shè)計(jì):房頂位于建筑頂端,長期與外界環(huán)境接觸,所以很容易受到外界環(huán)境的影響。在房頂設(shè)計(jì)過程中,首先應(yīng)該增強(qiáng)房頂?shù)谋卦O(shè)計(jì),根據(jù)實(shí)際需要假設(shè)隔熱層,如隔空散熱層、蓄水層,還可以在建筑頂部適當(dāng)?shù)姆N植植物,起到良好的節(jié)能效果。樓板設(shè)計(jì):在建筑樓板設(shè)計(jì)中,為了充分體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念,除了精心設(shè)計(jì)樓板造型外,還需要考慮建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間。在造型設(shè)計(jì)方面,可以將建筑循環(huán)水管而定假設(shè)到吊頂中,利用水循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。這一設(shè)計(jì)對能源要求較低,同時還能夠起到很好的氣溫調(diào)節(jié)效果,在現(xiàn)階段建筑設(shè)計(jì)中,是一種常見的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方法。
3、結(jié)語
1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的合理選擇
設(shè)計(jì)計(jì)算書及給水排水系統(tǒng)選擇是設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行給水排水設(shè)計(jì)時的首要任務(wù),也是給水排水設(shè)計(jì)的核心所在。設(shè)計(jì)人員在選擇設(shè)計(jì)參數(shù)時,要注意不能一味擴(kuò)大設(shè)計(jì)參數(shù),要認(rèn)真負(fù)責(zé)的做好設(shè)計(jì)計(jì)算書的計(jì)算工作。在給排水專業(yè)的各相關(guān)規(guī)范中,各設(shè)計(jì)參數(shù)往往是一個范圍,如果各參數(shù)都按最大值取值,步步疊加,最后的計(jì)算結(jié)果必然與實(shí)際偏離較大,會造成極大的浪費(fèi)。設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)地域以及用戶的用水特點(diǎn)等合理選取,并認(rèn)真計(jì)算,精細(xì)化設(shè)計(jì)是給排水節(jié)能設(shè)計(jì)的首要要求。
1.2充分利用管網(wǎng)壓力,合理選擇貯水及加壓設(shè)備
在城市中,居民生活用水與工業(yè)用水市政管網(wǎng)壓力一般是在0.2~0.4MPa的范圍內(nèi)的,設(shè)計(jì)時,應(yīng)充分利用這部分壓力,較低樓層由市政管網(wǎng)直接供水。一般民用建筑用水水壓按衛(wèi)生器具最低工作壓力+5米左右的富裕水頭進(jìn)行設(shè)計(jì)。通常民用建筑用水水壓較高的為大便器延時自閉沖洗閥,其最低工作壓力為0.10~0.15MPa,因此給水分區(qū)最高樓層的供水壓力控制在0.15~0.20MPa即可?,F(xiàn)代建筑一般是高層建筑較多,市政管網(wǎng)的壓力難以滿足所有樓層的供水需求,超過市政管網(wǎng)供水壓力服務(wù)范圍的樓層需要二次加壓。無負(fù)壓供水設(shè)備可以充分利用市政水壓,在市政水壓的基礎(chǔ)上進(jìn)行增壓,也是充分利用管網(wǎng)壓力的一種有效方式。但該種方式僅適用于供水水量充足、水壓穩(wěn)定的低區(qū),而且需要得到當(dāng)?shù)刈詠硭镜耐?。對于大部分不適宜采用無負(fù)壓供水設(shè)備的低區(qū),一般均采用貯水箱+增壓設(shè)備的方式進(jìn)行供水,設(shè)計(jì)時應(yīng)注意把握四個方面:一、合理選擇貯水箱的大小,避免水量不足和水質(zhì)污染;二、合理分區(qū),確保用戶用水水壓穩(wěn)定,又減少能耗;三、供水水泵根據(jù)用戶用水特點(diǎn)合理搭配,降低水泵能耗;四、按業(yè)態(tài)劃分供水范圍,便于管理。
1.3水源的開發(fā)利用
建筑給排水最常用的水源為自來水,自來水水質(zhì)好,不需要特殊處理便可滿足生活日常使用,且費(fèi)用低廉。但對于日常生活中的雜用水,如綠化澆撒、景觀用水、冷卻循環(huán)水補(bǔ)水、沖廁、洗車等來說,其水質(zhì)偏高,造成了浪費(fèi),因此開發(fā)利用非常規(guī)水源有利于節(jié)約水資源、減少浪費(fèi)。建筑給排水中開發(fā)較多非常規(guī)水源的一般為中水回用和雨水回用。中水回用是將生活污、廢水處理成中水后進(jìn)行回用,中水回用既減少了自來水的用量,又減少了建筑物的污水排放量,可謂一舉兩得。雨水作為一種天然水源,污染小、處理成本低,適用于降雨充沛的低區(qū)。由于非常規(guī)水源均需要增加水處理設(shè)備,因此給排水設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,合理原則適宜的水源和水處理措施,最大化的做到節(jié)能減排。
1.4輸配水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
輸配水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),主要包括四個方面:輸配水管網(wǎng)合理計(jì)算,使管網(wǎng)流速在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi),同時減少管網(wǎng)中的水力損失,充分利用水壓;選用優(yōu)質(zhì)的化學(xué)管材和高質(zhì)量的控制閥門,既有利于節(jié)約水壓,降低漏損,又可減少管道污染,延長管道使用壽命;熱水管道做保溫處理,保溫處理可以有效降低管道熱量的散失,節(jié)約能源;合理安裝水表,公共建筑按業(yè)態(tài)和業(yè)主的不同分別設(shè)置計(jì)量水表,住宅建筑推廣使用一戶一表。
1.5熱源的合理選擇
熱水系統(tǒng)在建筑物的能源消耗中占較大比重,因此合理選擇熱源對于建筑節(jié)能有很大的意義。分散供熱常用的熱源一般為電能、燃?xì)庖约疤柲?;集中供熱可選用的熱源較多,包括電能、燃?xì)?、燃油、蒸汽、太陽能、工業(yè)余熱或廢熱以及各種形式的熱泵等。選擇熱源時,應(yīng)因地制宜,經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后慎重選取,并優(yōu)先采用潔凈、無污染、低能耗的熱源。
1.6供水水溫及水質(zhì)
熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇適宜的供水水溫,熱水管道的內(nèi)外溫差越大、管路越長則熱損失就越大,設(shè)計(jì)時應(yīng)綜合考慮管道的保溫情況和管路長度確定熱水的供水水溫。同時水源水質(zhì)硬度較大時,容易造成加熱設(shè)備及管道結(jié)垢,從而降低換熱效率及過水?dāng)嗝?,對配水點(diǎn)的水溫及水壓造成不利影響,因此設(shè)計(jì)時對硬度較高的源水應(yīng)采取適當(dāng)?shù)乃|(zhì)軟化或穩(wěn)定的措施。
1.7采用節(jié)水型用水設(shè)備
建筑給排水設(shè)計(jì)中應(yīng)采用節(jié)水型設(shè)備,節(jié)水設(shè)備一般會對水的流量進(jìn)行限定,而且其封閉性能也需要相對較好,節(jié)水設(shè)備的大力推廣能夠有效的減少水資源的浪費(fèi),提高我們生活中的用水效率。建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)時,主要是節(jié)水型衛(wèi)生器具以及各用水終端設(shè)備的選擇,在便于使用的同時應(yīng)選擇具有節(jié)流、限流功能的衛(wèi)生設(shè)備;建筑室外設(shè)計(jì)時,采用節(jié)水效果較好的自動噴灌技術(shù)。
1.8利用自控技術(shù)節(jié)水節(jié)能
建筑物的節(jié)水節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制是非常重要的,設(shè)計(jì)時可以在以下幾個方面進(jìn)行考慮:分區(qū)域?qū)ㄖ锔饔盟c(diǎn)進(jìn)行分流量、總流量監(jiān)控,適時調(diào)整對各區(qū)域的供水量,同時可及時發(fā)現(xiàn)并處理管網(wǎng)的異常漏損。對于學(xué)校或者事業(yè)單位宿舍則可以采取刷卡出水的方式來獲取水。將自動化溫控裝置引用到熱水系統(tǒng)中,提高熱水機(jī)組效率。增加液位顯示、報(bào)警功能,及時發(fā)現(xiàn)水箱、水池等用水點(diǎn)的異常情況,避免不必要的浪費(fèi)。在各水系統(tǒng)中適當(dāng)增加電動閥門,提高系統(tǒng)自動化水平,增加系統(tǒng)的操作靈活性,實(shí)時控制可以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)水節(jié)能的目的。
2.結(jié)語
關(guān)鍵詞 建筑設(shè)計(jì);節(jié)能;措施
Abstract: In this paper, study and exchange views on the problems of building energy efficiency design, and analysis of the main problems in the energy-saving design, combined with years of design and practical experience of some energy-saving measures.
Keywords: architectural design; energy conservation; measures
中圖分類號:TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
面對全球能源環(huán)境問題,不少全新的設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生,如低能耗建筑、零能耗建筑和綠色建筑等。低碳建筑已成為國際建筑界的主流趨勢。在我國二氧化碳排放中40%來自于建筑,建筑業(yè)還是占地大戶,僅以住宅面積為例,我國城鎮(zhèn)和村鎮(zhèn)住房面積2008年底達(dá)到530多億平方米,我國要實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳的目標(biāo),建筑業(yè)節(jié)能起著至關(guān)重要的作用。在我國能耗結(jié)構(gòu)中,建筑能耗占社會總能耗近三分之一,據(jù)調(diào)查,我國樓宇每年電力消耗總量占全國總消耗量的10%,能源費(fèi)用超過800億元,單位建筑面積能耗比世界頭號耗能大國美國2004年平均水平多出30%以上。樓宇建筑是能源消耗的主要領(lǐng)域。目前我國建筑業(yè)物質(zhì)消耗占全部物質(zhì)消耗總量的15%左右,建筑能耗約占全社會能耗的30%。同時,我國建筑耗能的效率僅為發(fā)達(dá)國家的30%左右,建筑節(jié)能的空間很大。
1建筑設(shè)計(jì)中的問題
部分建筑節(jié)能不合理。對于住宅小區(qū)最突出的問題是在規(guī)劃階段和初步設(shè)計(jì)階段很少根據(jù)夏季主導(dǎo)風(fēng)向進(jìn)行小區(qū)的自然通風(fēng)模擬,并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行小區(qū)的合理規(guī)劃。由于布局不當(dāng)而造成的部分建筑自然通風(fēng)不良的并不少見。建筑單體的自然通風(fēng)也未受到普遍的重視。許多建筑設(shè)計(jì)大面積的窗戶,而開啟部分的面積卻很小,由于缺乏自然通風(fēng),空氣流通不暢,很多時間需要開空調(diào),室內(nèi)空氣質(zhì)量差,不僅增大能耗,而且對健康不利。自然通風(fēng)優(yōu)良的住宅,開空調(diào)的時間可以大大減少,空調(diào)的能耗也會大大降低。由于可以少關(guān)閉窗戶,居室內(nèi)的空氣質(zhì)量自然也就好了。所以,小區(qū)的規(guī)劃和建筑自然通風(fēng)的設(shè)計(jì),是與室內(nèi)熱環(huán)境和人們的健康有密切的關(guān)系,也是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),而這一環(huán)節(jié)在我市的許多小區(qū)設(shè)計(jì)中或單體設(shè)計(jì)被嚴(yán)重疏忽的地方。同時,許多建筑在建筑設(shè)計(jì)階段,建筑師對其進(jìn)行過必要的節(jié)能設(shè)計(jì),對建筑的布局、朝向、體形、間距、組團(tuán)布置及強(qiáng)身、屋頂、地面、門窗等維護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、選材、熱工指標(biāo)曾按照國家規(guī)范的要求進(jìn)行了考慮。然而,在進(jìn)行建筑采暖設(shè)計(jì)時,設(shè)計(jì)人員不按照建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算所得的好熱(冷)量指標(biāo)確定采暖(空調(diào))設(shè)備的數(shù)量,甚至根本不考慮房屋建筑已經(jīng)采取的節(jié)能措施,仍然一如既往地按非節(jié)能建筑進(jìn)行設(shè)計(jì),或者是有考慮,但不是按設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)執(zhí)行,而是加以過大的保險(xiǎn)系數(shù),結(jié)果這樣所謂的節(jié)能建筑投入使用后,與普通建筑相比在能耗上并不節(jié)省,或者略有節(jié)省但效果不夠明顯,即人們常說節(jié)能建筑不節(jié)能。
建筑外遮陽不合理。隨著節(jié)能技術(shù)的推廣,建筑行業(yè)對建筑外遮陽也越來越重視,建筑外遮陽能有效地阻隔部分太陽光直接照射到建筑物的結(jié)構(gòu),特別是防止太陽輻射穿過窗戶直接進(jìn)入室內(nèi),從而有效降低室內(nèi)溫度,達(dá)到節(jié)能的最終目的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師經(jīng)常會為了達(dá)到造型效果而刻意增加立面的裝飾構(gòu)板,這些構(gòu)件由于并非從遮陽方面考慮,所以忽略了實(shí)際功能,這并不符合設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)原則和節(jié)能原則。
太陽能的利用不足。我市具有豐富的光、熱資源。但在我市的建筑設(shè)計(jì)中,充分利用太陽能這一大自然免費(fèi)提供的光熱資源的設(shè)計(jì)理念尚未完全進(jìn)入設(shè)計(jì)人員的頭腦中,即使有一些設(shè)計(jì)中考慮了太陽能,也是極為簡單和初級的。同時,設(shè)計(jì)人員對新型的太陽能設(shè)施、設(shè)備的性能指標(biāo)及各類參數(shù)不了解、不熟悉,自然在設(shè)計(jì)時也就不會采用此類節(jié)能設(shè)備。
2建筑節(jié)能措施
設(shè)計(jì)者必須優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)
在方案設(shè)計(jì)中,建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進(jìn)行優(yōu)化,為充分利用自然風(fēng)、陽光等自然資源創(chuàng)造條件。同時,從方案設(shè)計(jì)到初步設(shè)計(jì),工程師需要根據(jù)不斷調(diào)整的設(shè)計(jì)方案模擬量化建筑的能耗情況,計(jì)算空調(diào)和各類設(shè)備的裝機(jī)功率,比對各種影響因素,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果執(zhí)行,最后提供最佳的節(jié)能設(shè)計(jì)方案。
建筑立面設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑外遮陽設(shè)計(jì)相結(jié)合
要明確各種外遮陽的實(shí)用性。建筑外遮陽的設(shè)置與太陽的位置、建筑物的朝向都有著密切的關(guān)系。在窗戶遮陽方面,實(shí)踐證明:水平遮陽能遮擋高度角較大、從上方射入的太陽光,適用于南向的窗戶;垂直遮陽能遮擋高度角較小、從側(cè)面斜射入的太陽光,適用于東北向、西北向和正北向的窗戶;綜合遮陽則綜合了水平與垂直遮陽的優(yōu)點(diǎn),適用于東南向、西南向和正南向的窗戶。此外,擋板式遮陽、簾式遮陽、百葉遮陽等方式對于窗戶遮陽都有非常好的效果,但對建筑采光則有一定的影響。而對于建筑墻體和屋面的遮陽,目前較為有效的方法是通過柵格遮陽和綠化遮陽。隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,建筑遮陽技術(shù)已越來越趨向智能化、自動化、高效化。
要從構(gòu)件的設(shè)計(jì)上合理處理好遮陽與隔熱的問題。傳統(tǒng)的實(shí)體構(gòu)件水平、垂直和綜合遮陽與墻體相連,其吸收的熱量會直接傳遞給外墻,而且容易構(gòu)成半開放式空間,遮陽構(gòu)件受太陽輻射后溫度上升,其一部分熱量通過表面?zhèn)鳠嵊煽諝鈳ё卟⑾蛏蟼鬟f,但由于其它遮陽構(gòu)件的阻擋,反而容易發(fā)生積聚現(xiàn)象,在風(fēng)的作用下通過窗戶導(dǎo)入建筑室內(nèi),從而不利于隔熱。解決的方法是在水平遮陽構(gòu)件的選擇上采用通透性的構(gòu)件,如金屬百葉、混凝土柵格板等,使上升的熱空氣能有效的散失,減少外部溫度對室內(nèi)的影響。目前較為先進(jìn)的雙層玻璃幕墻系統(tǒng)中,為了利于熱空氣的上升,有兩層玻璃幕墻間的空氣夾層往往是一個可連續(xù)的整體,即垂直方向上的間隔均為通透的金屬構(gòu)件,確保熱空氣能上升并帶走熱量。因此,在遮陽構(gòu)件的選擇上要細(xì)致研究,不斷更新設(shè)計(jì)。
要合理設(shè)置遮陽板,避免影響室內(nèi)空氣的流動速度。因?yàn)檎陉柊宓拇嬖跁ㄖ镏車娘L(fēng)壓產(chǎn)生影響,當(dāng)其角度與風(fēng)向不一致時,風(fēng)速將會大大降低,實(shí)踐證明,由于設(shè)置了遮陽板,室內(nèi)風(fēng)速會減弱22%~47%。而且,遮陽的設(shè)置方式也會對氣流產(chǎn)生不同的影響。如實(shí)體水平遮陽板直接連接在窗頂,氣流進(jìn)入室內(nèi)后會上升,不利于房間中下部的通風(fēng)。若在實(shí)體板與墻體間增加空隙,或在遮陽板上部的墻體流出通風(fēng)口,又或?qū)⒄陉柊逶O(shè)在高于窗頂一段距離的位置,都能使得氣流的方向得到有效的調(diào)節(jié),使房間中部和下部均得到良好的通風(fēng),提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性。而對于垂直遮陽來說,由于風(fēng)向是經(jīng)常變化的,所以固定的垂直遮陽板應(yīng)順應(yīng)所在地夏季的主導(dǎo)風(fēng)來設(shè)置相應(yīng)的角度,而更好的方法是采用可調(diào)節(jié)的垂直遮陽板,使建筑最大限度地適應(yīng)氣候的變化。
加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的專項(xiàng)學(xué)習(xí)
相關(guān)管理部門及設(shè)計(jì)審查部門應(yīng)加大對太陽能節(jié)能設(shè)計(jì)的審查,凡屬可利用太陽能設(shè)施節(jié)能的,均應(yīng)建議采用,通過行政手段強(qiáng)制推行太陽能這一得天獨(dú)厚的資源節(jié)能措施。
1和諧原則
我們所要求的綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì),除了要滿足人們的生存需求,更要保障其在自然、社會中和諧發(fā)展。綠色建筑是適應(yīng)當(dāng)今城市現(xiàn)代化建設(shè)要求的環(huán)保節(jié)能建筑,不再沿襲傳統(tǒng)建筑中耗能量、污染度過高的模式,是環(huán)保發(fā)展的新方式。這類設(shè)計(jì)不僅滿足了舒適、健康的要求,更進(jìn)一步表現(xiàn)出人文關(guān)懷,使人們生活走向高品質(zhì)。基于此,這便要求綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)遵循以下原則,即人類、自然、社會和諧共生。
2適地原則
因地制宜是綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)中必須保持的理念。綠色建筑設(shè)計(jì)建設(shè)必須與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、社會經(jīng)濟(jì)條件等相符合。其設(shè)計(jì)不單單要考慮到場地的特殊性,同時還必須和附近的環(huán)境相協(xié)調(diào),所以一般綠色建筑設(shè)計(jì)都有其側(cè)重點(diǎn)。比如說北方偏向于采暖節(jié)能,南方則是墻體隔熱與遮陽設(shè)計(jì)。為了使綠色生態(tài)節(jié)能功能能夠發(fā)揮出最大功效,因地制宜原則必須堅(jiān)持。
3經(jīng)濟(jì)原則
現(xiàn)如今所說的綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì),是盡可能地使資源能源消耗降到最低的同時,提升能源利用率,從而使環(huán)境污染降到最低。同時,綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)更要解決好現(xiàn)今傳統(tǒng)建筑高耗能的問題,最大程度上使各資源能夠進(jìn)行循環(huán)利用,確保建筑費(fèi)用得到降低的同時,其建筑質(zhì)量與效益成比增加。就此,我國也提出了節(jié)約土地、節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約材料,環(huán)境保護(hù)這“四節(jié)一環(huán)?!钡目谔柵c之配合。
4高效原則
綠色建筑的主旨是保障用戶的安全與健康,同時使使用者在綠色建筑中與其各項(xiàng)生態(tài)節(jié)能相互適應(yīng),和諧共處,不僅滿足環(huán)保的要求,更滿足了用戶的生活要求。這與傳統(tǒng)建筑中犧牲用戶的安全、健康的方式是極為不同的。在現(xiàn)如今的綠色建筑系統(tǒng)中,綠色建筑應(yīng)更加努力地滿足消費(fèi)者需求,反對浪費(fèi)行為,運(yùn)用更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,使得資源利用率顯著提高,從而使得高效原則發(fā)揮得淋漓盡致。
二綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)策略
1空間組織設(shè)計(jì)及建筑體形設(shè)計(jì)
在建筑設(shè)計(jì)過程中,科學(xué)的外觀體型設(shè)計(jì)能夠使建筑本體與外部環(huán)境的熱量交換大大減少。在外部環(huán)境相同的條件下,建筑外表面積與外表面積所包體積比形成的建筑物體型系數(shù)是影響建筑物能源消耗的直接因素,系數(shù)的增長直接會使單位面積散熱量的增長,所耗能源也就越高。因此,為了降低能耗,建筑體形系數(shù)就必須確定在一個較低的水平上,這就對建筑造型、建筑平面布局設(shè)計(jì)、采光通風(fēng)等方面提出了新的要求。而空間組織設(shè)計(jì)即是在確保建筑物各項(xiàng)功能能夠正常運(yùn)行下才能進(jìn)行??臻g組織設(shè)計(jì)是通過分離建筑物橫豎平面,來改善優(yōu)化建筑物室內(nèi)環(huán)境的工作,從而確保該建筑更加綠色節(jié)能。
2建筑門窗節(jié)能設(shè)計(jì)
內(nèi)窗結(jié)構(gòu)是建筑物結(jié)構(gòu)之中隔熱保溫效果最不理想的,但冷熱空氣的進(jìn)出往往要通過門窗結(jié)構(gòu)的縫隙,同時,門窗設(shè)計(jì)也是綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中舉足輕重的一環(huán)。鑒于此,建筑物門窗設(shè)計(jì)的科學(xué)性至關(guān)重要。一般情況下,門窗設(shè)計(jì)由以下這些條件制約:第一,采暖耗熱值會隨著建筑物窗墻面積比的提升而不斷增加,因此可以在室內(nèi)采光通風(fēng)條件允許時,設(shè)計(jì)合理的窗墻面積比;第二,必須認(rèn)真考慮門窗位置,設(shè)計(jì)科學(xué)的開啟方式,從而阻止穿堂風(fēng)通過;第三,設(shè)計(jì)能夠自動調(diào)節(jié)的活動遮陽棚、窗簾等,避免夏季陽光直射;第四,確保門窗制作質(zhì)量優(yōu)良。若是金屬窗框,就必須保證斷熱處理到位,同時為了確保門窗的氣密性,一定要加裝密封條。除此,所選用的窗戶玻璃品種也要科學(xué)合理,保障有效地吸收及降低熱輻射。并且所用的門窗材料和幕墻技術(shù)都要保證有較高的質(zhì)量。
3建筑墻體節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑墻體的保暖效果不錯時,能夠采取降低建筑損耗的方式進(jìn)行節(jié)能工作。內(nèi)保溫及外保溫是墻體保溫的主要兩方面內(nèi)容。通常情況下,受到建筑工程項(xiàng)目成本的制約,選擇外保溫更為普遍。同時,節(jié)能材料是墻體外保溫節(jié)能設(shè)計(jì)中的最優(yōu)選擇,通過往墻體內(nèi)填充保溫隔熱能力優(yōu)質(zhì)的材料,來提升墻體的熱阻,以便使室內(nèi)溫度不受外界氣候環(huán)境變化的制約,不僅如此,這樣還能使墻體的使用時間大大增加,使得建筑物墻體結(jié)構(gòu)可以最大程度地避免冷熱交替帶來的損傷。除此以外,在進(jìn)行墻體節(jié)能設(shè)計(jì)過程中,要切實(shí)結(jié)合氣候環(huán)境的實(shí)際狀況,根據(jù)外界狀況,進(jìn)行好保溫、防潮等工作。在綠色建筑墻體節(jié)能設(shè)計(jì)中,改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造也是至關(guān)重要的一環(huán)。
4建筑屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑設(shè)計(jì)中,直接同外界環(huán)境相接觸的地方便是屋頂。一般情況下,大部分建筑在冬季,由于大氣長波輻射以及陽光照射較少,其屋頂?shù)谋匦阅芏疾簧趵硐搿5谙募?,又會因熱輻射吸收過多而造成室內(nèi)溫度的升高。因此,有效改善屋頂?shù)纳鷳B(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要。應(yīng)該讓屋頂具備冬保溫、夏隔熱的良好性能,其設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要是:(1)可以設(shè)計(jì)架空屋頂、淺色屋頂、種植屋頂以及蓄水屋頂?shù)?,有效隔離太陽輻射熱,避免陽光直射;(2)可以選擇保溫隔熱材料覆蓋于屋頂上,同時通過其他輔隔熱保溫措施來降低能量傳遞;(3)可以選擇在建筑物屋頂涂抹一層反射率較高的特殊涂料,從而減少夏季屋頂對陽光熱量的吸收,以滿足減少空調(diào)冷負(fù)荷的節(jié)能目的。
三結(jié)語
關(guān)鍵詞:電器節(jié)能民用建筑施工與設(shè)計(jì)
引言
能源問題已成為全球共同關(guān)注的問題,能源短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。建筑中的節(jié)能設(shè)計(jì)已得到充分重視,做到合理使用能源、提高能源利用效率,為能源的節(jié)約提供了保障。民用建筑是建筑的耗電大戶,近幾年民用建筑電氣節(jié)能的重要意義已逐步受到人們的重視。
建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持的三個原則是:①滿足建筑物的功能。②考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。③節(jié)省無謂消耗的能量。因此,節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度地利用光能,通常的相應(yīng)節(jié)能措施有以下幾種。
1高效節(jié)能光源的選用
應(yīng)合理選擇燈具的配光,以提高利用系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時辦公室主張采用T8或T5稀士三基色熒光燈管。這是由于T8或T5燈管具有更高的顯色指數(shù)和光效,光衰小、壽命長、用汞量少,更符合節(jié)能、環(huán)保要求。門廳、走廊等場所采用緊湊型熒光燈替代以往的白熾燈,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
2高效節(jié)能照明燈具的選用
燈具按光通量在上下空間分布比例分為五類:直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型。①燈具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、維護(hù)和更換光源。一般辦公區(qū)優(yōu)先選用直接式燈具,在有吊頂?shù)霓k公場所優(yōu)先選用高光效格柵燈具。②合理選擇燈具的配光。
3高效節(jié)能電器附件的選用
3.1使用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器
推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。一般電感式鎮(zhèn)流器自身能耗為光源的10%-15%,而電子鎮(zhèn)流器本身能耗極低,并且有恒功率輸出的特點(diǎn)。
對于一體化節(jié)能燈和單端小功率熒光燈(功率不大于25W),由于對它們的諧波要求、異常保護(hù)功能以及預(yù)熱要求均比較低,應(yīng)優(yōu)選電子鎮(zhèn)流器。對于25W~65W的直管熒光燈,優(yōu)選節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。
3.2實(shí)行單燈電容補(bǔ)償
燈具單燈補(bǔ)償就是在每套燈具上并聯(lián)一個電容器進(jìn)行補(bǔ)償,將熒光燈、氣體放射燈功率因數(shù)均提高到0.9以上,這樣既能減少電路無功功率,又能降低線損和電壓損耗,同時由于線路電流的降低,還可以減小導(dǎo)線的截面面積。
4其他照明節(jié)電措施
4.1充分利用自然光,節(jié)省照明用電是照明節(jié)能的重要途徑之一。
4.2GB50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等。
4.3改進(jìn)燈具控制方式。
4.4選擇合理的照度和功率密度值。新修訂的GB50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般照明照度的標(biāo)準(zhǔn)值,局部照明應(yīng)按該場所一般照明照度值的1倍~3倍選取。
4.5減少供電線路上的損耗,照明配電箱應(yīng)靠近照明負(fù)荷中心且便于維護(hù)的位置。
4.6燈具布置及回路控制的節(jié)能設(shè)計(jì)。
在民用建筑場所內(nèi)使用的多為單相電感性負(fù)荷,因其自身功率因數(shù)較低,在電網(wǎng)中滯后無功功率的比重較大。為保證降低電網(wǎng)中的無功功率,提高功率因數(shù),保證有功功率的充分利用,提高系統(tǒng)的供電效率和電壓質(zhì)量,減少線路損耗,降低配電線路的成本,節(jié)約電能,通常在低壓供配電系統(tǒng)中裝設(shè)電容器無功補(bǔ)償裝置。
無功自動補(bǔ)償按性質(zhì)分為三相電容自動補(bǔ)償和分相電容自動補(bǔ)償。三相電容自動補(bǔ)償適用于三相負(fù)載平衡的供配電系統(tǒng)。