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建筑节能一体化 [对建筑节能设计的探讨]

时间:2019-02-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:在建筑设计方面,要充分考虑节能问题。能源是社会发展的物质基础。能源短缺已不容忽视,建筑节能已是我国节能工作的重要组成部分,从我国建筑用能的发展趋势来看,能源浪费十分严重,因此提高建筑能源的有效利用率、节约用能、减少浪费,已是当务之急,刻不容缓之事。
  关键词:建筑节能节能设计
  Abstract: In the building design, fully consider the energy saving problem. Energy is the material basis of social development. Energy shortage has not to be ignored, the energy conservation of the building has is China"s energy saving of the important part, from our country building to the development trend of energy waste very serious, therefore improving building efficient energy use efficiency, save can reduce waste, with it is imperative, the delay.
  Keywords: building energy saving; energy saving design
  中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:
   1建筑节能设计的发展
   我国建筑节能标准发展迅速,《民用建筑节能设计标准》的施行及2005年7月1日实施的《公共建筑节能设计标准》为建筑节能设计提供了依据。1996年颁布了《民用建筑节能设计标注(采暖居住建筑部分)》,2001年颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,这些规范的颁布,也反应了我国建筑节能的发展轨迹:由北向南,由居住建筑到公共建筑。但由于种种原因,这些规范的条款未列入国家强制性条文范围内,各地也未发布政府令加以强调,所以执行力度也未达到应有的效果。但2005年7月1日颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中有许多条款被列入国家的强制性条文内,对于建筑设计单位,建筑的节能设计已经进入了一个全新的时期!
   2 建筑节能设计方法现状
   目前常用的建筑节能设计方法有两种:按规定性指标设计和按性能性指标设计。按规定性指标设计是指建筑物体形特征和围护结构热工性能等均按有关建筑节能标准进行设计。性能性指标由建筑热环境质量指标和能耗指标两部分组成,按性能性指标设计是指在同时满足建筑热环境质量指标和能耗指标的前提下,设计人员可自行确定建筑物体形特征和围护结构热工性能等的具体技术参数。
   1.1按规定性指标设计使设计人员摆脱了复杂的计算分析,在保证工程设计的合理性和成功方面有重大作用,但由于确定规定性指标主要考虑普遍情况,而每一个工程都有其不同于普遍情况的特殊性,因此规定性指标对适用范围内的一个具体工程往往不是最佳的,即按规定性指标很难进行优化设计,同时按规定性指标设计容易阻碍新技术的应用和压抑设计人员的创造性。
   1.2按性能性指标设计使建筑节能设计标准具有充分的灵活性,为新技术的采用和具体工程项目的最优化创造了条件。
  按性能性指标设计需要对所设计建筑进行能耗分析,进而评价所设计的建筑是否节能,建筑能耗计算方法和节能评价方法的选择成为这种设计方法的重要内容。国内对建筑节能评价的研究相对缺乏,目前建筑节能评价通常采用比较建筑能耗计算值和相关节能标准指标值的方法,建筑能耗计算值则通过相应的能耗分析软件获得,若评价结果表明所设计的建筑并不节能,则需要设计人员凭借个人的设计经验对设计方案进行反复修改。国外已基本解决建筑节能设计标准灵活性和建筑节能评价方法问题,初步实现了建筑围护结构的节能平衡分析,但设计信息与评价信息之间缺乏沟通,尚未实现建筑设计过程的动态评价和建筑设计的全局优化。可见,按性能性指标进行建筑节能设计存在如下缺点:(1)过于依赖能耗分析软件。(2)过于依赖设计人员的设计经验。
   3 影响建筑节能的因素 
   3.1高层建筑外围护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25 %左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,国外的一些高层建筑造成圆塔形,比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53 号办公楼都是圆型或椭圆形,我们知道,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。
   3.2高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一。
   在冬季,风力对建筑的热损失很大,增大冷空气的渗透量,使室内热损失加大。由于建筑某些部位处理不当,墙体内部易产生冷凝水。因此,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。
   4建筑节能设计措施
   建筑节能是建筑规划、设计、创造、构造、材料的综合体,只有这样才能更好地利用能源,减少能耗。
   4.1规划设计
   4.1.1认真规划,节约土地资源
   建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。要对建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。因此,在尽可能的情况下,建筑物应优先采用南北向或接近南北向。
   对土地的综合利用,不仅技术上可行,而且经济效益明显,既能有效地提高土地利用率,改善景观,优化环境,也能有效降低工程费用。
   4.1.2美化环境,缓解热岛效应
   水泥化建材吸收大量的太阳辐射热,在夏季的阳光下,混凝土平台的温度可比气温高8℃。如夏天里,草坪温度32℃,水泥地面温度可达到57℃,规划要求新建建筑绿化率要达到30%以上。有研究表明:绿化覆盖率达到30%以上,绿地才有缓解热岛效应的作用;绿化覆盖率达到40%以上,热岛面积可减少3/4;绿化覆盖率达到60%以上,热岛效应才能基本被控制。
   4.2单体设计阶段节能设计
   3.2.1合理的建筑体形
   合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。另外,建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越少。因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。
   4.2.2平面设计阶段
   充分考虑室内空间的合理性,尽可能让每个居室都有穿堂风,夏季利用自然通风进行降温。保证主要居室有朝南的充分日照,使住宅在冬季有充足的阳光,基本满足白天的自然取暖要求。
   4.2.3立面设计阶段
   立面设计讲究实用原则,尽可能减少外墙的凹凸面,改善住宅体形,使住宅建筑体形系数达标,以减少热量散逸,在满足日照、采光的前提下,要根据不同朝向控制窗墙比,目前广为流行的凸窗、转角窗、大面积幕墙窗、落地窗对节能是不利的。
   在外墙立面选材方面,为了使建筑节能系统更合理并发挥节能投资效益,选择浅色饰面外墙,以反射太阳辐射,降低建筑能耗。
   4.2.4屋面的节能
   在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用复合泡沫板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种复合泡沫板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m?K;蓄热系数为0.90~0.11m?2K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa。这些指标充分体现了复合泡沫板密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。
   4.2.5利用太阳能
   太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽,用之不竭的天然能源。我国具有丰富的太阳能资源,年日照时数在2200h以上地区约占国土面积的2/3以上。据预测,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达4.7%和10%。到2010年后,利用太阳能光伏发电和太阳能建筑等措施对C02减排开始有较明显作用,2020年以后效果更为显著。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。
   5 结束语
  建筑节能在降低建筑耗能的同时为广大消费者提供更健康舒适的居住和工作环境,建筑节能是缓冲能源紧缺矛盾减轻环境污染促进经济持续发展的一项最直接最廉价的根本措施,也是我国可持续发展战略的重要组成,是一项复杂的系统工程。

标签:建筑节能 探讨 设计