前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇新能源建筑设计范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
Abstract: the architecture as the basic human living space, it is to make the city a main material part, it to human living environment has a direct and significant effect of the. Living space environment quality directly affect people's quality of life, and to maintain the good life environment, it can take a lot of energy. Therefore, to save energy is the inevitable trend of development in the future. This paper expounds the meaning of building energy efficiency design, focuses on the solar energy in architectural design concept and application of design.
Keywords: new energy; Architecture design; Solar energy; application
中图分类号:S210.4 文献标识码:A 文章编号
建筑作为人类的基本居住空间,是构成城市的主要物质组成部分,它对人类的生活环境有着直接、重要的影响。居住空间环境的优劣直接影响着人们的生活质量,而要维持良好的生活环境,则需耗费大量的能源。因此,节约能源是今后发展的必然趋势。
一、建筑节能设计的含义:
1、建筑节能是提高人民生活水平的需要:
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季采暖,夏季空调都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下,节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下,通过技术减少建筑能耗,提高能源的使用效率,满足建筑节能的要求。
2、建筑节能是环境保护的需要:
我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此提倡建筑节能,减少污染物的排放也是改善生存环境,提高生活质量的一种有效的方法。
3、建筑节能是经济发展的需要:
能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产,建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源,资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右,我国也占到25%以上。因此在建筑中推广节能技术势在必行。
二、新能源建筑的应用前景
面对资源环境制约的严峻挑战,建筑节能减排将是一项长期而艰巨的任务,也是一项重要而紧迫的现实工作,这同时也为新能源建筑应用提供了广阔的发展空间,丰富的资源优势和先进的产业优势将为新能源建筑应用带来得天独厚的优势。
1、推进新能源建筑应用是顺应低碳经济发展趋势的必然选择。为应对日趋严峻的环境污染和能源危机,世界各国纷纷加快调整产业结构,寻求节能、高效、低污染、可持续发展的方式。以提高能源利用效率和转变能源结构为核心的低碳经济,逐步替代传统的高能耗发展模式,以“低排放、高能效、高效率”为特征的低碳城市建设,已引起高度关注。推进建筑节能、发展绿色建筑、促进建筑向高效绿色型转变,发展新能源建筑应用是必然选择。
2、实施建筑节能、推进新能源建筑应用是构建两型社会的重要举措。加强建筑节能、推进新能源建筑应用工作,降低建筑物采暖、制冷、通风、照明等能耗,有利于降低能源使用总量、提高能源利用效率,缓解资源供需紧张的矛盾状况;有利于减少污染排放,降低社会总能耗;有利于降低建筑物使用成本,改善环境质量,实行资源节约、环境保护和生态优化,促进人与自然相和谐、经济社会与资源环境相协调。
3、实施建筑节能、推进新能源建筑应用可推动经济发展形成新的增长点。2009年联合国环境署的报告中指出,建筑节能改造和新能源等“绿色行业”能够促进形成新的增长点,有望解决主要环境危机的同时引领全球经济复苏。2008年我国4万亿振兴经济投资计划中,重点扶持包括建筑节能在内的节能减排项目。随着建筑节能工作的开展,包括建筑节能改造、新能源建筑应用的大规模展开,建筑节能产业将在提升经济、扩大内需、增加就业、促进可持续发展等方面发挥越来越重要的作用,加快建筑节能产业的发展,将有力的促进产业结构的优化升级和经济增长方式的转变,进一步提高经济增长的质量和效益。
4、城镇化主导战略实施为推进新能源建筑应用提供了重要的发展机遇。近年来国大力实施城镇化主导战略,城镇化水平不断提高,城中村和农村危房改造工作不断深入开展,为新能源建筑应用带来发展的机遇,因此在以后的工作中大力推进新能源建筑应用,将资源节约、环境友好、生态宜居的核心理念贯穿到城乡建设的各个环节,促进新能源建筑应用规模及产业规模大发展。
三、建筑中太阳能利用的理念
当今,太阳能利用的理念推广比具体某项技术或产品的推广更加迫切,推广研究中需转变的观念包括以下几个方面:(1)提升常规建筑设计理念,并向生态驱动设计理念转化;(2)研究传统的建筑构造理念,开发先进的围护结构技术,适应现代太阳能技术的发展;(3)从全寿命周期成本出发,关注住宅全寿命周期内的投资平衡和权益分配;(4)复合利用其它可再生能源,优化住宅建筑能耗结构,满足住宅的能源供应和健康环境的需求.观念的转变引导设计思路的转变,开源节流是我国推进建筑节能的发展之路,太阳能的有效利用将成为绿色住宅建设的重要途径.因此,在太阳能利用的研究中,应充分考虑区域气候特征和经济发达程度的差异:像东北地区虽属于经济欠发达地区,但太阳能资源丰富,因此,应以被动利用太阳能建筑为主,加强集热、蓄热、导热等材料和技术的研发与推广;而对于经济发达的沿海地区,夏季炎热、冬季阴冷,又具有冬季采暖、夏季空调的生活需求和经济能力,应积极扩大综合利用太阳能建筑新技术的投资环境、理念基础和政策优势,并作为实施太阳能采暖制冷、防潮隔热技术示范推广的首选地区;
四、建筑设计中太阳能的利用
1、太阳能发电
太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能,然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同,太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分,太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
2、太阳能致冷
利用太阳能制冷空调有两种方法,一是先实现光--电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光--热转换,以热能制冷。前者系统比较简单,但其造价约为后者的3―4倍,因此国内外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种,如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。
3、太阳房
太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。人们的生活能耗中,用于采暖和降温的能源占有相当大的比重。特别对于气候寒冷或炎热的地区,采暖和降温的能耗就更大。太阳房既可采暖,也能降温,最简便的一种太阳房叫被动式太阳房,建造容易,不需要安装特殊的动力设备。
4、太阳能热水器
太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置,它的用途广泛,形式多样。人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器。太阳热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。
5、其他太阳能利用
太阳能热水器从最初的闷晒式、平板式到现在的全玻璃真空管、真空管热管式,从技术上有了飞跃的发展,大大地提高了太阳能的利用效率。高效太阳能热水器的应用为主动式太阳能采暖,尤其太阳能空调技术的发展,提供了高品位热源。太阳能光电利用,是利用领域最广、能源传输最为方便、利用品质最好的一种方式。光电池与玻璃的复合技术,已使建筑的幕墙作为建筑本身部分用能的自供电源成为可能,这也是建筑构件复合多功能高新技术发展的一个成功实例,也是今后建筑可持续发展的方向之一。
开发利用新能源作为建筑节能的一个重要技术,应当实现有效大范围地开发利用,需把新能源利用设备同建筑及其构件有机地结合在一起,既能保证新能源利用设备高效率运转,节约更多常规能源的同时,又满足建筑的使用功能和建筑艺术美的要求从而更好地为人类及其生存环境的可持续发展服务。再此,呼吁广大读者,地球上的资源越来越, 让我们在享受生活的同时,更加的节约资源。
参考文献:
[1] 王廷飞. 新能源――战略新兴产业――第五届中国新能源国际高峰论坛即将举办[J]. 太阳能, 2011,(02) [2] 王廷飞. 中国新能源的春天[J]. 太阳能, 2011,(08)
[3] 李芝亮. 浅谈建筑工程的项目现场施工管理[J]. 科技风, 2010,(09)
关键词:建筑节能;建筑节能设计;重要性
一、引言
建筑节能提高建筑施工中各种材料应用的主要手段,更是保证建筑物使用寿命的前提。在当前社会发展中,随着能源危机的不断出现,建筑节能已成为当前社会发展的主要因素,是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过结合当前实际情况进行合理与有效的设计手段和设计措施,采用节能型的建筑材料、产品和设备,通过在施工的过程中的节能标准进行建筑设备的管理,提高建筑施工中各种材料的利用率,合理设计建筑围护结构的热工性能,使得建筑在施工和运行的过程中能够降低建筑能源消耗,有效的增加各种建筑能源的利用率,提高建筑施工的施工效率,降低施工成本。
二、建筑节能的概念
建筑污染随着当前社会的发展逐步成为当前环境污染的重要组成部分,随着社会发展不断的扩大和增加。在建筑施工的过程中,随着人们对建筑施工要求和环境保护意识的不断提高,在施工中,采用新型的能源为基础进行施工。近年来随着我国住宅业的蓬勃发展,各种建筑施工手段和节能技术在建筑施工中也被广泛的应用,成为当前建筑施工过程中的主要施工措施,对住宅节能事业的发展起到了促进和发展的作用。
三、建筑节能设计的重要性
建筑节能设计是当前建筑施工过程中的主要方式,是提高建筑施工材料应用率,增加施工质量和施工效率,降低施工成本的主要方式,有利于建筑施工过程环境保护措施的应用。有利于从源头上杜绝能源的浪费。
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
1.合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件, 同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
2.合理的外部环境设计
在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。
3.合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面,圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候,起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果;对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上, 可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到良好的通风效果,从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的,因此, 只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。
四、绿化建筑措施
当前,我国经济正处在快速发展时期,城市污染程度同时处在高峰期。危害人类的各种有毒气体大量增加,使城市居民深受其害。不但降低劳动生产率,还使人的劳动年限和寿命缩短。该问题的根本解决方法就是减少和最终消灭污染源。但是由于经济和技术的限制,还需一定的时间和过程。植物是人类生存环境的创造者,植物是改善城市环境不可缺少的重要工具,城市绿化在各行各业中是唯一以“自然更新”方式净化环境的有效方法。我国有许多城市环境污染十分严重,为了使生态尽可能趋于平衡,其绿化覆盖率必须大大高于这一临界幅度,这样才能有效地改善城市环境。扩大绿地面积改善城市生态环境是一种非常重要的、有效的方式。
绿化可以调节温度,尤其是可以降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。不同的树种其生态作用和效益也不相同。有的相差很大,因此为了提高绿地的生态效益就必须选择那些与各种污染气体相对应的抗性树种和生态效益较高的树种。
五、节能设计措施
1.建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能的同时,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶;②加强屋面保温措施;③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
建筑护墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上。
2.合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件, 达到节能目的。
【关键词】绿色建筑;设计;新理念;创新
中图分类号:TU2 文献标识码:A
所谓绿色建筑,顾名思义就是指能够为人们的居住、生活、工作等提供健康、舒适、安全环境,且整个建筑生命周期内可以最大限度实现资源高效利用的建筑物。绿色建筑秉持着以人为本的基本理念,强调的是人、建筑与环境的可持续发展。绿色建筑设计理念是建筑市场经过长期理性发展以后得出的建筑意识形态,尤其我国人口数量众多且资源十分匮乏,只有基于长远资源环境保护的建筑设计才更符合我国基本国情。
一、绿色建筑设计的基本原则及设计理念
(一)基本原则
通过上述对绿色建筑的定义可以发现,绿色建筑必须要具备三大特性:第一,节能性。即建筑物要能够最大限度的利用环境中的地热能、风能、太阳能等可再生能源及天然能源,防止对不可再生能源的浪费以及污染问题的产生;第二,舒适安全性。绿色建筑设计遵循的是环保、人性化设计,不仅要确保人住的舒适,更要确保建筑物的安全无忧;第三,资源高效利用。即绿色建筑物在设计过程中要实现能源资源的最大化利用。
由此可见,绿色建筑设计过程中要秉持着四大原则:首先,可持续性原则。即绿色建筑设计过程中,要确保建筑物安全环保,实现人与自然的和谐共处;其次,共生性原则。共生性是生物学的一个概念,其主要是指在整个生物系统中不同生物之间彼此共存、相互依赖的关系。由于我国所说的绿色建筑就是一种生态型的建筑,因此,绿色建筑在设计过程中要确保人与其他生物之间能够普遍共生;再次,整体性。绿色建筑设计是一个整体性、系统性的设计,必须要实现整个建筑物与生态系统的和谐统一;最后,反馈性。绿色建筑设计理念是通过一次又一次的设计、发现问题、修正及调整问题而形成的。因此,在进行绿色建筑设计之时,要注重市场及社会在此方面的实际需求,并做好信息反馈工作,只有如此才能赢得市场的认可。
(二)设计理念
在进行绿色建筑设计之前,首先我们要了解到绿色建筑的基本设计理念。总结来讲,绿色建筑设计理念主要表现为“节约能源资源、回归自然、尽可能利用天然材料、营造健康舒适生活环境”。具体来讲,在“节约能源资源”方面,需要设计者在设计建筑和材料选择上考虑资源的合理化运用,力求资源的可再生或可循环利用,例如建筑节约用水以及循环用水设计。与此同时,在设计之时也要根据建筑所在地的地理条件,设置风力发电装置、太阳能采暖装置等,充分利用天然可再生能源;在“回归自然方面”方面,即需要建筑能与周边环境实现融合,以起到保护自然生态环境的目的;在“利用天然材料”方面,需要对于建筑施工中所需的石块、油漆、木材等做好检验工作,以确保所用材料对人体无伤害;在“营造健康舒适生活环境”方面,即要求绿色建筑在尽可能保证建筑及装饰材料无伤害、无污染的基础上,确保建筑室内温度、湿度、舒适度达到最优。
二、绿色建筑设计的创新方法
(一)设计过程的创新
绿色建筑秉持着“以人为本”的设计理念,做到建筑设计的人性化。因此,在对建筑进行绿色环保设计之时,需要对设计的前期策划、方案重点以及设计方法等进行人性化创新。
首先,前期策划。设计师在充分听取用户意见的同时,充分考虑到绿色建筑的环保节能要求,对设计内容进行前期策划,并进行初步设计定稿,且设计内容要经过充分的讨论和论证,从而保证后续方案设计能够顺利进行。
其次,把握方案设计重点。任何一个绿色建筑都不可能完全利用所有的设计理念,也不可能将全部的生态技术策略融于一身。因此,在绿色建筑设计过程中是允许有不同的设计方案出现的,且设计方案要与建筑所在地的地理条件、生态条件、住户期望、成本花费等相结合。
再次,设计方法科技化。对于传统的建筑设计最大的一个弊端就是设计的不同阶段过于分散,容易造成设计隔阂,从而导致建筑设计不合理。对此,笔者认为,绿色建筑设计要引入现代化技术,即利用计算机系统整合、集成各设计专业的信息,并通过各专业设计人员的意见交换实现方案调整(有条件的话也可以实现模拟施工),以实现人机料的最优投入,增加绿色建筑设计方案的可行性以及建筑投资的增加值。
(二)破除设计局限
根据我国2012年建设部统计的相关数据来看,新型建筑强制性节能标准,在设计阶段执行率高达99%以上,施工阶段执行率达到了78%,总年节约800万吨左右的标准煤,相信在未来新建建筑势必会逐步向绿色建筑方向迈进。但是这些并非绿色建筑普及化的难度,最大的难度是如何将已建造的非绿色建筑进行绿色转换,而这一工作在当前推进并不顺利。最主要原因就是对绿色建筑设计的局限性所致,大多数设计方案都是针对新建建筑而拟定的。然而,事实上,能源、资源消耗做多的也正是这些以往建造的高能耗建筑。例如,北方建筑面积占总建筑面积的12%左右,但建筑总耗能却高达四成以上,供热“大锅饭”导致了能耗消费过多,浪费现象极为严重。对此当前我国有关部门已经出台了相应的供热计量政策,但是执行力度尤为不足,最为突出的就是老建筑供热改造问题。对此笔者认为,无论是既有建筑还是新型建筑,都需要引入“集中供暖、分户计量”的概念,且要针对不同地区的实际情况选择散热器热分配计法、面积温度法、流量温度法、户用热量表法或通断时间面积法等来实现供暖计量。
(三)把握设计点
绿色建筑设计在充分考虑绿色环保性能的同时也要注重其商业性。因此,在绿色建筑设计过程中要把握住几个设计点:第一,节能设计。例如在建筑设计中如何利用外墙保温隔热技术、外墙空气渗透性技术、屋面节能技术、建筑遮阳技术、建筑供热制冷系统节能技术等;第二,土地资源的利用。绿色建筑设计的一个重点就是怎样实现最小空间的最大化利用,即减少建筑覆盖率的同时能够增加容积率。而且要科学整合附近的场地交通体系,并能够合理的开发利用地下空间;第三,水资源的利用。绿色建筑的节水设计是这个设计环节的一大重点,例如,需要注意对节水器具的使用,合理布置用水管道,实现水资源的循环利用等;第四,建筑材料的最优化使用。即建筑施工过程中要在确保质量以及设计要求的同时,考虑施工材料的重复使用、可回收等问题。例如,可以将废弃的混凝土用于道路垫层、地基加固等;可以将废弃的沥青经过热熔或冷溶等方法实现回收。
(四)加大新能源在设计中的运用
新能源具有储量大、污染小、分布广且能可持续利用等优势特点,例如风能、地热能、太阳能、氢气能、核能等都属于新能源。当前我国新能源已经在众多工业生产领域得到广泛应用,但由于新能源开发技术要求高且成本较大,所以目前我国大面积运用新能源的建筑依然很少。例如,拥有近500套别墅住宅的深圳振业城就是有效利用新能源——太阳能的典型案例。根据有效数据显示,该建筑群每户每年可节省能耗价值3200元左右,即每户在70年的使用期间可以节约22万元左右。对此,笔者认为,虽然新能源利用在短期看来成本较大,但是从长期效益来看完全是有可利用价值的。加之我国太阳能、风能等新型能源较为丰富、充沛,且在其他领域已经存在许多可复制技术。因此,在绿色建筑设计中,设计师要加大新能源的利用,且利用要结合相关技术的进步步伐(主要目的是为了节约建筑成本),并将这些新能源转换为建筑所需的电能和热能。与此同时,设计师也要更多的借鉴国外一些新能源使用案例,以优化我国绿色建筑的使用性能。例如,借鉴德国邮政大楼的设计理念——利用水循环发电;借鉴澳洲房屋废水回收设备以及屋顶绿化设备的使用等。
总结
总而言之,我国建筑市场已经进入了一个新的阶段,绿色建筑设计理念也开始逐步被众多建筑用户所熟知。但目前我国对于绿色建筑的设计手段依然无法完全满足用户的实际需求,想要解决这一问题就必须要不断的学习国外先进的绿色建筑设计手法以及创新自身的设计理念。
参考文献
[1]庄健. 绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的应用研究[J]. 科技创业家,2013(2).
[2]王蓉. 探析绿色建筑设计[J]. 青年文学家,2012(1).
[3]邢明泉. 基于《绿色建筑评价标准》的建筑设计模式研究[D].浙江大学,2008.
关键词:绿色建筑;建筑设计;节能;绿色生态;新型建筑材料
1 我国建筑节能现状分析
改革开放以来我国经济的迅速发展为建筑工程开展奠定了坚实的基础,伴随着我国建筑工程发展规模的扩大,建筑能耗也逐渐发展成为能源消耗的主要组成部分,据不完全统计,2010年以来,我国的建筑能耗约占全球能耗总量的25%,成为建筑能耗最为严重的国家。人口数量的巨大以及广阔的国土面积,进一步加速了我国建筑工程的能源消耗速度,建筑工程中大量的能源消耗使得我国的能源开发利用面临更为严峻的挑战。为有效解决我国建筑工程的能源消耗问题,我国设定了建筑节能设计标准,通过改进建筑材料和控制建筑数量等方法实现对建筑工程能源消耗的有效控制。
我国建筑节能工程的发展,使得能源节约理念在建筑施工中得到有效落实。在建筑施工中,进一步控制建筑节能的范围,通过选取更具节能性质的材料以实现对降低建筑工程中的能源消耗量,并保证建筑工程的施工质量。建筑节能还对建筑工程的设计提出了一定要求,为有效减少工程的能源利用量,需要更为科学的设计建筑的结构,通过科学合理的设计集中建筑支持能量,以有效减少能量散失,进而实现建筑工程的节能建设。而由于我国建筑节能技术尚未得到完全普及,因此我国建筑能源消耗仍处于较高水平,我国建筑节能工作的进一步开展也面临巨大挑战。
2 新型建筑材料利用
新型建筑材料的应用也就是对新型能源的开发利用,在我国建筑结构的节能设计中,新能源的开发利用主要强调太阳能与建筑结构的有机结合,通过将太阳能装置应用到建筑结构的取暖和发电等领域中,实现建筑设计中新能源的有效开发与利用。不同太阳能装置的结构与功能是不同的,所以在建筑节能工程的设计中,针对不同的太阳能装置要采用针对性建设方案。建筑设计中新能源利用的主要方式包括太阳能热水器,太阳能发电以及太阳能空调等。
太阳能热水系统的原理是通过特殊材质吸收太阳光能量,并在热交换器的作用下将吸收的光能转化为热能,进而实现对太阳能热水器中水体的加热。由于太阳能热水器的运行不需要投入任何运行费用,因此在学校,医院以及政府部门的建筑设计中通常受到广泛利用。太阳能热水系统与建筑结构的结合方式主要包括设备的固定安装和管道的搭建两种,太阳能设备的固定安装是指在建筑结构的屋顶安装固定的太阳能热水器,使得热水器成为建筑结构的组成部分,在有新住户进行居住时,能够直接使用太阳能热水器,无需对装置进行处理与改动。而在管道搭建式太阳能热水器的建设中,一旦住户出现搬迁,就会带走太阳能热水器,新住户的到来则需要重新安装太阳能热水器,需要在墙壁和地板上重新开孔并施工,重新安装热水器,而由于此种安装方式会在一定程度上对建筑结构的稳定性造成影响,因此在太阳能热水器的实际应用中多采用前一种方式。
太阳能光伏发电技术的发展有力推动了我国建筑工程发展中新能源技术的开发与应用。太阳能光伏发电过程是通过利用太阳能电池方阵将太阳辐射能直接转化为电能的过程,伴随着我国太阳能电池技术的不断成熟,其在建筑工程中的应用也日渐普及。在建筑结构中安装太阳能发电装置,首先要在屋顶铺设光伏组件,进而将光伏组件的引出端接在太阳能发电装置的控制端,通过控制光伏转化速率实现对太阳能发电装置的有效控制。伴随着建筑工程开展中新能源利用效率的不断提高,太阳能发电装置的光伏组件的形态发展将会更加注重建筑结构的一体化,通过在建筑结构中添加光伏涂层,使得太阳能发电技术更具观赏性,也有效保证了建筑工程中新能源的利用效率。
3 绿色建筑未来发展态势分析
我国正处于经济发展转型阶段,加之科学发展观的进一步落实,使得绿色建筑的应用得到进一步发展,但从另一个方面来说,也为绿色建筑设计理念提出了更高的要求。绿色建设设计要保证为人们提供健康安全的居住环境,在建筑设计中融入节能环保理念,整个建筑群都要实现节能、节水等环保要求,进一步强化现代信息技术的应用,提供建筑群的智能化程度。
3.1 建立绿色建筑标准化规范评价体系
进一步完善绿色及爱女主标准体系,补充绿色建筑规划中的不足,从建筑设计到施工再到最后的验收以及实际运行管理,实现全寿命周期管理,加快完善不同气候条件以及地形条件中的绿色建筑评价指标,全方位的提高绿色建筑评价效果,并且培养专业高素质人才组建绿色建筑评价机构,从而保证绿色建筑评价体系的可持续发展。
3.2 建立绿色生态城区,使绿色建筑发展规模化
我国现代城市发展应该建立绿色生态城区,将绿色建筑集中建设,根据生态环保理念的要求,基于节约资源的要求之上,进行规模化发展绿色建筑,从而实现绿色建筑集成化管理与运行,进一步提高绿色建筑的节能环保效益,促进我国科学发展观的落实。
3.3 绿色建筑科技进步及产业发展,实现绿色住宅产业化
绿色建筑的节能设计、节水设计以及其他设计都离不开现代高科技的应用,因此强化绿色建筑设计中所应用的科学技术,也是促进我国绿色建筑发展的有效途径和必然要求。我国政府要积极推动建筑科技的创新,鼓励节能技术的应用,推广适合现代城市住宅区的绿色建筑管理体系,促进绿色建筑产业化发展,估计建设设计、研制以及施工于一体的施工基地,进一步完善建设材料生产、建筑施工等环节的验收指标,提高绿色建筑实际使用价值,鼓励现代住宅建筑一次性装修,推动个性化装修模式产业化发展。
4 结语
在建筑设计与施工中科学利用新能源,不仅实现了对新能源的有效开发,也进一步加强了我国建筑业与能源节约工程的联系,通过新能源开发利用与建筑业的有机结合,提升了我国建筑工程的科学技术含量,也在一定程度上完善了我国的建筑技术,使其能够在新能源开发利用的基础上,有效减少我国建筑业的能源消耗,同时有效促进我国建筑工程技术发展。
参考文献
[1] 房志勇.建筑节能技术[M].北京建材工业出版社,1999.
[2] 阳波.关于生态建筑设计的探讨[J].建材与装饰,2008,01.
【关键词】节能设计;建筑设计;提高
建筑节能,是指建筑全过程中节能的总和。这个全过程包括:选址、规划、设计、建造和使用。在这个全过程中,选用合理的规划、节能材料以及设备,并按照建筑节能设计的有关要求,将建筑能源消耗控制在合理的范围内,实现能源的有效利用。如果不改变当前建筑节能设计水平较低的情况,那么将留下极大的问题:能源消耗过大;治理困难。这些问题将给国民经济带来极大的压力,所以将节能设计理念贯穿于建筑设计中去很有必要。
一、建筑节能设计的必要性
随着对传统能源地不断开采与利用,天然气、石油、煤炭等能源的使用日益紧张。我国的能源问题不容乐观,主要表现在:(1)人均占有量低。(2)能源结构较为单一,以煤为主。(3)能源在地域方面分布不平衡。(4)能源的利用率不高。[2]
目前,我国城市化进程不断加快,建筑能耗不断提升,已经达到社会能源总耗量的百分之四十五。我国现有四百多亿平米的建筑面积,且以二十亿平米的面积不断递增。原有的以及新建的建筑大部分属于高能耗建筑,如果不对建筑节能设计标准进行提高,那么能源耗用问题将成为一个严重的社会问题。所以在建筑行业中实行全面节能是有理论基础与实际必要的。这方面我国需要参照国外的许多节能建筑理念,无论是德国邮政大楼利用水循环发电,英国格林威治新千年村利用热能和电能合一的供应系统,还是澳洲的屋顶绿化及废水回收设备都体系了他们对“绿色节能”理念的重视。正如设计师登斯特对其设计的未来社区BedZED所形容的那样:“未来的社区应该是一个全方位永续发展,未来的生活方式需要高生活品质、零排放、零废弃物、低能耗、生物及能源多样化。”未来的城市及建筑设计需要将阳光、空气、水、废弃等充分利用起来,而不是总依靠那些不可再生的能源,节能与建筑的结合才是未来建筑发展的方向。
二、建筑设计中节能设计理念的实施
节能设计是建筑设计的重要组成部分,作用是从源头上减少能源的浪费。
1.建筑整体及周边环境的节能设计
建筑整体及周边环境的节能设计是指通过对建筑所处的环境进行综合分析,从而确定规划、选址、外部环境等方面的设计,使得建筑本身能够与周边环境很好地契合。建筑的选址是一项复杂的工作,要综合考虑气候、地形、水土等诸多条件。不仅要为建筑的节能提供便利,同时还要满足另一个要求,即不破坏当地的生态平衡。
建筑选址这项工作完成后,应该重点研究其所处的周边环境,以此来实现建筑的节能,具体的措施有:植树造林。不仅能够遮挡风沙、净化空气,而且在降低噪音、遮阳等方面也有明显效果;设置人工水面,作用有:防风沙、平衡温度、方便给排水。
建筑的整体规划和体型设计,包括以下几个方面:建筑的整体体量与形体组合;建筑体型;建筑朝向(日照)。在草原地区,蒙古包式样的建筑有圆形的平面以及圆锥形屋顶,所以具有有减少散热、抵抗风沙的优点。在沿海地区,人们更看重通风对节能的应用,建筑在体型设计方面更利于风洞的形成,因而通风效果良好,从而收到了节能的效果。在选择建筑朝向时,应该遵循如下原则:冬季,日照充足,避开主导风向;夏季,防辐射,充分利用自然风;避免东西向日晒。[3]
2.单体的节能设计
单体的节能设计包括三大部分:建筑的节能构造设计;空间的分隔设计;节能材料、设备的选用。
(1)建筑的节能构造设计
屋顶的节能设计。和屋顶有关的节能方法有:给屋顶一个合理的坡度;对屋面进行保温隔热的设计。例如德国巴斯夫的“三升房”,其以每年每平米消耗的采暖耗油量不超过三升而闻名于世,“三升房”对屋顶的节能重视就是一个典型,其对太阳能电池板极为器重,这也是整个建筑的屋顶,建筑屋顶利用这些太阳能板吸收太阳光,用于发电,这些电能会进入市政点网,用发电得到的收入填补建筑供暖的费用。
楼板层的节能设计。可以将循环水管铺设在楼板层的中空结构中,冬季,用热水循环取暖;夏季,用冷水循环降温。
建筑墙体的节能设计。建筑墙体在进行节能设计时,要充分考虑保温、防潮、隔热等方面的应用。如在气候严寒的地区,可以采用夹心墙体的设计。
建筑门窗的节能设计。根据调查研究显示,门窗是建筑耗能的一个重要途径。门窗的节能设计可以从以下几个方面着手:建筑朝向不同,墙窗在面积上的比例亦应有所不同;窗户的遮阳设计;门窗便于自然通风;严寒地区,门窗要有防寒功能;门窗的材料性能要好。
围护结构等细部的节能设计。俗话说,千里之堤溃于蚁穴,所以不要忽略细部节能对整体节能的影响。细部的节能设计一般包括以下几个方面:对阳台、雨罩、附壁柱、凸窗等部位采用隔断热桥以及保温的措施;对墙壁以及窗口外侧保温处理;用保温材料填充一些重要的缝隙,如门与墙体之间。
(2)空间的分隔设计
不影响建筑使用功能的前提下,将建筑内部空间进行分隔设计,从而收到保温、通风、采光等良好效果,实现节能的目的。例如,在寒冷地区,将使用频率不高的房间置于建筑北侧,形成一个对冷空气的缓冲区,从而保证常用房间的舒适性以及整体建筑的节能性。
(3)节能材料的选用
节能材料的合理选用是实现建筑节能的重要组成部分。材料的选用原则如下:节能、高效、经济、健康。如今,随着经济、科技的飞速发展,越来越多的新型材料得以应用,节能效果稳步提升。如门窗安装新型透光隔热玻璃,可以收到很好的透光隔热效果。[4]
三、全面提高我国建筑设计中的节能设计水平
同世界上一些发达国家相比,我国建筑节能设计还存在很大的不足,在面对机遇的同时,也将接受严峻的考验,因此有必要全面提高我国建筑设计中的节能设计水平。可以从以下几个方面入手。
1.加强节能方面的法律约束
我国建筑节能还属于探索阶段,相关方面节能的改造工作量很大,需要人力、物力以及资金的大量投入。为了保证资金的安全性、最大利用率,有关部门应该制定相关的法律法规对其进行约束,积极引导建筑各个阶段的进行以及节能工作的开展。
2.寻求新能源的开发
石油、煤、电是我国建筑消耗的主要能源,占比分别为百分之五十、百分之十、百分之四十。我国大型公共建筑消耗的能源中有百分之九十属于非再生资源,对新能源的开发利用几乎为零。为了避免对非再生资源的过分开采,我国有必要加大对新能源的开发力度,这些新能源包括太阳能、风能、地热能等。一直以来,我国都存在着广泛的天然能源,有关资料显示,我国陆地每年接收到的太阳辐射总量为3.3*1.3~8.4*1.6KJ/(m2·年)之间,相当于2.5*1.4亿t标煤。我国青海、、新疆、内蒙古以及宁夏等地区的总日照及总辐射量非常惊人,太阳能资源十分丰富,而东部、东北部及南部等地区则为资源中等区,因此在建筑设计中,这些地区可以加强对太阳能的利用,以实现在资源节约的基础上为建筑提供水电、暖气和热水等。例如深圳振业城,就是太阳能有效利用的典型案例,深圳振业城有近500套别墅住宅,其在屋顶设置有能大量吸收阳光的太阳能板,截至目前,该建筑耗能占深圳整体耗能的1/3,按照一般的消耗量来计算,每户每年可以节省大约3200元左右,即70年就可以节约22万元之多,想来是十分惊人的。因此,开发及推广新能源是十分必要的。
3.加大科学研究投入力度
建筑节能工作的开展离不开科学研究的指引,这是世界各国在发展过程中总结出的经验。诸如太阳能等新能源在建筑领域的应用,离不开科学家、工程师、建筑师的同心协作。当前,我国研究建筑节能的机构或者队伍规模较小且比较分散,难以发挥出团队的优势,实际成果及其有限。我国应该加大对此类机构的支持力度,比如制定有利的政策,提供人力、物力、财力支持等。这样才能有效促进我国建筑节能事业的飞速发展。
4.从思想的高度,确立节能意识
当前,对建筑节能宣传的力度是不够的,民众普遍缺乏对建筑节能的深刻认识与了解。建筑节能符合可持续发展的科学理念,是有利国家,有利社会,有利民众的大好事,我们应该扩大建筑节能的影响,营造一个和谐的社会氛围,调动人们的积极性,从思想的高度确立节能的意识。[5]
四、结论
我国对能源的消耗十分巨大,降低建筑能耗,发展生态建筑是目前的当务之急。建筑节能设计是降低建筑能耗的有效途径,在经济上也具备可行性,所以相关工作者应该结合当地的法规政策、自然条件,不断发掘建筑节能设计的潜力,提高人们的生活水平,这是一件“功在当代,利在千秋”的大事。
参考文献
[1] 张甜甜. 建筑节能设计的意义与措施[J]. 山西建筑. 2011(19).
[2] 黄刚. 浅析建筑节能设计的方法与对策[J]. 山西建筑. 2010(34).
[3] 李焕. 建筑节能与绿色建筑设计探讨[J]. 科技创业月刊. 2011(07).