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我们通过一个实例来探讨了一个建筑节能的方案选择,并且通过节能设计方案选择,体现了建筑节能方案选择的经济性分析问题。首先是建筑节能方案的情况:(1)建筑的整体情况:建筑是一座高达33层的高层居住用途建筑,建筑采用的是剪力墙结构,建筑的整体外形是一个长条形,建筑因为需要大量的玻璃外墙所以窗框的费用也占到建筑总的费用很大一部分。这里也给出建筑的窗框和墙的比例:在西方向的墙的比利是0.11,在西东方向的墙的比利是0.35,在西方向的墙的比利是0.5,在西方向的墙的比利是0.32。通过建筑模型来分析整个建筑的能耗。(2)这个建筑的节能设计方案,主要是出现了两个不同的设计方案,建筑的设计根据建筑的设计要求进行。建筑的屋面采用“挤塑聚苯板(XVS)”作为建筑的保温隔热材料,建筑的外墙主要是“膨胀聚苯板(EPS)”这样的一个保温隔热材料系统。并且外墙的建造时需要大量的玻璃材料,玻璃使用的是当地的材料,根据实际施工时的情况进行定制。这个高层建筑,屋顶所占到的建筑物表面积相对较小,能够对建筑节能起到的作用也是不够的,所以主要的节能设计都是考虑整个外墙的节能经济性。并且建筑的最终节能设计方案选择就是根据外墙的节能经济性和玻璃才窗框的经济性进行选择的。方案如下:方案一:外墙采用“20mmEPS薄抹灰外墙外保温系统”,西向的墙由于窗框较其他面的墙使用的较少,所以采用“普通铝合金中空玻璃窗”,而且其他的三个面的玻璃窗采用“断热铝合金Low.E中空玻璃窗”,整个建筑的外墙节能设计方案,满足节能的要求,“热工作性能”也满足设计的要求。方案二:外墙采用“35mmEPS薄抹灰外墙外保温系统”,无论是西向的墙还是其他的三个面墙全部都采用“普通铝合金中空玻璃窗”,整个建筑的外墙节能设计方案,满足节能的要求,其他围护结构的“热工作性能”也满足设计的要求。通过实际市场调研,还有工程造价的严格计算发现,如果采用方案一,工程需要增加的成本是364万元,而方案二需要增加的成本是237.2万元,所以说在达到相同的节能效果的前提下,方案二能够节约超过三分之一的工程建造成本,这也就说明在达到相同的建筑节能设计要求的情况下,不同方案的造价需要进行评估和经济性选择,这样就能够更加节约的建造出更加节约的建筑。
2建筑节能经济性分析
建筑节能包括建筑的很多方面,建筑节能方案的经济性也受到很多的因素影响。建筑的节能方案设计影响主要就是建筑的热环境设计要求,建筑的室内环境需求,建筑的所处地区的海拔,阳光照射程度等,当然也有内部环境的影响因素在里面:一般来说建筑的内部就会有巨大的能源损耗,需要加以注意,如围护结构的传热热损失;门窗缝隙空气渗透的热损失。在传热热损失中,外墙约占25%,窗户约占24%,楼梯间隔墙约占11%,屋面约占9%,阳台门下部约占3%,户门约占3%,地面约占2%。所以说对于一个建筑的节能设计而言,最重要的就是建筑的结构节能,必须要加强建筑的保温性能,就能在很大程度上保证建筑的节能效能。建筑的能源消耗问题也是节能问题很大的一个方面。主要是冬季供热和夏季空调制冷,占整个建筑能耗的55%以上,说明采用高效率的供热、空调设备是实现建筑节能的另一重要环节。建筑的节能设计方案选择和经济性选择,需要针对建筑的地理位置、当地经济条件和传统意识等情况选用经济实用的建筑节能方法和途径是实现建筑节能的关键;同时,在满足住户同等需要或达到相同目的的条件下,尽可能降低能耗,达到提高建筑舒适性和节省能源的双重目标。
3结束语
【关键词】建筑 节能 设计
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
“建筑节能”的内容和含义在发达国家已经历了三个发展阶段:最初就叫建筑节能,但不久即改为在建筑中保持能源,意思是减少建筑中能量的散失。近来则普遍称作提高建筑中的能源利用效率,也就是说,并不是消极意义上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。
二、我国建筑节能设计的必要性
1、建筑能耗约占社会总能耗的1/3
我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。
2、高耗能建筑比例大
目前,我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑,总量庞大,潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出,仅到2010年末,我国建筑年消耗商品能源共计4.18亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的29.4%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了31%,因高耗能建筑比例大,单北方采暖地区每年就多耗标准煤1960万吨,直接经济损失达76亿元,多排二氧化碳55万吨。如果任由这种状况继续发展,到2020年,我国建筑耗能将达到1089亿吨标准;到2020年,空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力,这将会是一个十分惊人的数量。以如此建设增速,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此,如果现在不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机。
三、建筑节能设计方案
1、建筑平面布置的节能设计
在我国冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,充分利用天然能源。改善住宅室内的热环境,是最基本的节能措施。根据各部位功能的不同.建筑设计人员将住宅室内为休息区、起居活动区及厨卫服务区3大部分。住宅中的卧室是休息区,主要供睡眠、休息、存放衣物,休息区要求轻松宁静,通风采光,在保证窗户的气密性和隔热性要求下,卧室的朝向并不影响建筑的节能设计。在现代住宅中,“厅”已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲,具有直接的节能意义。
2、围护结构的节能设计
建筑物的能耗是由其围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成的。试验表明 住宅围护结构的耗热量,占建筑采暖热耗的l/3以上。为了降低能耗,应从单项如墙、顶、门、窗等围护结构着手,重视其热工特性,找出其经济热阻,同时还必须考虑其围护结构的“吸热性”和“热容性”指标。
3、墙体节能设计
墙体是建筑护结构的主体,其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温。长期以来 我国一直以实心黏土砖为主要墙体材料用增加砌筑厚度米满足保温要求,事实上,这种做法严重浪费了建筑能源和土地资源。一般情况下,单一墙体材料往往无法同时满足保温、隔热的要求,而在节能的前提下,应进一步推广使用空心砖墙及其复合墙体技术。新犁墙体材料主要是用混凝土、水泥、砂等硅酸质材料,有的再掺加部分粉煤灰、煤矸石、炉渣等工业废料或建筑垃圾经过压制或烧结、蒸养、蒸压等制成的非粘土砖、建筑砌块及建筑板材。新型墙体材料一般具有保温、隔热、轻质、高强、节能、保护环境、改善建筑功能和增加加房屋使用面积等一系列优点,其中相当一部分品种属于绿色建材。一些新型墙体材料辅以一定的空气问层。不但降低容重。保温性能也大大改善,烧结 心砖就比实心制品有着更好的保温隔热功能。
4、窗户节能设计
窗户是薄壁的轻质构体,也是耗热的薄弱环节。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50% 以上,因而改善其绝热性能是节能的重点工作之一。窗户的节能应区别不同朝向控制窗墙比 尽量避免东西向开大窗,以提高窗户的遮阳性能;另一方面,应根据空调设备的价格和制冷、采暖费用的比较去确定合适的玻璃品种,从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性两个方面去比较其节能效果,选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等,以提高玻璃的气密水平。
5、屋顶节能设计
屋面的节能措施土要有两点:
(1)屋面保温层不宜选用密度较大,导热系数较高的保温材料,以避免屋而的重量,厚度过大。
(2)屋面保温层不宜选用吸水率较高的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层吸水量大而降低保温效果。若选用吸水率较高的保温材料,屋面应设置排气孔,以排除保温层内不易排出的水分。在南方住宅中,用架空板隔热也十分普遍。近年来,坡顶屋面发展较快,这种屋而便于设黄保温层。发置保温层时,既可以顺坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉花毡,也叮在天棚上铺设绝热材料,还可喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料作为屋面保温层。
6、其他综合技术措施
(1)建筑节能设计必须依靠各专业的通力合作。住宅建筑节能是个综合性问题,它涉及到自然地理环境、小区规划、建筑设计以及居民使用方式等多种因素。作为建筑设计的技术人员,应改变高能耗的建筑设计现状,除了在实际设汁中仍以使用功能与形式为主体外,还应考虑建筑节能。 此 建筑节能措施应依靠建筑规划、设计、物理、结构、材料、水、暖、电等专业互相配合,从而创造出既符合建筑学原理,又符合节能原则的优秀建筑。
(2)大力发展节能技术。进一步提高建筑材料质量、建筑施工技术及建筑节能技术。尤其应加强国际交流与合作,采取走出去和请进来“双管齐 ”的方式,学习发达国家节能的先进技术和先进经验。
(3)充分利用自然资源和再生能源,如太 能、地热、地道风、沼气.重视废热余热的回收和再应用。以提高能源的利用率。
(4)大力推广采用节能建材、重视建筑节能设备的研究与开发应用,尤其要重视高新技术与建筑技术结合的研究,采用智能化控制,使节能技术成果得到最厂一泛的推广应用。
(5)常规能源的优化利用必须符合国家当前的能源政策,合理地选择确定整个建筑中各设备系统的能源供应方案,优化建筑中各设备系统的设计和运行,结合居住区的具体情况(规模密集、区位、周边热网状况)采取最有效的供暖、制冷方式,加强能源的梯级利用。
(6)可再牛能源的开发与利用要尽可能节约不可再生能源(煤、石油、天然气),并积极开发可再生的新能源,包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染能源。提高可再生能源在建筑能源系统中的比例,同时要注意提高可再生能源系统的效率。
(7)室外环境设计应结合居住区规划和住宅设计来布置室外绿化和水体,以此进一步改善窄内外的物理环境(声、光、热)。可利用同林设计来减少热岛效应,改善局部气候,保证小区内的温度、湿度、风速和热岛强度等各项指标负荷健康、舒适和节能要求。应注意为硬质地面和不透水地面提供必要的遮阳。地面铺装材料设计时应注意选择合适的反射率,应设计一定比例的有植物覆盖的绿色屋面,应提高基地的保水性能,减少不透水地面的比例。
结论
节能和环保是实现可持续发展的关键。而从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高建筑能量高效率。因此.无论是制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把建筑节能的宏观目标定位在用占全国总能耗20%左右的能量,走出一条符合我国国情的建筑节能道路来。
【参考文献】
关键词:节能规划;围护结构;建筑能耗
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
建筑设计所涵盖的范围包罗万象,功能、技术、审美、环境、历史、文化、地域以及人的因素等,每一个方面都可以有不同的构思创意。建筑设计构思可以说是建筑师从设计过程中不断思考和锻炼出的一种素质,同时是一个充分考虑各种设计条件、综合运用各种设计元素与造型手段并提炼建筑性格特质的综合考量过程。
1 建筑节能规划设计
建筑节能规划设计应从地区的自然环境和气候条件出发,遵循自然资源气候的设计方法和节能设计措施,结合自然环境特征设计理念,炎热地区设计上考虑通风、遮阳、隔热和降温设计;寒冷地区尽可能进行采暖保温设计;沿海气候条件下的地区做好防潮和积水处理的设计;西北地区做好防风沙的设计,高原地区做好避免强日照和改善干燥气候的设计措施等等。要充分利用建筑所在地区的自然环境和基础条件,在尽可能或少用常规能源的条件下,具体情况具体分析、具体处理。
建筑选址上要避免凹地建筑,要做好避风建宅的设计:根据当地风环境、建筑物位置和形态,选择合适位置设置通气道。通过设计计算确定门窗洞口和通风口的断面尺寸、形式。选址设计还要尽可能争取日照,保证建筑的连续日照的时间。建筑布局上要考虑改善日照条件、改善风环境、建立气候防护单元系统改善建筑日照条件和风环境。寒冷地区建筑物的体形系数宜控制在0.3以下。如果体形系数不满足相关规定,则必须进行围护结构热工性能的权衡判断。夏热冬冷地区夏季白天要防止太阳辐射,夜间利用自然通风、散热,建筑形态较丰富。控制体形系数的主要方法:减少建筑面宽,加大建筑幢深;增加建筑物层数;建筑体形变化不宜过多。另外要把握好建筑间距:首先要满足日照间距,而后复核其它因素对间距的要求。建筑朝向选择原则:冬季获得足够日照,主要房间避开主导风向;夏季防止太阳辐射与暴风雨。
2 建筑围护结构节能设计
围护结构是室内和室外的物理界限,是多种功能的集合体。随着时代的发展,围护结构也在不断发展变化,它的功能越来越完善,给人带来越来越舒适的室内热环境。一方面,材料和构造技术的进步提高了传统围护结构的保温、隔热和密闭性能;另一方面,现代意义的围护结构不仅满足传统的功能要求,更成为采集利用自然可再生能源的有利场所。如太阳能墙板等。
2.1 墙体节能设计
近几十年,由不同材料组合成的复合墙体保温性能好,在现代建筑墙体中处于主导地位。而体现高技术特色的新式墙体更是层出不穷。如玻璃幕墙、双层玻璃幕墙、透明绝热墙、绿化墙体等。
2.1.1 保温外墙体
保温外墙体分为单一材料墙体和复合墙体。最常见的单一材料围护结构是砖墙,为了提高节能效果,同时减少实体粘土砖的使用和节省建筑面积,目前多采用空心砌块。单一材料围护结构包括:粘土多孔砖,多层住宅一般采用砖混结构,以粘土多孔砖为墙体。混凝土空心砌块,外墙采用混凝土空心砌块作为承重材料,孔内填充保温材料,外墙内粉刷保温砂浆作保温处理。复合墙体保温材料的设置有外保温、内保温和保温层在中间三种方式。常见的复合墙体有:砌块复合墙体。采用高效保温材料,将聚苯板、玻璃棉、岩棉板、矿棉板等附在墙体结构层内外形成内外保温复合墙体。
2.1.2 玻璃幕墙
玻璃幕墙对于节能设计越来越重要,在现代建筑中的应用越来越广泛。玻璃幕墙的传热过程包括:幕墙内表面的换热、幕墙外表面的换热和幕墙和金属框格的传热。严寒地区和寒冷地区的冬季,采用阻热铝框中空玻璃幕墙能够有效改善保温状况。
2.1.3 透明绝热墙
透明绝热墙是由透明绝热材料(TIM)和外墙复合构成的。相对特隆布墙只有一层空气层,透明热阻墙有两层空气层,加上透明热阻材料本身的热阻,可有效保温。
2.1.4 双层玻璃幕墙
双层玻璃幕墙的保温隔热性能优于单层玻璃幕墙,在建筑中应用日益广泛。双层玻璃幕墙被称为“可呼吸的皮肤”,两层或三层玻璃幕墙之间留有一定宽度的通风道,并配有可调节的百叶。
2.1.5 绿化墙体
绿化墙体一般外表面覆盖爬墙植物和攀藤植物,这些落叶植物保证冬季日照和夏季保温。适合垂直绿化的常见藤本植物有爬山虎、常春藤、凌霄、金银花、扶芳藤等数十种。其中墙体绿化广泛使用较多的是爬山虎。
2.2 门窗节能设计
门窗是围护结构中保温的薄弱环节,在围护结构整体热损失中,门窗热损失达到40%,其中传热损失占25%,通过缝隙的冷热风渗透占15%。门窗保温可从以下几个方面入手:控制窗墙比、提高材料的保温性能、增加门窗的层数以及提高门窗的气密性另外窗用玻璃可以选用含有氧化亚铁的吸热玻璃,对红外线有高度的吸收作用。常见的有灰色和青铜色。热反射玻璃镀有金属膜,可以反射大量辐射热。根据致变色材料的不同,有光致变色玻璃,电致变色玻璃和热致变色玻璃。常用的绝热窗框包括塑料门窗和阻热桥型铝合金窗框。
2.3 建筑屋顶节能设计
与传统屋顶相比,种植屋顶、通风屋顶、蓄水屋顶等在减少屋顶得热、减少热量传递和散热方面有一定的优势。另外还可根据屋顶得热较多的优势,发展太阳能屋顶。
保温屋顶要合理选择屋顶的形式、材料和颜色。采用挂瓦板坡屋顶或设置阁楼、采用遮阳屋顶和双层屋顶可改善热状况。设置保温层,避免热桥可有效减少热量传递。加速夏季屋顶散热,可采用通风屋顶。
绿色屋顶可以减少“热岛效应”,如像芝加哥则有一定的财政补贴,它可以成为一些鸟类和昆虫,甚至是山羊的栖息地。比如:新加坡南洋理工大学艺术设计媒体学院的教学大楼。它与周围的环境完美融合。草地屋顶为学生们提供了很好的会议场地。此外,绿色屋顶采用了绝缘材料,绝热降温的同时还可以收集雨水灌溉周围的植物。
3 建筑能耗节能设计
建筑能耗主要指的是建筑屋内热工系统、通风系统、供水系统、照明电气系统等方面的能耗。由于建筑属于长期性的消费品,建筑本身不可能进行频繁地更新和大规模的改造。建筑能耗长期对各类能源进行消耗,如果控制在一定能耗范围之内,将大大降低建筑对能源的消耗。
建筑节水节能设计可以充分利用市政管网的压力,合理分区供水。合理选用水泵,建筑热水供应可合理采用太阳能热水器、新型节水器具、设备的应用;可以使用新型节水管材和阀门;使用节水型卫生器具、配水器具,合理开发利用水资源,采取分质供水;加大建筑群的中水回用系统的推广和应用。
由于地面下土壤温度的年变化比室外空气小很多,因此冬季地面散热最大的靠近外墙的地面,其宽度在0.5m~2m左右因采取保温措施。另外建筑地面节能设计还可利用低温辐射采暖地板技术进行保温,其原理是利用低温热水(40℃~50℃)在埋在地面下的高密度乙烯管内循环流动。
4 结束语
建筑节能设计已经成为建筑行业乃至我国实行可持续发展观的关键,如何更佳高效的进行节能规划设计和建筑方案设计是当前我们建筑设计者们需要思考的问题。
参考文献:
[1] 周君峰.建筑平面体形设计的节能探讨[J].山西建筑,2012,(13).
[2] 邱爽.论住宅建筑节能设计[J].中华民居,2011,(04).
[3] 陈若仙.基于现代建筑方案节能设计的探讨[J].中华民居,2011,(10).
关键词:建筑设计; 节能设计; 应用;
建筑方案阶段的内部空间节能设计主要通过创造自然通风和进行合理的平面布局等技术手段实现的,这些技术策略的应用不只是水平方向的设计,也包括垂直方向的设计,完美的把这些技术策略与建筑艺术和功能要求相结合需要建筑师对相关技术知识的正确掌握与理解,以及较强的空间组织能力。
1.建筑规划的节能设计
1.1 建筑规划阶段的节能设计
在建筑规划阶段, 建筑的节能设计应慎重考虑建筑物的朝向、间距、体型、体量、绿化配置等因素对节能的影响,以利于改善热环境。在建筑的平面布局方面,朝向的选择特别重要。冬季应有适量的阳光射入室内,以避免冷风吹袭;夏季则应尽量减少太阳对室内及外墙面的直射,并具备良好的通风。因此,从节能和热环境两方面考虑, 建筑物应避免东西向, 以南北向或接近南北向为好。若不能都为南北向,应将主要房间设在冬季背风和朝阳的部位,以减少围护结构散热量的影响。同时,还应注意建筑间距与节能的关系,使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少。
1.2 建筑设计阶段的节能设计
在建筑设计中, 应减少建筑物的外表面积,适当控制建筑物外表面积与其所包围的面积之比(即建筑体型系数),以减少建筑面的宽度,加大进深或增加组合体。建筑外形应选用长条型,避免使用体型复杂、凹凸面过多的塔式住宅。应重视造型规整,如住宅应尽量采用多单元的“一”字型,特别是采暖住宅建设应增加层数, 避免建造单元少特别是点式平面的低层住宅。寒冷地区多层住宅不宜采用开敞式楼梯间,入口处应设置门斗或采取其他避风措施,以减少散热。还要重视屋檐、挑檐、遮阳板,窗帘、百页窗等的构造,这对于调节日照、节省能源具有十分重要的作用,尤其是玻璃幕墙建筑节能设计,必须考虑良好的遮阳、遮光条件。
1.3 善于利用建筑周围自然条件利用建筑周围自然条件
可以改善区域环境微气候,建筑物绿化是指对建筑物外立面、屋面的绿化。与环境绿化相比,建筑物绿化对建筑节能的作用更直接。实测结果表明:在室外气温38℃时,无绿化建筑物的外表面(深灰色外墙涂料)温度最高可达50℃,而有绿化建筑物外墙面温度为27℃;有绿化建筑物室内温度较无绿化建筑物室内温度约低3~5℃,降温效果明显。为达到夏季减少建筑物对太阳辐射的吸收,冬季即起到对风的屏蔽作用又不至于降低太多建筑物对太阳辐射热吸收的绿化目的,建筑物立面的绿化应以多年生落叶攀缘类植物为主,屋面以种植草坪为主。
2 建筑构造节能设计
2 . 1 外墙节能设计
外墙是建筑护结构的主体,所用材料的保温性能直接影响建筑的耗能量。传统的护墙体由单一材料组成,包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砌块外墙等。由于建筑节能的需要,单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,其热工性能指标已经不能满足节能建筑的要求。因此往往使用复合墙体,包括内保温复合外墙、保温材料夹芯复合外墙和外保温复合外墙三类,其充分利用各种材料的不同性能,来达到节能建筑所要求的围护墙体的热工性能指标。
2 . 2 门窗节能设计
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的50%。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小外门窗洞口的面积;提高窗户的气密性,减少冷风渗透;提高窗户本身的保温性能,减少窗户本身的传热量。
2.2.1控制住宅窗墙比
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。房间窗口面积的确定应视建筑物所处的地理纬度、当地的冬季日照率、房间的采光要求、建筑物之间日照遮挡情况来确定。在满足上述条件下,应尽量减少门窗洞口面积。《民用建筑节能设计标准》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
2.2.2提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透
如设置泡沫塑料密封条,使用新型的密闭性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;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;扇与扇之间的密闭可用三元乙丙、硅橡胶等密闭条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间可用各种弹性压条等。
2.2.3改善住宅门窗的保温性能
户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;外窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用节能玻璃。如热反射玻璃,对可见光有适当的透射率,而对近红外线有较高的反射率,对紫外线有很低的透过率,也称为阳光控制玻璃,与普通玻璃比较,大大提高了遮阳性能;中空玻璃是由两片或多片平板玻璃构成,用边框隔开,四周边缘部分用胶接焊接或熔接的办法密封,中间充入干燥空气或其他惰性气体,其传热系数比单层玻璃小,保温性能较好;镀膜玻璃与中空玻璃的复合体,包括热反射镀膜中空玻璃和低辐射镀膜中空玻璃。前者可同时降低传热系数和遮阳系数,后者透光率较好。缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定扇的面积,对建筑节能是有利的。
2.2.4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有一中间层次,这一中间层次像热闸一样阻止外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热损失。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,住宅中的楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
2 . 3 建筑设备节能
2 . 3 . 1采暖
采用“按典型房间温度对整幢建筑的采暖系统进行控制”和“改造供暖管道系统,单管加跨越管和双管系统”等技术措施。
2 . 3 . 2空调
家用空调器选用节能型,选择能效标示中能效比高的产品。采用热泵技术,同时满足夏季制冷和冬季采暖的需要。
2.3.3电气和卫生器具
关键词: 建筑节能设计;改善方案
Abstract: With China's rapid development of industry, a number of ground source heat pump equipment Guangxi University invention patent and utility model patent, design software independent development of ground-source heat pump system. The "solar - ground source heat pump hot water equipment: has won the national utility model patent (Patent No.: ZL200320101152.8), which will enable the Guangxi renewable energy utilization technology has been updated and extended. And the architectural design with regional characteristics of the analysed thinking.
Key words: building energy efficiency design; improvement
中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:
前 言
近几年,国家大力发展节能减排工作,太阳能产业得到了快速的发展,太阳能热水器产量和产值快速增长,生产量和使用里居世界首位。油气今年中国绿色奥运的大力推广,太阳能行业更是取得了突飞猛进的发展。另一方面,广西河流数量多,大多数城市(镇)临江而建,地表水丰富。广西雨水充足,地下水也相当丰富,全区有600多条地下河;绝大对数城镇地下水位较高,富山土壤比例大,为土壤换热式地源热泵系统应用提供了得天独厚的条件,一般富水土壤换热井20-30米,换热效果就很明显。因此,广西采用地源热泵供热制冷节能环保系统具有非常有利和广阔的条件。目前,广西大学已申请了多项地源热泵相关设备发明专利和实用新型专利,自主开发地源热泵系统设计软件一套。其中“太阳能-地源热泵空调热水设备:已经获得国家实用新型专利(专利号:ZL200320101152.8),这将使广西的可再生能源利用技术得到更新和推广。
1建筑的基本特征分析
生态型住宅的环境要有洁净的空气、水源与土壤,不受到不良自然环境的危害,也不易遭受自然灾害的侵袭,基本特征如下:
(1)建筑物要尽量保持和开辟绿地,在建筑物周围种植树木防风、遮荫,改善景观,保持生态平衡。重视室内空气质量,保持新风在室内的流动。重视人文景观的保护,建筑物附近有价值的古代文化或建筑遗址应予保留并予妥善安置。
(2)建筑物的资源、能源和其他消耗至最低程度。建筑物应该充分有效地使用水、能源、材料和其他资源。尽量利用清洁能源(如地热与太阳能、水能、生物能和风能),保护与改善自然环境。在满足人们的健康、舒适、安全使用的情况下降低消耗、节省资源。
(3)建筑物应有合理的朝向布局,以充分利用太阳能。建筑物的形体布置合理,应减小建筑物的体形系数,以减少采暖与制冷能耗,建筑物的围护结构应该采用高效保温隔热构造,并具有良好的自然采风系统以及充分的自然通风条件;建筑物内的房间设置、布局恰当,既满足使用舒适度,又节省能源。
(4)回收并重复使用资源。从旧有建筑物中拆除的建筑材料,如砖石、钢材、木料、板材和玻璃等,尽可能保护好,根据不同情况,力求回收利用,做到:
建筑材料——建筑——建筑材料——新建筑的良性循环。并积极利用其他工农业废弃物料。使用先进技术,降低建筑运行管理费用。在结构条件允许情况下尽量不要拆除旧建筑,应对其进行改造以适应新的使用功能,节省建筑造价。
2住宅区规划设计
建筑物布局不合理,会导致居住区局部气候恶化。当建筑师们在对建筑住宅区进行规划时,更为常见的做法是过多地把注意力集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季有利于室内自然通风。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。同时,住宅区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关,同时还和住宅区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响,住宅区室外气温有可能出现“热岛”现象。“热岛”现象在夏季的出现,不仅会使人们高温中暑的机率变大,同时还促使光化学烟雾的形成,加重污染,并增加建筑的空调能耗。合理地建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式及水景设置,可有效地降低热岛效应,获得清新宜人的室内外环境。
3 建筑物的内外环境控制系统设计
住宅区规划应有效地设计防噪系统,如将住宅区和主要交通干线相隔绝,防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视,建筑物内部空气质量不好,一定是与室外空气污染有关,而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动,可以改善室内空气品质。在设计初期,技术人员就应该深入现场进行调研和测试,检验当地的噪声或污染是否符合标准。如果不能满足要求,一定要采取相应的补救措施。在居室防噪设计中,可考虑采用错开设计的双层玻璃窗,既能有效降低噪声,又不影响自然通风的利用。
4节能措施及效果分析
4.1节能措施综述
优先考虑被动式策略(如自然采光、自然通风、围护结构隔热遮阳措施等)后,优化设计主动式策略、照明节能技术等),具体措施,通过合理总平面设计,利用夏季主导风,因地制宜布置绿化带,改善微气候;选用合适的建筑材料。提高建筑围护结构的隔热保温性能;选用高效节能的建筑设备、制定合理的运行和控制方式充分提高能源利用率;选用高效节能的灯具产品,充分利用自然光照明,优化照明控制的方式,减少照明能耗;使用智能系统,使系统经济运行,节约能耗。
4.2建筑节能措施
(1)整个建筑外墙采用干挂石材,表面光滑平整,有利于反射太阳辐射。南北两侧裙房均设置内庭院,有利于改善局部通风效果。主楼与裙房之间留有9米宽消防通道,有利于自然风的相互穿透。
(2)本工程绿化规划采用集中绿地布置和建筑周边环形绿化带布置相结合,整个地块的绿地率在30%。大面积的绿化带可以有效减少城市及展区室外气温逐渐升高和气候干燥情况,降低热岛效应,调节微气候。室外绿化物种注重选择适宜柳州:地区气候和土壤条件的乡土植物,且采用包含乔、灌木的复层绿化。
(3)室外公共活动场所地面以透水性铺装为主,利用透水砖、绿化带和水体吸纳水分,不仅可以降低暴雨时期的地面径流量,还可以利用水分的蒸发降低夏季地表温度,改善室外热环境质量。
4.3空调通风节能措施
(1) 本工程从建筑设计上考虑以自然通风采光为主,辅以机械通风换气设备和空气调节设备来维持室内舒适环境。
(2) 采用符合国家要求的节能设备及材料。空调通风设备采用节能省电、能效比高的产品,以利于节能。所有建筑均按节能设计标准设计。
(3) 空调水系统采用变流量系统,水泵均为变频水泵,按实际负荷进行调节,在部分负荷时通过水泵变频调节流量来最大限度降低能耗。
(4) 在室外气象条件较好的情况下,实行比例调节新/回风比直至全新风模式,减少冷水机组开机时间,降低运行能耗。
(5) 合理设置空调自控系统,对通风空调系统的运行模式进行优化,达到节能效果。
(6) 采用高效节能的保冷材料,减少输送过程的冷量损失。
(7) 分体式空调机组安放,与建筑专业密切配合,使室内机的位置满足室内良好的气流组织需求,使室外机拥有良好的通风换热环境,避免进风、排风气流相互干扰。
4.4节水技术措施
按照项目条件进行整体规划,综合利用各种水资源,并进行可行性、经济性和合理性分析。在设计阶段,确定各种水资源利用方案,分质供水,进行水量平衡分析,充分挖掘中水和雨水的利用潜力,充分挖掘雨水与景观的优化结合,充分利用先进的节水技术和节水设备。充分利用非传统水源,根据场地特征,充分收集雨水,处理回用。充分处理污废水达标后回用,这些处理后的低质水可以用于绿化、浇洒道路、景观补水,以及用于洗车和冲厕等。同时,在使用中减少管网漏损,采用优质管材和连接部件,控制安装质量。住宅建筑采用节水型器具及设备,以及水质保障措施。苗木灌溉采用高效的节水灌溉方式。