建筑节能设计论文汇总十篇

时间:2023-03-14 14:46:52

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇建筑节能设计论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

建筑节能设计论文

篇(1)

一、国际能源危机加剧

1、能源储量减少,石油仅供开采41年

目前,石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上,其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源统计年鉴的最新数据显示,世界石油总储量为1.15万亿桶,仅供生产41年;全球天然气储量为176万亿立方米,仅供开采63年。日本权威能源研究机构也申明,全球煤炭埋藏量10316亿吨,可开采231年;核反应原料铀已探明储量436万吨,可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年,利用钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年);利用热核反应,海水中的锂能源可开采年限为1600万年。可见,全世界最为依赖的能源——石油与天然气,在21世纪的前半,就将日趋枯竭。科学家们预计2040年石油消费将达到最高峰,2100年石油消费将减少到不足能源消费总量的5%%.而从2050年开始,核能、生物能、水利地热、风力、太阳能的比率大大上升,达到总能源消费的1/3,热核能源将达到总能源消费的1/4.

因此,在世界能源供给结构转轨的大趋势下,不考虑建筑节能而建造的房屋,终有一日会因为没有能源可用,终被社会淘汰。呼吁建筑节能,很重要的一点就在于减少使用石油、天然气等不可再生资源,通过科学合理的建筑节能措施,采用可再生新能源,使建筑可持续发展。

2、能源需求不断增加,价格无法下降

根据美国能源部能源资讯署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”,1999—2020年全球能源消费形势如下:

全球能源总消费量将增加60%,其中亚洲及南美州发展我国家将增长1倍(每年增长4%,相比发达国家每年增长1.3%)。

石油:石油预计增长59%(年增长率为2.2%)。此外,石油将维持占全球能源总消费量40%以上的比例。

天然气:争议较小的天然气将是需求增长最快的能源,预计增长一倍。天然气占全球能源消费量比重也将由23%升至28%.

煤:由于空气污染及二氧化碳排放等问题,煤炭占全球能源总消费量的比重将由22%降至20%.

核能:在政治问题影响下,全球核能发展情势尚难确定,但保守估计全球核能消费量将比现在略为增长。

可再生能源(包含大水力):预估将增长53%.但由于现阶段数量过少、成本高、能源密集度低且供应不稳定,所以占全球能源总消费量的比重将由9%下降到8%.不过预计更远的未来,随着技术的进步,比重将上升较快。

以上预测在2004年阿拉伯石油输出国的12月月报中已经得到体现,它指出截止到2020年,世界石油需求量将以年平均1.7%至2%的速度增长,日需求量逐渐从目前的8200万桶到近1.07亿桶。

可见,由于核能与可再生能源的替代性迟迟无法实现,石油、天然气的需求量仍会不断增加,但能源储量是有限的,这种供需关系导致了石油、天然气等能源价格不会下降。

同时,恐怖活动增加了石油以天然气运输风险及成本。自美国发生“9.11”恐怖攻击事件后,全球恐怖活动升温,而保护措施较为不足的石油及天然气供应等能源基础设施成为攻击目标的可能性提高。例如2001年10月斯里兰卡一艘油轮遭受其境内恐怖组织攻击;2002年10月法国油轮在叶门遭受不明攻击;……各国为了预防恐怖攻击,正大兴土木加强能源设施的保护工作,而随着防范设施、人力及保险费用的增加,能源使用价格也面临逐渐上涨的压力。

面临能源价格,尤其是天然气价格逐步上涨,居高不下,很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用,或者售价、租金一降再降的现象。因此,建筑尤其是高层住宅与办公楼、大型共建正面临着一场新的革命,建筑节能节能势在必行。

3、美国企图掌控全球石油供给,强力遏制我国、欧洲的发展

许多石油生产地区,尤其是中东地区,由于拥有全世界2/3油藏,一直存在政治、外交及军事的动乱。在近期较大规模的战争有1980年两伊战争、1990年波斯湾战争、1994年俄国出兵车臣、2001年阿富汗战争和2004年的美伊战争,而其他小型区域冲突也非常多,都是围绕着石油资源而展开的。每次争夺石油资源引发的动荡,使众多石油进口国家经济发展及能源安全受到威胁,牵动整个世界的经济。从这个意义上说,哪个国家能掌握全球的石油、天然气能源,就如同握紧全球经济命脉。

因此,美国攻打伊拉克,拿伊拉克石油做文章,不仅是要赚回为之付出的巨额战争费用,还要建立起有利于美国的世界石油市场“新秩序”:一来拉低美元汇率、弥补贸易逆差、打压欧元;二来美国可以时时掌控我国、俄罗斯、印度等国家石油进口价格与能源供给量,遏制这些国家的经济腾飞。

面临美国今后可能采取的能源阻扰政策,我国除了争取更多的与石油出口国的贸易协议外,能源节约是最关键的一步。

二、我国所面临的能源挑战

1、人均储量少,先天不足,但能耗效率却低。

我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平。2000年人均石油可采储量只有2.6吨,人均天然气可采储量1074立方米,人均煤炭可采储量90吨,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最终可采储量居世界第41位。因此,一旦平均到个人消费量,我国能源并非地大物博,实际上存在先天不足的弱势。

从能源利用效率来看,目前国内能耗高,能源效率低。2001年,我国终端能源用户能源消费的支出为1.25万亿元,占GDP总量的比例为13%,而美国仅为7%.同时,我国单位产品的能耗水平较高,目前8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,而这8个行业的能源消费占工业部门能源消费总量的73%.这造成了很大社会能源浪费。

2、我国成为能源消耗大国,进口依赖度提高。

2003年我国已经成为世界上仅次于美国的第二大石油消费国。全年原油消费量达到2.5亿吨以上。其中全国原油产量约1.69亿吨,进口原油8900万吨,分别占世界石油需求增长总量的41%、32%,约每天60万桶和260桶。

2004年原油消费需求量仍以10%以上的增速增长,约达到2.75亿吨,进口原油数量超过1亿吨。同时,煤炭消耗量占世界总量的40%以上,天然气供暖需求量也一直在增长。预计到2020年,我国石油需求量为4.5亿吨,年均递增12%;天然气在一次能源消费中,所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上;我国对海外能源的依赖程度将达到55%以上。

可见,我国能源消耗需求旺盛的同时,进口依赖度提高,这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升,危及我国能源供应安全,存在较大风险。

3、能源成为我国经济命脉所在,威胁国家稳定安全

2004年全国电荒、煤荒集中爆发。上半年,27个省份全面告急,国家线网被迫拉闸电线80多万次。下半年,今年北方供暖的城市无一例外都面临能源紧张的考验。以吉林省为例,往年到9月底供热企业储煤应达年用煤总量的80%,而今年供热用煤的储量不足40%;长春市每年锅炉供热用煤为306万吨,截至10月底只有总量的40%入库;在吉林市,每年锅炉供热用煤为46.5万吨,今年到10月底也才入库42%;吉林省其他城市同样存在紧缺情况。就连首都北京也难逃厄运。预计北京冬季煤炭需求为1460万吨。受全国煤炭资源紧、运输难、价格高等因素影响,北京市电煤库存一直在警戒线以下运行,到10月底锅炉及民用燃煤库储煤率不足45%.而为防止大气污染,北京城区的燃煤锅炉大多变为燃气或燃油。随着石油价格的上调,北京冬季供暖承受着巨大的压力,2005年3月,北京油价再次上调,93号汽油每升上涨了0.26元。

能源的供给直接影响到人民生活与国民生产。一次拉闸对平常老百姓无关大要,但对于长期依赖电力生产的工厂、企业来说,损失可能是上百上千万;而全国27个省份同时出现问题,这种经济损失就根本无从计算,直接关系到国家经济命脉。而冬季供暖的短缺,导致很多底保户和困难企业失去基本生存条件,威胁到国家稳定安全。

三、建筑节能要求十分紧迫

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,加剧能源危机

直到2002年末,我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。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2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,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25%.因高耗能建筑比例大,单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨,直接经济损失达70亿元,多排二氧化碳52万吨。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。

据分析,我国目前处于建设鼎旺期,每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而97%以上是高能耗建筑。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。

篇(2)

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。在能保证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,来保证室内正常环境。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

为了保证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。

篇(3)

一、国际能源危机加剧

1、能源储量减少,石油仅供开采41年

目前,石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上,其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源统计年鉴的最新数据显示,世界石油总储量为1.15万亿桶,仅供生产41年;全球天然气储量为176万亿立方米,仅供开采63年。日本权威能源研究机构也申明,全球煤炭埋藏量10316亿吨,可开采231年;核反应原料铀已探明储量436万吨,可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年,利用钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年);利用热核反应,海水中的锂能源可开采年限为1600万年。可见,全世界最为依赖的能源——石油与天然气,在21世纪的前半,就将日趋枯竭。科学家们预计2040年石油消费将达到最高峰,2100年石油消费将减少到不足能源消费总量的5%%.而从2050年开始,核能、生物能、水利地热、风力、太阳能的比率大大上升,达到总能源消费的1/3,热核能源将达到总能源消费的1/4.

因此,在世界能源供给结构转轨的大趋势下,不考虑建筑节能而建造的房屋,终有一日会因为没有能源可用,终被社会淘汰。呼吁建筑节能,很重要的一点就在于减少使用石油、天然气等不可再生资源,通过科学合理的建筑节能措施,采用可再生新能源,使建筑可持续发展。

2、能源需求不断增加,价格无法下降

根据美国能源部能源资讯署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”,1999—2020年全球能源消费形势如下:

全球能源总消费量将增加60%,其中亚洲及南美州发展我国家将增长1倍(每年增长4%,相比发达国家每年增长1.3%)。

石油:石油预计增长59%(年增长率为2.2%)。此外,石油将维持占全球能源总消费量40%以上的比例。

天然气:争议较小的天然气将是需求增长最快的能源,预计增长一倍。天然气占全球能源消费量比重也将由23%升至28%.

煤:由于空气污染及二氧化碳排放等问题,煤炭占全球能源总消费量的比重将由22%降至20%.

核能:在政治问题影响下,全球核能发展情势尚难确定,但保守估计全球核能消费量将比现在略为增长。

可再生能源(包含大水力):预估将增长53%.但由于现阶段数量过少、成本高、能源密集度低且供应不稳定,所以占全球能源总消费量的比重将由9%下降到8%.不过预计更远的未来,随着技术的进步,比重将上升较快。

以上预测在2004年阿拉伯石油输出国的12月月报中已经得到体现,它指出截止到2020年,世界石油需求量将以年平均1.7%至2%的速度增长,日需求量逐渐从目前的8200万桶到近1.07亿桶。

可见,由于核能与可再生能源的替代性迟迟无法实现,石油、天然气的需求量仍会不断增加,但能源储量是有限的,这种供需关系导致了石油、天然气等能源价格不会下降。

同时,恐怖活动增加了石油以天然气运输风险及成本。自美国发生“9.11”恐怖攻击事件后,全球恐怖活动升温,而保护措施较为不足的石油及天然气供应等能源基础设施成为攻击目标的可能性提高。例如2001年10月斯里兰卡一艘油轮遭受其境内恐怖组织攻击;2002年10月法国油轮在叶门遭受不明攻击;……各国为了预防恐怖攻击,正大兴土木加强能源设施的保护工作,而随着防范设施、人力及保险费用的增加,能源使用价格也面临逐渐上涨的压力。

面临能源价格,尤其是天然气价格逐步上涨,居高不下,很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用,或者售价、租金一降再降的现象。因此,建筑尤其是高层住宅与办公楼、大型共建正面临着一场新的革命,建筑节能节能势在必行。

3、美国企图掌控全球石油供给,强力遏制我国、欧洲的发展

许多石油生产地区,尤其是中东地区,由于拥有全世界2/3油藏,一直存在政治、外交及军事的动乱。在近期较大规模的战争有1980年两伊战争、1990年波斯湾战争、1994年俄国出兵车臣、2001年阿富汗战争和2004年的美伊战争,而其他小型区域冲突也非常多,都是围绕着石油资源而展开的。每次争夺石油资源引发的动荡,使众多石油进口国家经济发展及能源安全受到威胁,牵动整个世界的经济。从这个意义上说,哪个国家能掌握全球的石油、天然气能源,就如同握紧全球经济命脉。

因此,美国攻打伊拉克,拿伊拉克石油做文章,不仅是要赚回为之付出的巨额战争费用,还要建立起有利于美国的世界石油市场“新秩序”:一来拉低美元汇率、弥补贸易逆差、打压欧元;二来美国可以时时掌控我国、俄罗斯、印度等国家石油进口价格与能源供给量,遏制这些国家的经济腾飞。

面临美国今后可能采取的能源阻扰政策,我国除了争取更多的与石油出口国的贸易协议外,能源节约是最关键的一步。

二、我国所面临的能源挑战

1、人均储量少,先天不足,但能耗效率却低。

我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平。2000年人均石油可采储量只有2.6吨,人均天然气可采储量1074立方米,人均煤炭可采储量90吨,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最终可采储量居世界第41位。因此,一旦平均到个人消费量,我国能源并非地大物博,实际上存在先天不足的弱势。

从能源利用效率来看,目前国内能耗高,能源效率低。2001年,我国终端能源用户能源消费的支出为1.25万亿元,占GDP总量的比例为13%,而美国仅为7%.同时,我国单位产品的能耗水平较高,目前8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,而这8个行业的能源消费占工业部门能源消费总量的73%.这造成了很大社会能源浪费。

2、我国成为能源消耗大国,进口依赖度提高。

2003年我国已经成为世界上仅次于美国的第二大石油消费国。全年原油消费量达到2.5亿吨以上。其中全国原油产量约1.69亿吨,进口原油8900万吨,分别占世界石油需求增长总量的41%、32%,约每天60万桶和260桶。

2004年原油消费需求量仍以10%以上的增速增长,约达到2.75亿吨,进口原油数量超过1亿吨。同时,煤炭消耗量占世界总量的40%以上,天然气供暖需求量也一直在增长。预计到2020年,我国石油需求量为4.5亿吨,年均递增12%;天然气在一次能源消费中,所占比例将由目前的2.7%增长到10%以上;我国对海外能源的依赖程度将达到55%以上。

可见,我国能源消耗需求旺盛的同时,进口依赖度提高,这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升,危及我国能源供应安全,存在较大风险。

3、能源成为我国经济命脉所在,威胁国家稳定安全

2004年全国电荒、煤荒集中爆发。上半年,27个省份全面告急,国家线网被迫拉闸电线80多万次。下半年,今年北方供暖的城市无一例外都面临能源紧张的考验。以吉林省为例,往年到9月底供热企业储煤应达年用煤总量的80%,而今年供热用煤的储量不足40%;长春市每年锅炉供热用煤为306万吨,截至10月底只有总量的40%入库;在吉林市,每年锅炉供热用煤为46.5万吨,今年到10月底也才入库42%;吉林省其他城市同样存在紧缺情况。就连首都北京也难逃厄运。预计北京冬季煤炭需求为1460万吨。受全国煤炭资源紧、运输难、价格高等因素影响,北京市电煤库存一直在警戒线以下运行,到10月底锅炉及民用燃煤库储煤率不足45%.而为防止大气污染,北京城区的燃煤锅炉大多变为燃气或燃油。随着石油价格的上调,北京冬季供暖承受着巨大的压力,2005年3月,北京油价再次上调,93号汽油每升上涨了0.26元。

能源的供给直接影响到人民生活与国民生产。一次拉闸对平常老百姓无关大要,但对于长期依赖电力生产的工厂、企业来说,损失可能是上百上千万;而全国27个省份同时出现问题,这种经济损失就根本无从计算,直接关系到国家经济命脉。而冬季供暖的短缺,导致很多底保户和困难企业失去基本生存条件,威胁到国家稳定安全。

三、建筑节能要求十分紧迫

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,加剧能源危机

直到2002年末,我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。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2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,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25%.因高耗能建筑比例大,单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨,直接经济损失达70亿元,多排二氧化碳52万吨。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。

据分析,我国目前处于建设鼎旺期,每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而97%以上是高能耗建筑。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。

篇(4)

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全方位的观察,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准确。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。

篇(5)

(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首选措施。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。本项目在建筑中全面采用各类节水器具,并在保证用水安全的前提下,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,保证室内空气品质。

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。为保证建筑通风、空调、照明等设备高效运营,本项目设有建筑设备管理系统,对照明系统进行可靠的自动控制,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最高,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最高,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最大,所以空调节能对本项目建筑节能的贡献是最大的。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%。

篇(6)

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;以保证控制的有效性。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。最后,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,以设计出最佳的改造方案,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。最后,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

参考文献:

[1]费良旭,孟庆伟,崔再禹.海南地区既有居住建筑节能诊断与改造研究[J].新型建筑材料,2013,(11):68-71.

[2]沈婷婷.夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造策略研究[D].杭州:浙江大学,2010.

篇(7)

复合墙体节能是我国的国策,建筑节能是节能中的重中之重,应该列为我国建设工作中的重要位置。建筑能论文耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。1996年中国建筑年消耗3·3亿吨标准煤,占能源消耗总量的24%,到2001年已达到3·76亿吨,占总量消耗的27·6%,年增长比例千分之五;随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还会继续增长。据有关数据显示,我国当前的房屋建设规模堪称世界第一。目前全国房屋数量有400亿m2左右,房屋建筑规模看来已超过所有发达国家,仅去年一年房屋竣工面积是19·7亿m2,这几年差不多都是接近这个数字。而据预测,到2010年,我国房屋总建筑面积将达到519亿m2,其中城市171亿m2。然而,截至到去年,我国节能建筑的总面积还只有2·3亿m2,在每年近20亿m2的竣工面积当中,只有五六千万平方米是节能建筑,只占3%左右,也就是说有97%属于高耗能建筑。我国的高层建筑有近七十年的历史,然而城市中任何建筑都是城市设计、规划的一部分,城市设计是一项十分复杂的工作,我国在这方面的经验不多,而且管理机制尚不健全,往往受一些因素的影响,工作不甚周密和协调,甚至失去控制,有许多的问题等待我们去解决,有待于探索和改进,所以说,今天的高层建筑设计仍处在一个不太成熟的阶段。

高层建筑体形庞大,如容积率过高,相邻建筑互相遮挡、不通透,形成大面积阴影区,城市人居环境质量下降,市中心人口膨胀、交通拥挤。除此之外,近些年在某些城市建高层建筑已成风气,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大。

建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里,30%的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃,中间再充上惰性气体,就可在一定程度上阻断热量散发。35%热量从墙体散发,如采用隔热材料,增加保温层,节能效果就很明显。智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度,其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。实际上,智能化建筑不一定就是豪华的,但它必须是低能耗的。美国有些智能化建筑造价比普通建筑还低15%,因为它们追求合理的结构,讲究实用功能和外观的简洁,利用了可回收材料,而不追求豪华装饰。还可以充分利用地热泵技术,如冰岛等国家,建筑房子时先在地上打两个洞,通过电泵将地下水循环起来,为整座房子供热。惟一耗能的就是电泵。而在丹麦等国,由于地处海边,太阳能和风能的利用条件得天独厚,使用热泵技术时结合风能与太阳能,用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。所以建筑节能不仅是建筑本身的节能,且由城市的综合环境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向;护结构保温、隔热的性能;门窗质量等许多综合性因素构成,因此,高层建筑的节能首先应为设计者重视。

1优化建筑位置及朝向设计高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量。据有关资料分析,地球每年接收的能量有60亿亿千瓦,这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光不仅对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要意义。城市规划应注重应用日照原理,合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能,因此,建筑的方位与节能有着直接关系。如,在北纬40°~45°度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。

2优化围护结构墙体设计(1)外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,围护结构属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,采用轻质高效保温材料,目前在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些。

(2)高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PG板),岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年,多则上百年,材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体,笔者认为存在以下不足之处:1)抗震能力差,易松散,与结构构件结合不好,整体性能差。2)不能承受外部装修贴、挂荷载,如:贴石材,安装装饰构件等。3)不能承受有振动的凿、刨的装修,如:剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥。4)墙表面易出现裂纹。除此之外,复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入,墙体内容易造成冷桥,是保温、隔热的薄弱环节。据测定,高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%~13%,因此应引起设计者重视,采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。(3)国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,欧、美各国取得不少先进经验。如:美国研制的TB型保温隔热复合砌块;波兰的咬合式保温砌块,两块组合成320厚墙体,在空心砌块内填入高效保温材料,墙体传热系数K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬兰研制的一种空心砌块,空隙之间填入聚胺脂保温材料,300厚,传热系数K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好,又具有一定强度,避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。

篇(8)

在当代建筑领域可持续发展背景下,为了有效落实建筑工程中“节能减排”目标,应把节能设计贯穿到建筑工程选址、规划、设计、施工等各个环节中,以全过程的节能施工方式,减少建筑设计中材料的浪费。同时,尽量选用可再生资源,并结合施工区域地理环境,合理布局建筑空间,以“因地制宜”的建筑设计方法,最大限度的完成建筑节能设计,保障建筑设计中材料资源的合理化使用。以下就是对节能型建筑设计要点问题的分析。

1节能设计重要性

在我国建筑行业迅猛发展背景下,实施节能设计工作的重要性主要体现在以下几个方面:第一,资源积累速度与资源消耗速度相比,相对较慢。所以,煤炭、石油等能源逐渐枯竭。此时,只有在建筑行业发展中践行节能设计理念,尝试应用生物能、太阳能、风能等新型能源,才能缓解资源匮乏问题,更好地满足人们物质文化需求;第二,与一些发达国家相比,我国能源利用中的浪费现象较为严峻。即能源利用率较低,且能源分布不均。因而,必须落实建筑节能设计工作,控制资源浪费问题[1];第三,因我国人口众多,能源消耗量较大,而人均能源拥有量较低。所以,在资源数量有限的基础上,应加快建筑节能设计。因为,建筑设计所消耗的资源占据我国总消耗的1/3,若加上房屋建筑材料能耗,其资源能耗量已经达到了1/2。所以,实施建筑节能设计工作已经迫在眉睫。

2建筑设计中节能设计措施

2.1整体规划节能设计

我国建筑领域可持续发展过程中,为了有效缓解社会发展中的资源紧缺问题,应对建筑节能设计进行合理规划。首先,在建筑选址时,应把“节能、节地”作为指导思想,尽量避免把建筑物安置在山谷、沟底等地方。因为,沟底、山谷有“霜冻”效应,会增加采暖耗能。所以,通过平地、向阳等地方的选择,更有利于达到节能设计目标。同时,在建筑选址时,应尽量选择一块废地,这样可以提高土地利用率,且不对周围环境造成破坏。除此之外,在建筑选址时,为了保证人们的健康,为人们营造一个舒适的生活空间,应选择地温适宜,土壤中无毒,远离雷达站的区域,避免周边环境对人体健康造成损坏。其次,在建筑整体规划过程中,为了突出节能设计理念,应充分考虑当地的自然条件、气候特征等,对建筑物进行合理布局[2]。同时,遵从GB50096—1999住宅设计规范规定,保持建筑室内连续日照时间超过2h,且以南北向朝向设计方法,高效利用太阳辐射能源,营造适宜的室内环境。再次,在建筑物整体规划作业中,也应注重科学设计建筑体形。而因建筑体形系数每增加0.01,其耗热量就会随之增加2.5%。所以,应保证建筑体形系数在0.3以下,体现节能型建筑设计目的。除此之外,在建筑物总体规划过程中,需利用树木等改善建筑绿化环境,调节室内气温,降低空调能耗。

2.2围护结构节能设计

1)外墙节能设计在建筑规划设计中,因建筑围护结构具有抑制室内热量、促进室内热量吸收等功能。所以,在建筑节能设计过程中,应做好围护结构的节能设计工作。其中,在外墙节能设计时,应抓住外墙制冷节能原理,优化外墙节能设计。首先,在建筑外墙施工过程中,应尽量选用蓄热材料。蓄热材料,具备延长日照的功能。因此,将其应用于外墙设计中,可保证室内温度均匀性、稳定性,满足节能设计要求。其次,为了改善玻璃幕墙能耗高的现象,在外墙设计中,应把双层或者三层玻璃作为围护结构,利于玻璃之间形成相应的阳光温室,提高建筑室内温度,减少冬季采暖能源消耗[3]。同时,基于外墙部分设计工作开展的基础上,为了更好地发挥外墙保温、隔热作用,调节室内温度,应致力于开发新型复合墙体材料。包括聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、加气混凝土等等,这一类复合墙体材料具备保温、隔热、无甲醛、无污染等优势,且利于外墙热工性能的提高。所以,若使用复合墙体,可更好的达到建筑节能设计目的。2)屋面节能设计在当今建筑设计中,为了进一步践行“节能、节地、节水、节材”设计目标,应从以下几个层面入手,落实屋面的节能设计工作:第一,在屋面节能设计时,应合理优化屋面构造。例如,坡屋面、倒置式屋面、双层通风屋面、蓄水屋面、外保温屋面等均对屋面节能设计有利,所以,应强调对这几种屋面构造设计形式的应用。而若某地区夏热冬冷,那么应通过屋面种植的方法,改善建筑室内温度,降低能源的浪费;第二,在建筑屋面节能设计中,为了有效减轻空调负荷,应采取“冷”屋面设计方法。因为,“冷”屋面设计中的反射率是0.65,热辐射系数是0.75。所以,可使浅色屋面表面和周围温度差达到11.1℃,为人们营造一个舒适的生活环境,取得良好的节能设计效果。例如,白色屋面设计方式就是节能屋面设计的典范[4]。从以上的分析中即可看出,屋面的节能设计,有利于改善建筑设计中空调负荷问题,降低建筑能源消耗量。因此,应强化对其的落实,实现节能设计目标。

2.3节能材料使用

在建筑设计中,为了践行节能设计理念,尝试应用各种节能材料是非常必要的。例如,绝热材料、节能墙体材料、节能门窗材料等等。其中,在绝热材料使用过程中,应注重把它的导热系数控制在小于0.2W/(m•K)的状态,并保证其具备疏松、多孔、密度小的特点。同时,现阶段的绝热材料种类较多,包括了金属绝热材料、有机绝热材料、无机绝热材料等等,应对其进行合理化应用。此外,在建筑围护结构施工过程中,为了突出节能设计理念,应尽量把蒸压加气混凝土砌块、金属面聚氨酷夹心板、金属面聚金属面苯乙烯夹心板等作为主要建筑材料,这一类材料具有节能优势,可更好的满足建筑节能设计要求[5]。除此之外,在门窗等建筑材料选用过程中,为了达到节能设计目的,应充分考虑门窗材料的保温隔热性能,尽量选用聚氯乙烯塑料门窗、断热铝合金门窗、环氧树脂玻璃钢窗等,突出建筑节能设计优势,避免资源浪费问题。除此之外,在门窗玻璃建筑材料选用时,可选择中空玻璃。因为,中空玻璃热阻能力较强,所以,隔热效果极佳,可缓解空调能耗。

3结语

传统的建筑设计方法已经无法应对国际能源危机问题。所以,在全球能源储量逐渐减少的背景下,应大力推广建筑领域的节能设计工作。即在建筑设计中,以“节能、节地、节水、节材”为指导思想,落实建筑整体结构的节能设计工作。同时,通过外墙节能设计、屋面节能设计的方式,突出节能设计理念,另尽量选用绝热材料、节能墙体材料、节能门窗材料等节能建材,更好的落实建筑节能设计工作,实现可持续发展。

作者:张爱英 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院

参考文献:

[1]王祎显.浅谈建筑节能在建筑设计中的应用[J].门窗,2016,20(11):36,38.

[2]王槟.关于建筑设计中的节能措施的分析[J].江西建材,2016,15(5):50,55.

篇(9)

绿色建筑是在建筑建筑过程中充分地运用环保理念,充分利用自然资源和天然材料,在建筑的整个过程中实现资源最大限度节约,使其环保功能更为突出,从而为人们提供一个拥有舒适、健康环境的建筑。而且在现代建筑体系当中,绿色系统我们也较为常见,通常以屋顶、室外和室内等处绿化为主。

1.2发展绿色节能建筑的重要性

能源紧缺已不再是一个地区或是一个国家的事情,当前全世界各国都面临着严竣的能源紧缺问题。特别是近年来,我国加快了城乡建筑化的进程,这就使建筑行业的发展速度不断加快,这也导致建筑行业的能源消耗量越来越大,而且占全国总能源的一半左右。由于建筑的高耗能,从而使我们能源紧缺的现象更为严竣。在这种情况下,则需要加快建筑设计理念的转变,加快建筑设计方法的改良,在建筑设计过程中有效地融入节能环保的理念,采取切实可行的措施和方法有效地降低建筑的能耗,实现对能源和环境的有效保护,确保建筑、人与自然环境的协调发展。

2绿色节能建筑的设计原则

2.1环保节能

建筑行业属于高能耗行业,需要大量的资源,但对资源利用率却较低,而且在施工过程中会对人类生存的环境带来较大的破坏,所以在绿色节能建筑设计过程中,应充分的遵循环保节能的原则,从而实现建筑的绿色化和环保化。

2.2与自然生态环境以及人文环境相结合

在绿色节能建筑设计过程中,需要充分地利用当地的文化特色,因地制宜,就地取材,与当地的建筑资源及气候条件有效结合,使建筑不仅具有较好的地域特色,而且能够与自然生态环境和人文环境有效地融合在一起,实现动态性的平衡,从而实现建筑、自然环境和人的和谐统一,使其成为一个整体共同发展。

2.3健康宜居

建筑物具有较高的价值,但其价值更多的是体现在使用功能上,能够有效地满足居住、办公及其他功能性需求。

3绿色节能建筑的设计技术

3.1电气节能技术

在现代建筑的实施过程中,电气化节能技术的应用已经成为绿色节能设计的重要方法,其在节约能源方面起到重要的作用。电气化节能技术通常包含以下几个方面:(1)配置供配电系统时,尽可能简单安全,通常不要让同一个电压变配电的级数高于两级,另外变配电所应尽可能贴近负荷中心,这样线路电压能够持续稳定,减少能源的损失;应该选择节能型的变压器,降低变压器的空载损耗;选择适用的配电干线电缆,这能起到减少电压损失、保持热稳定性等作用。(2)照明。照明设计是绿色节能技术的重要组成部分,因为照明是现代建筑的必须设计环节,良好的照明设计可以营造舒适、高效、节能的建筑空间。照明设计不是随便配置照明灯具就可以了,必须遵循合理的照度标准。设计合理的照度值可以减少电气系统的能源损失,实现节约能源的目的。(3)电机。电机是一种感性负载设备,其会产生无功电流,从而引发滞后作用。如果无功电流经由高低压线路传到用电设备的末端,就会加大变压器与线路的功率消耗。

3.2隔热技术

利用隔热技术能够起到有效地降低能耗的作用。建筑能耗会受到围护结构热传导性能的影响,一旦围护结构隔热性能较差时,当定外温度较高时,则会导致热量传导到室内,给制冷系统增加负荷,而在冬季,围护结构则会将室内的热量散发到室外,从而导致室内温度降低。因此采用先进的隔热技术,对围护结构的传导性进行有效控制,可以降低能耗。(1)选用合适的外墙材料,可以对外墙传热指数进行有效控制,这样通过降低墙体的传热性能,同时在设计可以选择适宜的外墙结构,并设计保温的墙体结构。通过外墙保温的设计,可以有效避免冷热桥现象的发生,而且还能够实现对主体结构的有效保护,有利于楼房使用期限的延长,对节约资源和提高能源的利用率具有极其重要的意义。(2)在绿色节能设计过程中,需要加强对门窗的隔热改造。近年来,我国建筑在设计过程中多使用落地窗、玻璃门和外飘窗等,这样对于采光和通风起到非常好的效果,但隔热性能较差,所以在具体设计时,需要选择与当地气候特点及室内需求相适应的玻璃,有效提高门窗的密封性能,避免产生不必要的能耗。

3.3可持续资源利用技术

如今,清洁能源利用技术的应用可以缓解一部分能源压力,并且清洁能源几乎不会产生污染,十分符合“健康宜居”的要求。主要的清洁能源有:(1)自然光源。自然光免费而且适宜人类的视觉承受力,因此在建筑设计时,应该考虑如何最大程度利用自然光源,相关的技术有光线的折射、反射以及衍射原理,还可以利用导光管、棱镜以及采光窗等进行光源利用。(2)太阳能。当前在建筑设计中太阳能技术应用较多。近年来,利用太阳能来进行供电也得以应用,但由于其技术设备较为复杂,而且设备较为昂贵,所以太阳能发电技术广泛推广具有一定的难度。(3)风能。目前风能的利用率相对较高。风能的利用形式很多,可转化为电能、热能、机械能等,随着技术的不断进步,风能将更多地应用到建筑行业中去。

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二、新型建筑设计节能技术的应用

浅析新型建筑设计的节能理念与技术应用山西建筑职业技术学院建筑与艺术系李峰摘要关键词越来越多的建筑开发商注重对新型建筑节能材料和技术的应用。本文首先阐述新型建筑节能技术在建筑设计中应用的优势,然后再分析新型建筑节能理念应用的原则,最后再提出新型建筑设计节能技术的应用。节能理念;技术应用;建筑设计

1、合理的建筑朝向在建筑设计节能中的应用

通过合理设置房屋建筑的整体朝向,不但能够保证房屋建筑内始终保持充足的光照,而且还有利于充分利用自然风进行通风,从而有效降低房屋建筑的能耗。其中,通过分析我国的整体情况,当建筑面积相同时,南北朝向的建筑节能作用更为梦想,所以大部分将房屋建筑设计成南北朝向。为了确保整个房屋建筑内具备良好的通风和光照条件,则可以在房屋的东西方面设置相应的窗户。同时,在设计房屋建筑内部结构时,应该将房屋建筑内部结构设计成大小面积不同的形式,其主要是利用外表面积越小房间冷负荷越小的特点来实现房屋建筑的节能降耗目标。

2、绿色节能技术在建筑门窗幕墙设计中的应用

(1)绿色节能技术在门窗幕墙设计中的应用。在现代人们生活水平不断提高的背景下,越来越重视房屋建筑门窗幕墙的自然采光和通风功能。其中呼吸式幕墙在建筑领域中的应用越来越多。同时,随着门窗幕墙的应用范围不断扩大,满足现代房屋建筑的采光和通风要求的门窗幕墙逐渐增多。然而,在门窗幕墙的应用过程中,还存在着一系列的问题。因此,为了让更多的门窗幕墙满足新型建筑设计节能的理念,则需要人们严格按照日出日落以及阴影和眼光的变化而变化进行。为了能够较好的解决房屋建设大面积玻璃造成较大的损失,便可以应用高科技技术,将一半的玻璃制作成中空玻璃,以及镀膜玻璃、防火玻璃等一些特别材质的玻璃。

(2)保温技术在门窗幕墙设计中的应用。随着房屋建筑设计技术的不断发展,门窗幕墙的保温功能也逐渐得到了完善。其中保温技术在门窗幕墙设计中的应用主要是通过合理设计窗框结构和玻璃。一般情况下,房屋建筑窗框使用的材质不同,玻璃组合设计不同,所达到的保温效果也就不相同。当前房屋建筑门窗框所使用的材料主要包括:钢材、松木、铝合金和PVC、以及玻璃钢等。一般使用的玻璃类型主要为单层玻璃、双层中空玻璃、三层中空玻璃和Low-E中空玻璃等。通过合理利用保温技术,能够更好的满足新型房屋建筑设计的节能理念要求。

3、节能技术在房屋建筑墙体中的设计应用

为了促使房屋建筑墙体符合节能理念,首先则需要选择新的节能环保材料作为房屋建筑墙体结构的材料,以此来提高房屋建筑墙体的保温隔热性能;其次,还可以根据房屋建筑原有墙体结构的实际情况,再使用不同的保温隔热技术,促使整个房屋建筑墙体形成保温隔热层。根据保温材料所使用的位置,可以分为外保温技术、内保温技术和夹心保温技术。其中,外墙外保温技术在当前新型房屋建筑节能理念应用中非常广泛,其主要通过在外墙上设置导热系统较低的材料,能够有效降低房屋建筑的能耗。

4、节能技术在房屋屋顶设计中的应用

屋顶的隔热、保温性能是围护结构节能的关键。在寒冷地带屋顶设置保温层,有效阻碍室内热量的泄露;在高温地区屋顶设隔热降温阻碍太阳的辐射热传到室内里;然而在冬冷夏凉的地区(黄河流域到长江流域),建筑节能必须充分考虑到冬天、夏天。保温普遍采用的技术对策是在屋顶使用导热系数较小的轻质材料来起到保温的作用,例如玻璃棉、膨胀珍珠岩等等,运用正铺法;也可以在屋顶防水层上面设定聚苯乙烯泡沫,运用倒铺)。在设计屋顶时,为了减少能源耗费量、提高屋顶保温隔热效果,便需要在屋顶铺设中设计符合要求的保温隔热层。按照建筑工程的现状,增加架空通风层,便能够在屋顶种植有关植物、设置阁楼等等,达到节能降耗的作用。

5、外墙节能技术

针对房屋墙体节能的问题,传统单一的采用建筑材料来增加房屋墙体的厚度已经无法满足现代环境节能的要求,推动了复合墙体的发展。一般情况下,复合墙体主要采用块体材料和钢筋混凝土作为房屋建筑的承重结构,采取与保温隔热材料复合的原则,或者在原有房屋框架结构建设中用薄壁材料加以保温而作为房屋的墙体。当前房屋建筑保温主要采用岩棉、矿渣棉、加气混凝土等。同时,这些材料在生产制作的过程中需要采用特殊的工艺技术,改变传统的制作技术。其中,墙体复合技术主要包括内保温层、外保温层和夹心保温层三中。当前,我国一些房屋建筑采用较多的是夹心保温制作法;欧洲一些国家主要采用外附发泡聚苯板的作法。其中德国使用外保温建筑占整个国家建筑总量的80%。

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