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建筑节能论文参考文献:
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房屋建筑学作为土木工程专业一门承上启下的专业课基础课,其内容不仅涵盖基本的建筑构造原理,同时涉及建筑构造设计前沿内容。在以往学者们的教学研究中,对房屋建筑学教学体系改革研究的较多,但对某一章节的教学研究较少,也有学者对楼梯等章节的教学方法及策略做了探讨,但对房屋建筑学中建筑节能相关知识的研究鲜见报道,建筑节能知识与房屋建筑学教学息息相关,同时为建筑业发展的趋势之一。如何提高教学效果,教学设计环节尤为重要。本论文选取房屋建筑学中建筑保温隔热构造部分(建筑节能相关内容),对这部分教学设计教学探讨及实例说明,以期提高房屋建筑学课程的教学质量。
1建筑节能知识在土木工程专业课程设置及课程教学中的现状及必要性
能源问题是己成为世界各国普遍关注的问题。在社会能耗的三大能耗中,不管是发达国家,还是发展中国家,建筑能耗己占社会总能耗的大户(约占30%~40%)。为实现可持续发展的战略,建筑节能己成为我国一项基本国策。高校土木工程专业作为培养未来建筑师与工程师的摇篮,如何培养土木工程专业学生的建筑节能理念与工程素养,是一个亟待解决的现实问题。
房屋建筑学是土木工程专业的一门非常重要的专业课,建筑节能知识与房屋建筑学教学息息相关。但在以往房屋建筑学的教学中,建筑节能知识主要体现在墙体与屋面的保温隔热构造这部分内容,有些教材中甚至把保温隔热这部分内容分别融入到墙体和和屋面,没有独立的知识体系,在课时分配是这部分知识占比重较少,强化不够,所以在土木工程整个专业体系学习中,这部分内容给学生留下的印象并不深。
2教学设计原则
研究在传统教学设计原则的基础上,笔者认为还应针对建筑保温隔热这部分知识的特点,注意以下问题。
2.1培养学生节能意识,树立节能理念
在教学中,明确保温隔热的目标:即在保证室内基本的热环境质量,同时建筑节能。围绕三要素的关系:即人、环境与建筑之间的关系;协调好三因素之间的关系,即协调好建筑、环境c人三者之间的协调关系,引导学生建立节能理念;讲课以设问开始,然后探究原因,解析机理,重点难点突出。不同层次知识层层展开,最后得出解决问题对策
讲解中首先让学生认识当前建筑能耗现状及存在的问题,比较分析分析节能潜力,导入建筑构造应与建筑节能相结合,潜移默化,引导学生建立建筑节能理念。比如,比较分析我国某地区与气候环境相近的发达国家在建筑能耗方面差距,探究其原因――分析两者在建筑材料应用和建筑构造设计上的差异,最后提出改进措施。
2.2体现先进性、地域性、灵活性原则
第一,体现先进性原则,保温隔热部分不仅要学习基本的保温隔热构造原理,同时,随着时代的发展,新的节能设计理念,新的节能构造技术,新的节能构造原理不断涌现,教师在教学中在讲清基本原则的同时介绍建筑节能新理、念新技术及新材料,分析其发展趋势,引导学生去思考,去探索。第二,体现地域性原则:自然环境影响很大程度上影响着建筑节能设计,在讲解中应分析本地区气候特征,当地传统节能构造技术,在此基础上引导提出适宜当地的建筑节能构造技术。在讲课中不拘泥与课本内容,同时不拘泥课堂形式,体现教学的灵活性原则。
3教学设计
3.1教学目标
教学目标指导着教师的教学行为,在教学设计中起着举足轻重的作用。教学目标主要包括:知识与技能、过程与方法、情感与态度三个层面。
在传统的房屋建筑学教学中,教师多还停留在知识传授与技能层面,对教学“过程与方法设计”不够重视,更缺乏在教学过程中对学生情感及价值观的培养,导致学生仅掌握理论知识,而忽略学生其他方面的发展。而在建筑节能这一章的教学中,笔者认为唤起学生的节能意识,树立节能理念的情感和价值观的培养尤为重要。
3.2教学策略
为达到教学目标,教师应采取一定的教学策略。本章节的教学策略主要采用理论讲授,知识问答、课堂讨论、引导探究等。
3.3教学设计示例
【教学目的】
(1)保温隔热的目标;(2)保温隔热的途径;(3)常见的保温材料。
【过程目的】
(1)通过学习,增强学生的节能意识,树立建筑节能理念,掌握建筑节能构造技术;(2)通过激发学生的创新意识。
【教学思想】
介绍我国能源现状,目前我国建筑节能现状及建筑设计需求,国外建筑节能发展历程及发展趋势,引出现阶段保温隔热目标。通过我国建筑热工区划,明确当地保温隔热设计要求。
通过热量在建筑中传递的原理。得出减少热量损失的途径。再介绍水蒸气对建筑保温的危害,及解决的途径。通过图片认识现有的建筑保温材料,启发学生如何利用当地的资源,开发建筑保温材料。
【教学内容】
(1)建筑保温隔热基本目标;(2)我国建筑热工区划;(3)降低建筑护结构热损失的方法;(4)建筑隔热保温基本概念掌握;(5)水汽对建筑热工性能的影响。
【重点难点分析】
(1)建筑保温目标;(2)水蒸气在建筑护结构中的传递及对保温的危害。
【教学策略及方法】
课堂教学以教师为主导、但充分调动学生的主体作用,教学方式采用多媒体,教师首先讲解基本原理,再结合实际提出问题,引发学生创新思考,师生共同讨论,最后提出对策等策略,在教学过程中尽量营造宽松愉快的学习氛围,引导学生进入情景,激发其思考的积极性,最后达到满意的教学效果。
一、引言
每当冬季,生活在北方城市的人们经常会抱怨家里的暖气不热,可能很少有人注意到,由于建筑的保温和隔热性能差,使我们房屋内的热能损失了一半甚至更多。同样,炎热的夏季建筑里的冷气也因为建筑的总体热工性能差而大量散失。建筑能耗浪费相当严重,原因也是多方面的,如技术落后,供暖设计不科学,管理不当,采暖收费不合理,缺乏节能意识等。尤其突出的表现在过分强调降低建筑物的一次性投资和对某些建材制品的要求不严,结果节省了一次性投资,却造成了长久的能源浪费,得不偿失。如不赶紧采取坚决有效的措施来控制建筑能耗的浪费,那么用不了多久,我们就会受到大自然的惩罚。因而在能源日益深刻地成为人类社会的支撑体系的今天,建筑节能势在必行。
二、我国实施建筑节能的一般途径
我国目前建筑节能途径主要包括以下几个方面:
(1)门窗的保温隔热。
在建筑围护结构中,与墙体、屋面相比,门窗的保温隔热能力较差。我们可以通过提高门窗的气密性,采用适当的窗墙面积比,增加窗玻璃层数,采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。
(2)墙体的保温隔热:
墙体是外围护结构的主体,我们可以采用保温性能好、蓄热能力及强度较低的砌块墙体,如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式,如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看,外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体,有着更多的优越性。论文格式。
(3)屋面的保温隔热:
屋面作为外围护结构的一部分,它的保温隔热也是不可或缺的。我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层,也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。
(4)采暖系统的节能
城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖,可以大大提高热效率。在管网系统中,安设平衡阀,可以使管网系统达到水力平衡,与未安平衡阀的不平衡系统相比,在保证所有房间满足规定室温的条件下,可以相对的降低所供暖区域的平均室内温度,从而节约能源。
三、对未来建筑节能的几点建议
建筑业是典型的资源与能源高消耗产业,当前我国经济持续稳定高速增长,经济体制改革正处于关键时期。建筑业在迅猛发展的同时也带来了大量的能耗,面对全球经济一体化,结合我国的可持续发展战略,建筑节能已迫在眉睫。节能绝对不等同于能耗绝对数量的降低,绝对不应该以牺牲室内环境质量为代价。随着经济和科技、文化的发展,在未来一段时间内,建筑能耗绝对值将有所上升,建筑室内环境标准也将提高;节能的关键在于能源使用效率的提高,最终的目标是实现室内人工环境与自然环境的和谐统一,这需要政府,全社会各个行业、企业及各位公民在达成共识的基础上,以国家政策为宏观调控、以科技发展为载体,通过一段时间的努力才能全面实现建筑节能目标。论文格式。建筑节能应从以下几个方面着手:
(1)发挥政府在建筑节能工作中的主导作用
确定可持续建筑的战略目标;制定相关的政策和法规;组织和协调全国范围或各地区的可持续建筑运动;修订相应的技术标准和规范;建立新的建筑环境评价体系;组织和协调可持续建筑的教育和培训;促进与国际可持续建筑运动的交流与合作。在充分发挥政府主导作用的同时,也要充分重视和利用高等院校和科研机构力量。
(2)开展建筑节能宣传教育培训
必须使建筑节能深入人心,形成浓厚的舆论氛围。设法筹集经费,组织拍摄建筑节能电视宣传片,在电视和网上宣传播放。教育部加大对建筑节能的教书宣传经费的投资。建设部主管报纸、杂志、网站、出版社要加强建筑节能宣传介绍,要多宣传建筑节能典型,介绍建筑节能技术和知识。
(3)推动建筑节能技术进步
尽快开发并形成不同地区不同建筑适用的多种建筑节能配套技术,包括既有建筑节能改造技术;推广当地适用的建筑节能配套技术。可从经过实践考验的成熟技术中先挑选出一些编印成建筑节能技术指南。还要继续研发先进适用的建筑围护结构保温隔热技术,特别是外墙外保温技术、节能窗技术和采暖计量及控制技术以及太阳能、地热能技术。当前建筑节能市场中,以假冒伪劣产品和技术低价竞争的情况相当普遍,影响工程质量和寿命,应通过市场和行政手段,加以规范,淘汰落后技术和产品。继续组织以企业为主,产学研结合从事建筑节能技术研发。要重视建筑节能技术的基础研究。
(4)组织建筑能耗调查,建立能耗数据库
利用现代化技术建立建筑能耗数据,进一步了解建筑运行情况、进行建筑节能工作的基本依据。国内少数单位做过一些建筑能耗调查统计分析工作,但这不可能是全面系统的。从已有的调查资料来看,同一地区同类建筑单位面积能耗差距很大,说明能源浪费大,节能潜力也大。如果如果能够掌握不同地区不同建筑的实际能耗数据,将大大促进建筑节能事业发展。为建筑的节能提供很大的帮助。
(5)加大推广使用节能材料的力度
积极引导新型墙体材料的发展,促进新型建筑材料的推广应用。引导墙材生产企业通过科技进步和产品结构调整,发展利废及建筑垃圾等再生墙材,促进循环经济发展;大力发展利用粉煤灰、钢渣、工业废石膏、石屑等各类工业废渣,生产粉煤灰加气混凝土砌块、石膏砌块、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、混凝土多孔砖、陶粒砌块和各类建筑技术,推广应用散装水泥,节约宝贵的耕地资源和木材资源。做好新型墙体材料及建筑节能产品的备案管理,进一步规范市场行为。
四、结语
建筑节能是一项系统工程。在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。目前,国家已制定了《公共建筑节能设计标准》 、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》 、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》等行业标准,对建筑节能做出了明确的政策规定。论文格式。可以预见,随着建筑节能工作的开展,以及人们对改善建筑热环境的迫切要求,建筑节能技术必将得到迅速发展。
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建筑能耗是能源消耗的重要组成部分。目前我国节能建筑只相当于发达国家的起步阶段,节能工作行动迟缓。推动建筑节能成为全世界建筑界实现可持续发展理念的大趋势,也是时下中国经济社会面临的重要任务。
一、我国建筑能耗现状
我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度,国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求,从而不得不组织大规模的旧房节能改造,将耗费更多的人力、物力。
二、我国建筑节能所面临的问题
1市场发育迟缓。目前我国节能建筑市场发育不完善、进展困难,缺乏市场监督和管理机制,市场秩序混乱,致使节能建筑无法遵循正常的竞争准则进行交易,节能建筑在市场中往往受到传统建筑的排挤,难以占据市场份额;建筑节能技术、材料和人才市场尚未建立,无法为建筑节能工作的开展提供相应的技术服务和后备力量。我国节能建筑市场存在的两个方面的问题:一方面,节能增量成本、节能效果变化较大,节能收益时间长,难于进行成本和收益估算,现有节能建筑的真实价值不能在市场中得到体现;另一方面,缺乏市场引导和积极激励政策,导致房地产开发市场建筑节能指标的变化不敏感。
2新建建筑节能政策执行力度小。建筑节能工作涉及民用建筑工程项目的立项、设计审查、开工许可、施工监理、竣工验收、房屋销售许可核准等多个监管环节,大多数地区比较重视施工图节能设计审查环节,而对其他环节比较忽视。政府对节能设计实际执行的监管手段仍然还没跟上,设计合格率的升高并没有带来实际建筑节能效果的大幅提升,新建建筑节能50%的合格率还很低。
3既有建筑节能改造难度大。由于既有建筑市场保有量大(城乡既有建筑达400多亿平方米),节能改造涉及供热体制改革、改造成本等多方面的问题,故而难度大,绝大多数依然是非节能建筑,仍在浪费着大量的能源。据调查显示,居民对既有建筑节能改造持愿意态度的比例为58%,愿意进行既有建筑建筑节能改造,接近74%的居民只愿意承担10%以下的改造成本,可见如果没有国家财政的投人,既有居住建筑的改造是很难推动的。
4节能技术利用率低。自20世纪80年代初期提出实施节能战略以来,我国在通风技术、遮阳技术、太阳能技术、中水系统技术、地源热泵技术、节能墙体材料、节能门窗和供热制冷设备等方面都取得了相应的科研成果。但是这些新技术新产品多数仅仅是作为学术论文使用,在实践中推广应用率极低,研究开发与实际应用严重脱节,无法发挥其应有的社会配套,不能完全解决耐久性、防火、外贴墙砖、修补维护等技术细节问题,导致业主在节能技术选择上有顾虑。
三、 我国建筑节能发展的对策
1 各级政府要提高认识, 转变职能,把建筑节能列入国家决策层的重要议程
首先各级政府要把建筑节能提高到实施资源战略和可持续发展战略的高度来认识;其次要把建筑节能作为实施公共服务、强化资源战略管理和加强环境建设的重要职能来对待;第三由政府实施建筑节能示范工程试点小区,通过示范工程以点带面,这是市场经济条件下政府推动建筑节能的一种有效工作方法。
2 组建建筑节能、设计研究领导机构
加快对建筑节能研究、设计、建设的步伐是城市决策者、规划者、设计者与建设者的共同职责和明智选择。政府应将节能工作放在能源战略的首要地位,把推动建筑节能的运作摆上议事日程,把建筑节能作为城市生态环保的一项措施来抓。
3编制建筑节能专项规划和加强监督管理
为了加快节能建设和使建筑节能有序发展,应编制建筑节能的规划和实施计划等。在新建住宅中,要严格执行国家关于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《民用建筑节能管理实施办法》《民用建筑热环境与节能设计标准》,使建筑能耗满足规定的标准要求,通过行政立法,把推广建筑节能从一种号召转变为一种强制,以全面启动全国建筑节能工作,并加强落实和监督管理。对老的住宅可调整、完善和改造的,也应采取相应措施逐步进行改造。只有采取强化节能的措施和提高效能的政策,走“能源消耗最少,环境污染最小”的发展道路,才能形成能源可持续发展的新机制,为今后城市建设更长远的循环发展奠定基础。
4 注重“产学研”,加快对建筑节能的研究设计工作
要把建筑节能的新技术、新产品、新工艺、新建材及先进适用成套技术的研究、生产和推广应用摆上“产学研”单位的重要议程。加强学科和部门之间的横向联合,积极开展组织设计和攻关工作。组织科研机构、建筑设计、环境保护、新建材开发的专家和生产厂家积极开展对建筑节能的研究、设计、攻关工作。
5制定经济扶持政策,加大对建筑节能资金的投入
在建筑节能的研究、设计、开发和建设,对新技术、新建材的研究和推广应用中,没有资金只是纸上谈兵。要创新投融资体制,想方设法筹措开发建筑节能的资金,要制定经济扶持政策,建立和完善建筑节能的经济激励政策,例如可减少土地出让金收益,或减少营业税等,不断研究探索建筑节能的发展基金,采取多元化筹措建筑节能资金的办法,加大对建筑节能资金的投入,为加快促进建筑节能提供资金保障。
6积极推广和使用新型建筑节能材料
对气密性、水密性、保温性、抗风性、抗变形性、环保、隔音、防污、保温、隔热的特殊建筑节能材料要大力推广使用。积极推广使用低辐射镀膜玻璃LOW-E。这种玻璃既可以达到在冬季有效利用太阳辐射热能加热室内物体,并阻止室内红外热辐射通过玻璃向室外泄漏的保温效果;在夏季又可以达到阻挡室外的红外热辐射影响室内温度的隔热效果,从而实现降低住宅建筑总能耗的目的。积极推广应用“四新”技术和产品,经常开展建筑节能材料展示推广会。使建筑节能材料通用化、配套化、系统化。
7大力宣传建筑节能的重要意义
要利用广播、电视、报纸、杂志、黑板报等各种宣传工具,广泛宣传建筑节能和节约能源的重要意义。国家两部两委关于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》已发文实施,对建筑节能的外墙保温及外门窗保温等已提出要求,要广泛宣传“设计标准”,落实监督实施“设计标准”,把建筑节能当作一项战略决策的大事来抓。我国是能源稀缺国家,节能是我国的一项战略决策,建筑节能是住宅建设发展的方向。
四、结束语
建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、废物再利用技术等,也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门,直接关系到国家资源战略、可持续发展和环境保护, 是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务。结合我国国情,必须逐步完善建筑节能设计标准,建立建筑节能管理体系,大力推广建筑节能适用技术,提高能源利用率,强化全社会的节能意识,探索出一条符合中国国情的建筑节能适用技术新路。
参考文献:
[1] 韩建新,颜宏亮.21世纪建筑新技术论丛[M].上海:同济大学出版社2000:131-132
Abstract: lingnan region unique climate characteristic of the area to energy saving design means and other areas in China is not the same. The teaching building is in use and other public buildings significant different characteristics in the most LengYue-as well as the ReYue basic no use, in the use of working days, a long time in the process of using thermal perturbation personnel. Guidance of this area energy-saving design, should give full consideration to regional climate characteristic, make full use of climate resources.
Keywords: teaching building, hot environment, thermal comfort, energy saving measures evaluation
中图分类号: TU201.5 文献标识码:A文章编号:
建设节约型校园对于我国建设节约型社会具有重要的试验和创新价值。校园建筑节能是建设节约型校园的重要步骤。本文通过对高校校园建筑的发展趋势,以及广州地区校园建筑热环境、光环境特征的总体分析,归纳了校园建筑功能、美学、文化、环境舒适等多方面需求。建筑师既不可只考虑美观而忽视建筑节能和热环境舒适性,也不可单纯强调热环境舒适性而降低建筑的文化内涵。
要实现在校园建筑设计中实现功能、文化等需求与节能、舒适需求的有机协调,一个重要问题是如何在建筑设计过程中进行科学的设计决策,以将技术方法与建筑设计要素有机结合,并针对校园建筑的文化、功能特点进行优化设计。因此不能单纯依靠新技术的应用来加以解决,而需要从设计策略、设计程序、设计观念等多个层面对现有建筑设计决策过程进行分析和改进。
近些年来,我国高校新校区的建设呈现出一派前所未有的蓬勃发展景象,高校新校区的建设一方面带动了所在地区的发展,另一方面,也难免对其所在地区的生态产生影响。在人与自然和谐发展大力提倡的今天,高校新校区生态方面的规划和设计受到了众多专家学者的关注。“大学校园是城市设计的实验室”,对高校校园建筑热环境及相关设计策略的分析,不仅对改善高校建筑环境质量和建筑节能具有重要意义,同时也可作为城市建筑节能的实验性研究。在高校校园建筑新建或改造项目中,建筑方案设计与建筑节能新技术的结合还很不够,建筑设计还主要集中于建筑形式的创新和建筑空间的塑造方面。建筑节能工作还仅限于进入扩初阶段以后通过新设备和新材料的应用来保证建筑的相关性能,而很少在概念设计或方案设计阶段就加以综合考虑。 近年来,人们在室内的时间越来越多,建筑室内环境问题己日益成为全社会关注的热点问题。然而大部分研究只是针对办公楼等空调建筑,对教育建筑室内环境的研究少之又少。
现代教学建筑的设计已趋于系统化、成熟化。根据现代教学的特点和教学方式的不断改进,组团式成为教学建筑的主要布局方式,采用统一的柱网、模数化的开间的通用教室也越来越常见。各教学楼通过连廊相接,公共交往空间的塑造也成为现代教学建筑设计的重点之一。同时在当前的经济条件和管理条件的限制下,大部分教室没有空调设备,或空调设备不运行。
1) 教学建筑在使用上也相当具有特殊性,主要表现在:
2) 一年中有寒、暑两个假期,在最冷月以及最热月基本无人使用。
3) 工作日的使用时间较长,包括学生上课时间以及自修时间,因此一般考虑早晨7点~晚上10点都有人在室内。
4) 人员热扰大。与建筑类型相似的办公建筑相比,教学建筑的内部人员热扰要大很多,这会导致建筑内部温度升高幅度较大,增大空调的冷负荷。
5) 对光环境质量要求高。教室内要求有足够的天然采光,但要避免因为阳光直射而产生的眩光;而由于绝大部分的教学建筑不会采用昂贵的玻璃幕墙作为建筑外墙,其窗墙面积比一般不超过0.5。
在国内,很多高校在校园建筑的新建和改造项目中积极应用各种绿色建筑相关技术,其中,清华大学、同济大学、山东交通学院和山东建筑工程学院分别结合本校研究特色进行校园节能示范建筑。四个学校的示范建筑都综合应用了多种绿色节能技术,技术涵盖了建筑设计、围护结构保温、室内环境控制、能源综合利用、采光照明技术和自动控制与测量技术。
但国内对校园低能耗建筑物理环境的研究还不多,其中有万澧等对上海高校校园建筑热环境性能分析和建筑设计策略进行了研究;胡帆等对长沙地区高校教学楼低能耗优化设计进行了研究;曾琦芳对高校新校区生态网络系统构建方式进行了研究;陈洋等对中国高校生态可持续教育模式进行了探索和研究;齐百惠等对岭南地区夏式遮阳方式进行了模拟研究和评价;郑智娟等对岭南地区教学建筑进行了节能设计分析等。
国内对建筑热环境舒适度的实测研究比较多,但是针对校园建筑的热环境实测相对较少,其中夏博等在2002年对西安高校夏季热舒适环境进行了现场实测;葛翠玉等在2003年对西安建筑科技大学图书馆夏季温湿度进行了现场测试;杨薇等在2005年对长沙某大学校园建筑春季室内热舒适进行了现场调查。从方法上看,葛翠玉等以室内温度作为热环境主要指标进行测试和分析;夏博和杨薇等都对室内热环境相关物理环境参数进行了现场实测结合主观问卷调查,计算室内热舒适度PMV-PPD值,从而对建筑热环境水平进行评价。
对国外来说,从20世纪后半叶,开始涌现出一批优秀的建筑师,以伦佐皮亚诺为代表的绿色派,诺曼福斯特为代表的高技派,以及后来的杨经文,托马斯赫尔佐格等等,不管其采用的方式手段如何,他们都在实现一个目的,那就是用生态设计的思想,让我们的建筑,减少能耗,节约资源,适应自然。其中马来西亚的杨经文和印度的查尔斯•柯里亚,为热带地区生态建筑的发展做出了杰出贡献。
总的来说,未来的高校教学建筑设计,应该通过理论分析和实证研究,从设计策略、设计程序、设计观念等多个层面对高校校园建筑热环境设计的一般规律进行总结;应该提出要实现建筑设计与建筑节能技术一体化,不仅需要具体的技术支持,同时需要更新现有的建筑设计观念,并对现有建筑设计方法进行研究和改进,以适应未来绿色校园的发展要求。
参考文献:
0.引言
所谓建筑节能,最初是指减少建筑物中能量的流失,现在则普遍称为“提高建筑物中的能源利用率”,即在保证提高建筑物舒适度的前提下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。它所界定的范围是指建筑使用能耗,包括空调、采暖、照明、家用电器、炊事等方面的能耗。目前,我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段,工业的增长、城镇化进程的加快、居民消费结构的升级,使得我们对能源、经济资源的需求更加迫切。而在建筑领域,我国建筑能耗占全社会商品能耗的比例已经由1978年的10%上升到目前的30%,单位建筑面积能耗是发达国家的2~3倍以上,超过所有发达国家的总和,已成为世界第二大能源消耗国。由此可见,建筑节能是我国构建资源节约型社会,实现可持续发展战略的重要环节。墙体节能技术是建筑节能的关键,本文探讨了建筑墙体节能新技术发展与展望。
1.建筑墙体节能技术发展现状
1.1单一材料保温技术
单一材料,即采用保温,隔热性能较好的产品作为墙体材料。如框架结构或者内浇外砌(内墙为现浇钢筋混凝土剪力墙)结构中用加气混凝土砌块做外墙,同时满足结构和保温隔热的功能要求。一般说来,单一材料保温是较为经济与合理的形式。因为可以把保温与建筑的围护结构的功能合二为一,减少了单独设立保温层的施工工序和相关费用。但是这种方法要注意保证墙面抹灰的质量,要避免空鼓,开裂和脱落现象。尤其是砌体结构和框架之间极易产生裂缝的地方要注意,在砌体沉降稳定后常用抗剪玻璃纤维网布增加易产生裂缝处抹灰层的强度。就夏热冬冷地区而言,能够代替单独保温材料的热工要求的墙体材料并不多。因为要求材料保温性能好,往往是轻质,密度小的材料;而轻质密度小的材料不仅仅要满足一定的结构强度,还同时要满足隔热的需要。对隔热指标的判定,其中最重要的热惰性指标一项跟材料的密度密切相关,密度大的材料,其热惰性指标较好。因此在两个互相矛盾的要求之下,能满足两方面的需要的材料,达到平衡的材料目前只有加气混凝土砌块。尽管如此加气混凝土的保温性能也只能达到要求目前节能50%的要求,对下一步节能再节能30%就无能为力了。
1.2内保温墙技术
外墙内保温即在外墙内侧(室内一侧)增加保温措施。免费论文参考网。这是一种常见的外墙保温方式。它对材料性能,配套技术要求不太高,而且易于施工维修,造价也比较低。但是在夏热冬冷地区这样湿度比较大的地区,内保温的保温层容易受潮而降低保温性能,而且内墙表面过湿也不利于人体健康。相对来说施工要比外保温施工要复杂,主要是因为在门、窗过梁、圈梁、钢筋混凝土柱、构造柱、支承在墙上的楼板等部位的墙上的热桥难以进行良好的保温处理。若采用内保温处理,尤其湿度较大的时候,这些部位在寒冷的冬季往往会出现结露,不仅使该部位附近的保温材料受潮,而且受潮的部位会逐渐扩大,结露的面积也越来越大,甚至在受潮区部位出现长霉,发黑,不仅影响室内美观,而且影响居室卫生。
另外外墙做内保温还有其他的缺点:如采用内部位的建筑在进行二次装修时候往往会破坏原有的保温层,这将会降低保温节能效果;在进行外墙内保温时候,往往会影响工程进度。如内装修及厕所卫生洁具,以及部分电气管道的安装都要在保温工程完毕之后才能进行;外墙内保温同时造成建筑主体结构直接暴露在温差变化大,干湿变化大的大气环境中,墙体变形大,变形应力对结构的影响大,所以更容易引起墙体或保温层开裂;外墙内保温由于受到热桥较多影响,需要加强保温层的厚度才能达到相应的节能效果,故要多用较多的保温材料,也就会提高保温工程的造价;采用内保温的外墙,在外墙内侧悬挂或者固定物件(暖气片、空调器、窗帘盒、管道等)较为困难,而且对保温层的破坏也较大。
图1 内保温墙示意图图2 外保温墙示意图
1.3外保温墙技术
外保温即墙体外侧(室外一侧)增加保温措施。其具有以下优点:它能有效地切断外墙上的混凝土圈梁、构造柱形成的热桥。提高外墙保温的整体性和有效性,防止外墙内表面在冬季出现结露:外保温做法把容重比较大的结构材料层设置在室内一侧,重质材料热容量大,在非稳定传热的时候对室内空气有一定的调节作用,从而能提高房间的热稳定性;同时能提高外墙内表面的温度,较好地改善室内的热舒适环境;采用外保温,能对外墙的主体结构层起到良好的保护作用,而不受室外周期性变化的空气温度和太阳辐射的影响;把保温材料放在密实结构材料层的外侧,符合围护结构防潮设计原则,外墙内部不会存在冷凝水而影响保温材料的性能;外保温更加适合已有建筑的保温节能改造,保温施工不用进入室内就可以完成,对住户的干扰少。
同质的保温材料,用于外墙外保温和内保温,其保温效果也是不一样的。达到同样的保温效果,当采用外保温时候,外保温的保温材料也比内保温少,其原因有:
①保温层用于外侧,在冬季,保温层处于较低温度(与内保温相比)下使用(所以虽是同一保温材料和同一厚度),在这种条件下它的导热系数较小,这就在一定意义上提高了该保温材料的热阻值。②保温层用于外墙的外侧,在冬季其含水率较低(与内保温相比),导热系数也更小,实际热阻值也更大。这是因为在冬季室外空气的绝对湿度比室内空气的绝对湿度要小得多,处在室外一侧的保温材料的平衡含湿率也小得多所致。③保温层用于外墙的外侧,在冬季保温层两侧的温差较大,在单位保温层厚度上形成的温度降低也大,即保温梯度大,这是外保温比内保温优越的又一重要原因。尤其是热桥部位更加突出。免费论文参考网。
总之,外保温基本消除了“热桥”的影响,保温效果好;不容易产生冷凝现象,使墙体潮湿的情况得到改善;外保温同时能保护主体结构,延长建筑物的寿命;而且既适应于新建建筑,又便于对既有建筑物进行改造和施工,适用范围广;与内保温比较,外保温的热工效率较高,室内温度稳定,热环境好,不占用室内空间,对保护主体结构有利,同时相对减少保温材料的用量。
当然,由于采用保温层,其要固定在外墙整个高度上,较内保温那样一层一层地分别固定在外墙主体上会比较困难。而且保温层处于室外环境温度变化剧烈的地方,因而对保温体系的材料要求比较严格;保温材料的耐久与耐候性要求较高;材料要求配套,对保温体系的抗裂,防火,防水,透气,抗震,抗风要求高;在设计的时候对材料的选用要考虑到不能影响外墙的装饰质量和效果;造价也较高,还要有严格的施工队伍和技术支持。
1.4夹芯保温墙技术
夹芯保温是把保温材料(如聚苯,岩棉,玻璃棉等)放在墙体中间,形成夹芯墙。一般由内叶墙、保温层、外叶墙三层构成。在北方的多层居住建筑中,通
常用240mnl厚的砖砌体做承重的内叶墙,以120nnIl厚的砖砌体做围护结构的外叶墙,并用适当数量的经过局部防腐处理的钢筋穿过夹在内、外叶墙中间的保温层,钢筋两端(弯钩)砌筑在内外墙叶里,以实现内外墙连接。这种做法墙体结构与保温层同时完成,对保温材料的保护较为有利。
但是为了保证墙体的结构强度,这种方式很容易产生热桥,如钢筋混凝土楼板、过梁、圈梁等部位;施工相对困难一些;同时由于保温两侧墙体温差较大,使外墙的建筑结构寿命缩短,墙面裂缝不容易控制;结构性能差,抗震性能不好。此种结构由于保温材料把墙体分为内外“两层皮”,因此内外层墙皮之间必须采取可靠的拉接措施,有抗震要求的地区更加要做好。
图3 夹芯保温墙示意图
图3所示的夹芯保温墙体类型多用于施工要求快,机械化,装配化程度较高的工业厂房与间歇性空气调节的建筑物。因为这样的夹芯保温墙体和保温材料一次成型,施工周期可大大缩短,而且此类墙体一般是轻质墙体,热容量较小,空调可以调节较快,能够降低能源负荷。
2.建筑墙体节能新技术展望
2.1集成化
随着科学技术的发展,建筑物承担了越来越多的功能,墙体节能同时也涉及到越来越多的学科,如材料科学、光学、热工学、流体力学等多个学科领域。墙体除了遮风挡雨,为建筑物提供屏蔽功能外,还要为作为划分空间,通过精心设计的建筑细部,能够提高墙体保温隔热性能或者降低建筑物的能源消耗,减少不可再生能源的消耗。免费论文参考网。这里所讲的细部是指为了满足建筑物的特定使用功能而存在的细部,并非仅为装饰或对文化片断的拼贴。现在的外墙对于建筑物的节能有着重要的作用。按照作者看来,建筑物的外墙应该按照一种环境过滤器来设计,它应该像一种“过滤”装置,而不是一个“密闭”的表皮。它应该有可以调节的“开口”,能作为“有可变部件的过滤器”加以操作。墙面的设计应该是多功能集成化的:窗户、百页、墙身等组合在一起,发挥透光、遮挡直射阳光、蓄热、通风等多种作用。能获得自然通风;控制穿堂风;满足对外视线要求;具有夏季遮阳和寒冷季节御寒作用等。同时还要增加建筑的美观。
2.2绿色化
在可持续发展的浪潮之下,越来越多的人们,开始关注“绿色建筑”与“生态建筑”。建筑物在其建造过程中所消耗的材料与产品,对环境有着直接或者间接的巨大影响。如何在墙体材料中减少对环境的影响和破坏,是建筑师必须要考虑的问题。一般来说,节能墙体所使用的材料能包括墙材、保温层、粉刷层、保护层、装饰层等。墙体材料的绿色化一般会以以下的一些方式体现:尽量使用当地的建筑材料;尽量使用环境成本较低的材料,如石头与木头等;使用时候考虑全寿命周期的能量消耗;不使用含氟利昂和卤代烷等破坏臭氧层的材料;使用可以拆除和重新装配的施工方法;尽量使用钢结构而不是混凝土结构;在砌体结构中使用石灰砂浆,以便于砖头、石板、和石块的再回收利用。尽量使用天然而不是合成的材料。建筑材料的绿色化是全球建筑行业的大趋势,同样也是夏热冬冷地区的发展方向。
2.3智能化
随着科学技术的进一步发展,夏热冬冷地区节能墙体的功能也会更加复杂。先进的节能墙体将会走上仿生学的道路。建筑物的表皮将会像生物的表皮一样,随着外界环境的变化而变化。天气过热就关闭建筑墙体得热的通道,温度过低则尽量获得外界的热量。例如现在先进的双层墙体内部的遮阳系统,就能够随着太阳角度的变化而自动调整开合,内部的空调系统也能随着外部环境与内部环境的条件变化而启动运行,自动调节室内的气温与湿度。不需要人们投入很多的精力进行管理。
参考文献
[1]徐占发. 建筑节能技术实用手册[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]薛志峰. 超低能耗建筑技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
中图分类号:TM373 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0354-01
1、引言
社会经济发展较快,大量人员涌入城市中,建筑逐渐增加,相对建筑结构设计就越来越难,结构变得复杂,而建筑工程并不单一,在建筑的施工建设中,目前给排水节能新技术是建筑施工技术中是较为常见的技术结构。它不仅可以保证建筑的质量,还可以降低材料费用的使用。所以从事建筑人员应对该技术进行深入的研究,促进建筑事业的发展。
给排水节能新技术与施工节能是组成建筑节能的重要环节。本人一直从事建筑给排水工程的施工管理工作,近年来先后完成了多个大中型工程项目的给排水施工管理工作,通过对这些工程项目管理经验的总结,本人认为:要做好建筑给排水节能施工管理工作,必须认真分析建筑给水、排水系统,优化系统的节能设计环节,分析建筑给排水节能、节水技术存在的问题,适当地运用节能新技术,确保完成工程项目的节能施工管理目标,具体如下:
2、建筑给排水设计分析
2.1 给水系统设计分析
现在我国建筑给排水系统设计还不够详细,与西方国家相比仍施工技术一般,而我国目前给排水系统为几个部分构成,分别是取水构筑物、净水构造物等,输配水管网三种,其中取水构筑物是由江河湖海及地下水构成,通过输配水管网将水输送到千家万户,而净水构造物是将水进行物理、化学方式进行处理,处理主要通过集中方式进行,分别是过滤、消毒、沉淀、凝固、筛选等几种方式进行,将最后得到的水质达到国家使用标准。首先将水按照一定水压进行输送,保证水压大小,控制水压才能保证水进入千家万户,一旦水压过小就会造成输送不到千家万户,一旦水压过大就会造成很大浪费,这样也会浪费成本与人力。所以达到保证供水又节约资源的目的,我们要从根本入手,对水压进行适当控制,确保水压适中。所以在对于水压控制过程中需要按照一定标准进行制定,按照标准例如:城镇设计状况、地质特点、铺设管道材料等,要根据节能要求对管网进行优化,尽量确保管线最短、方案最优,这样既可节省管网材料、节省管网铺设费用、节约施工成本,又可节省日常给水加压和管网维护的成本,对节能工作具有重要的意义(如下图:水资源供应系统图)。
2.2 排水设计分析
由于现在室内排水结构通常主要分为两种,分别是分流和合流,分流和合流主要被采用是按照一定标准进行制定,制定方式是按照国家的规定、当地政府的政策、主管部门的要求,一旦采用何种方式进行排水都会有很多利弊,所以要进行权衡才可以进行,而很多情况下,当使用合流方法进行排水时,导致很多生活废水不会再重复利用,化粪池容积需要加大。分流方法进行排水时,有着很多优点,例如:可以提高卫生,使水资源重复利用。但是往往也会产生很多缺点,例如排水管道造价高,所以需要充分考虑选用哪种方式进行排水。
3、建筑给排水节能节水技术存在的问题分析
3.1 组织体系不完善
目前建筑市场施工企业管理水平差异较大,一些施工单位组织体系不完备,例如一些小规模的建筑企业,通常将给排水工程进行分包,受分包企业管理水平影响,存在组织体系不完善、管理松散现象,未能按工程项目的节能施工目标实施控制、未能按节能施工工艺进行施工,影响工程项目节能目标的实现。
3.2 监督管理不到位
现时,建筑工程普遍存在重建筑结构,不重装修安装的现象,基础主体施工时,监管人员常驻工地,到了装修安装施工阶段就比较放松,导致给排水安装施工过程监督管理不到位。在工程施工监管工作中,一些人通常表现为“重建不重管,建管不统一”,一些施工单位的管理留于形式,在没有有效监管机制的情况下,就无法确保对每个施工作业人员的施工过程实时监控,由于很多人员水平较低,导致在进行操作过程中,施工质量及成本维护过程中造成质量大幅度下降。
3.3 工程建造材料不达标
不可以盲目追求利润,部分施工企业采用价格较低的材料,以次充好,导致材料质量不达标,轻则造成验收不合格,返工造成浪费,重则影响项目的使用、运作,增加使用维护成本,造成资源浪费,无法完成节能指标。
4、节能新技术的运用
4.1 控制超压出流
按照我国家标准《建筑给排水设计要求》进行设计,并对管道和压力阀门进行压力标准值设定,但是这只是从一些零部件进行考虑的,并没有从一些高压出流的思想进行考虑,所以,这些问题还是存在,对于限制高压出流还是没有起到关键,通过建筑设计要求,高层绿色建筑给排水系统应该进行分区,分区后的最低水压不能超过0.55Mpa.
4.2 生活给排水与消防给排水系统进行分离
在进行设计民用高层建筑时,应该把生活给排水和消防给排水进行系统的分离,由于这两个系统不同的原因导致分离,通常情况下生活用水中静水压力不超过400KPa,而消防给排水系统中静水压力不超过800KPa,一旦两者进行混合的话后果就很严重,如果消防系统要给生活用水进行施压时就会导致水管的压力超过它的承载能力,也会浪费水资源。一旦生活用水给消防用水进行施压时就会增加泵的数量。
4.3 中水、雨水的再利用
雨水重复利用是一项重要项目,需要国家高度重视,雨水回收重复利用可以解决燃眉之急,他不但节约环保,也可以降低居民的生活成本,所以大力宣导雨水重复利用,所以进行雨水重复利用需要先将雨水进行收集,然后在进行雨水净化,雨水并不是很多也不能进行引用,但是雨水在绿化、洗厕方面还是效果明显,雨水不但起到绿化效果也可以节约成本。
4.4 采用节水设备
国家快速发展,人们对环保意识也逐步提高,现在越来越多的新型绿色节能产品增多,很多现代化产品已经广泛使用,这些新型绿色产品更加符合现代化民用建筑猫仔队给排水节能技术上更加前进一步,通过采用新型节水装置可以有效减少水资源浪费,完善节水设备才是目前当务之急,各个单位将节水概念整合,达到最终目标。
5、结束语
总而言之,节能给排水建筑工程是节能与建筑工程的一个综合,因此也把两者各自的优点结合在了一起,对房屋建造更具有实用价值和安全价值,因节能给排水建筑工程之所以具有一定的稳定性和优越性,是由于其具有一定特性、节约和服务较好特征。随着我国科学技术的持续发展,节能给排水建筑工程施工质量也将有所提高,所以节能给排水建筑工程技术是现代城市建筑中应用最广泛的一种技术,其能提高整个建筑的质量,也能保证施工人员与建筑的安全性,同时也能满足业主对建筑的各种需求。但是随着节能给排水建筑工程在城市的广泛使用,其将得到日益发展和完善,从而促进节能给排水建筑工程的进一步发展。建筑节能施工控制至关重要,只要从健全管理制度、加强人员素质管理、完善给排水系统设计、提高材料品质、合理使用节能新技术,就能达到建筑节能施工管理目标。
参考文献
1、建筑给水排水的节能设计概述
在我国,建筑能耗占总能耗的27%以上,而且还在以每年1个百分点的速度增加。正因如此,建筑节能成为我国节能减排环节中的重要一环,也是我国今后经济发展中所要坚持的一个重要国策。
所谓建筑给水排水的节能就是在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行建筑节能标准,采用节能型的建筑技术、工艺、设备、材料和产品,提高系统效率和保温隔热性能,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证建筑物给排水功能和环境质量的前提下,减少给水排水系统的能耗。建筑给水排水的能耗虽然在建筑能耗中所占的比例不大,但降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于节约用水、改善设计系统的效率与保护环境。因此,重视建筑给排水的节能设计,对研究解决建筑节能将有着积极的作用和意义。
2、建筑给排水节能设计的主要依据
在我们日常建筑给排水的设计过程中,建筑节能设计标准是主要的设计依据,同时依据的还有《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003、《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95、《建筑给水排水与采暖工程施工质量验收规程》GB50242-2002、《污水再生利用工程设计规范》GB50335-2002、《建筑中水设计规范》GB50336-2002、《节水型生活用水器具》CJ164-2002等。根据地区不同又有相应的地区设计标准,以天津为例就有《天津市公共建筑节能设计标准》DB29-153-2010(备案号J10633-2010)、《天津市居住建筑节能设计标准》DB29-1-2010(备案号J10409-2010)、《天津市二次供水工程技术标准》(DB29-69-2008)、《天津市再生水设计规范》(DB29-167-2007)、《天津市管网迭压供水技术规程》(DB/T29-173-2007)等,这些法规、规范、标准是实现建筑节能目标的基本要求,其中强制性条文严格规定了主要节能措施及设计参数取值范围,其综合考虑了经济和社会效益等各方面的要求,所以我们在设计中必须严格执行。
3、设计中的主要节能措施
首先,对于建筑的给水设计,应该科学合理的确定给水系统,必须因地制宜,按照实际情况选用适合的供水系统。在确定建筑物用水量时应严格按照《建筑给水排水设计规范》中的生活用水量定额标准,同时还应考虑到实际用水情况来确定用水量定额,并非选用越大越好,从而造成供水用能浪费。尽管每个地区市政供水管网压力可能有所不同,但一般均可以提供三层以内的用水压力,而对于如今越来越多的高层建筑乃至超高层建筑,就必须采用加压供水的方式提供用水了,对此,设计时就必须充分利用市政管网的压力,合理进行竖向分区,采用并联给水泵分区,尽量减少减压阀的设置,这样采用分区供水方式,可以有效减少二次加压的能量消耗,也可以避免低楼层管网压力过高的问题。如今在新型建筑的建筑给水设计中,无负压变频供水设备已被广泛采用,这种技术可以充分利用市政给水管网压力,从而很大程度上减少了用能的浪费,可以说是目前可选用的最佳方案,因为它不但比二次供水方式能耗更小,同时更解决了二次污染问题。
其次,合理设计热水系统。设计中合理确定热水用水量定额、耗水量、耗热量、供水水温、水质等热水系统的基本设计参数,优先考虑采用同程回水的给水方式,尽量采用机械循环,以缩短热水的给水时间。
第三,新型的节水卫生器具的推广使用是开源节流的重要措施之一,也成为我们在设计过程中选用设备时的首选。它可以有效的减少水的消耗量,一定程度上也可有效降低供水能耗,如果设计中广泛采用新型节水龙头、红外线感应龙头、节水型马桶等,便能使新建全装修住宅可以全面使用节水卫生器具,从而一举达到节水节能的目的。
第四,设计中可采用清洁能源替代高耗能有污染的传统能源。太阳能热水器由于使用简便安全,无需燃料及电力,运行费用低,使用寿命长,无污染,如今被广泛应用,所以在住宅的给排水设计时可以先征求开发商的意见,如若同意可预留安装热水供应设施的条件,还应考虑家用热水器的安装位置及冷热水管道布置,管道可敷设在管道井内,这样既达到了美观,也可以有效降低能耗损失。
最后,在建筑的排水设计时应尽量采用重力排水的方式。污废水管道的敷设应就近排放,并应避免压力提升。有条件的情况下可设置中水回用系统,对雨水也要进行必要的收集和综合利用。
4、其他措施
建筑给排水设计中还有很多其他的措施,比如设置建筑给排水自动化的监控和计量,使用国家建设行政主管部门制定并公布的建筑节能新材料、新产品,禁止使用能耗高的技术以及选用淘汰产品。
5、结束语
尽管建筑给排水在节能总量上有一定的局限性,但作为一名建筑给排水设计人员,在当今全民倡导节能减排的时代背景下,更应该积极主动的从工作中去学习、研究和总结,以便在设计中可以更好的做到绿色节能设计,为建筑节能降耗做出自己力所能及的贡献。
参考文献
1 王增长主编.建筑给水排水工程.第四版.中国建筑工业出版社
2 高明远,岳秀萍.建筑给排水工程学[M] .北京:中国建筑工业出版社.2002.
中图分类号: TE08文献标识码: A
1技术评价
技术评价工作从纵的方向看,可以分为国家级技术评价和企业级技术评价两个层次。国家级技术评价主要是从宏观角度研究技术与经济、社会、环境生态等多方面相互作用的正负效果它侧重研究科学技术多方面的影响,预测对社会未来发展的作用,探讨如何控制和引导技术向更好地为人类造福的方向发展,同时避免其可能带来的危害。企业级技术评价更重视提高研究开发的效率,强调在较短的期限内,以较小的代价取得较显著的研究开发效果。而建筑节能技术的选择评价则是介于两个层面之间的,是以技术的应用为目的的综合评价。
技术评价的步骤包括选择价值标准、确定评价内容、建立评价指标体系、选择评价方法,而这四步都是由评价的目的决定的,评价的目的不同,评价的内容、方法就不同。常用的评价方法有①专家评审法、德尔非法;②技术经济评价法:费用——效益分析法、指标公式法、投资回收期法、内部收益率法、净现值法;③OR评价法:模拟法、线性规划法、动态规划法、相关树法;④综合评分法:AHP法、交叉影响矩阵法、网络图法等多种方法。对于建筑节能技术的评价,要从节能技术在技术可操作性、节约资源、减少环境污染、投入资金等多方面的效果进行综合评价,为建筑节能技术选择提供可靠的判断依据。
2建筑节能技术评价的基本原则
建筑节能技术评价是节能主体选择合适的节能技术的重要保障,也是政府制定建筑节能技术政策的基础,更是促进社会可持续性发展的根本途径。建筑节能技术评价不仅仅是对建筑节能技术本身的检验,更包含了经济、社会、环境、能源等评价标准,应用科学的评价方法,对各种节能技术进行全面而系统的评价。因此,为了保证评价结果的可靠性和适用性,建筑节能技术评价须遵从以下基本原则:
(l)系统性原则
所谓“系统”是指由两个或两个以上相互联系、相互作用因素按一定规则所组成的,为实现一个共同目标而存在的有机整体。建筑节能是一个复杂的系统工程,宏观上,它与地区的技术、文化、社会经济发展息息相关;微观上,建筑节能与建筑设计方案、建筑材料、人们的生活习惯和质量要求、能源利用、气候、环境政策法规等诸多因素相关,是一项全方位的、综合性的系统工程。要以系统的思维来考虑建筑节能技术带来的影响,从多个方面去推进建筑节能。
(2)动态性原则
建筑物所处的法律法规环境、国家政策环境、社会经济及市场环境、技术发展环境等从各个方面对建筑节能技术选择产生影响,因此建筑节能技术的选择评价必须坚持动态性原则,随社会发展变化,不断地修改补充评价指标体系,以动态发展的观点来评价选择建筑节能技术。
(3)客观性原则
建筑节能技术的选择评价必须实事求是,据实比较、据理论证,评价所用的数据资料应尽可能真实可靠,评价过程中的判断应尽可能客观公正。
(4)技术与经济的统一原则
正确进行技术评价,必须对建筑节能技术进行详细的了解,掌握其技术特点及全面的技术经济数据,为技术与经济的统一提供科学依据。建筑节能技术的采用不应为追求先进而先进,要综合考虑技术系统的整体效益。
3建筑节能技术评价的影响因素
建筑节能适用技术内涵丰富,种类繁多,节能主体在引进、开发和选择建筑节能技术来达到节能目标的时候,要加强技术研究的深度,对技术所需资源、技术应用条件与过程、技术实施效果、技术应用风险等进行全面细致的分析,保证技术实施的效果,降低技术风险。只有当节能技术的各项评价指标都达到预期的目标时,才会对节能技术进行选择和推广。建筑节能技术评价的影响因素主要有以下几方面:
(l)技术本身
技术的影响主要体现在先进性、成熟性、配套性。节能主体在选择新技术时,首先从项目的节能目标出发,选择可以实现节能目标的技术。同时,这个建设目标的实现是采用旧有技术无法实现或者很难实现或者资源投入过多才能实现的,而先进技术可以以较少的资源投入而实现。此外,节能技术的应用,需要有很多的配套技术和设备,技术的选择应尽量考虑和旧有技术的相关性,相关性越大技术使用人员掌握技术的时间就越短,技术应用成功的可能性就越大。
一项新技术,可能存在技术效果不稳定,技术不配套、技术依托单位推广能力不强等多种因素从而造成技术使用上的风险,而技术的使用方为了避免风险,往往会选择一些比较成熟、风险小的技术,所以只有新技术的风险性在可以接受的范围内时,节能主体才有可能采用该技术。
(2)环境效益
环境效益是指人类活动所引起的环境质量的变化。环境效益涉及很多项内容,需要利用很多项指标才能反映出环境质量的变化,同时由于环境效益的滞后性,使得我们很难准确计量环境效益。节能是为了从根本上减少经济活动对生存环境的影响,建筑节能技术的研究不仅仅从经济效益角度考虑来节约能耗,要更多的考虑到环境效益。把微观效益与宏观效益相结合,也要处理好眼前的经济利益与长远环境效益的关系。
(3)社会效益
社会效益是指在项目全寿命过程中,人类活动所产生的社会效果。社会效益是从社会角度来评价人类活动的成果。节能技术的社会效益是对就业率、生活水平、文化的提高程度。
4建筑节能技术评价指标体系设计原则
指标体系要充分反映节能主体在建筑节能技术选择中的职责。在建立建筑节能技术选择评价指标体系时,要遵守以下的原则:
(1)科学性原则
指标选择是否科学合理直接关系到评价质量的准确性。指标选择要有代表性、完整性和系统性,应以生命周期评价理论和环境经济学为基础,要有一定的专业知识,对节能技术进行深入的了解,并结合评价方法进行调整。评价指标的定义要准确、规范,防止发生歧义,定性、定量分析相结合,通过综合考核评价,提高评价结果的可靠性。
(2)针对性
节能技术具有多样性,技术选择的方式有多种,每一种方式涉及到的因素互不相同,因此,指标的设计即要体现备选技术方案的共同点,也要服务于侧重点不同的技术方案。
(3)综合择重原则
由于建筑节能技术的多样性和复杂性,节能技术效果的影响因素很多,我们不可能对每一项技术进行评价并得出结论。但是,可以建立一个相对稳定的评价指标体系,一方面要全面反应技术的整体性能和综合情况,另一方面评价指标要有明确的代表性、重要性。应注意使指标体系层次结构合理、协调一致,既能反映节能的直接经济效果,又要反映节能的间接社会效果和环境效果。
(4)可操作性原则
建立评价指标体系的目的是为节能主体的建设项目节能技术选择工作提供支持与帮助。由于参与评价人员技术等各方面的差异,可能会在评价过程中出现一定的误差,造成评价的错误。因此指标设计既要符合理论要求,又要力求简便、明了,计算需要的信息资料易于收集,便于利用现有的数据资料,有实际操作的可行性。
(5)可比性原则
技术选择评价是根据系统的整体属性和效果的比较进行排序,可比性越强,评价结果的可信度越大。评价指标和评价标准的制定要符合客观实际,便于比较。指标间要避免显见的包含关系,隐含的相关关系也要以适当的方法加以消除。不同量纲的指标应该按特定的规则作标准化处理,化为无量纲指标,便于整体综合评价。指标处理中要保持同趋势化,以保证指标间的可比性。
参考文献:
Abstract: with the height of the development of modern society, human life, all aspects of energy has tremendous demand, because conventional energy non-renewable and geographic distribution and lead to global energy competition becomes increasingly intensified, which require us in all sectors to energy saving measures, reduce energy consumption, especially important in the construction industry. In recent years, due to the practical needs of the energy conservation of the building and the rapid development, promote the building each a fields of development, building design and development of energy saving in the show vigorous vitality, new technology emerge in endlessly, the new products are continuously emerging. This paper describes this building energy of the architecture design of the building industry deep low carbon and energy saving has become the focus in the field of building key, and the key to building energy efficiency design. This paper discusses the design of building energy-saving method, this paper analyzes the general planning stage in the building and single building design phase of the energy-saving design, at last, the paper introduces the solar energy conservation of the building in the role of. The paper analyzes the whole process of building energy saving design. In order to reduce construction resources and achieve the sustainable development of society and economy.
Keywords: architectural design; Energy saving technology; solar
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
随着中国经济的高速发展,中国工业进入了工业化中期,即重工业化阶段,但是高消耗、高污染、低效率的粗放型扩张和外延为主的经济增长模式没有改变,经济增长对能源需求明显提高。经济的发展又大大促进了中国城市化的进程,居民收入的快速增加,居民消费结构性升级,房屋和汽车消费高速增长,房地产和汽车工业空前繁荣。中国能源的短缺亦
日益严重,能源已成为中国经济可持续发展的命脉。因此,节能减排必将是中国可持续发展的工作重点,建筑节能又是重中之重。 建筑节能技术可以在对建筑物的特性进行全面模拟和分析的基础上,对建筑的能量消耗 室内物理环境节能技术建筑材料的选用保温设计窗墙比风环境设计采光日照遮阳噪声与污染绿化空调与通风系统等诸多方面进行分析,模拟出结果,然后将该结果用于设计中建筑节能技术是我国十五重点发展的技术,在建筑界有着十分巨大的应用前景。该技术具有国内领先水平,曾应用于2008年奥运会奥运村和体育场馆的各项建筑的分析,以满足“绿色奥运,科技奥运,人文奥运”对各项建筑物的要求。建筑节能技术运用于建筑领域,该技术是和建筑师一起进行建筑设计,或是建筑设计已经完成,对该设计进行建筑节能和建筑性能评估的技术运用计算机软件对建筑设计图进行各项评估由于国家对节能的重视,以及国家已经颁布智能建筑和绿色建筑的技术导则,因此,建筑节能的设计是当前必须要完成的工作。建筑节能的现实需要建筑设计的观念和设计方法进行变革,从建筑功能和价值形成的初期保证建筑节能目标的实现。
1建筑规划节能设计
建筑的规划节能设计应从建设选址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑问距等方而进行深入研究,通过建筑的规划布局对自然因素等进行充分利用与改造,形成良好的居住条件,并有利于建筑的节能。
1.1建筑选址
选址的节能问题要符合自然规律,尽量利用自然环境来创造适合人类生存的条件。总体来说,建筑选址需争取日照,避风建宅。
1.1.1争取日照
争取日照包括争取日照时数、日照量和日照质量三个方面。建筑基地宜选在向阳的地段上,为争取日照创造先决条件:依据各地最佳建筑朝向范围合理选择建筑朝向,以争取更多日照;选择满足要求的日照间距。应依据所处地理纬度、城市环境条件等确定日照间距标准:合理布局建筑楼群。建筑楼群的不同建筑的形状、布置走向产生不同的阴影区,纬度越高,阴影区范围越大,应采取不同布局规则以争取日照。
1.1.2避风建宅
冷风渗透和风压均对建筑物的保温造成不利影响,建筑应该尽量选择避风基址建造,采用错列式布局避免“风影效应”。主要避风措施有:利用建筑物。建筑物的恰当布置(如紧凑布局、建筑组合)能够降低风速,减少建筑物的热损失;设置风障。设置防风墙、板、防风林带等可有效实现对建筑物挡风避风作用:避开不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置,实现建筑群的避风节能。
1.2建筑布局
建筑群的布局影响建筑的节能。应合理规划和组合建筑物。住宅群的形状和道路的不同走向对风向和风速有明显的影响,住宅群和道路问的管状气流很难穿越建筑物,必须适当布置建筑物,使住宅高层、低层错落排列,形成自然通风和口照。并利用道路和植被,冬季避免冷风渗透,减少热损失,节省能耗;夏季则形成穿堂风,达到自然通风和降温,实现建筑物的有效节能。
1.3建筑朝向
建筑朝向对其能耗具有显著影响。朝向范围是日照和通风两个主要因素共同作用的结果,应综合考虑上述两种因素确定建筑物个体以及建筑群的朝向。朝向选择需满足以下要求:夏季尽量减少太阳直射室内及居室外墙面:冬季具有适量和一定质最的日光照入室内;夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭,以使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。确定住宅朝向范围后,再根据季风主导方向进行朝向的调节,以获得良好的夏季穿堂风。影响住宅朝向的因素很多,如地理纬度、地段环境、地区气候特征以及建筑用地状况等。应充分考虑各种因素,确定最佳的建筑朝向。
1.4建筑间距
建筑间距的确定主要是由日照和通风决定的。一般居住建筑要求夏季避免日晒,冬季保证充分阳光照射,因此选择日照时间时,通常取冬至中午前后2h日照为下限,再根据实际情况加以调整,从而保证住宅室内具有一定的日照量,进而确定建筑的最小间距,并结合其他条件来综合考虑住宅群的布置。
建筑间距直接影响着风向和漩涡风的产生及正负风压值的大小。建筑物越长、越高、进深越小,其背风面产生的涡流区越大,流场越紊乱,对减少风速、风压有利。因此,应根据地区的主导风向设计合理的间距,为、以保证建筑组织良好的自然通风。
2建筑单体节能设计
2.1自然通风节能设计
自然通风能够降低室内温度,节约能源。同时有效的自然通风能够带走室内异味,选择合适的建筑朝向及排列方式,使房屋迎向夏季主导风从低到高依次布置。建筑间距愈大,自然通风效果愈好。考虑建筑用地的节约,房屋间距不可太人。一般在满足日照的要求下就能满足通风的要求。进行单体设计时,门窗的合理设置可有效对调节室内通风。如将房屋前后门窗设计成对开时,可形成穿堂风。
2.2平面节能设计
合理的平面设计能够显著节约建筑能耗。在平面设计中,夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。住宅房问进深决定着穿堂风的形成和效果,一般房间进深不大于15m,但可适当增加套型进深,以便在限定的建筑面宽内增加建筑面积。建筑平面的巧妙布局也能获得显著的节能效果,如将楼梯、辅助用房等布置在建筑外层或西侧,可有效阻挡日射;阳台的设计能够实现夏季遮阳和通风的作用:封闭阳台既可保证冬季室内热量散失缓慢,又可节约夏季空调冷量等;阳光间的设计能够降低建筑能耗,而且与之相连的房间可以减少热量损失以及制冷需耗;平面突出部位的合理设置对引导自然通风和遮阳亦有明显的效果。
2.3立面节能设计
根据当地气候状况改变墙体的角度,可以提高建筑对环境气候的适应性以及最大限度的利用自然资源。如内倾斜南墙屋面和层层退台可以获得更大的阳光照射面;外倾斜南墙屋面和层层出挑可以获得更大遮阳面:适度内倾斜北向墙面以及屋顶,可减少冬季风的风压,以降低围护结构的热渗透;西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热,若在墙面和植物之间设置通风构架,则能够加强西墙的散热性能等。
2.4遮阳节能设计
适当的遮阳措施可减少不必要的夏季太阳辐射热,有效降低空调负荷,减小建筑
物的能耗。外遮阳足最有效的遮阳设施,它直接将太阳辐射热量遮挡于室外。主要遮阳
措施有:藤蔓植物、深凹窗、外廊、阳台、遮阳板等遮阳措施;热反射窗帘、选择性透
光遮阳、可手动调节的遮阳百叶等。现代化自动控制的智能化遮阳设施可在无人的情况下,根据室内外温度等参数自动调节,以降低太阳辐射的影响,节约能源。
2.5门窗节能设计
门窗是建筑能耗的最火因素,由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的50%~60%,增大窗户面积可增多太阳能,但是窗户传热系数比其他护结构大,窗户面积增大则会引起更多的能量消耗,因此必须将窗墙比控制在合适的范围内,在满足基本采光和通风的前提下,尽量缩小窗墙比。门窗材料和密闭性对室内温度变化起着一定的作用。设计中应采用密闭性良好的门窗,通过改进门窗结构、采用中空玻璃窗、双层真空玻璃窗等目前市而上的保温性能好的窗户,提高门窗气密性,防止空气对流传热,以节约建筑能源。
3结语
综上所述,建筑节能是一个综合的、复杂的系统工程.随着社会的发展,在节能要求越来越高的情况下,单方面的建筑节能已无法满足要求,这就要求从建筑物的设计开始,到建筑节能材料的选用,再到可再生资源的利用逐一对节能指标进行考核,这样我国的建筑节能才能迈上一个新的台阶。
参考文献:
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