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节能设计范文精选

节能设计

节能设计范文第1篇

【关键词】绿色节能设计;绿色建筑;节能建筑;环境设计

前言

近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到,目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。

一、内保温复合节能墙体组成及应用

复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。

1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。

2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。

3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。

4.保护层:主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑,宜选用A级无机防火板为保护层材料。

5.饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。

结合各地的气候和地理(教学案例,试卷,课件,教案)环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体内保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。

二、屋面空间绿化

屋面空间绿化指利用绿色植物具有的光合作用能力,在不同的地区,针对太阳辐射的差异,选择不同品种的植物进行屋面种植。绿色植物的种植不仅可以避免太阳光直接照射屋面,而且由于植物本身对太阳光的吸收利用、转化和蒸腾作用,大大降低了屋顶的室外综合温度。同时利用植物培植基质材料的热阻与热惰性,可以降低内表面温度,从而减轻了对顶楼的热传导。有资料显示,种植屋面的内表面温度比其他屋面低2.8℃-7.7℃。在炎热的夏季,从屋面进入室内的热量占总围护结构的热量的70%以上,实施绿化的屋面外表面最高温度可以比不绿化的屋面外表面最高温度低20℃以上。同时,屋面绿化若在城市中大量应用,可以使整个城市成为高低错落的大花园,降低噪声,提高节能率,改善生态环境。

屋面绿化最主要的技术问题是荷载、防水、透气等,应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求制定出种植植物种类及配套设施,其典型构造做法见图1。针对屋面绿化荷重较地面绿化小的特点,宜采用轻质材料作为种植土,目前一般采用草炭腐殖土、珍珠岩、蛭石等。覆土层厚度必须严格按照设计执行,种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重,防止覆土荷重超过允许值使屋面钢筋混凝土板产生塑性变形裂缝,从而造成渗漏。由于屋面绿化的特殊性,种植层的厚度受到限制,植物的配植要求以耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠且浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜,如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。还要注意保护屋面防水层,一是选择根系不发达的植物;二是选择耐根系穿刺的防水层,如铝合金卷材高密度聚乙烯土工膜等。同时防水层应上翻超过土层15cm以上,且屋面应形成适当的坡度,以利于及时排除积水。高大的树木和水池等集中荷载应放在柱子或承重墙的位置上,有利于荷载的直接传递。有人认为屋面绿化会对抗渗防漏不利,实际上这种看法有失偏颇。因为土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用;同时,覆土种植后,屋面可以免受夏季阳光的暴晒从而显著降低屋面温度,避免和减缓刚性防水层干缩开裂、柔性防水层和涂膜防水层老化。因此,只要处理得当,屋面绿化不仅不会对屋面的抗渗防漏造成不利,反而会承担起保护屋面防水层、延长其使用寿命和增强屋面防水性能的作用。

三、探寻节能的绿色建筑材料

建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性,对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层,以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果,但各种高效保温材料价格不菲,而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此,建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗,还应当从整体系统的观念出发,关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发,建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能,其加工生产过程也应当简单易行,节省能源。位于美国加州霍普兰德山谷中的太阳生活中心(RealGoodsSolarLivingCenter,Hopland,California)创造性地利用稻草垛作为墙体材料。其具体做法是先将稻草加压打捆,再把它们砌成墙体,然后在墙体上喷涂一种8~10cm的土质护面灰来代替水泥砂浆。完成后的墙体不但具有良好的保温隔热性能,而且兼有较强的防火性,并且无毒无害。无独有偶,美国建筑师塞缪尔·默克比(SamuelMockbee)设计的布赖恩特(Bryant)住宅也采用了类似的墙体做法,只是具体构造略有不同。需要指出的是,这栋面积为79m2的住宅是建筑师无偿为美国阿拉巴马州黑尔县的一对贫困黑人夫妇而设计的,项目经费全部靠募捐筹集,十分有限。建成后的布赖恩特住宅在各方面都达到了设计要求,并深受使用者的喜爱,他们给

这座房子起了一个有趣的绰号——“干草捆住宅”。

实践表明,这种使用农业副产品作为建材的方法可以使多方受益:农民因出卖稻草获利,建造方可以减少材料造价,节省建材能源开支,燃烧秸秆所产生的温室气体也大大减少。由此可见,创造性地采用新型建材往往可以变废为宝,减少污染和能源浪费,从而达到一举多得的效果。新型建材的思路可以是废物的升级利用,当然也可以是科学(教学案例,试卷,课件,教案)上的合成,但如果加工处理过程中的能源消耗过大,或工艺过于复杂,也会得不偿失,这一点应当引起注意。

四、充分利用太阳能资源

太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展,产品的生产研发技术日臻成熟,越来越受到消费者的青睐。另外,从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看,太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。

五、小区总平面的环境设计

经验表明,建筑单体的居住舒适度和建筑的环境有很大的关系。位于城市中心区的居住小区由于周围楼房林立,加之中心区的地价高,开发商为了保证必要的利润,小区内建筑的密度也大,因而我市中心区的几个居住小区,与城市边缘区的几个居住小区比较,夏季不仅室外气温要高(1℃~2℃)而且无风闷热。即使是同在市中心区,对环境设计的重视程度不同也可造成居住环境的差别,例如,某小区,虽也位于市中心区,但在拆迁征地时,对原有树木进行了保护,并在规划时合理保留了许多水面(该处原有许多水塘),小区建成后,很多保留的参天古树,起到了很好的遮阳效果。一株上百年的大树的树冠比面积百倍于其他开发区新栽小树。

六、总结

当今在世界范围内,以大量消耗原材料和能源为特征的传统经济正在逐渐失去昔日的荣耀,由资源依赖型转向创新驱动型,真正实现经济增长方式的转变,已成为正处于快速城镇化、工业化和机动化的中国经济发展面临的非常迫切的重大战略选择。而建筑作为一个完整的系统,如何实现高效率地利用资源,最低限度造成对环境的影响是节约能源的重要环节。总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。有效地节约土地和能源,是中国可持续发展的战略。将建筑热工技术与恰当应用新材料、新构造相结合,搞好节能建筑设计和施工,促进建筑节能和利用自然能的进一步发展和建筑热功能的进一步改善,是我国建筑工作者进人21世纪的重要任务。

【参考文献】

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节能设计范文第2篇

关键字:住宅建筑构造设计地域技术节能

上个世纪全球的建设量等于之前人类所有建设的总和,当然这源于社会的发展,科技的进步,是人类文明程度的体现。然而,有限能源已逐步的枯竭,自然资源破坏性的利用,自然环境日益恶化,城市的建设和建筑的发展不断的面临各种各样的问题。必须以“可持续发展”的角度去审视我们的建筑设计,从根本上降低建筑能耗。另外,还必须适应社会的发展,满足消费者的需求,提高室内舒适度,减少空调设备。通过对生物气候地方主义理论及一些国外新气候建筑的介绍与研究,探索适合长江长下游地区建筑的设计原理。

1长江中下游地区气候特征

长江中下游地区地理纬度大致在北纬30°~32°,属于气候过渡地区,这一地区的气候特点夏季气温较高,持续时间长达3~4个月,太阳辐射强度大;冬季较冷,时间长达2~3个月,相对湿度较大,季节风旺盛。该地区住宅建筑的保温隔热还没有一个可参考的理论依据,住宅室内热环境质量普遍较差,冬季室内阴冷潮湿,最冷月份室内平均气温只有4~6℃;夏季闷热,最热月份室内气温高达32℃左右,特别是在顶层及西晒房间显得十分闷热难受。这样大量的空调设备涌入居民区,由于缺乏总体部署,没有从改善建筑热工入手,热环境改善十分有限,能源使用效率低,造成大气环境污染。因此,改善该地区的室内环境已刻不容缓。

在正常情况下,相同体积、相同材质、相同质量的物体,在同一环境条件下,所吸收的太阳辐射热相等,其根本的区别只在于热量在形体中分布情况。

其实建筑隔热就是尽可能的将太阳辐射热阻隔在建筑之外,使室内具有舒适的环境,这就要对建筑的外环境进行分析研究。建筑并不同于一般的形体,它已经有一个普通的形体转化为了有生命力的空间形态,需要有采光与通风,这就必然需要有门窗,而太阳热辐射就会通过门窗传入室内,怎样既保证室内采光通风,又能够尽可能的有效阻止热辐射。这就需要在设计中就必须知道该地区一年四季太阳的运行规律,分析该地区生物气候特征,采用合适的建筑造型,以及建筑朝向,并采取有效的建筑遮阳措施。

2生物气候地方主义理论

气候和地域是紧密相连的两个概念,从上个世纪二三十年代就开始对建筑与气候、建筑与地域关系的研究。随着科技的进步,研究的不断深入,建筑节能也取得了一定的成效。

1963年,V·奥戈雅所著的《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究》,概括了60年代以前的建筑设计与气候、地域关系研究的各种成果,提出“生物气候地方主义”的设计理论,将满足人体的生物舒适感觉(冷、热、干、湿等)作为设计的出发点,注重研究气候、地域和人体生物感觉之间的关系,认为建筑设计应遵循气候→生物→技术→建筑的过程,分别是:①调研设计地段的各种气候条件;②评价每个气候条件对人体生物舒适感的影响;③采取技术手段解决气候与人体舒适之间的矛盾;④结合特定地段,区分各条件的重要程度,采取相应的技术手段进行建筑设计,寻求最优化的设计方案。

生物气候地方主义理论较大地影响了以后的建筑设计,例如70年代德国适应气候节能建筑研究。印度的柯里亚提出了“形式追随气候的设计方法论。从生物气候学角度出发,结合地域气候条件进行设计设计者用来表达地方主义文化特征的重要手段,也是为了满足当前社会发展需求。

长江中下游地区住宅建筑设计中的地域技术

为适应长江中下游地区的气候特征,必然要产生一系列适应性的空间形态。

围护结构的隔热性能

在自然通风的情况下,要使室内气温低于室外气温的有效方法是加强外墙及窗户的隔热性能。根据建筑的隔热机理,太阳辐射投射到建筑外表面时一部分立刻被反射出去,另一部分被吸收。被建筑外表面吸收的热量一部分向室内传递,另一部分以长波辐射和空气对流的形式向室外散发。

投射到建筑外表的太阳辐射最终散发到室内和室外。显然,散发到室外的热量越多,传递到的热量就越少。因此增大建筑外表的反射有利于减少传向室内的热量。因此对于夏季高温时间长的长江中下游地区建筑外墙体通常采用白色粉刷或浅色饰面来达到外墙反射隔热的效果。从图上还可以看到,最终要使得传向室内的热量少还应该减少建筑护结构的传热系数,即在护结构中设置隔热层,隔离室外热量向室内传递,这样一来建筑外表吸收的热量将大量聚集在外表面,促使建筑外表面温度升高,进一步提高了建筑外表面与环境之间的温差,有利于向室外散热。这种隔热方式也称为升温隔热。反射隔热和升温隔热的结果都是把投射到建筑外表的太阳辐射热转移到建筑的外部环境中去。

窗户的隔热性能问题一直是护结构设计中最为重要的一个因素主要是怎样改善及防止空气渗透。对于长江中下游地区而言,要解决的是窗户隔热的问题。在夏季满足自然采光的同时,能够尽可能的使阳光滞留在户外,目前最常用的方法是采用双层玻璃窗,使用中空、隔热和反射玻璃等,但空气间层一般只在20mm左右,并不能有效的达到隔热的目的,要达到40mm才有一定的效果,这就使得空气间层的压力变得更小,采用的玻璃就必须有更大的强度,这就势必提高造价。如果在空气间层填充反光材料,会达到更好的效果。

3.2建筑布局

在长江中下游地区,为舒缓夏季酷热的气温。建筑的总体布局上就应该紧密的围绕这一问题展开。在建筑的布局上应舒展开敞,有较大的窗洞开口,有利于自然通风。采用较深的门廊和遮阳板有助于导风与降温。一种有效的方式就是在室内设置“风道”以组织穿堂风,“风道”应有足够的宽度以保证空气流通,“风道”两端还可以设置篷或门廊以起到导风、遮雨、遮阳作用。

3.3内部空间的组织与划分

在该地区的建筑有一个显著的特点,开敞的平面形式,类似于现代建筑中的“流动空间”,但功能更加综合。因而,在该地区内较为理想的建筑布局形式:有一个长行的平面和带坡顶的剖面,所有房间都有直接的通风采光;建筑四周都有阳台、百叶遮阳板或外廊。传统建筑中有许多这种布局形式,但在大量多层及高层单元住宅中,由于密度及容积率的要求,现代住宅往往有较大的进深,因此就必须保证使一套住房内不同方位的房屋之间有流畅的气流,形成穿堂风。

随着社会的发展和人民生活水平的日益提高,人民群众对住宅建筑的各个方面的要求越来越高,对生活的空间环境更加的重视,住宅设计中的“大厅小卧”的概念为适应现代住宅观的变化应运而生,它反映了住宅建筑的发展趋势,是住宅设计进步的一个象征。

“大厅小卧”属建筑设计中空间组合、功能分区和面积分配的问题。应注重厅卧之间面积分配的辩证关系,强调建筑设计手段在“大厅小卧”设计中的相关问题,以便保证“大厅小卧”住宅有良好的空间环境和使用效果,并使其有一定的超强意识。

以上建筑中面对地域自然和气候条件的营造,历经岁月的锤炼而形成的地域技术,是一种质朴、广义的生态设计。其中所体现的“因地制宜”的原则及采用生态设计手段创造环境微气候的思想,是设计中的重要手段。

构造设计学在长江中下游地区住宅建筑设计中的运用

根据不同的地域气候特征,构建一套相应的建筑构造设计,是建筑领域在不断追求的目标。其基本的思想是:不依赖耗能设备,而在建筑形式、空间布局和构造上采取措施,以改善建筑环境,实现微气候建构。

印度建筑师柯里亚的作品对该设计思想作了有利的注释。为解决干热气候的建筑和通风,柯里亚提出了“开敞空间”和“管式住宅”

前者体现了有影阴的户外或半户外空间更适合于干热地区公共活动的信念;后者把烟囱抽风原理应用于剖面设计中,在底层高密度的住宅群体中,既可创造小型化的阴影户外空间,又有效的解决了室内空气流通问题,并直接产生了直接反映气候特征的建筑形象。

根据冬季与夏季太阳的不同高度角来制定有效的利用阳光和遮阳措施。在住宅建筑中设置阳光间和中心温室,冬季阳光间和中心温室可以充分吸收太阳辐射热量,为住宅提供一定的热量,此时将遮阳百叶拉起,通风屋顶进风口和出风口封闭。

夏季阳光间和中心温室的百叶都是开放的可以遮挡阳光,双层屋顶的进风口和出风口的百叶在夜间和白天某些时刻是开启的,以带走空气间层中受热的空气避免室内温度过高。

夏季白天阳光底部和顶端的窗户,以及中心温室的顶端窗户是开启的,利用通风带走其中的热量,夜间,开启通风塔顶端的百叶,利用热压效应促进住宅通风,以冷却建筑构件,改善室内白天的热工环境,此外,利用地下风管系统,冷却室外空气,并将其导入中心庭院。

在长江中下游地区我们可以找到许多类似的建筑形式:干栏式建筑、平台、通风屋面等。这都是劳动人民根据当地的气候特征,所创造出的建筑形态,是一种建筑文化的体现。在建筑设计中应该在气候环境设计上寻找到一种继承文脉的理念思路,因为气候不只是影响建筑的一个自然环境,还与文化息息相关,应该贯彻“形式追随气候的”思想。尽可能的对该地区的建筑文化进行深层次的追求与思考。

具体的方案实例分析

这是苏南地区一住宅小区设计方案,较好的利用地域技术以及建筑构造学,适应长江中下游地区的气候特征,满足建筑节能的设计思想。

特点

·造型简约,经济适用,节能节水。

·斜坡造型减小了建筑体量,尺度亲切宜人,以天井庭院为中心,取得与传统民居的认同感。

·大进深,小开间,合理分户,节约用地。

·日照充足,自然通风,冬暖夏凉,明橱明卫。

·主客分区,食寝分离,动静分区,居寝分离。

·砖混结构,粉煤灰小型砌块,轻质复合建材,造型简约,施工简易。

·生态型住宅,节约能源,冬暖夏凉。

太阳能的利用

·设置太阳能屋面,将太阳能热水器与屋面结合。

·可翻转双层(低辐射膜)透射玻璃顶的内院天井,(冬季)阳光照射墙体储热升温,形成对流,传导室内空气升温改善室内气候。

通风·遮阳

·屋顶植物构架有效遮挡阳光,降低外墙内表面的温度。

·百叶式遮阳构架起降温和导风作用。

·(夏季)开启天井玻璃顶,组织自然通风达到降温和导风作用。

·厨房、厕所中设置通风管道,加强室内气流流动,使厨房、厕所保持负压状态。

5.4隔热保温

·因地制宜,使用轻质保温小型砌块砌筑外墙,外加保温粉刷层。

·屋面南坡斜置花草加强隔热效果,同时可有效降低环境辐射热。

·结合太阳能热水器设置双面屋面,阁楼储水箱起保温隔热作用。

5.5节约用水

·使用节水龙头和坐便器。

·节约并合理利用水源,处理洗浴用水,收集雨水用于灌溉。

结束语

节能设计范文第3篇

关键字:超高层节能设计

超高层建筑在城市节地、提升城市形象、拉动社会投资、扩大旅游和商贸活动等方面有其独特作用,也远非普通建筑可以比拟,因此近年来我国经济实力雄厚的地区竣工、在建和拟建的超高层建筑如雨后春笋,钢结构技术的发展更是助长了建筑超高层化态势,高度超过100米的建筑从1990年代中期的不足200栋一跃发展到目前的近900栋。据中国建筑科学研究院的不完全统计,在1996年底,全国超高层建筑物中高度在200米以上的只有8栋,而到1998年底,全国200米以上的建筑增加到了20栋,最高达420米,其中高度超过300米以上的有深圳地王大厦(325米,世界高楼第十一位)、广州中信广场(322米,世界高楼第十二位)和上海金茂大厦(420.5米,世界高楼第三位)。从目前在建的如广州珠江新城西塔工程(塔身高度432米)、上海环球金融中心工程(建筑主体高度达492米)、广州新电视塔工程(塔身高度454米,总高度610米)等一批工程项目来看,超高层建筑的高度增长还会伴随着结构工程技术的不断进步而不会休止。

但目前国内针对超高层建筑工程所探讨的关键技术问题多是结构的安全,而对于所面临的建筑节能问题研究和技术投入不够。在2005年《公共建筑节能设计标准》颁布之前,包括超高层建筑在内的公共建筑,基本没有开展工程建筑节能的设计和审查,标准颁布之后,尽管一些地区对照建筑节能标准约束了工程设计,但还存在诸如建筑节能模拟优化设计技术障碍、现行建筑节能设计标准约束不及、工程设计依据的节能目标短视等一些关键问题没有得到很好解决。

首先,超高层建筑的建筑节能优化设计技术看,建筑的高度变化导致相关参数的变异,进而影响建筑能耗的变化是一个不争的事实,高度超过100米以上除太阳辐射可以认为基本不变以外,其它的气象参数都会发生很大的变化。通常根据气象观测资料构建的典型气象年数据中,地面风速是取自地面高度10米处,如地面风速为2米/秒时,则在100米的高空风速会依据指数规律提高到3米/秒,若高达400~500米时风速可达到5米/秒以上,温度随高度的变化也会有明显的降低,通常会有每百米高度的温度下降0.6~1.0℃,仅这个变化足可以相当于把建筑物移动了一个2级气候区。而依据国内建筑节能的设计能力来看,大多数设计单位所掌握的用以优化建筑围护结构的建筑能耗模拟软件,都不能反映气象参数沿高度的变化规律,也不能够反映建筑围护结构沿高度变化的表面热交换能力的差别,这就势必无法准确地计算建筑物的能量消耗,更无从谈及科学合理地设计建筑物制冷、空调、配电等一系列设备系统。

其次,建筑节能设计标准所能约束的节能技术还不能够完全适用于超高层建筑,在现行建筑节能设计标准中涉及到遮阳、通风等技术的规定,对超高层建筑无法适用,标准规定的建筑能耗的权衡判断方法也是基于建筑物全楼整体建模的一种评价方法,而受目前能耗模拟工具的计算能力所限,超高层建筑中的计算对象(如房间数量)规模远远超出了软件的计算能力。从根本上说,超高层建筑的节能设计问题,实质是一个在技术上超出了现行国家标准《公共建筑节能设计标准》所能控制的新技术问题,如果草率地执行现行标准,则工程设计的技术依据显然不足。

再次,超高层建筑的节能设计仅仅局限于当前建筑节能50%的目标,不符合国家长远发展要求。应根据当地的技术经济能力,结合国家建筑节能中长期发展规划确定出工程的实际节能能目标(即节能率),只有以此为前提做出的节能设计才能体现行业进步,否则,如此重大工程,在投入使用后的不远将来,必然会面临国家节能规划目标的提高而锒铛沦为不节能建筑。

目前我国超高层建筑的节能问题,已引起了国内外建筑节能界的密切关注,就上述问题而言,仅凭国内建筑设计单位的设计能力也不可能完全解决好,国内的研究力量和设计力量联合攻坚的局面尚未形成,还缺乏政府的政策引导,于是就有大量的外国咨询公司介入国内的重大项目的节能咨询,由于对中国建筑节能标准把握不够,且不了解地区性的气候资源、技术能力、经济水平等,屡屡导致围护结构选型上出现了不切实际的不合国情的错误设计,如在我国南方地区超高层建筑设计时片面推介欧、美等高纬度寒冷地区所流行的双层通风玻璃幕墙系统、外墙外保温系统、智能化内遮阳系统等,如果对此不进行建筑节能的专项技术论证,照搬国外技术必然要存在大量建成后的隐患,那么工程完工之时也就是它们面临节能改造之日,这将在国内乃至国际上对国家的建设形象造成极坏的长期性影响。

节能设计范文第4篇

一、建筑节能设计的理念的重要性

建筑节能是长期的、持续的和发展的动态过程,又是一项系统工程,针对我国建筑节能技术发展的现状,重视建筑节能设计,在建筑设计中遵循节能设计理念对建筑节能的实施和发展具有重要的现实意义。

1.秉承“因地制宜”的节能设计理念

重视当地气候环境因素和资源条件,因地制宜、合理利用,建立寿命周期成本观念,寻求最佳的合理方案,设计满足人们对建筑室内环境需求的绿色节能建筑。

2.建筑护结构的热工设计应适当超前

现行建筑节能设计标准对建筑护结构热工性能的规定性指标实际水平较低,距离舒适性建筑的要求甚远,与发达国家的差距很大。随着我国经济的发展,建筑护结构的热工性能必然会逐步提高,因此建筑护结构的热工设计适当超前是必要的。

3.建筑设计者要有社会责任感

建筑节能是贯彻国家能源节约法和可持续发展战略的大事,由于建筑的使用年限较长,使用期内耗能巨大,建筑设计者实际上承担了一份涉及到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任。

4.重视建筑设计工作者的继续教育

提高设计者的综合素质。由于节能新技术发展很快,涉及许多技术领域,在设计实践中,坚持节能新技术和新方法的学习,完善设计者的综合素质和节能设计水平是实现建筑节能设计目标的基础。

二、建筑节能设计的具体措施

在建筑设计中,秉承节能设计的理念,应用建筑节能设计的方法设计节能的建筑,是设计者必不可少的手段,其中建筑围护结构的节能设计是重中之重。建筑围护结构由窗、墙、屋面和门等构成,是控制建筑能耗的最重要因素。建筑节能设计一般可从以下几方面考虑:

1.建筑体形

在建筑设计中,应对建筑的体形以及建筑群体组合进行合理地设计,以适应不同的气候环境。在同等条件下,体型系数越大,单位面积散热量越大,能耗也就越大。一般建筑物的外形越简单,建筑物体形系数越小,热量交换量亦越少,建筑节能的效果就更好。若建筑的体形系数不满足规范要求,则应对围护结构进行综合判断,提高围护结构的热工设计标准。

2.建筑物的朝向

建筑物的朝向和间距会对建筑物内部采光、得热产生很大影响,因此建筑布局应考虑朝向与节能的因素。坐北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒,降低日射影响,若同时配合以遮阳隔热,效果将更加显著。因此,在设计中根据日照和太阳入射角确定建筑朝向范围后,可进一步根据季风主导方向进行调节,选取合理的朝向,以获得良好的夏季穿堂风,并尽量利用建筑的体形变化做到多利用天然能源。

3.建筑物的平面布置

建筑平面的巧妙布局常能获得较好的节能效果。在住宅平面设计中,夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,利于节能;恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的缺点。

4.建筑物的门窗

建筑物的外门和外窗是冬季冷风侵入、夏季阳光入射的主要通道,其能耗占建筑物总能耗的比例较大。因此,在保证日照、采光、通风、观景等要求的条件下,尽量减小建筑物外门窗洞口的面积,是节能设计中应遵循的原则,采用目前流行的大型落地窗的设计应慎重。

选择节能型门窗也是建筑节能设计的关键。所选择的节能型门窗在抗风压性、气密性、水密性、保温性上必须有严格保证。目前,国内节能型门窗主要以断桥型铝合金隔热门窗和多腔室的PVC塑钢门窗为主,采用双层玻璃、镀膜玻璃、三层玻璃,而以高水密性、气密性的中空玻璃最为节能。

5.建筑物的墙体

墙体是护结构的主体,可采用保温性能好、蓄热能力及强度较低的砌块墙体,也可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。随着建筑节能技术的不断完善和发展,外墙外保温技术逐渐成为建筑墙体保温的主流。外墙外保温是在主体墙结构外侧用粘接材料固定一层保温材料,在保温材料的外侧用玻璃纤维网加强并涂刷粘结胶浆。随着外墙外保温形式的不断完善与发展,目前主要有聚苯板薄抹灰外墙保温,聚苯板现浇混凝土外墙保温、聚苯颗粒浆料外墙保温等几种墙体外保温技术。

6.建筑物的屋顶

受阳光照射的建筑物屋顶,表面温度比其他围护结构高得多。对此,除必须考虑采用高效保温材料作为屋面的保温层措施以外,还可从建筑设计角度考虑,在顶层设置通风隔热层或将顶层作为设备间等,形成二次隔热,减少屋面温度的影响;在炎热地区的屋面还可以采用倒置式、绿化、蓄水、浅色坡屋面等方法进行节能。

三、建筑节能设计中应重视新能源系统

人类社会目前消费的能源,包括建筑使用消费的能源,主要是煤炭、石油和天然气等化石能源。这些能源资源有限,不可再生,终究要枯竭。利用太阳能、地热以及其他非常规能源给建筑物采暖、制冷、供热水甚至供电,可减少对常规能源的需求,具有非常重要的意义。

1.太阳能热水系统

太阳能是一种能量密度较低的环保能源,其中热利用的太阳能热水器技术已趋成熟,我国目前是世界上太阳能热水器的最大生产国和使用国,但是综合利用的技术水平低。为了更好地利用太阳能,必须综合考虑太阳能技术和经济、环境、人文等因素之间的合理关系,将太阳能设计成一个子系统融合在建筑之中,即实现太阳能与建筑的一体化是今后建筑设计的一个方向。

2.太阳能电池发电系统

太阳能电池发电系统是利用光伏效应原理将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。西方发达国家应用已有比较成功的经验。由于成本高,在国内的大面积推广应用还需要时间,可以优先考虑在公共建筑和较高档的住宅区中试用,以积累设计和使用经验。预计21世纪中叶太阳能光伏发电将发展为重要的发电方式,在世界可持续发展的能源结构中占有一定的比例。

3.地热资源利用

在新能源和可再生能源大家族中,地热是目前最现实和最具竞争力的能源之一,采用地源热泵技术利用地热资源可以冬季采暖,夏季制冷,节能效果十分理想。

节能设计范文第5篇

建筑电气节能设计在我国建筑工程中具有重要意义,且开展建筑电气节能设计需遵守以下基本原则:第一,建筑电气节能设计必须要遵守相关的国家节能标准。建筑电气工程建设中,不能为了节能而加大建筑及其运行费用的投资,而是要确保建筑工程投资可通过节能方式在短期内得以回收。具体地说,同未进行节能设计的相关建筑相比,采用建筑电气节能设计的一些建筑的总体费用要低,且能源消耗也要被大大减少。第二,建筑电气节能设计一定要采用先进的施工工艺及设备,以降低能耗。人流量相对较大的一些场所,比如超市、商场等,其照明设备的用电量非常大,那么普通的照明设备很难满足其照明需求。因此,在建筑电气节能设计中,必须要引进比较先进的节能照明设备及其施工工艺,以更好地节约能源。第三,建筑电气节能设计中,需尽量减少电力使用及供应中的浪费。建筑电气建设中,各施工单位一定要提前开展相关的调查研究工作,合理分析建筑用电浪费的根本原因,并有效采取针对性较强的处理措施,以设计合理的节能方案。通常来说,造成用电浪费的主要原因是电力传输中的损耗及变压器功率的损耗,所以,建筑电气节能设计中需制定相关的节电措施。第四,建筑电气节能设计所用的相关电气设施材料一定要符合建筑使用要求。相关的电气设施不仅要满足建筑照明的基本要求,还需满足建筑住户的卫生环保及舒适要求。具体地说,建筑电气节能设计中,设计人员不仅要使用、选择具有节能作用的建筑材料,还要全面分析、考察建筑的整体状况,以确保安装的建筑电气线路安全、科学、准确无误,且要其安全通道要畅通无阻。而诸如儿童游乐场等特殊场所,需根据其特殊需要及实际需求开展建筑电气节能设计;一些演艺场馆则需结合艺术表演的音响、灯光等需求开展相关的照明节能设计。

2目前我国建筑电气节能设计中存在的一些问题

目前,人们对于电气节能设计越来越关注,并广泛应用到建筑工程中。但建筑电气节能设计中仍存在一些问题:第一,缺少相关的规章制度,且强制性要求较低。人们虽已明白节能设计特别重要,但较低的强制性要求,使得大部分施工单位进行电气节能设计时,具有较强的随意性及主观性,以致建筑电气工程的施工质量好坏不一,甚至具有安全隐患。所以,要制定并完善电气节能设计的相关规章制度,并根据不同建筑物确立不同的节能目标,以便于建筑电气节能设计得以有效管理与控制。第二,很多施工单位仍然在电气节能设计中使用禁用产品。部分节能产品在实际的应用中,并不能满足国家的节能标准,且会增加电气使用过程中的费用,但有些施工单位依然使用这些违禁产品。所以,我国要加大相关部门的检查及监督力度,以促进电气节能效果的提高。第三,电气的相关设计人员往往忽略人们的节能要求。很多设计人员在建筑电气施工中,并未落实电气的节能原则,使得电气不能充分发挥其节能作用。所以,建筑电气的设计人员需了解人们的节能要求,并按照建筑的能源管理及运行要求,设计能大大降低电能消耗的相关施工方案。

3我国建筑电气节能设计的措施

3.1建筑电气节能设计中有效运用智能建筑设计理念

在科学技术飞速发展的今天,很多新技术被广泛应用到建筑工程中。智能建筑不仅能达到节能减排的目的,还能高效的实现建筑的智能化,也就是说,智能建筑是统一整合公共安全系统、建筑设备管理系统以及信息化应用系统,并充分发挥他们的功能作用,以最大限度地实现节能减排目标。通常来说,智能建筑具有高度集成的信息化系统,这种系统不仅可满足人们对建筑的安全、舒适要求,还可在不断优化耗能电气设备过程中,实现降低电能消耗的目标。而且,智能化系统可自动调节、感知室内的用电载荷,为电气设备的安全运行提供了保障。

3.2高度重视空调用电节能设计

由于人们生活水平的提高,空调逐渐变成了家庭日常生活的必需品,特别是夏天,人们的主要用电就是空调用电。所以,建筑电气的节能设计中,尤其要高度重视相关的空调系统设计。通常,民用建筑空调系统包括分体式空调系统、中央空调系统等,中央空调往往利用自控系统有效控制电能消耗,以便于节能减排;而安装的居民住宅空调的插座通常较高,使得电源得不到及时切除,那么电能消耗就比较大。因此,空调的节能设计中,可为空调设计控制开关,以便于空调得不到长时间使用时,能及时关掉空调电源,这既保证了空调的使用安全,其节能效果也比较显著。办公建筑中使用的分体空调,常和照明系统使用同一个配电箱,所以,要想关掉空调的电源,则需关掉空调在各层配电箱处的电源回路,而工作人员往往不会严格遵守相关的节能要求,使得空调一直处在待机状态,这就造成电能浪费。所以,建筑电气节能设计中,为达到节能减排的目的,要为空调设计专属的控制配电用电设备,以便于管理,且能大大降低电能消耗。

3.3有效利用高效节能光源

光源在很多建筑中会造成较大的能源消耗。所以,第一,灯具配光的选择要科学、合理,尽量保证选择的灯管具有使用寿命长、光效及显色指数较高等特点,这样才能满足节能环保的设计要求。此外,尽量在建筑的走廊、门厅等部位选择一些自然光或其他光源,以利于降低电能消耗。第二,选择的电气附件及节能灯具要具有高效性特点,确保选择的节能灯具可满足日常生活的需求,且易于维护、安装,而选择的诸如电感镇流器等节能灯具附件,既可大大降低电压的相关损耗,还可减少电路功率,以达到节能照明的效果。除此以外,还要充分考虑节能照明的其他措施,比如,不断改进灯具的相关控制方式等,这就可通过电路及供电系统的合理设计进行改进,这种方法可减少电能的损耗,而且操作起来也比较简单方便。

4结语