住宅建筑节能设计论文
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第1篇
众所周知,节能已经成为了当今社会各个领域发展的重要战略主题,其是实现社会可持续发展的必要条件,建筑行业也不例外。节能型建筑不仅能够有效的降低工程的成本投入,还能够更好的提高建筑的舒适度。为此,相关的人员在实际的设计过程中,要充分的将“低碳环保”作为建筑过程中的重要理念去执行,从而保证建筑的施工质量和使用效果。
1建筑工程设计中的节能建筑设计的重要意义和必要性
近年来,我国城市现代化建设进程不断加快,城市中的建筑数量与日剧增,其在给人们生产和生活带来便利的同时,也消耗了巨大的能源。这使得社会资源紧缺的局面更为严重,进一步的凸显出了社会建设和人类环境和资源之间的矛盾。因此,在这样的情况下,建筑施工单位应该充分的意识到到节约资源的重要性和必要性,加强对房屋建筑的节能设计,从而进一步促进人与自然的可持续发展。但是我国的人口比较多,人均资源占有量比较小,我们要根据我国的实际情况,选择合理的节能方式,对建筑工程的施工进行合理的设计和规划,从而在一定程度上,有效提高建筑能源的利用率。
2建筑工程设计中的节能建筑设计的研究策略和具体措施
2.1节能建筑的朝向选择。在实际的建筑设计的过程中,我们要意识到建筑的朝向不仅关系着自然的光照效果,还会影响建筑的通风效果。我们必须对建筑朝向的设计给予足够的重视。为此,我们在对建筑朝向进行选择的过程中,要能够对周边的环境进行合理和全面的了解,对建筑物与周边建筑之间的距离进行科学合理的设置。对建筑所在地的地域环境进行充分和全面的分析,保证良好的光照和通风条件,进而实现真正的节能。例如:通常情况下,我国北方地区经常会将建筑设计成南北向来实现有效的光照需求。而南方地区经常会利用当地的主导方向来实现自然通风的需求。2.2节能门窗的设计与优化。我们在设计门窗的时候,要严格的设计门窗的比例,保证其合理性。众所周知,门窗是建筑的重要组成部分,因此,我们在设计门窗的时候,不仅要考虑其外形的美观,还要有效的注重其通风、和保温以及气密性。如果其气密性不够好,就会产生大量的能耗,无法实现有效的保温。随着科学技术的发展和应用,吸热玻璃和隔音玻璃以及反光玻璃也在市场上逐渐推广和普及,而且其在实际的应用过程中取得了较好的成果。因此,我们要能够有效的将其应用在节能建筑的设计过程中,实现对材料的有效节能。我们从图1中,能够看到这是一种节能门窗,通过百叶窗的设计和应用,实现了对光照和通风的有效调节,从而提高房屋使用的舒适度。2.3墙体和屋面的节能设计。建筑结构涵盖了多方面的内容和因素,墙体和屋面就是非常重要的组成部分。针对于墙体的设计,相关的人员应该从材料入手,充分利用一些保温效果好而且光线效果好的材料来建筑的墙体进行设计,这样能够实现不仅能够实现良好的保温效果,而且还可以利用余热来有效的改善环境,实现节能。针对于屋面的设计,我们可以采用到铺实的屋面保温设计方案,通过对其应用,实现良好的保温效果,也在一定程度上,提高了建筑物的使用寿命和耐久性。2.4合理的选用节能材料。在实际的施工过程中,我们不难发现,建筑材料是建筑施工过程中必不可少的物质,我们要想有效的实现建筑设计的节能,就应该加强对节能材料的使用。为了满足节能的需求,相关的工作人员应该从多个角度进行入手,要在满足高效、经济、健康和节能的基础上来选择合理的建筑施工材料。随着科学技术的不断发展,科学家会研发出更多的节能和高效的材料,我们应该跟上时代和科学技术的步伐,对这些节能材料进行合理的使用,从而实现良好的节能效果。2.5节能建筑中的遮阳设计。通过对相关材料的调查,我们发现,现在节能建筑中的遮阳基本形式主要为以下几种:①水平式的遮阳,这样的设计方式就是直接对从窗户上方照射的阳光进行遮挡,其遮光的高度角比较大,主要应用在南朝向的遮阳设计上。②垂直式的遮阳设计,这种遮阳设计主要是为了遮挡从窗户两侧斜射进来的阳光,其遮挡的高度角比较小,非常适合在东北和西北方向窗户的遮阳。③综合式遮阳设计,这种这样的设计方式和遮阳效果都较为突出,其能够有效的遮挡中等高度角的阳关。这种方式比较实用东南和西南方向的窗口遮阳。除此之外,还有很多节能遮阳的方式,相关的施工单位要能够根据实际的这样需求以及施工的现场情况来对相关的方式进行合理的选择,从而有效的实现冬季光照足够,同时避免室内热量的散发,夏季可以防止阳光的直接照射,并且防止温度大幅度上升的效果。2.6建筑设计中的绿化系统的植物的设计。我们在实际的设计过程中,应该意识到通过绿化系统植物的合理设计能够起到降噪和净化空气的作用。因此,相关的建筑节能设计人员应该重视绿化系统植物的植入和应用。通过绿化植物的融合,能够实现减排和降低能耗的重要目的。这种绿化系统主要分为三种方式:①在屋顶上进行绿化;②垂直绿化;③式空中花园绿化。针对于屋顶的绿化,我们可以将屋顶设计为斜坡,然后在其上面种植一些绿色植物,但是我们也要对屋面的荷载给予有效的考虑,从防止荷载过大对屋面造成影响。针对于垂直绿化,其主要采用的爬山虎之类的植物来在外墙边进行种植,使其能够充分的爬满和覆盖到建筑的外墙上,这样不仅能够有效避免阳光对墙体的直接照射,还可以有效的降低污染,改善空气的质量。而最后一种空中花园的绿化方式是指在有限的绿化空间内,利用盆栽来增加绿化的空间面积,进而实现净化空气的目的,而且也实现了对环境美化。图2是著名的法国生态屋,我们从这个图片中能够看到,其对建筑设计绿色系统节能的优化效果,他们采用在屋顶和建筑周围都种植一些绿色植物的方式,来进行建筑节能的设计,不仅保护了环境,净化了空气,还能够使得建筑的外形更加美观。2.7建筑设计中的加入海绵城市设计专篇。为了全面贯彻落实近年来国家和各省市关于海绵城市建设的要求,结合各地区气候特点,充分利用自然资源,推行低影响开发建设模式,贯彻“建设自然积存、自然渗透、自然进化的海绵城市”理念,建筑设计应基于对地块的整体功能布局及周边情况的特点分析,遵循节约资源,保护环境,因地制宜,经济适用的原则,提出相应的海绵设置引导,配置好地块建筑、道路、绿地与广场等关系,并与水、结构、绿建、景观等专业等密切配合,具体落实到地块控制指标当中,因地制宜地做好场地设计,节能减排,水的循环利用,从而切实做到优化建筑的节能设计。
3结语
综上所述,建筑工程设计中的节能建筑的合理设计和优化不仅能够有效的保护资源,节约环境,还能够提高人们使用的舒适度,为人们的生产和生活提供更大的便利条件。为此,相关的人员在实际的设计过程中,应该加强对建筑工程各个环节设计的优化和完善,从而实现更好的节能设计,促进建筑行业更快更好的发展,也为我国的社会和经济的可持续发展提供有力的保证。
作者:樊俊 单位:广东省国际工程建筑设计有限公司
参考文献
[1]陈庆华.关于节能建筑工程设计的分析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(24).
[2]尹丽娜,周伟敬.建筑工程设计中的节能建筑设计探讨[J].江西建材,2017(3):50.
[3]赵颖.建筑工程设计中的绿色节能技术应用分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(3).
[4]史晓璐.建筑工程设计中应用绿色节能技术的研究[J].建筑工程技术与设计,2016(36).
[5]王松.论节能设计在建筑工程设计中的重要性和应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(22).
第2篇
论文摘要:分析了我国北方农村地区建筑现状,针对农村建筑的特点,提出一些建筑节能设计措施以及能源综合利用方式。强调农村建筑规划体系建立和建筑节能的管理,以期为北方广大农村农民提供一个健康、舒适的节能建筑。
随着现代化建设的发展,我国农民的生活水平不断的提高,他们对自己的居住条件的要求也越来越高。长期以来,我国北方农村地区建筑特点是占地多,建造技术水平低,缺乏科学性,甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求,特别是缺乏统一的建筑规划,能源利用率低,导致其建筑土地利用率低,保温隔热性能差,能耗大,舒适度低。因此,为了提高农民生活质量,应以改善居住条件为重点,科学制定农村建筑规划体系,因地制宜地在广大北方农村地区推广建筑节能技术,发展节能建筑。
1农村建筑节能设计
1.1北方农村建筑现状分析
我国北方地区农村建筑要适应日常居住生活和农副业生产的双重需要,居民建筑类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑类型。长期以来,我国农村建筑大多为个人建造,农民随意建设,农村建筑缺乏规划和设计,造成建筑的功能划分不合理,用地浪费。在房屋建设的过程中,由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,致使其建筑能耗大,不利于节能。
1.2建筑规划布局
我国北方农村大多地区冬季寒冷,夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势,根据当地的气候特点,合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时,要充分考虑当地农民的生活习惯,合理地安排建筑物功能分区。
1.2.1建筑选址应避免在山谷、沟底等区域,这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应,会使其能耗增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件,选择最有利的自然采光和通风的区域,注意冬季防风和夏季有效利用自然通风,减少能耗。
1.2.2建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式,减少建筑体系系数,有利于降低建筑能耗。
1.2.3根据当地农民生活习惯,将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向,饲养室、农副产品加工室宜布置在北向。
1.2.4规划中应注重绿化环境。绿化可以改善建筑群体的气候条件,可以调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声,是优化建筑室内环境、减少建筑能耗的有效措施。
1.3建筑围护结构节能设计
1.3.1外墙
外墙散失的热量约占整个围护结构总能耗的25~28%,因此应在寒冷地区的北方农村建筑外墙设计中应采用外墙外保温。依据当地已有的原材料,合理选择建筑外墙材料,推广使用空心砖或混凝土空心小砌块等节能砖。同时在建造时灵活选取构造措施,利用农村地区容易获得的材料(稻壳,麦秸等)作为外墙保温材料,使外墙获得良好的隔热效果。
1.3.2屋面与地面
北方地区农村建筑屋面散热量占总散热量的15%左右,地面约为6%。在屋面建造时应采用坡屋顶,设置架空层或平屋顶,设置吊顶层。选用导热系数小,吸水率低,易于就地取材的保温材料。重视地面保温,在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料,并注意地面防潮设计,减少地面散热量。
1.3.3门与外窗
长期以来,北方农村建筑的门窗建造较为简陋,大部分为单层,而且密封性较差。外窗的热损失量,约占整个房屋的30%。为了减少外窗的热损失,在满足自然通风和采光的要求下,减少窗墙比,应采用双层窗或单框双玻璃窗,增强其密封性,以此来提高窗的总热阻。外门应采用双层,若采用单层应作保温处理,提高外门的隔热性能。尺寸较大的门窗应在室内加装门窗帘,也有利于减少门窗的热损失。
2能源的综合开发与应用
2.1太阳能开发与应用
北方农村地区有着丰富的太阳能资源,建造太阳能综合利用建筑,在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。特别是近年来太阳能低温地板辐射采暖系统的应用,适合应用在无集中供暖的农村建筑。在过渡季节,利用太阳能热水还可以强化自然通风。
2.2沼气开发与应用
沼气是一种清洁的可再生能源。在北方广大农村地区各种农作物的秸秆,牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料。沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题,也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用。另外沼液和沼渣可以作为有机肥料,施在农田和果园里。沼气建设与种养殖业结合,通过资源的优化配置,延伸了经济链,使能源得到有效的循环利用。目前我国农村大多采用单户的沼气建设,受技术条件的限制经常沼气产量不足,而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施,集中管理,有效利用资源,这样能使沼气设施能源利用率高,便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。2.3其他能源的开发与应用
我国有着丰富的浅层地热能源,在北方农村地区可以开发利用当地的地热资源,为集中规划建造的村镇建筑群提供热源,宜于集中热水供应和采暖设施建造,从而节约燃料的使用。在北方农村的一些地区风能资源也较为丰富,利用其建造风力发电,供应日常的生活和照明用电,既方便又廉价,节约用电。
3农村建筑节能管理
农村建筑的节能不仅仅是在体现在节能设计,节能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑节能管理机制,是落实建筑节能规划设计的前提。首先,在新建农村建筑时应注重改变观念,统一规划建设,进行初期的建筑项目可行性论证报告以及综合利用能源的可行性方案设计。要按照节能设计和规范进行建造,加强节能设计,充分利用当地易于取得的廉价又节能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重农民节能意识培养,统一管理一些集中的公用能源设施,例如集中的沼气设施或采暖系统。
4结束语
目前,在我国北方农村地区由于经济条件的制约,多数农村建筑未能使用节能设计,这就需要国家和当地政府提供政策和经济支持,开发出适合在农村地区的廉价节能的建筑材料和能源利用设备,树立可持续发展观念,建立农村建筑规划管理体系,在农村地区大力推广节能建筑,为广大农民创造一个健康、舒适的居住环境。
参考文献:
[1]牛明成,谷延霞,韩璐.新农村住宅节能研究[J].山西建筑,2007,33(22):238-239.
第3篇
建筑工程本身就是一个巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中,建筑过程中产生的能耗和使用能耗最主要的两种能耗。在建筑过程中产生的能耗主要分为材料能耗、设备能耗、生产运输能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、日常工作和生活产生的能耗。从能耗的分类来看,建筑能耗是一个系统的复杂工程,由多个部分组成,无论在建造过程中还是在使用过程中都会产生各种各样的能耗。因此,采用节能环保的建筑技术设计必须兼顾这两大方面,在保证建筑工程正常运转的情况下,提高建筑的利用率,加强节能环保技术和现代科技的运用,在建筑设计、房屋设计和暖通设备、运输设备的设计中要统筹考虑,以提高能源利用率,实现节能环保的目的。
2节能环保建筑设计设计的背景
2.1建筑产业能耗巨大,具有巨大节能空间
建筑工程是一个能耗非常大的产业,与交通运输业、工业并成为三大能耗巨头。作为世界上最大的发展中国家,每年城镇化建设都有大量的建筑项目拔地而起,据初步估计,我国每年新增20亿㎡的建筑面积,同时也消耗了世界上约四成的钢筋和水泥,这些能耗加起来是全国总能耗的35%左右。建筑能够是一个关系国际民生的重要产业,而我国所有建筑项目中,约9成以上的项目都是高能耗建筑产业,只要将一些不必要的能耗降低,就能极大地释放大量的建筑产业和能耗。
2.2我国的建筑产业化水平较低,节能水平远远低于世界发达国家
据住建部的一项统计,我国建筑节能系数在国际上仅仅处于中下游水平。通常来说,很多建筑保温、散热性能都普遍较差,外立面的隔热保温效果是同纬度发达国家的五分之一,屋顶保温散热为四分之一,门和窗户的散热率是发达国家的四到六倍。从这些数据看,我国建筑行业节能环保的需求和市场非常大。
2.3科学发展观和可持续发展的国策
中国建筑行业的发展现状是当前中国经济、社会发展的真实写照。虽然我国很多大城市高楼耸立,现代大都市写字楼、商场无处不在,但是我国人均建筑空间却极不均衡,人均资源分配不足,同时我国大部分地区又处于季风气候局,居民对于改变冬季寒冷、夏季炎热的需求也较为迫切,使得建筑节能环保较为迫切。同时,为了有效贯彻和落实可持续发展和科学发展观,全面实现建筑节能环保的要求,必需实施建筑工程的节能减排,以缓解当前我国不断加剧的因能源问题而引发的经济和社会矛盾。
3建筑项目节能环保建筑设计的实施策略
3.1选择合理的项目地址
建筑项目是一个与人密切关联的场所,因此首先要根据人们的喜好选择合适的项目地址,不能简单贪图经济效益而忽视社会和环境效益。通常要根据备选地的自然环境、地形地貌、地质条件、水文条件等综合因素考量,经过系统论证和评估之后,还要保证整个项目不破坏或微破坏原有自然环境,借助当地资源,进行土地开发。
3.2设计合理的朝向日照及朝向
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防止太阳辐射。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均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。
3.3建筑项目主体结构的设计
建筑围护结构组成部分(屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设施)的设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。
3.3.1建筑屋顶的节能设计屋顶是住宅第五立面,对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面,可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点,可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下,既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果;也减少了住宅之间的日照间距,节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台,既获得露天活动空间,也可缩小日照间距。
3.3.2建筑墙体和外立面的节能设计建筑墙体作为整个项目的主要设计,它的基本性能决定着整个建筑物的节能减排效果,因此,它是建筑节能设计的重中之重。一般来说,建筑墙体和外立面通常起到防潮、防水、隔热、保温等作用,建筑材料的选择直接关系到它的基本作用。作为建筑墙体和外立面的基本作用,保温性能直接关系着整个建筑节能减排的效果。实践证明,通常单一的墙体难以完全做到隔热、保温作用,因此在设计中,尽量选择空心砖或者复合墙体,实现多重防护。
3.4有关建筑材料的节能设计
建筑材料的节能环保是建筑项目进行节能减排的重要方面,它是整个建筑物的物理组成部分,也是建筑节能环保中的关键一环。在建材的选择中,首先要选择节能、环保、经济型材料,积极应用具有较高科技含量的新型建材。同时,在建筑过程中,也要注意节省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。
3.5积极使用新型能源
新型能源具有环保、低能耗的特性,通常情况下,风能、地热、太阳能是新型绿色建筑中比较常见的能源。目前,人们对太阳能的利用随着科技的进步也在不断提高。太阳能具有清洁、体量大、不会造成环境困扰等特点而被人们津津乐道。虽然现代科技取得了长足的进步,但是人们所能利用的太阳能却只占太阳能源的很少一部分。当前,建筑项目中,主要利用太阳能采暖和制冷。太阳能取暖主要是利用太阳能加热水,利用热水的循环作用相建筑物供暖。而太阳能制冷则要利用太阳能制冷压缩机进行吸收或吸附制冷。压缩机将太阳能转换成电能,再用电能驱动,进行压缩制冷。风能也是人们所喜闻乐见的新型能源之一。自然风通过在建筑物内的流通实现制冷。通常使用风能供冷的季节是自然风出现季节过度或黑白过度的时期,利用自然风进入压缩机实现驱动通风蓄冷,这样既节省了电能,也不会对自然环境带来任何污染和破坏,同时还能有效改善建筑物内空气质量。当然,地下水也是暖通空调的重要环保伙伴。利用地热水的热能或冷源对建筑物供暖或供冷,是当前非常流行的供暖方式。
4结语
第4篇
建筑物的最基本功能是满足住户的居住需要和居住安全,在满足这些基本功能的基础上,提高资源和能源的利用率,加大科技投入,充分提高我国能源资源的使用效率,减少对环境的污染,将资源能源得到最大化的利用,由此环境才能被保护,生态平衡才得以改善。建筑从一开始的规划设计到施工建设到管理运营直至最终的拆除的整个过程,这个过程被称为全寿命周期。绿色节能建筑应考虑整个全寿命周期,确保在整个全寿命周期内的资源利用率最大化和对环境影响的最小化。
2绿色节能建筑的整体设计思考
2.1建筑的选址和现场设计
在绿色节能建筑设计前,就应该先考虑如何选址的问题。选址要结合当地的地形、地貌、风向等,合理布局。建筑应尽量选择向阳的地段,避免选在山谷、凹地处,这样才能有好的日照条件。选择的建筑地址应尽量交通便利,方便人们的出行;选择城镇化的区域,这样才能保证有基本的基础设施,方便人们的生活;对于一些生态敏感区域,尽量避开,以免对其环境造成影响。尽量选择能充分利用自然能源的地段。建筑的地点一旦确定将很难改变,在做好选址工作后,下一步的工作就是规划和设计建筑地点了,建筑地点规划和设计的合理性很重要,它除了要满足建筑物本身和自然的协调,还要达到绿色节能的目的。建筑现场要做到最小化的热岛效应,绿地的面积应尽量的扩大,确保该地的水源不被污染,减少自来水使用量,避免水土流失。当地的生态系统和生物链结构在建筑设计时必须被得到保证不能受到破坏。
2.2建筑的布局设计
建筑的布局是否合理很重要,一个好的建筑能将场地和资源的利用效率达到最大化,能改善建筑物的室内环境,减少建筑物的热排放能。建筑物的布局应做好充分的优化措施:建筑物内部的功能区划分应规划好,不需要安装窗户的功能区尽量放在建筑物的北边,同一地区应尽量布置功能相似的区域,这样是为了方便内部空调和通风系统的设计。尽量利用已有的地形作为围护结构以此来减少资源能源的总消耗量,优化好建筑物的朝向,当地的风能和太阳能等都是免费的自然资源,可以充分利用,已达到充分利用自然资源的目的。充分利用好植被,能减少建筑物的热负荷。
2.3建筑物的外形设计
绿色节能建筑很重要的一部分是建筑物的外形设计,建筑物的外形和空间热能耗有着很大的关系。建筑物本身的形体系数小,形态规整,能较大地减少夏季制冷和冬季制暖的能源消耗,提高能源的总体利用率。建筑物的外形设计是否把握得当,对绿色节能的理念至关重要。我们可以将别墅的理念适当地引入到绿色节能建筑的设计当中,在别墅的设计当中,屋顶、门窗、阳台、线角与自然极其相容,从而将人类与自然的协调表现的淋漓尽致,绿色环保的理念是实施建筑可持续发展战略的基础。在设计中,应避免采用传统的单一住宅楼的单一行列式形象,利用变化的坡屋面增加阳光,减少雨水的渗漏。对于窗户和阳台的造型设计,可利用大块玻璃补充室内光线,还可利用窗户、窗格的多样变化形式创造一种类似别墅的建筑效果,给人以舒适宜人的感受。对于建筑外墙的处理,可适当运用面砖,以此强化建筑外立面的自然性和亲和感。还可根据当地季节的长短变化,运用不同的色彩使太阳能得到充分的吸收,
2.4建筑物配套设施的设计
建筑物配套设施设计不仅要能体现出健康性和舒适性,更是节能环保设计的关键。建筑物配套设施在设计时首要考虑的是要采用环保材料。新风系统的设计很重要,它是改善建筑物室内环境质量和空气质量的重点。新风量的使用能很好地提高室内空气质量。室内和室外的温差是冬季和夏季都会存在的问题,新风量越大,说明需要处理耗费更多的能源。绿色建筑最大的特色就是节能,所以自然资源的利用对绿色节能很重要。自然界中可利用的自然资源有很多,太阳能的应用最为普遍,它是不需要耗费成本的清洁能源,实现对太阳能的最大限度地利用很重要。
太阳能的利用方式目前来说主要要以下几种:一种是被动式太阳能热水系统。它主要是为用户提供热水。另一种是主动式太阳能系统。它需主要是为用户提供热水或是为居室供暖。还有一种是太阳能光伏发电系统,它主要为室内或是市政电网供电。此外还有一些其他的太阳能装置。地热能也是一种很好的自然资源,目前高温地热能主要用于发电或直接用于供暖;低温地热能主要是借助于地源热泵和地道风系统的应用。自然通风很重要,它能改善室内空气质量但没有任何的能源消耗,这种效果要强于空调,因为对环境没有造成污染。自然通风会受到很多条件的限制,要达到预期的目标,需要配合一些自动控制设备来进行。
2.5绿色节能建筑应遵循的设计原则和指导思想
绿色节能设计的基础和关键是生态建筑设计,设计的原则要始终坚持可持续发展的理念,建筑形象应遵循朴实端庄、流畅简洁、现代开发。从建筑的开始选址到建筑的格局设计,从单体到群体,都要充分利用天然能源,以节省能源,在设计时要充分利用各类环保生态材料和技术。在整个设计中,充分注重建筑生态,在充分考虑减少资源消耗和保护自然环境的前提下,要将建筑的功能和建筑生态环境的持久性作为重点。绿色节能建筑的设计还应结合当地的文化特点,根据当地的实际环境特点,开发适合本地生态环境的设计。
3绿色节能建筑的综合思考
建筑行业是高能耗行业,每年用于建筑行业的总能耗占全国总能耗的四分之一,这个数据还在每年增加,为了降低建筑损耗,开发绿色节能建筑已经变得刻不容缓了。
3.1资源利用充分优化,提高资源利用率
十分珍惜、有效保护、节约使用是我国的一项基本国策。在资源的利用中我们应首先将绿色生态节能体系建立起来;其次,国外发达国家的技术相对已很成熟,我们可以适当借鉴,以此来完善我们自己的技术;再次,建立行之有效的行政监督体系,强制执行国家的相关节能标准和法律法规;最后,应建立相应的市场监督体制和舆论机制,这样绿色节能建筑才能在良好的环境下生存和发展。
3.2积极宣传并倡导绿色的生活方式
这需要两方面的努力,一是建设者,他们对生态意识和环保理念的认识很重要,必须要加强。建筑设计师的设计作品应与时代的认知相吻合,建筑设计师有指引时代进步的历史使命,建筑设计师不仅要加强自身专业知识的学习,更应加强对社会人文、历史和生态环境等方面的知识学习。二是全社会,生态的理念应普及到社会大众,只有在社会普及,才能形成共识,努力在衣食住行各方面倡导环保节能的理念,节约能源资源,将可持续发展作为全社会的共同目标。只有全社会共同的努力,才能推动建筑市场需求的改变,才能从整体上营造绿色建筑。
4结论
第5篇
关键词:民用建筑;电气;节能设计
民用建筑在各种建筑的数量中占据了很大一部分比重,同时也是消耗能源的大户。为了对民用建筑进行改进,节省各种能源的消耗,采取电气节能设计是一种非常有效的手段。在进行民用建筑的电气节能设计时,要确保民用建筑的功能和质量不受到影响,这不仅是对环保理念的落实,也是对建筑业发展的一种促进,符合我国建设社会主义和谐社会的理念。作为电气设计人员,要充分意识到节约能源的重要性,提高对技能技术的认识和了解,推动节能设计的进行。
1电气节能设计的原则
我国的资源储备的主要特点是:储量大,但是人均占有量小[1]。为了建立资源节约型社会,促进我国经济的可持续发展,必须从各种角度、各个行业上进行节能措施。从民用建筑的角度来讲,电气节能设计,必须要保证建筑的实用性和经济性,同时遵循一定的原则。首先,民用建筑的主要用途在于提高居民的生活质量。民用建筑的实用性,是民用建筑发挥作用的基础。如果在进行电气的节能设计过程中,影响了民用建筑的实用性,那无疑是本末倒置、舍本逐末的行为。其次,民用建筑由于用处不同,结构和内部布置也都有所差别。电气节能设计要充分考虑到这一点,制定不同的设计方案,保证民用建筑符合用途。民用建筑的前期设计,是建筑物内部的各种设备能够正常运行的基础,是影响民用建筑质量的重要因素。电气节能设计不仅要制定高质量的设计方案,更要根据严格的数据标准来选择电气设备,提高电能的使用率。最后,电气节能设计要充分考虑到经济性。在进行电气节能设计当中,要时时考虑到所花费的成本。电气节能设计要根据建筑物的运营状况、企业的经济状况来制定措施,确保投入的资金能够迅速收回,避免造成严重的经济负担,拖累企业的正常运行和民用建筑的正常使用。
2电气节能设计的具体措施
2.1照明系统
现代民用建筑的照明系统,除了要实现基本的照明要求,满足居民对亮度的要求之外,还能够对居住环境进行美化,让用户感觉更加舒适。为了达到这一目标,设计人员要根据环境美化的要求和房间功能的不同来进行设计,可以从以下两方面入手:一是对自然光线的充分利用。自然光线是一种无污染、纯天然的绿色能源,设计人员要善于利用。利用天然光的主要方法有:导光管法、光热电转换法、棱镜多次反射法、平面反向镜反射法和光电效应法[2]。民用建筑的设计要注意增加临近室外的建筑面积,适当增加门窗的尺寸,加大对自然光线的利用率。二是对光源、灯具和附件的选择。要根据悬挂高度的不同来选择合适的灯具。如果悬挂在比较高的地方,可以选用高压钠灯、金属卤化物灯;如果悬挂高度比较低,则可以采用荧光灯。对于光源的选择,要多食用高效光源,少使用白炽灯。附件要尽量选择能耗较低的,比如电子镇流器等,达到节约电能的目的。
2.2空调系统
空调系统是民用建筑中消耗能源最多的部分,往往能够占据民用建筑的总体耗电量当中的一半[3]。所以,从空调系统入手,能够大大优化建筑物的电气节能设计。科学家的研究调查表明:减少房屋墙壁的凹凸程度,可以让房屋变得更加宽敞,提高房屋的保温性能,降低房屋的能源消耗。如果在设计房间时采用圆形或者方形,就能够减轻热量的损耗,减少空调的工作时间。因为圆形和方形的表面积比较小。窗户的数量多少、面积大小和材料质量也能够影响空调系统的能量消耗。还有,居民在使用空调时要注意温度的调节,不要过高也不要过低,这也是对空调工作负担的一种减轻。
2.3供电系统
从供电系统考虑电气节能的设计,主要是选用什么样的电压器和如何确定电压参数。在进行这一工作之前,要充分考虑到民用建筑的供电要求,计算供电设备的数量多少和功率大小。如果供电电压越大,电器的耗电量就会越少。对于民用建筑来讲,供电电压最大为10千伏,最小为220伏。所以,在确保电压适宜的同时,要尽可能地提高电压的等级,找到一个合适的点。为了节能考虑,电压器最好采用非晶合金材料。这种电压器在工作时不会发出太大的噪音,对于能量的消耗也比较低。电压器在常年的工作过程中,负荷能力产生下降,在不同季节的承受能力也会发生变化,这都是电气设计人员在进行节能设计时需要考虑的问题。
2.4动力设备
民用建筑当中的动力设备,主要是建筑当中的电动机。动力设备的节能设计,主要考虑两方面的内容:一是缩短电动机的使用时间;二是提高电动机的工作效率。民用建筑的电动机,主要有电梯、水泵、风机三种,大约占据了整个民用建筑耗电量的三分之一。如果在进行电气设计的时候,选用节能型的电动机,就能够为国家节省大量的电能。节能型的电动机在同样性能的条件下,比普通的电动机可以节约大概百分之三的电能。电动机在启动和关闭的时候,对于能量的消耗是最大的。所以,民用建筑要尽量减少电动机的重启次数,减少不必要的电量消耗。3结论民用建筑对于能源的消耗占据了社会能源小号的很大比例。对民用建筑进行电气优化设计,能够缓解我国的能源消耗压力,有利于我国经济和社会的可持续发展。民用建筑的电气节能设计,必须以相关的法律法规为依据,综合考虑民用建筑的实用性、适用性和经济性,收集开发商、用户、设计单位和建筑主管部门等多方的意见,从照明系统、空调系统、供电系统和动力设备四个角度入手。
作者:王丽堃 单位:张家口市第二建筑工程有限责任公司
参考文献:
[1]钟有明.民用建筑电气设计中的节能措施探讨[J].中国新技术新产品,2016(03):157-158.
第6篇
关键词:节能建筑耗热量结构热工设计
建筑节能在国内外一直是倍受重视的研究课题,优其在我国建筑行业科技发展与产业的建设中更是一个紧迫的、重要的研究课题。
一、前言
我国是能源短缺的国家,人均能源占有率不足美国等发达国家的1/5。但我国的能源浪费又十分严重,能源便用不合理。在建筑方面有人作过统计,我国以采暖、空调为主的建筑能耗占全国能耗的10.7%,占采暖地区社会能耗的21.4%。具体表现为外墙、屋顶耗能为发达国家的4倍,门窗为2倍,空气渗透为5倍。为此国家建设部制订了建筑节能规划,提出了从1996年至2005年分三个阶段,每阶段逐级节能30%。为此1999年我校同德国奥尔登堡高等专科学校、长春星宇集团合作在吉林省立顶“21世纪北方节能建筑的研究”。研究确定建筑耗热量指标不高于17.4w/㎡。课题结束后,在长春工程学院建成306㎡的示范性绿色节能建筑,在星宇名家住宅小区建成6871㎡的示范工程。本文以306㎡的示范工程为基准,对该顶目的热工设计作以简单介绍。
二、外墙的热工设计
为保证建筑耗热指标17.4w/㎡的限制,外墙的传热系数限值为≤0.3w/㎡k。
1、外墙主体部位的传热系数计算
主墙体结构见图一:
图一主墙结构图
墙体的传热系数的计算用下式:
W/㎡.℃(4)
式中:K---墙体的传热系数,W/㎡.℃;
---墙体内外表面的对流换热系数,W/㎡.℃;
---墙体各层的厚度,m;
---墙体各层的导热系数,W/m.℃。
对于围护结构内表面的换热系数,查暖通空调设计技术措施P28得R=0.133;则=7.52W/m.℃;查查暖通空调设计技术措施P30得=23W/m.℃。查得:水泥沙浆面层的导热系数为0.93;增强纤维网布的导热系数为0。058;苯板的导热系数为0.027;聚合砂浆的导热系数为0.93;混凝土空心砖的导热系数为0.29;聚合砂浆内饰面的导热系数为0.93。
代入已知条件得:
W/㎡.℃
主墙体部分的面积为外墙总面积减去窗洞面、窗台上部冷桥的面积、窗台下部冷桥的面积、楼处冷桥的面积、外门洞面积、二楼门连窗的面积,本建筑的窗洞面积为,6×1.5×1.6+12×1.8×1.6+6×0.9×1.6=57.6㎡,外门洞的面积有一楼二个M4,二楼二个M1,总面积为:1×2×2+0.7×2×2=7.8㎡,
所以主墙体部分的面积为:
2、外墙周边热桥部分的传热系数
(1)窗台下边部分的传热系数
窗台部分见图二:
图二窗台下部墙体图
窗台板取100㎜厚,材料为钢筋混凝土,导热系数为1.512W/m.℃,中间苯板的导热系数为0.027W/m.℃,内表面对流换系数为7.52W/㎡.℃,外表对流换热系数为23W/㎡.℃。则传热系数如下:
W/㎡.℃
窗台下部冷桥的面积计算,一、二层C1(洞口尺寸1500*1600)窗共6个,C2(洞口尺寸1800*1600)窗共12个,C3(洞口尺寸900*1600)窗共6个,二楼两个门连窗的下部冷桥的面积,窗台板伸出窗洞一侧为120㎜总面积为:
(2)窗台上边部分的传热系数
窗台上边部分的结构见图三:
图三窗台上部墙体图
各层的导热系数同上,代入见下式:
W/㎡.℃
窗台上部冷桥的面积为过梁长乘厚度,过梁厚为200㎜,过梁长伸出窗洞每侧为240㎜,同时包括一楼两个M4外门的过梁的冷桥,二楼两个M1的过梁的冷桥,二楼两个MC-1的过梁冷桥,所以面积为:
(3)楼板部分冷桥传热系数
楼板部分结构见图四:
图四楼板部墙体图
代入已知条件计算得:
W/㎡.℃
楼板部分冷桥的面积用楼板厚乘楼板的外截面积,楼板厚取120㎜,则面积为:
外墙的平均传热系数为:
从设计看出外墙的传热系数为0.203w/㎡k,小于0.3的限定值,符合设计要求。
墙体总面积为:238.258㎡。
三、屋顶热工设计
屋顶传热系数的限值为0.4w/㎡k。
屋顶的结构见下图五:
图五屋顶结构图
屋顶各层结构的热工性能同上,代入已知条件得如下所示:
W/㎡.℃
从计算值看出屋顶的传热系数基本符合限定值的要求。
屋顶的面积为:F屋=14.86×10.46-3.2×1.5×2-2×4×1.1=137.04m2
四、地面热工设计
地面传热系数的限定值为0.3w/㎡k。
地面的结构见图六:
图六地面结构图
直接铺设在地面上的保温地面,各地带的传热阻用下式计算:
㎡.℃/W(7)
式中:R0---非保温地面各地带的热阻,分别如下:
第一地带R0=2.15㎡.℃/W
第二地带R0=4.3㎡.℃/W
第三地带R0=8.62㎡.℃/W
第四地带R0=14.22㎡.℃/W
--保温层厚度,m;
---保温层材料的导热系数,W/m.℃
所以各地带的导热系数如下:
第一地带R0=2.15+0.12/0.027=6.59㎡.℃/W
第二地带R0=4.3+0.12/0.027=8.74㎡.℃/W
第三地带R0=8.62+0.12/0.027=13.06㎡.℃/W
第四地带R0=14.22+0.12/0.027=18.664㎡.℃/W
各层的传热系数为:
第一地带K0=1/R0=0.152W/㎡.℃
第二地带K0=0.1144W/㎡.℃
第三地带K0=0.077W/㎡.℃
从计算值看出地面的传热系远小于0.3限定值。
各地面的面积为:
第一地带F0=14.86×2×2+(10.46-4)×2×2=85.28㎡
第二地带F0=(14.86-4)×2×2+(10.46-8)×2×2=53.28㎡
第三地带F0=(14.86-8)×2×2=27.44㎡
第四地带F0=0㎡
五、窗和门的热工设计
窗和门的传热系数限定为1.6w/㎡k。
1、窗的热工设计
外窗全部为钢塑窗单框双玻,传热系数均为:K=1.6W/㎡.℃,属合要求。
各朝向的面积分别为:F南=8×1.8×1.6=23.04㎡
F西=2×1.8×1.6+2×1.5×1.6=10.56㎡
F北=8×0.9×1.6+2×1.5×1.6=16.32㎡
F东=2×1.5×1.6+2×1.8×1.6=10.56㎡
2、门的热工设计
门的传热系数限定值为1.6w/㎡k。
外门均采用双层保温门,传热系数为:K=1.6W/㎡.℃,属合要求。各朝向的外门面积为:
F南=2×0.7×2=2.8㎡,F北=4×1×2=8㎡
把空气渗入耗热量等计算后得出,单位面积耗热指标为15.55w/㎡。
六、热工测试
星宇名家的6871㎡节能建筑2002年6月完工,2002年12月至2003年1月请哈尔滨工业大学建筑节能检测中心进行了热工测试。检测内容是;1)建筑物单位耗热量;2)建筑物室内平均温度;3)建筑物围护结构传热系数;4)建筑热桥部位的内表面温度;5)建筑物的热工缺陷等。检测结果如下:1)室内平均温度19.51℃;2)室外温度-10.24℃;3)供热量44.73kw;4)建筑物单位采暖耗热量15.95w/㎡。5)热桥内表面温度12.25℃。
第7篇
近年来,环保是一个经久不衰的话题,发展节能建筑也是环境保护的需要。建筑行业是一个高耗能的行业,也是一个容易产生垃圾的行业,在生产过程中,产生出来的废水废渣废气等垃圾如果不能得到及时的处理就会对周边环境产生不小的污染,这些污染对人民的生命健康安全产生了严重威胁,如近年来愈演愈烈的雾霾,数值越来越大的PM2.5已经超出了人民的忍耐程度。所以,建筑行业的环境保护已经已经引起了人们强烈的重视,而加强建筑节能设计也是一条必由之路。
2我国可持续发展战略的需要
可持续发展战略是我国现在的经济发展所坚持的重要战略之一,可持续发展要求不仅要考虑到建筑行业现在的利益,更要兼顾到其长远利益,好的建筑节能设计一定是能够不断满足行业的长远发展需求,不能满只足于现有的利益,图一时之好而牺牲了长远利益。可持续发展原则还要考虑建筑行业的发展和能源节约的统一性,把建筑节能工作落到实处,不能让建筑节能影响建筑行业的正常发展,经济发展不能影响建筑节能,建筑节能也不能制约经济发展。
3当前建筑设计中节能的设计
3.1设计之合理选址
建筑设计首先遇到的问题就是建筑地理位置的选择,建筑的选址是一件很重要的工作,要进行充分合理的勘察检测,综合各位置的自然环境、社会环境等因素进行考虑,最后选择最优的位置。建筑的选址要考虑以下几种要素,首先是气候因素,建筑设计想要达到节能的效果,必须考虑气候因素,保证气候环境在建筑使用周期内处于持续的稳定状态,以避免由于气候环境频繁变化而消耗大量的能量。其次是环境因素,任何建筑的选址都以环境为基础,所以在建筑选址时一定要考虑好环境因素,要以不破坏环境为原则,进而能够保护环境,最终能够达到节能的目的,提高能源的利用率。
3.2设计之建筑规划和设计
规划设计是节能建筑设计的关键部分,在进行这部分设计时要充分考虑以下几个要素。首先是建筑当地的环境,包括当地的历史、风俗等,结合当地的具体情况,坚持因地制宜的原则进行建筑节能设计。其次是建筑物的形态和布局,这些因素会影响建筑的采光和通风,科学合理的设计可以保证建筑物能够获得充分的阳光、保持良好的通风,这也是居住者在购房时非常关心的问题。再次是季节因素,由于冬季太阳高度角最小,所以楼间距要根据冬季的情况进行安排,才能保证一年四季楼房最底层的住户可以见到阳光。在设计的过程中,节能建筑设计要充分考虑如何充分利用自然环境来降低能耗,提高能源的利用率。
3.3选用性价比高的节能技术
随着人们需求的增加,建筑节能设计方案已经出现了不少,如何选择性价比最高的节能技术也是我们需要探讨的问题。目前建筑行业流行的节能技术要么造价高,要么质量低,所以要权衡利弊,通过比较选择一些性价比高的节能建筑设计方案。例如可以充分利用太阳能进行发电,既能起到较好的环保效果,又能最大程度的节约能源。同时在选择建筑节能设计方案的时候要结合当地的经济发展水平,不能一刀切。
3.4建筑设计中进行合理的外部环境设计
建筑设计时,建筑外部的环境设计至关重要,因为单纯的建筑进行节能技术应用,要是外部的环境影响较大,也会直接导致节能效果的下降。因此,根据每一个建筑功能的需要,通过合理的外部环境的布局设计来完善现有的微气候环境,为建筑节能创造有力的环境。最基本的设计就是在建筑周围进行相关的绿化,改变周围的微环境,以降低噪音,阻挡风沙,净化空气,降低温度。同时可以在不破坏周边整体环境的情况下,人为进行仿自然环境的打造,例如建造人工湖等,目的也是通过改变建筑周边的微环境,降低建筑对能源的消耗,达到节能的目的。
4结语
第8篇
在设计建筑节能照明系统时,既要考虑节能和环保,又要考虑其安全程度。只有将二者融合在一起,才能使节能、照明设计更加有效。设计者在设计时,不仅要考虑节能环保的问题,还要对新的问题进行解决,在对资源合理利用的情况下,尽量减少能耗,照明系统要符合要求。所以,建筑照明设计主要有以下几点要求:一是视觉的要求;二是最大限度的减少能耗;三是设计技术与方法要先进。只有努力做好这几点,才能使建筑照明节能的设计水平越来越高。
2提高设计水平的措施
2.1使用高光效光源
据相关规定要求,建筑照明所用光源应该根据以下几点来确定:第一,灯具在安装的时候,如有位置较低的,就要考虑使用荧光灯,因为荧光灯有着高光效、高寿命的特点,具有较好的显色性,在挑选荧光灯时,尽量选择径直管的。第二,灯具在安装时,位置高的地方就要考虑金卤灯,当装灯要求使用显色性较强的灯时,就要选择陶瓷性质的金卤灯,当装灯不要求显色性或要求较低时,就可以选择高压钠灯。第三,在装灯位置高或是不利于维修的地方,就要考虑选择无极荧光灯,因为这种灯有着高寿命的特点,工作的时间可以超过五万小时,另外,无极荧光灯的发光效率特别高,节能效果也特别好,电能消耗少,电压范围比一般的灯要大很多。
2.2将照明线路电能消耗降低
电流经过电阻流过照明线路后,会出现大量电能的消耗,因此,要选择电阻率较小的导线,近年来,人们在广泛的使用铜芯,在使用时,要避免消耗铜资源。要想降低线路的损坏,必须遵循以下几点:首先,要缩短导线的长度,铺设通电线路时,要选择直线,将弯路出现的效率降到最低,使导线达到最短,要降低铺设低压线路中回头线出现的次数,使电能在来回线路的消耗减少。为了缩短供电距离,要在负荷中心处安装变压器,当建筑物每层的面积达到10000平米时,配电所的数量最低是两个,以达到缩短干线长度的目的。低压配电室可以避免支线沿着干线倒送的事故发生,所以,要在高层建筑竖井旁,建设低压配电室。其次,要扩大导线的截面。要进行严格的资金消耗计算与增加计算,在保证增加导线横截面较为有意义的情况下,将导线的截面增大一级,使得能源消耗降至最低。
2.3照明系统功率因数的增大
一些照明系统电感元件用电设备会浪费电能的无功功率,如:变压器、镇流器等,使电能不能得到有效利用。所以,必须要将类似的无功功率降到最低,要将照明系统的功率因数增大,如:可以利用电子镇流器,在荧光灯的使用过程中对其进行安装,使得线路设备传输无功功率的数量降至最低。
2.4节能技术的创新
在设计节能照明系统时,要进行节能技术的创新,如:天然光。天然光就是利用天然光纤代替人工照明,可以在建筑的侧面及屋顶设计大量的玻璃,使得天然光可以通过玻璃照射在建筑物中,室内照明较为充足,白天可以完全脱离人工照明,当自然光线需要调整时,可以利用帘幕进行调适,不仅可以节省能源,还会使自然光的视觉效果达到最佳水平。在一些自然光不充足的地方,如地下室,设计人员可以将光纤照明利用进来,只需要将采集阳光的设备安装在室外,就可以良好的对其进行利用,其原理就是通过光纤,将设备中收集的天然光传输到室内,与此同时,人们还可以利用光纤技术制造出不一样的艺术效果。目前,已经有研究人员对发光的二极管进行研究,其电量消耗比正常的日光灯低,如果可以对其进行良好的使用,建筑照明系统低耗最降至低的目标就可以早日实现。
2.5照明器控制方式的改善
要根据每个建筑物的室内照明使用的特点以及要求,来选择照明器的控制方式。首先,面积较小的房间要选择一灯一个控制,或者是两灯一个控制的方式,尽量避免多灯一控的情况发生,减少不必要的能源消耗,房间面积大的灯控设计方法也如此。其次,在对建筑楼梯与楼道中的灯控进行设置时,尽量选择声音控制开光,这样,可以将开灯时间缩短,照明时间可以根据人为的控制来决定。最后,在对远离窗户采光较差的地方设置灯控时,要选择可以调光的控制设备,使其既可以保持室内照明均匀,又可以保证电能不被消耗。在建筑物中,不同的位置,灯控的选择也是不同的,为了节省电能的消耗,设计人员要根据实际情况进行科学、合理的选择。
3结束语
第9篇
1.1满足建筑物的基本功能
要先遵循满足建筑物基本功能的节能原则,即需要满足建筑的基本照明亮度、空调温度和建筑内部楼道畅通无阻等日常基本用电需求。另外,还要满足现代化特殊工艺的要求,例如,在一些大型娱乐场所中,需要设计一些独特的照明系统,以提高亮化程度,满足工艺照明的需求,同时还能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考虑经济效益
电力节能活动需要根据当前我国的国情科学开展。要充分考虑经济效益,避免盲目性,不能因为过度节能而浪费不必要的资金,增加运行成本。
1.3减少不必要的能源耗费
对一些高层建筑而言,由于楼层较高,内部人口较多,所以,需要消耗大量的能源来维持其正常运行。但是,在这个过程中,往往会出现一些不必要的能源浪费隋况。为了有针对性地解决这个问题,可以有效调查高层建筑中的日常能源使用情况,详细掌握每个环节对能源的使用程度,进而采用先进的节能技术减少无谓的能量消耗,在不影响建筑物内正常使用电能的前提下,减少用电设备,降低不必要的能耗。
2建筑节能在建筑电气设计中的应用
2.1配电系统中的节能技术设计
在设计配电系统时,相关设计人员和施工人员需要结合配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能、特点等内容合理设计,尽可能地缩短变配电所与负荷中心之间的距离。这样做,不但能够大大节省输电材料,还能够有效降低输电过程中消耗的电能,从而发挥出节能的作用。同时,设计人员还要合理选择电源变压器的数量和容量,改变变压器的结构设计,进而起到一定的节能效果。另外,在完全放电的状态下,电容器才能充电。如果电容器中还有电就充电,会增加电能的耗费。因此,在实际工作中,要防止这种问题出现。
2.2照明系统节能设计
根据我国目前照明系统的实际情况来看,设计理念老旧,不能满足当今建筑对于照明设计的需求,例如建设的工程中灯具选择存在很大的问题,相互之间存在一定的差距,使得光照环境混乱,照明启动器还有照明方式的选择并不适用于当前建筑工程,对于电器线路的分布也十分的混乱,没有相对合理的规划,最终导致照明系统不仅耗能量巨大,同时照明效果和综合服务性能也很差,不能很好地满足人们对于照明系统的正常需求,导致人们生活、工作、学习的质量受到严重的影响。绿色照明理念在新时期被提出来,绿色照明对于整个照明系统有着多方面的要求,不仅仅要求在电能的损耗上大幅度降低,同时不能影响人们对于照明系统使用功能的需求,详细的描述就是绿色照明无论在照明强度还是相应的光色上都要符合相应的标准,保证人们的照明环境健康稳定,从而提高大家在照明环境中的工作效率、学习效率等。避免能源浪费现象,同时要注重减少投资消耗。
2.3降低线路和产品的电能浪费
第10篇
本文将在总结国际与国内能源现状的基础上,分析建筑节能的必要性与紧迫性,同时通过调研目前国内建筑节能设计实例,评判建筑节能设计的经济效益,希望能够使社会各界意识到,建筑节能不单是发达国家的问题,我国正面临一场真正的能源危机,建筑节能迫在眉睫。
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。
3、我国建筑节能状况落后,亟待改善
第11篇
1.1我国发展市场经济的需要就当前形势来看,能源问题已经日益严重,对发展国民经济已经产生了一定的制约,如何节约日益紧缺的能源,加强能源的使用率,利用能源推动经济的发展,已经成为焦点问题。作为建筑行业头号能源消耗大户中的住宅建筑,在施工设计的整个过程中要以减少能源消耗为建筑目标,这对对实现国民经济、改善社会环境压力、实现可持续发展都有着较为重要的促进作用。
1.2行业发展的需要依据我国当前的国情,由于能源短缺问题,致使人均能源严重不足。据相关数据表明,综合房屋建筑施工中的能源耗能和建材耗能约占总耗能的37%,这一比例随着市场经济的发展仍在逐年的加大。因此,加大对房屋建筑施工中的节能设计措施,是建筑行业发展的需要。
1.3贯彻国家可持续发展战略的需要在我国,当前经济发展的战略条件为可持续发展,如何实施这一发展战略,就要求我们针对建筑行业中的实际情况,进行节能设计,抵制房屋建筑施工中的能源浪费,把方针政策落到实际建筑过程中,是贯彻国家可持续发展战略的重要举措。
2房屋建筑节能设计中存在的问题
2.1节能设计并未达到节能要求就目前建筑设计特点来看,主要关注点都放在了对房屋施工设计的建筑环境上对,对施工中能源的消耗节能意识不加以重视,楼体整体不朝阳,还有为了达到利益最大化,保证交工时间,一些建筑商在进行房屋设计的时候,技术设施匆匆忙忙的进行安装,存在相当多的隐患问题,房屋建筑实用性达不到标准问题严重。
2.2节能材料单一,技术水平较低根据我国气候特点,我国冬冷夏热的气候特点使我们在进行房屋建筑上就要有严格的节能设计。冬天需要取暖,如果在建筑设计上,墙体做保温就可以大大降低供热系统中的煤炭,对降低能源消耗有一定的促进作用。但是由于在进行住宅墙体保温设计的时候,我们使用的材料大多是一次行能源。大多都采用聚苯板、聚氨酯,而每生产1t聚苯板大约需要消耗2t的原油,每生产1t聚氨酯大约需要消耗2t的石油化工原料。在新材料和新技术开发上相对落后。大多依赖国外的技术,本国特色的节能技术较低。
2.3房屋建筑工程验收方法部完善在进行房屋建筑是都达到标准问题上,我国普遍采用建筑热工法。主要测量内容是用热流计和热电耦对墙体的热流密度、室内外气温、保温建筑墙体的室内外表面温度以及热流计的两表面温度进行测量和简单的对比。以点带面的进行测量,楼体的整体节能是否符合标准没有一个准确的数字作为依据。
3改善房屋建筑施工中节能设计的措施
3.1树立节能意识,提高房屋建筑节能标准房屋建筑设计中,要根据生活和自然需要进行设计,树立节能意识。例如最常规最传统也是最合理住宅朝向设计的时候要遵循空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西。这在一定程度上可以得到充足的日照,可以增加房屋冬季的日照要求,充分利用天然的能源,可以减少煤炭资源的浪费,也可以从根本上改善室内热环境的要求。同时在进行住宅配套设施设计的时候,要充分考虑人们日常行为特点进行设计。对施工时间有计划的进行合理的住宅布局,在安装配套技术设备上要细致检查确保设备发挥良好的现实作用。再进行建筑体形系数确定时要对比好建筑物与室外大气接触的面积,保证能耗最低。由此看来,再进行房屋建筑设计的时候,楼体表面不宜凹凸太多,楼体之间要保证良好的通风,这对房屋节能都有良好的促进作用。
3.2提高节能技术水平,研究多种节能材料目前,在我们国家房屋建筑的节能设计水平较低,主要依赖于国外的技术。针对这一问题,我们要针对国外的先进技术进行深入的研究,增加交流学习的机会,构造出符合我们国家基本需要的节能设计技术。针对材料单一的问题,可以在进行住宅建筑设计时采用材料优化组合进行搭配设计使用,采用复合材料构造出复合节能墙体。复合墙体分多个墙体层,主要有墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层、饰面层。这些层体在一定程度针对节能都有一定的有效作用,在很大程度上也会改变住宅建筑传统的墙体保温板结构,对保护环境节省能源有一定的积极作用。近20年来太阳能技术的发展就给节能带来了很多的收益,我们可以利用太阳能这一特点,进行房屋建筑设计的时候将太阳能装置纳入设计规划中,预留太阳能安装位置。这在节省能源问题上可以解决很多问题,节省很多常规的能源。
3.3加大房屋建筑节能验收监督力度加强监督力度,是为了更好的满足生活需要。从根本上解决房屋使用寿命低,能源浪费的问题。加大政府的验收力度,对不合格的住宅建筑坚决进行打击控制。再进行楼体强温验收工作上,就改善测量方法,采取多种方法测量,进行平均值对比,改变一点带面的传统验收方法。经过多方考据得出精确值的测量方法可以真正意义上完成在节能的基础上服务好大众生活的任务。
4结束语
第12篇
本文将在总结国际与国内能源现状的基础上,分析建筑节能的必要性与紧迫性,同时通过调研目前国内建筑节能设计实例,评判建筑节能设计的经济效益,希望能够使社会各界意识到,建筑节能不单是发达国家的问题,我国正面临一场真正的能源危机,建筑节能迫在眉睫。
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。
3、我国建筑节能状况落后,亟待改善
第13篇
加强节能建筑设计的合理性以及科学性一方面可以大大的削减生产成本,另一方面也能实现具体问题具体分析,以具体的有效的对策防范以及处理出现的实际问题。要实现建筑设计的合理及科学,就要着手于建筑能耗的分析。一般情况下,进行节能设计必不可少的重要的前提条件就是开展能耗分析,这也是设计初期阶段应该完成的重要工作。由于建筑能耗的影响因素非常广泛和复杂,主要包括建筑外因素以及其建筑本身的因素。建筑外因素主要涉及了气候环境、室内控制质量等方面,而建筑本身因素主要包含了涉及了制冷、制热的使用性能耗,涉及门窗、屋顶等的材料性能耗和涉及了门窗气密性、隔热性的使用性能耗。这两种因素之间的关联非常的紧密,对建筑内部的能量消耗有着直接的影响,特别是在季节因素的影响下发挥的制冷、制热效能和光照度等,在消耗的能源方面占据着很大的比例,因此建筑节能设计大多数情况下也是着眼于此。
2建筑规划设计中建筑节能的设计
2.1外部环境与整体环境的节能设计
建筑设计师要始终坚持整体设计,在设计时要对有关方面进行全面的考虑,并实现与有关专家的交流沟通以及相互协作,以全面的准备相关的设备,对环境进行了解和整体的把握,更加科学合理的分析能源问题,使建筑规划设计的真正落实时资源环境的优势得到有效的利用和切实的发挥,达到提高自然生态运用效率的目的,使环境更加的和谐。一般而言,建筑工程的使用过程中,对用户居住造成重大影响的因素主要有光照以及空气流通。因此,在建筑节能设计中,要重视并重点把握这两个方面,通过有效的措施切实实现光照的降低与空气流通的优化,主要可以从房屋的排布方式、距离间隔以及方向方面着手,具体应注意以下几点:第一,我国的气候类型复杂多变,而且大陆性季风气候比较显著,因此在设计房屋建筑方向时,应该全面的分析不同季节的风向规律,并始终与风向保持一致。所以,我国大多数的房屋建筑都是坐北朝南,以保持良好的通风效果以及光照效果,提高房屋的舒适度,切实的满足住户的需求。第二,在设计房屋建筑的间隔时,应该超过当地的日照间距标准,使室内空气充分的流通,使室内空气具有更高的质量,保障空气的畅通无阻和循环流动,切实加强对室内温度的控制与管理,将能源消耗控制在最低水平。最后,在项目的设计过程中,建筑单位要科学合理的进行房屋建筑的排布,不断优化组合方式,充分实现建筑整体以及建筑单位的和谐统一,使建筑项目达到最佳的节能效果,减少能源资源的耗费,进一步降低生产成本。
2.2单体的节能设计
在建筑项目的设计过程中,要严格的遵循相关的设计要求、建筑规范和有关的标准,增强建筑空间布局、外观和方向设置的专业性以及规范性。在设置房屋建筑的朝向时,其设计的合理性能够在一定意义上在能源消耗的降低方面发挥极大的积极作用。在夏季,太阳会对建筑物表面产生直接的照射,由此形成了很多的热量,使制冷作业压力大增,能源消耗问题更加严峻。而在冬季,恶劣的气候条件往往会给供暖作业造成巨大的压力,导致能源消耗问题更加突出。所以,要从根本上解决这些问题,实现能源消耗的进一步降低,就要合理的设计和设置建筑的朝向,要全面综合的考虑各种影响因素,立足于当地的地质情况以及气候环境,要以土地资源消耗的降低为依据,实现朝向设计方案的优化设计和选择,以此切实的保障建筑冬季日照的充足,并在满足空气流通需求的基础上实现夏季日照的减少,使建筑在不同季节产生的不同的实际需求得到全面的满足。就我国而言,大部分地区采用的是坐北朝南的建筑朝向,然而也存在受不同因素的影响改变房屋朝向的情况,因此,在设计房屋建筑朝向时,要对当地的地理环境进行全面的考虑,实现提高舒适度和降低能源消耗的和谐统一,对这两者进行协调和把握。
2.3建筑物部位节能
对于建筑部位而言,材料是影响其节能的重要因素之一,在选择材料时,要重点的把握材料的质量,并在此基础上严格的遵循环保、节能以及经济原则。目前,随着科学水平的提升,建筑市场中新型材料具有更多的种类,在质量、价格以及环保方面具有较多的选择,并且能够切实达到建筑部位材料的相关要求,所以具有较为广阔和美好的发展前景,在推广以及应用方面具有很大的潜力。目前,很多材料应用了更高的科学技术,具有保温、防水以及环保等多种特征和显著优势,能够广泛的应用于建筑的屋顶以及外墙,能够使建筑的使用性能以及舒适性大大提升。除此以外,新型的透光玻璃能够广泛的应用于门窗中,达到更好的透光效果,也能使热量传输大大降低,活动遮阳板可以通过适当的设置对室内的光照度进行调节和控制。在建筑节能设计中更多的采用这些新型材料,不仅能够保障建材的基本功能,还能达到降低能耗、实现节能的效果,因此,应该投入更大的力度进行广泛的推广。
3总结
第14篇
项目所在地基本条件研究是落实绿色建筑“因地制宜”原则的前置环节,本项目基本条件分析如下:
(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%。
四结论
1.1环境影响因素环境影响因素主要指日照、降雨以及空气流通三个。日照对住户的舒适度有很大的影响,过度的阳光暴晒以及过度缺乏阳光会导致房屋温度过高和过低。而且我国处于疾风气候,由南向北,大陆性特点对季风气候的影响更强,夏季高温干燥和冬季低寒冷的情况更为明显。一旦光照不足或者光照过于强烈,造成室内温度引起人体不适,则需要大量采用认为气温调节方式,如空调和风扇。而大量使用家电降温也必然消耗更多的电能。而降雨对节能的影响主要表现在水资源的利用率。水资源是人们生产和生活中的必备资源,如何提高雨水资源的利用率,更好的服务于人们的日常生活是每个房屋建筑设计重视的问题。空气流通主要通过影响温度方式影响能源消耗,不同的建筑设计方式会造成空气流通性能不同,例如高度相似的建筑物两列建于街道两旁会形成风漏现象,使风速提高,加速建筑热损耗。
1.2节能工艺节能材料包括隔热和蓄能材料两种。隔热是通过某种方式降低物体表面热转移系数和固体导热系数,而隔热材料则是指表面热转移和固体导热系数低的材料[2]。通过运用隔热材料可以降低室内外热量传递,以达到保温和隔热的效果,将室内环境控制在适宜居住的温度。减少各种空气调节设备的使用,从而降低能源消耗。蓄热材料是指延缓日照对室内温度的影响,降低室内温度因较大室外温差而出现较大的温差,降低温度损耗,节省能源。
2房屋建筑节能设计应用分析
2.1遮阳系统设计遮阳系统设计是房屋建筑布局设计中的主要内容之一。遮阳构件的类型多样,不同部位的遮阳设计也具有很强的针对性。常见的遮阳类型有水平式、垂直式和综合式三种。水平式设计具有较大的遮挡高度角,可遮挡从门窗上方照射下来的阳光,因此水平式遮阳构件适用于南向门窗。垂直式遮阳构件的遮挡高度角低于水平式,但是垂直式可遮挡来自门窗两侧斜射而来的阳光,因而垂直式适用于东北和西南方向的门窗。综合室的综合遮阳效果较好,可以遮挡来自上下和侧面照射的阳光,多应用于东南和西南方向的门窗。遮阳系统设计需要设计人员根据房屋所处的地形地貌条件、已有房屋布局、气候条件等多个因素综合考虑,达到较好的遮阳效果[3]。以南方地区为例,南方地区纬度较低,季风性气候更加明显。季风性气候具有夏天湿热、冬季阴冷的特点。夏天气温高,日常时间长,夜间静风率高,昼夜温差小;冬季天气阴沉,雨水天气多,降水量少,日照时间短。根据南方的特点,南方房屋建筑的这样系统不仅需要在夏季发挥遮阳的效果,而且在冬季不仅不能遮阳,还要发挥保温作用。最后,房屋的遮阳系统设计还需要坚持平面布局原则。即房屋设计不能采用东西方向设计,避免房屋在夏季长时间受太阳直射导致室内温度身高。而且房屋遮阳系统设计还需要根据已有房屋布局进行合理规划设计,充分利用现有房屋建筑的带来的遮阳效果,减少额外增加遮阳构件,降低房屋建筑工程的成本。
2.2外墙保温设计我国房屋结构热损耗较大是我国房屋建筑节能设计存在主要问题之一,而外墙又是房屋建筑的主要部分,因而做好外墙的保温设计对提升整个房屋建筑的节能性能有重要的作用。传统外墙保温设计方式多使用保温隔热性能好的外墙体建筑材料。而且房屋建筑外墙保温设计可以应用于已有房屋建筑,而且可以不改变原有建筑的基本形式。保温涂料和轻型保温板是常用的外墙保温材料,但是随着技术大发展,更加高效的绝热材料以及更加完善的隔热施工技术也在不断推广。如聚氨酯保温材料及其施工技术,经过大量的施工实践证明,聚氨酯保温材料的保节能性能高于65%,其保温性能高于传统保温体系[4]。对于部分对外形有重点要求的房屋建筑,可采用保温材料以及保温施工技术相结合的方式,通过对原有外墙体结构的保温加固处理,再采用各种外墙保温材料辅助保温,并配合相应的保温门窗,从整体上提升建筑的外墙保温效果。
3结语