时间:2022-10-10 08:18:50
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇节能建筑设计论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
在进行房屋建筑设计时,为了更好的满足建筑设计的节能理念,则需要有效提高房屋建筑物的空间利用率。尤其是一些占地面积较大的建筑物,则更需要在设计的过程中合理利用建筑物的空间,最大限度提高房屋建筑的利用效率。其中在一些人口较多、土地面积较少的城市,政府更应该加强对房屋建筑面积的标价实施控制,合理降低建筑能源的消耗,从而推动建筑领域能够稳定持续的发展。同时,在设计建筑房屋的户型时,应该坚持灵活性的原则,全面分析建设中可能出现的问题,切实增加房屋建筑的使用时间,从而减少建筑修建中产生的垃圾,有效降低房屋建筑的成本。
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%。
三、结论
当前高层建筑的数量逐渐增多,而高层建筑在冬天供暖时需要消耗大量能耗。在可持续发展理念的影响下,我国近年来建造了很多节能绿色建筑,这些节能建筑能够让住户在享受舒适生活的同时降低暖通空调的消耗。虽然我国逐渐提高了对建筑暖通节能的重视,但是我国现有的建筑节能技术水平与发达国家相比依然存在很大的差距。这就需要我们对建筑节能技术进行深入研究,明确建筑节能设计的基本原则,通过合理的建筑暖通节能设计降低建筑能耗。在建筑项目中暖通空调节能设计的基本原则包括以下几点。
1.1合理控制通风量以保障空气品质
在建筑项目中对暖通空调进行设计时,不仅需要让室内的通风量尽可能大,也需要对进排风进行合理控制,对室内气流进行合理组织,以达到消除室内异味、浮尘与细菌的目的。通过合理的通风控制,不仅可以并保障室内空气质量,改善住宅的居住环境,也符合节能的要求。
1.2保障室内的热舒适度符合要求
室内热舒适度的影响因素包括温度、风速、湿度以及辐射温度等。在对暖通空调进行设计时,就需要对这些影响因素进行分析,通过巧妙组合保障它们的合适比例,进而满足室内舒适度。例如,由于建筑围护结构具有一定的热传导性,可以借助该部分降低室外温度变化对室内的影响,营造良好的室内微气候。
1.3保障局部与整体设计的协调性
对于人口较为密集的建筑如写字楼等,可以采用集中供暖的方式来减少能耗。但是在对建筑进行整体暖通设计时,也需要满足个体需求的差异性,保障节能控制有一定的弹性空间。在对暖通空调进行设计时,首先保障每个房间能够独立进行温度调节,然后再对分户热量进行合理设计。
2建筑设计中有效应用暖通节能技术的措施
2.1明确暖通空调的设计参数
建筑设计中暖通空调产生能耗的大小不仅与当地的气候变化有关,也取决于室内温湿度设计的相关参数。在保障夏季室内住户有较好舒适度的前提下,室内温度每升高1摄氏度,暖通空调相应的计算能耗将降低5%至10%左右。而若室内的湿度提升50%左右,则暖通空调的能耗将降低15%左右。在暖通空调总负荷中,新风量所占的负荷约为25%至40%。适当引入新风不仅可以保障室内空气质量,也可以维持室内外适宜的压力差。因此设计过程中应该明确新风量的大小,以尽量降低系统运行能耗。此外,在建筑设计中一些设计人员为提高速度,大多忽视了对图纸的审核工作,很难解决暖通系统中的能耗问题。这就需要项目审核人员加强对设计图纸的审核,及时发现审核过程中存在的问题,并采取必要的措施优化设计方案,以有效降低系统能耗。
2.2合理选择节能技术以提高质量
当前暖通空调设计中应用的节能新技术包括低温送风技术、可变流量技术以及热泵技术等。在建筑暖通设计中应该合理应用这些技术,并对比不同的设计方案,可以提高整体的节能性。与常规的空调系统相比,低温送风技术由于送风温度较低,能够有效降低输送管道的能耗。也可以将低温送风系统与冰水结合起来,以增强系统的制冷效果,进而节约能源。高层建筑中一般采用水-空气空调运行方式,进而为室内提供适宜的温度。但是这样的供暖方式较为复杂,且相应管道与设备需要投入的大量资金,并且维护费用较大。由于暖通系统在冬季的耗能占到总体能耗的25%至30%左右,而夏季的能耗仅为15%左右。这样可以充分应用可变流量技术,合理控制系统各级水泵的流量,并对低级流量进行二次利用,进而避免能量的浪费。热泵技术就是从地热中获取低品位热能,进而转换为人们可以利用热能的一种新型技术。这些暖通节能新技术在暖通设计中的合理应用,可以有效提高暖通系统的节能性。
2.3选择节能性好的设备
在设计过程中也需要选择节能性好的设备,进而为暖通系统的节能性提供保障。对于冷源机主机设备的选择,一般根据能效的高低来确定。与电力制冷剂相比,吸收式制冷剂的能效相对更低,这样在供电充足的情况可以选择电力制冷剂,并综合分析电源、建筑物用途、投资量等因素。在冷却塔运行过程中,风冷方式与水冷方式产生的能耗相差不大,两者的应用各有优势,应该根据实际需求合理选择。暖通系统中锅炉的节能也是十分重要的,设计人员需要对锅炉的运行功率进行合理设计,并在运行中进行合理调节与控制。暖通技术在近年来得到了迅速发展,但是其带来的污染问题也日益凸显,并且能耗越来越大。可以在暖通系统中加入可再生能源,进而减少污染,提高暖通系统的使用寿命。
2.4做好运行管理与维护工作
再好的设计都需要有效的管理提供保障,若管理不当很容易导致浪费。在暖通系统总能耗中主机所占能耗的比例超过60%,因此做好主机的能耗控制工作是节能设计的首要任务。首先根据建筑中主机的数量与功率进行负荷调节,并且详细分析建筑内不同场所暖通系统的负荷,结合室内的不同环境因素制定相应的管理方案,进而找到最佳的方案。这样不仅可以保障室内的舒适度,也可以有效减少系统能耗。在设计暖通系统水泵时一般留有富余,并且只启用了侧面水泵,这样很容易导致水资源浪费。系统主机的制冷效果与水量有一定的关系,但是在水量有限的情况下,多个系统同时工作将增加耗电量。这时候可以采用变频技术控制水泵阀门,若运行中的暖通系统较多则保障阀门全开,保障流量与能耗的一致性,以提高节能效果。此外,水泵中若存在腐蚀、水垢等也会影响系统的制冷效果,可以选择合适的输送设备并设置水处理装置,加强对系统运行过程中输送管网的维护与管理,进而降低系统的能耗。
3结语
关键词:高层建筑物,节能设计
在“能源危机”席卷世界的今天,能源消费正以惊人的速度增长。根据我国国情,节约能源已成为当前的一项迫切任务。据统计,1990年我国建筑耗能1.13亿t标准煤,占全国能源消费总量的11.5,至2000年将增至l.79亿t标准煤,所占比例将上升至13.l。高层建筑节能(包括结构构造、材料选型、设备系统、自动控制等)一直是我国节能工作的重要组成部分,它涉及从规划设计到使用管理的许多方面,高层节能建筑投人少、产出多,因此,重视和研究高层建筑物的节能设计问题已成为建筑节能的当务之急!
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。
所谓高层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;外围护结构保温。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。
l 优化建筑位置朝向设计及体形设计
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,在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。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。寒冷地区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度-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。
合理的建筑体形能够减少高层建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是高层建筑设计中应当引起重视的问题。另外,高层建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越少。因此,高层建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。硕士论文,节能设计。。
2 优化围护结构墙体设计
2.1 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。
2.2 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、剪力墙的嵌人,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。
2.3 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。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。
2.4受阳光照射的高层建筑物屋顶,表面温度比其他围护结构高得多,对室内温度影响很大,顶层住房冬冷夏热现象十分明显。对此,除必须考虑屋面隔热保温措施以外,还可从建筑设计角度考虑在顶屋设置通风隔热层或将顶层做为设备间等,形成2次隔热,减少屋面温度的影响;在炎热地区的屋面可通过蓄水(如屋顶游泳池)和屋面定时喷水系统使屋面显著降温。
3 影响建筑节能的其他因素
3.l 高层建筑外围护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,我们知道,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。
3.2 高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一。
在冬季,风力对建筑的热损失很大,增大冷空气的渗透量,使室内热损失加大。硕士论文,节能设计。。硕士论文,节能设计。。由于建筑某些部位处理不当,墙体内部易产生冷凝水。硕士论文,节能设计。。硕士论文,节能设计。。因此,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。硕士论文,节能设计。。
在高层建筑节能领域,我国与发达国家差距较大,根据我国的国情、国力,研究开发对高层建筑节能影响较大,节能投资较少的关键性技术应成为攻关的重点,在高层建筑设计实践中常会遇到高层建筑节能与高层建筑设计中各项因素,如城市规划要求、使用功能、建筑造型与立面要求的矛盾,因此在强化建筑师节能意识的同时,还必须依靠行政手段宣传普及我国的节能政策、法规,争取各有关方面的支持与共同努力,才有可能使高层建筑节能设计应用于实际,将成果转化为生产力。
关键词:教学楼;热环境;隔热保温;节能
中图分类号:S718.51+2.2文献标识码:A
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专家学者的关注。
大学校园建设规模加大,教育建筑作为公共建筑中建造量较大的一个类型,由于其本身功能的复杂性以及设计的多样性,使得能源消耗巨大,建筑单位面积对能源和环境的影响也很大。现阶段,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。探求适应大学生的学习生活,反映学生心理与环境行为的学校建筑风格成为校园建筑设计的关键,建筑设计应兼顾对使用者的关怀和对建筑美学的追求。
一、山东省高校近年来校园建设现状
近年来,处于华东地区中部的山东,随着国家教育产业化政策的实行,迎来了前所未有的校园建设。在大发展的时代背景下,华东地区校园建筑创作在与世界各种建筑流派的大碰撞中保持自身鲜明特点并创造舒适的室内物理环境。目前,山东的大学校园建设主要包括山东济南大学城、日照大学城、威海大学城和原有学校的新楼建设如山东大学、山东建筑大学等。
除了大学城,山东省内很多原有高校也出现了不同规模的新建、扩建、改建的校园建筑。这些建筑不仅造型新颖,功能合理,而且在建筑节能和提高室内舒适度方面也有了很大的发展。山东省交通学院图书馆在建筑设计过程中充分利用各种节能措施,力求建筑设计与周围环境的有机结合。通过遮阳、自然采光、中庭和边庭自然通风、围护结构高性能保温、水池替代冷却塔、地道风等各种节能技术的运用,为山东交通学院广大师生提供一个健康、美观、高效的学习工作环境,并充分体现人、建筑与自然的和谐统一。山东建筑大学的1#生态学生公寓也采用了多种生态节能措施,如采用需求控制通风系统来改善空气品质;采用隔热、密气、高效窗提高能效;采用可再生能源提供空气采暖、制冷及其热水系统等。
二、山东高校教学楼设计方法
为推进公共建筑节能监管体系建设等工作,山东省率先编制了《山东省建筑能源审计导则》、《公共建筑节能监测系统技术规范》,出台了《山东省建筑能源审计管理暂行办法》。而高等学校的节能监管建设工作暂时依据公共建筑的相关条文执行。山东省西部地区气候属寒冷地区,因此大学校园的建设不仅要考虑校园规划、建筑设计,还要考虑如何适应夏热冬冷的气候。因此在进行自然通风教学楼设计的时候,要着重解决建筑通风、隔热、保温的问题。目前山东高校教学楼的设计手法主要有以下几点:
建筑总平面布置和平面设计。建筑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。建筑主体朝向多采用南北向或接近南北向,主要房间尽量避开北向、东北向和西向。
屋顶保温隔热。因山东西部地区夏季常是天气晴朗、高温而潮湿,太阳辐射比较强,教学楼顶层受太阳辐射影响比较大;冬季气候寒冷而干燥,屋顶要考虑防寒保温。所以屋顶隔热和保温措施的好坏直接影响着顶层室内的热环境状况。山东地区常用的屋顶隔热措施是通风屋面、架空屋面,保温措施采用铺设挤塑聚苯板、现场发泡聚氨酯保温等。
采用各种措施增加建筑室内外通风,如建筑群规划布局、中庭拔风、底层架空等。设计初期考虑教学楼楼群的布局,提高建筑间的室外风环境质量;中庭的设置,不仅丰富了建筑室内空间,增加建筑室内采光度,同时更有效地改善了建筑内的通风效果;底层架空不仅为大学校园提供了学生休息交流空间,也有利于建筑间的热压和风压通风,可改善建筑间及建筑内的风环境状况。
三、山东地区高校校园建筑自身的特点
高校教学楼建筑作为教师传道授业、学生课堂学习及自修的场所,有其自身的不同于其他公共建筑的特点。又由于学校学科的多样性以及各学科自身的特点,从适应其功能的要求出发,合理安排交通流线,结合审美、技术等多方面要求,教育建筑呈现出形式和空间组合上的多样性。其在空间组合上有以下几类:①外廊式教学楼;②内廊式教学楼;③带内院的教学楼;④围绕中庭的教学楼。
因此,校园教学楼设计需要综合考虑建筑的使用功能、美学特征和物理性能,针对性地进行设计,设计时主要应考虑以下方面:
(一)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。
(二)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8点~晚上10点都有人在室内。
(三)人员热扰大。与建筑类型相似的办公建筑相比,教学建筑使用期间人员密度较大,建筑的内部人员热扰大很多,这会导致建筑内部温度上升幅度较大,增大空调的冷负荷。
(四)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;《教育建筑设计规范》对教室窗间墙有明确规定:教室、实验室窗间墙宽度不大于1200mm,而由于绝大部分的教学建筑不会采用昂贵的玻璃幕墙和特殊玻璃(如镀膜玻璃、镜面反射玻璃等)作为建筑外墙,其窗墙面积比一般不超过0.5。
(五)教育建筑现在普遍采用的内廊式布局教学楼,因为具有较大的进深,在很大程度上依靠的是机械通风和人工照明,在非自然的环境下看似营造出舒适的环境,实则正在损害着人们的身体健康,也与我们提倡的生态节能理念相驳。因此设计中强化自然通风也是关键。
(六)教学楼的使用功能较为单一,为传道授业之用,同时班级设置比较统一。这样,就使得空间设置具有相同的尺度,因此可以大量使用预制构件,方便拆卸,有利于今后的回收利用。考虑到大学生人流量和对于交往空间的要求,往往在教学楼中设置宽敞明亮的枢纽空间。而这种空间通常又是低能耗设计的薄弱环节。鉴于我国国情,应运用被动式节能设计来解决该问题。
四、结论
本论文通过对山东地区典型教学楼的设计手法、问卷调查以及室内热环境、光环境现场实测和相关建筑设计策略进行计算分析,得出了以下结论:
(一)问卷调查及测试结论
1、教学楼过渡季热环境状况良好,学生对过渡季室内环境的舒适满意度较高,热可接受程度达95%以上。室内空气温度、室内风速对学生热舒适感觉的影响较大。大部分学生希望增加室内风速。
2、教学楼夏季气温较高,学生对室内环境的舒适满意度较低,根据过渡季问卷调查结果推算,学生夏季热舒适满意度约在60%以下。
(二)热环境分析结论
1、合适的外遮阳构件既可以减少室内工作面的辐射得热,又可以增加采光均匀度和减少眩光,对改善室内光热环境的作用不容忽视。
2、屋顶偏角遮阳板,可使得屋顶表面的全年太阳辐射得热量降低65%,而且达到夏季可遮挡大量太阳光,冬季可透过大量太阳光线的目的,从而更大程度地改善顶层室内热环境。
3、自然通风对室内热环境的影响巨大。对于无空调教学楼,应尽量加大自然通风。底层架空、中间层架空、所有楼梯间和廊道的开敞通透,都可以将室外自然风引入室内,增大教室室内的风速。室内风场的改善,可将加快夏季室内热量散发,降低室内温度,从而改善室内热环境,提高室内学生的热舒适感觉。
(三)注重建筑保温节能设计
1、降低窗户遮阳系数,会改善室内热环境或降低建筑能耗。选择何种遮阳方式既要兼顾夏季隔热又不能忽视冬季得热。
2、采用传热系数较小的窗框和玻璃,可降低室内基础室温,有利于建筑节能。窗口面积大小对建筑室内光环境和建筑能耗的影响巨大。设计时选择适当的窗墙比,既要考虑提高光环境质量,又要降低建筑能耗。
3、选择墙体材料时,不仅要看导热系数,也要其材料密度等参数。导热系数直接影响墙体的传热系数,而材料密度也会影响墙体的热惰性指标。并不是导热系数越低的墙体材越好,各种因素需要综合考虑。
参考文献:
[1] 胡帆,曹麻茹.长沙地区高校教学楼低能耗优化设计研究[D].长沙:湖南大学硕士论文.2006
关键词:绿色建筑;设计;方法;手段;注意事项
绿色建筑的概念是针对社会发展中出现的生态环境破坏和大气污染而提出来的。它主要是指为了给人们提供健康、舒适、生态、环保的生活、居住环境而设计的,在建筑全寿命周期中实现高效率的资源利用。它的主要功能是:节能、节地、节水、节材。论文从绿色建筑设计的主要注意事项和主要手段出发,以不一样的角度解释绿色建筑物的设计和发展。
绿色建筑物设计的基本方法和主要手段
一般来讲绿色建筑物设计的主要工具或手段最原始的是工笔、纸、等,但现代设计更多的是依靠计算机,平面设计或者是数据库信息处理。计算机的平面设计所需要用到很多的设计软件,例如CAD制图等等。
(一)前期策划
每个建筑师都会有自己的观念,在生态环保上更是意见不一。在前期的策划中,绿色建筑物设计的主要方法是个别设计、仔细研讨、实地考察、最终决定。
(二)重点考察
在设计完初稿后必须对实地进行最有效的考察,对建筑所必须的环境作最细致的调查、分析、研究,特别是在自然光线、风力条件(风向、最大风力等)、地质条件、水源条件、生态环境等等。同时,还必须考虑建筑材料的回收再利用和废弃处理问题,采取最有效的措施避免建筑物对大气、生态产生不良影响。
(三)协作分工
绿色建筑物的设计不能单单靠建筑师一个人来完成。例如,建筑使用材料来来讲,一般的绿色建筑物如今都是用吸食二氧化碳的混凝土来进行建筑可降低城市温室效应。况且,绿色建筑物的设计分为几个阶段,首先有建筑师提出建筑方案,由土木工程师和水电专业技师、管道专业安装人士等对建筑的水电、避难通道、暖气设备,安全系统等进行专业设计。绿色建筑物的设计需要的专业人才更多,分工更细,因为“绿色”给建筑的设计增加了难度。
绿色建筑物设计的基本原则
(一)生态性原则
绿色建筑物是为保护生态,方便生活而设计的。它的主要功能在于环保、节能,保护生态自然也是其功能之一。20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗首次提出“生态建筑”,意思是从生态学的角度了解建筑。生态性原则包括生态、环保、节能三大方面。绿色建筑的理念中以生态、环保为首要原则,自然绿色建筑的设计需要遵循生态原则。而且,在绿色建筑物遵循生态、节能的要求下还需要对生态教育尽职尽责,使建筑师成为生态教育的先行者,使公众的生态意识得到提升。
(二)整体性原则
绿色建筑属于生态环保中的一员,绿色建筑物的设计必须考虑整体性。绿色建筑与生态环保本为一体,若是在沙漠中修建绿色建筑物,这便失去了绿色建筑的意义,这也是绿色建筑物地域性特征的表现。同时,它也是共存性的一个表现,绿色建筑物的设计理念在与人与人、人与建筑物之间的和谐相处。
(三)发展性原则
绿色建筑物的设计必须遵循可持续发展战略的基本要求,满足人们日益增长的物质文化需求,又不对后代人们的需求和生活环境带来危害。这不仅是绿色建筑物设计必须遵循的原则也是社会发展所必须遵循的。
(四)适度性原则
适度性原则包括两个方面:适度技术与适当地域。适度性原则的基本内涵是尽量符合当地人们的生活习惯、建筑风格、设备技术、劳动水准等,同时必须适合建筑物的使用特征,在现有技术下发挥最大的绿色环保职能。
(五)健康舒适性原则
相反于经济适用房的设计,绿色建筑物的设计更多的考虑入住群体的生活舒适度,对人身体以及身心发展的健康效用。
绿色建筑物的主要特征
(一)节能、环保特征
绿色建筑能够使建筑所用材料能源的消耗降到最低,使风能、太阳能、水能、生物能等资源被加以利用,使可持续发展战略得到有效施行。现目前,绿色建筑物的能耗可以降低到70%――75%,最高的可降到80%。
(二)地域性特征
绿色建筑物的设计必须考虑所在地的各种情况,诸如:人文地理环境、材料备置、气候条件、建筑风格等等。同时,又必须考虑健康的程度,对改造后人们的舒适度和标准化产业化程度。
(三)健康安全特征
绿色建筑物的设计考虑了人与人之间的和谐关系,对建筑物的结构特征、朝向、形状和室内设计都有着重的考虑,自然通风,宜人居住。
四、绿色建筑物设计的要点分析
绿色建筑物的设计需要遵循绿色建筑物的设计原则,注重绿色建筑物的设计特征。在建筑设计中利用多种方法,发动多方人员对建筑设计进行完善,做到讲究原则,注意方法,体现特征,拥有功效,生态环保,节能减耗,舒适健康。尽量避免设计过程中会出现的问题,或者在第一时间进行处理。绿色建筑物设计的最关键注意事项是建成后投入使用的实际操作问题,如何做到与当地的人文历史环境相融合,符合人们的审美情趣和审美喜好。
(一)以人为本
绿色建筑物的设计注意事项必须包括以人为本,因为建筑的最终使用是人,人本主义的建筑设计观念才能赢得人的信赖,才能避免在建筑设计中脱离人而忽略生态,或者单方面注重生态而忽略人这一主体。
(二)建筑用地
绿色建筑物的建筑用地一定要做到合理利用土地资源,特别是在城市土地资源紧张的现代社会。地址选择注意事项:将那个规划建设的条件容积率提高到3:0,同时将城市建筑物的覆盖率降下来,大量使用空间资源,将各种场合的比率缩小,但是在最适合人们的视觉的使用的限度之内。建筑用地也包括选址的设计,应当避开地壳活跃地段和地质、自然灾害频繁的地区,对于强辐射、高危险的地区尽量避免,多使用现有的建造,如池塘、树林等等。
(三)节能减耗
在建筑行业飞速发展的现代社会,建筑不再只是单纯的满足人们居住就可以了。节能减耗成为建筑设计的最大难题,同时也是绿色建筑设计最应当关注的注意事项。特别是建筑设计中的:围栏设计、采光设计、朝向设计等可利用可再生资源的设计事项。同时,还必须关注绿化与建筑整体的协调,不能单方面的考虑节能而不遵守设计的整体性原则。
(四)设计过程中存在的问题
首先,一切从实际出发,避免盲目照搬。英国的绿色建筑属于最早期的一批,但是他们的建筑设计风格与我国的完全不一样。因此,照搬会让人们很不适应,即使达到了绿色的效果也难能做到舒适。
其次,建筑设计师的个人问题,无论是从经济利益、社会利益的角度讲,绿色建筑物的建筑设计师都是最大的收益者,这往往也会导致他们出现很多的弊病。例如:建筑工程师在设计时自我利益的考虑,对建筑的器材、材料的指定等等。
最后,忽略部分主要事项。是建筑设计必须要注意的五个方面:人的健康方面:空气质量、水质量、采光度、空气流通程度等;能源效应;资源效应;环境职责和可承受性。
五、结语
绿色建筑物在近年来才引入我国,是根据人们生活的需要和社会发展的需要而应运而生的,它的绿色、环保是值得我们所赞扬的。但是,绿色建筑物设计的不成熟还需要人们进行更多的研究与探索,进一步完善绿色建筑物的设计与构造,也包括建成后的运营。
参考文献:
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[3]于晓.工业化预制方案应对旧宅节能改造.[J].工业建筑 ,2010.
关键词:生态;建筑设计;策略
中图分类号:S891+.5文献标识码:A文章编号:
1.生态建筑的特点
生态建筑的概念主要包括两个方面,第一,提供有益健康的建成环境,并为使用者提供高质量的生存活动的小环境;第二,减少能耗,保护环境,尊重自然。生态建筑,是根据当地的生态自然环境,运用生态学.建筑技术科学的基本原理.现代科学技术手段等,合理地安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑与环境之间成为一个有机的结合体,同时并具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,以满足人们生活.工作所需的工作环境,使人.建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地.节水.节能.改善生态环境.减少环境污染.延长建筑物寿命等诸多好处,可以使经济效益.环境效益和社会效益得到很好的统一。
2.我国生态建筑发展存在的问题
2.1缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但这些观点只停留在生态建筑的表面,对生态建筑的理解是不全面的。
2.2缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
2.3缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
3.我国生态建筑设计的发展思路与对策
3.1贯彻以人为本的人文原则
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求,不仅是建筑发展的最终目标,而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中,要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系,强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中,以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
3.2善于因地制宜,尊重环境属性
根据生态学的进化论,生态建筑设计包含着资源的经济利用问题,其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展,势必在有限的土地资源内展开,为了节省有限的土地,必须建立高效的空间体系,如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市,向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等,使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系,对环境破坏最小,一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌,与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应,做到“因地制宜”。
3.3增强使用者与自然环境的结合和协调
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁,应尽可能多地将自然的元素引人使用者身边,这也是生态原则的一个重要体现。人是自然环境的一分子,人的活动必须建立在生态化的基础上,必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中,生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同,生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境,即使建筑本身对环境污染很小,极为节能,但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开,其空间的存在与人的功能需求格格不人,这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理,空间更加宜人,更有助于使用者与自然环境间的交流。它应该具备更良好的物理环境,尽可能地采用自然采光、自然通风,并具抵御自然灾害的能力。
3.4增加“绿色”面积,保护生态平衡
生态建筑外部与自然相呼应,内部空间的设计也应绿色化,即通过精心的室内设计,将室外的绿色引人室内环境。绿色植物可以制造氧气,吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计,可以使室内空间室外化,运用绿化、水面等划分空间,这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院,在其上部加一个可调节的开启式屋顶,根据时间季节的变化,由计算机或人工控制,达到室内温湿度的调节,又可使室内外空间连成一体。另一种设计手法也被建筑师经常应用:屋面绿化。不仅美化了环境,获得了良好的景观,而且对屋面刚性防水有维护作用。生态建筑在保护生态平衡、提高人居的自然度方面大有作为。
4 态建筑设计对策可以在以下几个具体环节上进行操作
首先,在宏观环境方面,城市规划设计要根据生态原则了解城市发展的自然过程,用它来指导土地的利用和开发建设,同时协调好城市内部结构与外部环境的关系,在空间利用方式、强度、结构和功能配置等方面与自然生态系统相适应;区域规划,则要与城市整体环境所设立的系统相衔接,研究探讨城市改造、更新过程中的复合生态问题等。其次,在微观环境方面,如单体建筑设计、园林景观设计等,要处理好整体与局部、建筑与自然因素的关系。由于微观环境方面极具广泛性和灵活性,所以,其具体途径和式、法非常丰富,蕴含着广阔的创造性生机。
另外,要完善生态建筑设计法律和规范。法律规范是建筑设计的基本依,直接影响我国生态建筑研究的战略方向。在生态建设方面,目前我国已颁布了《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国大气污染防治》、《民用建筑节能管理规范》、用于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见等法律法规,对我国节约建筑能耗,保护环境,保障人体健康,推进住宅产业现代化起到了积极的推动作用。政府通过立法对建材选择、每平米能耗标准,对生态技术研究、对可再生能源的开发等进行规范,不仅使建筑设计中采用的生态策略具有法律依,而且限制不利于生态环境和人体健康的建设行为,鼓励有利于生态环境和人体健康的建设行为,从而推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设。
5.结语
生态化建筑建设是我国社会主义经济发展的必然趋势,城市的生态化建设与建筑的生态化建设不仅是经济发展的必然趋势也是历史发展的必然趋势。一方面,这是可持续发展的需要。另一方面,这也是城市建设与建筑建设的必然选择,是城市发展的一条新途径。生态建筑设计理论的发展能够引导建筑业的科学发展,丰富现代建筑理论和建筑艺术,推进整个现代化建设事业的发展进程。
参考文献:
[1] 姚学用, 刘玲生态建筑设计的初步探讨[J]山西建筑, 2007,(11).
关键词:绿色建筑,建筑节能,生态环境,理念
1前言
建筑业在改善和提高人居环境功能质量的同时,在建筑规划、设计、施工、运行维护和拆除或再使用的全寿命过程中应考虑环境影响,促进资源和能源的有效利用,减少污染,保护资源和生态环境,即发展绿色建筑。
一、绿色生态建筑内涵与要求
要做到四点:一是在建筑工业中实现高效、节能、使用再生、不产生副作用的建材产品。二是建材的研发应更多地致力于可再生的建筑材料。并尽快扩大这种材料的使用范围。三是注重工程建设中的能源节约,尽量使用节能降,能够再生的天然材料,四是建材原料从使用到回收是否影响环境的污染,也是划定生态建筑的重要标准。
二、绿色生态建筑设计原则
(一)讲求节约能源
绿色生态建筑,最重要的是要遵循节能原则,也就是节约能源、资源、无害化、无污染、可循环。建筑材料使用应尽可能利用可降解、可再生的资源,同时还要严格做到建材的无害化(无污染,无辐射)。绿色生态建筑的设计,要求利用各种手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境,实现向自然索取与回报的平衡,构建一个和谐高效利用以源的生存环境。
(二)讲究生态和谐
建设绿色生态建筑,其次要做到生态和谐。也就是要注重研究建筑物旁边的植被、微生物、动物和人之间的关系,强调各种物体之间的共生共荣,强调人与自然和和谐统一。这些都可以通过植被的多样性、自然水资源的保护和利用、化学污染的降低来体现,这样就营造建筑旁边的环境质量。
(三)设计科学。以人为本
“以人为本”应当是设计的根本原则。这是因为,人是社会的主体,追求高效节约决不能以降低生活质量、牺性人的健康和舒适性为代价。在以往设计的一些太阳能建筑中,有相应一部分是服务于经济落后地区的,其室内热适度较低,没有认真做到合理设计和以人为本。随着人们生活水准的不断提高,这种标准的“绿色生态”建筑很难再有所发展,也必将被社会所淘汰。从另外一个层面来讲,这与国家宠观要求也是相符的。
(四)从实际出发,不照搬盲从
绿色生态建筑应该着重强调的是要因地制宜,从实际出发,不能照搬盲从。我国的绿色彩生态住宅设计存在一种很普遍的现象。很多设计者喜欢照搬西方的现成设计,认为西方的就是好的。殊不知,西方发达国家与我国的建筑模式很不相同。其次,绿色生态建筑设计也应该讲究地域性特点。建筑设计应充分结合当地的气侯特点及其他地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。
二、绿色建筑在总平面设计时的思考
(一)场地的全理选址与设计
绿色建筑的场地选址应避开建筑抗震不利的地质环境,选用无洪灾、泥石流威胁,无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源的场地。
进行场地设计时,应结合建筑场地的现有条件,充分保护和利用原有场地上有价值的树木、水塘、水系等,采取措施提高土地生态价值。在有天然河道的场地设计中,充分利用天然河道与人工水景相结合,利用天然河道的不资源作为场地灌溉和人工水景的用水需求,达到节水的目的;在山地场地设计中,采取合理的建筑布局,充分利用场地的生态环境,可以采取庭院式建筑,对建筑的采光需求、自然通风达到生态化的设计;在适宜的场地设计利用地下空间,可利用地下空间作公共活动场所、停车库或储藏室等用途,亦可根据当地实际情况结合民用建筑工程修建地下人防工程,达到节地的目的。
(二)景观与绿化设计和合理化
建筑实体材料有很强的蓄热能力,这将导致城区内热量时间得不到期挥散,甚至会导致建筑场地的的热岛效应。总平设计时,可根据当地的条件和植物自然分布特点和土壤条件,栽植多种类型植物、乔、灌、草结合构成多层次的植物落,结合实际情况适当增加绿化面积是改善有效生态因素。绿化在调节环境的温度和湿度的同时还可以结合景观小品的设计,发挥美化环境、净化空气和降低建筑热岛效应的影响,营造由树木花草等植物组成的自然环境与建筑和人和谐共处的画面。
三、绿色建筑在建筑单体设计时的要点
(一)因地制宜。绿色建筑非常强调的一点是因地制宜,绝不能照搬盲从。科技论文。气侯的差异也使得不同地区的绿色设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气侯特点及其他地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。在日照充足的西北地区,太阳能的利用就显得高效、重要。而对于终日阴云密布或阴雨绵绵的地区则效果不明显,甚至可有可无。北方寒冷地区的建筑应该在建筑保温材料上多花钱、多投入,而南方炎热地区则更多的提要考虑遮阳板的方位和角度,即防止太阳辐射和避免产生眩光。科技论文。某种建筑平面或户型在一个地区也许是适合气侯特点和典范之作,而搬到另一个地区则会成为最蹩脚的抄袭。
(二)尊重基地环境。在保证建筑安全性、便利性、舒适性、经济性基础上,在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念,是一个涉及多学科的复杂的系统工程。规划、设计时须结合当地生态、地理、人文环境特性,收集有关气侯、水资源、土地使用、交通、基础设施,能源系统,人文环境等资料,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合,增加人类的舒适和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
(三)重视整体设计。科技论文。整体设计的优劣将直接影响绿色建筑铁性能及成本。建筑设计必须结合气侯、文化、经济等诸多因素进行缩合门析、整体设计,切勿盲目照搬所谓的先进绿色技术,也不能仅仅着眼于一个局部而不顾整体。如热带地区使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义,而对于寒冷地区,如果窗户的热工性很差,使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果,因为热量会通过窗户迅速散失。在少花钱的前提下,将有限的保温材料安置在关键部位,而不是均匀分布,会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑如内部发热量大的商场或实验室,没有保温材料利于降低空调能耗,也会更利于节能。
(四)建筑总体格局的合理设计
建筑格局的设计在要考虑场地的功能组织,对建筑单体、人流、车流等诸多活动在空间上的合理安排的同时,建筑总平面设计要有利于冬季日照并避开主导风向,夏季则利于自然通风。可以利手场地自然条件,合理设计建筑体形、朝向、楼距,采取有效的遮阳措施,充分利用自然通风和天然采光;采取不同建筑层次的组合,南高北低的建筑布置,形成高低错落有致的格局,达到日照充足、采光合理、通风舒畅的总平规划,实现对可再生能拳的最大限度的和利用。协调建筑与景观格局的合理设置,实现中水的合理利用,采用建筑自身优质排水作为再生水源,使建筑中使用者生活用水的经过净化处理后,供给景观用水。
(五)创造健康舒适的室内环境,健康、舒适的生活环境包括:使用对人体健康无害的材料,控制危害人体健康的有害辐射、电波、气体等,符合肥人体工程学的设计;室内具有优良的空气质量,优良的温、湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境。
(六)应用减轻环境负荷的建筑节能新技术能源使用的高效节约化。减轻环境负荷的建筑节能新技术能源使用的高效节约化包括:根据日照强度自动调节室内照明系统、局域空调、局域换气系统、节水系统;注意能源的循环使用,包括对二次能源的利用。蓄热系统,排热回收等;使用耐久性强的建筑材料;采用便于建筑保养、修缮、更新的高计;设备坚井、机房、面积、层高、荷栽等设计留有发展余地。
(七)使建筑融入历史与地域的人文环境。融入历史与地域的人文环境包括以下几个方面:对古建筑的妥善保存,对传统街区景观的继承和发展;继承地方传统的施工技术和生产技术;继承保护城市与地域的景观特色,并创造积极的城市新景观;保持居民原有的生活方式并使居民参与建筑设计与街区更新。
结束语
要实现人与自然、建筑与环境共生的绿色建筑,需要对传统的建筑理念进行反思。任何一个绿色建筑的实施离不开绿色建筑的策划,科学、合理、有序的策划有助于绿色建筑实现社会效益、经济效益和环境效益的统一。
参考文献
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【关键词】自然通风应用实现方式节能
1.建筑设计中自然通风应用的意义
随着科学技术的不断进步,设备的不断更新,人们的日常生活越来越依赖于消耗地球上原本就不再充足的能源,而忘记了大自然能提供给我们的低能耗甚至是零能耗的提高建筑舒适度的措施。随着能源危机的不断加剧和大自然对人类的一次又一次警示,我们终于注意到,建筑产业对环境的破坏的严重程度是超乎人们的想象的。建筑是高污染、高耗能的产业,积极推进绿色生态建筑的发展已经成为一项刻不容缓的艰巨任务。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和舒适度的提升呈急剧上升趋势。
在建筑的全生命周期中,建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占其总的能源消耗的20%左右,大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中,如采暖空调能耗、照明能耗、通风能耗等,因此降低建筑物运行过程中的能耗对建筑专业而言具有真正研究意义。而在建筑物的运行过程中,空调能耗主要用于补偿围护结构传热损失和处理新风,因此良好的建筑通风设计可降低空调耗能。
自然通风,自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气, 是最自然的建筑节能手法,也是绿色建筑最重要的气候调节对策。在建筑设计中充分利用自然通风能够有效地实现室内环境的降温,还能够节约常规能源、减少环境污染。同时还能够将新鲜空气引入室内并及时地将污染物排出,极大地改善室内环境品质。这是一项非常传统的建筑防热技术,具有巨大的节能潜力。
我们的祖先在几百年或者至少是几十年前就应用了很多对抗不利气候条件的策略和解决办法,他们在利用技术和自然基础知识方面融入了更多的智慧,自然通风就是他们的优秀成果,不同气候条件下的传统民居形式就是他们智慧的体现,我们应该去借鉴、学习,并在当前以节能、舒适为主要目标去发扬、去优化减少对其他耗能系统的依赖。
2.我国自然通风的优势
我国绝大多数地区一年中风向都会发生着规律性的季节更替,这是由我国所处的特殊的地理位置决定的。我国地处于欧亚大陆的东南端,濒临太平洋,由于海洋和陆地热力性质的差异以及太阳辐射随季节的变化,导致冬夏间海洋与陆地上气压的季节变化。夏季大陆形成低气压,海洋形成高气压;冬季则相反,大陆气压高,海洋气压低,于是我国冬季多偏北和西北风。相反夏季多东南风或西南风。我国这种具有规律性的季风特点对于建筑中采用自然通风是非常有利的。
3.建筑设计中自然通风的实现方法
自然通风的实现,主要是“风压”和“热压”的作用。利用风压就是利用建筑迎风面和背风面的压力差进行气流组织,形成自然空气流动。热压通风又被称为“烟囱效应”,其应用主要依靠建筑设计及通风控制技术。热压产生的流量大小主要受室内外温度差及进出风开口之间的有效高差影响。室内外温差与开口之间高差越大,则热压产生的换气量越大。
在实际工程中,由于各方面条件的限制,实现自然通风的方法也不尽相同。大体来说有以下几种方式:
1)控制建筑物的体型和布局
建筑物的体型和布局对自然通风的作用影响很大。单体建筑设计应尽量使建筑的法线方向与建筑所在地夏季的主导风向一致。但是对于建筑群体,前后面建筑之间的影响比较大,应该分析和优化设计建筑群的整体布局和楼间距。
2)围护结构的开口的优化设计
围护结构的开口的优化设计主要是指窗户的开口大小、位置、形式优化设计。当外界风速较高时,可以通过调节开口开度,减小通风量;但反过来,外界风速较小时,则有可能无法满足建筑的通风量要求。所以,应该尽量减小建筑内部气流路径的阻力。直接的手段是减短气流路径,如建筑穿堂风设计。
3)屋顶的优化设计
屋顶不单可以作为建筑自然通风系统的组成部分,本身也可以通过设计成为一个独立的通风系统――通风屋顶。通风屋顶内部一般有一个空气间层,利用热压通风的原理使气流在其中流动,以改善屋顶内表面的温度,进而影响到室内温度。
4)地板的自然通风与节能
由于低温空气向下沉,地板通风,可以使新鲜的低温空气从地板的送风口进入室内,夏季打开送风口,低温新风围绕人体,既提供新鲜的室外空气,还增加体内散热及防止由皮肤潮湿引起的不适。
5)中庭、排风烟囱和通风墙体
在建筑中设置的中庭、排风烟囱和通风墙体都是利用“烟囱效应”组织气流按照一定的路径流动,气流流动主要由建筑内部温度梯度的大小决定。利用太阳能可强化自然通风,实现方式主要为:设置太阳能集热器、屋面太阳能烟囱等,利用太阳的热量来加热集热构件形成热压,引起空气流动。
6)双层护结构
双层护结构是当今建筑中普遍采用的建筑节能技术。尤其是双层玻璃幕墙,它由内外两道幕墙组成,之间留有一个空腔,又称“会呼吸的皮肤”。在冬季可关闭进出风口利用“温室效应”提高维护结构表面温度。在夏季可利用“烟囱效应”带走通道中的热空气实现自然通风达到降低房间内温度的作用。
7)地下风道
地下风道可以将空气在进入室内之前进行预处理;在冬季,作为地道预热系统,将室外的低温空气引入地道,对空气进行预热再向室内提供经过加热的新鲜自然风,可有效改善冬季为减少热消耗较少开窗而造成的室内的空气品质不佳的现象。在夏季,可作为冷却系统,收集夏季夜晚相对较低的空气并利用地道内的低温环境进一步冷却再向室内提供凉爽新风。
北京大学附属小学校园建筑所进行的节能技术实践中就采用了地下风道降温预热系统,取得了较好的效果。
4.建筑中自然通风设计的应注意的问题
我们知道,中国幅员辽阔,从南到北、从东到西跨度很大,当南方己进入炎炎夏日,东北地区的人们可能才刚刚褪去冬装。而且即使是在同一纬度线上的杭州和拉萨也因为海拔高度的原因而使得夏季长短不一。因此,在建筑自然通风的设计中要注意分区,注意结合当地的自然气候条件。不同的气候条件对房屋建筑提出不同的要求。炎热地区需要通风、遮阳、隔热,防室内过热。寒冷地区需要采暖、防寒和保温。在北方气候应该展现“封闭型通风设计”,即采用采用气密性良好的围护结构,以及固定的通风口、控制通风量与通风路径的通气管通风塔等。而对于南方热湿气候地区则应展现“开放型通风设计”,即多空隙围护结构、导风遮阳板镂空阳台等。
结语
在全球能源日趋紧张的大环境下,中国的能源形式愈发严峻。特别是在环境气候问题日益严重的今天,作为建筑师,从所从事的每个层面去减少不可再生能源的消耗是我们的职责。我们应该避免对高科技的依赖,重新审视下我们的祖先在几百年或者至少是几十年前就发现的策略和解决办法,他们在利用技术和自然基础知识方面融入了更多的智慧,自然通风就是他们的优秀成果,我们应该去借鉴、学习,并在当前以节能、舒适为主要目标去发扬、去优化。
【参考文献】
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关键词:建筑设计;绿色建筑;生态选址;节能设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一.生态条件下的建筑选址考虑
建筑选址的选择对于以后项目建设的各个方面都有决定性影响。选择基址不仅要符合经济标准、而且还要尊重国家和地方各种法律规范。选址工作要从整体的角度做综合考虑。基于生态条件下的建筑选址既要将土地使用、建设密度及其环境保护都纳入考虑范围之内,还需要深入到每一个与可持续发展相关的细节当中。生态选址较之于传统意义上的选址,在于它将生态环境作为选址时的重要因素而考虑。
基于生态条件下的建筑选址中,最主要考虑就是这个位置是否适合建设,以及建设后是否适合今后的发展。因此,对于分析和评价基址的各种优缺点就成了生态选址的关键所在。对于这一阶段,要分析每个可能的地点,列出其中在可持续发展方面的各自优势。例如,在确定适合住宅发展项目的基址时,就应当优先考虑基础设施和公共交通网络的连接。对于被选基址的资源和能源潜力需要认真加以评估,尤其是对于水资源的状况和以太阳能、风能为基础的能源系统的潜力。在基址选择过程中,识别社区的发展对该基址以及其周围生态环境的影响是十分重要的。这个问题需要通过对生态环境的研究来解决。这些研究应当是包括土壤侵蚀、植被及其生长地的保护、水和空气污染以及垃圾处理等。通过对建筑具体选址优缺点的分析,可以为人们提供一个和谐的居住环境,避免对周边的自然环境和社会环境造成影响或者破坏,同时在可能的情况下,还需要通过修复各方面的生态平衡而有效地改善建筑周边环境。
生态选址及分析是生态建筑活动的首要基本问题。中国传统风水理论选址的基本原则是“负阴抱阳,背山面水”,是我国“天人合一”朴素哲学思想理论在建筑选址中的具体体现。显然,基于生态条件下的,建筑基址选择应当针对实际情况,结合当地气候、地理特征以及现有各种社会条件进行具体分析。影响生态选址的因素可分为自然地理条件和社会环境条件。自然地理条件如地形、地貌、地质、气候、土塌、水文、生物多样性,社会环境条件主要包括现有的建设和设施、现有的经济社会条件以及现行的绿化和环境保护状况。
二.建筑生态景观设计
对于生态景观设计是建筑环境创造不可缺少的重要部分。在进行建筑景观设计过程中,应当把景观看作是自然生态系统与人工生态系统的复合体,通过借助生态学的原理和方法来进行处理,使其在满足人类需要的同时,也能够有效地满足自然生态的需要,并尽可能恢复已破坏的生态系统,成为注重生态的景观。
传统景观设计的主要内容都是环境要素的视觉质量,而“生态景观设计 是通过兼顾环境视觉质量和生态效果的综合设计。其中的操作要素与传统景观设计类似,但设计中既要考虑当地水体、气候、地形、地貌 植物、野生动物等较大范围的环境现状和条件,同时还需要兼顾场地日照、通风、地形等具体条件和需求。
可以说,建筑景观生态问题的妥善解决,有赖于对景观生态系统更加深入而系统的科学研究,有赖于更先进和可靠的地理信息系统和分析技术及其与景观生态规划的结合。(目前景观生态学定量分析基础上的景观规划还远没有成熟,从这个意义上来说,景观生态规划还H JNil开始),更有赖于一种新的生态景观规划与建设理念及思路的形成,即重视景观的整体个态效应,同时将人类视为影响景观的重要因素,从整体上协调人与环境、社会经济与资源环境的关系,从而最终实现建筑生态景观的保护与可持续发展。
三.生态毫筑的节能分析
从生态学的角度看,建筑就像有机生命体一样,是需要不断输入能量并进行能量消耗而得以生存和运行的,在其整个生命周期过程中,要消耗大量的能源。建筑从其周围环境中获得能源的能力以及对能源的有效利用程度是体现建筑生态性的重要方向。如何在满足人们生理、心理需要的同时,使建筑有效利用能源,将建筑能耗降至最低,从而不但节约能源同时又能减少对环境的污染和破坏,是生态建筑所关注和探寻的重要内容。
建筑能耗通过生产能耗、运输能耗及其建造能耗所组成,在各种能耗中,狭义的建筑能耗一般是指建筑运行能耗。显然在绿色生态建筑的理念下,对于建筑被使用的全过程中,应当充分而有效地使用各种能源。其可以通过三个层面来说,即场地选择及其规划节能、建筑设计节能及其辅助设备系统的节能。
对于建筑护结构是建筑能量消散经过的主要部件,外窗、外墙及其屋面保温隔热和防热对于实现建筑的热工节能起着关键的作用。对于外窗的的热工节能来讲,有以下一些主要技术措施,即控制各朝向窗墙面积比,提高窗的气密性,提高窗玻璃、窗扇和窗框的保温隔热能力,用活动装置保温隔热f窗的日照涉及房间在冬季利用太阳能采暖,而窗的遮阳和通风是实现房间夏季防热的主要途径之一。对于外墙的热工节能来讲,在北方寒冷地区,建筑保温尤其重要,在南方炎热地区,建筑防热尤其重要。外墙保温隔热主要采取外保温隔热、内保温隔热和单一材料承重保温隔热。而对于外墙的遮阳和通风是南方炎热地区防热的主要途径之一,各种通风墙或防晒墙可以起到较好的防热作用,其中利用植被对外墙进行遮阳防热效果最好。
对于屋面的热工节能技术,北方地区寒冷,采取倒置屋面是目前较为先进的一种做法;而针对南力地区炎热,在屋顶设置通风间层、使用植被绿化遮阳、利用屋面蓄水以及被动蒸发冷却,都可达到屋面防热的目的。充分利用自然光是实现照明节能的关键。除了在建筑设计方案阶段充分利用各种反光体(包括侧窗反光体和天窗反光体)外.还可通过采用导光管道的照明技术(包括透镜折射导光通道、内壁反光导光通道、光导纤维导光管道、通光管导光管道等)。另外从建筑生态技术的角度,根据设计所采取的技术含量的高低,将生态建筑分为低技术生态建筑、中间技术生态建筑和高技术生态建筑三类。在建筑生态设计上通过把概念和具体设计实践相结合,将会收到客观的生态效果。
四.结语
绿色生态建筑是把建筑物与能源、环保等紧密地结合起来,对绿色生态建筑的设计体现可持续发展的要求,即可持续发展原则在建筑设计中的反映。本文强调设计与生态相结合,利用该理念来进一步探讨绿色生态建筑设计方法,丰富和发展了传统的设计理论和设计实践。绿色生态建筑是把建筑物与能源、环保等紧密地结合起来,在有效满足各种使用功能的同时,能够有益于使用者身心健康,并创造符合环境保护要求的工作生活空间结构。因此,在建筑设计中,应充分利用绿化这一有利的生态因子,为居民创造出高质量的生活环境。
参考文献
[1]朱奎.绿色生态住宅室内微环境建筑设计研究[J].天津大学硕士学位论文,2007.
关键词:住宅;节能技术;绿色节能
引 言
我们所谓的建筑就是人们为了改善自身的生活环境所产产生的遮蔽的地方,建筑的主要目的就是为人们提供适宜的室内环境。建筑就是利用自然环境和资源,运用人们的技术和手段,建造满足人们生活的住宅。随着社会不断地发展,人们对住宅的建造的要求越来越高,导致了建筑越来越多,因此住宅建筑绿色节能设计的研究就显得越来越发的重要。
1 绿色节能住宅设计的必要性
建筑活动使用的自然资源占据人们使用资源的40%,建筑使用的能量占使用总量的40%,而大量使用资源和能量却造成了大量的垃圾,建筑垃圾也占人类产生垃圾的总量的40%,因此,我们在建筑领域实施绿色节能尤为重要,我国人口众多人均使用资源很低,大大低于世界的平均水平。我国正在快速的发展,各项技术飞快的进步,而这些快速的发展是建立在增加能耗的基础上的,这种的发展模式加剧了当前环境和能源的危机,这更使资源和能量危机加重。在建筑领域中,遵循可持续发展原则,进行住宅建筑绿色节能设计,将对人类实现永续发展发挥极其重要的作用,而且我们也非常的需要坚持可持续发展。
2 绿色节能住宅设计原则
2.1 和谐发展的原则
要做到绿色节能住宅,就要做到人与自然和谐的发展的原则。住宅建筑物是自然界重要的组成的一部分和自然界的其他事物形成了一个整体。住宅建筑和自然界的其他事物是有着重要的制约关系。因此,这就要求我们在建造住宅的时候,把自然因素考虑进去,从而让人文环境与自然环境能够得到相互的融合在一起,并达到平衡的状态。此外,我们要做到绿色节能建筑,还要考虑人文因素。因地制宜以本地文化为主线,使用住宅建筑的材料和资源,做到绿色的建造住宅。
2.2 健康舒适的原则
要做到建设绿色节能住宅就要做到健康舒适,住宅在做到绿色节能还要要求人们住着舒适,这就是住宅设计最大的原则,我们充分到考虑到这一点的时候,我们要采用节能和环保的材料,以确使人们能达到最舒适的状态。在设计住宅时,要考虑供暖、采光、降温、通风以及污染处理等问题,从而达到人们对住宅绿色节能的要求。
2.3 合理利用的原则
要做到绿色节能就要做到合理利用,高能耗,低效率的现象在我国建筑业普遍存在着,我们在建筑上存在着许多的浪费,如果资源浪费这一问题得不到解决,那自然环境会的得到破坏,为了解决这个问题,我们在设计住宅时,必须采取最佳的方案,使资源得到充分的利用,提高资源的利用率,使高的能耗得到控制,在设计时,要水、电、取暖、制冷等高能耗环节,我们要特别注意。在合理利用能源的环节上要不断的开发新的技术和能源,建筑材料选取时应考虑可循环利用和重复利用,这是鼓励建筑材料的回收利用,从而使能耗得到更合理控制,减少对自然环境的破坏,做到任何自然地和谐相处。我们合理利用就是对子孙后代负责,因此,绿色节能的和利用非常的重要。
3 绿色节能住宅的设计策略
我们建筑节能环保的建筑标准节能环保建筑的标准应该统一的,节能建筑应充分利用阳光、雨水等可再生的绿色能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向,所以我们要注意以下几点:
3.1 复合节能墙体绿色节能
我们应该注意住宅墙体的节能。如果墙体采用内保温复合墙体,复合节能墙体通常由传统的墙体的材料与绝热材料或是一些新型墙体的材料复合而做成。然而就保温的材料而讲,设置空气层是一种非常好的办法。在住宅的绿色节能设计策略当中,我们就经常用空气隔离层,它不仅可以保温隔热,还可以液体水分的毛细渗透,从而防止保温材料受潮的功能。从而导致外侧墙有一定的吸水的能力,墙的内表面经常因温度低而出现的冷凝水,这样就可被结构材料吸入,使冷凝水不断向室外转移和散发。保温隔热层是节能墙体的主要功能组成部分,我们墙体常用的绝热材料包括有机、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,我们都应该采用挤塑型聚苯板(XPS)作为保温材料。
3.2 屋面空间绿化节能
说到住宅的绿色节能就不得不提一下屋面空间绿化节能,屋面空间绿化就是利用绿色植物的光合作用能力,针对不同的太阳辐射,在屋面种上不同品种的植物,从而使屋顶的室外综合温度大大降低了。我们还可以利用植物培植基质材料的热惰性和热阻,这样我们就可以降低内表面温度,从而减弱了对顶楼的热传导。据专家表明,我们在住宅种植植物比那些没有种植植物的普通屋面的表面温度低2.8~7.7℃。同时,绿化的屋面在城市的住宅广泛的应用,在高空看来,每个城市都是一个美丽的大花园。高低错落的大花园降低噪声,提高节能率,改善生态环境。因此我们应该知道屋面空间绿化节能对住宅建筑绿色节能设计的研究是尤为重要的。
3.3 太阳能的利用
21世纪,太阳能快速的发展。太阳能是一种天然的洁净新能源,太阳能在住宅建筑被广泛地使用和推广。这几年来,太阳能更是被快速应用,现在太阳能不再只是以前的“补充能源”了,慢慢的向“替代能源”一步一步的发展。随着太阳能热水器经过多年的发展,慢慢的走进了千家万户,受到许多人们的喜爱和欢迎。加上政府的支持,太阳能热水器有了广阔的市场,还有太阳能的使用效果,淋雨的费用和投资回收周期也是非常好的。此外最大的优势就是成本的优势。但是太阳能热水器有破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。这些问题是需要我们亟待解决的。要解决这些问题就得把太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,要求设计师在设计时候,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。我们还要更好的推广太阳能热水器,让更多的人使用,这样就可以节约资源和能量。这是建筑绿色节能的发展方向。
4 结束语
住宅建筑绿色节能设计的研究对于降低建筑能耗有着重大的意义,可以实现城市建设可持续发展。我们还得跟随世界绿色建筑生态节能发展的大趋势和大潮流,把握好机会,迎接新的挑战,不断进取,把绿色建筑的生态节能设计做好。要想改善人居环境,要想改善中国住宅建筑业,就应该为合理利用资源,多采取绿色节能技术,保护生态环境。虽然我国的绿色建筑还处在发展的初级阶段,与发达国家还有一定的距离,但是只要我们不断的研究能源、使用新技术,并随着时代的变化不断进行完善,在不久的将来一定能够取得较好的发展。我们应建立在“以人为本”的建筑设计前提下,在有限的资源环境下,采用一些绿色节能资源,建立一个更加美好、舒适、经济的人居环境。
参考文献
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关键词:建筑设计;节能技术;影响
中图分类号:TU2文献标识码: A
人类生活对建筑的需求,大致经历了掩蔽建筑阶段、舒适建筑阶段、健康建筑阶段和绿色建筑阶段。自20世纪90年代以来,中国建筑业始终保持高速发展,中国城市人口迅速增长,城市化水平快速提高,因此,人们对室内环境舒适的要求也逐步提高。但由于目前我国建筑的围栏结构保温隔热性能不好,空调采暖系统效率不高,导致单位建筑面积能耗不理想,能源浪费较严重,因此,我国对建筑节能发展提出新的要求。纵观建筑发展史可见,一个好的建筑要求其设计应该是各个专业完美的结合,反映不同形式的技术语言的运用,因此,这就需要在建筑设计中综合考虑各种影响因素来满足建筑室内环境的设计要求。
一、建筑节能理念在建筑设计中的重要性
近年来,我国国民经济高速发展,城市建筑快速建设,大多数建筑节能设计不到位,导致我国的建筑能耗逐年大幅上升,如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难的问题,因此,在建筑设计中应贯彻节能设计理念势在必行。我国的能源总量不容乐观,虽然我国地大物博,资源丰富,但由于自然资源在不断扩大的消耗,尤其是煤炭资源始终是我国能源利用的主体能源,且能源分布不均衡,能源供应比例严重不协调和储备资源严重缺乏及能源的利用率偏低等问题,传统的不可再生能源目前已经面临枯竭的危险。因此,节能建筑的全面应用将促进社会的能源消耗的良性循环,有利于经济的持续发展,并从根本上改善社会经济发展与资源的高消耗之间的矛盾状况,同时改善人民的生活环境水平,保障国家的环境、能源安全,提高人民的环保意识,进一步全面贯彻落实科学发展观。
二、节能技术对于建筑设计的影响
节能技术对于建筑设计的影响主要包括对于建筑平面形态设计、建筑立体形态造型设计及建筑立面形态设计等三个方面的影响。
1、节能技术对于建筑平面形态设计的影响
在节能建筑的平面设计过程中,对于建筑的平面凹凸、门窗朝向、房间布局都要考虑周全。据研究显示,建筑体形系数每降低 0.1%,建筑能耗可下降 8kWh/(.a),因此,在单体设计中的建筑尽量减少平面的凹凸,保证外形简单,建筑外表面积与体积的比值越小,与室外空气接触的部位就越少,建筑的能耗也就越少。同时,不同朝向的建筑物,在相同季节获得的的太阳辐射热量和热损失也不一样,所以建筑的朝向与建筑节能也有直接关系。合理的建筑朝向可利用自然环境来使室内达到最大的舒适度。将住户经常出入的厅、主要卧室设置在日照条件良好和通风条件最佳的位置可在冬天充分利用温暖的日照,又可在夏季获得良好的自然通风条件,实现室内冬暖夏凉的效果,为住户节约采暖和空调的能耗。
2、节能技术对于建筑立体形态造型设计的影响
新节能技术以流体力学、空气动力学、热力学等相关物理学知识为形体处理依据决定建筑多表现为流线型。建筑节能技术向建筑形态的转译过程是以一种抽象的形态结构关系传达信息,使得建筑变形,从而更具流动性和非几何性的特征。
3、节能技术对于建筑立面形态设计的影响
在建筑的整个护结构中,墙体能耗所占整个建筑耗能比例最大,约 25%左右。外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外,还具有保温作用。实践证明,节能外墙可使室内温度与普通外墙相差在10℃左右。目前我国建筑中采用的新型墙体材料和保温节能墙板等有效提高建筑节能效率。此外,在建筑能耗方面,铝、塑窗散热量平均约占建筑护结构总散热量的50%左右。因此,窗户作为薄壁的轻质构体,是建筑护结构中耗热的薄弱环节。所以改善门窗的绝热性能是节能工作的关键之一。
三、贯彻落实全面的建筑节能设计
1、建筑设计中实现建筑节能的基本条件
应用先进的技术手段有利于实现建筑节能。建筑工程项目应按照具体施工要求设计相应方案以降低施工技术对建筑的能耗。
尽量选用投资少节能效率高的技术。根据当地的社会经济发展基本情况选用建筑新技术。
2、建筑设计中实现建筑节能的方法
(1)合理选址。由于在建筑设计中,既要使建筑在其整个施工过程中保持适宜的气候环境, 为建筑节能创造条件, 同时又不破坏施工区域生态环境的平衡。因此要根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来进行建筑选址。
(2)合理的外部环境设计。通过设计合理的外部环境设计来满足建筑功能的需求。
(3)合理的规划和体型设计。合理的确定建筑群整体体量、建筑单体体型、建筑形体组合和建筑日照及朝向等方面。
(4)建筑单体的节能设计。通过对建筑外墙、屋面及相关热桥、门窗等部位的节能构造设计、对内部功能空间的合理分隔和新型建筑节能材料和设备的设计等,达到降低能量损耗和改善室内气候环境的效果。
3、建筑各部位的节能构造设计。
在满足建筑的基本组成部分之外,通过对屋顶、采暖与非采暖之间楼板、采暖与非采暖之间的内墙体、外墙、外门窗等的保温及构造方面进行优化,同时充分利用建筑外部的气候环境,以达到建筑各部位节能的效果和改善室内环境的目的。
主要包括以下等方面:
(1)通过采用坡屋顶、加强屋面保温或设置保温隔热屋面等措施达到屋顶节能的效果;利用楼板层结构中空间, 以及楼板吊顶造型达到楼板层节能的效果。
(2)采用适当的保温、防潮、隔热等措施及能够改善气候环境条件的特殊构造达到墙体节能的效果。
(3)考虑控制建筑不同朝向的窗墙面积比;设置遮阳措施;采用自然通风。
(4)外门应根据地各地气候采取相应的保温隔热节能措施。
(5)采用高性能的建筑门窗和幕墙技术达到门窗节能的效果。
(6)建筑物围护结构细部要采纳以下措施:
①热桥部位应采取口可靠的保温与"断桥"措施。
②外墙出挑构件及附墙部件采取隔断热桥和保温措施。
③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理。
④门、窗框与墙体之间的缝隙, 应采用高效保温材料填充。
⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙采用保温材料和嵌缝密封膏密封。
⑥全玻璃幕墙的隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙需填充保温材料。
4、合理的设计建筑空间。
在充分满足建筑使用功能要求的前提下, 对建筑内部空间进行合理分隔以此改善室内保温、通风、采光等微气候条件,满足降低能耗的目的。
5、选用节能型建筑材料。
全面建筑节能的一个重要方面就是合理选用节能型建筑材料。应用新型高效材料同时结合施工环境的具体要求选择健康、高效、经济、节能的建筑材料应用到建筑节能中去。
6、加强建筑节能设计方面的学习。
要求建筑师加强建筑节能方面的学习同时推行建筑节能的新理念,强调中国节能建筑发展的民族性、地域性。
结语:由于目前我国资源多为不可再生能源,建筑节能设计为能源节约提供了巨大的潜力。随着人们思想观念的不断提高和建筑业的不断发展,为建筑节能技术的发展提供了新的课题,同时建筑节能技术的不断发展也推动了建筑设计的进步。所以当代建筑师应密切节能技术的发展,将其运用于建筑形态的设计,使建筑的平面布局、空间功能和结构体系都能进一步的达到节能的目的,使建筑、环境、能源消耗之间的达到最佳结合方式。当然在实际的建筑设计中需要注意的问题还有很多,但相信只要建筑设计者能够认真地进行建筑节能设计工作,就可以有效地降低建筑能耗,为我国的建筑发展和能源保护工作做出更多贡献。
参考文献
[1]韩春梅. 设计工作中应重视建筑节能设计[J]. 山西建筑,2010,1.
关键词:绿色建筑;建筑设计
中图分类号:文献标识码:A 文章编号:
建筑事业是一个资源机能源消耗非常大的行业,对于外界环境的污染也是非常大的,伴随着人们环保意识的逐渐增加,绿色建筑开始变为人们所关注的一个事业。但是,有的标榜着“绿色”的建筑因为设计及经管的不科学,不光浪费了很多的钱,而且也没能达到很好的环保节约能源的目的。
1、保证人类的健康
绿色建筑设计的关键性工作是保证使用人员的健康,要确保室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等方面对人体带来的影响。在设计的时候一定要尽最大的力量选用低毒或无毒材料,譬如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料,建材无甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口,引风入室。改善室内热环境,包括温度、湿度、辐射温度和气流等,提高人体舒适性。提高水质量,有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法,以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗
在建筑设计进行中,不单单要关注运用中节约能源,还需要兼顾包含在建筑原料中的能源损耗数量。在满足建筑的运用性能及结合构造安全的前提下,一定要争取选择使用生产损耗较低的建筑原材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染,应尽可能的选用地方性的材料。
2.2减少建筑使用过程中的能耗
在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗,所以应重点从建筑本身来做好节能设计,可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素,都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。
3、合理利用资源
3.1清洁能源的利用
太阳能是一种资源丰富的清洁能源,在建筑中可将强太阳能的利用,如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃,将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外,风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源,除了建筑的自然通风外,还可以安装风力发电和风力致热设备,将风能转化为建筑内可直接使用的能源。
3.2回收利用旧建筑材料
加大旧建筑材料的回收利用,尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出,这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等,经过加工和改造,在满足规范和设计要求的条件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用,不仅较少建筑的投资,还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。
4、降低环境负荷
在进行绿色建筑设计的过程中,应注意减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。
4.1选择环境负荷小的建筑材料
建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源,并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时,应具备生态和经济的意识,选择对环境造成的负荷小的材料,如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染,在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工,减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。
5、使建筑长寿多适
5.1选用耐久性材料,延长建筑使用寿命 设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
5.2采用灵活多适的设计手法
建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如,设计两所住宅建筑,在材料和工艺都相同的情况下,设计者采用不同户型的话,一种自适应性又差,可能在巧年后无法满足使用功能,无法改造只有拆除重建,而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的时间内,后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。
6、满足经济合适性原则
人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多,这也是其推广的最大障碍之一,其实从长远来看,如果加强绿色建筑的管理,采取综合性的设计,可大大降低建筑的建造和后期运行的费用,取得较好的经济效益和社会效益。
其实,绿色建筑因能源、资源的节约可以很好的减少建造和运用成本,其自适应性设计也会显着降低后期的哦维护和改造费用,并降低环境成本,其整体效益是非常可观的。在绿色建筑设计中应选择环境性和经济性平衡的建筑材料,并建立整体建筑系统投资优化的概念,从设计、建造和使用运行都全局来考虑其经济效益。
7、结语
总得来讲,绿色建筑可以提升运用的舒服性,减少资源及能源在建筑当中的损耗情况,同时减少对外界环境的不良影响,对于提升建筑的经济利益,消除能源危害,实现人类社会的可持续发展有非常关键性的作用,所有的建筑工作能源一定要在建筑设计当中把握绿色建筑设计的关键方面,有效实施环保节能设计概念,实现经济效益及环境保护双赢的局面。
参考文献:
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