时间:2023-05-04 08:42:22
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篇室内节能设计,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。
摘要:从环保节能设计角度出发,反思了我国目前室内设计中存在的问题,提出了构建环保节能设计新理念的思路,并对环保节能设计方法进行了初步探讨。
一、环保节能设计概念的提出
设计为人类创造了巨大的社会财富,推动了文明的发展,但同时也加速了资源、能源的消耗,并对生态平衡造成了极大的破坏。20世纪60年代末,美国设计理论家维克多•巴巴纳克出版了一本引起极大争议的专著《为真实世界而设计》。他认为,设计的最大作用不是创造商业价值也不是包装和风格方面的竞争,而是一种适当的社会变革过程中的元素。同时设计应该认真研究有限的地球资源的使用问题,并为保护地球环境服务。70年代“能源危机”的爆发使巴巴纳克的“有限资源论”得到普遍的认可,由此环保节能设计概念得以提出,并得到越来越多的关注和认同。
环保节能设计又叫生态设计,是指在对产品及其寿命周期全过程的设计中,要充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时,更要优化各种相关因素,使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小,使产品的各项指标符合绿色环保的要求。其基本思想是:在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响降为最小。环保节能设计不仅是一种技术层面的考量,更重要的是一种观念上的变革,要求设计师放弃那种过分强调产品在外观上标新立异的做法,而将重点放在真正意义的创新上面,以一种更为负责的方法去创造产品的形态,用更简洁、长久的造型使产品尽可能地延长其使用寿命。
对室内设计而言,环保节能设计就是要按照简洁、实用的原则进行设计,减少无谓的材料和能源的消耗,减少有害物质的排放。尽量利用绿色自然、生态环保的资源确保室内的自然采光和通风,使环境安全舒适、洁净宜人。当前,人们空前地意识到保护环境、节约能源的重要性。在党的十七大报告中,主席明确提出要“加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力。坚持节约资源和保护环境的基本国策,关系人民群众切身利益和中华民族生存发展”Lzl。室内设计作为一门与人们生活环境密切相关的学科,除了为人们营造健康、舒适、适用的室内环境,也应该责无旁贷地担当起环保节能的社会职责。
二、当前我国室内设计中的环保节能现状
我国目前的室内设计主要在以下三方面与环保节能设计理念存在着较大偏差:
一是设计观念上的偏差。一提起室内设计或装修,人们就会习惯性地想到墙面的粉刷装饰、地板的铺设、天花造型吊顶的安装等,仿佛不在围合空间的界面上增添一些东西就不足以称之为设计或装修,人们观念上已将设计等同于加法设计。诚然,加法设计为人们提供了美观的界面,实用的物品存放空间,然而,从环保节能角度来看,加法设计必然伴随资源的消耗和浪费,而且加法做得越多,对资源的消耗和浪费也越多。此外,加法设计所用的装修材料越多,挥发出来的各种有害气体也越多,对室内环境的污染也越重,有些材料比如天然石材还具有辐射性等,如此看来,加法设计在一定程度上来说既不节能也不环保。
二是设计行为上的偏差。当前我国的室内设计日趋高档化,甚至奢糜化,人们把对高品质生活的追求演变为对奢华环境的追求,这些室内环境不仅装饰奢华,用材名贵,而且一年四季以能源的动力维系着春天般的感觉,甚至为争夺客源不惜代价,人工营造异域风情,极尽装饰设计之奢华手段。从设计角度来说,这些奢华的手段无可厚非,但从环保节能的角度来看,却是非常值得人们深思的。名贵材料的无度使用,背后必然是对自然资源和自然生态环境的破坏,造成能源的枯竭。人工营造的气候环境又使人们远离自然,背离春夏秋冬四季交替的自然规律,直接导致人体免疫力、抵抗力的下降,引发健康问题。
三是设计过程中的偏差。设计过程中不注重软设计,忽视设计技能方法的应用,强调硬设计,以物性设计为主;不注重本地资源的有效利用,舍近求远,以稀为贵,以新为奇;不注重开发常规材料的设计潜质,强调珍、稀、贵材料的使用;不注重自然材料的应用,强调工业材料的表现效果;不注重自然光源的合理利用,强调人工照明;不注重室内环境的通风、保温、散热性能,以人造气候代替自然气候等等,这些都有悖于环保节能设计的理念。
三、构建室内设计中的环保节能设计新理念
针对存在的问题,笔者以为,可以从以下几方面建树环保节能设计新理念:
1.改变人们的认识观念,还设计内涵以真本性
现在是更正人们对“设计”认识误区的时候了。设计的真本意绝不仅仅是为了好看、美观而增添某些东西,也不是为了艺术而艺术的载体,更不是精英意识的彰显,或高贵奢华之类的代名词。设计的真本意是为百姓大众服务,解决人们的实际困难,使人类生活更美好,使人与社会、自然更和谐。设计应该反映一种最自然、灵活、随意的生活方式,流于平民百姓之间,使之体现百姓情坏,使人平易相对。设计的意义在于实用、在于节约、在于发展,更在于和谐。脱离了服务大众这一目的,所有的设计都只能是缘木求鱼,舍本求末。设计师们应该担当起设计的社会责任,以环保节能设计理念调整人们的认识价值观,提倡节制、适度和限制的设计价值观。
2.去浮华,求简朴,倡导本源性简朴设计
历尽繁华之后的人们总觉身心疲惫,而简朴、宁静的环境有益于人们保持清晰的头脑,集中精力在那些首要的、提高生活质量的、行之有益的、快乐的事物上。从这一点上来说,设计的过于雕饰和浮华是一种生活方式的过渡放纵和精神污染,特别是对于现代充满紧张和压力的工作生活环境,这样的设计更是一种精神折磨。现代人们内心渴望一种淡定的平静和安宁,因此提倡简朴设计符合社会发展的需求。应当明确,简朴设计不是“简单设计”或“不设计”,简朴设计是省略多余物和保留必需物的取舍设计,以够用和实用为原则,是对有限资源和材料有节制地充分利用,是通过材料的质地、完美的工艺和结构及细节的处理来获得美感。简洁的线条、简单柔和的造型、纯净的材质、灵动的空间感是其主要特点,显现出一种明显的质朴格调。由此可见,简朴设计不同于装饰设计或加法设计,简朴设计讲究的是实效性,彰显的是材料物质和结构工艺所固有的本色的美,不追求名贵,不依靠装饰。
3.倡导本土化设计理念
从环保节能角度来看,倡议本土化的设计不仅仅是指外在表现形式的本土化,而应将其内涵扩展到设计的方方面面,比如用材的本土化、陈设装饰的本土化、空间处理的本土化、室内环境的本土化等等。本土化设计突显的是纯朴的地域特色美,讲究就地取材、因地制宜,最大限度地利用和发挥本地资源的特色营造适合本土人生活的室内环境,没有附加外来的装饰,也不刻意寻求新、奇、贵,保持自然本色而又舒适宜人,其环保节能性不言而喻。
四、室内设计环保节能方法初探
1.硬空间软设计
所谓硬空间是指围合空间的界面都具有物质性。所谓软设计是指技巧性、艺术性的设计手法,是相对于应用物质手段的硬设计而言。比如在改变空间形象上,硬设计主要是依靠造型和陈设装饰,而软设计可以利用不同光、色、材质肌理给人不同的生理心理感受来改变空间形象,使小空间显大,低空间显高,窄空间显宽;也可应用对比设计手法改变空间形象,如欲高先低、欲宽先窄、欲明先暗等;还可通过改变陈设布局方式来改变空间形象等等。再比如对空间的分隔,硬设计主要通过墙体、隔断、家具等有形的物质手段来分隔,而软设计可利用色彩、肌理、灯光的变化来划分限定空间,使空间不经有形分隔而形成区域感,同时又保持了空间的通透性。探究和开发常规材料的潜质,使其材质肌理具有特殊的表现效果,从而达到丰富空间效果的目的,这也是常用的软设计方法。软设计方法很多,相对于硬设计而言,它注重设计技巧应用,注重挖掘设计要素的潜质和特色,使用材料少,对资源的消耗也少,其环保节能性是显而易见的。
2.减法设计
加法设计是最直接的装修手法,在加法思维中,往往会因为陷入太多的元素而失去设计分寸,平添了多余的结构和装饰。而减法设计是经过取舍的判断,减掉多余的装饰和不必要物件,使空间环境变得纯净、轻松而舒适。减法设计的环保节能性体现在:对空间界面处理用材少而单一,甚至直接用建筑结构而不附加额外装饰作为空间界面;空间处理常采用软设计手法,避免非功能性的结构和装饰,用色纯粹,线形简洁;室内家具陈设讲究功能的多样组合和实效性,注意空间的留白和纯净。由此可以看出,减法设计是使用最少的材料和资源来实现实用和美观的统一。
3.零材料费装饰设计
关键词:采光;室内设计;节能
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
光是建筑空间得以呈现和空间活动得以开展的重要条件。尽管现在人工光已经普遍应用在建筑室内照明方面,但自然光在很多方面仍然具有人工光无法替代的优势,充分利用自然光不但有利于节约能源,还可以塑造出不同的光线效果。
天然采光的发展概况
在具体的室内环境中,光不仅仅满足了人类对视觉的基本需求,而且对人们的身体也有着非常重要的意义。光本身具有一定的杀菌能力,不但可以调节人们的生物钟,而且还具有预防疾病的功能。它是形成空间、破坏空间和改变空间的美学因素。天然光源作为白天室内的照明,不仅使得室内的人们感觉到与自然的进一步亲近,而且也是室内节能设计的首选方式。因为天然光线在不同的环境、时刻和季节中所发生的反射、折射、透视、吸收等方式可以使得室内的照明出现夸张的效果。因此,对天然光线采取最大限度的利用,可以展现出丰富的室内空间艺术,烘托出室内环境的良好气氛。
对室内的采光效果不能一味的依赖人工光源,因为人性化的光源环境并非室内或者光本身,而是以人为基本前提的。因此其附加的效果要符合人们的心理和生理发展规律。现实生活中,人常常是在多渠道下同时接受环境的信息,某种感觉器官受到刺激时,也可能会影响其它的感觉器官。例如,强光环境下会降低听觉的感受性,而微光环境下则能够提高听觉的感受性。因此,光不仅影响着人们的感受,而且影响着人们的情绪。采用天然光源,可以大量的节省电能的消耗,所以,只要在光的附加效果上下功夫,运用天然采光的自主形式,并结合室内节能设计的总体思路,就能取得良好的艺术和节能效果。
天然采光对室内节能设计的意义
室内空间不同,其区域面积和光照程度也就相应的不同,室内的浅色系色彩对天然光能够起到很好的扩张和反射作用,巧妙地安排镜子的位置也可以增强房间的光照,在具体的采光设计时要充分考虑进去。如果没有充分的考虑房间照度,就需要人工光给予辅助,最后还是不能做到节能。只有合理的建筑布局,才可以在天然采光与室内节能上取得更好的效果。
空调的节能工作必须与采光照明同时进行,因为我国大部分地区夏季日照时间长,而且太阳辐射强度大,因此,合理的利用遮阳板、窗帘、百叶窗等工具,是调节采光、节省电力资源和减少空天耗能的重要措施。特别是玻璃墙建筑,必须要充分考虑到遮光和遮阳的实际效果,这对于降低夏季空调的能耗极为重要,尽可能的利用天然光源,减少电能的消耗,也就是间接的减少了矿物资源的消耗。
自然采光在空间所呈现的状态主要包括两种:
1.水平拓展
室内空间与外部空间存在水平面向边界的模糊化时,将室外的特殊景象引进室内空间,实现室内空间的另一个方向的拓展,如果一个住宅的空间较小或周边景色很好时,可以利用光的水平拓展实现这个现象。
2.融合
两种以上的不同空间,借由光影或者是特殊光形的作用,让原本分隔的两个空间形成相互关联的融合感。在具体的居民住宅中,如果可以利用自然光的融合功效,使得住宅在主人处于非睡眠状态时可以和其它房间很好的融合起来,增强其整体效果。
天然光源取之不尽,用之不竭,比其他光源更加的安全洁净。因此更容易被人们所接受。作为一项浩大的系统工程,室内节能设计需要通过系统的设计、规划、园林绿化等众多层面的共同合作,充分发挥出天然光源的效能,以寻求室内、建筑、人、环境与经济、节能的最佳组合,切实做到室内节能设计。
天然采光的具体应用
天然采光的具体定义就是将日光引进室内,按照合理的方式加以准确的控制进行资源分配,以提供出比人工光源更理想的光照。无论是在建筑设计的初始阶段还是整个过程中,都必须按照有关节能方面的要求进行精打细算。将天然光源引进室内,会使得人们的视觉效果得到改善,进而提高其工作效率;将天然光引进室内,还可以使室内空间具有更好的显色性,富有生命力。一般来说,白天的天然采光可以提供至少十个小时的光照时间,如果建立相应的天然光源系统设计工程,不仅可以节省大量的照明用电和资源,而且降低了火电对环境产生的隐患和污染,保护了更多的自然环境。
从城市的规划角度来看,合理的利用天然光,减少能源消耗是需要所方面的配合与支持的。这需要对天然采光有一个非常好的重视和考虑,才会形成一个很好的基础。在建筑设计方面,要求建筑师需要对其住宅设计的侧窗、天窗、中庭采光等有所考虑,然后考虑采光口的位置、尺寸、窗的形式、构造以及玻璃颜色等方面的问题。窗户本身的受光面积大小也可以影响室内光效。在天然光的引入中应该选择采光性能好的窗户。具体的窗户采光运用方式包括三种:侧窗采光、天窗采光和混合采光。
侧窗采光
侧窗采光就是利用建筑物外墙上所开的采光口进行采光。侧窗按照所处位置分为单侧窗、双侧窗和高侧窗。单侧窗构造简单,价格低廉,使用方便,而且光线具有很强的方向性,有利于其显示立体造型,使用起来也比较方便。缺点是光线的分布不均匀,斤窗处亮,远窗处暗,使房间的进深受到很大的限制,采光的有效进深一般不超过窗高的两倍,此外,单侧窗的位置较低,容易形成直接炫光。采用双侧窗和高侧窗采光,室内光照的均匀度都要比单侧窗好。
天窗采光
近深度较大的建筑物采取侧窗采光方式不能满足房间深处的采光要求,适合在屋顶开设天窗采光,由于天窗的安装位置和数量不受墙面限制,因此能在工作面上形成较高的均匀照度,并且不易形成直接炫光。常见的天窗有以下几种。
1.矩形天窗
具有高侧窗特点,采光细数平均值可以达到5%,窗口为南北朝向,直射阳光不易进入室内。
2.锯齿形天窗
锯齿形天窗是单侧采光天窗,由于有倾斜的顶棚反光,因而采光效率比矩形天窗高15-25%,采光系数平均值可达7%,在北半球,窗户如朝北,可以避免阳光直接射入室内,有利于控制室内温度和避免眩光。
3.平天窗
天平窗是用平板玻璃做成平面形式或用合成材料做成壳体形式的天窗,平天窗构造简单,布置灵活,采光效率是矩形天窗的两倍以上,在各类建筑中被广泛应用。但平天窗处于水平位置,应采取适当的遮阳措施,防止阳光直射室内。
4.横向天窗
横向天窗是直接在屋架垂直面上安设的天窗,节省了天窗架,降低了建筑高度,节省建筑费用,横向天窗的采光效率同矩形天窗近似,但施工较复杂,屋顶的整齐度也较差。
5.其他天窗
包括井式天避风天窗等,一般不装玻璃,采光系数不超过1%,采光率较低,主要用于通风良好的车间。
混合采光
混合采光是指在同一建筑空间内同时采用前述两种采光方式进行采光。混合采光兼有侧窗采光和天窗采光的优点,可增大房间进深。使室内光线分布均匀。
根据视觉对采光的舒适要求,在具体的室内采光设计时应该减少或避免阳光的直接辐射,尤其是在炎热的夏天,如果没有做合适的遮挡措施,那么空调耗能就会加大,天然光线的引入也就不能起到节约能源的作用了。
总结:
天然光是取之不尽的源泉,将天然光作为室内采光,不仅可以节约大量的电能,而且可以通过墙面上的窗户进入房间,使得房间色彩增辉、质感鲜明,由天然光所产生的光影图案的变化使得房间的空间活跃,清晰明朗的表达出了室内形体的光和影,使室内充盈艺术韵味与生活情趣。
参考文献:
[1]何水清.现代住宅建筑节能与应用[M].化学工业出版社,2009.
关键词:室内建筑;节能设计;影响因素;措施
Abstract: With the continuous social progress and development, people living in the more and higher quality requirements, interior architecture and design to meet the comfort at the same time, but also pay attention to energy saving. This paper from the many years of practical experience, discusses some problems in building energy-saving design indoor.
Key words: interior design; energy saving; influencing factors; measures
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)1-0020-02
1 影响居住建筑室内使用能耗的主要因素
一般来讲,建筑能耗分为建造过程中的能耗和使用过程中的能耗两部分,建造能耗与使用能耗之比大约在1∶9—2∶8,因此,使用能耗的节能措施是节能研究工作中的关键。居住建筑室内使用能耗主要是电力的消耗,而电力消耗最集中的是空调制冷和采暖消耗,其次是家电及照明的消耗,表 1即对影响居住建筑室内使用能耗的主要因素做了简要分析。
2 居住建筑室内设计中的节能措施
2.1 室内围护结构改造节能措施
室内围护结构的改造以外墙和门窗的保温隔热为重点,不应破坏原有的结构体系并尽量减少墙体和屋面增加的荷载,运用设计合理的节能装修构造,达到高效节能的目的。
2.1.1 外墙内保温节能
在外墙节能设计中,单独住户装修多采用外墙内保温处理,其应用时间较长,技术相对成熟,施工技术及检验标准都比较完善;并且内保温处理的内墙面平整度高,可以减少室内涂装工程的施工工序。但内保温也存在一些缺陷,如饰面层易开裂、产生热桥、需占用室内使用空间等问题,鉴于此,在做外墙内保温设计时,应尽可能采用导热系数小的高效保温材料,以减少保温层的厚度,降低室内占用面积。保温层表面应做护面层,以提高面层的强度和硬度,但不得直接用硬质砂浆抹灰,以防开裂。现在常用的内保温材料有EIFS 阻燃型聚苯板和酚醛泡沫塑料等,设计厚度在18~25mm 内都能达到较好的保温隔热作用。
2.1.2 门窗节能
对于门窗节能,应从几个方面考虑 :
⑴合理控制窗墙比。在室内设计阶段,应根据《民用建筑节能设计标准》中对窗墙比面积控制在 20% 左右的规定,重新对居室中窗面积进行核算,合理控制开窗面积。
⑵使用节能门窗。节能门窗的保温性和气密性必须达到《民用建筑节能设计标准》的要求,并且要提高门窗与围护结构的密封性能,在安装时门窗时,用密封材料将门窗框的缝隙填嵌饱满。⑶对于门窗玻璃的处理是门窗节能的重要步骤,对于普通住户来讲,在不更换门窗的前提下,采用贴热反射膜或纳米透明隔热涂料对玻璃进行处理,均能达到降低透过门窗玻璃的太阳辐射得热的效果。
2.1.3 外窗遮阳节能
南方城市,如重庆、湖南等地区的建筑,夏季太阳辐射强度大,在室内设计阶段,可以考虑在窗口上设计活动遮阳板、垂直百叶板或者活动的遮阳窗扇等,这些措施可以降低室温 2 ℃以上,大大缩短了室内开空调的时间,节能效果显著。遮阳效果除取决于遮阳形式外,还与遮阳设施的构造处理、安装位置、材料与颜色等因素有关。现在已把遮阳做成产品,供不同的设计需求选用。
2.1.4 屋面、楼地面节能
屋面从室内角度考虑,对于顶层房间应做吊顶处理,在吊顶内加入保温隔热层,减缓夏季屋面传热。楼地面装饰材料宜选用导热系数小的材料,如硬木地板或厚层塑料地板,以加强其保温性,并且给人以温暖舒适的感觉;还可以在地面构造层中铺保温板或采用低温辐射地板,更有利于提高室内舒适度以及改善楼板保温性能。
2.2 室内环境设计节能措施
2.2.1 室内功能布局及空间设计的合理性
对室内功能区域进行合理划分,将热环境要求相同或相似的房间与区域相对集中布置,为主要使用功能房间选择良好的朝向,如经常使用的起居室、书房、主卧室等,保证其良好的采光通风条件,尽量利用自然采光,减少灯具照明时间,通过自然通风减少利用电器采暖制冷而达到节能效果[2]。一般连接房间的阳台,从节能角度讲,在物业许可的条件下,尽可能对阳台进行封闭,使阳台形成一个冷暖变化的缓冲区,即夏天热空气、冬天冷空气不会直接作用于房间,起到一个过渡区域的作用,减少室外空气直接作用于室内,从而减少室内能耗。对厨房和卫生间进行设计时,最好考虑明厨明卫,避免黑房间,厨卫对热环境要求不高,只要做到有良好采光,即可节省大量的照明用电。
室内设计常常用到加吊顶、做隔断的装饰手法,不单纯为了美化顶面、阻隔视线,还应从气流组织和空间体量进行考虑。了解自然风在室内的流通情况,设置隔断时要考虑将气流引导至所需的位置,隔断最好采用下通上实或上通下实的活动隔断,便于调整,同时使室内空间具有可变性和趣味性。一般的居住空间并不需要过高的顶面,在满足空间变化和人体心理需求的情况下,吊顶高度应稍矮些,将有利于降低空调的能耗 。
2.2.2 家具陈设布置围隔及室内材料选用的合理性
室内布置与陈设应随环境气候的变化具有适应性,便于调整。这种调整可以通过家具的重新组合、覆面布料的更换来实现。对于有东西向开窗的房间来讲,除了做活动外遮阳进行有效阻挡太阳辐射外,最好再选择窗帘进行阻隔,一厚一薄、一浅一深的搭配效果最佳,将颜浅质薄的纱质窗帘置于外侧,反射大量的辐射,将颜色较深的厚质布艺窗帘置于内侧,吸收强烈的阳光,在节省能源的同时室内舒适度也大大提高。在室内装饰材料选用方面,结合采暖、隔热需求, 应选用热容量、热传导系数较小的装饰材料,如木材,可以减少供暖设备的负荷 。
关键词:低碳节能;建筑设计;生态节能;绿色建筑
引言
随着我国社会经济的飞速发展,出现了相应的环境污染和能源紧缺等问题。在生产实践中,建筑行业通常会产生较大能源消耗,因此,加强对建筑进行绿色生态节能设计以及低碳节能设计的研究极为重要。所以,本文主要结合笔者多年的从业经验,论述了绿色生态节能建筑的设计原则以及低碳节能建筑的设计原则,并在此基础上对绿色节能设计和低碳设计的应用进行探讨。
1绿色生态建筑设计和低碳节能建筑设计的原则
1.1因地制宜原则
在进行建筑绿色生态节能设计以及低碳节能设计时,建筑开发商首先应选择合适的位置进行绿色建筑的建造,而这个合适的位置就是因地制宜原则的体现[1]。在实践中,开发商必须对建筑的地址进行缜密思考,建筑的存在以及建造过程对于周围的自然环境而言不能出现破坏现象,若有破坏现象,绿色建筑的意义将会丧失。在设计过程中,注重保持历史文化与景观的连续性,考虑当地气候与周边环境,尽可能减少建筑开发对自然环境的负面影响。
1.2高效原则
在建筑开始施工之前,建筑公司必须从宏观层面来把控整个建筑设计,并在此基础上建立高效的施工体系,保证整个建筑本身的生命周期与建筑使用的生命周期相匹配。因此,建筑公司可以采用先进的集成技术来提高建筑功能,并对建筑功能进行优化设计和调控管理。
1.3和谐原则
不管是绿色生态建筑还是低碳节能建筑,在整个建筑的设计过程中,必须遵循建筑设计的和谐原则。所有的设计施工都不能对大自然产生破坏,必须充分的运用自然环境来体现出建筑的绿色生态节能设计和低碳节能设计,实现建筑与自然的和谐发展。所以在进行建筑设计之前,设计工作人员必须做好充分的调查与准备工作,综合考虑各方的意向进行建筑设计。
2绿色生态建筑设计的应用
2.1可再生资源的应用
面对当前的能源紧缺问题,在建筑设计中应尽量使用可再生资源,比如太阳能等清洁能源,获取方便,应用广泛。例如太阳能集热板的应用,主要用于住户供热供暖甚至供电,可以降低有害气体排放并且节约能源。
2.2节能幕墙系统的应用
节能幕墙以及外窗的设计都属于生态节能技术范畴,可以起到保温隔热的作用。比如在设计过程中,要维持内部温度时可以使用低辐射中空玻璃,中空玻璃是由两片或多片玻璃构成,每层玻璃间留有干燥的气体空腔,具有较好的隔热能力,产生良好的节能效果。
2.3建筑与绿化的有机结合
在进行绿色建筑的生态节能设计时,可以考虑利用绿色植物来节约能耗,改善微环境等作用。建筑的绿化设计主要包括建筑外墙绿化、楼顶绿化以及室内绿化等方面[3]。例如可以在楼顶进行绿色植物的培育,进行生态花园的设计,使建筑楼板不会直接受到太阳的辐射,同时美化环境。又比如,在进行建筑的室内设计时,可以在合适的位置摆放一些花卉、植物等,净化室内空气,美化室内环境。
3低碳节能建筑设计的应用
3.1节能材料
众所周知,建筑的绿色生态设计中,强调节能材料的应用,所以,在实际设计过程中应尽量选择节能材料[2]。比如玻璃节能材料,在现代建筑中,玻璃节能材料的应用四处可见,玻璃节能材料可以作为玻璃幕墙,能起到很好的节能和环保效果,同时还可以降低建筑成本。通常来说,玻璃节能材料都是在窗户设计上的应用,主要原因是建筑受光照时间影响,会增加室内的温度,所以可以应用相应的玻璃节能材料来减小室内温度,主要有吸热玻璃以及反射镀膜玻璃,这两类玻璃都可以减少太阳的辐射。又比如,围护结构节能材料也是建筑中的重要部分。保温层就是围护结构,在建筑设计中做好保温层的设计,可以减少建筑的能源消耗和使用。大量研究数据表明,气温和建筑的围护结构传热系数成正比,当外界温度升高时,围护结构的传热系数也会升高,所以,在建筑设计中通常应用该原理进行节能设计。例如在进行围护结构设计时,可以采用一些轻质隔墙板、空心砖等节能材料,并在设计规范中注意这两种材料的使用要求。
3.2水资源的循环利用
建筑设计中必须解决的问题就是水资源的利用,所以,设计过程中应体现出水循环利用问题,例如建立相应的污水处理系统以及雨水收集系统,将水资源进行净化处理之后再利用,并且在人们的日常生产生活中使用,注意减少水资源消耗。3.3室内采光节能设计在进行室内设计时,可以选择反射光板或是色系油漆,增加二次反射光线,减少照明灯具,提高视力照明度。另外,通过对室内的合理布局,利用太阳自然采光,而且,建筑的朝向也应该注意,应该和夏季风相垂直,促进建筑室内通风,降低夏季温度,减少空调使用。
4结语
综上所述,现阶段的建筑设计中,绿色建筑生态节能设计和低碳建筑节能设计的应用日益广泛,很多商业写字楼都设计了楼顶花园,窗户采用的也是节能设计,保温效果非常好。随着社会经济的发展,人们会对建筑的绿色生态设计和低碳节能设计更加重视,这将会使绿色建筑生态设计和低碳节能设计得到良好的发展。
参考文献
[1]高晓娟.低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计研究[J].江西建材,2015(12).
[2]刘玲辉.低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计分析[J].江西建材,2017(05).
关键词:建筑设计;节能设计;应用
建筑在人类生活中占有极重要的地位。回顾人类的建筑史,从最初的遮风避雨之所到今天的智能化建筑,人们在享受现代文明带来快乐和舒服的同时,能源危机、环境污染、生态破坏等等,加剧了人与自然的矛盾,威胁着人类的生存和发展。
1 建筑设计中节能设计的重要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气是种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能和核能,而我国的能源问题更加严重。随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,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。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此,建筑行业全面节能势在必行。而建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节,因为它有利于从源头上杜绝能源的浪费。建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
2 建筑设计中如何应用节能设计
建筑设计可以从以下几个方面来应用节能设计:
2.1 整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周嗣气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能降耗的目的。
合理选址。建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
合理的外部环境设计。在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:a.在建筑周围合理布置树木、植被,既可有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪,从而减少空调能耗;b.创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。
合理的规划和体型设计。合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。
2.2 单体的节能设计。
单体的节能设计,主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
2.2.1 建筑各部位的节能构造设计建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对建筑各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗、粱柱等)的造型、结构、材料等方面加以进一步优化设计,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利条件,减少能耗和改善室内微气候环境,从而达到节能的效果。具体有以下五个方面:
(1)屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,也是建筑室内与外部空阃能量发生交换,造成室内能量损失的主要部位之一。通常主要采取以下节能措施:a.采用坡屋顶;b.屋面设保温层;c.根据不同地区需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
(2)楼板的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对房间顶板的吊顶造型加以设计利用。如将循环水管布置预制楼板的中空孔中或现浇板面上,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
(3)建筑外墙体的节能设计。墙体是建筑室内与外部空间接触面积很大,容易造成室内能量损失的部位。墙体的节能设计,除了适应不同地区的气候条件,正常做好墙体保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在改善微气候环境条件的特殊构造上。
(4)建筑门窗的节能设计。据统计资料,在我国既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通过门窗散失的。
(5)建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:a.热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施,热桥部位主要指建筑外维护结构中热量传递较快的钢筋混凝土梁、柱、架空楼板等部位;b.外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;c.窗口外侧四周墙面应进行保温处理;d.门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;e.门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;f.采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
2.2.2 合理的建筑空间设计合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。
2.3 选用建筑节能材料。
合理选用建筑节能材料也是全面实现建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。
3 建筑节能设计是个全面系统的工作
【关键词】新时期;民用建筑;建筑结构;节能设计;措施
众所周知,我国是一个人口大国,我国的资源总量丰富,但是人均资源占有量比较少,这是我国的基本国情。现阶段,国家经济发展和人们生活、生产都需要消耗大量各种各样的资源或能源。针对对各种资源消耗程度大的问题,我们早就提出了建设资源节约型社会,目前我们针对建筑行业中民用建筑的建筑样式和建筑种类越来越多,并且消耗的建筑资源越来越多的现状,我们提出了在民用建筑中结构节能设计的新理念和新要求。提倡民用建筑结构节能设计是未来民用建筑发展的未来的趋势,也是建设资源节约型国家的要求。
1 节能技术原理分析
建筑物的能耗主要取决于建筑围护结构的热传导和冷风渗透这两个方面。民用建筑的围护结构能够起到防热御寒的作用,使室内不受外界自然条件变化的影响,能够遮护室内, 营造一个温暖、舒适的室内环境。通常来讲,建筑墙体、窗户、屋面 、遮阳等设施是民用建筑的围护结构。众所周知,民用建筑房屋内外在夏天和冬天的热流方向是截然不同,不管怎样,具有良好的绝热性能,防止外界流入和室内流出热量,是民用建筑围护结构应该具备的特质。另外,还要注意冷风渗透到室内来,同时也是为了降低民用建筑的能耗量,在建筑物的围护结构设计上,从节能设计理念出发,最好尽量多的借助于太阳辐射的热量。综上来讲,民用建筑物的建筑资源能耗大小主要取决于建筑物围护结构节能设计,据有关调查发现,建筑物围护结构的耗热量大概占采暖热耗的百分之三十以上。所以说,努力做好民用建筑围护结构的节能设计,减少热量的从室内流出和冷风渗透到室内是民用建筑最佳的节能效果。
2 规划节能设计注意事项
民用建筑节能结构设计是一个系统的过程,需要综合考虑各个方面的因素和条件。通常来讲,为了民用建筑结构的节能设计更完美的表现出来,努力做好民用建筑结构规划阶段的节能设计十分重要。在规划设计过程中,要对建筑物的朝向、楼间距、建筑布局、建筑体型以及建筑周围绿化条件等综合考虑全面,从而在节能设计理念的指导下,合理、科学的安排民用建筑的这些方面。举例来讲,民用建筑位置要选择那些避风、向阳的地方,通常是南北向建筑,并且合理测量和布置建筑物之间的楼间距,保证充足的阳光需求,尽可能的利用自然条件的优势,充分发挥民用建筑物的节能设计。另外,在民用建筑的布局方面,建立起气候防护单元,优化建筑单元的微气候,是发挥节能设计的重要方面。建筑物的形体系数要尽量小,建筑物的表面积要尽量少,整体形式要相对平整,长条型是比较节能的外形结构,避免民用建筑物体型过于复杂或这凹凸不平。综上所述,在民用建筑的规划阶段,要合理安排好建筑物节能设计的各个方面,才能更加周全的考虑民用建筑的结构节能设计。
3 结构节能设计重要措施和注意问题
3.1 墙体节能设计
众所周知,墙体是民用建筑中面积最大的,是构成民用建筑围护结构的主体,并且墙体有着防风、防水、隔热保温的重要作用,因此在民用建筑的墙体设计上一定要遵循节能设计理念。我国在建筑上使用的主要墙体材料,一直是实心黏土砖,主要是依靠增加墙体的厚度来实现建筑的保温功能,这种做法在一定程度上浪费了土地资源,并且墙体的保温隔热功能也比较差。新时期,在节能设计理念的指导下,我们应该推广使用空心黏土砖和符合墙体结构,既节省了建筑材料,有很好的保障了建筑结构的保温作用。复合墙体结构是把基层墙体和保温材料复合到一起组成的,在使用复合墙体时,要注意墙体保温层设置不要太厚,如果过厚的话就必须要采取必要的钢丝网加固措施。另外,为了更好的发挥复合墙体的保温功能,还要求保温材料的防火、透气、抗压、抗震性比较高。
3.2 屋顶节能设计
现阶段,在民用建筑建设中,坡面屋顶普遍受到广大人们群众的欢迎,并不断发展开来。当前民用建筑风格随着屋顶坡度的不同越来越多样化,不仅满足了人们日益增长的精神审美需求,并且具有较好的保温隔热功能,避免温度变化过大,导致屋面结构变形引起顶层墙体裂开,从某种程度上来讲,民用建筑的抗震能力增强,同时也保证了墙身的完整性。据有关调查显示,坡面屋顶与平面屋顶室内温度差距大约5℃。当室内热量一致时,坡屋顶建筑的能耗与平面屋顶相比,能够节省一部分,更加节能。在民用建筑结构节能设计中,坡面屋顶符合节能设计的理念,值得提倡和推广应用。新时期,屋顶保温的材料开发和应用发展比较迅速,保温材料的形态也各式各样,满足了民用建筑的各种需求。
3.3 门、窗节能设计
一般来讲门和窗是民用建筑中耗热量相对比较大的部分,与墙体相比较,门、和窗的保温隔热功能和性能相对比较差,室内热量能够通过窗户流失。一般来讲,普通玻璃窗的耗量损失约占建筑物夏季降温及冬季保温能耗的一半以上,因此,改善门和窗户的保温隔热性能是民用建筑结构节能的重要任务。众所周知,冷风可能通过门和窗渗透到室内,为了更好的减少室内热量损耗,我们在民用建筑中应该选用中空玻璃窗户以及气密窗户,以及保温性能相对比较好的防盗门或者是利用新型外墙保温材料,从而达到民用建筑结构的节能效果。因此,在选用窗户玻璃种类时,要根据空调设备价格、采暖费用以及制冷效果,选择实际合适的玻璃种类,并比较各种产品的导热性节能效果,从而选择更高节能效果的玻璃种类现阶段,具有良好气密性和保温性的铝合金门窗、聚氯乙烯塑料门窗以及单框双彩钢窗,受到了广大人们的欢迎,并不断得到应用。
4 结语
综上所述,新时期注重民用建筑中的结构节能设计,能够节约各种建筑资源,缓解我国资源紧张状况,减少建筑资源对环境造成的危害,同时还是促进经济循环、可持续发展的重要举措,有利于建设我国资源节约型和环境友好型社会。建筑结构节能设计符合国家循环经济发展的需要,是未来民用建筑发展的方向和目标。 鉴于在民用建筑中提倡结构节能设计的重要性,我们建筑结构设计的过程中,要始终坚持节能设计理念和方针,创新建筑技术和工艺,综合利用多种措施和手段,从不同角度,获得民用建筑结构的节能设计。
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关键词:建筑设计;节能设计;分析与探讨
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
建筑能耗在全球所有能耗项目中占据很大比例,如果对建筑进行节能设计将会大大降低能源的总消耗量,同时还可以减少建筑中产生的环境污染,对人们的生活环境以及生活质量有一个很大的改善。所以说,在建筑中加入节能设计成分是建筑行业未来发展的一个明显的趋势,也是社会发展到一定程度的必然结果。
建筑物墙体的节能设计
建筑物外墙的保温材料的使用
在对建筑物进行节能设计时,其外墙所使用的材料一般有两种,以后总是单一型的保温材料,这种保温材料是把保温层和组成承重结构的材料组合在一起,同时还有一些保护层以及装饰面层等,维护结构不是很复杂。还有一种外墙材料是复合型保温材料,也就是把结构材料、保温层、装饰材料等组合在一起使用,这样不但承受压力的能力较强,保温效果较好,同时墙体也较薄,增大了房屋的面积。
门窗的节能设计
在一个建筑物的所有结构中,门窗的散热性能最好,它可以大大减低室内的热环境,从而影响到建筑物的节能效果,要对建筑物进行节能设计就必须要改进门窗的保温隔热效果,从而达到节能的目的。门窗的基本功能是通风、采光、观景以及日照,所以在设计门窗的保温性能时首先要保证不改变门窗的这些基本性能,在这个基础上可以适当减小门窗的面积,再一方面就是要选择保温、水密、气密以及抗风压性能较好的门窗材料进行应用,以达到节能的目的。
建筑物西面墙体的节能设计
我国有些地区在夏季时太阳的偏西时的照射时间较强,辐射也较强,因此对建筑物的西面墙体应进行一定的遮挡以用来隔热。比方说,在设计时可以在西面墙体附近种植一些爬墙类植物,用来遮挡直射过来的阳光。也可以对墙体进行隔热设计,根据烟囱效应的原理来加强墙体的通风隔热性能。还有就是西面墙体的可以选用一些具有反光性质的外部材料通过反射来降低太阳光的辐射,从而提高隔热性能。
屋面的节能设计
建筑物屋面的热传导要远比地面与墙体的热传导性能强,所以说,对屋面的节能设计是建筑设计中的造价比较大。一般来说,屋面的节能设计方案主要有以下几种,蓄水屋面,也就是在在钢性屋面上蓄水,然后通过水分的蒸发使大量的热量散失掉,进而使降低屋面的传热性能,从而使屋面的温度大大降低。还有一种是在屋顶种植植物来降低屋面的传热性能,植物可以吸收部分太阳光,减少太阳辐射,同时植物也可以通过蒸腾作用来改善屋面的隔热性能。屋面还可以设计成浅色坡的样式,这样可以根据不同的光照需要就行合理的调节,可以使空调的能耗有效减少。
建筑物整体的节能设计
建筑物的通风设计
建筑物的通风设计对建筑物内部的空气质量有直接影响,科学的通风设计可以改善室内的环境,使人们的生活环境更加舒适健康;同时还可以通过减少建筑物本身的能耗量来减少空调的使用时间,尤其是在一个复杂的建筑群中更要考虑通风这方面的因素。热压以及风压是形成自然通风的主要动力,如果一个建筑物是正面迎风,那么由于建筑物的阻挡迎风面会出现正压区,而绕过建筑物的各个侧面或者背面的气流则会形成相应的负压区,这样建筑物的背风面以及迎风面之间就会形成一定的压力差,建筑物的自然通风效能自然会得到提高。在进行建筑物的通风设计时要想利用风压这一原理,就应该使建筑物的大立面迎着夏季风吹来的方向,这样才能形成明显的压力差进而产生气流。还有就是,在考虑建筑物的整体设计时还要注意景观、道路以及其他附属结构的设置,以此来保证通风的顺畅。
光照方面的节能设计
太阳能的使用是节能建筑的一个重要组成部分,在建筑物设计时应考虑到在冬季应使建筑物接受光照的时间最长,在夏季应使尽量避免阳光的直射,所以说建筑的朝向和间距应设计合理。首先,两个建筑物之间的间距一定要合理,以此来保证建筑物内部可以接受到阳光的照射,这也就是平时所说的日照间距,它的决定因素主要是建筑高度、建筑朝向、建筑地地形、以及当地的纬度和日照标准等。现在城市建筑用地特别紧张,在进行建筑的规划与设计时,应设置合理的日照间距,使建筑密度最优化,以提高城市用地的开发效益。还有就是,建筑设计时应注意尽量不要使建筑物朝向冬季风吹来的方向,以免室内进入过多的冷空气,降低室内的热量;在关注这一个方面的同时还要对夏季的太阳照射进行合理的规划,一般来说,进行建筑设计时都会尽量做到冬季保温夏季防热的理想效果,当然,这种建筑朝向也要根据具体地方的具体气候环境来决定。
建筑物的环境绿化设计
绿色植物通过其自身的光合作用以及蒸腾作用可以对其周围的小气候进行一定的调节,在建筑设计时辅以绿色植物的设计,在夏季绿色植物的树荫可以保护建筑物的外墙不受到强烈光的暴晒,使进入到室内的眩光以及热反射达到最低;绿色植物蒸腾作用还可以调节空气湿度,流通空气中的热量,从而使建筑群内部环境降低。如果在建筑的屋面或者墙体种植绿色植物所带来的降温作用会更加显著,选择绿色植物时应则考虑到四季的气候变化,所以说,在建筑物的向阳面一般会种植一些落叶类植物,这样这些植物在夏季枝繁叶茂,可以形成浓郁的树荫,遮挡住强烈光的照射;植物秋季落叶之后可以使阳光直接照进室内,有利于冬季室内的保温。
结语:
要降低建筑物的能源消耗必须要把好节能设计这一关,选择合适的节能保温材料对室内温度进行合理的调控,大大提高空调的使用效率,进而达到节约能源的目的。同时还要保证建筑设计的科学合理,为人们提供一个更加健康、舒适以及现代化的生活环境,进而使人们的生活质量得到提升。
参考文献:
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关键词: 被动式节能;通风设计;遮阳设计;保温隔热设计
中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:
随着我国社会经济建设步伐的不断加快,城市住宅建筑数量日益增加。众所周知,我国是一个能源短缺大国,住宅建筑是能源消耗大户,加剧了我国能源短缺问题。而推行建筑节能是一项利国利民的措施,在国家大力提倡节能建筑、绿色建筑的大背景下,被动式节能设计技术引起我国广大建筑工作者的重视。被动式节能设计追求的是低能耗,其核心主要是以其低技术化、低成本降低建筑自身对于能源的需求,能够合理利用各种设计方法达到有效的降低建筑使用能耗的目的,是一项行之有效的节能技术,适合应用于节能建筑的建设当中。本文结合工程实例,对住宅建筑被动式节能设计技术进行探讨。
1工程概况
某工程为3幢7层住宅建筑,总建筑面积约1.5万m2,南北向错列布置,由连廓和门廊围合成独立组团。底层架空布置自行车停放、管理和设备用房等,2到7层为住宅建筑。
2被动式建筑节能设计应用技术
根据该地区属于夏热冬暖地区北区和本工程的特点,外墙保温不是建筑节能的重点,建筑的遮阳、散热通风更重要。被动式节能设计更强调的是依靠自然手段来维持室内的热舒适度,因地制宜的利用周围环境,对建筑形态和规划设计使朝向合理布置,加强自然通风来调节微气候的环境,对改善室内外环境的舒适度有着重要的作用。通过建筑遮阳及隔热,阻止大部分太阳辐射进入室内,使室内形成较均匀分布的温度场,从而改善室内的舒适度。因而示范公寓建筑节能设计以自然通风为主,并从建筑节能的经济性、地方性和阶段性出发选择节能技术。
3通风设计
3.1总体规划通风设计
建筑室外环境对居住的舒适性有着重要的影响,为充分自然通风,示范公寓在规划布局时考虑了日照、朝向及间距因素,结合西侧道路及用地边界走向,采用南偏东6°,南北交错布置建筑。
根据该地区气候条件,通过CFD软件模拟分析来优化建筑设计,将南向较长的43#分为东西两部分,由通透连廊连接、通透处与北侧出入口相对应,在布局上从组团东向方向打开缺口,引进夏季东南风,再结合底层架空,使组团内形成穿堂风,强化了组团通风效果,改善了组团内的微气候。在东南风吹入时。组团内风速较大,分布均匀,在44#、45#楼迎风和背风面形成了正压力区和负压力区,将43#楼设计为东西两部分并由通透连廊连接后,南侧负压力区风速分布较均匀,这为室内自然通风创造了良好条件。
3.2建筑平面通风设计
建筑单体设计是否合理,对节能效果起着重要的作用。通风南北向布局,南面为主,平面设计中采用外廊和内廊单元拼接,以外廊单元为主,尽量缩短内廊长度,改善宿舍的自然通风效果。同时43#楼通过通透连廊增强了宿舍的通风效果。同时通过对宿舍自然通风效果进行模拟分析,入户门关闭,外侧高窗和阳台打开时的室内气流分布图中,在低处(1.0m)从房间中间吹过的风速有所减弱,而该区域正好处于学生的活动区域;而在高处(2.3m)外窗和阳台门窗之间形成对流,从床铺上方经过后由高窗流出,这样的气流分布状态有利于学生的学习和休息。
3.3建筑立、剖面通风设计
在立面设计中合理处理外墙凹凸,减小建筑外表面积,控制建筑体形系数,同时合理设计外门窗的数量和位置,控制窗墙比面积。顶层结合斜屋面设置闷顶层,并结合立面设置一定数量的带百叶通风老虎窗,使闷顶层空气流通,从而降低了夏季顶层宿舍温度,改善了室内热环境。
4遮阳设计
4.1建筑遮阳设计
遮阳是减小太阳辐射得热的最有效手段,公寓采用内廊与外廊相结合,外廊为主,同时宿舍外侧为卫生间与阳台,并在卫生间上采用可调节遮阳百叶。因此宿舍南北两侧的走廊、较大的外挑阳台可以看作是下层房间的水平遮阳,可起到良好遮挡阳光直射的作用。
4.2节能门窗及遮阳技术
单层玻璃的保温性能不如中空玻璃,但南方地区建筑节能以隔热为主,而外挑的大阳台起到了很好的作用。示范公寓中的外走廊和出挑2.5m阳台起到遮挡阳光直射的作用,都具有很好的遮阳效果。
图1不同遮阳模式建筑全年能耗模拟结果
图2有遮阳不同玻璃建筑全年能耗模拟结果
图1通过动态模拟能耗计算软件DEST模拟了有、无阳台遮阳等措施对建筑能耗的影响,台遮阳等措施对建筑能耗的影响,图2通过DEST计算软件模拟了在阳台遮阳下采用单层玻璃和中空玻璃对建筑能耗的影响,结果表明:遮阳措施可以有效的隔断阳光辐射,避免夏天过热,对全年冷负荷指标下降起到显著作用,起到了良好的节能效果。同时在外走廊和阳台遮阳下,传热系数更小的中空玻对建筑能耗的影响不大。虽然中空玻璃降低了透过玻璃的传热量,但当室内温度高于室外温度时阻碍了室内的散热,反而增加了夏季空调能耗,因此在采取了较好的遮阳措施后使用单层玻璃是可行的,同时也节省造价。卫生间可调镀膜玻璃百叶塑钢窗热工性能指标如(表1)所示。
表1建筑节能外窗热工性能指标
5保温隔热设计
对于夏热冬暖地区而言,节能设计时主要强调外墙、屋面和门窗的隔热性能以及自然通风和遮阳措施,而建筑能耗约30%由外墙传热所消耗,因此提高建筑物围护结构的节能设计是建筑节能的重点之一。
5.1西外墙双墙隔热设计
住宅楼南北外墙及东山墙采用200厚砂加气砼砌块。针对西晒问题在西山墙处采用带空气间层的双层墙体构造(100mm+100mm厚双层砌块,带100厚空气间层),由此形成加气混凝土自保温节能体系(图3)。检测结果表明:西墙内表面温度比同材料同厚度的单一外墙低2-3℃。同时传热系数也比厚度的单一外墙低了很多,热工性能指标如(表2)所示。
图3西双墙自保温体系墙体构造
表2建筑外墙热工性能指标
5.2节能屋面保温隔热技术
示范公寓采用倒置式屋面保温隔热系统,在屋面防水层上铺设40厚绝热挤塑聚苯乙烯泡沫板作保温隔热层,可有效阻隔和延迟热量的传入。保温板上做40厚细石混凝土保护层(配钢丝网片),为屋面提供有效而持久的保温隔热性能。斜屋面处采用双层板结构,再加上斜屋面设置一定数量的通风百叶老虎窗,使闷顶层空气流通,从而降低了夏季顶层宿舍室内温度,改善了室内热环境,起到了很好的节能效果。热工性能指标如(表3)所示。
表3建筑屋面热工性能指标
6结论
综上所述,住宅建筑被动式节能设计是一项复杂的系统工程,涉及方方面面的问题,包括自然通风、遮阳设计和保温隔热设计等。因此,在建筑节能设计中,需要对环境现状有充分的了解,利用简单易用的技术进行设计,并且严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,因地制宜采取节能技术措施,这样才能创造出更大的社会和经济效益。
参考文献
关键词:建筑规划设计;节能设计;探讨
中图分类号:TU2 文献标识码:A
1 建筑节能的概念
建筑节能通常是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造与使用过程中,通过各种技术措施及采用可再生能源利用系统和节能型系统,切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。其实质是在满足人们对建筑舒适性需求的前提下,达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。建筑能耗一般是指建筑在建造和使用过程中在采暖、空调、照明、通风、炊事、家用电器、热水供应与电梯等方面的消耗的能源。
2 建筑规划设计对建筑节能的直接影响
建筑工程设计是建筑节能中的一个关键部分,在整体设计中,应合理设计建筑结构的热工性能,充分利用可再生能源,最大限度减少建筑的能源消耗,因此在整体规划设计方案上,需从根本上对能源材料进行合理规划,充分利用,在建筑规划设计中最大程度实现低碳、节能。除此之外,建筑工程设计还是一项跨行业工作,建筑设计作为其中的关键部分,必须通过合理的设计理念对建筑进行优化,来减少各项能源在整体工程中的消耗,争取用有限的能源消耗来取得最大的经济效益。
3 建筑规划设计中实现建筑节能的方法
随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也得到了提高,建筑行业也得到了巨大发展,人们对建筑物的要求也越来越高,建筑节能在整个建筑过程尤其是建筑规划设计中越来越具有不可忽视的地位,最大化实现合理的建筑节能,不但能够有效减少能源的损耗和浪费,还能显著提高建筑的经济效益和社会效益。3.1 建筑节能规划措施
3.1.1 建筑规划
节能建筑的规划设计首先根据土地综合使用情况,结合当地地理条件做出分析,选出合理的位置,然后根据建筑的需要,通过改变外部环境来改善现有的环境。另外,合理的建筑体型也能起到节能的作用,建筑形式应根据其周围的环境条件来定,正确处理建筑多样化与节能的关系。
3.1.2 平面布局
平面布局主要考虑到建筑空间的采光、通风与合理性,满足每个建筑空间都有穿堂风通过与充分的日照,夏季通过自然风降温,冬季通过阳光取暖,同时也能满足空气的流通。
3.1.3 环境美化
设计时充分利用建筑周围的坏境,建设出充满自然风味美化的环境,比如,屋顶是采光最佳的地点,在夏季不能起到降温的作用,在设计时不妨放些绿色植被,既可以阻热,还能促进空气的流通,美化环境。
3.2 建筑规划的节能设计
3.2.1 建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计
在寒冷地区,建筑物布置在向阳和避风的地方有利于建筑充分利用太阳能,避风可尽量减少建筑物的热损失。在南方炎热地区,设计要考虑建筑群、街道与当地夏季主导风向基本一致,以加强城市不同区域的热交换,促进热量流动释放。
3.2.2 建筑形体与空间的节能设计方法
形体与空间系统设计是建筑节能的必要构成条件,在建筑节能设计过程中是不容小觑的重要环节。在对建筑形体和内部空间进行设计时,一定要对建筑物的体型系数进行合理的把握,在建筑设计中,要适当控制建筑体型系数,合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换。通常采用减少建筑面宽、加大进深或增加组合体、增加建筑物的层数以及选用长条型建筑外形等措施来控制体型系数。
3.2.3 室外空间环境,绿化节能设计
建筑环境规划中应考虑到的水面和绿地合理分布。水面及绿地的配置,在调节环境的方面可以起到增加空气湿度和调节气温、改善室内热环境、遮阳防辐射,降低室内采暖空调能耗的作用。根据不同地区的地形及小气候情况,在规划中合理布置不同高度和种类的树木植被,可以起到在夏季创造建筑群内阴影遮蔽环境并疏导通风气流,而在冬季防寒风的效果。建筑阳台、墙壁、窗台以及屋顶的绿化,能有效缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化,使绝大部分辐射热被阻隔进入围护结构向室内传递,从而改善了生态和室内环境。
3.3 建筑围护结构的节能设计
建筑围护结构组成部件即外墙、屋面、地基、门窗、外挑或架空楼板等的设计对建筑能耗、室内空气质量、环境性能、室内舒适环境有着根本的影响。通过技术手段改善提高建筑围护结构的热工性能,在夏季减少室外热量传入室内,冬季减少室内热量流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷热能耗,达到建筑节能的目的。
3.3.1 外墙节能设计
随着科技的发展时代的进步,以前采用单一材质建设的墙体逐步被复合墙体所代替,不仅加强了保温效果,承重量也得到了增大。
3.3.2 屋顶节能设计
屋顶的保温是节能建筑的重点,为了提高屋顶保温隔热性能,在屋顶设置保温层不仅能防止室内热量的流失,在夏季还能有隔热的效果,因此在选材方面采用蓄热系数大、热系数小且密度不能过大的材料,否则会增加屋顶的负荷。
3.3.3 地面节能设计
地面保温提高了地面的热舒性和节约采暖能耗,同时也减轻了空气污染,建筑节能设计的科学性和经济性得到了充分的体现。
3.3.4 门窗节能设计
门窗的设计要根据当地气候特点考虑通风、采光和防护等问题,合理选择窗型和材质,保证所用材料的保温隔热性能和门窗的密封性能。
3.4 建筑配套系统的节能设计方法
建筑室内舒适程度、环境质量、建筑物整体节能效率都取决于建筑配套系统的节能设计水平的高低。在设计时可考虑以下几种措施。1)加强环保节能型建筑材料的应用。2)设计合理新风系统,提高室内空气质量同时降低其对能源的消耗。3)不能单一考虑设备的设计,应多想想自然通风等方法。不仅提高空气质量还不会消耗任何能源。4)提高可再生资源的利用效率,重视太阳能发电系统、太阳能热水系统、地热系统的设计。
4 建筑节能设计创新思路
4.1 建筑节能设计突出重点
建筑节能设计时要考虑建筑长期成本的计算和建筑后期材料回收的利用率,不单单只考虑工程本身所花的成本。最大限度满足人们的需求,充分利用自然资源,考虑适当的生态策略技术,取长补短,力求使设计方案最佳。
4.2 建筑节能设计工种的融合
随着科技的发展,自动化的广泛运用,突破了各设计专业的隔阂,加强设计人员之间的沟通,从而增加了节能建筑设计方案的可行性与多样化。最大限度地减少因设计方案而造成的人工和材料的浪费,减少因采用绿色方案而造成的建筑投资的增加。
4.3 建筑节能设计需人性化
建筑节能设计是需要在用户一起策划下才能完成的工作,设计师在考虑节能建筑的环保性和节能性时,要听取用户对于建筑设计的要求,保证项目的设计要经过广泛的论证,得到人们所想要的效果,使设计的方案更为优化,从而在设计决策阶段能更好得解决问题,做到设计的人性化。
5 结束语
建筑节能是一项复杂的、全方位的、综合性的系统工程,也是一项长期而艰巨的任务。因此,建筑设计师在坚持绿色化的节能设计理念,采用科学的节能设计方法,将节能设计理念贯彻于建设设计的各个环节,才能在整体上实现良好的生态效应,持续改善人类的生存环境。
参考文献:
[1] 于洪秋,刘振涛.浅谈建筑设计中的建筑节能问题[J].黑龙江科技信息,2012,(13).
关键词:节能建筑;政策机制;节能技术
引言
随着我国经济快速发展,“节能减排”已成为当今社会主要问题。2004年统计我国建筑总面积为389×109 m2,建筑商品能源总消耗约517Mtce(1Mtce=29.31×109MJ),占整个社会总能耗的25.5%[1]。当前我国正处于高速发展时期,每年建筑总量约增加16―20亿立方米,达到世界总建筑面积的一半左右[2],其中新建建筑90%不能达到节能标准,导致我国高速发展过程中能源保障工作苦难重重。我国建筑增长速度较快,到2020年建筑总量将是2000年的两倍,如果不解决好建筑能耗问题,将会严重制约我国经济的快速发展以及可持续战略。建筑能耗高、能源利用率低是制约我国发展的弊病。研究如何利用相关政策以及综合节能技术最大限度地降低建筑能耗具有非常重大的现实意义。
一、颁布相关政策机制
1、通过制定和颁布实施建筑节能设计标准,法律法规,颁布了强制性行政命令,属于典型的计划经济管理手段。节能建筑除了需要基本节能设计外,还需要政府颁布相关的政策与条文,用来鼓励和约束人们对建筑的节能设计。建设部目前已颁布的建筑节能设计标准有:《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2005)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2010)、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2012)、《民用建筑热工设计规范》(GB50176-1993)、《民用建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)、《采暖居住建筑节能设计标准》(JGJ132-2009)等标准。
2、随着社会的快速发展,建筑节能应该严格根据市场的产品化前进,通过节能的标准对市场的产品加以评价,实现产品的节能化。建立一种产品的节能管理手段,最大限度的推广节能产品,增加节能设备的投入。
3、在管理方面。节能部分的管理者应该做好自己职责范围内的事情,充分保障广大人民的群体利益,将节能管理涉及到生活的方方面面,呈多元化的趋势。同时管理者应该对于节能有关的信息加以公开,用以提醒广大人民的节能意识,使用惩罚与奖励的制度促进大家节能。
二、综合节能技术
(一)建筑物本身的节能
建筑节能(包括狭义的建筑节能和广义建筑节能)的设计应该即包括基础的节能设计,和电气、暖通和排水等方面的节能设计,综合考虑各方面的因素,各个终端设备的使用,机组的确定,以及建筑本体的节能。在建筑的设计过程中,首先根据建筑本身所处的环境与条件确定建筑本体的节能,使建筑负荷降到最低,建筑应以绿色设计,绿色施工为原则,建筑外形采用简单的造型,尽量减小建筑体形系数,避免建筑过多热损失。充分利用太阳能、地热能等可再生能源,大大地降低化石能源消耗。此外,考虑供暖、通风与空气调节的设计。
(二)建筑设备的节能
社会经济的快速发展,人们生活条件的提高,由此带来的设备能耗也不断增加。其主要体现在:人们对室内环境要求的不断提高,导致很多用电设备的出现,包括室内取暖设备、室内照明设备和室内加湿设备等,对这些设备的使用无疑会增加建筑能耗,此外,有的人们还会延长设备的使用时间,能耗随之增大。选择合适的节能技术能够保证环境的质量,设备的使用越发起着关键性作用,把握好设备的节能,能够很大减少电能的消耗。
有关建筑使用设备的节能设计,最基本的就是要保证室内环境的舒适性参数,在这基础上降低设备的能耗,增加设备使用效率。同时开发可再生能源的利用,世界上各个国家都在积极的发展利用可再生能源。可再生能源是可以循环利用的一种能源形式,自然界中可再生能源主要包括太阳能、风能、潮汐能、地热能、水能、风能、生物质能等。这些能源在世界上储存的能量非常丰富,取之不尽用之不竭,同时也不存在对环境造成污染等问题。将可再生能源合理的加以利用可以代替或补充大部分煤炭、石油等常规能源,可以解决燃烧常规能源造成环境污染的问题,对于保护环境和降低建筑能耗具有重要的意义。
1、合适、合理地降低设计参数
合理的室内设计参数能够满足人们舒适性条件,在满足人们舒适性条件下,对室内的各种参数进行适当的降低,以健康为前提,可以降低设备的能耗。例如夏季空调的设计参数可以提高一些,如26~27℃,冬季可以适当的降低一些。
2、建筑设备规模要合理
对设备功率进行最优设计。大功率的设备,如果一旦在满负荷的状态下运行,导致能源的浪费。功率过小,可能达不到所要求的环境满意度,就有可能进行二次整修,这样就会间接增加设备成本。建筑物的供冷范围和外界热扰量基本是固定的,出现变化的主要是人员热扰和设备热扰,因此选择空调系统时主要考虑这些因素。同时,应考虑社会经济的发展,新的电器产品正在出现,应注意在使用的能力,满足发展周期与发展的需要。
3、建筑设备设计应综合考虑
在建筑设备使用的同时应考虑到设备的散热量,如果室大型设备或耗电设备很多,那么它所释放的热量会严重影响室内环境,建筑设备的散热量有时会与冷量抵消,能够起到节能作用。如夏季照明设备所散发的能量将直接转化为房间热扰,消耗更多冷量。而冬季照明设备会增加室内温度,减少加热的热量。所以,满足合理的照明,应采用节能灯光通量高,夏季和冬季能源需求的照明灯具。
4、建筑能源管理系统自动化
建筑能源管理系统(EMS,Building Automation System)是建立在建筑自动化系统(BAS,Building Automatic System)的平台之上,是以节能和能源的有效利用为目标来控制建筑设备的运行。根据能源供应系统工作特点,研究制定能源系统控制策略,降低建筑能耗。运行能耗是建筑能耗重要组成部分,优质高效的管理可以大幅度降低能耗。目前建筑能源供应系统普遍存在长时间的大流量小温差运行的问题,相关设备也造成巨大的能源浪费,要实现能源系统的运行节能,必须形成一整套良好的控制策略,精准的监控系统和高效的执行系统。
(三)建筑节能中的行为节能
节能是一个具有中国特色的新概念,这意味着在人们的需求方向发展的能源消费系统中减少不必要的能源浪费行为有利于节能。
行为节能和我们:1)节能洗衣;2)节能装修;3)农村住宅使用节能材料;4)合理使用空调设备;5)合理使用电风扇;6)合理采暖;7)农村住宅使用太阳能供暖;8)采用节能的家用照明灯;9)采用节能的公共照明方式。
(作者单位:天津城建大学经济与管理学院学院)
参考文献:
关键词:节能设计 建筑工程
中图分类号:TU201.5
引言 建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新增长点。建筑节能设计对于提高建筑的能源利用效率,降低建筑的能耗有着重要的意义。下面简要探讨几个建筑节能设计的要点。
一、建筑整体规划中的节能设计
1、日照环境设计,加强对太阳能的利用是建筑节能设计的重要内容。建筑规划设计中应考虑争取冬季建筑日照时间,温暖和干燥环境,夏季避免强烈的太阳辐射。因此,应合理设计建筑间距及朝向。在规划设计时,应在建筑物之间留出一定的距离,确保阳光能直接照射到建筑室内,也即是保持合理的日照间距。日照间距是由当地的地理纬度、日照标准、建筑朝向、高度及建筑用地的地形等因素决定的。在目前城市用地十分紧张的形势下,应权衡好提高建筑密度与保持建筑日照间距之间的关系,以取得最佳的开发效益。此外,建筑物朝向的选择应满足冬季能获得足够的日照,避开冬季主导风向,防止冷风进入室内,还应考虑夏季防止太阳辐射,但通常都难以取得既夏季防热又冬季保温的理想朝向,对于夏季炎热并且冬季不是很冷的南方来说,建筑物的朝向应以考虑夏季防晒为主。
2、通风节能设计,组织好建筑物室内的通风设计,不仅有利于改善住宅室内的空气品质,满足人体健康舒适的要求,还可减少开空调的时间,降低建筑的能耗。因而在建筑群体总平面布置和单体设计时,考虑自然通风是十分必要的。自然通风最基本的动力是风压和热压,建筑物正面迎风时,建筑物表面的阻挡会使其迎风面产生正压区,气流绕过建筑物各侧面及背面,便会随之形成负压区,使得建筑迎风面和背风面产生压力差,改善了自然通风的条件。要想较好地利用风压来实现自然通风,建筑面宽应面向夏季主导风向,其表面形成足够的压力差,开窗之后会形成气流。在总体规划时,还可通过设计附属结构、道路、景观等来合理引导风朝向主要建筑,以降低温度。此外,在设计中还可采用种植树木、建筑层层后退、高层建筑周围设低层裙房、在建筑中间开洞等方式来改善风环境。
3、绿化环境设计,绿色植物对于调节局部小气候有着非常显著的效果,合理布置的植被会在盛夏形成自然荫凉,在一定程度上避免建筑外墙被曝晒,减少外部的热辐射和眩光进入室内,同时还可产生蒸腾作用,带走多余热量,增加空气湿度,降低环境温度。有绿色植被的墙体或者屋面,其降温效果是非常明显的。在建筑的绿化景观规划设计中,种植成排的植物能产生狭管效应,引导并放大夏日微风,加快散热速度;还可在建筑的西墙种植爬墙植物,对于高层建筑,可分层种植,以便植物布满墙面;有条件的也可设置屋顶花园。在建筑的南向应种植落叶植物,以便夏日提供浓荫遮挡烈日,秋冬落叶之后方便阳光直射室内。
二、建筑单体节能设计
1、平面设计节能,建筑平面设计应尽量紧凑,减少外墙长度,建筑的平、立面不宜出现过多的凹凸,以减小体型系数,因为体型系数越小,护结构的传热损失也越小,体型系数控制在0.3以内为宜。应注意户内热环境的合理分区,尽量将厨房、卫生间、储藏室、走道等热环境质量要求较低的房间至于冬季温度较低的区域内;卧室、客厅等主要房间应考虑夏季隔热,并宜避开冬季主导风向。房间进深也不得过大,对于单侧通风的房间,房间进深与高度的比值应小于2.5,有对开窗、可形成穿堂风的房间,进深与高度之比应小于5。
2、墙体节能设计。
2.1、西墙隔热措施。南方地区大多夏季西晒时间较长,太阳辐射强,所以应采取一定的措施对没有遮挡的建筑西向山墙面进行隔热。如前面提到的在西墙种植爬墙植物,遮挡阳光直射。也可将西墙做成夹空气间层的两层墙体,利用空气间层起到很好的隔热效果,双层玻璃幕墙就是当今节能建筑中所普遍采用的一项措施,玻璃之间留有一定宽度的通风道,利用烟囱效应对通风道进行通风,带走热空气,并配有可调节的百叶,夏季有较好的遮阳效果。此外,整个建筑外表材料颜色选择反光的浅色,也能反射一些太阳辐射和热量。
2.2、外墙保温措施。节能建筑外墙设计中,通常有单一材料保温和复合材料保温两种墙体保温形式。单一材料保温层即是将保温层与承重结构材料结合在一起,由于还有装饰面层和保护层等,所以这种围护结构极少。复合材料保温的方式是将结构材料与高效的保温材料及装饰材料一起使用,使结构材料承受压力,饰面材料用于装修,轻质材料用于保温,这样的墙体不仅厚度小,相应的增加了房屋的使用面积,并且保温性能好。
3、窗户节能设计,窗户的面积一般会占到建筑面积的1/5左右,而窗户的热阻较之墙体的热阻要小很多,所以窗户面积的大小及其保温性能的优劣,会直接关系到建筑采暖和空调能耗量。南方的建筑门窗节能应侧重在夏季防热上,并兼顾冬季保温。
4、屋面节能设计,建筑屋顶所造成的室内外温差传热耗热量,要远大于外墙或地面的耗热量,加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大,却有着非常明显的节能效益。
4.1、覆土种植隔热屋顶。在屋顶种植植物,可减少太阳光对屋顶的辐射,并通过植物的蒸腾作用来提高隔热效果。
4.2、蓄水屋面。在刚性防水屋面上蓄一层水,通过水分蒸发来带走大量的热量,从而有效地减弱了屋面的传热量,降低屋面温度,改善屋面热工性能。
三、总结语
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。作为一个建筑设计人员,在对建筑进行节能设计的同时,我们应根据当地资源条件,因地制宜,就地取材,合理利用。广大建筑设计工作者应充分认识建筑节能设计的紧迫性,增强节能意识,提高节能设计水平,为社会创造更多的节能建筑精品。
参考文献:
1、许明科,对建筑工程节能设计的浅析[J],城市建设理论研究,2011年第30期
建筑领域节能降耗环保已经成为新一代潮流,现代建筑设计与施工必须做好电气节能设计,在保证建筑本身应用价值的基础上,深入挖掘其节能潜力,降低电气资源消耗量,以缓解能源紧张危机、保护环境,将绿色环保理念更加深刻的融入到建筑领域。下面对建筑电气节能设计原则进行研究。
建筑电气节能设计原则
建筑电气节能设计中要谨遵三大原则,即适用性、实际性、节能性三原则,在不影响建筑本身价值与功能的前提下,以经济成本合理、尽可能满足更多需求为目标,到达节能设计的目标降耗环保。
适用性是以满足建筑内部电气能源应用为目标提供各类必要能源,为建筑的运行与管理提供充足且到位的能源,结合各类用电设备供电可靠性、负荷容量及电能质量等提升电气应用安全性与可靠性,进行供配电系统的优化设计,实现电气能源的合理利用。实际性是着眼于建筑电气节能设计经济成本与运行效益,通过大量应用各类节能材料与设备从而实现短期效益与长期效益的平衡,通过节能减少运与使用成本。节能性是立足于建筑本身功能与价值,尽量减少或消除各类无关电气能源消耗,比如减少传输线路消耗、电气设备自身消耗、空闲时间电气能源消耗等,以这些为节能设计的着眼点确保降耗、环保两大目标的实现。
建筑电气节能设计原则的应用实践
1.照明部分
建筑电气节能设计中,照明部分、供配电系统及线路的设计都积极应用节能设计原则。以照明部分为例,由于现在建筑多数照明要求高、数量大且范围广,因此在照明部分进行节能设计有较高经济效益与节能环保价值,在满足照度、色温、显色指数等参数情况下,要按照不同建筑照明设计标准对建筑物内部照明进行优化设计,通过大量使用高效光源、节能光源、易清扫光源和照明灯具从而减少消耗,要积极应用各类自然光增强照明效果,通过应用节能光源或者太阳能采光技术来达到理想效果。考虑到建筑照明环境,在装修部分也可进行优化,比如增加光反射或使用大量浅色装饰以提高照度。
比如电动外遮阳系统的系统,采用绝热电动外遮阳卷帘,使用高耐用性的多功能卷帘帘片、多孔卷帘板,设置隐藏式外遮阳,可根据需求自由调节室内光线,控制室外光线的射入量及室内明暗度,在减少可见光和紫外线辐射的基础上达到私密、保温节能、降噪、阻挡恶劣天气等效果。
2.供配电系统及线路
建筑电气节能设计中供配电系统及线路的合理设计直接关系到节能降耗环保效果。要结合建筑所需供电负荷容量、供电距离及线路分布、用电设备情况与特点等对系统、线路进行优化,在保有一定余量的基础上以简单可靠、操作方便等为目标,大量使用节能、降耗环保的供配电设备,让建筑变配电所尽量靠近负荷中心,以减少线路损耗,优化变压器容量与数量控制,以灵活适应季节性负荷变化及时投切变压器,减少电能损耗的同时保证经济效益。配电系统的节能设计可通过多种途径实现,比如分相智能无功补偿或者采用瞬流抑制专用快速开关元件,在提升末端电力设备安全性的基础上减少顺溜浪涌及能耗,提高设备运行可靠性与运行效率,延长设备应用寿命、降低维护检修成本。
除此之外,还要积极引入相关能源供应系统,与供配电系统及线路一起进行节能优化设计,在满足能源供应要求的同时减少能耗与污染,实现节能、环保的双赢。比如采用智能化管理系统实现三网合一,实现供配电系统的优化管理,或者增加各类能源供应系统与设备达到节能设计效果。如地源热泵系统,结合建筑情况采用清洁可再生的地源热泵技术,利用分布在建筑地表下的地下浅层热量的闭路循环,完成土壤源热置换,为室内辐射冷暖系统提供低成本、清洁、环保、可再生得能源。或者采用天棚/地板柔和辐射冷暖系统,利用地板辐射采暖以整个地面为散热器,通过地板辐射层中的热媒,均匀加热整个地面,保证能源供应并做到温度均衡、散热均匀、无浮尘噪声污染、卫生环保。
3.其他部分
建筑电气节能设计还有其他许多着力点,比如空气调节、热水供应、外墙保温等,都可大量采用节能设计以达到节约能源、满足应用需求这一目的。比如电气节能设计中全置换式空气调节系统的应用,采集高空清洁空气经新风机组进行除尘、过滤、加湿/除湿、加温/降温等处理以无风感低速不间断进行室内空气全置换,减少空气交叉污染的同时保证室内空气品质,同时节能降耗无污染。采用全天候热水供应系统通过热水支管循环将热水循环管道延伸至用水区域,缩短热水与用水点的距离,减少放水时间的同时维持出水温度始终稳定,减少能源损失。
结束语
综上所述,建筑电气节能设计要在确保满足功能需求的基础上进行优化设计,以节能降耗环保为目标进行相关设备与技术的应用,提升节能设计效果与效益,满足建筑电气功能要求。