節能設計范例6篇

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節能設計范文1

【關鍵詞】節能設計;住宅設計;墻體節能;門窗節能;總體布局;體形設計

前言

根據實際的經驗,住宅的能源消耗在社會整體消耗的比重很大,據不完全統計住宅能耗約為整體能耗的四分之一,特別在北方地區,冬季采暖更是占據了住宅能耗的大部分,并且呈現長期增長的態勢。多年來建筑設計和施工行業對住宅節能予以了高度重視, 2011年以前遼寧省實行居住建筑50%節能,公共建筑50%節能標準,2011年7月開始實行居住建筑65%節能,公共建筑65%節能標準。大連市從2006年1月1日實行居住建筑65%節能,節能設計標準日益完善,住宅設計應該加強節能方面的工作,推進住宅節能、降耗工作的深入。

一、影響住宅節能設計的因素

影響住宅節能設計的方面很多,主要體現在體形系數,外墻,屋頂,門窗等保溫措施及熱橋部位節點的處理,下面就建筑布局,門窗,墻體,屋面及體形系數幾個方面進一步討論其對節能設計的影響。

1. 總體布局原則

建筑總平面的布局和設計,宜充分利用冬季日照并避開冬季主導風向,利用夏季涼爽時段的自然通風。在北方地區住宅朝向以南偏東12-18°為好,這一范圍時日照時間最長的方向,良好的朝向不但能減少住宅的冷風滲透和圍護結構的耗熱量,有明顯的節能效果,還能增加室內的舒適感、提高室內對陽光的利用和改善室內衛生條件。

2. 體形設計

住宅的外墻體應該減少不必要的里出外進結構,應該適當增加住宅的進深,要以最小的外表面積來包含最大的體積。據測算每增加體型系數0.01,住宅的耗熱量指標約增加0.7W/m2,因此要高度重視住宅體型系數,既有利于住宅內部的生活和休憩,又有利于住宅的節能。嚴寒,寒冷地區的建筑宜采用緊湊體型,縮小體形系數,從而減少熱損失。干熱地區建筑的體型宜采用緊湊或有院落、天井的平面,易于封閉、減少通風,減少極端溫度時熱空氣進入。濕熱地區建筑形體宜主面長、進深小,以利于通風與自然采光。

3. 門窗節能設計

當前住宅建筑風格越來越趨向國際化,風格迥異,外窗也成為建筑師們表達創新思維的重要手段,在滿足人們日常生活正常需求的前提下,落地窗,玻璃幕越來越多的出現在住宅設計中。外窗面積的擴大,勢必導致對門窗設計要求的提高。窗墻面積比,也成為控制門窗傳熱系數的關鍵設計因素,例如:按遼寧省地方設計標準《居住建筑節能設計標準》DB21/T1476-2011,以一棟大連地區11層住宅為例, 當窗墻面積比≤0.20時,外窗的傳熱系數限值為3.1w/(㎡.K); 當0.20﹤窗墻面積比≤0.30時,外窗的傳熱系數限值為2.8w/(㎡.K); 當0.30﹤窗墻面積比≤0.40時,外窗的傳熱系數限值為2.5w/(㎡.K); 當0.40﹤窗墻面積比≤0.45時,外窗的傳熱系數限值為2.3w/(㎡.K); 由此可見,外窗面積越大,性能要求越高。同時在安裝門窗結構時應該對窗框、門框與墻體連接處進行保溫加強,要對外保溫材料適當延長,直至墻體的內墻邊,阻止門窗結構附近熱橋的形成。

4. 墻體節能設計

住宅建筑外墻是住宅散熱面積中占比最大的部分,根據經驗,冬季通過住宅外墻散出并損失的熱量大于占住宅總體散熱量的五分之一,因此,需要高度重視住宅外墻的設計,必須對外墻的節能設計加以重視。應根據節能的要求、業主的經濟情況、節能技術特點和市場狀況,采用有針對性的節能設計和節能措施,如:選擇高效的保溫材料,優化住宅外墻的保溫結構,在降低外墻體的傳熱系數的情況下,達到提高外墻體保溫性能的效果。當前外墻保溫多采用外墻外保溫系統,常用的保溫材料有巖棉板,聚氨酯復合板,酚醛板,無機防火保溫板等A級材料,可根據建筑設單位要求及節能計算實際情況選用。選用外墻外保溫系統時,不得隨意更改系統的構造,所有組成材料應由系統供應商成套供應,其次,外保溫應包覆門窗洞口,陽臺、女兒墻等部位,以減小熱橋影響和避免溫度裂縫。

5. 屋面節能設計

屋面節能的原理與墻體節能一樣,通過改善屋面層的熱工性能阻止熱量的傳遞。屋面的節能措施要點:一是屋面保溫層不宜選用密度較大,導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料,以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。

二、建筑設計節能設計的技術措施

1. 改善住宅的建筑體型系數,充分利用各種自然能源

2. 優化住宅的使用功能,合理控制窗墻面積比。

3. 充分考慮綠化對周圍環境的影響

4. 利用新技術,新材料,實現建筑與科技的完美結合。

如今建筑節能工作已在全國啟動,節能住宅也是一項正在興起的嶄新事業,體現了建筑節能的前進方向。我們必須跟隨世界和中國建筑節能發展的大趨勢和大潮流,抓住機遇,迎接挑戰、開拓進取,搞好建筑屋面的節能,改善市內熱環境,促進建筑技術和建筑產業的發展,為合理利用資源、保護生態環境、提高人民生活質量而努力。

參考文獻:

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[2]劉平濤.某房屋工程建筑節能的系統設計[J].建筑.2011(15).

[3]遲家琦.在做城市建筑設計時應注意的幾個問題[J].科教文匯(下旬刊).2008(11).

節能設計范文2

關鍵詞:節能設計;節能措施;案例分析

Abstract: in the early 1970 s, the energy conservation of the building concept was officially proposed, the center of the energy conservation of the building is to reduce the energy consumption and improve the building energy efficiency. Based on their own understanding and ideas about energy-saving design of buildings in the future.

Keywords: energy saving design; Energy saving measures; Case analysis

中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A 文章編號:

一、中國及國際能源現狀及趨勢介紹

國際環境方面,全球能源形勢非常嚴峻。據權威國際研究機構分析,世界一次性能源僅夠人類使用三十年,世界上唯一的超級大國美國,也加速了對世界石油戰略性地控制。2005年內,能源危機依然困擾各國,中國的能源現狀也不容樂觀。在2004年,全國電荒、煤荒集中爆發,半年多時間內,全國27個省遭遇電荒,國家電網拉閘限電80多萬次。能源緊張已嚴重影響國家經濟命脈。

我國建筑能耗占總能耗的比率居高不下,這使我國建筑節能的任務迫在眉捷。在中國430多億平方米的建筑中,99%是高能耗建筑,這超過400億平方米的高能耗建筑,單位建筑面積能耗是發達國家的二到三倍。在這一數字背后,更為嚴峻的是,我國每年新建房屋20億平方米,但95%卻是高能耗建筑,這已成為我國城市可持續發展的最大難題之一,對社會造成了沉重的能源負擔和嚴重的環境污染。在環境總體污染中,與建筑有關的空氣污染、光污染、電磁污染等就占了34%,建筑垃圾占人類活動產生垃圾總量的40%。根據中國建設部的測算,如果不推行建筑節能或綠色建筑,到2020年,中國建筑的能耗要達到11億噸標準煤,也就是現在我們建筑消耗能源的3倍以上,中國在那個時候就會成為碳排放量最大的國家。因此國家建設部副部長仇保興表示,中國要走可持續發展道路,發展節能與綠色建筑刻不容緩。

其實要達到節能標準(比如60%)的建筑造價并不高。節能建筑的成本只是在原來建筑的造價基礎上再增加5至7個百分點,而且增加的造價預計在5年到8年的時間內就可以收回。它給人們提供的室內環境是完全不一樣,它對外部環境的影響也有很大不同。相比高能耗建筑,雖然前期造價成本略低,但是長達50年的能源消耗已經遠遠超過前期節省的成本費用,甚至中途還會因為能源經營問題而導致停用,如國內一些80年代的寫字樓已出現這種情況,造成社會資源的浪費。

不久前,中國公共建筑節能標準已獲專家審查通過,并已于2005年上半年實施。我國目前已經編制了綠色建筑技術導則,并已在2005年。國家建設部負責人在2005年2月新聞會上說,中國將對建筑實施強制節能標準,并建立綠色建筑與節能建筑的稅收和收費優惠制度,以實現在2020年新建建筑節能65%的目標。不執行節能標準的建筑設計施工單位,將受到處罰甚至被清除出建筑市場,這些都加快了節能建筑時代的到來。

二、目前節能措施介紹

通過對國際生態節能技術的跟蹤總結與研究,現階段大致有18項高科技節能技術,其中最重要的8項技術分別為:

①建筑群整體布局設計考慮生態節能,環境效益。在建筑的選址、朝向、布局、形態等方面,結合當地氣候特征和生態環境,合理布置建筑朝向和樓距,充分利用自然通風和天然采光。

②建筑外墻采用智能呼吸式幕墻,達到自然通風采光。在夏季制冷上,利用智能遮陽技術減少建筑的能耗。建筑應采用外置遮陽,高層建筑無法外置遮陽時,最有效的辦法就是設置雙層玻璃幕墻,在雙層玻璃幕墻中間的部分設置活動遮陽,根據需要調控,對太陽入射的角度,不同光的強度和太陽輻射的強度進行調節。同時雙層玻璃幕墻還可以在刮風、下雨等比較惡劣天氣中,實現自然通風。

③采用高效保溫隔熱玻璃及智能遮陽調光裝置,控制能量平衡。采用高效保溫外墻體系,精心推敲細部設計,用現代構造技術與材料,達到高標準的住宅護結構保溫隔熱性能,消除冷橋。此外還增加高效屋面與金屬屋面技術,應用鋼結構體系,注重高效門窗系統的選用與構造技術。使用高性能玻璃,高性能的玻璃產品比普通中室玻璃的保溫隔熱性能高一倍到幾倍,如單面鍍膜Low-e中空玻璃,其導熱系數約為1.7w/m2k,保溫隔熱性能比普通中空玻璃就提高一倍。

④混凝土樓板輻射制冷采暖技術。該系統優點是無噪聲、無風感、設備負荷小,工作原理是輻射而不是對流,它靠大面積樓板接近人體舒適溫度的輻射來調整室內溫度,使人感覺非常舒適。

⑤活性能量建筑基礎技術。這項技術基本原理就是在建筑基礎施工過程中將工程塑料管埋入地下,形成封閉式循環系統,用水作為載體,夏季將建筑物中的熱量轉移到土壤中,冬季從土壤中提取能量。它實際上是用地下的熱量和能量控制室內的溫度,減少建筑能耗。

⑥置換式新風系統與分散式外墻新風裝置。進風裝置設在固定外側幕墻的豎框之內,每一豎框內側左右各設22個直徑60mm的圓形進風口,相當于每一窗扇單元有0.12m2的進風面積。進風口內側有特殊合成材料制成的防鳥網。出風口設在位于樓頂高度的水平方向百葉之中,高度450mm鋁合金百葉傾斜角37°,可以有效地防止雨水進入幕墻內側。

⑦雙層架空地面技術系統,綜合解決強電、弱電、通訊等的布線及新風。它是隨著現代化通訊以及空調技術發展應運而生的一種建筑技術體系,它一方面能夠減少管道投資,另一方面可以提供非常舒適的環境。

⑧太陽能光伏發電以及電能高效存儲利用系統。太陽能是一種取之不盡、對環境無污染的可再生能源,可利用量巨大。太陽能光伏發電就是利用光電轉換直接把太陽能轉換為電能。從近幾年的發展來看,太陽能光伏發電技術進展較快,被認為是本世紀最有希望得到工業規模應用的可再生能源利用技術之一。

三、節能設計

要達到一流的生態節能設計,首先需求的是各專業設計的整合。國際上新型的建筑節能設計,需要在方案階段,從建筑結構、空間構成、立面構造以及防火排煙等進行綜合統籌考慮,以達到理想的效果和節約投資。這也要求建筑師不僅僅應會做建筑設計,更要對節能、生態方面的理念以及相應的技術、設備和材料有充分的了解,甚至建筑師應該兼具環境工程師、智能工程師的基本知識和最新信息。從成本來看,節能建筑和綠色建筑將在原來建筑總造價基礎上再加5%左右的增量成本,長期來看,此成本還將隨建筑規模不斷擴大而逐漸下降。值得注意的是,在住宅設計上,應根據具體條件選用生態節能技術和設計理念,實現各種技術體系相互之間的有效配合,達到最優效果,而不是盲目追求先進技術。

四、節能案例分析

案例:2004年竣工的上海生態建筑示范樓作為上海市科委重大科研攻關項目"生態建筑關鍵技術研究及系統集成"成果之一,它位于上海市建筑科學研究院科技發展園區內。該生態建筑示范樓的研究和建設由上海市建筑科學研究院總體負責。

生態建筑示范樓采用了四種外墻外保溫體系、三種遮陽系統、斷熱鋁合金雙玻中空LOW-E窗及陽光控制膜、自然通風系統、熱濕獨立控制的新型空調系統、太陽能空調和地板采暖系統、太陽能光伏發電并網技術、雨污水處理回用技術、再生骨料混凝土技術、室內環境智能調控系統、綠化配置技術、景觀水域生態保持和生態修復系統、同層排水、環保型裝飾裝修材料等眾多新技術和新產品,通過建筑一體化匹配設計和應用,形成了自然通風、超低能耗、天然采光、健康空調、再生能源、綠色建材、智能控制、資源回用、生態綠化、舒適環境等技術特點。多種生態技術的應用使得生態建筑示范樓的綜合能耗為同類建筑的1/4,再生能源利用率占建筑使用能耗的20%,再生資源利用率達到60%,室內環境達到健康、舒適指標,體現了生態建筑"節約資源、節省資源、保護環境、以人為本"的基本理念。

節能設計范文3

關鍵詞:能源形勢;建筑節能設計

建筑節能的含義

建筑節能是指在建筑物的設計、規劃、建設、使用和維護過程中,遵守建筑節能標準,選用節能環保的建筑材料,利用科學合理的節能新技術、新工藝,選用可再生型或節能型的能源系統等。在保證建筑使用功能和建筑物室內熱環境的前提下,盡可能的減少建筑能耗,保護生態平衡,提高能源利用率,改善人民居住環境。

我國建筑節能的現狀

2.1 我國建筑節能的執行力不足

造成我國建筑的執行力不足的原因多種多樣,但主要表現在以下方面:首先,建筑設計人員可能設計出一套行之有效的建筑節能設計,在審批的過程中,投資商可能因為設計超出預算成本,為了降低成本,投資商會要求修改或刪掉很多節能設計,使原本充滿綠色和節能的設計得不到實施,嚴重影響到我國建筑節能設計的執行力;其次,國內的很多建筑設計師,在設計的過程中很少從建筑節能的角度出發.

我國建筑行業普遍存在能源利用率低,能源消耗高的問題

在我國整體的能源消耗中,建筑能耗占有的比例越來越大。由于建筑能耗的逐年遞增,它在我國能源總消耗中的比例已經從上世紀七十年代的10%上升至最近的30%以上。在當前情況下,我國建筑物能耗浪費嚴重,其中,平均單位面積的建筑取暖能耗大約為發達國家的三倍左右。我國的建筑能源利用率也遠低于發達國家。

2.3 我國擁有巨大的建筑節能潛力

據統計,每年我國新竣工的建筑面積約為20多億平方米,以這個速度計算,到2020年,我國可能會新增300億平方米的建筑面積,如果在目前的基礎上提高一半的節能,平均每年可以節約1.7億左右的標準煤。正因為我國建筑新增面積速度快,總量大,建筑節能潛力巨大,如果能積極投入建筑節能研究,每年將會節約大量能源。

在我國實行建筑節能設計意義巨大

由于我國人口眾多,能源消耗巨大,其中建筑能源消耗在總能耗中占有相當大的比例,因此在我國實行建筑節能設計意義巨大。

3.1 建筑節能設計對保護環境意義重大

隨著我國經濟快速發展,居民生活水平不斷提高,空調利用率逐年攀升。但是在使用空調的過程中會產生大量的氮氧化物,二氧化硫和多種污染物都會對空氣造成污染,酸化環境,破壞臭氧層,破壞生態平衡,危害人類健康。通過建筑節能設計能減少空氣污染,降低污染物排放量,提高居民生活環境。

建筑節能設計能促進我國經濟快速穩定發展

由于我國人口眾多,人均資源占有量不到世界平均水平的一半,加之能源利用量大,我國的能源消耗總量居于世界第二,由此可見,我國的能源形勢極其嚴峻,如果不能有效緩解能源壓力,將會在很大程度上影響我國經濟快速穩定發展,因為建筑能耗在總體能耗中占有的比例大,所以建筑節能設計顯得尤為重要。相信很多人對2004年的用電荒還記憶猶新,它給我們每個人都敲響了警鐘。為了實現可持續發展,使國民經濟持續、穩定、快速發展,必須節約能源,尤其是不可再生資源。

建筑節能設計有利于提高居民生活質量

在經濟發展,居民生活水平不斷提高的同時,人們對舒適的高質量居住環境提出了更高的要求。在節能建筑中,采用了成套的節能技術措施,性能良好的節能材料,安全舒適的環境設計,在提高供熱系統熱效率和改善建筑熱環境質量的同時,節約了能源,降低了房屋使用成本,提高了居民生活質量。

建筑節能設計方法

4.1 合理布置建筑平面

在布置建筑平面的時候,影響建筑熱環境的主要因素有:建筑物朝向,日照間距和體型系數。

建筑物朝向。對于相同體型的建筑,東西朝向比南北朝向的冷負荷大,因此,建筑物要盡量避免東西朝向,采用南北朝向,這樣建筑的主要房間容易避開冬季主導風向。

日照間距。兩棟建筑物間的外墻間距就是日照間距。很多建筑師在布置住宅樓時,往往忽略了日照間距,導致某些樓底層住戶整個冬季照不到陽光,這也不符合我國民用建筑通則中的相關規定。因此,建筑設計者應重視日照間距。

體形系數。建筑的體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面與其包圍的體積的比值。體積相同的建筑物,體形系數越大,單位建筑空間的熱散失面積越大。研究顯示,每增大0.01的體形系數,約增加2.5%的能耗指標。因此建筑平面要避免出現過多的凹凸面,平立面盡量規整,在不影響美觀的前提下改善體形系數。

改善外門窗的保溫能力

外門窗是建筑保溫的薄弱環節,也是節能的重要部位,據統計,建筑物全部熱消耗的一半都是通過外門窗消耗的,因此一定要改善外門窗的保溫能力。

制定科學的窗墻比。

采用中空玻璃的新型材料或設計雙層窗等措施提高窗扇的保溫性能。

選用如塑鋼門窗等保溫性能良好的新型門窗材料。

通過改善門窗的氣密性減少熱空氣流出和冷空氣滲入。

提高外墻體的保溫

提高外墻的保溫能力主要是因此來提高冬季外墻內表面溫度。對外墻體的保溫主要有外墻夾心保溫、外墻內保溫和外墻外保溫三種類型。相比較而言,外墻外保溫具有明顯優勢,表現在以下方面:

技術含量高,應用范圍廣。

有效地減少了建筑結構的“熱橋”現象。

利于室溫穩定,提高了氣密性和防水功能。

外墻外保溫不僅可以減少維護結構的溫度應力,還能保護主體結構,利于延長建筑物的壽命。

屋頂的節能技術

建筑物屋頂可以采用淺色屋面、種植屋面或架空屋面等措施減少陽光直射,隔離太陽熱輻射。

為了提高屋頂的日射反射率,可以在屋頂涂上高反射率涂料,減少太陽熱量吸收,達到空調節能和空調冷負荷的作用。

合理利用可再生能源

建筑設計師可以在設計的過程中把風能、太陽能、地熱能和光能等可再生能源與建筑物進行優化組合,以達到節能的目的。

參考文獻:

節能設計范文4

關鍵詞:建筑規劃;節能設計

隨著工業化進程的加快,環境呈惡化趨勢資源的短缺、能源的危機。我國面臨著能源總量豐富、人均能源可采儲量低的現實國情。節能型的建筑已經成為了我國未來發展的必然趨勢,建筑行業在發展的同時面臨能源效率低、能耗高的問題,建筑能耗包括建造能耗和使用能耗兩部分。建造能耗是指在建筑建設過程中各種生產材料、機械設備生產運輸和建筑施工中的能耗;使用中的能耗是指建筑物在生命周期內通風、電梯、采暖、供水、空調以及其他電器的使用能耗。一般來說可以從建筑工程的規劃設計方面充分考慮節能設計,如新能源與自然能源的使用、節能材料的使用等以此來降低能耗建設綠色節能建筑。

建筑規劃的節能設計是實現綠色建筑和建筑工程綠色建造的重要途徑,節能、節地、節水、節材和環境保護這“四節一環保”目的是建筑規劃的節能設計的根本目標和總體要求。建設節約型、生態型、環保型的綠色建筑勢在必行,也是促使資源可持續利用和社會可持續發展的必然要求。

1 關于建筑綠色理念的相關分析

在經濟高速發展的時代,人們的生產生活發生了較大變化,不但對社會的發展造成了較大影響,也在較大程度上對環境造成了影響。在我國的早期發展中,大量建設項目發展時都不注重保護環境,結果遺留下了大量的問題。近年來,人們對保護環境的呼吁聲越來越高,并認識到人與自然和諧統一的重要性,綠色理念與綠色意識便應運而生,并日益得到廣泛應用。建筑綠色理念是指在建筑的發展中,建筑材料應盡量選擇污染少、能耗低的,然后采用有效、合理的方法對資源進行使用與分配;同時,還要充分考慮到建筑活動的潛在隱患,并不斷提高建筑技術,使用科學的建筑方法,保證建筑物自身價值的實現,進而達到人與自然的和諧統一的目標。

2 我國綠色建筑的現狀分析

綠色、節能成為了當前建筑規劃設計的一種趨勢,并日漸成為我國城市規劃建設的重要組成部分。因此,在建筑的設計中,必須認真處理好人、環境與自然之間的關系,才能促進我國建筑規劃設計水平的提高,實現可持續發展。

2.1 數量不多、范圍不大

在當前的城市建筑中,許多建筑其實并未達到綠色建筑的要求,主要是由于綠色建筑需要消耗的資金及材料要遠遠多于普通建筑,故大部分的建筑商不愿投資綠色建筑。不可否認,在少數城市中,也存在著綠色建筑,但數量不多,范圍也不大,相對于整座城市而言,所起的效應并不大,故知道綠色建筑的人其實并不多。

2.2 缺乏綠色建筑意識

許多城市的建筑商之所以不愿意進行綠色建筑,更重要的原因是缺乏綠色建筑意識。大多的建筑商都認為,綠色建筑與普通建筑的區別并不大,而且建設普通建筑的成本要遠遠低于綠色建筑,盈利也多,還能使建造的建筑成為當地的地標性建筑。對于建筑商而言,建設綠色建筑不僅耗時耗力,還浪費資金,且獲得經濟效益較小,故很少有建筑商建設綠色建筑。

3 以綠色理念為基礎而進行的建筑規劃節能設計

3.1 如何開展建筑選址的節能設計活動

在開展建筑選址的節能設計工作時,應緊密聯系建筑物的功能及實際功能來進行。從建筑規劃表面的角度來看,建筑選址似乎和綠色節能并無緊密聯系,實質上能否做到合理、科學地選址,將直接影響到建筑物空間的日后使用情況,且與周圍環境有著重要關聯。例如,在對建筑的選擇進行規劃時,應努力避免“霜洞效應”的發生。冬季時,冷空氣氣流通常會聚集在山谷、低蛙地的凹形地帶及溝底,進而導致“霜洞”,最終造成建筑某些部分的氣候變得較惡劣。所以,建筑選址應盡量不選這種地形,即使要選,也必須避開最“底部”,以免造成不可估量的后果。

除此之外,輻射干擾也會給建筑環境帶來較大的消極影響。地塊周邊若有較大面積的玻璃幕墻或高層建筑,均會以反射形式促進地塊局部氣溫的升高,進而導致小片區域的溫室效應。城市中的光源,如果使用過量,就會形成光污染,這也會對人類的正?;顒釉斐奢^大的影響,且嚴重影響到了人體的身心健康。因此,住宅建筑的選址應盡量避開以上區域,也可以采取有效的綠化手段消減這些因素帶來的環境污染問題。

3.2 如何開展建筑朝向的綠色節能設計活動

在進行大型建筑的整體布局工作時,朝向被認為是第一個要考慮的因素。要想做到合理選擇建筑朝向,要考慮諸多因素,如建筑地址的地理緯度、局部氣候特征及具體地段的環境等,故建筑發展中的“最佳朝向”、“良好朝向”是相對于具體的地區條件來說的。

在建筑的建造中,特別是住宅建筑,必要的日照條件非常重要,故對于一些冬季冷風侵襲不明顯且夏季炎熱的區域,其建筑布局方式以錯列式、散點式為佳,這樣既能保證日照充足,又能保證通風良好。若在一些極易遭受冷風侵襲的區域,周邊式是最好的布局方式,再在夏季主導風向處增設一定數量的通風口,便能有效保證通風良好,特別是我國北部,因為冬季天氣太冷,故需消耗大量的能量來取暖,這極易導致安全事故。因此,在建筑的規劃設計階段中,如果能夠讓建筑通過陽光照射吸收能量,不僅能大大減少能源消耗,還能在較大程度上降低環境污染的發生率。

3.3 建筑布局的節能設計方案分析

在建筑的規劃設計中,還需考慮到建筑和周圍環境是否能實現良好融合,這就要求設計者在設計時既要認真做好建筑的選址工作,又要結合建筑的具體類型來開展建筑的布局設計工作,力求做到合理、科學。以綠色節能理念為基礎,在設計時應充分自然資源,如太陽能、風能、氣候資源等,以減少建筑建設與建筑使用的能源耗損。

在開展古城建筑的規劃設計活動時,必須對建筑物的地勢特點、具體朝向、周圍建筑遮蔽情況有足夠的了解,以便做出正確的決策,如布局時應盡可能避免被其他建筑物遮蔽的情況發生,這樣既能使建筑物內有較長的光照時間,還使電能損耗大大減少,并在冬季起到增加室內溫度的功效。還有一點很重要,即充足的光照為居住的人提供了良好的居住環境。

在建筑的規劃中,還要考慮到兩個重要因素:避風與通風。評價一個建筑是否符合綠色建筑的標準,即是“風”的導向是否合理。在冬天,冷空氣流動時會對周圍建筑的維護體系造成直接性的影響,結果使得建筑物的冬季御寒能力大大降低。若是能在夏季有一個通風條件較好的環境,則極易營造出一個合適的居住環境,空調的使用概率降低,空調制冷導致的能源消耗問題也會得到有效解決。

4 結束語

近年來,隨著我國經濟的迅猛發展,建筑規模日益增大,許多高層建筑在城市中涌現出來。建筑業屬于一個高能耗產業,在其規劃設計中,如果不根據綠色理念設計,極易造成能源的損耗,并帶來較大的環境問題。因此,在建筑業的發展中,采取怎樣的措施才能實現降低能耗、促進建筑產業的可持續發展,就成了建筑行業當前面臨的一大課題。因此,在對建筑進行規劃設計時,既要慎重選擇建筑材料,又要合理布局建筑,才能有效降低建筑能耗,實現建筑行業的可持續發展。

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節能設計范文5

關鍵詞:建筑;節能設計;探析

中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

在我國經濟社會發展進入新的歷史階段,中央明確提出建設節約型社會,切實保護和合理利用各種資源,提高資源利用效率,以盡可能少的資源消耗獲得最大的經濟效益和社會效益。只有真正認識到它的重要性,我們才能從實際出發,從自身出發,不斷創新,真正的設計出能普遍適用于社會,帶來真正產生節約效益的產品。

1 建筑設計中建筑節能的途徑

1.1 房屋各部位的絕熱

1.1.1 屋頂的絕熱:一般采用屋頂外側絕熱方式。為了防止“烘烤”現象,可以設法通風換氣。同時還應正確選用絕熱材料。

1.1.2 墻壁的絕熱:一般宜采用墻壁外側絕熱方式。外側的絕熱層要有相當大的傳熱熱阻。同時應處理好防止內部結露的問題。

1.1.3 地面的絕熱:地面與普通地板相比,冬季的熱損失較少,這從節能的角度來看是有利的, 但考慮到北方又干又冷的氣候因素,在嚴寒和寒冷地區周邊地面增設保溫材料層還是必要的。。

1.1.4 門窗的絕熱:窗的結構形式常采用以下3種方法:①利用雙層窗玻璃,在寒冷地區可以設置三層窗。②利用能反射紅外線的玻璃或利用貼有能反射紅外線的合成樹脂薄膜的玻璃。③利用上述二者的復合形式。同時應合理選擇窗內材料,在既需采暖又需制冷的地區,原則上宜選用以吸熱玻璃、熱反射玻璃為原料制成的中空玻璃。

1.2 采暖的節能途徑

在建筑設計中,主要從以下5個方面來考慮:

1.2.1 在建筑設計中,充分利用各種可能條件促進輻射熱進入室內。

1.2.2 在建筑設計中從表面的輻射、開口部位的輻射和部位內的輻射諸方面的條件來抑制輻射熱的損失。

1.2.3 在建筑設計中可以分別從減小溫度差、導熱面積、導熱系數或增加保溫材料厚度(材質相同時)諸方面來抑制導熱損失。

1.2.4 在建筑設計中,可以分別從風勢、開口部位和縫隙以及冷風的性狀諸方面來抑制對流熱損失。

1.2.5 在建筑設計中,通過建筑造型和材料的選擇達到蓄熱效果的充分利用。

1.3 制冷的節能途徑

設計時制冷的節能途徑主要從以下6個方面來考慮:

1.3.1 設計時考慮障礙物的存在、太陽照射的方向性、開口部位的處理以及反射和再輻射諸因素來抑制輻射熱進入室內。

1.3.2 設計時要采取必要措施防止地面產生反射和二次輻射以達到抑制導熱傳熱進入室內。

1.3.3 采取措施抑制對流熱進入室內。

1.3.4 可將采暖時抑制熱從室內散失的方法完全顛倒過程使用,從而促進輻射熱從室內散失。

1.3.5 可以利用采暖時抑制導熱散失完全相反的方法來促進導熱散熱。

1.3.6 利用自然通風、在建筑物最高處設置排氣孔以及人造風等措施促進對流散熱。

1.4 照明的節能

照明節能的要點,在于不使用照明設備,或者使用很少的能耗,得到需要的照度及其均勻的照度分布狀態,總之,要求得到合理的采光和照明。其節能途徑有如下幾種:

1.4.1 設計時提高所有建筑部位(包括開口部位在內)及室內的所有物體的光反射系數,可以有效地控制光的損失。也可以把所有擴散性的反射面都作成白色而使照度均勻分布。

1.4.2 設計時,注意建筑部位的朝向,以便能夠接受到日照,充分利用太陽照射和天空光。 在途中有反射時,要考慮到反射面的面積和反射系數以及反射方向等條件。 另外,利用天窗、 照亮室內頂棚、擴散照在窗上的陽光、 利用上層的光亮也是照明節能的途徑。

1.4.3 采用高效率光源,提高照明設備的效率。根據不同亮度的要求,可以采用整體照明和局部照明結合的方法。

2 住宅建筑中節能設計的應用

2.1 建筑平面設計中的節能設計

建筑平面設計包括形狀、建筑長度、寬度、幢深與平面布局等方面的設計。

2.1.1 建筑平面形狀中節能的設計

建筑設計時,從節能的角度考慮,原則上應使圍護結構的總面積越小越好。這是因為:在相同的建筑體積V下,由于圍護結構的總面積不同,熱耗相差很大。設計時應注意使圍護結構面積A與建筑體積V之比為最小。

2.1.2 建筑長度中節能的設計

住宅建筑的長度與建筑熱耗間有一定的比例關系。根據有關資料表明:增加住宅建筑的長度可以節能。

2.1.3 建筑寬度中節能的設計

根據有關資料表明:增加建筑寬度可以節能。對于 9層住宅建筑, 寬度由11m增加到 14m,能耗可減少6%~7%, 若增大到15~16m,能耗可減少12%~14%。

2.1.4 建筑幢深中節能的設計

建筑幢深即建筑物沿縱向軸線方向的總尺寸。對于單幢建筑物來說,當其層數相同而幢深不同時,隨幢深的加大,建筑的傳熱耗熱指標明顯降低。

2.2 建筑體型設計中節能設計

2.2.1 控制體型系數:體型系數系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計地面)與其所包圍的建筑體積之比。體型系數越大,說明單位建筑空間所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體型系數每增大 0.01,耗熱量指標約增加 2.5%。一般宜控制在 0.30 以下。

2.2.2 控制表面面積系數:從獲取更多的日照輻射,降低能耗的觀點來看,表面面積系數越小越好。

2.3 建筑規劃設計中節能設計

2.3.1 建筑朝向與節能的關系:建筑物的朝向對于建筑節能有很大的影響。例如,同是長方形建筑物,當其為南北向時,耗熱較少。而且,在面積相同的情況下,主朝向的面積越大,這種傾向越明顯。

2.3.2 建筑間距與節能的關系:從節能角度考慮,要求建筑物南墻面的太陽輻射面積在整個采暖季中不要因被其他建筑遮擋(即處于其他建筑的陰影區內)而減少。為此,就需要研究建筑物各瞬時的陰影長度。瞬時陰影長度是隨時間而變的,它主要取決于建筑間距。

2.3.3 建筑密度與節能的關系:其最直接、最有效的方法,莫過于適當縮短南墻面的日照時間。除縮短南墻日照時間外,在建筑的單體設計中,還可以采用退層處理、 降低層高等方法,也可有效縮小建筑間距,對于提高建筑密度,具有重要意義。

2.4 建筑設計中窗的節能設計

2.4.1 窗墻比、玻璃層數及朝向對節能的影響:有資料表明:南向窗戶的窗墻比增加時,單層窗節能率下降,而雙層鋼窗卻上升這說明南向雙層窗的輻射得熱量大于窗的熱耗而使南向窗成為得熱構件。東向和北向的單層窗節能率隨窗墻比增加而下降,而雙層窗隨窗墻比的增加而略有增加。

2.4.2 附加物對窗節能效果的影響:保溫窗簾和保溫板對減少夜間窗的熱耗起著重要的作用。住宅的陽臺在冬季對窗接受太陽輻射有一定的遮擋,遮擋的程度取決于陽臺的挑出長度和朝向。南向陽臺挑出長度大于 0.5m之后,節能率是下降的,而東向陽臺的挑出長度則對節能率影響不大。

2.4.3 不同氣候區窗的設計:進行窗的設計,應根據地區的不同,選擇層數不同的窗戶構件,使其在本地區盡可能成為得熱構件。在窗墻比的選擇上,應區別不同的朝向。

3 結束語

隨著城市建設的高速發展,國內建筑產業已經成為國民經濟的三大支柱產業之一,然而建筑節能的水平卻遠遠落后,建筑能耗逐年大幅度上升,如果延續低水平的節能標準設計,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔,建筑行業全面節能勢在必行。

參考文獻:

節能設計范文6

【關鍵詞】玻璃幕墻 節能保溫性能要點 通風雙層玻璃幕墻

玻璃幕墻是現代建筑較多采用的護結構之一,是建筑物熱交換、熱傳導最活躍最敏感的部位,是傳統墻體失熱損失的5~6倍,其能耗約占整個建筑能耗的40%左右,玻璃幕墻不僅要滿足建筑美學和建筑功能的要求,更應體現出“舒適與自然”、“環保與節能”的設計精髓,對玻璃幕墻的節能設計研究,符合當前急需能源問題的需要,有利于充分利用太陽能、自然通風換氣,降低調能耗,營造舒適溫馨的生活和工作環境。

1. 玻璃幕墻節能的因素

玻璃幕墻從立面形式上可分為明框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、全隱框玻璃幕墻、吊掛式全玻璃幕墻、點支式全玻璃幕墻等。采用的玻璃種類有單片玻璃、中空玻璃、夾層玻璃、單片熱彎及球形夾層熱彎玻璃,以滿足不同的功能要求和美觀要求。無論何種玻璃幕墻都由基本的玻璃和框架兩部分材料組成,因此如何控制玻璃幕墻的熱交換,也必須從控制這兩種材料為基本點。

1.1 對于玻璃的選擇

現階段提高玻璃的節能保溫性能的主要措施有采用熱反射鍍膜玻璃、低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃、薄膜型熱反射材料貼膜玻璃和中空玻璃等玻璃類型。(1)熱反射鍍膜玻璃熱反射鍍膜玻璃又稱陽光控制鍍膜玻璃,是指具有反射太陽能作用的鍍膜玻璃。其最大特點是利用鍍膜能透過可見光,而把起加熱作用的遠紅外光反射到室外,同時玻璃材料吸收的太陽熱能被鍍膜所隔離,使熱主要散發到室外一側,盡可能地減少太陽的熱作用。(2)低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃,低輻射玻璃、多功能鍍膜玻璃又稱保溫鍍膜玻璃,這類材料的特性是對可見光高通透,對紅外線輻射高反射,特別是對遠紅外輻射有極高的反射率,可讓80%的可見光進入室內,同時又能將90%以上的室內物體所輻射的長波保留在室內。(3)薄膜型熱反射材料貼膜玻璃,薄膜型熱反射材料是一種新型功能復合材料,它不僅能反射較寬頻帶的紅外線,還具有較高的可見光透射率。(4)中空玻璃現今中空玻璃的大幅度發展的主要原因是聚硫膠的出現和在中空玻璃中的廣泛應用。中空玻璃是通過在兩層平板玻璃中間利用間隔框架隔開,周邊密封,充入干燥空氣并填入少量

干燥劑保持空氣干燥而制得的。

1.2 幕墻框架材料選擇

幕墻框架的材料主要是鋁合金擠壓型材。對隱框幕墻而言,重點考慮玻璃及其密封膠縫材料的節能性。而對于明框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻,由于其金屬框架的構件完全或部分顯露于面板的外表面,這勢必引起熱傳導。為了減少鋁型材的熱傳導,達到隔熱保溫效果, 宜采用“隔熱斷橋鋁型材” ,即兩個鋁型材中間加入低導熱的非金屬隔離物,可得到優良的隔熱 隔冷性能的鋁型材。斷橋鋁材的內外兩面, 可以是不同斷面型材,也可以是內外不同色澤的型材,兩個型材中間是隔熱材料。

2.提高隔熱性和節能性的措施

2.1提高玻璃的節能保溫性能

現階段提高玻璃的節能保溫性能的主要措施有采用:(1)鍍膜玻璃技術,鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜,以改變玻璃的光學性能,減少熱交換.從而起到隔熱作用。鍍膜玻璃按產品的不同特性,可分為以下幾類:熱反射玻璃、低輻射玻璃、導電膜玻璃等。(2)Low―E玻璃處理技術,用Low―E玻璃制造建筑物門窗,可大大降低因輻射而造成的室內熱能向室外的傳遞,達到理想的節能效果。(3)雙層中空玻璃處理技術雙層中空玻璃指用兩塊玻璃相隔,中間形成一獨立空間,可在此獨立空間中充人惰性氣體,從而減少熱交換,起到保溫隔熱作用。

2.2保溫材料的選擇

材料的保溫隔熱性能好壞是由材料導熱系數的大小決定的,導熱系數愈小。保溫、隔熱性能愈好,玻璃幕墻保溫材料主要有4種。(1)巖棉及其制品,以精選的玄武巖或綠巖為主要原料。經高溫熔融制成的人造無機纖維。防火效果好,可耐8000。c高溫。(2)礦棉及其制品,是利用工業廢料礦渣為主要原料,經熔化采用高速離心法或噴吹法工藝制成的棉絲狀無機纖維。(3)玻璃棉及其制品(玻璃棉毯或玻璃棉板),是以硅砂、石灰石等礦物為主要原料,經熔化將熔融玻璃液制成的無機纖維,可將氈或板表面涂上黑膠或粘附一層黑色的玻璃纖維氈加固。(4)聚苯乙烯泡沫塑料板(聚苯板),是以聚苯乙烯樹脂為基料,加入發泡劑等輔助材料,經加熱發泡而成的輕質材料。

2.3 提高結構框架的節能保溫性能

斷橋隔熱式鋁塑復合窗的原理是利用塑料型材(隔熱性高于鋁型材1250倍)將室內外兩層鋁合金既隔開又緊密連接成一個整體。既在內外兩層鋁合金型材問填人保溫復合材料,構成一種新的隔熱型鋁型材,用這種型材做門窗,其隔熱性與塑(鋼)窗在同一個等級一國標級,徹底解決了鋁合金傳導散熱快、不符合節能要求的致命問題,保溫性好。

3. 通風雙層玻璃幕墻

3.1 通風雙層玻璃幕墻的簡介

通風雙層玻璃幕墻又稱為熱通道幕墻、氣循環幕墻、呼吸幕墻、生態幕墻、綠色幕墻或者主動式幕墻等(以下簡稱DSF),它由兩層玻璃幕墻加上二者之間的熱通道組成,在通道的上下兩端設有風口,通道的高度可以是一個或者多個層高,對提高玻璃幕墻的保溫、隔熱、隔聲功能有很大的作用。

3.2 通風雙層玻璃幕墻構造

通風雙層玻璃幕墻主要由內外兩層玻璃幕墻、通風道、遮陽百葉窗簾、內外層幕墻掛件、層間及周邊防火系統組成。(1)內層玻璃幕墻,內層玻璃幕墻一般采用明框幕墻或鋁合金門窗;為使立面通透、視野開闊,可采用懸窗結構形式;玻璃采用中空玻璃,層間采用鋁板幕墻;開啟扇設計為外平開窗,節省了室內的空間。(2)外層玻璃幕墻,外層玻璃幕墻一般采用隱框、明框和點式玻璃幕墻;堅框采用懸挑形式與主體梁連接端部用不銹鋼插芯插接;外層玻璃幕墻設置進風口和出風口;為防止蚊蟲進入幕墻內的空氣層,百葉內側加設不銹鋼防蟲網;為防止灰塵大量進入室內,在通風口處設置防塵裝置。

3.3 通風雙層玻璃幕墻節能原理

通風雙層玻璃幕墻是智能型玻璃幕墻的一種。其在夏季陽光的照射下,打開熱通道上下兩端的進排風口,使熱通道的氣流自下而上地流動,在熱通道內產生煙囪效應,從而帶走通道中的熱量,達到降低室內溫度的作用.同時,可以放下半透明卷簾, 通過卷簾反射后除去大部 分太陽輻射,降低房間溫度,從而減小空調的負荷,節省電能。在冬季,雙層玻璃幕墻可關閉外層幕墻的通風口,這樣內外兩層幕墻內部的空氣在陽光照射下溫度升高,形成了一道熱空氣層,既阻擋了室外的冷空氣,也減少了室內溫度向外界傳遞,降低了房間的熱負荷。此外,由于雙層玻璃幕墻為3層玻璃,能大幅度減少外界噪聲對建筑內部的干擾。

以上只是對于建筑的玻璃幕墻體系節能設計的探求,要完成一棟建筑的節能設計和改造,還有許多方面的內容要統籌考慮。建筑的節能設計也越來越受到人們的重視,我們要同時從理念和技術兩個方面不斷提高,才能將這項工作完成的經濟、合理和美觀。

【參考文獻】

[1]盧達強.通風雙層玻璃幕墻的結構設計探討[J].工程技術,2010;(7):26-28.

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