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主動式建筑節能技術范文1
【關鍵詞】被動式節能技術;綠色建筑;應用
1 前言
被動式節能技術是指在建筑規劃設計中通過對建筑朝向的合理布置、遮陽的設置、建筑圍護結構的保溫隔熱技術、有利于自然通風的建筑開口設計等手段實現對自然資源的充分利用,降低室內光、熱環境對機械設備的依賴程度,來達到建筑物冬季采暖、夏季制涼的效果。“被動式設計”與“主動式設計”是一對相對的概念,后者通過建筑設備對建筑施加能量來維持建筑的舒適條件,而被動式節能設計是通過建筑本身的合理設計和調節來達到目的,其一方面可以節省常規能源的消耗,另一方面可以節省投資。當前,隨著國家一直號召節能環保,綠色節能環保建筑開始得到了廣泛推廣。為此,本文就被動式節能環保技術在綠色建筑中的應用展開闡述,以供參考。
2 被動式節能技術的四大要素
2.1 墻體密封性強
與一般住宅的區別,被動式節能住宅無需暖氣設備。要保持室內溫度,首先依靠很好的保溫層和房子的密封性,盡量避開熱橋;為了對房子進行高效保溫,還需要對門、窗進行特殊保溫隔熱處理。
2.2 講究朝向
從外表上,很難看出被動式節能住宅與其他普通房屋的區別,比較明顯的特征是:為了減少能源損失,被動式節能的房子在設計上會盡可能減少外墻面積,因此房屋南北朝向也很重要,這關系到能否更好地利用太陽能;東西向很少開窗,如果想大面積開窗,必須有相應的自然或人工遮陽設施(樹木、百頁、遮陽篷)。
2.3 通風性好
由于房子的密封性高,所以被動式節能住宅的通風顯得更為重要,以防止霉變。但是通風會損失大部分能量,所以出現新一代的通風設備:新鮮空氣被吸入首先進入主臥和起居等房間,污濁空氣被從衛生間和廚房排出,同時通過熱循環交換器,使新風被舊風加熱,盡可能減少通風熱損失。
2.4 低水耗
為了減少水消耗,雨水被收集起來用于沖刷廁所、花園和沖洗其他。水通過屋頂太陽能加熱器被加熱,如果熱水需求較高,會補充天然氣加熱。在這個消耗量上,傳統房子一年需要天然氣1500-2500升,而被動式節能住宅只需150-250升。
3 常用的被動式節能環保的設計方法
3.1 場地規劃
通過利用場地因素來遮擋或吸收太陽輻射,利用和防止主導風向增加或降低溫濕度。利用地形、水體、植被以及群體建筑的布局來實現環境利用的最優化達到節能的效果。
3.2 單體建筑設計
3.2.1 體型系數
體型系數是影響建筑耗能水平的重要因素,體型系數越小,耗熱量越小,就越節能。一般,嚴寒、寒冷地區體型系數宜低于0.3。
3.2.2 建筑室內自然通風
自然通風主要是利用風壓原理,設計時注意門窗的相對位置、家具擺設等對風在建筑內部的流動影響,也可利用天井、小亭、樓梯間等增加建筑內部開口面積,便于引導自然通風。在設計時,可從建筑體型設計、室外環境設計兩個方面來考慮。
(1)建筑體型設計:①巧妙設計扭曲平面,使朝向夏季主導風向的外表面積增大;②設計尖劈平面,用“尖劈”的形體朝向冬季主導風向,避免與冬季主導風向的垂直關系,從而削弱冬季的不利風流;③合理設計通透空間,在建筑的每層的適當高度設置開窗,以利于夏季通風;④在建筑中設置掏空的空間,以利于疏導以及釋放過大的室外風流。
(2)室外環境設計:①充分利用自然空調,在建筑南側設置水面植被等,依賴水體蒸發來改善微環境的炎熱條件。②設置合理的灌木喬木位置,在建筑南側以落葉喬木為主,起到夏季遮陽作用,并引導風流進入建筑室內;在建筑東西側以常綠喬木為主,以起到遮陽的作用。③利用構筑物擋風墻和導風板的靈活組合,并可結合綠化整體設計,引導夏季風流,阻擋冬季惡性風流。
3.2.3 立面的節能設計
(1)窗墻比設計
窗墻面積比的大小,不僅影響建筑能耗,還影響建筑立面效果、室內采光、通風等。如果窗墻比過小,會導致出現建筑通風不良、自然采光不足等現象,從而增加空調與照明能耗。
住宅平面設計在控制窗墻比時,可適當提高南向窗面積,采用5+12A+5斷橋中空玻璃,窗戶開啟面積大于30%。
(2)圍護結構的保溫隔熱
屋頂、外墻及地面等圍護結構的構造節點是建筑熱工的薄弱環節。在設計時,應根據建筑所處地區的氣候環境及建筑內部的功能要求,考慮圍護結構采用保溫還是隔熱。在施工時,除了要采用良好保溫性能的圍護材料外(常用圍護材料的熱工性能見表1),還要注意防止水蒸氣在圍護結構內部凝結對材料造成破壞。另外,也可采用空氣或蓄水等方式調節圍護結構的熱工性能。
(3)建筑遮陽
通過遮陽設計可阻擋過多的太陽輻射。從遮陽方式上,有外遮陽和內遮陽兩種形式,外遮陽比內遮陽效果更好。同時,也可采用可控遮陽等新式日照調節系統,來遮擋陽光的輻射。
外遮陽方式是指在玻璃窗前加百葉窗或遮陽布設計,直接在室外擋住陽光直射和熱量進入室內,保持室內氣溫。同時又可以通過百葉的開合再起到陽光直射的情況下通風、觀景、采光的效果。目前,外遮陽方式不僅在德國建筑中得以廣泛應用,在我國杭州的一些項目中也已經廣泛應用了。
(4)被動式太陽能利用
區別于太陽能板等的主動式太陽能利用,被動式太陽能以合理構造為基礎,通過巧妙的構造設計達到太陽能的直接利用,具備低技術、低成本的優點,利于節能技術的普及和推廣。
①直接受益式系統:這是讓太陽光通過透光材料直接進入室內的采暖形式,是太陽能采暖中和普通房差別最小的一種。一是可通過合理設置的導光板,將更多的光線反射進入室內,讓建筑的圍護結構表面和蓄熱體等吸收太陽能,以利于建筑的采暖和采光。二是利用蓄熱墻體(常用混凝土、磚、夯土等制成),可以在白天吸收穿過玻璃采光面的陽光,然后通過傳導、輻射及對流,把熱量送到室內,為室內供暖。
②對流環路式系統
將維護構件部位設計成雙層壁面,形成封閉的空氣層,并將各部位的空氣層相連成循環,在太陽輻射產生的熱力作用下,依靠“熱虹吸”作用產生對流環路。在這個過程中,依靠貯熱體加熱空氣,流動的空氣來加熱室內的墻體,滿足室內溫度的穩定。
③附加日光間系統
在建筑南向緩沖區(陽臺、廊、小門廳等)增加透明玻璃,把房子與陽光間隔開,使之成為透明空間,其中再設置一定的貯熱體,在太陽輻射的作用下,陽光間既可以供給房間以太陽熱能,又可以作為一個緩沖區,減少房間的熱損失,使建筑物與陽光間相鄰的部分獲得一個溫和的環境,以改善室內舒適條件。
4 結束語
綜上所述,被動式節能住宅是在低能耗建筑的基礎上發展起來的,是一個全新的節能概念,其往往表現出低投資低技術的傾向,且它還可以顯著降低城市建筑表面蓄熱,促進城市大氣縱向流動,降低“城市熱島效應”,這對降低城市整體能耗,減少煤炭燃燒污染,降低城市可吸入顆粒物含量等,具有不可估量、不可思議的綜合社會經濟意義。因此,作為當代建筑設計師,應培養被動式節能的觀念,讓它有效地融入到綠色建筑設計創作中,創造出符合當代社會審美需求和可持續發展需求的作品。
參考文獻:
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主動式建筑節能技術范文2
【關鍵詞】綠色建筑;被動式節能技術;生態布局;綠色屋頂;low-e玻璃
美國建筑師保羅·索勒瑞提出生態建筑學概念已經過去了將近半個世紀。在這個半個世紀的時光里,石油危機溫室效應等資源環境問題讓人們越來越關注與推動綠色建筑的發展。我國也在1992年巴西里約熱內盧聯合國環境與發展大會以來,相續頒布了若干相關綱要、導則和法規,大力推動綠色建筑的發展。
1.項目概況與立意
浙江星月再生醫學產業園項目地塊東西短、南北長,呈長方形,占地約25.59 畝。項目功能用房分兩個區域——辦公研發區、企業總部辦公區。位于杭州市西溪濕地附近,生態環境比較敏感。同時作為一個生物科技企業的總部、研發中心在企業形象上也有其設計成為一座綠色建筑的需求。
綠色建筑是指建筑對環境無害,能充分利用環境自然資源,并且在不破環環境基本生態平衡條件下建造的一種建筑。綠色建筑設計的理念主要包括以下幾點:節約能源、節約資源、回歸自然。
在設計中我們盡可能的利用“被動式節能技術”。“被動式節能技術”指的是以非機械電氣設備干預手段實現建筑能耗降低的節能技術,具體指在建筑規劃設計中通過對建筑朝向的合理布置、遮陽的設置、建筑圍護結構的保溫隔熱技術、有利于自然通風的建筑開口設計等實現建筑需要的采暖、空調、通風等能耗的降低。相對“被動式”技術的是主動式技術,即指通過機械設備干預手段為建筑提供采暖空調通風等舒適環境控制的建筑設備工程技術,主動式節能技術則指在主動式技術中以優化的設備系統設計、高效的設備選用實現節能的技術。我們認為主動式技術雖然能夠讓自身建筑減少能耗,但本身就需要消耗自然能源反而加重能源資源的浪費。
辦公建筑的對環境的消費主要體現在水資源的消耗、電能消耗、其他能源消耗。辦公建筑的主要用電項目包括照明、辦公設備、電梯、水泵、空調系統。根據調查第一,辦公設備耗電量最不均衡,這主要取決于不同建筑的不同用途,雖然都是辦公建筑,但由于傳統的辦公樓與智能化的辦公樓中設備配置差別很大,造成了設備耗電量的不均衡性。第二,電梯和水泵的用電量分布曲線十分平緩,說明這兩項用電量很均衡,這與電梯、水泵系統簡單,且技術成熟有關。第三,照明用電不大均衡,這取決于照明燈具的類型和開燈時間長短。第四,空調用電也不大均衡,這其中除了系統形式的差別外,還與運行管理水平和系統中是否采用節能措施有很大的關系。由此可見照明及空調系統的節能設計是具有較高的現實意義的。
2.生態布局
在本項目設計的初始總體規劃的理念就考慮到整個園區的風環境、熱環境、光環境,營造適宜的小氣候環境,提高人們室外活動的舒適度,并有利于單體建筑減少能耗。
當地的最佳朝向根據《居住區規劃設計》中全國部分地區建議建筑朝向表的建議為南偏東0度~15度。本項目將角度設置在南偏東15度。長期以來辦公建筑因為多采用人工照明及人工通風系統,而忽視自然采光和自然通風的重要性。因此辦公建筑多不考慮朝向,而更多是是受到交通流線與建筑造型控制。
在本項目中,我們采用短進深空間結合朝向能夠利用無污染,光色好的日光作為光源在白天主要利用日光照明,輔助人工照明,結合采用節能燈具,能夠最大限度的減少照明的電能耗。
建筑布局上地塊北面布置辦公研發區,1幢10F(1#樓)的建筑,包括GMP 實驗室、產品展示區、綜合辦公等;地塊南面布置企業總部辦公區,包括三幢(2#樓、3#A 樓、3#B 樓)獨立的5-6F多層建筑構成。
適當的建筑朝向配合當地夏季偏東的主導風,在夏季能夠更多的利用自然通風,節省可觀量的全年空調負荷而達到節能以及綠化的目的。另外,建筑高度對自然通風也有很大的影響,應避免風影對建筑通風的影響。所謂風影,是指當風 吹向建筑物時,其背后形成的渦流區在地面上的投影。風影內風力較弱,風向不穩定,很難形成有效的風壓通風。為了避免這一情況,南低北高的布置可以將風影面積減少。風影的長度與風向投射角有一定關系。當風向投射角與建筑物縱向軸線垂直時,風影長度最長。當有一定角度時,風影會明顯變小。但是投射角大會降低室內平均風速,在布局時利用錯位布置達到良好的通風效果。冬季當主導風向變為偏北風時,處于高層建筑風影區內的低矮建筑受到高層背風區回旋渦流的作用,屏蔽寒冷北風,為南側多層建筑營建一個穩定的小環境。
3節能措施
由于作為總部形象研發樓應業主要求采用大面積玻璃幕墻。雖然大面積玻璃有利于自然采光,然而普通的單片玻璃夏季無法阻擋陽光中的熱能向室內傳遞,冬季也無法阻擋室內熱能的外泄,保持室內適宜的溫度的代價只能是大量消耗能源。據資料顯示中國建筑外墻熱損失是加拿大和北美同類建筑的3-5倍,窗的熱損失在2倍以上;門窗面積占建筑面積的20%-30%,玻璃占門窗面積70%-80%;建筑能耗的70%是通過門窗流失的,其中1/3是通過玻璃流失的;輻射傳熱是熱傳導的主要方式,占60%。即希望能夠利用自然采光,又不希望玻璃帶來的建筑能耗流失,我們采用了low-E玻璃幕墻。采用low-E玻璃后,傳熱系數由普通玻璃的3.4W/m2.K減少到2.6W/m2.K。雖然low-E玻璃一次性投資較大,但是在辦公樓使用期能夠大大減少空調能耗。
在屋頂設置綠色屋面,綠色屋面雖然增加了結構荷載和屋面構造的難度。但是綠色屋面的節能效果是多方位
的。首先,綠色屋面對陽光的反射率比水泥屋面大,加上綠色植物的遮陽作用和植物葉吸收熱能,60%的輻射熱轉變為樹葉蒸發熱,所以綠化覆蓋的凈輻射熱量遠小于未綠化的屋頂。據研究顯示屋頂綠化可以降低室內溫度1度,增加室內空氣濕度2%~4%,降低屋頂表面溫度7~9度、增加空氣濕度3%~5%左右。綠色屋面不僅在夏季可以起到降溫增濕的作用,在冬季,500厚覆土層可以有效增加熱阻值50%左右。
4.結語
浙江星月再生醫學產業園項目取得了除了一般辦公建筑的經濟效益外,還擁有了良好的生態效應。在項目建設后的能耗評估中單位面積的水能耗為1.36 m3/m2.a 單位電能耗為131.63 kwh/m2.a 單位面積綜合能耗為 45.01 kgce/m2.a 均小于國家控制要求。辦公建筑是城市現代化發展的必然產物,是城市節能設計的重點,通過該項目的實踐證明通過低成本被動式節能技術是可以達到良好的節能效果的,能產生良好的生態效應。
參考文獻
主動式建筑節能技術范文3
【關鍵詞】綠色建筑;節能技術;房地產開發
一、引言
我國目前正處于經濟快速發展階段,作為大量消耗能源和資源的建筑業,必須發展綠色建筑,改變當前高投入、高消耗、高污染、低效率的模式,承擔起可持續發展的社會責任和義務,實現建筑業的可持續發展。面對全球經濟一體化的發展趨勢,發展綠色建筑是我國的必由之路。
根據我國《綠色建筑評價標準》(GB 50378―2002),其對綠色建筑的定義為:在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約能源、節約土地、節約水資源、節約材料,保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
二、綠色建筑節能技術在房地產市場應用中的現存問題
1、建筑節能意識淡薄
中國的開發商遠沒有承擔更大、更遠社會責任的覺悟基礎。沒有利益的驅動,房地產開發商是很難主動去開發綠色建筑的。一般的開發商認識不夠,只是著眼于追逐眼前的利潤,這反映了很多開發商社會責任的缺失。與此同時,消費者對綠色節能的意識不夠房價節節攀高,老百姓一籌莫展。增加建筑節能設計勢必會造成建筑成本增加,很多消費者不愿意去為此買單。從長遠來看,節能建筑能為消費者省錢,但消費者并不清楚節能技術在未來能給他們帶來多少收益。
2、建筑節能產品低端
目前我國采用的的建筑節能產品科技含量低、節能效率不高,大多是常規的建筑節能產品,如空心粘土磚、粘煤灰磚、加氣混凝土等,高科技的高效保溫建筑材料的開發應用范圍較窄。因此,政府應增加用于建筑節能研發的費用,積極開展組織設計和攻關工作,組織科研機構、專家和生產廠家積極開展建筑節能的研究和攻關,開發包括真空超級隔熱圍護結構,無CFC高效泡沫隔熱保溫材料,先進的充氣多層窗,低發射率和熱反射窗玻璃,耐久反射涂層,先進的蓄熱材料,先進照明技術,陽光集光和分配系統,可按需調節能源、水供應和空調的智能控制系統,為我國建筑節能提供強大的技術支持。
3、建筑施工技術不科學
當前,大多數承包商只注重按承包合同、施工圖紙、技術要求、項目計劃及項目預算完成項目的各項目標,沒有運用現有的成熟技術和高新技術充分考慮施工的可持續發展,綠色施工技術并未隨著新技術、新管理方法的運用而得到充分的應用。施工企業更沒有把綠色施工能力作為企業的競爭力,未能充分運用科學的管理方法采取切實可行的行動做到保護環境、節約能能源。
三、綠色建筑節能技術在房地產開發中的應用對策分析
1、嚴格實行建筑的節能設計
綠色建筑節能設計,是指緊密結合當地情況及用戶需求,采用一系列先進材料、機械和控制技術,使樓宇系統最佳化,在為用戶提供健康和舒適的生活環境的基礎上,大大減少能耗、水耗以及廢水處理等運營成本。綠色建筑設計是一項系統工程,需要考慮到各個方面,從對環境影響、建筑物內環境和全壽命周期投資等角度綜合做出決策。一座建筑物的“壽命”跨越它的規劃、設計、施工和運行,直至其最終的拆除或再利用。在建筑設計和施工的階段,所做的決策會直接影響以后各階段的費用和效率。但負責建筑物設計、施工以及做出初投資的,往往和使用維護建筑、承擔其運行費用、支付雇員工資和利息的不是一個單位,這就導致許多建筑在使用中出現各種由于設計不當引起的問題。
2、加強節能的標準化工作
我國建筑節能工作起步較晚,無論建筑節能材料、節能設備的研制和生產,還是節能技術在建筑上的推廣應用,都是近二十多年逐步發展起來的。但是,這項工作從一開始,就十分重視和發揮了工程建設標準化的作用。1986年,建設部批準了我國第一部建筑節能的強制性標準《北方地區居住建筑節能設計標準》,開創了我國建筑節能標準化的先例。1992年,《旅游旅館建筑熱工與空氣調節節能設計標準》的實施,又進一步對公共建筑推行節能技術進行了新的嘗試。特別是2004年中央經濟工作會議后,圍繞大力發展節能省地型住宅和公共建筑的要求,建筑節能標準化得到了迅速、全面、深入的發展。標準體系日臻完善、標準水平不斷提高、實施標準與監督標準實施的力度明顯加大,建筑節能標準化的約束和引導作用更加顯現。從目前建筑節能標準化發展的現狀看,還存在著不少需要解決的問題,特別是從事建設活動各有關方面的標準化意識問題,仍然是困擾建筑節能標準化深入發展的關鍵問題。
標準化的任務是制定標準、實施標準和對標準的實施進行監督,推進建筑節能標準化,發揮標準化對建筑節能的引導和約束作用,需要圍繞標準化的任務,切實做好標準的制定、實施和監督工作。
3、提高全民節能意識
綠色建筑概念的提出與時代主題密切相關,人們需要明白,建筑節能和科學發展不能僅僅停留在口頭上,只有每個人都主動響應綠色建筑運動,變革傳統的思維方式,而不僅僅是房地產開發商、設計者和承包商,才能擴大綠色建筑節能技術在房地產中的應用面。
在具體實施過程中,可以建立示范工程,用榜樣的力量,積極引導房地產市場,明確政策導向,消除市場風險,吸引投資促進綠色建筑節能技術的發展,為綠色開發創造一個良好的外部環境和市場條件,使綠色開發沿著良性循環的軌道穩定、健康地進行。其次經常地利用各種宣傳工具,開展廣泛持久的群眾性建筑節能宣傳活動,提高全社會的建筑節能意識和持續發展的環境意識,舉辦各種方式的培訓班、研討班,普及建筑節能科學知識,大力發展建筑節能的國際合作和學術交流,結合我國國情,引進國外先進適宜的技術和產品,加速推進我國的建筑節能技術進步,以達到節約國家資源,提高建筑功能,改善生活環境的目的。
4、發展建筑節能的科學技術體系
(1)大力推廣先進適用和成熟的節能技術,重點推廣保溫隔熱門窗、門窗密封條、空心磚墻體、空心砌塊墻體、加氣混凝土墻體、高效保溫復合墻體、熱反射保溫隔熱窗簾、間歇機械通風、被動式太陽房技術等節能技術。
(2)研究當代電力電子技術、計算機技術、太陽能技術等高新技術與建筑的結合,提供新一代更有效的建筑節能技術。特別是集建筑智能化環境、智能化系統及智能化管理的建筑智能化技術。
(3)組織夏熱冬暖地區建筑節能及熱環境改造的示范點,研究適應當地條件的新的節能材料、設備和技術,提供可推廣的工程化成套節能技術。
四、結語
綠色建筑節能技術在房地產開發中的應用還存在很多問題,要克服這些問題,提升節能技術的效果,需要房地產企業嚴格實行建筑的節能設計、積極采用節能材料,重視節能建筑設備的開發、加強節能的標準化工作、提高全民節能意識、發展建筑節能的科學技術體系。
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主動式建筑節能技術范文4
關鍵詞:建筑節能;優化設計;設計方法
在我國經濟社會發展過程中,有三個”耗能大戶”,也就是工業耗能、交通耗能和建筑耗能。在這三個“耗能大戶”中,建筑這個“耗能大戶”在全社會總耗能中的比重越來越大,與我國建立資源節約型和環境友好型的社會發展目標相背離。所以,必須高度重視建筑節能優化設計,切實降低建筑能耗,緩解我國能源資源緊張的局面。
1 建筑技能及其優化設計
1.1 建筑節能的內涵
建筑節能的內涵主要包括兩個方面,第一個方面指的是建筑在正常發揮其功能條件下的能耗問題;簡單來說,在滿足人們日常生活所需中建筑所需要耗費的能量;第二個方面是建筑結構的隔熱和保溫問題。如果隔熱和保溫材料的質量不高,則會增加建筑耗能總量。
這兩個方面的問題好比一枚硬幣的兩面,如果把兩個方面的問題同時解決,或者是在設計過程中叫好解決這兩個方面的問題,則可一石二鳥,不僅實現建筑物的節能,而且可以節省工程造價。
建筑節能問題關系著國家能源資源戰略、可持續發展和環境保護等等,對于擴大內需、提高國民經濟發展的質量和效益有著重要的作用和意義。
1.2 建筑節能設計優化
建筑節能設計的優化問題,指的是在建筑節能設計中,通過節能方案的對比等,找到節能的最優辦法,從而實現建筑節能的目標。而其中最難的便是“最優”兩個字,筆者把這來給個字理解成一定的范圍,也就是根據建筑的具體能耗情況,設計多種節能方案,通過對比研分析和研究,確定采用哪個建筑節能優化方案。
而建筑節能方案的制定,需要綜合考慮建筑群的朝向、間距和道路的布局情況等,以及綠地分布范圍。
2 建筑節能技術和內容
2.1 建筑節能技術
現階段,建筑節能技術主要包括維護結構的節能技術、采暖節能技術和太陽能技術等。
2.1.1 維護結構的節能技術
建筑物的維護結構,也就是通常所說的墻體、屋面及門窗工程。圍護結構的節能技術是指通過采用墻體保溫(外保溫、內保溫、自保溫、夾芯保溫等技術)、門窗及屋面節能等措施,減少建筑的使用能耗。其節能技術的應用,直接影響著建筑物的整體耗能情況。如住宅節能就是通過圍護結構節能設計,達到比傳統住宅節約能耗25%的目標。
2.1.2 太陽能節能技術
太陽能取之不盡,用之不竭,太陽能技術當前在現階段的建筑節能設計中得到了廣泛的應用,實現了建筑散熱、遮陽效果和能量收集三者的有機結合;其中混合型節能技術的應用,為建筑物提供了光照和熱能,并在一定程度上降低建筑物整體耗能。
2.1.3 采暖節能技術
當前,水源熱泵系統是應用最廣的是采暖節能技術。水源熱泵系統把地表水源吸收太陽能,把地下水源吸收的地熱能收集起來,形成比較豐富低溫低熱的能量,大幅降低了高位電能輸入,實現建筑物熱能的轉移。由于前期投入成本較高南方地區應用較少。
2.2 建筑節能的內容
建筑的內容主要包括三個方面的內容:
2.2.1 建筑主體節能
建筑主體節能的優化設計,需要根據不同氣度的氣候和建筑能耗特點來進行,需要遵循兼顧冬夏、整體優化的原則,通過模擬建筑能耗,優化建筑能耗設計,主要是選擇體型系數、合理布置空間格局、控制不同朝向的窗墻比例等等,從整體上降低建筑物的能耗。
2.2.2 常規能源的優化利用
常規能源的優化利用可以從四個方面入手:①因地制宜選擇冷熱源優化設計,提高采暖、空調等能源的轉換效率;②采用合理的調控方式,節省輸配系統的能耗;③優化照明的控制系統,降低照明能耗;④選用合適的能源制備生活用水。
2.2.3 可再生能源的綜合利用
根據建筑物的類比、建筑物所在地的氣候特點,以及可再生能源的綜合利用情況,選擇上文中所提到的各種建筑節能技術,也就是采暖節能技術、太陽能技術和地熱能技術等。
3 建筑節能的優化設計方法
建筑節能,從設計角度來講,指的是在住宅、公共建筑等規劃和設計中,執行國家現行的建筑節能標準,通過采用先進的節能技術和施工工藝流程,利用可再生能源系統等,降低建筑的能耗。
3.1 屋頂節能優化方法
實際上,屋頂屬于建筑的圍護結構,其可以讓室內和室外產生溫差,如果室內外的溫差過大,則會增加建筑能耗。屋面節能一般通過材料和構造來實現,如選用傳熱系數小、蓄熱性大的材料,同時注意材料層的排列。現代建筑中平屋面相對較多,倒置型保溫屋面被廣泛使用,此種屋面保溫層在防水層之上,使保溫層還起到了防水層作用,這些材料必須防水和耐氣溫性能好,不易老化。(如礦(巖)棉或玻璃棉板具有良好的憎水性,稅率低,熱阻大,10m厚相當于50m厚混凝土板隔熱效果),在建筑設計中被廣泛應用。提高建筑屋頂的保溫隔熱性能,在冬季可以有效抵擋寒氣進入到室內,夏季可以吸收太陽的輻射,減少熱能,從而減低空調的能耗。
而屋頂節能優化的方法另一個是依靠太陽能技術。相關的數據顯示,地球所攔截的太陽輻射能量相當于當前全球電力消費的1500倍,而在當前的技術水平條件下,太陽能技術僅僅有一小部分被開發利用。因此,太陽能開發有著非常巨大的潛力。
此外,太陽能作為一種可再生能源,代替常規能源的可能性非常大,同時其也是一種清潔能源,不會對環境造成任何的污染和破壞?,F階段,太陽能應用在建筑節能上的方式包括:被動式太陽能采暖、主動式太陽能采暖、太陽能發電和太陽能供熱水等。而過把太陽能技術應用到建筑屋頂節能中,無疑是建筑屋頂節能的最好設計方法。
3.2 圍護結構節能優化方法
建筑圍護結構節能優化方法主要包括三種:
(1)外墻內保溫技術。該技術主要是指在建筑的外墻結構內部增設保溫層,內保溫層的施工進度比較快,施工方式也比較靈活,同時還可以對施工質量進行有效的控制。內保溫技術已經成熟,國內這方面的施工經驗也比較多,因此可大范圍推廣;
(2)外墻夾芯保溫技術。該技術主要在我國東北等冬季較為寒冷地區有著廣泛的應用,其主要是在是把保溫層夾在內外墻的中間,而建筑主體需要時混凝土結構或者磚墻結構。這種技術的主要優點是:防水性能良好、耐候性能良好等。
(3)外墻外保溫技術。該技術是現階段正在大力推廣的一種節能保溫技術,就是在垂直外墻的表面建設保溫層,所以,建筑主體結構需要是混凝土結構或者磚墻結構。這種技術的技術含量比較高,適用范圍也比較廣,不僅可以用于新建樓房的節能保溫,而且可以用于危舊樓房的改造。
(4)外墻自保溫技術。該技術是指通過對墻體自身采取一系列新型技術,使其導熱系數極低,甚至達到了絕熱的程度。一般采用保溫砌塊為主要護材料,在造價上較為經濟,且施工周期較短,可大大加快施工進度,絕熱材料設置在外墻中間,有利于較好的發揮墻體本身對外界的防護作用。作者在建筑設計過程中,特別是公建設計中用外墻自保溫較多。
3.3 門窗節能優化方法
對于建筑門窗的節能優化,主要是減少門窗的滲透量、傳熱量和太陽輻射能量三個方面。具體的優化方法是:盡可能縮小門窗的面積;選擇最適合建筑物的窗型;在門窗上增設保溫隔熱層;合理確定門窗的材料;增加遮陽設施等。其中玻璃及型材的選擇在節能優化起著相當重要的作用,一塊12mm厚的透明玻璃的傳熱系數為5.5,而6mm透明玻璃+12mm空氣層+6mm透明的中空玻璃的傳熱系數能達到了2.8,因此中空玻璃在門窗節能設計中被廣泛應用。
通過以上分析,我們可以指導,建筑節能的一個重點便是建筑主體維護結構的節能措施。所以,在建筑節能優化設計中,應在這方面多設計幾套節能方法,通過對比分析,選擇最優的設計方案。
4 結 語
作為我國三大“耗能大戶”之一的建筑耗能,在我國社會總耗能中的比重有逐年上升的趨勢。而隨著我國新型城鎮化進行的不斷加快,建筑節能設計成為當務之急。在本文中,筆者介紹了建筑節能及其優化設計的內涵,并介紹了當前集中借助節能技術,最后指出了建筑節能的優化方法,主要是建筑屋頂節能優化、內外墻保溫節能優化和門窗節能優化這三個方面。
參考文獻
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主動式建筑節能技術范文5
關鍵詞:工民建;節能技術;應用
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
1、工民建施工節能特征
基于我國工民建工程項目應用時限較長,有些甚至可長達百年,因此,勢必使資源應用量不斷增長,這樣一來,能源節約成為工民建工程施工建設階段中的一項重要內容。依據建設部相關工作報告我們明確,當前我國工民建施工節能呈現出了明顯的特征。首先,我國建筑工程類別較為豐富,同時所處的地理環境較為復雜。一旦冬季來臨,東北地區便會由于供暖而耗費較多能源。另外,業主分布較為廣泛,不能清晰明確承擔責任的相關部門或是具體的責任人。再者,相同種類以及同樣規模的建筑工程在資源應用上呈現出了較大差距。總體上,應用建筑能源的密度較低,也就是單位面積的建筑能用效率不高,同時污染現象較為常見。由此說明,建筑節能仍然具有較大空間,只有真正明確了該類特征,方能依據現實狀況為工民建項目施工的節能化發展提出更好的建議,實現資源優化調節、合理配置的終極目標。
2、工民建工程施工中節能技術運用的重要意義
2.1、節省工民建施工的成本
在建筑工程中利用建筑節能材料以及節能技術,能夠從根本上節省工民建施工的成本,在將兩者的結合,使其成為當前建筑行業在科學發展觀指導下的重要表現,該類建筑技術以及建筑材料作為建筑工程持續發展的起點,在一定程度上會花費較少的成本。因此,在工民建施工中利用建筑節能技術以及建筑節能材料,不僅能夠優化國家的生態環境,改善能源,并且還從根本上減少工民建施工中的經濟成本,從根本上降低工民建施工的工程成本。
2.2、提高工業與民用建筑的工程質量
眾所周知,建筑工程施工中,每一個環節都是緊密相連的,其中,建筑技術是開展各項工作的重要保障,在工民建中使用建筑節能技術,能夠帶動其它項目工作的順利開展。除此之外,建筑節能技術在工民建施工中,能夠推動節能材料的運用,并且能夠使節能材料在最為廣泛的程度上進行開發與利用。建筑節能技術屬于建筑建設的基礎技術,貫穿于整個建筑工程之中,能夠從根本上提高建筑物的整體質量,為工業與民用建筑獲取到舒適的環境與美麗的外觀。
3、節能技術在工民建工程中的具體應用
建筑節能技術是實用性、綜合性很強的施工技術,綜合了建設規劃、土木工程學、機電設備、電子信息、環保、熱能、生態工程等各個領域,與行為科學、經濟技術和人文科學具有密切聯系,其應用不僅有助于建筑施工技術的創新和發展,也促進了建筑新技術應用能力的提高,順應建筑行業的發展趨勢。下面對其在工民建工程中的應用進行具體探析:
3.1、節能技術在建筑室內采暖中的應用
我國地域寬廣,南北溫度差異較大,建筑采暖設施是冬季寒冷地區建筑的必然要求,建筑室內采暖對寒冷的北方來說是十分重要的。針對我國目前節能型資源的利用狀況,太陽能是其中應用最為廣泛的。太陽能不僅采集容易、供給量豐富、污染小,還可以循環使用,在工民建工程中,可以利用太陽能一體化技術為建筑物提供必要的熱能和光照。在北方的工民建中,應用較多的是水源熱泵技術,即利用水源吸收太陽能并將太陽能轉化為建筑能源,其工作原理是利用水源吸收的太陽能產生低位低溫熱能,利用建筑自身熱能,輸入少量高位電能,實現熱能轉換和采暖效果。這種節能技術有效減少了建筑過程中使用的電能,太陽能也在一定程度了滿足了建筑的采暖需求。此外,太陽能混合節能技術也得到了發展,為工民建節能提供了有利條件。
3.2、節能技術在建筑頂樓隔熱中的應用
對我國的建筑工程而言,或多或少都會受到太陽輻射影響,特別是我國南方高溫地區的建筑會受到太陽輻射直接影響,北方地區夏季炎熱,建筑也需要滿足頂樓隔熱需求,因此必須對建筑頂樓采取必要的隔熱措施?,F階段,在工民建工程中應用較多的節能隔熱技術是空氣層隔熱,主要通過減少熱量傳遞達到隔熱效果。該技術不僅能夠應用在頂樓、窗體、墻體隔熱施工中,還能夠達到保溫效果,是高效優質的節能技術。其他的節能技術例如高效保溫型、架空型、倒置型和浮石砂等也能達到有效的屋面保溫。
3.3、節能技術在建筑維護結構中的應用
建筑工程中墻體施工需要對墻體結構實施保護,設置保護性支撐設施,這些支撐裝置占據較多施工面積,使用材料較多,是建筑節能的重要部位,可以有效應用節能材料。工民建工程中墻體結構施工應用節能技術與建筑整體能耗關系密切,通過節能技術能夠滿足墻體外保溫和內保溫;在內保溫施工中利用節能材料可以避免建筑受到雨水侵蝕,外保溫則在墻體外部設置節能防水材料或保溫材料,能夠降低太陽輻射影響,滿足建筑夏季隔熱、冬季保溫的良好效果。而且,應用節能技術,還可以減少建筑墻體使用實體磚的比例,提高了墻體抵抗外部沖擊的能力。
3.4、幕墻建筑技術在工民建工程中的應用
目前,建筑行業逐漸應用雙層幕墻和玻璃幕墻達到節能效果。其中玻璃幕墻注重冷房效應和溫室效應的應用;雙層幕墻又稱為通風幕墻、呼吸式幕墻和主動幕墻,能夠充分利用太陽能,與單層幕墻相比,保溫和隔熱效果更加顯著,有利于降低空調負荷,減少能源消耗,節能效果良好。
4、工民建工程中節能技術的發展和創新
目前,我國工民建工程雖然應用了建筑節能技術,但是仍缺乏相應的節能標準和設計規范,而且一些節能材料和技術開發水平較低。所以,針對工民建工程節能技術的長遠發展來說,必須要建立完善的設計規范和節能標準,加大節能材料和技術的研發力度。
首先,在應用和推廣節能技術的過程中,要建立健全建筑節能指標和設計標準,通過專項政策制度等強制性手段要求工民建根據節能標準進行設計和施工; 其次,加大對節能材料和節能技術的投資,推動技術實踐和建筑節能理論的結合,為節能技術的研發提供有力的物質基礎; 再次,加強對節能技術人才的培養。為了普及節能技術,使工民建施工達到更好的節能效果,需要加強對相關人才的培養,建立合理的考核機制,使施工人員樹立牢固的節能意識,加強建筑節能宣傳; 最后,參考和借鑒外國先進的建筑技術。工民建節能技術發展還需要依靠一定的外部力量,加強與外國建筑行業的技術交流,吸收其優勢技術,彌補我國建筑節能的不足。當前我國建筑節能尚處在發展初期,推動建筑節能技術在工民建工程中的應用還需要國家和行業投入大量的人力、物力、財力,促進節能技術的發展和創新。
總之,工民建工程是建筑工程的重要組成部分,其建設質量與國家經濟狀況具有直接聯系。目前,我國面臨嚴重的能源危機,在工民建工程中應用節能技術已經得到了廣泛重視?,F階段,建筑施工節能技術不斷得到發展,擴大了在工民建工程中的應用范圍。分析節能技術的應用具有重要的現實意識,以期推動我國工民建工程的長遠發展。
參考文獻
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主動式建筑節能技術范文6
關鍵詞:房屋建筑設計 節能設計
在當今能源緊缺的社會背景下,節能問題成為當前社會的主要問題,而在房屋建筑行業中,怎樣減少建筑能耗問題是當前的主要探討問題。筆者總結了以往的房屋建筑節能設計的一些信息資料,發現建筑節能主要包括的是結構節能、采暖節能以及電氣系統節能等方面,而在結構節能中,最常見的就是房屋建筑結構外墻的保溫形式,主要包括內保溫、外保溫以及內外混合的保溫方法,是當前建筑節能保溫的主要技術手段。當然,隨著人們房屋建筑的要求不斷加大,建筑節能的發展趨勢也是向著促進人體身體健康、提供舒適的居住、辦公環境以及能源高效利用等反面發展。
1房屋設計中節能技術的有效利應用
1.1節能技術中外墻保溫技術的有效利應用
在房屋建筑的節能設計中,基本都選用外墻保溫的節能技術,普通的房屋建筑中,在冬天制熱、夏天制冷的能源利用過程中,將近百分之三十的能源都通過窗戶、墻體流失到了房屋建筑外,造成了能量大量浪費,而對于我國傳統的房屋建筑來說,建筑結構的護結構的能源損耗的比例是最大的,而在建筑結構的護結構中,墻體的能源損耗是占有相當大的比例的,所以說護墻體的保溫隔熱效果的好壞與房屋建筑結構的節能效果有著直接的聯系,在此可知,房屋建筑工程項目想要做到節能,則必須走外墻保溫的發展路線,也就是在房屋建筑建設過程中,使用保溫隔熱效果好的墻體材料進行外墻結構的建造。如果在房屋的建筑結構基本不能夠改變的情況下,想要達到房屋建筑節能的效果,則可以在建筑節能設計時采用外墻外保溫的技術對房屋建筑進行節能改造。外墻外保溫節能技術是通過減少房屋建筑的主體結構所受到的溫差,導致溫度的變化大小就大大減小,對結構墻體起到很好的保溫作用。在進行外墻保溫的房屋建筑改造過程中,對房屋建筑的結構影響時比較小的,所以目前建筑墻體外保溫節能技術的利用比較普遍的。
1.2節能技術中屋面保溫隔熱技術的有效應用
在房屋建筑結構中,屋面結構是建筑結構中對室外溫度接觸最大的結構,同時接觸面積也比較大,在房屋建筑設計中,如果屋面設計添加保溫隔熱的措施就會對房屋內溫度環境做出良好的改善,能夠整體的降低房屋內的整體能耗,可以說屋面的保溫隔熱技術的應用對房屋建筑節能設計的影響是巨大的。我國對于房屋建筑屋面結構的保溫節能設計手法一般都是利用一些容重低、導熱系數小、吸水率低、有一定強度的高效保溫材料,利用正鋪法將材料鋪設到防水層與屋面板之間,當然,房屋建筑的屋面保溫設計也要因地適宜,根據本工程項目的實際情況進行選擇,如果條件允許也可以選擇輕質、高強、吸水率低的擠塑聚苯板材料,利用倒鋪法將保溫材料鋪設到防水層下。利用倒鋪法進行屋面保溫材料的鋪設,也可以對房屋防水材料進行溫度等方面的保護,可以增加防水材料的利用率,在這一點也算是做到了材料節能,但是材料的造價比較高。在此我國大部分房屋建筑的屋面設計都是采用淺色坡屋面,這種設計手法既能夠有效的達到排水、防漏的設計效果,又能夠做到隔熱保溫節能的效果。
1.3節能技術中太陽能技術的有效應用
隨著科學技術的不斷發展完善,我國房屋建筑的節能發展的另一個主要研究方向就是新能源的開發利用,而在當前社會,房屋建筑新能源的開發利用中的太陽能利用是最普遍的,太陽能不僅僅是可再生資源,更是清潔無污染的高效能源,是建筑行業利用潛力最大的新能源之一。對于我國房屋建筑上的節能技術來說,我國對太陽能利用的主要方式有以下幾種:被動式太陽能采暖利用方式、太陽能熱水利用方式、主動式太陽能采暖與空調利用方式以及太陽能發電等利用方式。
1.4房屋建筑門窗結構工程的節能設計應用
對于房屋建筑來說,人們在進行房屋的裝修過程中,大部分群眾都會關注房屋門窗的氣密性以及保溫性,而恰恰這兩個方面,對房屋住宅的熱舒適性以及節能保溫功能有著重大的影響。根據調查可知,上海以往傳統的房屋建筑,裝修時門窗設計都是利用單玻實腹鋼門窗,這種結構的門窗保溫性、氣密性都比較差,群眾對其的評價很低,所以現在,上海的房屋門窗裝修已經看不到單玻實腹鋼門窗的設計了,基本都是采用的內襯鋼材門窗的設計手法進行窗戶的設計,當然有的房屋門窗設計利用的是斷熱型鋁合金窗。玻璃的選擇大多都是選擇中空玻璃或者防輻射中空玻璃,這些門窗的設計手法對戶內的保溫性以及熱舒性有著積極的作用,效果明顯。當然,我國房屋建筑節能標準對門窗設計也做出了一系列的規劃,比如對門窗的導熱系數做出了調整降低,對房屋門以及陽臺門的保溫系數做出了調整調高,對門窗的保溫系數也做出了調整挑高,比如可以玻璃上增添保溫膜,可以在門窗上增碳保溫窗簾等方法進行調整。對于我國門窗玻璃保溫最普遍的設計就是中空玻璃,中空玻璃就是利用兩片或者多片平板玻璃,在四周框將玻璃隔開,并且密封加固,而且在玻璃層中添加干燥劑,使的玻璃層中保持干燥,這種玻璃在可以有效的做到室內的氣密性以及保溫性,并且造價低廉,是非常實用的。
2結束語
在資源、能源緊缺的社會背景下,節能問題已經成為當今社會主要關心的問題,而在房屋建筑工程中,節能的設計更是成為建筑工程設計中不可忽視的工作環節。在此希望各建筑公司,在進行節能設計時并不僅僅要考慮房屋建筑的保溫節能,更要考慮能源利用方面的節能,在此不僅要對新能源的利用做出成績,在建設過程中的建材利用上也要做到節能利用,對資源做到合理高效的利用,為我國的建筑節能做出新的貢獻。
參考文獻
【1】劉宇.共享全球建筑節能領先技術一訪陶氏化學亞太地區市場總監任鵬飛[J]建設科技.
建設科技 .