節能設計論文范例6篇

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節能設計論文

節能設計論文范文1

關鍵詞:綠色建筑;節能設計;具體策略

一、綠色建筑節能設計概述

從概念上講,綠色建筑是指建筑物可以充分利用自然資源,同時在建筑施工中又不破壞生態平衡的建筑稱為綠色建筑。綠色建筑要求室內布局必須合理,盡量減少合成材料的使用,充分考慮建筑物與環境的協調,充分利用太陽能、風能。在綠色建筑的設計過程中,要利用高科技手段盡力減少能源的消耗,要考慮建筑物的節能、無污染因素。尤其是對綠色建筑物室內設計,一定要首先考慮到為人類創造利用太陽能源的生活環境和一種接近自然的感覺。利用高科技的設計手段造就溫馨的設計,是綠色建筑的追求目標。我們要堅持以人為本,以建筑與自然環境協調發展為目標,充分體現出綠色建筑向大自然索取和回報的平衡。

二、綠色建筑在低碳經濟發展中的意義

加強綠色建筑的建設,這是源于全球范圍內已經對環境造成了嚴重的污染問題,源于貿易、工業高速發展,使城市的建筑已經面臨能源短缺和環境惡化的危機,這無疑對城市的可持續發展帶來嚴峻的威脅。因此,在城市發展中實施“低碳經濟”已成為綠色建筑設計勢在必行的內在要求。“高碳經濟”的發展雖然促進了城市的現代化,但同時也給人類社會帶來了致命的災難和風險。這一危機已經引起了全世界各國的關注。近年來,綠色建筑節能設計是當今世界各國構建低碳城市的關鍵問題,因為綠色建筑節能設計關系著解決人類生存的能源問題,而能源問題是世界的動力問題,沒有了能源世界就沒有了動力,因此,節約能源是未來綠色建筑節能設計的追求目標。目前綠色設計成為建筑設計師們首選的方向,綠色建筑節能設計應該承擔其應有的社會責任和義務。利用綠色建筑的發展使人類的和諧環境得以保證。“綠色建筑”概念提出的意義在于更好地保護和改善環境,來為人類創造更好的生存空間。

三、綠色建筑節能的設計原則

1、和諧發展的原則

要做到綠色節能建筑,就要做到人與自然和諧的發展的原則。建筑物是自然界重要的組成部分和自然界的其他事物形成了一個整體。建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關系。因此,這就要求我們在建造建筑的時候,把自然因素考慮進去,從而讓人文環境與自然環境能夠得到相互的融合在一起,并達到平衡的狀態。

2、合理利用的原則

要做到綠色節能就要做到合理利用,目前我國建筑業普遍存在著高能耗、低效率的浪費現象,如果這一現象得不到解決,那自然環境會遭到破壞。因此,我們在設計建筑時,必須采取最佳的方案,使資源得到充分的利用,提高資源的利用率,使高的能耗得到控制。同時,在設計時,我們要特別注意水、電、取暖、制冷等高能耗環節。在合理利用能源的環節上要不斷的開發新的技術和能源,建筑材料選取時應考慮可循環利用和重復利用。

3、健康舒適的原則

要做到綠色節能建筑就要做到健康舒適,建筑在做到綠色節能的基礎上還要要求人們住著舒適,這就是建筑設計最大的原則。因此我們要采用節能和環保的材料,以確使人們能達到最舒適的狀態。在設計建筑時,要考慮供暖、采光、降溫、通風以及污染處理等問題,從而達到人們對建筑綠色節能的要求。

4、整體及環境優化原則

建筑是環境的一部分,應與周圍環境融為一體,其設計要追求最佳環境效益。建筑設計的重點應該是整體效果,對建筑及其周圍生態系統的組合、平衡和協調進行規劃,尊重自然環境和社會生態環境,優化各要素的布局與配置,達到整體優化的效果。

四、綠色建筑的節能設計策略

1、綠色建筑節地設計

我國的一項基本國策是珍惜和合理利用每寸土地。國務院有關文件指出,各級人民政府、地方行政公署要全面規劃,切實保護,合理開發和利用土地資源。國家建設和鄉(鎮)村建設用地,必須全面規劃,合理布局,節約用地,盡量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。節約用地,從建筑的角度上講,是建房活動中最大限度少占地表面積,并使綠化面積少損失、不損失。節約建筑用地,并不是不用地,不搞建設項目,而是要提高土地利用率。在城市中節地的技術措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,同時降低建筑密度;利用地下空間,增加城市容量,改善城市環境;城市居住區,提高住宅用地的集約度,為今后的持續發展留有余地,增加綠地面積,改善住區的生態環境;在城鎮、鄉村建設中,提倡因地制宜,因形就勢,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保護自然環境,使建筑與自然環境互生共融,增加綠化面積;開發利用節地建筑材料。

2、自然通風設計

自然通風是一項改善人與環境的重要技術手段。在我國許多傳統建筑中都有體現,如傳統民居中的穿堂風等處理手法。通過合理的建筑設計,自然通風可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內污濁的空氣,使人體感到舒適,并提供新鮮、清潔的自然空氣,有利于人的生理和心里健康,減少人們對空調系統的依賴,從而節約能源、降低污染、預防疾病。

3、加強設計利用太陽能的綠色建筑

在綠色建筑設計中,要利用好太陽能這一最佳的可再生能源。要把太陽能作為綠色建筑加熱的一部分,因為,太陽能是一種取之不盡用之不竭,并且沒有污染的能源,利用太陽能可以為綠色建筑節能設計開闊了如何節能的思路。通常我們利用太陽能來收集熱量的特點來進行節能設計,比如它可以利用白天吸收儲存太陽的熱量,然后均勻的在24小時利用,從而節約了綠色建筑物能源方面的投資。

4、建筑門窗設計

門窗結構是建筑物結構的重要組成部分,其隔熱保溫性能較低,冷熱空氣很容易通過門窗縫隙進入室內,因此,加強門窗結構設計是綠色建筑生態節能設計重點之一,具體要從以下幾點考慮:合理設計窗墻的面積比例,有效降低采暖耗熱值;科學設置門窗的開關方式,例如推拉式,防止穿堂風流過;在門窗上方設計可自動調節的遮陽棚或窗簾,防止夏季陽光直射,避免室內溫度升高。

5、建筑墻體設計

綠色建筑生態節能設計要充分考慮墻體的保溫性能,尤其是加強建筑外墻外保溫的研究。外墻體外保溫設計要選用隔熱保溫性能良好的新型節能材料對墻體進行填充,例如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、保溫砂漿、耐火纖維等,從而提高墻體的熱阻性能,減少室外氣候環境變化對室內溫度造成的影響,同時避免冷橋或熱橋結構對建筑墻體的破壞,延長墻體的使用壽命。

五、結語

我國是一個能源消耗大國,要想更好的發展低碳經濟,必須重視發展綠色建筑,它是我國建筑行業未來的發展方面。綠色建筑節能設計是一門綜合性很強的學科,它既確保了建筑工程項目經濟效益與環保效益的雙贏,同時又促進多學科的密切交流與共同發展,致使人類與自然更加和諧。

作者:羅雪 單位:成都建筑材料工業設計研究院有限公司

參考文獻

節能設計論文范文2

1.建筑物在設計過程中出現能源浪費問題的原因

(1)因建筑物總體布局不合理而造成

建筑設計方案中貫徹節能設計思想受節地要求的影響,在建筑物總體布局上,一味地追求建筑面積的最大化,使得建筑布局往往會或多或少的忽略建筑物的自然采光與通風,這在一定程度上造成了能源的嚴重浪費,為了節地而降低了建筑的適用性,并不是建筑節能設計思想所提倡的。

(2)因建筑物單體布局不合理而造成

在建筑單體的設計中,需滿足建筑物的適用性和美觀性原則,二者的關系需要很好的平衡。部分設計師一味地追求建筑的新穎性和獨特性,將建筑物單體的平面布局設計得過于曲折,造成建筑體形系數過大,建筑能耗過高,不利于建筑物的節能。

2.建筑設計方案中貫徹節能設計思想的作用

(1)能有效地利用可再生的能源資源

人類社會的發展,應尊重自然、順應自然、學會與自然和諧相處。建筑物的節能設計,將節約利用資源的觀念貫徹于建筑物設計與建造的始終。比如在節能設計觀念的指導下,設計師在考慮建筑物總體布局上,會充分利用自然采光及自然通風,這在一定程度上既節約了能耗,又提高了建筑的適用性。又如在節能設計觀念的指導下,設計師在設計建筑物單體時,會充分地考慮建筑物的造型與功能之間的關系,通過充分利用自然的采光及通風條件,不僅在一定程度上能節約利用電能和減少空調設備的支出,更能有效地防止傳染性疾病的發生。此外,在節能設計觀念的指導下,設計師在建筑物景觀設計中,可以充分利用原有的自然環境,盡可能在不破壞周邊環境的同時,達到建筑與環境的協調統一。

(2)能滿足人民生產和生活的需要

建筑物在建造的過程中,其建設的主體有三類,第一類為設計方,第二類為施工方,第三類為承建方。設計方負責建筑物設計方案的設計,施工方負責根據設計方的圖紙進行施工,建設方是建筑物的所有者,其主要為建筑物的建造提供資金?;诖?,建設方在選擇設計方案時,會衡量投資與回報的關系,利用最少的投資獲取最大的回報。建筑物的節能設計無疑備受建設方的親睞。消費者在購買房屋時,會綜合考慮建筑物各方面的因素,如建筑物周圍的配套設施,建筑物設計的質量,等等,節能環保的設計不僅能為消費者提供舒適的生活環境,更能節約建筑物在使用過程中的能源資源,極受消費者的歡迎。

二、建筑設計方案中貫徹節能設計思想的方法與措施

貫徹建筑物的節能設計思想,是設計師的基本職業素質,設計師應充分發揮主觀能動性,考慮建筑物、自然環境和人工環境三者之間的關系。據統計,自然環境對建筑物的節能設計的質量起到70%的影響。因此,在建筑方案的設計過程中,應充分貫徹節能設計的思想。以下是對如何貫徹節能設計思想方法和措施討論。

1.將自然元素充分引入到建筑物的設計方案中

與建筑物的設計有關的自然元素有土地、降水、光照和通風情況等等。建筑師在設計建筑方案的過程中,應以節能理念為宗旨,進行能源資源的優化配置。

(1)將自然采光引進到建筑物的設計方案中建筑師在設計建筑物的過程中應根據消費者的需求,貫徹節能設計的理念。將自然采光引進到建筑物的設計方案是設計師進行節能設計的首要選擇。在運用自然光貫徹節能設計理念時,設計師需要對建筑物所在地的自然環境和人文環境進行綜合的考量。我國處于地球的北半球,太陽東升西落,根據這個實際情況,將自然采光設計貫徹到建筑物的設計中時,應將建筑物的朝向設計為南方、東南方或西南方;具體的角度位置關系,要綜合考慮到周邊街道、周邊建筑關系等因素。在顧及建筑物美觀的同時達到了利用自然光調和房間整體效果的節能環保目的,在一定程度上改善了人們的生活質量。

(2)將自然通風引進到建筑物的設計方案中將自然通風引進到建筑物的設計方案中是貫徹節能設計思想的有效途徑。貫徹節能設計思想,需要做好以下幾個方面的工作:

1)設計之初,做好資料的收集工作。根據建筑物所處的人工環境和自然環境的特點,收集歷年來該地最高溫和最低溫的差值,風向、風速和風力的大小以及降水量等情況。

2)在具體的設計過程中,應明確自然通風設計對建筑物節能設計的作用:在自然通風的情況下,空氣的流通速度增強,室內空氣與室外空氣相交換的頻率增加,在人群密集的場所,空氣的流通可以有效地防止各類呼吸道疾病的滋生與傳播,為人民的身體健康和生命安全保駕護航;自然通風可以減少空調和機械通風設備的使用頻率,降低能源的消耗,達到節能減排的目的。

(3)將自然景觀引入到建筑物的節能設計方案中將自然景觀引入到建筑物的節能設計中,在減少對自然破壞的同時,提高了建筑本身的適應性與協調性。設計師在設計建筑物的人文景觀和自然景觀時應盡可能地引進周邊整體環境,在順應自然界和人類社會發展規律的過程中貫徹節能設計思想。

2.從建筑物本身貫徹節能設計思想

從建筑物本身貫徹節能設計思想需要考慮以下幾個方面的內容:

(1)將節能設計的理念貫徹到建筑物的總體布局設計中。建筑物的總體布局關系到整個建筑物的功能。在建筑物的總體布局設計中,應對土地資源進行合理的使用,這既是國家關于提高土地使用率的規范,也是建筑物節能設計的重要方面。在進行建筑物的節能設計時,還應提高原材料的使用率,爭取利用最小的資源消耗,建設滿足市場需求的建筑物;為貫徹節能設計的理念,設計師在設計建筑物的過程中,還應對建筑物周邊的情況有所了解,如周邊的交通配套設施、周邊行政區域的劃分,等等,盡可能地滿足人們生產和生活的需要。

(2)將節能設計的理念貫徹到建筑物的體形設計和管理設計中。實現這兩個方面的節能設計,需要設計師將自然元素和人工元素結合起來,充分發揮自身的主觀能動性,貫徹建筑物的節能設計思想。

三、結語

節能設計論文范文3

關鍵詞:工業廠區;給排水;節能設計

1.工業廠區給排水中存在的節能問題

1.1水資源的不合理利用

在一些工業廠區內,由于沒有對水資源進行很好的分質、分區供水,沒有針對廢水、雨水的回收工作進行分析和規劃,工業生產、消防及生活用水全部取自生活用水水源,導致工業廠區的運營成本過高,這不僅造成了水資源的浪費,也使得工業用水的成本增加。

1.2給排水管網設計不合理

在一些工業廠區內,給排水管網的管道布置不合理,出現繞路,管路布置不順暢等現象;管徑計算不合理,造成管徑設計偏大或偏?。贿€有在管材的選擇上不合理;造成管材浪費以及在水的輸送過程中,損失較大,利用率不高。

1.3熱水供應系統中熱源的不合理利用

在一些工業廠區內,熱水供應系統中,沒能將工業廠區內的廢熱、余熱充分的利用起來,導致熱源浪費,從而降低了經濟效益。

1.4建構筑物的用水器具和配水器具選擇不合理

在一些工業廠區內,建構筑物內使用的衛生器具和配水器具并非節能型器具,造成水資源的浪費及供水設備選型參數過大[1]。

2.提高工業廠區給排水設計的節能性的主要措施

2.1合理利用市政管網余壓,采用分區給水方式的節能措施

對于位于城鎮中的工業廠區,應合理的利用市政管網的壓力,在城市供水系統中,市政給排水管網的壓力一般是0.2~0.4MPa之間,在工業廠區內,采用分區供水的方式,可以降低二次加壓的能源消耗。在工業廠區的供水方面,要盡量的使用市政管網直供,只有當市政管網不能滿足水壓要求時,再由工業廠區加壓設施進行加壓供水。對于加壓設備也應根據用水特點進行合理選擇,一般生活用水系統,選擇使用變頻供水設備給水系統,工業用水可以直接選用加壓泵加壓供水,這樣根據不同的工作狀況選擇加壓方式,一般可以節能至少30%,而且還可以降低設備損耗,延長設備的使用壽命。另外,一般來說對于工業用水水質要求不高的廠區,在場地條件允許的情況下可以考慮設置高位水箱供至工業用水。廠區內的生活用水和生產用水可實行二級計量(一級全廠區,二級各建構筑進戶),這樣可以大致掌握整個廠區的用水情況。

2.2提高廠區水資源綜合利用效率

水作為社會生產和生活中必須的能源之一,由于人類不斷的開發利用,造成嚴重水資源的缺乏,日益增長的水資源需求和水資源嚴重缺乏已經成為全球的一大矛盾。在我國的600多個城市中,有108座城市處于嚴重缺水狀態,300余座城市處于缺水狀態[2]。水資源缺失嚴重制約著我國社會經濟的發展??梢姡乐顾Y源危機,解決水資源供需矛盾成為我國長期發展的必要因素,節約用水必須成為指導方針。中水設施通常是由原水收集、存儲、處理以及供給等構成的。通常來講,我們把廠區中的生活污水、生產廢水收集后經過處理,達到復用水水質標準后,回用于廠區綠化澆灌、生產用水或者某些建筑物內的使用等,稱之為工業廠區中水??梢娊⑽?、廢水處理站能夠把廠區內生產廢水和生活污水進行處理,對其進行再利用。通常可用于綠地澆灌,道路沖洗或廁所的沖刷等,如果廠區生產用水對水質的要求不是特別高的話,處理后的中水也可以應用于生產中。中水的有效利用,可以提高廠區水資源的綜合利用效率。雨水利用的過程類似于中水,是指將雨水收集后,通過一定的方法對其進行處理后,達到符合某種水質標準的水,然后對其利用的過程。雨水的利用,不僅可以對淡水資源起到節省的作用,而且還能增加部分的淡水資源。處理后的雨水有多方面的用途,如用于廠區的綠化、廁所的沖洗等,同時也可以把部分的雨水排到綠化帶,使其流到地下。為了增加雨水的利用率,如果廠區有足夠的條件也可以將雨水收集起來,對其進行處理之后,作為廠區景觀用水。這樣也可以提高廠區水資源的利用效率,達到節約用水的目的。

2.3廠區熱水系統熱源的節能選擇

通常在工業廠區內,食堂和浴室是主要定時供應熱水的。所以要想在給排水節能,對于熱水系統的熱源選擇上是重點。在熱水系統的熱源選擇上,優先采用廠區內的廢熱,在廠區生產過程中,會產生大量的廢熱,如果不加利用,只會白白浪費,如果利用廢熱對冷水進行加熱,可以極大的減少能源的損耗。另外還可以考慮使用太陽能加熱,太陽能屬于一種新型的能源,是節能的重要途徑,而且太陽能是一種清潔能源,不會造成環境污染。我國很多地區都處在北緯40°以北,所以日照時間是可以保證的,太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、配水管、循環管以及循環泵組成。但是太陽能也有一定的缺陷,那就是太陽熱能的密度低,而且不穩定,能源的供給不是實時的,所以要想提高太陽能熱水系統可靠性,就必須采用一些輔助手段去輔助能源的供應,保證即使在連續的陰雨天氣,熱水系統仍然能夠正常使用。太陽能熱水系統的節能效果是十分明顯的,但是在實際設計中,要考慮到冬天寒冷天氣,尤其是在我國北方一些冬季比較寒冷的地方,要將太陽能熱水器的抗凍性能以及承壓能力考慮進去[3]。

2.4.選用節水管材,使用節水型衛浴用品

配水器具和衛生器具的選擇,關系著建筑節水工作的成效。廠區在選擇時,要在滿足使用功能的條件下,優先選用節水節能型器具。具體措施有以下幾點:2.4.1選擇節水型坐便器,水箱的容積要小于6L[4]。2.4.2衛生間采用能消除長流水的水嘴和器具。比如紅外感應水嘴、感應式沖洗閥便器等。2.4.3在浴室內,選擇用腳踏開關淋浴器,多于3個淋浴器的配水管道布置成環形。另外,在建筑設計過程中,廠區要根據現狀,采取針對性措施,優先考慮節水節能器材。如,使用減少管道局部水頭損失的低阻力管道閥門和低阻力倒流防止器;使用內壁光滑、耐腐蝕、結垢少、污染小及成本低廉、安裝方便的塑料管材。

3.結束語

總的來說,在工業廠區進行合理的給排水節能設計,不僅能夠提高廠區的節能性以及經濟效益,同時還可能為能源的利用作出一定的貢獻,因此我們有必要做好工業廠區的給排水節能設計,要認識到工業廠區給排水節能的重要性,并努力做好每一個環節,為解決能源危機貢獻一份力量。

作者:夏青 單位:中煤西安設計工程有限責任公司

參考文獻:

[1]黎獻綱.建筑給排水設計中的節能減排[J].住宅與房地產,2017,03:87.

[2]鄭作曜.建筑給排水節能節水技術及應用實踐[J].住宅與房地產,2017,03:225.

節能設計論文范文4

我國建筑的照明節能設計應該滿足基本的設計原則。首先,要滿足建筑照明系統的自身需求,滿足照度、功率密度值等基本要求;其次,要滿足經濟適用的原則,照明節能設計要根據實際情況,考慮實際的經濟效益,不能盲目的追求節能效果增加不必要的投資及投入成本,保證高投資在較短的時間得到較好的收益,并且可以通過節能減少照明費用的方式進行成本回收。照度是指入射在包含該點的面元上的光通量除以該面元面積所得之商。照明功率密度值LPD是指單位面積上一般照明的安裝功率(包括光源、鎮流器、或變壓器等附屬用電器件),照明設計應滿足建筑照明設計標準GB50034-2013中照明功率密度值的要求。以上兩個參數是照明節能設計過程中首先參考的設計根據,只有將照度及照明功率密度進行量化,并且作為節能設計的依據,才能科學的進行照明系統節能設計工作。

2我國建筑照明節能設計措施

2.1采用高效節能燈具及附屬用電器件

根據建筑物功能,工程性質,視覺要求,照明質量及數量等合理的選擇建筑照明光源,在滿足照度、啟動時間、LPD、眩光值及顯色指數的條件下,選擇高效,壽命長、性價比高的光源。根據電源的發光原理,分出了鹵鎢燈、白熾燈等熱輻射光源、金屬鹵化物燈、高壓熒光汞燈等氣體光源燈及LED電致發光半導體材料芯片燈源等三類。在所有的照明燈具中,鹵鎢燈、白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉化為光能,而其余部分都以熱能的形式散失了。在照明時間方面,這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時。在建筑照明設計標準GB50034-2013中,限制了對鹵鎢燈的使用。相對于熱輻射光源,氣體光源具有更加高效的節能性,絕大多數氣體光源都是氣體放電燈,它們需要鎮流器才能工作。普通電感式鎮流器功耗大、光閃爍嚴重。目前已成功開發的節能鎮流器——節能型電感式鎮流器和電子鎮流器,都比原電感鎮流器的功耗減小一半以上。LED燈節能環保、壽命長、適用性好、因單顆LED的體積小,可以做成任何形狀、回應時間短,是ns(納秒)級別的回應時間,而普通燈具是ms(毫秒)級別的回應時間、環保,無有害金屬,廢棄物容易回收,但缺點是價格較高,并且具有一定的發熱量,目前還不能完全取代傳統光源。白熾燈無論是從光效,顯色指數還是壽命上都較其他燈具有一定的劣勢。高壓鈉燈由于其高效以及較長時使用壽命廣泛的應用于對顯色指數要求不高的道路,廣場,碼頭等。金屬鹵化物燈由于其發光效率高,相對較好的顯色性及壽命長等特點常應用于各種廠房,車站照明,熒光燈有著較高的顯色指數,通常應用于辦公或者室內照明。

2.2充分利用自然光

在我國建筑照明節能設計中,充分利用自然光源能夠有效的保證照明能耗的降低并充分利用電能。由于建筑物內的自然光在不同時段的不穩定性,很難單一利用,如果把室內照明與自然光相結合,是實現節能有效性的重要措施。,一般常用導光管法在自然光充足的條件下進行照明補充,即把光線通過導光管收集器收集并傳輸至室內采光區。此外還有光導纖維、平面反射、光電效應等方法。同時可以在屋頂、室內墻面以及地面采用淺色建筑材料,這樣可以通過反射對太陽能和光源進行充分的利用。

2.3減少配電線路上的損耗

由于線路電阻的存在,當電流流過輸電線路時會有有功功率的產生,因此產生了不必要的能源損耗,在建筑工程中,縱橫交錯的輸電線路難免會造成總有功功率的損失,但是線路上的有功功率是無法避免的,只能通過減小輸電線路電阻來減少損耗,同時由于電阻取決于電阻率、線路長度和線路的截面,所以應該從這三面入手來減小電阻。

2.4優化照明配電系統設計

對建筑物各個樓層的照明配電系統進行設計,包括對照明光源及燈具的選擇、線路布置方式、敷設方式的確定等,根據各個樓層的具體情況對照明系統圖進行設計;照明供配電設計需要符合安全、可靠、優質、經濟的原則,同時需要處理好局部建筑物和工程總體設計的關系。

3結束語

節能設計論文范文5

1.1環境影響因素環境影響因素主要指日照、降雨以及空氣流通三個。日照對住戶的舒適度有很大的影響,過度的陽光暴曬以及過度缺乏陽光會導致房屋溫度過高和過低。而且我國處于疾風氣候,由南向北,大陸性特點對季風氣候的影響更強,夏季高溫干燥和冬季低寒冷的情況更為明顯。一旦光照不足或者光照過于強烈,造成室內溫度引起人體不適,則需要大量采用認為氣溫調節方式,如空調和風扇。而大量使用家電降溫也必然消耗更多的電能。而降雨對節能的影響主要表現在水資源的利用率。水資源是人們生產和生活中的必備資源,如何提高雨水資源的利用率,更好的服務于人們的日常生活是每個房屋建筑設計重視的問題??諝饬魍ㄖ饕ㄟ^影響溫度方式影響能源消耗,不同的建筑設計方式會造成空氣流通性能不同,例如高度相似的建筑物兩列建于街道兩旁會形成風漏現象,使風速提高,加速建筑熱損耗。

1.2節能工藝節能材料包括隔熱和蓄能材料兩種。隔熱是通過某種方式降低物體表面熱轉移系數和固體導熱系數,而隔熱材料則是指表面熱轉移和固體導熱系數低的材料[2]。通過運用隔熱材料可以降低室內外熱量傳遞,以達到保溫和隔熱的效果,將室內環境控制在適宜居住的溫度。減少各種空氣調節設備的使用,從而降低能源消耗。蓄熱材料是指延緩日照對室內溫度的影響,降低室內溫度因較大室外溫差而出現較大的溫差,降低溫度損耗,節省能源。

2房屋建筑節能設計應用分析

2.1遮陽系統設計遮陽系統設計是房屋建筑布局設計中的主要內容之一。遮陽構件的類型多樣,不同部位的遮陽設計也具有很強的針對性。常見的遮陽類型有水平式、垂直式和綜合式三種。水平式設計具有較大的遮擋高度角,可遮擋從門窗上方照射下來的陽光,因此水平式遮陽構件適用于南向門窗。垂直式遮陽構件的遮擋高度角低于水平式,但是垂直式可遮擋來自門窗兩側斜射而來的陽光,因而垂直式適用于東北和西南方向的門窗。綜合室的綜合遮陽效果較好,可以遮擋來自上下和側面照射的陽光,多應用于東南和西南方向的門窗。遮陽系統設計需要設計人員根據房屋所處的地形地貌條件、已有房屋布局、氣候條件等多個因素綜合考慮,達到較好的遮陽效果[3]。以南方地區為例,南方地區緯度較低,季風性氣候更加明顯。季風性氣候具有夏天濕熱、冬季陰冷的特點。夏天氣溫高,日常時間長,夜間靜風率高,晝夜溫差小;冬季天氣陰沉,雨水天氣多,降水量少,日照時間短。根據南方的特點,南方房屋建筑的這樣系統不僅需要在夏季發揮遮陽的效果,而且在冬季不僅不能遮陽,還要發揮保溫作用。最后,房屋的遮陽系統設計還需要堅持平面布局原則。即房屋設計不能采用東西方向設計,避免房屋在夏季長時間受太陽直射導致室內溫度身高。而且房屋遮陽系統設計還需要根據已有房屋布局進行合理規劃設計,充分利用現有房屋建筑的帶來的遮陽效果,減少額外增加遮陽構件,降低房屋建筑工程的成本。

2.2外墻保溫設計我國房屋結構熱損耗較大是我國房屋建筑節能設計存在主要問題之一,而外墻又是房屋建筑的主要部分,因而做好外墻的保溫設計對提升整個房屋建筑的節能性能有重要的作用。傳統外墻保溫設計方式多使用保溫隔熱性能好的外墻體建筑材料。而且房屋建筑外墻保溫設計可以應用于已有房屋建筑,而且可以不改變原有建筑的基本形式。保溫涂料和輕型保溫板是常用的外墻保溫材料,但是隨著技術大發展,更加高效的絕熱材料以及更加完善的隔熱施工技術也在不斷推廣。如聚氨酯保溫材料及其施工技術,經過大量的施工實踐證明,聚氨酯保溫材料的保節能性能高于65%,其保溫性能高于傳統保溫體系[4]。對于部分對外形有重點要求的房屋建筑,可采用保溫材料以及保溫施工技術相結合的方式,通過對原有外墻體結構的保溫加固處理,再采用各種外墻保溫材料輔助保溫,并配合相應的保溫門窗,從整體上提升建筑的外墻保溫效果。

3結語

節能設計論文范文6

(1)組織建構完善,統一建設。基于林區自然條件及資源的約束和保護,林區村鎮住宅不宜散點布局,統一選址和分期建設,在同一區域內實現統一管理。東北嚴寒地區林區綠色村鎮建設的任務是要根據村莊現狀條件林區村鎮進行科學合理的功能分區,以實現村容村貌統一整治。

(2)區域內自然資源豐富,取材便利。由于林區村鎮住宅所處位置自然資源豐厚,取材方便,可充分發揮建筑師的創造性,利用枯枝、樹葉等自然資源構造出豐富的建筑材料,節省投資造價,并對生態環境起到保護作用,達到可持續的發展平衡。

(3)冬季漫長且溫度低,采暖要求高,體形系數大。我國東北林區氣候冬季嚴寒漫長,夏季涼爽短促,采暖要求高,村鎮住宅多為490mm或370mm墻厚的紅磚房及部分生土建筑,墻體傳熱系數在210~114W/m2K,遠未達到節能要求。住宅多為以戶為單位的獨立式單層住宅,建筑面積以80~100m2居多,體型系數分布范圍在017~0188,超出城市多層住宅一倍以上。顯然,村鎮住宅的供暖需求強烈,但體型系數大,室內的熱舒適度遠沒有達到預期標準。

2東北嚴寒地區林區村鎮低能耗住宅節能設計要素解析

2.1房屋節能設計的要求

在東北嚴寒地區林區村鎮住宅要首先要滿足最基本的節能設計要求,科學合理的確定建筑的設計條件,如朝向、平面布局、建筑體型、房屋間距等,并應采用熱工性能良好的保溫隔熱材料,以確保在冬季最大限度的減少能源消耗并提供舒適的室內熱環境。

2.2房屋建筑的地理位置和平面形狀對節能保熱的影響

通過對林區內住宅地理位置及平面形狀的實測,筆者發現,對于平面形狀相同的住宅建筑,東西朝向的冷負荷程度變化大,較南北朝向的冷負荷高出70%,因此在東北嚴寒地區林區的絕大部分住宅均采用南北朝向。

2.3房屋建筑的空間布局及體型系數的影響

提取房屋平面形狀變量,朝向變量,運用DesignBuilder軟件的能耗模擬,以哈爾濱的地理氣候數據為基準,對上述變量進行分組模擬。通過對實驗結果的歸納分析,得到形體變量如何影響寒地建筑能耗的規律。并對平面形狀的優化進行了有效性驗證。研究表明,建筑的采暖能耗與其體形系數正相關。可知體形系數并不能作為評價采暖能耗唯一的標準,而應該結合形體特點綜合考量,更緊湊均勻的形體將具有良好的保溫性能,而形體中的銳角將使得采暖能耗增加。太陽輻射能對建筑冬季采暖補充的意義遠大于我們的想象,寒地建筑形體設計中需要在體形系數與形體太陽能接收之間平衡考慮,朝向的選擇目的在于提高寒地建筑冬季的太陽能獲取,形體更大的南向延展面將非常有利與太陽能的接收,評價建筑形體太陽能接收量的主要指標在于南向投影面積。

3東北嚴寒地區林區村鎮住宅節能設計措施

3.1改善住宅圍護結構的構造方式,降低建筑采暖負荷

在東北嚴寒地區的實際工程設計中,要想達到低能耗的目標,最直接有效的途徑是降低圍護體系的綜合導熱系數。因此,圍護結構的節能處理方式會影響到村鎮住宅的整體能耗水平。

3.1.1墻體保溫構造的優化

我國東北嚴寒地區冬季漫長,且伴有大風,而林區內的建筑風環境更加惡劣,另外,林區氣候晝夜溫差極大,建筑外墻要反復經受凍融過程,因此東北嚴寒地區林區住宅對墻體的保溫構造要求更加嚴格。為降低建筑能耗,采取有效措施提高墻體的保溫能力,是林區住宅實現節能減排的關鍵。復合墻體保溫是在墻體基礎結構的內側、中間或外側加設一層或多層保溫隔熱材料,其保溫隔熱材料具有自重輕、熱工性能穩定等特性,增加了整個墻體保溫性能。主要分為外墻內保溫、夾芯保溫和外墻外保溫。外墻內保溫的操作相對簡單,只需在墻體結構內側加設保溫層,即可達到效果,施工速度快、常用于舊建筑改造中。夾芯保溫是通過技術方式將保溫材料置于外墻結構的內部。在基本條件相同的情況下,內保溫的熱消耗要比外保溫增加約1/5,所以在保溫材料厚度相同的情況下宜采用外保溫墻體。在林區,木材是最大的資源,且蓄熱能力較強,林區宜采用外保溫的方式,將保溫層設置在外墻結構的外側,水泥砂漿找平,在最外側加設小半徑木材,即起到保溫防寒的作用,又能裝飾住宅的外立面,一舉兩得。因此,相比較而言,外墻外保溫加小徑材無論從技術的可行性,還是從立面美觀性的角度考慮,對于寒地林區建筑來講都有更廣闊的發展前景。

3.1.2窗體保溫構造的優化

(1)中空玻璃的優化。中空玻璃是降低窗體傳熱系數的重要途徑。節能減排窗型的實際效果非常顯著,因此,研究中空玻璃的優化對于提高東北寒地林區建筑的保溫性能有著重要的意義。①改善空氣間層的氣體狀態,空氣間層應該始終處于密閉狀態,甚至是真空狀態或填充惰性氣體。有效防止外部空氣與空氣層內的氣體進行對流換熱,從而使空氣間層能夠具有良好的傳熱系數;②適度控制中空玻璃空氣層的厚度調整玻璃的間距,中空玻璃的隔絕熱量的能力主要是由于玻璃之間的空氣間層。

(2)提高窗體的氣密性能,窗戶的氣密性與窗戶自身制作質量、開啟方式及其安裝質量息息相關,因此要把控窗戶制作到實施的各個環節,才能有效的減少空前的冷風滲透。①窗戶開啟方式的選擇。首先,在窗戶類型的選擇上,要遵循這樣一個順序,即固定窗———平開窗———推拉窗;雖然平開窗的造價要比其它兩種窗戶高,但是其工藝要求高,窗戶型材的制作精良,接縫嚴密,氣密性遠遠優于其它兩種窗戶;②提高裝配精確度,增強縫隙部位的搭接量通過提高窗用型材的尺寸規格、穩定性、準確度和組裝的精確度來增加窗戶開合出現的縫隙部位的搭接量,減少開啟縫的寬度,通過這樣的措施和手段以達到增強窗戶氣密性的目的;③改進密封方法。目前,我國均采用雙極密封方法,而在國外的框與扇和玻璃之間的間隙處理則采用三級密封的做法。但是國內同類窗的空氣滲透量卻相形見絀了,所以應該推廣國外的三級密封方式。密封材料的改進,密封材料應該選用耐久性、耐熱性和密封性良好的氯丁橡膠條或者是三元乙丙橡膠條,使用發泡劑或者發泡棒在收口處內部進行填充,而窗戶的外部的封堵材料應采用硅酮密封膠。

3.1.3屋頂構造方式的整合優化

屋頂促進整體空間低碳循環的構造。筆者提出了低碳屋頂概念,所謂低碳屋頂,是指通過發展太陽能屋頂與屋頂綠化等建設,實現屋頂的低碳化,是節能減排、降低能源強度的重要戰略,低碳屋頂主要包括太陽能屋頂和綠色屋頂。太陽能屋頂建設可以充分利用太陽能為房屋供電供熱等,降低對傳統能源的依賴與消耗,而綠色屋頂是指一切脫離了地面的種植技術,它涵蓋面不單單是屋頂種植,還包括露臺、天臺、陽臺、墻體等各類建筑物和構筑物的空間綠化。

3.2減小建筑體型系數,降低采暖能耗

良好的建筑的形體設計能夠優化室外風環境,在嚴寒地區,建筑的體型系數變化因子的敏感性受到建筑采暖能耗的影響,體形系數越小,其表面積越小,與外界空氣的接觸面積越小,減少散熱,并且降低冬季采暖能耗,是以哈爾濱體型系數與采暖能耗的關系為研究對象,在圖中我們可以看出,當體型系數從0.05~0.4范圍內變化時,線性關系明顯。體型系數每增大0.01,耗熱量指標約增加2.5%。因此,研究建筑的形體設計能夠使低碳理念變為可能。

3.3因地制宜,選擇適宜寒地林區建筑的表皮材料

選材首先要滿足防風御寒、節約能耗,在此基礎上綜合評價這些材料從生產到投入使用再到回收利用的全過程的碳排放量,優先選擇溫室氣體產生量少的建筑材料。在林區內,為減小對森林生態環境的破壞,應需找可循環再利用、環保、易加工且能耗少的綠色材料。如對小徑木的開發研究,充分利用間伐材、枝椏材進行加工提高木材的利用效率,或對生產生活的剩余物的再利用,或對材料采用直接去污切割,無需生產的用于房屋建造以減小碳排放和污染等。

4結語

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