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建筑设计与技术范文

发布时间:2023-10-27 11:02:32

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建筑设计与技术

篇1

前言

建筑设计是建筑技术的前提,建筑技术是建筑设计的实际体现,二者之间原本是不可分割的,但是在我国现阶段的建筑过程中,经常会出现将这两个步骤分割开来的状况,这导致在建筑过程中经常会遇到一些问题,只有将这两者真正的结合在一起,才可以保证建筑的各方面都可以满足要求。通过建筑设计与建筑技术的融合将可持续发展战略实现,通过更先进技术的使用,逐渐满足建筑行业向绿色环保发展。

1建筑技术与建筑设计

建筑设计的含义是在开始进入建筑物施工阶段之前,将在施工中可能出现的问题以及可能存在的问题提前进行设想,将其具体的解决措施通过图纸和文件的形式制作出来,作为实际建造过程中的依据,保证在整个备料、施工组织以及不同工种进行施工过程中可以有效地相互配合,使工程可以在提前制定的投资限额内,经过详细制定的方案统一施工,最终可以收获相应的效果,使建筑可以满足使用者的各项要求。建筑设计中包含的方向很多,建筑施工技术、建筑装饰装修、给水排水技术、建筑电气技术都可以算在内,这一概念可以从在整体的规划到建筑外观的设计,建筑内部设计再到施工工艺等方面,其中各种技术在不同工程中的使用也不同。这两者之间原本的关系是建筑设计帮助中解决建筑技术使用中遇到的问题,建筑技术为建筑设计提供方向,但是随着现代建筑行业观念的转变,二者之间的关系业在逐渐转变,已经不再局限在简单的互相作用上,而是将二者结合,使建筑行业有更加广阔的发展空间。

2整合后建筑设计的变化

自改革开放以来,经济逐渐发展,与世界各国之间的交流也更加紧密,在全球一体化的趋势下,我国逐渐接受了更多国外先进思想与技术,尤其是在建筑方面,我国与国外在建筑设计上有很多不同的理念,通过将二者结合,使国内的建筑行业又出现了新的发展,例如在传统建筑理念中,对于柱的设计是非常单调的,通过与国外的理念相结合,使我国在这一设计中的形式更加丰富。与之类似的例子还有很多,都是在将各种设计理念相结合所得到的结果,通过对外来文化的引进,使我国建筑行业有新机遇。但是现阶段国内建筑行业与国外有一定的差距,针对这一现状,要将我国的建筑设计理念进一步革新,通过将原有技术和设计与更加现今的技术和设计相结合,加上我国现阶段建筑行业大好的形势,我国的建筑行业一定会有全新的发展。

3整合中建筑设计理念的创新

3.1在整合过程中提炼建筑符号

建筑设计的过程中,在使用传统方法的基础上还要利用国外先进的文化,将我国文化包容性体现出来,目前的建筑与我国传统建筑之间已经有一定的差别体现出来,这是对外来技术与理念引进的结果,建筑设计工作者在实际的工作之中,需要同时将更加先进的技术在我国传统技术的特点以及不同环境因素中进行应用。在应用更加先进的技术的基础之上,再在其中融入更加前卫的元素,将原有传统守旧的思想打破,将更加先进的方式体现在建筑中。

3.2建筑设计理念中体现创新

建筑理念经过多年的发展已经逐渐完善,在当今建筑行业中,对于创新的概念相比于之前的理解已经大不相同,原有对于创新的理解是一种脱离大众,走向歧途的表现,但是现阶段在对于创新的概念中,这一说法是对于创新者的一种表扬,也是对于传统文化的一种突破。但是不能利用这种创新对我国原有建筑理念进行否认,例如在旧城改造工作中,经常会出现将原有古建筑直接拆除再进行现代建筑的修建,这种做法固然可以使城市现代化的速度加快,但却是对城市历史的一种否定,在城市建设的过程中可以保留一定的原有建筑,通过先进的技术对这些建筑进行重新修整,使其在保留原貌的基础之上可以实现各种现代化的活动。在现阶段的城市建设中的建筑具有与之前不同的含义,是一种创新精神的体现,这种精神将与之相关的人们对于美的感受体现出来,是对于现代人文精神的最求与象征性的体现,可以展现现代建筑的艺术特征、城市环境和人文精神。建筑设计并不是凭空想象得到的,而是设计工作者自身对于美的感受的写实化,所以在建筑的形象应该给人的视觉形成一种冲击,使他人认同自身对美的感受。现代建筑科技化的创新,不仅是在信息储存和处理方面的应用,还包括信息社会知识经济的技术基础。建筑技术的创新同样也可以体现在技术方面,如在清华大学的超低能耗楼中,使用了许多创新技术,有生态仓的设计、植被屋面的设计等,在建筑内部实现了人员自然的接触,也将室内的环境改善许多,而且其主要利用太阳能或者天然气,并将其转化为电和热,减少了动力电的使用。在现代建筑设计中,如果想要提高建筑设计的水平,具有创新思维是必不可少的措施之一,其与解析性思维有根本性的不同,主要体现在创新性思维是创造主体多种因素的集合,也是体现一个作品多元创作的主要表现。设计工作者的动力是其创作的根本,好的作品一定是作者在最有动力的情况下产生的,这也是在建筑设计创新中最重要的条件。

4建筑设计与建筑技术的整合分析

4.1方案要将不同设计内容体现

在建筑设计过程中,应该在方案中不同而设计内容全部体现出来。在建筑过程中,不同时期对于建筑方案的要求不同,所以必须将建筑设计的基本结构体现出来。并且还要运用一些新技术、新材料,将建筑设计的特点体现。

4.2从结构角度对方案的可行性进行分析

在建筑过程中,建筑设计工作者要对建筑方案的建筑结构方向进行分析,建筑方案的可行性,不能只是考虑平面功能和空间组合等方面,需要结合对结构选型的表现进行分析,使建筑方案体现出其全部价值。

4.3选择合适的技术

在建筑设计过程中,相关工作人员应该现进行选择合适的建筑技术,了解建筑需要满足的使用条件,选取可以满足的技术,在这一过程中可以通过计算机技术的辅助,明确在各步骤之间所要使用的技术。

5结论

建筑技术是实现建筑设计的重要方式之一,建筑工作者只有对建筑技术有所了解,才可以有效保证在正确的方向使用相关技术,并通过这一过程解决在设计工作中所遇到的各项问题。总而言之,通过这两个方面的整合,可以帮助设计工作者将设计方面的难题解决,使其具备创新能力,可以设计出更加优秀的作品,为建筑行业的发展带来新的动力。

参考文献

[1]王超,周冰,徐兰兰.浅析建筑及室内设计中节能技术的应用[J].山西建筑,2008,07:249-250.

[2]冯静,丁蔓琪,李延龄.独立学院建筑设计与技术课程整合的教学探索——以浙江工业大学之江学院为例[J].新西部(下半月),2009,08:214-215+208.

[3]赵继龙,刘甦,唐一峰.生物气候建筑的跨专业整合设计[J].山东建筑大学学报,2011,01:71-75.

篇2

引言

实现经济可持续发展,建设资源节约型社会,是全社会的共同责任。绿色建筑设计是一个世界性的问题,也是现代建筑技术发展趋势。绿色建筑节能实施工作,它能够保证建筑节能工程质量,是实现建筑节能措施的关键环节。目前,绿色建筑的热潮正在全国蓬勃兴起,其施工项目都在快速发展,是一个非常困难的任务。在这方面,绿色建筑的设计及其技术质量也很重要,加快我国社会主义现代化建设具有深远的历史和现实意义。

一、绿色建筑的内涵及特点

所谓的绿色建筑指的是从施工到使用,都能够最大限度的节省资源、减少对环境的污染、减少建筑物对人体的伤害的建筑物,实现建筑与自然和谐相处的目标。这里所说的绿色建筑并不单纯的指建筑花园,而是一种抽象意义上的概念,所包含的内容也比较广泛,简单的说,主要是可以有效的利用对环境没有污染的建筑材料,建造出对人体和环境没有伤害的建筑物,保持建筑和环境平衡的一种建筑模式。这种建筑不仅现在受到人们的追捧,在未来的时间里会实现大面积的普及。这种建筑符合国家倡导的可持续发展的内容,实现建筑物的节能、环保,促进建筑、自然、人三者和谐发展。努力实现人工和自然地和谐统一,为人们提供健康舒适的生活环境,减少对环境的破坏,实现自然资源的可持续利用。

二、绿色建筑设计的原则和指导思想

2.1 引入“生态关键”观念,掌握生态技术,树立生态意识,是搞好生态建筑设计的关键。生态建筑的现实意义是引入“生态关键”观念,积极利用低能耗和利用自然资源的作法。生态化的建筑设计应以“生态---技术---建筑”为发展模式,将建筑设计和生态理念的统一贯穿到绿色建筑的全过程,在整个设计过程中,关注建筑生态、环境特征的表现和技术的运用,使之融入建筑设计中,产生建筑形象。一个好的生态建筑,不仅要有出色的构造设计和优秀的建筑材料,更重要的是要有先进的生态技术系统的应用。因此,设计在尊重自然环境、减少能源消耗的同时,还要从环境保护、资源节约的角度考虑建筑功能与生态环境稳定性和持久性。

2.2 绿色建筑设计的特点应符合整体设计与多元共融。结合当地文化内涵,发掘不同建筑类型的特点,开发适合本地生态环境的新型能源和技术,整合并完善建筑功能,以满足使用者对适宜的、高舒适居住环境的追求,提升整个设计的环境质量和文化品质。其特点应符合建筑设计的整体设计,多元共融。力求科学化、逻辑化、智能化、系统化的设计,使整体功能适应各种功能性质的使用要求。在现代资讯技术飞速发展、日新月异的今天,把握时代脉搏,表现时代的精神,把最新、最美、最现代的建筑奉献给人们,让中国建筑融入世界建筑发展的潮流之中。“建筑当随时代”,倡导绿色建筑设计,是我们在建筑创作中应该明确的主导思想。

三、绿色建筑设计是一项跨学科的综合性设计

绿色建筑设计就是将有关复杂的生物技术、生态技术、人文精神、环境与能源策略融入传统的建筑设计(含场地设计)中,强调发展生态经济和能源结构的生态化,以绿色GDP 为政策导向促进知识经济、循环经济、生态产业的持续发展。因此,绿色建筑设计比传统的建筑设计涉及的技术领域更为广泛,是一项跨学科的复杂综合性设计,是多学科交叉融合的产物。绿色建筑设计要解决的问题是城市建设和人居环境问题。所以在操作上应以广义建筑学为主导,在协同景观生态学、恢复生态学、城市生态学、自然资源学、植物群落学、地理学的基础上,还应与结构、材料、生物、环境、热能、经济等进行综合研究,多学科的技术特点增加了设计的复杂性,也为绿色建筑设计拓展了新的发展空间。

四、绿色建筑设计要点

4.1 立足本土

从经济学理论而言,国内经济现代化过程之从农业经济跨越工业经济而直接进入知识经济,即在实现工业经济目标的同时叠加了更高的现代化目标,国内环境的独特性决定了不能照搬照抄发达国家的既有经验,也不可机械的引进绿色技术和产品,但更不可待经济发展起来后再考虑绿色和节能,而应不失时机的在现代化进程中加上信息化、生态化水平等基本衡量指标,即在实现程式化的同时推行绿色建筑。

4.2 因地制宜

我国地域广阔,南北的差异很大,在进行绿色建筑设计时,也呈现出了不同的特点。作为建筑公司在设计时应该充分的考虑到不同地区的地质和气候条件以及其他对建筑有影响的条件,保证建筑物的采光、通风等方面都能够符合当地消费者的需求,同时应该因地制宜的减少能源和资源的消耗,保护当地的生态环境。例如,对于光照充足的地区,可以充分的利用太阳能;对于北方寒冷的地区,可以在建筑施工时增加一些保暖措施。

4.3 重视整体设计

在进行绿色建筑设计的过程中应该要全面的考虑到当地的地质、气候、水文等自然条件同时也要联系当地的经济发展状况和地域文化特点。一定不可以直接照抄照搬别的地区的建筑设计,因为不同地区的建筑条件是不同,直接使用其他地区的设计就会造成“水土不服”的现象。我们一定要重视建筑设计,因为设计的好坏直接关系到建筑的整体性能。

4.4 采用节能新技术

绿色建筑的重要内容就是节能,指的是在建筑施工及以后的使用过程中要达到使用最少的资源和能源来为人们建造出舒适健康的居住和工作环境,所以在具体的设计中不仅要考虑到所处的环境也要考虑到建筑物的整体规划,尽量的达到生态施工的设计方案,与周围的环境是否和谐一致,形成一整套的节能建筑方案,尽量采用新型建筑材料和技术,提高建筑物的利用率和使用年限。

五、加快绿色建筑设计的建议

5.1 提高认识

我国在经济快速发展的同时资源的消耗程度也在日益的增多,导致我国资源的严重匮乏,影响了经济的发展。绿色建筑设计理念的提出,有效的说明了人们认识到环境保护和节约资源的重要性,积极的促进经济和环境的可持续发展。

5.2 发展新材料

绿色建筑要求建筑材料的节能环保,这就导致建筑材料的生产商开始研制新型的绿色建筑材料,实现建筑材料的节能。在生产材料的过程中应该尽量减少能耗,实现资源的优化利用,尽量选择那些消耗机械热量少的材料来减少建筑物自身的热量,增强建筑物的使用寿命。

5.3 重复、循环利用

大多数的建筑施工中,在建筑材料应用上面,出现了很多浪费的现象。而在绿色建筑中倡导施工材料的重复利用,不仅能够节省建筑之处,还可以节约能源资源,降低废弃物的产生,保护环境。

六、结束语

绿色建筑可以缓解能源短缺,改善人们的工作和生活环境,在一定程度上,减少环境污染,有利于发展循环经济,对于促进我国经济的可持续发展是最廉价和有效的措施,目前已成为中国深化改革的经济体制的一个重要的部分。积极推进建筑节能,发展循环经济,有利于提高人们的生活质量,改善居住环境,有利于国民经济稳定发展,有利于减少对环境的污染,在今后,建筑节能和绿色建筑的推广运用不仅要在新建筑中得到运用,我国的老建筑所占的比例还是很大的,因此也要充分在老建筑物中得到运用。

参考文献:

[1]陈敬文.绿色建筑在可持续发展中的具体体现[J].广东科技.2008(18)

[2]马志龙.绿色建筑设计浅析[J].科技风.2010(11)

篇3

Abstract: with the height of the development of modern society, human life, all aspects of energy has tremendous demand, because conventional energy non-renewable and geographic distribution and lead to global energy competition becomes increasingly intensified, which require us in all sectors to energy saving measures, reduce energy consumption, especially important in the construction industry. In recent years, due to the practical needs of the energy conservation of the building and the rapid development, promote the building each a fields of development, building design and development of energy saving in the show vigorous vitality, new technology emerge in endlessly, the new products are continuously emerging. This paper describes this building energy of the architecture design of the building industry deep low carbon and energy saving has become the focus in the field of building key, and the key to building energy efficiency design. This paper discusses the design of building energy-saving method, this paper analyzes the general planning stage in the building and single building design phase of the energy-saving design, at last, the paper introduces the solar energy conservation of the building in the role of. The paper analyzes the whole process of building energy saving design. In order to reduce construction resources and achieve the sustainable development of society and economy.

Keywords: architectural design; Energy saving technology; solar

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

随着中国经济的高速发展,中国工业进入了工业化中期,即重工业化阶段,但是高消耗、高污染、低效率的粗放型扩张和外延为主的经济增长模式没有改变,经济增长对能源需求明显提高。经济的发展又大大促进了中国城市化的进程,居民收入的快速增加,居民消费结构性升级,房屋和汽车消费高速增长,房地产和汽车工业空前繁荣。中国能源的短缺亦

日益严重,能源已成为中国经济可持续发展的命脉。因此,节能减排必将是中国可持续发展的工作重点,建筑节能又是重中之重。 建筑节能技术可以在对建筑物的特性进行全面模拟和分析的基础上,对建筑的能量消耗 室内物理环境节能技术建筑材料的选用保温设计窗墙比风环境设计采光日照遮阳噪声与污染绿化空调与通风系统等诸多方面进行分析,模拟出结果,然后将该结果用于设计中建筑节能技术是我国十五重点发展的技术,在建筑界有着十分巨大的应用前景。该技术具有国内领先水平,曾应用于2008年奥运会奥运村和体育场馆的各项建筑的分析,以满足“绿色奥运,科技奥运,人文奥运”对各项建筑物的要求。建筑节能技术运用于建筑领域,该技术是和建筑师一起进行建筑设计,或是建筑设计已经完成,对该设计进行建筑节能和建筑性能评估的技术运用计算机软件对建筑设计图进行各项评估由于国家对节能的重视,以及国家已经颁布智能建筑和绿色建筑的技术导则,因此,建筑节能的设计是当前必须要完成的工作。建筑节能的现实需要建筑设计的观念和设计方法进行变革,从建筑功能和价值形成的初期保证建筑节能目标的实现。

1建筑规划节能设计

建筑的规划节能设计应从建设选址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑问距等方而进行深入研究,通过建筑的规划布局对自然因素等进行充分利用与改造,形成良好的居住条件,并有利于建筑的节能。

1.1建筑选址

选址的节能问题要符合自然规律,尽量利用自然环境来创造适合人类生存的条件。总体来说,建筑选址需争取日照,避风建宅。

1.1.1争取日照

争取日照包括争取日照时数、日照量和日照质量三个方面。建筑基地宜选在向阳的地段上,为争取日照创造先决条件:依据各地最佳建筑朝向范围合理选择建筑朝向,以争取更多日照;选择满足要求的日照间距。应依据所处地理纬度、城市环境条件等确定日照间距标准:合理布局建筑楼群。建筑楼群的不同建筑的形状、布置走向产生不同的阴影区,纬度越高,阴影区范围越大,应采取不同布局规则以争取日照。

1.1.2避风建宅

冷风渗透和风压均对建筑物的保温造成不利影响,建筑应该尽量选择避风基址建造,采用错列式布局避免“风影效应”。主要避风措施有:利用建筑物。建筑物的恰当布置(如紧凑布局、建筑组合)能够降低风速,减少建筑物的热损失;设置风障。设置防风墙、板、防风林带等可有效实现对建筑物挡风避风作用:避开不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置,实现建筑群的避风节能。

1.2建筑布局

建筑群的布局影响建筑的节能。应合理规划和组合建筑物。住宅群的形状和道路的不同走向对风向和风速有明显的影响,住宅群和道路问的管状气流很难穿越建筑物,必须适当布置建筑物,使住宅高层、低层错落排列,形成自然通风和口照。并利用道路和植被,冬季避免冷风渗透,减少热损失,节省能耗;夏季则形成穿堂风,达到自然通风和降温,实现建筑物的有效节能。

1.3建筑朝向

建筑朝向对其能耗具有显著影响。朝向范围是日照和通风两个主要因素共同作用的结果,应综合考虑上述两种因素确定建筑物个体以及建筑群的朝向。朝向选择需满足以下要求:夏季尽量减少太阳直射室内及居室外墙面:冬季具有适量和一定质最的日光照入室内;夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭,以使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。确定住宅朝向范围后,再根据季风主导方向进行朝向的调节,以获得良好的夏季穿堂风。影响住宅朝向的因素很多,如地理纬度、地段环境、地区气候特征以及建筑用地状况等。应充分考虑各种因素,确定最佳的建筑朝向。

1.4建筑间距

建筑间距的确定主要是由日照和通风决定的。一般居住建筑要求夏季避免日晒,冬季保证充分阳光照射,因此选择日照时间时,通常取冬至中午前后2h日照为下限,再根据实际情况加以调整,从而保证住宅室内具有一定的日照量,进而确定建筑的最小间距,并结合其他条件来综合考虑住宅群的布置。

建筑间距直接影响着风向和漩涡风的产生及正负风压值的大小。建筑物越长、越高、进深越小,其背风面产生的涡流区越大,流场越紊乱,对减少风速、风压有利。因此,应根据地区的主导风向设计合理的间距,为、以保证建筑组织良好的自然通风。

2建筑单体节能设计

2.1自然通风节能设计

自然通风能够降低室内温度,节约能源。同时有效的自然通风能够带走室内异味,选择合适的建筑朝向及排列方式,使房屋迎向夏季主导风从低到高依次布置。建筑间距愈大,自然通风效果愈好。考虑建筑用地的节约,房屋间距不可太人。一般在满足日照的要求下就能满足通风的要求。进行单体设计时,门窗的合理设置可有效对调节室内通风。如将房屋前后门窗设计成对开时,可形成穿堂风。

2.2平面节能设计

合理的平面设计能够显著节约建筑能耗。在平面设计中,夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。住宅房问进深决定着穿堂风的形成和效果,一般房间进深不大于15m,但可适当增加套型进深,以便在限定的建筑面宽内增加建筑面积。建筑平面的巧妙布局也能获得显著的节能效果,如将楼梯、辅助用房等布置在建筑外层或西侧,可有效阻挡日射;阳台的设计能够实现夏季遮阳和通风的作用:封闭阳台既可保证冬季室内热量散失缓慢,又可节约夏季空调冷量等;阳光间的设计能够降低建筑能耗,而且与之相连的房间可以减少热量损失以及制冷需耗;平面突出部位的合理设置对引导自然通风和遮阳亦有明显的效果。

2.3立面节能设计

根据当地气候状况改变墙体的角度,可以提高建筑对环境气候的适应性以及最大限度的利用自然资源。如内倾斜南墙屋面和层层退台可以获得更大的阳光照射面;外倾斜南墙屋面和层层出挑可以获得更大遮阳面:适度内倾斜北向墙面以及屋顶,可减少冬季风的风压,以降低围护结构的热渗透;西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热,若在墙面和植物之间设置通风构架,则能够加强西墙的散热性能等。

2.4遮阳节能设计

适当的遮阳措施可减少不必要的夏季太阳辐射热,有效降低空调负荷,减小建筑

物的能耗。外遮阳足最有效的遮阳设施,它直接将太阳辐射热量遮挡于室外。主要遮阳

措施有:藤蔓植物、深凹窗、外廊、阳台、遮阳板等遮阳措施;热反射窗帘、选择性透

光遮阳、可手动调节的遮阳百叶等。现代化自动控制的智能化遮阳设施可在无人的情况下,根据室内外温度等参数自动调节,以降低太阳辐射的影响,节约能源。

2.5门窗节能设计

门窗是建筑能耗的最火因素,由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的50%~60%,增大窗户面积可增多太阳能,但是窗户传热系数比其他护结构大,窗户面积增大则会引起更多的能量消耗,因此必须将窗墙比控制在合适的范围内,在满足基本采光和通风的前提下,尽量缩小窗墙比。门窗材料和密闭性对室内温度变化起着一定的作用。设计中应采用密闭性良好的门窗,通过改进门窗结构、采用中空玻璃窗、双层真空玻璃窗等目前市而上的保温性能好的窗户,提高门窗气密性,防止空气对流传热,以节约建筑能源。

3结语

综上所述,建筑节能是一个综合的、复杂的系统工程.随着社会的发展,在节能要求越来越高的情况下,单方面的建筑节能已无法满足要求,这就要求从建筑物的设计开始,到建筑节能材料的选用,再到可再生资源的利用逐一对节能指标进行考核,这样我国的建筑节能才能迈上一个新的台阶。

参考文献:

[1] 孙晓慧. 浅析节能建筑与建筑节能[J]. 矿业工程, 2010,(03) .

[2] 赵怡. 浅谈现行建筑设计中的节能建筑[J]. 山西建筑, 2010,(14) .

[3] 房斌. 浅谈我国建筑节能技术[J]. 魅力中国, 2010,(01) .

篇4

1. 前言

近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。西方发达国家,建筑能耗占社会总能耗的30%~45%。我国建筑能耗已占社会总能耗的20%~25%,正逐步上升到30%。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。作为建筑设计工作者,有责任也有义务在设计中做好建筑节能设计!

建筑节能可分为2部分:①建筑物自身的节能;②空调系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。

2. 节能建筑规划设计

根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计,设计要有利于施工和维护,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。

2.1建筑朝向和平面形状

同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,因此建筑物应尽量采用南北向。如对一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时,尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此,选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状,应在体积一定的情况下,采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小,冷负荷越小,能耗越小。

2.2合理规划空间布局及控制体型系数

如果是依靠自然通风降温的建筑,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利用自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应十分紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可以减少空调负荷。

体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。

2.3绿化对节能建筑的影响

绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。

3. 增强建筑维护结构的保温隔热性能

改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/m•2K。在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施,我国《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ42)对空调建筑外维护的传热系数作了规定,对舒适性空调的最大传热系数规定为0.9~1.3,可采用玻璃棉、聚苯乙烯板、加气混凝土等保温材料,也可采用双玻璃、顶层架空隔热层等空气间层起隔热作用。

3.1外墙的节能措施

3.1.1使用环保、节能型建筑材料

使用环保、节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。在进行经济性、可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。

3.1.2隔离太阳辐射热

对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐阳等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。

3.2门窗的节能技术措施

3.2.1尽量减少门窗的面积

门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。

3.2.2设置遮阳设施

设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。

3.2.3提高门窗的气密性

有资料表明,房间换气次数由0.8h-1降到0.5h-1。建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。

3.2.4尽量使用新型保温节能门窗

采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10~20%,因而控制窗墙比在30~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,反射玻璃,隔热遮光薄膜。

3.2.5合理控制窗墙比

窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。

4. 屋顶的节能技术措施

4.1隔离太阳辐射热

隔热太阳辐射热,减少阳光直射,对屋顶可采用架空屋面,浅色屋面,种植屋面等。对屋面进行绿色覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境作用。因此植物覆盖法是空调节能的较好的方法。还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。

4.2“冷屋顶”节能

国外很多专家对“冷屋顶”(coolroofs)进行了大量的研究,发现其节能效果很显著。所谓“冷屋顶”(coolroofs)是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明:采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10~50%。

5. 空调系统节能技术措施

5.1降低系统的设计负荷

目前我国的多数设计人员在设计空调系统时,往往采用负荷指标进行估算,并且出于安全的考虑,指标往往取得过大,造成了系统的冷热源、能量输配设备、末端换热设备的容量都大大的超过了实际需求,形成“大马拉小车”的现象。即增加了投资,也不节能。

5.2冷热源节能

空调系统消耗的大部分能量是在冷热源系统中消耗的。所以合理选择冷热源系统对空调系统节能至关重要。空调系统的常采用的冷热源方式是:①水冷冷水机组+锅炉;②热泵;③溴化锂吸收式+锅炉。

夏季用水冷冷水机组制冷,冬季用锅炉供热。水冷冷水机组制冷消耗电能。设计工况下的能效比(制冷量/耗电量)比较高,一般为3.7~5左右,一般空调制冷量在300RT(1RT=3.517KW)以上选用离心式压缩机,空调制冷量在150~300RT的制冷量范围内选用螺杆式压缩机比较合适,当空调制冷量小于150RT时选用活塞式压缩机较为合适。在水源比较充足的地区使用水冷冷水机组比较合适。

热泵型机组的使用对节能是很有利的,其中风冷热泵冷热水机组在中央空调中使用的较多,这种机组一机两用,夏季制冷,冬季供热。特别适用于缺水地区。

溴化锂机组的能效比(制冷量/消耗的热能)比较低,外燃式为1.0~1.2左右,直燃式机组稍高。溴化锂机组节电不节能。外燃式溴化锂机组主要用于有废热、余热的地方,如热电厂、钢铁厂等,既利用了废热、余热,又达到了制冷的目的。对于缺电而无废热或余热的地区可考虑使用直燃式机组。

5.3减少输送系统的动力能耗

动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能。采用科学合理方法使之降低,对整个空调系统的节能有十分重要的意义。具体的技术措施有:

5.3.1提高供回水温差

若系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质的供回水温差采用较大值,则当它与原温差的比值为N时,从流量计算式可知,采用大温差时的流量为原来的流量1/N,而管路损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N2,节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,尽可能加大温差,但供回水温差一般不宜大于8℃。

5.3.2选用低流速流体

水泵和风机的功耗与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果。且有利于提高水力工程的稳定性。

5.3.3提高输配系统的效率

设计时合理的选择水泵的扬程,如果扬程过高时,靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡,使得系统的能耗过多的消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。

5.3.4采用变流量水系统

在设计空调水系统时,如采用定水温变流量或变水温变流量的调节方式,使供水量随空调负荷的变化而增减,不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。

5.3.5采用变风量系统

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The since the reform and opening up, the rapid development of China's economy, the serious shortage of resources, saving energy idea already thorough popular feeling. Energy conservation of the building for our country to save energy has a very important significance.

Key words green building, building design, energy saving technology

中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:

随着人们对绿色环保节能意识的增强,“节能建筑”“绿色建筑”已成为当前的热门话题,绿色节能建筑的标准是统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,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。

一 绿色建筑设计理念

⑴绿色建筑。所谓“绿色建筑”是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

⑵绿色建筑设计理念。从生态方面来讲,人类的建筑行为实质上就是一种破坏,它不但会消耗自然资源,而且还可能会造成自然资源的改变和恶化,对生态环境造成影响。在建筑设计的过程中,为了尽可能减少建筑对生态环境造成的影响,就必须采取一系列合理的建筑设计手段来保证,保证人与自然和谐相处、协调发展。这种理念也就是通常人们所说的“可持续发展”的理念,是未来建筑与设计的主导理念。在建筑设计的过程中,引入绿色建筑设计理念,将建筑和周围的环境进行综合考虑,并将它们作为一个整体进行设计。在进行设计的过程中,除了要综合考虑建筑与环境之间的关系,还要综合考虑建筑的个组成系统之间的相互关系。据调查分析,经过绿色建筑设计理念建设出来的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能够节约50―72%。这样,通过引入绿色建筑理念,既保证了人与自然的和谐共处,又使建筑物节约了能耗。

二 绿色建筑设计的原则

⑴对建筑的过程进行全程监控。建筑建设的过程是一个相当复杂的过程,要想使建筑符合绿色节能设计的原则,必须密切关注建筑从设计、选材、建造、使用到拆除的整个过程,对整个过程实行全程监控。不但保证所选材料符合低能耗、环保的条件外,还要保证在建筑的设计、建设、使用和拆除的各个阶段符合低能耗、环保的条件。

⑵综合利用各种资源。在建筑建设的过程中,要选择合适的原材料通过适当的技术加以整合,这样可以优化资源的配置,不但可以减少资源的浪费,而且还可以提高资源的综合利用效率,有效延长建筑物的使用时间。

⑶节能设计。绿色建筑的最主要的特征就是节能设计。在建筑的规划、设计、建设、使用的过程中,要严格按照规定的标准,使用各项先进的技术手段,达到节约能源的目的。在设计过程中,要积极筹划各种材料、设备,充分利用自然界中的光、热、风等自然资源,在保证建筑物功能的前提下,尽量减少使用采暖供热,空调制冷等设备。在设计过程中,要注意新技术、新材料的使用,注意使用节能材料,以达到节约能源的目的。

三 建筑设计中实施的节能技术措施

⑴建筑物的朝向。通过对建筑物的朝向设计可以节约能耗。通常状况下,相同建筑面积的建筑物,南北朝向比东西朝向能够节约能耗,因此在进行建筑设计时,要尽量把建筑物设计成南北朝向。为保证夏季的通风和冬季的采暖,在设计时可以在东西墙上增设窗户。如果一座建筑物的长度和宽度的比例关系为四比一,那么设计成东西朝向比设计成南北朝向冷负荷可以增加3/5 左右。在住宅的设计中,要尽量设计成建筑面积不等的房间,以方便安装采暖炉或者空调。在安装采暖炉或者空调时,要尽量选择外表面积比较小的房间,因为外表面积越小,房间的冷负荷越小,其能耗也就越小,越能节约能耗。

⑵选择合适的建筑物体形系数。建筑物的体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。从这个概念上可以看出,如果建筑物的体积相同,体型系数越大,单位建筑空间的能耗就越高。数据表明,体型系数如果每增大0.01,能耗就增加2.5%左右,因此,为了达到减少能耗的目的,建筑体型系数最好设计在0.3 以下。

通常情况下,在选择合理的体型系数方面主要采取下列方法:调整建筑面宽、调整进深、调整建筑物的层数等。另外,建筑物的形体越复杂、越不规整,其体型系数就越大。因此,在建筑设计中要对建筑物各部位的尺寸进行综合考虑,从而有效降低体型系数,达到降低能耗的目的。

⑶墙体设计。墙体节能设计包括两种类型,一种是单一墙体节能设计,另一种是复合墙体节能设计。单一墙体节能设计是通过改善主体结构材料的热工性能来实现的。而复合墙体节能技术是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善墙体的热工性能,降低外墙传热系数。根据复合材料与主体结构的位置不同,又可以分为内保温技术、外保温技术和夹心保温技术等类型。在建筑过程中,外墙外保温技术是一项既节约能耗,有便于施工的节能技术。

在建筑外墙上使用导热系数低的加气混凝土砌块材料,这样可以降低墙体的导热系数,从而降低能耗。

⑷门窗的设计。门窗是建筑能耗散失的最薄弱的部位,近几年来,由于采光的需要,许多设计师都将门窗的面积设计的比较大,但是,不恰当的比例会导致能耗增加,致使夏季室温过高,冬季室温过低,这样就会增大空调和采暖炉的能耗。综合考虑采光和降低能耗,各朝向的窗墙比不能大于下面的规定:北面朝向25%、东西朝向30%、南面朝向35%。一般来讲,在门窗的节能设计中主要考虑减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射等方面。渗透量主要是指居室内部和外部的气体流动导致能耗增大,在设计时可以使用密封材料增加门窗的气密性,尽量减少居室内外气体的流动。减少传热量是为了避免居室内外温差过大而引起的热量传递导致能耗过大,这样的情况下要尽可能减小窗户的传热系数,例如可以使用中空玻璃窗或者单框双玻璃窗等设计方法。南方地区太阳能辐射相当强烈,为避免孤独的辐射带来制冷设备的耗能,一般可以采取遮阳设备以及使用遮阳系数比较大的镶嵌材料,这样可以大大改善门窗的隔热性能,例如百叶窗、窗板或者特殊材料玻璃的使用。另外,不同地区的门窗设计也不尽相同,在南方地区的北窗相对要大,其他朝向的窗小,而北方地区南向的窗要相对较大,其他朝向的窗小。

⑸屋顶设计。普通居室的房顶主要受到太阳光的辐射,从而引起房间内过热。为了降低能耗,在设计时可以考虑在屋顶铺设隔热层,设计架空通风层,还可以采取种植隔热屋顶,建设阁楼等办法降低能耗。在建筑设计过程中引入绿色节能理念,尽可能地使用自然条件降低能耗,不但能够达到降低能耗的目的,同时还可以减少污染,保护环境。

四 结语

节能措施主要体现在能源和环境上面,做好了这两方面的绿化设计,对于实现绿色建筑的设计理念,改善环境,提高空间的使用率都有着重要的作用。随着城市化进程和新农村建设不断加快以及人们的思想觉悟不断提高,绿色节能理念必将越来越普遍地应用于建筑设计之中。

参考文献

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