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摘要:建设节约型社会,对保持国民经济持续发展,缓解能源的供需矛盾,具有长远的社会意义,人们也充分认识到建筑节能的重要性。本文对如何加强建筑节能设计展开讨论。
关键词:建筑节能;设计;新技术
Abstract: the construction of a conservation-oriented society, to maintain the sustainable development of the national economy, ease of energy supply and demand, it has far-reaching social significance, people are fully aware of the importance of building energy saving. This article discussed on how to strengthen the building energy saving design.
Key words: energy-saving building; design; new technology
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
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生长点。建筑节能直接关系到国家资源的利用、可持续发展战略的实施,是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务。
1.实行建筑节能设计的意义
1.1建设资源节约型社会的必经之路早在2003年“国家综合能源战略以及政策研究”中指出:我国既有的近400亿平方米建筑中99%属于高能耗建筑,新建建筑中,95%以上仍然是高能耗建筑,单位建筑面积能源消耗为发达国家的3倍以上。好一组触目惊心的数字!重视推广和应用建筑节能技术必须成为现代建筑行业的精英们必备的设计理念。它是落实科学发展观、建设节约型社会和节约型城镇的必由之路。1.2践行科学发展观的战略的要求能源短缺制约国家经济发展,我国是能源消耗相对集中,能效比相对较低的一个发展中国家,建筑节能成为当前迫切需要解决的热点问题。我国人口众多,资源人均占有量相对贫乏,加之盲目追求城镇建设标准,资源利用率不高,能源浪费现象令人瞠目。部分领导追求政绩工程,盲目进行小城镇建设,乱占地、乱拆迁,造成资源的浪费。试想,如果长此以往竭泽而渔,必将贻患子孙。为了子孙后代的生产与发展,必须因地制宜,就地取材,合理利用资源,建立寿命周期成本观念,按建筑寿命7O年作为决策的依据。
1.3从小的方面讲,随着公众节能意识的增强,对居室的要求以及不是单纯的遮风避雨,而是倾向于节能、环保、生态,为了实现这一目标,对改善建筑室内热环境就提出了更高的要求。因此,大力推广建筑节能不仅可以为我们的生提供活更加舒适的环境,还可以减少更多的住房使用费用支出,是现代建筑设计的发展趋势。2.节能规划设计原则
2.1认真规划,节约土地资源。
建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。要对建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。因此,在尽可能的情况下,建筑物应优先采用南北向或接近南北向。对土地的综合利用,不仅技术上可行,而且经济效益明显,既能有效地提高地利用率,改善景观,优化环境,也能有效降低工程费用。2.2美化环境,缓解热岛效应。
水泥化建材吸收大量的太阳辐射热,在夏季的阳光下,混凝土平台的温度可比气温高8℃。如夏天里,草坪温度32℃,水泥地面温度可达到57℃,规划要求新建建筑绿化率要达到30%以上。有研究表明:绿化覆盖率达到30%以上,绿地才有缓解热岛效应的作用;绿化覆盖率达到40%以上,热岛面积可减少3/4;绿化覆盖率达到60%以上,热岛效应才能基本被控制。
3.建筑节能设计
3.1优化设计,合理建筑平面布局。
建筑平面的巧妙布局也能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射;利用自然通风降低温度、改善室内热环境是炎热地区节约空调电耗的重要方法;恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点。
3.2合理的建筑体型
合理的建筑体型能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。另外,建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越。少因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。
3.3使用新型建筑材料,切实实现建筑节能新型建筑材料大都具有以下优良特性:轻质、高强度、节土、节能、保温和装饰。就其发展情况而言,有的品种重在花色,如装饰装修材料;有的品种重在功能,如保温隔热材料;有的则通过深加工衍生出多个品种,如新型板材等。采用新型墙体材料不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;有的新型墙材可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。发展新型墙体材料,实施建筑节能,是当前一个时期内建造居住建筑的基本要求,也是提高人们的生活质量、适应社会发展的客观要求。
3.4建筑外部维护结构的节能设计
3.4.1屋顶的节能设计屋顶是建筑重要的外围护结构。它既是建筑物长期直接受太阳辐射的部位,也是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,其能耗可以占到维护结构能耗的8%-10%。屋顶节能设计的主要措施有:屋顶保温层选用憎水性或吸水率较低的、密度小、导热系数小的材料,以避免增大屋顶的重量和厚度,同时也可以减小吸水对于保温材料性能的不利影响。
3.4.2墙体的节能设計当代建筑由于追求造型的新颖与变化,立面上的凹凸进退增多,突出墙体的构件也越来越多,这些设计手法虽然丰富了建筑造型,却不利于建筑的节能。为此,墙体的节能设计应力求建筑立面简单整洁、无繁多的凹凸变化,保证较低的体型系数和较少的传热面积,确保墙体自身的低能耗。3.4.3外门窗的节能设计外门窗是建筑传热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是建筑物主要的失热部位。所以,在保证建筑自然通风、采光、立面与景观要求的条件下,应特别注重门窗的节能设计。控制建筑不同朝向的窗墙面积比;窗型结构对于通风面积和空气流场均具有较大影响;门窗外遮阳的设计。外遮阳是建筑节能设计中不可或缺的一部分,遮阳形式的设计需要与建筑整体风格相协调,特别是与建筑的立面设计相结合。
4.建筑节能新技术
4.1太阳能
4.1.1太阳能热发电太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能,然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同,太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分,太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
4.1.2太阳热水器太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置,它的用途广泛,形式多样。人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器,常常是供洗澡用的。其实,在工业生产中以及采暖、于燥、养殖、游泳等许多方面也需要热水,都可利用太阳能。太阳热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。
4.2风力致热4.2.1风力机发电,再将电能通过电阻丝发热,变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100%,但风能转换成电能的效率却很低,因此从能量利用的角度看,这种方法是不可取的。
4.2.2由风力机将风能转换成空气压缩能,再转换成热能,即由风力机带动一离心压缩机,对空气进行绝热压缩而放出热能。
4.2.3将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热,即风力机带动搅拌器转动,从而使液体(水或油)变热。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵,使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。4.3地热发电地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。地热发电的过程,就是把地下热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程。
5.结束语
建筑节能作为一项系统工程,具体工作的开展会涉及到许多因素,建筑节能设计只是其中的一个方面,为了更好的达到建筑节能的目的,在做好节能设计的同时还需要做好其他方面相应的工作。
关键词:建筑节能;设计;新技术
Abstract: the construction of a conservation-oriented society, to maintain the sustainable development of the national economy, ease of energy supply and demand, it has far-reaching social significance, people are fully aware of the importance of building energy saving. This article discussed on how to strengthen the building energy saving design.
Key words: energy-saving building; design; new technology
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
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生长点。建筑节能直接关系到国家资源的利用、可持续发展战略的实施,是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务。
1.实行建筑节能设计的意义
1.1建设资源节约型社会的必经之路早在2003年“国家综合能源战略以及政策研究”中指出:我国既有的近400亿平方米建筑中99%属于高能耗建筑,新建建筑中,95%以上仍然是高能耗建筑,单位建筑面积能源消耗为发达国家的3倍以上。好一组触目惊心的数字!重视推广和应用建筑节能技术必须成为现代建筑行业的精英们必备的设计理念。它是落实科学发展观、建设节约型社会和节约型城镇的必由之路。1.2践行科学发展观的战略的要求能源短缺制约国家经济发展,我国是能源消耗相对集中,能效比相对较低的一个发展中国家,建筑节能成为当前迫切需要解决的热点问题。我国人口众多,资源人均占有量相对贫乏,加之盲目追求城镇建设标准,资源利用率不高,能源浪费现象令人瞠目。部分领导追求政绩工程,盲目进行小城镇建设,乱占地、乱拆迁,造成资源的浪费。试想,如果长此以往竭泽而渔,必将贻患子孙。为了子孙后代的生产与发展,必须因地制宜,就地取材,合理利用资源,建立寿命周期成本观念,按建筑寿命7O年作为决策的依据。
1.3从小的方面讲,随着公众节能意识的增强,对居室的要求以及不是单纯的遮风避雨,而是倾向于节能、环保、生态,为了实现这一目标,对改善建筑室内热环境就提出了更高的要求。因此,大力推广建筑节能不仅可以为我们的生提供活更加舒适的环境,还可以减少更多的住房使用费用支出,是现代建筑设计的发展趋势。2.节能规划设计原则
2.1认真规划,节约土地资源。
建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。要对建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。因此,在尽可能的情况下,建筑物应优先采用南北向或接近南北向。对土地的综合利用,不仅技术上可行,而且经济效益明显,既能有效地提高地利用率,改善景观,优化环境,也能有效降低工程费用。2.2美化环境,缓解热岛效应。
水泥化建材吸收大量的太阳辐射热,在夏季的阳光下,混凝土平台的温度可比气温高8℃。如夏天里,草坪温度32℃,水泥地面温度可达到57℃,规划要求新建建筑绿化率要达到30%以上。有研究表明:绿化覆盖率达到30%以上,绿地才有缓解热岛效应的作用;绿化覆盖率达到40%以上,热岛面积可减少3/4;绿化覆盖率达到60%以上,热岛效应才能基本被控制。
3.建筑节能设计
3.1优化设计,合理建筑平面布局。
建筑平面的巧妙布局也能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射;利用自然通风降低温度、改善室内热环境是炎热地区节约空调电耗的重要方法;恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点。
3.2合理的建筑体型
合理的建筑体型能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。另外,建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越。少因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。
3.3使用新型建筑材料,切实实现建筑节能新型建筑材料大都具有以下优良特性:轻质、高强度、节土、节能、保温和装饰。就其发展情况而言,有的品种重在花色,如装饰装修材料;有的品种重在功能,如保温隔热材料;有的则通过深加工衍生出多个品种,如新型板材等。采用新型墙体材料不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;有的新型墙材可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。发展新型墙体材料,实施建筑节能,是当前一个时期内建造居住建筑的基本要求,也是提高人们的生活质量、适应社会发展的客观要求。
3.4建筑外部维护结构的节能设计
3.4.1屋顶的节能设计屋顶是建筑重要的外围护结构。它既是建筑物长期直接受太阳辐射的部位,也是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,其能耗可以占到维护结构能耗的8%-10%。屋顶节能设计的主要措施有:屋顶保温层选用憎水性或吸水率较低的、密度小、导热系数小的材料,以避免增大屋顶的重量和厚度,同时也可以减小吸水对于保温材料性能的不利影响。
3.4.2墙体的节能设計当代建筑由于追求造型的新颖与变化,立面上的凹凸进退增多,突出墙体的构件也越来越多,这些设计手法虽然丰富了建筑造型,却不利于建筑的节能。为此,墙体的节能设计应力求建筑立面简单整洁、无繁多的凹凸变化,保证较低的体型系数和较少的传热面积,确保墙体自身的低能耗。3.4.3外门窗的节能设计外门窗是建筑传热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是建筑物主要的失热部位。所以,在保证建筑自然通风、采光、立面与景观要求的条件下,应特别注重门窗的节能设计。控制建筑不同朝向的窗墙面积比;窗型结构对于通风面积和空气流场均具有较大影响;门窗外遮阳的设计。外遮阳是建筑节能设计中不可或缺的一部分,遮阳形式的设计需要与建筑整体风格相协调,特别是与建筑的立面设计相结合。
4.建筑节能新技术
4.1太阳能
4.1.1太阳能热发电太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能,然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同,太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分,太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
4.1.2太阳热水器太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置,它的用途广泛,形式多样。人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器,常常是供洗澡用的。其实,在工业生产中以及采暖、于燥、养殖、游泳等许多方面也需要热水,都可利用太阳能。太阳热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。
4.2风力致热4.2.1风力机发电,再将电能通过电阻丝发热,变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100%,但风能转换成电能的效率却很低,因此从能量利用的角度看,这种方法是不可取的。
4.2.2由风力机将风能转换成空气压缩能,再转换成热能,即由风力机带动一离心压缩机,对空气进行绝热压缩而放出热能。
4.2.3将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热,即风力机带动搅拌器转动,从而使液体(水或油)变热。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵,使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。4.3地热发电地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。地热发电的过程,就是把地下热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程。
5.结束语
建筑节能作为一项系统工程,具体工作的开展会涉及到许多因素,建筑节能设计只是其中的一个方面,为了更好的达到建筑节能的目的,在做好节能设计的同时还需要做好其他方面相应的工作。