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Abstract: lists the current domestic and electric energy conservation related main standards and specifications. From the power supply system, electrical lighting and new technology, etc, to civil building electrical energy saving design of the main contents related, points for attention and method is discussed in this paper. This essay discusses our country building electric energy conservation of the original don't, the basic method and the corresponding measures, in response to the bureau is the energy crisis.
Keywords: civil building construction; Electrical energy saving; For distribution
中图分类号: TU24文献标识码:A 文章编号:
随着经济社会的发展,人口的不断增加以及人们对生活质量要求的不断提高,能源的消耗也就随之急剧增加,能源价格不断攀升,能源危机迫在眉睫,这对各行各业都提出了节能的要求,而建筑电气节能也就不可避免地成为节能的一个焦点。本文就建筑电气节能的原则、一些具体方法及配套措施进行有益的探讨。
1 建筑电气节能应坚持几个原则
1.1满足建筑物功能的原则
即要满足建筑物照明的照度、色温及显色指数;满足空调舒适性的温度及新风量,也就是舒适、卫生、健康的要求;满足上下左右运输通道的畅通无阻;满足特殊工艺的要求,如满足娱乐场所的一些电气设施用电,满足展厅的工艺照明及电力用电等。
1.2考虑经济效益的原则
节能应结合我国国情,充分考虑实际经济效益,不能为了节能而过高地增加投资,增加运营费用,而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内以通过节能减少运营费用的方式进行回收。
1.3减少能量无谓消耗的原则
节能的着眼点应是减少能量的无谓消耗,因此,先找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗.再考虑应该采取的有效节能措施。如,变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗等都是无用的能量损耗;又如,针对量大面广的照明要求,应采用先进技术的产品以降低能耗。
1.4 选择低损耗的节能型变压器
变压器是电压变换设备,广泛应用于电力系统,特别是10kV和35kV电压等级的变压器在电力和配电系统中普遍使用且数量巨大。据估计,目前在电网上运行的10kV和35kV级变压器容量约有10亿kVA以上。由于使用量大,运行时间长,变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力,特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品,不但对节约能源具有重要意义,同时还可以大大降低变压器的运营成本,是改善经济效益的重要途径。因此,选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器,如S10系列、S11系列。SL7、S7型变压器及以前的高损耗变压器已由国家先后公布淘汰,停止其生产和销售,不再采用。
在变压器设计中,降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式等也是节约能源的有效途径。
1.5 降低线路的损耗
当电网输送电能时,在网络中就产生功率损耗,其与线路参数和负荷大小密切相关。提高电网的功率因数、减少电网的无功功率及导线中的电阻等均能降低电网中的线损。具体途径如下:
(1)合理选择线路路径。为减小导线长度,线路尽可能走直线,不走或少走回头线;
(2)合理确定电气功能用房的位置。变压器尽量接近负荷中心,以减少供电半径;在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,且低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线;
(3)增大导线截面,利用季节性负荷线路。按满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面;将某些季节性负荷的线路,用作常年使用的供电线路,以减少线路和电阻。例如,将空调风机、风机盘管与照明、电开水器等计费相同的负荷,集中在一起,采用同一干线供电,可在春秋两季空调不用时,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而减小了线路损耗。
2 照明的节能设计
2.1充分利用自然光
在照明的节能设计中,应充分利用自然光,使之与室内人工照明有机结合;室外景观灯具可使用太阳能灯具;对能利用自然光的灯具或可变照度的照明,采用成组分片的自动控制开停方式等节能措施,可获得照明节能的效果。
2.2采用高效节能光源
在满足照明质量的前提下,应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯,其综合费用低、视觉质量高,同时也节约能源。除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯,灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯。
2.3改进灯具控制方式
根据照明的使用特点,可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,采用各种节能型开关或装置。
3电气节能新技术
供配电系统中的节能技术包括低损耗变压器S11、SC10;高效电机Y2;节能耐腐型电缆桥架QGQJ;消除高次谐波装置(采用有源、无源滤波装置);克服三相不平衡装置;稳定供电电压开关;浪涌吸收装置;无功补偿电容装置;各种调速节能装置(采用液力、斩波、变极、变频、电磁、晶闸管等)。
建筑设备监控系统监控对象包括冷冻水及冷却水系统;热交换系统;采暖通风及空调节系统。
给排水系统;供配电系统;公共照明系统;电梯和自动扶梯系统。
考虑到投资、设备用房及管理人员综合技术水平等因素,一些设备供应商及专业公司根据客户要求,开发了单项节能技术,如照明总线控制技术、电能管理装置、空调系统节能自动控制装置、电梯群控装置等。
4电气配电线路设计中的节能措施
在电气耗能中,配电线路的耗能不可小觑。我们知道,配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流,与阻抗成正比、与电流的平方成正比;而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。因此,我们在电气配电线路中要紧紧抓住影响电气线路耗能的以上几个因素优化设计,从而达到节能的目的。
4.1配电线路设计中尽量多采用高导电率的导体在经济条件允许情况下,配电线路推荐选用高导电率的导体,即相比铝芯电缆(电线)而言,宜采用铜芯电缆(电线)。
4.2配电线路设计中尽量减少配电线路的长度在设计中尽量走直线,可减少供电线路长度,提高功率因数,不仅减低线路损耗,而且还可以减少线路压降,提高供电质量;各层配电间、层配电箱也应尽量设置在负荷中心,减少线路的长度。
4结语
改善公共建筑的使用环境、提高能源利用效率、建设环境友好型和资源节约型社会是我国政府乃至世界各国的基本国策。建筑电气节能具有重大的政治意义和深远的历史意义。节能法规的制订执行、节能技术的推广应用需要政府有关部门、勘察设计单位、施工安装单位、开发商及每个公民共同努力,政策实施过程中产生的矛盾和困难需要各方共同来完善、克服和解决,从而使节能法规更具有前瞻性和可操作性,节能技术更具有先进性和经济性。
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中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
既有建筑节能改造施工是一个相当复杂的过程,前期要严格做出相应的规划,施工过程中也必须遵守相应的条例法规。以下就既有建筑节能改造施工过程中比较常见的问题展开讨论,提出相应合理的解决方案,并依次提出有效的管理措施,以保证整个改造工程的顺利进行。
一、应注意的问题
1.施工流程
首先对施工现场平面布置,对现场采用彩钢瓦进行封闭,从减少对居民生活影响、保证居民安全、方便施工的角度出发,对现场进行规划。明确划分施工作业区和居民生活区,搭设安全通道,拆除散水、勒脚,阳台基础。等到外窗更换、外脚手架搭设等准备工作做好之后,就可以开始处理外墙附着管线,检查墙面空鼓情况,以及剔凿、抹灰等工作。于此同时,要拆除窗套及窗口外侧抹灰层,这样在下一步就可以进行外窗的更换,再等到窗进场后就可以选择适当的时机进行集中拆除。在屋面防护棚搭设完毕后便可以进行屋面的施工,这样可以加快防护棚的利用率,为后面的工作提供保障。等到外墙以及外窗的处理以及更换完毕以后,再进行外墙面的清洁、放线等工作。其中,暖气以及给水改造等工作可以在整个改造施工的起始阶段开始。最后的工作就是粉刷楼梯间,安装窗罩、空调,拆除外脚手架以及现场清理等等。
2.屋面改造
在既有建筑的节能改造施工过程中,可选择“倒置式屋面”的施工方式。有时为消除外墙顶层与屋面转角之间的热桥,要在墙的适当位置做外保温系统,同时,为保护保温层,可以在保温层上面压一层防水层,这样最顶部的防水层就可以起到防水兼保护二重功效。
3.外窗改造
外窗改造顺序为:拆除原有窗户——放线测量——安装塑钢窗——封闭窗口四周一安装配件。在窗口节点处理的过程中,要将外窗安装在与外墙外侧平齐的地方,这样可以有效避免热桥的出现,同时,还要在间隙处填充聚氨酯发泡胶,以起到防护的效果。窗户拆除:更换塑钢窗可采用当日拆、当日安装的施工程序,结合塑钢窗实际拆装能力提前与业主协商拆装时间。在就窗的拆除过程中一定要注意不要损坏室内物品。对于偶然因素造成的损坏,在拆除完成后一定要及时进行修补处理。
4.外墙保温
外墙保温是既有建筑改造的重点,现今国内一般采用外墙外保温工艺。其工艺流程为:处理基层——放线测量——挂基准线——聚合物砂浆的调制——粘贴聚苯板——打磨、修理、安装固定螺栓——抹聚合物砂浆底层——铺增强网格布和普通网格布——抹聚合物砂浆面层——修整、验收——做外饰面——安装空调支架及窗罩。在施工的过程中要按照这样顺序进行,人为的随意操作可能导致工程质量的降低。
二、管理措施
在整个施工过程中,除了要严格遵循已有的建筑条例法规外,相关领导组还要根据施工现场的实际情况制定出符合具体施工过程的规章制度,以保证施工的安全进行以及整个工程的质量。此外,还要组织专门的监护人员,负责施工现场的检查以及对施工过程中出现问题的纠正工作。在整个建筑节能改造施工中要建立比较可行完善的管理模式,要保证整个施工过程都在此模式的管理下进行运行。只有这样,才能使整个工程有据可依,才能切实保障施工的安全进行,才能真正保证整个节能改造工程的质量。最后,为保证整个管理措施运行到实处,一定要让更多的人具有管理监督的权利。为此,相关领导组要采取必要的措施,制定相关的条例,让每一位工人都具有管理监督的权利,并且对提出管理中问题与不足的员工进行一定的奖励,只有这样,才能防止管理过程中出现的漏洞和不足,才能切实提高整个既有建筑节能改造工程项目的质量。
小结
在现代建筑节能施工中,越来越多的单位和企业积极推行新型高效的建筑节能技术,这些新技术和新方法也在一定程度上取得了较好的效果。新形势下对建筑的节能提出了新的挑战。新的节能材料的开发与新的节能技术都是今后研究的重点之一,要使新的节能材料、节能技术尽快应用到具体的建筑项目中去节省消耗、节约能源。在既有建筑节能改造施工中应注意以上提到的基本问题,并且形成良好的管理模式,保证整个既有建筑节能改造工程的质量。
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中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
能源是提高人民生活水平和社会经济发展的重要物质基础,人类社会的发展更是离不开先进能源技术的使用和高效能源的出现。如今,随着各种能源的逐渐减少,节能的措施都是全世界共同关注的话题,同时也是我国社会经济发展的重要问题。由于我国人口众多,人均资源使用率比较少,在能源利用上存在利用率低的问题,随之带来的是节能要求的出现。同时由于环境和天气气候的影响,环保节能技术也一并被使用到现代建筑技术中。在2010年上海世博会中,中国国家馆巧夺天工的融入了节能环保技术,本文对现代建筑设计中节能环保技术的设计理念进行分析与讨论。
一、我国建筑节能环保设计的必要性。
在我国社会主义经济建设中,由于存在能源缺乏的原因,建筑产业可使用的能源率比较低,资源浪费较为严重。在建筑工程施工过程中,高耗能建筑工程比例较大,加剧了能源消耗的危机。2006年以来,国务院了促进节能减排等一系列措施,对节约能源及减少对环境污染等工作做出了工作部署。当前,建筑工程的节能环保目标面临十分严峻的形势。据统计,我国的建筑能源消耗总量在总能源消耗量中的比例占据到27.45%,通过采取建筑工程的节能环保设计,缓解建筑能源消耗已是必然趋势。
二、建筑节能环保的设计原则
1、在建筑节能环保设计中,力求对环境影响最小。要达到对环境影响最小,要注意以下几个方面;一是防止建筑工程对空气、土壤和水的污染;二是尽量使用建筑工程本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施,因为这样可以减少建筑材料在运输的过程中对环境的影响,而且可以支持当地经济的发展;三是重复利用建筑材料。在建筑工程施工选材时,要考虑建筑材料的可循环利用,这是鼓励利用建筑材料的回收利用;四是要尽可能利用已有建筑,提高建筑物的寿命,避免在新建工程时造成能源的消耗。
2、在建筑节能环保设计中,资源利用效率要达到最高。建筑工程设计的资源利用效率要达到最高的原则,指的是对各种建筑工程所使用的资源,包括土地、能源、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能的节约能源。
3、在建筑节能环保设计中,对生态环境最好。建筑工程施工对生态环境最好指的是对人以及其他生物的健康和生存最为有利,所以在建筑工程施工时更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需重点考虑到未来能源消耗的可持续发展。
三、现阶段的建筑节能设计理念
建筑工程的节能设计是可持续的、长期发展的过程,不是一次建筑节能设计就可以达到最理想节能的状态。针对我国建筑工程节能工作发展状况,就现阶段的建筑工程节能设计提出以下设计理念:
(一)在建筑节能环保设计中,重视当地气候环境因素,争取有利条件,避免不利因素,使建筑工程施工尽可能顺应当地的自然环境,满足人们对建筑室内环境的需求,应制定有效的节能方案为建筑工程今后施工过程中的节能创造条件。根据不同地区的环境及气候特点决定建筑工程的节能设计,要重视采光和通风,对建筑工程的的热稳性设计要兼顾气候因素和建筑工程空调和采暖系统的运行特点。2010年上海世博会日本馆的设计向我们展示了通过利用太阳能发电、可呼吸性表皮等相关可持续能源技术节约了石化类产品这种高碳排放的使用,也正是反映了设计师的节能设计理念,我们一直在节能、节水、节材、可再生能源和保护环境等各方面探索更优化设计,所以在建筑工程设计中,根据当地的气候环境等,融入节能的设计理念。
(二)在建筑节能环保设计中,针对现有建筑工程的常规设计、常规材料及工程构造在消耗能源上的薄弱环节进行创新与改进,使建筑工程施工在经济条件许可的条件下适度提前。在建筑工程施工整个生命周期中,建筑工程施工节能材料在建筑设计过程中主要体现在两个方面,即建筑工程在施工过程中资源消耗的节约型与资源投入的节约型。而需要做好建筑工程设计节能,必定需要性能优越的新型节能建筑材料,同时需要建筑工程设计者对节能建材的性能有充分认识与了解。建筑工程新型节能建材,现阶段主要包括新型墙体材料、新型保温隔热材料、化学建材和建筑装饰装修材料等。建筑工程新型节能建材具有科技含量高、使用寿命长、资源消耗低、环境污染少等多方面的优势。从长远和综合情况来看,使用建筑工程新型节能建材相比较一般建筑工程材料的成本并不高,但是从当前的建筑工程材料市场价格上来讲,由于建筑工程新型节能建材生产成本较高,使得这些建筑工程新产品的售价在短时期内很难降低。建筑工程新型节能建材市场价格相对较高,因此建筑工程新型节能建材在现阶段价格并不具有竞争优势,不为当前消费者普遍接受,造成建筑工程建材市场对新型节能材料的需求欲望不强,所以,在建筑工程施工中,使用建筑工程新型节能建材是建筑工程减少消耗能源的关键。
(三)在建筑节能环保设计现阶段,我国多数建筑工程新型建材企业的竞争主要集中在中低端节能建材上,技术含量较高的节能建材比较少,高端节能建材领域竞争并不激烈。最明显的就是建筑工程塑料管材,国产管件及塑料水管以通用型产品居多,使用要求不高,而附加值高的管件、管材生产较少,大大限制了高端建筑工程建材的市场应用。其中主要原因是建筑工程建材行业在节约能源、资源方面缺乏科技技术的投入,技术改进与创新有严重的缺陷,影响了整个建筑工程行业整体水平的提升。面对这样的建筑工程节能材料市场,必定给建筑工程设计节能带来约束,让建筑工程设计者只能局限的选择现阶段大范围推广的建筑新型节能建材,而对性能更优越的建筑工程新型节能材料只能望而却步。
(四)在建筑节能环保设计中,建筑工程设计实践中贯彻节能设计思想理念,关注节能新技术发展,循序渐进地向超低能耗、无污染的建筑工程发展,只有使建筑工程节能设计理念贯穿于设计者的事项中,才有可能达到建筑工程施工节能的目的。
结束语
总而言之,我国建筑行业的发展规模正在不断的扩大,但建筑的能源消耗也在不断的提高。有具体数据显示,建筑工程施工所产生的能源消耗超过了城市总消耗能源的三成,给我国现阶段社会经济的发展带来了不利影响。因此,建筑工程的设计中必须充分考虑其节能的理念,将节能理念贯穿于建筑工程设计者的思想中,从而使建筑工程施工节能发挥出巨大环境效益与经济效益。这样做,可以充分认清我国建筑工程的发展水平,提高人们的居住与工作环境,实现各方面能源的节约。相信在建筑工程设计及施工阶段的不断努力之下,建筑工程节能工作一定会取得更好的发展。
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中图分类号:TU201.5文献标识码:A
建筑节能的概念
建筑节能是指通过采取合理的建筑设计和选用符合节能要求的墙体材料、屋面隔热材料、门窗、空调等措施,这样所建造的房屋,与没有采取节能措施的房屋相比,在保证相同的室内热舒适环境条件下,它可以提高电能利用效率,减少建筑能耗。即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。
在现在建筑施工工程中的节能降耗主要是指在技术指标上,通过新技术、新工艺的使用,降低材料成本;从经济指标上来看,就是通过优化管理结构,减少施工过程中,不合理的人员安排和制度流程,减少不必要的浪费,以最小的经济代价取得最大的、最理想的结果。建筑工程施工中,节能降耗主要包括以下方面:减少建筑材料各种资源和不可再生资源的使用、利用新节能技术,例如利用保温外墙体、玻璃幕墙、透明绝热墙、双层玻璃幕墙、绿化墙体等。
我国建筑节能的现状分析
建筑节能是一个世界性潮流,而我国的建筑节能工作起步的时间较晚,水平较发达国家来说,还比较低。因此,我国现有建筑不仅耗能高,而且能源利用效率也非常低,单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2~3倍。这些建筑通过采暖、空调、热水供应等,每天都消耗大量的能源。由此可见,我国建筑能耗是巨大的,且建筑能耗总量还将持续增长,做好建筑节能工作已迫在眉睫、刻不容缓。
我国在建筑节能方面,近年来开展了一系列的工作,但是建筑节能工作仍然处于起步阶段。主要表现在以下几个方面:(1)高耗能建筑比例大。在我国现在建筑中,仅有4%采取了节能建筑措施,大部分建筑都属于高能耗建筑。(2)建筑物体型系数都较大。在我国建筑物的体型系数普遍较大,然而体型越大,建筑物的总体传热量也随之加大,从而造成能源的浪费。(3)建筑物节能设计不合理。相比西方发达国家,我国建筑物窗户和外墙的导热系数高出3-4倍,外墙建筑耗能是西方国家的4-5倍,这种建筑模式,严重地浪费了能源。(4)我国建筑物数量庞大。随着经济社会的发展,我国城市化进程不断加快,对住宅和公共建筑的需求也越来越大,这无疑给我国建筑物的节能减排带来巨大的考验。(5)我国建筑节能潜能巨大。与西方发达国家相比,我国建筑物节能处于相当低的水平,建筑物的保温、隔热性能相对较差。随着建筑面积的不断上涨,我国建筑节能潜力是巨大的。
三、解决建筑节能的应用对策研究
(一)优化建筑节能设计----建筑物和周围环境的关系
1、利用周围环境改善气流
在设计之前首先要经过实地调查和研究,在此基础上要利用自然条件处理好建筑朝向、建筑间距与主导风向、日照的相互关系。设计师应该运用建筑空间构图原理和手法,将住宅、绿化、休闲娱乐区、道路等设施有机地组合起来,达到道路、绿地、水面等因素都能够为住宅区的空气流动服务、促进居民身心健康的目的。
2、利用绿化带和水域调节气温
我们知道,绿化带和水域不仅仅有视觉上的享受,更是能够有效地调节湿度、降低气温、改善通风质量等,这些都可以减弱城市热岛效应,改善住宅建筑外维护结构的热工性能。绿化带不仅可以吸收夏季多雨的热量,同时植物的根部吸收保持水分能够起到调节温度和湿度的作用。
3、合理设置遮阳设施
建筑物的遮阳设施的功用很多,为了达到遮挡、反射和引光入室的目的,遮阳设施的安装最好放在向阳的外立面或采光屋顶上。这样做的好处在于根据不同的时间和需求随时调控。
(二)技术节能措施
1、门窗的节能
门窗经常开动,很明显是节能保温中一个最薄弱环节。在室内整体的热损失中,从门窗散发的热损失就达到40%的比例。做好门窗保温工作可从以下几个主要的方面入手:提高材料保温性能、控制窗墙比例、增加门窗的层数。这些方法可以提高门窗的气密性、保温性。此外,在选择窗用玻璃时,有一种玻璃很有特色,那就是含有氧化亚铁的吸热材料玻璃,这种玻璃对红外线很大的吸收作用。常见颜色的有灰色和青铜色。
2、建筑屋顶节能
现代建筑的屋顶相对于传统屋顶有很多的新增添的优势,主要表现在减少屋顶吸收热量,同时,在减少热量传递方面也有一定的优势特点。另外,我们还可根据屋顶的优势,来大力发展太阳能屋顶结构。保温屋顶的形式要合理选择。此外,在材料、颜色的应用上也应该极力注意,避免选用相矛盾的材料。在设置保温层时,应该有效热能的散发,这样才能最大效率地减少热量的传递。
3、墙体节能
随着时代的发展,我们越来越发现,由不同材料组合而形成的复合墙体保温性能很好,它们在现代建筑墙体的应用中处于主导位置。与此同时,体现出高技术特色的新式墙体也有了越来越多的发展。应用最多的是透明绝热墙、双层玻璃幕墙、玻璃幕墙和绿化墙体等。
(1)保温外墙体的设计。
保温外墙体主要分为单一材料墙体和复合材料墙体。我们平常最常见的单一材料围护结构是砖墙结构。在施工中为了提高节能效果,必须同时节省建筑面积、减低实体粘土砖的使用,在目前来说多采用空心砌块结构。单一材料的围护结构包括有:粘土多孔砖,多层住宅一般采用砖混结构,这种结构以粘土多孔砖作为墙体。
(2)透明绝热墙。
透明绝热墙在现代生活中应用也十分普遍,它是由透明的绝热材料和外墙复合而构成的。相对特隆布墙的优势在于,特隆布墙只有一层空气层,而透明热阻墙都有两层空气层,再加上透明热阻的材料本身固有的热阻,可有效保持室内的温度。
(3)双层玻璃幕墙。
双层玻璃幕墙在现在的建筑中应用越来越多。很多人把双层玻璃幕墙叫做作“能够呼吸的皮肤”。它的种类不一,有两层的,也有三层的。各个玻璃幕墙中间留有相当宽度的通风道,以供空气流通。同时,这种玻璃幕墙配有可以灵活调节的百叶,以方便控制。
(4)绿化墙体。
绿化墙体主要是指外表面覆盖着爬墙植物或者攀藤植物,正是这些落叶植物能够保证冬季日照的削弱和夏季保温性能的提高。适合垂直绿化的常见藤本植物有爬山虎、常春藤、凌霄、金银花、扶芳藤等数十种。其中墙体绿化广泛使用较多的是爬山虎。
(三)制定完善的建筑节能方面的措施
建立完善的建筑节能方面的法律法规,使建筑节能工作有法可依。
加强政府的引导和采取必要的经济奖励措施,大力推广节能建筑,推出优惠措施。
大力宣传节能建筑,提高人们的节能建筑意识,提高各行各业参与建筑行业的人员的节能意识和技术水平。
总结:随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快,建筑节能工作任重而道远。建筑节能是我国实施可持续发展战略和低碳经济的一件大事,也是世界建筑发展的大潮流、大趋势。只要加快建筑节能政策的制订和落实,推广和应用建筑节能技术,加大建筑节能的宣传和教育力度,培养城市市民的节能意识,相信在不久的将来,建筑节能定能结出丰硕之果,达到世界发达国家的节能水平。
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所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的能耗降下来的新的设计方式。
一、对于绿色节能的主要概述
(一)绿色建筑的节能设计本身就是较为复杂的一项工作,它所涉及的范围比较广,包括生态技术、生物技术、人文精神、能源策略以及对生态环境的保护等方面。这些方面都与社会经济有着直接的必然关系,从而也促进了生态产业以及经济循环等方面的持续发展。所以,在当今的建筑设计中,它是具有综合性的一项设计工作。现代建筑的绿色节能设计要解决的主要问题就是建筑物与居住环境二者之间的关系。因此,在进行设计时,必须要以建筑设计作为主导思想,同时也应合理地协调好城市生态问题、景观生态问题、自然资源问题等,也应对结构、环境、材料、热能、生物等方面进行综合的分析研究,在研究的同时也开辟绿色节能设计的新领域。
(二)对于降低污染以及对环境的保护,作为施工企业应重视节能、节约用地、节水以及节约材料等方面的重要工作,同时在建筑行业当中这也是应特别注意的问题。因此,在建筑行业当中,降低污染、保护环境,从而更好地合理利用资源是绿色节能的关键因素;而减少浪费、降低污染才是对环境保护的有利措施。
(三)建筑设备设计应综合考虑
建筑设备之间的热量有时起到节能作用,但是有时候则是冷热抵消。如夏季照明设备所散发的能量将直接转化为房间热扰,消耗更多冷量。而冬天的照明设备所散发的热量将增加室内温度,减少供热量。所以,在满足合理的照度下,宜采用光通量高的节能灯,并能达到冬夏季节能要求的照明灯具。
二、有关节能设计的关键因素
(一)提高隔热与保温的主要性能
a.对于建筑物的围护结构首先要具备的就是保温效能。由于在建筑的外墙耗能当中它可以达到40%左右,因此必须要提高它的隔热与保温效能,这对提高节能减排效率具有重要的意义。由于在不同国家和与不同地区当中存在着一定的气候差异,所以对建筑的围护结构在传热效能方面也会存在不同的要求。如果在较为寒冷的区域,建筑的护结构应具有较小的传热系数,所以就要利用导热系数较小的隔热材料,进而改善建筑的热环境。同时,也应根据建筑结构的位置以及材料的不同,可以利用不同的保温技术,而在这其中最为有效且最简单的就是外墙的保温技术。外墙围护的保温不等于隔热,隔热的主要作用还是为减缓在外墙围护结构当中所吸收的热量向室内传递的速度。一般建筑如果可以达到自然通风,那么外墙隔热系统主要就是为了保温。因此,作为护结构必须要具有相当的时延,从而可以维持表面温度在较低的情况下,也能有效地降低室内的热量。例如,可以在建筑的防热表面利用平滑的浅色装饰材料,或者应用可以吸收太阳辐射率较小的材料。一般来说,屋面的能耗会占到墙体能耗相当的比例,所以,必须要重视墙体保温隔热的性能。
b.由于太阳能是一种洁净天然并且可再生的能源,所以在现代建筑设计当中有着广泛的应用。在高速的经济发展当中,电力、煤矿、石油等方面的供应已经随着需求量的增大变得日益紧张,这也推动了太阳能技术的发展,在一定程度上解决了目前能源紧张的问题。太阳能产品的制造技术已经越来越成熟,得到广大消费者的认可,所以太阳能技术应该具有很大的经济效益。然而,由于目前我国的太阳能产品是以零散的应用与安装为主,所以存在着很多的问题。为了可以更好地解决这些问题,就必须把太阳能技术归纳到建筑的绿色节能设计当中,更加积极地提高太阳能产品的应用率,从而在一定程度上解决我国能源紧张的问题,也将促进建筑节能设计的发展。
(二)利用自然通风
在一般的建筑当中,自然通风主要是通过气流传热,而空气流动主要通过建筑物的窗、门等开口位置所具有的空气压力差传热。出现空气压力差的因素主要体现在两方面,一方面就是风压的作用,另一方面就是热压的作用。热压一般是取决室内外的空气温差,也就是空气的容重差以及高度差。解决热压现象主要可以根据合理的空间布局、合理设计门窗等方法,同时,在建筑的设计当中必须要设置相当数量高窗与低窗结合,从而可以提高进出口的高差,当热空气有所上升时,则由高窗进行排出,而凉风则会进入室内,从而发挥出烟囱效应。但是,当设计中应用烟囱效应时,则必须要把天井设计在其中,或是在楼梯间以及走廊的屋顶设置一个排风的天窗等,从而也可以增加自然通风量。
(三)对室内的布局设计
a.由于对室内房间的合理布局总体上利于室内的自然通风与采光,但因在建筑面积、体形系数以及建筑节地等方面有所限制,所以,不是每个房间都具有良好的通风与采光条件。我国的建筑节能计算主要是通过建筑进行研究的,所以在不同的房间里所应用的性质以及应用的时间也有所不同,此外,对室内的舒适要求也会存在一定的差异。因此,在设计布局时,必须要确立先后的顺序,也就是先从起居室再到主卧室、次卧室以及工作室,最后才是厨房、卫生间。
b.由于门窗设计是建筑围护隔热、保温以及节能中最为薄弱的一个环节,所以增加建筑材料玻璃在热工方面的性能,其主要目的就是为了控制窗表面的温度,防止夏季过高而冬季又会较低的现象。对于门窗洞口的设置一方面要增加室内面积的合理布置从而提高利用率,另一方面也应考虑到穿堂风,防止出现口袋屋式的布局设计。
c.设置厨房与卫生间的排风口时,必须要全面考虑到主导风向以及对邻室的影响作用,从而防止出现油烟的污染以及发生强风的倒灌现象。
d.在进行设计时,必须要正对进风口和出风口的位置,防止出现通风的流线转折,从而提高房间的通风率。如果进风口与出风口具有较大的面积时,则会利于增加通风量。
三、结论
总之,建立建筑绿色节能体系必须以节能的方法以及技术而实现,这也可以作为建筑各个功能的系统以及节能的各种应用技术的综合指导。因此,在进行建筑的绿色设计时,必须要结合我国的建筑国情以及地区的具体实际情况,从而综合地应用节能技术的各种措施,选用合理的设计方案,全面规划,达到节能的效果。
参考文献
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Abstract: the building construction noise control is the energy consumption and the universal attention all over the world at present, and the world developed countries, we still have quite a big gap. This paper tries to jiangsu province as an example, talk about in hot summer and cold winter zone in the architectural design of building energy saving and building the comprehensive consideration of the noise techniques, take this of building energy and construction of noise control to practice the operation produce positive realistic meaning and practical value.
Keywords: building energy conservation construction noise control building green energy consumption
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
江苏属于夏热冬冷地区,不论从冬季保温还是夏季隔热方面,建筑能耗构成主要是通过围护结构(墙、屋顶、楼板、门和窗)的传热及空气渗透。关于围护结构的传热,与围护结构的传热系数(K[W/m2•K])紧密相关,而解决空气渗透在于增强建筑的密闭性,密闭主要是在门窗这一块,门窗要有很好的气密性。噪声控制方面,主要考虑建筑围护结构的隔声,为使所设计建筑达到允许的噪声标准,必须使围护结构具有足够的隔声性能,以防止来自外界的噪声干扰。同时,建筑的密闭性对建筑隔声也有明显的影响,墙体等围护结构上的孔洞(例如门窗缝隙等)会使其隔声性能明显下降。同时,建筑绿化可起改善局部热气候;调节空气湿度;降低城市噪声污染;防止灰尘侵袭等作用。因此,在建筑设计中采取某些综合考虑建筑节能与建筑噪声控制的技术手段具有可行性及现实意义。
一、综合考虑节能和隔声的围护结构
可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙,外门、窗等,下面谈谈在这些围护结构的构造和材料的选取上具体如何兼顾节能和隔声。
1、外墙。现阶段江苏地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主,分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大,隔声较好,240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB,完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势,这种材料虽导热系数较低,约0.2~0.3,可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙,200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB,这与其面密度有关(质量定律)。此时,若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求,须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。
2、门窗
(1)外窗
一是窗墙比:不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响(由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多,影响护结构的综合传热)。随着窗墙面积比的增大,外窗的传热系数要求更小,以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数KW/(m2.K)不同。同样,窗墙比对护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好,如果窗户的面积不大,隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多。
二是窗体材料:节能方面,湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金。但木、塑料非现代建筑所青睐,断热铝合金由于造价较高,使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料,同时采用复合层玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的节能效果。
隔声方面,铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下,两者隔声量基本接近,但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃,实际应用中,往往使用复合层玻璃来替代,在玻璃+空气层+玻璃的复合层中,单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空气层厚度约在10mm左右。经过对比,若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数,可以取得节能和隔声两方面的效果。
三是双层窗:双层窗对节能和隔声都有利,双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制,可供采用的间距一般为10cm左右。实验测量表明,双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后,其隔声量达36dB。隔声效果较好,而双层普通玻璃窗的节能效果可见表3,而从造价来说,双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。
(2)住宅外门及阳台门
江苏地区住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门(具有保温、隔声、防盗等功能)及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料,而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料,节能设计中应用较多的如:双层金属门板,中间填充15mm厚玻璃棉板,可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响,在防止空气渗透上也能起一定作用。
二、加强建筑绿化
1、节能方面,绿化可以调节温度,尤其是降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试,夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较,平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃,同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如:临街绿化,楼间绿化,楼旁绿化,建筑本体绿化等。
2、减噪方面,在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大树木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱噪声干扰的措施之一。一般来说,绿化对于低频噪声的隔声能力优于高频;混植林带的隔声能力优于纯植林带;而植物本身的吸声能力,一般以叶面粗糙、面积大、树冠浓密的为强。在建筑绿化布置方法上,临街绿化对减噪的作用较大。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带,其隔声量可达8~10 dB。在节能与减噪方面均能产生效果和作用。
三、抓好推动建筑节能的几个环节
(一)抓住建造环节
1、最大限度降低建筑基础能耗水平。根据《GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准》以及《民用建筑热工设计规范GB50176-93》的规定,对建筑围护结构的热工性能应进行详细的计算、比较和分析,合理确定建筑体形系数,选择优化的建筑围护结构,外墙、屋顶、门窗等的热工性能(包括平均传热系数、热惰性指标及气密性要求)必须满足国家最新颁布的节能标准。
2、按照《公共建筑节能设计标准》进行的建筑设计。在保证相同的室内环境参数条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。
(二)抓住运行环节
要通过科学管理和应用适用的先进技术,使运行处于最佳状态,切实降低建筑物在使用过程中的能源消耗;要严格执行建筑节能减排的法律制度和技术规范,建立建筑节能监管服务体系,实施建筑能耗统计、能源审计和公示等制度,落实建筑节能减排目标责任制,严肃查处违法行为。
(三)抓住可再生能源应用技术的开发和推广环节
通过科学开发和有效推广可再生能源的工艺技术和先进设备,尽量减少建筑对一次性能源的依赖。在水资源的使用中,在建筑设计中,应结合当地水资源状况和气候特点,制定相应的节水、污水处理回收利用、雨水收集和回用方案,努力提高水循环利用率和用水效率,减少污水排放量。
1、水量平衡。最大限度地有效利用水资源,减少建筑污水的排放量,实现建筑用水的良性循环。
2、制定节水率、回用率目标。根据《水工业工程设计手册一建筑和小区给水排水》规定的用水定额及参照相关设计规范中的规定,计算小区生活用水量、 污水排放量及雨水收集量,制定节水率和回用率目标.
3、节水措施。在物业管理中制定节水管理制度,在日常使用和管理中实行经济目标责任做到防止跑、冒、滴、漏,以降低资源的损耗。
4、污水回收利用系统。经济理地利用污水资源。对再生水行合理的规划,使再生水资源发挥最大效益。回用水作为绿化车、地下水补给等。
5、合理设计给排水系统。通过给排水管道的合理设计,用洗衣服、洗菜的水冲洗厕所。同时采用新型卫生设施,比如节水龙头、节水马桶、节水浴缸等。
雨水:收集雨水用以一定范围内补充用水,改善建筑屋顶和室外场地水收集系统,建立完善整套的集水、处理、储存等设施。雨水处理后回用。限制或禁止使用市政供水进行浇灌 。
(四)抓住既有建筑的节能改造环节
1、采暖、空调系统。在设计采暖、空调系统时,应进行详细准确的热负荷计算,确定系统各设备装机容量的大小:积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施,确保空调系统在最优化的状态下运行,节约能源,减少污染;结合当地实际条件,选择优化的采暖、空调系统方案利能源供应形式,比如,采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖,夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%一60%,比空气源中央空调系统节能30%一50%,运行费用节省30%一50%。
2、热水供应系统。应选用适宜的能源制备热水;整个系统应采取保温措施以减少输送系统的能耗损失;应采用先进的控制调节措施。优化整个系统的运行。
3、家庭炊事系统。家庭炊事系统的设计应严格按照国家相应的标准进行,在确保安全的基础上,进行最优化的设计。节约能源,减少对空气环境造成的污染。
4、照明系统。在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光;合理设计照明点;采用高效节能的照明设备;要设计相应的照明节能控制措施。比如:采用太阳能光伏电源、节能灯及T15型直灯管,根据具体情况考虑设置具有光控、时控或人体感应等功能的智能照明控制装置,采用SCB10型节能变压器等,可直接体现节约电能的效果。 转 贴于 中国论文下载中心 省略
(五)完善建筑节能减排的法律和政策的环节
认真贯彻落实《节约能源法》、 《可再生能源法》和《环境保护法》等法律,并抓紧制定《民用建筑节能条例》等配套法规,把建筑节能减排的制度保障工作作为首要任务认真抓好。同时,要与各有关部门配合,加强建筑节能减排重大政策的研究制定,建立反映资源稀缺程度和市场供求关系的资源价格形成机制,健全激励建筑节能减排的财税政策, 抑制浪费和不合理消费。
(六)完善建筑节能减排的技术标准环节
加快工程建设节能减排技术标准的制定和修订, 不断扩大标准的覆盖范围。直接涉及能源资源节约、生态环境保护、建筑技术进步的内容将作为强制性条文。充分发挥节能减排标准的技术保障和引导约束作用。
(七)大力推进技术创新环节
中图分类号:TU972文章标识码:A
国内某现代建筑办公大楼建设标准设定为甲级商务办公室智能化标准,为了满足这一建设标准,该栋大楼在建设时引进了先进的管理系统和管理技术,在传统办公楼的建设管理基础上建立了一个可实现全面管理的软硬件平台,并利用该平台实现了办公大楼信息资源的共享和网络信息集成,形成了一套完整的办公大楼智能化设计管理系统。办公大楼试运行时,通过对该系统的利用,办公大楼运行中各项资源、能源都得到了一定的节省,建筑电气设备的能耗也有了明显的降低,从根本上实现了办公大楼的建筑节能。结合某现代建筑办公大楼中智能化设计系统的应用实情,下面笔者对该系统的设计技术要点作详细探析。
一、现代建筑办公大楼实施智能化弱电设计的意义
从工程效益上来说,现代建筑办公大楼实施智能化弱电设计以后能够充分保障办公大楼的使用质量,能保证建成之后的办公大楼可以完全适应现代化办公的发展需求。并且,办公大楼进行智能化弱电设计以后,还能有效降低办公建筑的电气能耗,能在很大程度上提高我国现有能源、资源的利用率,全面实现建筑节能。所以由此来看,现代建筑办公大楼实施智能化弱电设计的根本意义在于:一方面可满足现代化办公建筑的发展需求,另一方面能顺应生态环保时势的发展,实现办公建筑节能。
二、现代建筑办公大楼智能化弱电设计要点分析
某现代建筑办公大楼在建设时采用了先进的、成熟的智能化弱电设计技术,并在此基础上建立了相应的智能化设计系统。在智能化设计系统的软硬件配置上,相关技术人员推荐采用了模块化、开放式结构,满足了设计系统自由灵活组网的需求;另外,该智能化系统在实际运行时还能充分实现各个子系统之间的相互联系,共享资源和各种数据信息,有效提高了突发事件的响应能力。下面对某现代建筑办公大楼智能化弱电设计系统中各个子系统的设计原理进行逐一分析。
1、综合布线系统的智能化设计
办公建筑中,综合布线系统能够是信息传输的主要通道,基本功能是为建筑各部分结构传输相应的通信网络信息。该系统的布线设计必须满足相应的通信网络布线要求,布线完成后可支持数据、声音、图像等信息资源的传输。
该系统主要包括四个子系统,即工作区子系统、水平区子系统、垂直主干字系统以及管理区设备间子系统。实际工作时,四个子系统各司其职,又能相互协调配合,共同完成一系列管理操作。在工作区子系统中,本次大楼设计采用了区域布线箱布线的设计方式,在大楼内每一个办公室里都预留了一个信息箱,信息箱里边包含了1根四芯单模光纤、4个语音点和4个数据点,可为办公室提供良好的工作服务;而在水平区子系统设计时,大楼在水平区上的综合布线采用了六类线布线方式,从楼层的弱电间拉出六类线直达每一个工作区的信息插座,并且保证所拉出的六类配线的长度不超过90米;在垂直主干子系统设计上,设计人员采用了1根3类50对的大对数电缆来作为大楼的语言主干,采用室内24芯单模光纤作了大楼的信息主干,充分实现了办公大楼通信数据的有效、快速传输。
2、计算机网络系统的智能化弱电设计
本工程设置办公网(含无线局域网)、设备网(含IPTV网)两套物理上隔离的计算机网络系统。考虑到办公网办公需求(每个办公室内部设置4个语音和4个数据点,其中1个数据点为数字电视用),在每层的弱电间内根据数据点的多少设置24/48换机1台,采用千兆接口,万兆上联,无线AP系统覆盖所有楼层,无线AP采用专用的POE供电装置实现,采用集中控制器的方式实现。
3、卫星及有线电视接入系统
卫星及有线电视接入系统按照860MHZ带宽数字有线电视系统传输要求设计,系统选用的设备与部件具有双向性,其视频输入与输出的阻抗以及电缆的特性阻抗均为75欧姆,楼内电视信号传输采用SYWV-75-9、SYWV-75-5同轴电缆。
4、视频监控系统
视频监控系统采用的是半数字式监控系统,在弱电间按楼层区域设置数字编码服务器,视频前端探头到数字编码服务器(本次考虑可内带硬盘式,预留10%~15%的余量,以备后期系统增加和调整)视频线采用SYV-75-5型同轴电缆,数字编码服务器通过网络系统将监控探头采集的数据全部传输到系统后端;电梯轿厢内摄像机视频线采用定制双层屏蔽同轴电缆以防止在电梯井道内线缆被擦伤,应加工在电梯轿厢的随行电缆中;水平电源线采用RVV(2*1.0)型电缆;一体化快球彩色摄像机控制线采用RVVP(4*1.0)型电缆。摄像机电源线由消控监控机房内UPS引出单独布管至楼层弱电间楼层配电箱,采用集中供电,在分线箱变压后给摄机供电。UPS供电容量为1小时后备。
5、综合信息集成系统
综合信息集成管理系统(BMS)是建筑物的各个子系统BAS、SAS、FAS等的总集成。系统集成管理系统(BMS)通过统一操作平台,全局化的集中控制与协调相关的子系统,使各个子系统之间的数据进行交互,信息能够互连、互通、互用,为管理者提供一种高效、集中、优化的管理手段。
6、物业管理系统
综合信息集成管理系统(BMS)作为建筑物机电设备运行信息的交汇与处理中心,对汇集的各类信息进行分析、归类、处理和判断,采用最优化的控制手段,对各类设备进行分布式监控和管理,使各子系统和设备始终处于有条不紊、协调一致的高效、被控状态下运行,在为建筑提供安全保证和舒适宜人的生活与工作环境的前提下,最大限度地节省能耗和日常运行维护管理费用,给业主一个较高的回报率。
三、结束语
随着我国建筑事业的不断进步和发展,智能化建筑以及智能化办公大楼建设数量已经越来越多,在设计实施过程中涉及到的各方面问题要引起建设单位的高度重视,尤其是在弱电节能设计上。本篇文章通过对某栋现代建筑办公大楼智能化弱电设计技术的分析,得出了现代办公大楼实施智能化弱电设计的优势,同时强调基于智能化设计系统下的物业、消防、监控等管理工作效益会更好,为办公大楼中业主的所提供的服务也更加优质。
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中图分类号:TE08文献标识码: A
1.引言
为深入的贯彻与落实科学发展观,应对全球气候变化、资源能源短缺,人类正在遵循碳循环的概念,以低碳节能为主要目标,大力发展循环经济、建设低碳生态环境,将绿色建筑推广普及。为建设资源节约型、环境友好型社会做出应有的义务从而提高生态文明水平,改善人民生活质量。随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加,节能建筑成为建筑发展的必然趋势,因而绿色建筑也应运而生。
2.世博会中绿色建筑的设计及应用。
全球气候变暖,资源和生态破坏是21世纪面临的最大挑战。2010年我国上海世博会就是以“城市,让生活更美好”为主题,是全世界共同探讨城市建设和节能减排技术的平台,更是绿色建筑设计的具体体现。在世博会内,各馆各具特色,并且在绿色建筑理念上都被广泛使用,绿色建筑的技术也被大力推广。
2.1优化建筑结构,实施节能减排。
在中国馆中,底部的四根支撑立柱支撑着上部逐渐扩张的结构。立柱形成的巨大空间,营造了东西南北通透的场所。上部的延伸结构在地面形成了阴影,对阳光照射进行了屏蔽,这对建筑的降温起到了积极作用。在立柱空间内,阳光位置高时,无法照射到内部,不会造成建筑物温度升高,可减少制冷设备的运行;在太阳位置低斜时,通过阳光对底部的照射,可提升内部温度,减少供暖设备的运行。通过造型的自身结构,实现了自遮阳,很好的利用了自然环境进行通风,这对馆内、馆体温度控制都起到了重要作用,同时也降低了空气条件系统的能源消耗。
2.2合理利用生态气候,达到节能环保。
世博会中的意大利馆是由20个不规则、可自由组装的功能模块组合而成,建筑结构可自由组合、灵活多变。在馆中,环保、可持续被重点关注,通过采取生态气候,来达到节能环保的目的。在夏天,利用自然的空气气流和水流进行降温,热风通过自动调节系统进行排除,实现对建筑内部温度降低的作用;在冬天则是利用太阳能辐射,通过对太阳能的控制,将热能集中到带有光电集成模块的透明玻璃上,充分节约电能,既能提升建筑物内温度,又能存储一定的电能,实现零排放。在馆中,还使用了另一种多样化材料—透明混凝土,加入这种玻璃质地的混凝土材料可以形成不同透明度的渐变,还能随时感知建筑内外部的温度、湿度等。馆内的“刀锋”设计,除了具有光影效果外,还可向展馆内输送自然风。
在日本馆中,采用了环境控制技术,使得光、水、空气等自然资源被最大限度的利用起来。在外部世博会标致上,采用了双层外膜配合内部太阳能电池,实现了高效导光、发电,展馆内将循环式呼吸孔道等最新技术。
2.3环保建筑材料的再利用和可回收
在中国馆的周围,使用了一种名叫塑木的新型材料,该材料具有10年的使用周期,在使用周期结束后可进行回收再利用。塑木不仅仅具有木质材料的纹理,同时具有成本低,产出量高,使用后不需要使用油漆进行涂刷等优点。在中国馆广场的周围,使用了由沙漠中的风积沙通过免烧结成型工艺处理而形成透水砂岩系列产品,该材料耐磨性好、透水速度快、强度高,同时能循环使用。通过新型节能建筑材料使用,提高材料在回收处理能力,可以有效避免对环境造成污染。
在芬兰馆中的“冰壶”中,也广泛使用了环保材料,在外墙装饰中选择纸塑符合材料,新型轻质墙面以及独特的窗户结构,都减少了日照引起的热强度,配合屋顶种植的植物,进行热量负荷的均衡。
2.4加强资源循环利用,减少能源消耗。
中国馆在地区馆地下室中,设置有一处雨水处理站,在雨水处理站内部采用了1000吨的雨水调节池和雨水处理设备。通过雨水处理系统,将馆区周围的雨水进行收集至雨水调节池,在经过雨水处理设备的处理后,排放至清水池。清水池中经处理过的水主要用来进行绿化浇水、景观灌溉、空调补给水、车库冲洗以及卫生间冲水使用。通过采用雨水的收集、处理、使用,达到资源循环、再利用的目的,实现节能环保的功能。
在加拿大馆中,也体现了可回收利用技术,在其展馆外部的墙体上覆盖一种特殊的温室绿叶植物;雨水使用排水系统进行回收再利用,通过这些技术的应用,很好的进行了空气流通和资源持续发展和再利用。
在世博会的多个场馆中,都使用了地源热泵技术,利用地源热泵通过输入少量的电能,实现能量从低温源向高热源的转换,是利用地下浅层地热资源提供制冷或供热的节能空气调节系统。
3.绿色建筑的设计理念
3.1合理选择建筑材料,节约资源
在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,以最大限度的节约水资源、土地资源、材料等,必须要合理的统筹资源的使用和处置,充分的利用自然资源,尽量减少合成材料的使用,力求使资源可再生利用。
3.2合理利用自然资源,节约能源
在绿色建筑的设计中,应充分的考虑使用自然界给与的能源,譬如太阳能、风能、地热等,充分的利用太阳能采用节能的建筑结构,并且减少采暖空调的使用。利用风能的作用(也可用于风能发电)根据自然风的原理设置其系统,并且要考虑到建筑的整体布局及平面形式,这就必须要采用适宜的气候,使风能能够有效的利用到绿色建筑中。通过地热技术的使用,替代传统的空调系统,减少建筑物的污染物排放。
3.3回归自然
人类源于自然,而社会经济的发展导致自然界遭到破坏,人类肆无忌惮的砍伐树木、污染水资源等,使人均占有量本来就稀少的资源更是稀疏,加速资源匮乏,并造成极大的浪费。绿色建筑的推广与实施,主要强调此建筑本身要对环境没有危害,并且在不破坏环境的基本生态平衡下建造的一种节能、节地、节水的建筑。以人、建筑和生态环境协调发展为目标,尽可能的控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
4.结束语
随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加,节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑更是未来建筑的主要形式。绿色建筑坚持的理念是节约资源、能源并且回归于自然,这就要求绿色建筑在设计的时候就要考虑到人、能源与大自然的均衡和协调,合理优化建筑物结构,选择合适的建筑材料,充分利用自然条件,加强资源的再利用,同时要延长建筑物的使用寿命。
参考文献:
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【摘 要】我国地域辽阔,历史文化悠久,创造了五千年的文明,建筑史上也涌现出许多典范之作。随着社会的进步与发展,人们对地域文化越来越重视。国外新建筑理论不断涌入的同时,国内建筑师也与时俱进,创作了大量有特色的建筑作品,其中不乏具有典型地域文化特征的优秀作品。但在地域特征的应用上,不能松懈,还应该进一步发掘。下面以山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区)为例, 对建筑设计中的地域特征应用进行阐述。
关键词 地域特征; 基层组织阵地; 喀什; 高台民居; 喀什平原气候区; 帕米尔高原气候区
【中图分类号】TU201
【文献标识码】A
On the architectural design of the geographical features applications
Liu Yuan-yi
(Zibo City Planning and Design Institute Zibo Shandong 255000)
【Abstract】China’s vast territory, history and culture, created a five thousand years of civilization, the history of architecture also emerged as a model for many. With the progress and development of society, people are more and more emphasis on regional culture. Foreign influx of new architectural theory at the same time, domestic architects times, created a lot of distinctive architectural works, many of them with the typical geographical and cultural characteristics of good works. But on the geographical features of the application, can not relax, but also should be further explored. The following positions grassroots organizations Shandong Yuanjiang engineering design (Kashi), for example, for the architectural design of the geographical features of the application to elaborate.
【Key words】Geographical features;Grassroots organization positions;Kashi;High-houses;Kashi plain climate zone;Pamirs climate zone
1. 概述
近年来,随着国外新建筑设计思潮的不断涌入,我国建筑师也不断学习进步,创作出许多优秀作品。但在地域特征的应用上,还有很大的成长空间。山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区),充分考虑了喀什地区的地域特征——包括当地文化特征和当地气候特征,使得建筑与文化、自然环境进行对话。这种设计方式,比较好的融合了地域元素、展现了现代建筑特征。
2. 喀什平原气候区基层组织阵地
(1)“不到高台民居,不算到喀什噶尔”,喀什的高台民居——“阔孜其亚贝希”之巷给了我们很多的启示。平日,在小巷中,孩子们愉快的笑声,轻快的脚步声,以及老人们悠闲的独坐抑或是几个人围坐起来的攀谈,都令人感到小巷的活力。
(2)喀什平原气候区村级基层组织阵地(图1、图2)的设计,充分借鉴“阔孜其亚贝希”之巷的空间形式,利用现代手法进行表达,注重塑造人群公共活动空间,有利于当地居民的生活交流和情感沟通,营造一种和谐的生活氛围,提升整个区域的人文氛围。
(3)功能布局方面,就近葡萄架之下设置小型超时入口,向群众供应日常商品,提供便民服务;村级基层组织阵地的一层综合布置民兵值班室、卫生室、计生室、共青妇办公室,图书室、电教室、多功能室(集活动、会议、电教、培训等功能于一体),实行一室多用。
(4)村级基层阵地的室外环境充分借鉴民居的庭院元素,对葡萄架利用现代手法进行表达,注重与建筑本身的衔接,体现设计的整体性。同时,葡萄架与地面的衔接处设置种植斜坡,视觉效果犹如地面绿色植物通过葡萄架与建筑成为了一个和谐的整体。同时在葡萄架之下,塑造公共活动空间,让居民能够体验到舒适并具有亲和力的室外环境,并能体现出基层组织阵地的吸引力。
(5)细部设计方面,提炼当地民居的一些设计元素——圆弧和十字纹,并重组这些元素以进行现代手法表达,室外的片墙引入十字纹进行现代表达,葡萄架借鉴当地圆弧形态进行现代表达.室内大厅的设计也受到“阔孜其亚贝希”之巷的启示进行空间塑造,同时引入了同样的细部元素,着力塑造空间环境。在体现传统性的同时,也体现了日新月异的时代性。
(6)技术方面,充分结合当地的气候特征,利用太阳能技术,提供热水和部分电力能源。设置雨水收集装置以提供部分用水进行植物浇灌和冲洗之用。在玻璃的选用上,优先选用双层low-e玻璃,窗户处设置外百叶遮阳,部分墙体采用特隆布墙体。在室外环境的设计上,考虑到攀爬植物的生态效应,在夏日适当时间将室外荫凉处的空气引导入室内,有效利用自然通风以节能。
3. 帕米尔高原气候区基层组织阵地
(1)帕米尔高原气候区主要是在塔什库尔干塔吉克自治县。年平均气温在5℃以下,冬季漫长寒冷,夏季温和。降水较少,主要集中在春夏两季。大风日数多,光照充足,辐射强,天气晴朗。针对这种气候环境,帕米尔高原气候区社区基层组织阵地(图3、图4)的设计充分利用技术手段,以创造舒适的社区办公环境,同时在材料方面,借鉴当地的建筑材料,与当地建筑保持和谐统一。
(2)功能布局方面,一层设置司法警务室,残联,卫生室,社保站、医保站、低保站、计生站、流动人口管理站、环境卫生站,在一站式服务大厅提供集中服务;二层设置综治办,党员管理办公室,图书阅览室,工会,会议、活动、培训、电教等用房。
(3)帕米尔高原气候区阳光充足,可以充分利用太阳能提供热水,并利用光电板提供部分电力能源用于辅助照明;该气候区大风日数多,设置风力发电设施,提供部分电力能源,大风容易扬沙,设置攀爬植物架,有效防风沙,同时在窗户外面设置挡沙板;该气候区冬季漫长寒冷,气温较低,可有效利用被动太阳能,加大南向窗口的开口面积,让更多的阳能进入室内,并利用特隆布墙进行采暖;该气候区降水较少,主要集中在春夏两季,可设置有效地雨水收集装置,对雨水进行存储并综合利用。并利用其他有效保温措施,以保持室内温度,保证室内的舒适办公环境.通过各项技术的使用,使建筑的形式追随当地气候。
4. 结语
发掘地域建筑文化内涵,展示地域建筑文化精髓,是建筑师不可推卸的社会责任。在建筑设计中,可以适当引入具有地域特征的元素,以反映地域文化,使得地域元素与现代元素和谐统一。这种设计方式能够不仅比较好的融合地域元素、展现现代建筑特征,同时也能够唤起人们对当地文化的认同感。
参考文献
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时代在发展,社会在进步,在这个进程中,很多东西应运而生。当今社会随处都体现着优胜劣汰的自然规律, 顺应趋势的事物才能得以长久的发展。智能建筑就是这个发展的产物之一,使建筑在很多方面都比较便捷,给使用者提供一个非常舒适的环境。与此同时,一个更加值得我们考虑的事情需要列入日程,那就是我们所提倡的可持续发展。我们所能使用的资源很多都是不可再生的,因而我们就必须考虑节能,在生活的方方面面,智能建筑也不例外。考虑到智能建筑的性质,其实,智能建筑本身就是一种节能构造。
一、智能建筑的简介
智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各个环节造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证工作正常有序的进行,从而提高建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。
对于智能建筑而言,它是通过对建筑物的4个基本要素,即结构、系统、服务和管理,以及它们之间内在联系的结合设计,以最优化的配合, 提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的拥有者,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报,这也是智能建筑设计的目的所在。
二、建筑节能的几个措施
我国的建筑能耗量约占全世界总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展, 需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。中国对于全球气候变暖承担负着重大的责任、义务,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为问题的关键所在。我国节能工作与发达国家相比起步较晚, 而能源浪费现象又十分严重,如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5 倍;外窗为1~2 倍;门窗透气性为2~5 倍;屋顶为2~5倍;总耗能是2.5~3.5 倍。由此可见,采取节能措施迫切所在,不然将来将会耗费更多的人力、物力、财力来补这个缺漏。
目前常采用又较为有效地措施有墙体节能、门窗节能、屋面节能、利用太阳能、和夜间通风等。
2.1、建筑墙体节能
墙体一般作为建筑外围护结构的主体, 以及内部隔断,其所用材料的保温性能直接影响建筑整体的保温和耗热量。目前,我国用于墙体材料有砖砌体、石砌体、砌块砌体,实心砖砌体保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995 标准规定,在建筑物形体系数(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)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值,因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术,现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。
2.2、门窗节能
外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占建筑总能耗的比例较大,其中主要包括传热损失、冷风渗透。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,尽可能提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗自身的散热量。门窗节能措施主要有:
(1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗洞面积与住宅立面面积的比值,《民用建筑节能设计标准》对建筑不同朝向的窗墙比做了严格的规定,各朝向都不尽相同,且一般情况下北向的窗墙比要比南向的小一半。
(2)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次, 这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透和室内热能的外流,减少外墙、外窗的热耗损。目前已经使用的方法有很多,在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,楼梯间计成封闭式的, 对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(3)改善住宅门窗的保温性能。门窗保温性能的改善有很多方法,主要有户门与阳台门应在满足防火、防盗要求的情况下,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,并可设置双玻璃或三玻璃,增强其自身保温性能等。
(4)提高住宅外门窗的气密性,减少冷空气渗透。可以设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料等,且门窗在这方面的措施是很相近的。
2.3、屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能的同时,还必须加强屋面的保温隔热。屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。 现在,高效保温材料已经应用于屋面,一些建筑的屋面保温, 采用新技术新材料代替原有方法就克服了原来的很多缺点,施工简便而且价格低廉。
2.4、利用太阳能
太阳辐射能量到达地球的相当于目前全球电力消耗量的1500倍,而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占理论资源量的很小一部分。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源,也是建筑上很具有利用潜力的能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,太阳能采暖、太阳能供热、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,如果将太阳能源充分加以利用,不仅会节省大量常规能源, 而且在某些区域还有可能完全利用太阳能采暖。目前,已经在研究的还有太阳能屋面等,待到这项技术可以大范围使用的时候,我们将会节省更多的能源,而在利用这些我们以前所不能利用的能源的同时,也是一种节能举措。
2.5、对建筑进行夜间通风
夜间通风方法的方法主要适用于夏季,其原理是在夜间引入室外的冷空气, 通过冷空气与建筑维护结构的蓄热材料接触换热,冷却建筑材料,达到蓄冷目的。在夏季,气温炎热,为了获得舒适的室内环境,则需要空调等降温。而此时,因为夜间的室外温度比室内低得多,所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。针对夜间通风的原理来说,只要室外的温度低于室内的温度,就可以将它作为一种冷源加以利用。
总之,在讲求节约社会的今天,节能要从每一个方面做起,对于建筑这个耗能大头,更应该做好榜样,从材料、结构,技术等方面的一点一滴做好节能。