高层建筑节能设计研究论文
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篇1:高层建筑节能设计研究论文
【摘要】:文中叙述了高层建筑节能与气候、地理条件的关系。同时分析了建筑位置、朝向与接受太阳辐射热能的关系及高层围护结构墙体的保温、隔热存在的问题及今后发展方向。
【关键词】:高层建筑;围护结构;节能;
复合墙体节能是我国的国策,建筑节能是节能中的重中之重,应该列为我国建设工作中的重要位置。建筑能论文耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。中国建筑年消耗3·3亿吨标准煤,占能源消耗总量的24%,到已达到3·76亿吨,占总量消耗的27·6%,年增长比例千分之五;随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还会继续增长。据有关数据显示,我国当前的房屋建设规模堪称世界第一。目前全国房屋数量有400亿m2左右,房屋建筑规模看来已超过所有发达国家,仅去年一年房屋竣工面积是19·7亿m2,这几年差不多都是接近这个数字。而据预测,到,我国房屋总建筑面积将达到519亿m2,其中城市171亿m2。然而,截至到去年,我国节能建筑的总面积还只有2·3亿m2,在每年近20亿m2的竣工面积当中,只有五六千万平方米是节能建筑,只占3%左右,也就是说有97%属于高耗能建筑。我国的高层建筑有近七十年的历史,然而城市中任何建筑都是城市设计、规划的一部分,城市设计是一项十分复杂的工作,我国在这方面的经验不多,而且管理机制尚不健全,往往受一些因素的影响,工作不甚周密和协调,甚至失去控制,有许多的问题等待我们去解决,有待于探索和改进,所以说,今天的高层建筑设计仍处在一个不太成熟的阶段。
高层建筑体形庞大,如容积率过高,相邻建筑互相遮挡、不通透,形成大面积阴影区,城市人居环境质量下降,市中心人口膨胀、交通拥挤。除此之外,近些年在某些城市建高层建筑已成风气,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大。
建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里,30%的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃,中间再充上惰性气体,就可在一定程度上阻断热量散发。35%热量从墙体散发,如采用隔热材料,增加保温层,节能效果就很明显。智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度,其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。实际上,智能化建筑不一定就是豪华的,但它必须是低能耗的。美国有些智能化建筑造价比普通建筑还低15%,因为它们追求合理的结构,讲究实用功能和外观的简洁,利用了可回收材料,而不追求豪华装饰。还可以充分利用地热泵技术,如冰岛等国家,建筑房子时先在地上打两个洞,通过电泵将地下水循环起来,为整座房子供热。惟一耗能的就是电泵。而在丹麦等国,由于地处海边,太阳能和风能的利用条件得天独厚,使用热泵技术时结合风能与太阳能,用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。所以建筑节能不仅是建筑本身的节能,且由城市的综合环境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向;外围护结构保温、隔热的性能;门窗质量等许多综合性因素构成,因此,高层建筑的节能首先应为设计者重视。
1优化建筑位置及朝向设计高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量。据有关资料分析,地球每年接收的.能量有60亿亿千瓦,这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光不仅对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要意义。城市规划应注重应用日照原理,合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能,因此,建筑的方位与节能有着直接关系。如,在北纬40°~45°度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
2优化围护结构墙体设计(1)外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,围护结构属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,采用轻质高效保温材料,目前在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些。
(2)高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PG板),岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年,多则上百年,材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体,笔者认为存在以下不足之处:1)抗震能力差,易松散,与结构构件结合不好,整体性能差。2)不能承受外部装修贴、挂荷载,如:贴石材,安装装饰构件等。3)不能承受有振动的凿、刨的装修,如:剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥。4)墙表面易出现裂纹。除此之外,复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入,墙体内容易造成冷桥,是保温、隔热的薄弱环节。据测定,高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%~13%,因此应引起设计者重视,采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。(3)国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,欧、美各国取得不少先进经验。如:美国研制的TB型保温隔热复合砌块;波兰的咬合式保温砌块,两块组合成320厚墙体,在空心砌块内填入高效保温材料,墙体传热系数K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬兰研制的一种空心砌块,空隙之间填入聚胺脂保温材料,300厚,传热系数K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好,又具有一定强度,避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。
3影响建筑节能的其他因素(1)高层建筑外围护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,国外的一些高层建筑造成圆塔形,比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆型或椭圆形,我们知道,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。(2)高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一。在冬季,风力对建筑的热损失很大,增大冷空气的渗透量,使室内热损失加大。由于建筑某些部位处理不当,墙体内部易产生冷凝水。因此,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。3·6恢复补偿功能将试件放入水中养护14天测其膨胀率,然后放空气中任其干燥28天。失水后的试件产生微量干缩,重新放入水中后试件恢复失去的膨胀和自应力值,经试验,第一天恢复20%~30%;第3天恢复40%~50%,14天基本全部恢复。3·7微小裂缝自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墙板由于某种原因出现微小裂缝,膨胀纤维防水剂中部分成分的AI3+和SO42—在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成针柱状钙矾石晶体。当重新接触水后继续增长,经过一段时间会发生物理和化学的结合,晶体大量填充缝隙,使裂缝愈合。
4微膨胀聚丙烯纤维混凝土的施工4·1材料①水泥:天瑞P·O42·5级。②外加剂:“神翔”缓凝高效减水剂,减水率15%,缓凝时间约6h。③膨胀纤维:凯吉凯祥KJ—LZB膨胀纤维。④细集料:鲁山产中粗河砂,细度模数2·6。⑤粗集料:郏县产碎石5~25mm,连续级配。⑥掺合料:姚孟电厂F类Ⅱ级粉煤灰,细度模数15·1,需水量比102kg/m3,烧失量1·43,含水量0·20。4·2配合比强度等级水泥水砂碎石掺合料减水剂膨胀纤维C303561807501050408·718·8C4041018068010604010·321·54·3施工注意事项(1)加强混凝土养护。不能因为掺了膨胀纤维而放松对混凝土的养护,膨胀纤维防水剂在混凝土早期养护过程中必须有充足的水分,才可以发挥作用,如早期养护保湿不当,过早曝露于干燥空气中,则其膨胀作用会停止,主体施工阶段,在楼面混凝土浇注约4h后,开始二次抹面、拉毛,随即覆盖塑料膜,终凝后覆盖毡布,浇水养护,柱子养护采用包裹塑料布,喷水养护,为了充分发挥膨胀纤维防水剂的补偿收缩作用,潮湿环境下的养护时间不少于14d。(2)适当延长混凝土搅拌时间,膨胀纤维混凝土与普通混凝土的施工工艺相差不大,但由于加入了聚丙烯纤维,为保证它们在混凝土中的均匀分散,搅拌时间比普通混凝土适当延长90s,但不宜搅拌时间过长,否则会损坏纤维。(3)重视振捣。加入膨胀纤维,并不改变混凝土的施工工艺,混凝土一定要振捣密实,不能过振或漏振,杜绝出现蜂窝、麻面。(4)加强抹面。当混凝土初凝后,终凝前进行二次抹压收光,使混凝土的面层再次达到密实,同底部结合牢固,整个抹压时间控制在混凝土终凝前完成。
5结语膨胀纤维混凝土在平顶山市行政服务综合楼工程中进行了全面施工应用,现浇板没有出现有害裂缝,混凝土浇注质量优良。在混凝土中掺入膨胀纤维,配制成膨胀聚丙烯纤维混凝土,不仅能显著提高混凝土的抗裂、抗渗性能,还能增加混凝土的抗冲击、抗弯曲、耐磨、延性、韧性、抗疲劳等性能,膨胀纤维混凝土不仅用于土建工程,还可用于市政工程的水厂、污水处理厂、道路桥梁等,应用前景非常广阔。
篇2:高层建筑节能采暖研究论文
高层建筑节能采暖研究论文
摘要:作为当前我国实现高层建筑节能的重要途径之一,目前采暖系统设计的方案优化也逐渐引起业内人士的普遍重视,文章分别从采暖体系分区设计、动态化平衡调节技术、直接采暖技术普及与应用以及自动化控制系统与补水泵变频调速定压等技术领域对设计流程进行了分析。
关键词:高层建筑节能;采暖系统;设计
尽管随着我国现代化建设水平的不断提升,当前城市化取得了阶段性进展。但是随着城市高层建筑的不断增加,高层建筑的节能设计问题也逐渐浮出了水平。当前我国大多数高层建筑缺乏有效的节能设计,具有能耗较高的问题,其中采暖设计更是节能设计的重难点之一。根据国家相关数据显示,我国北方超过50%的能源消耗都来自于建筑物的取暖,可见其发展形势不容乐观。结合实际工作经验,现就高层建筑节能采暖系统的设计方案简要阐述如下。
一、采暖体系分区设计
在设计之前,首先应该明确高层建筑对于采暖设计的基本要求。高层建筑一般是指总层高在40层以上的建筑物,这部分建筑物在采暖设计中会面临水压失衡、保温效果不强以及能源消耗严重等问题。[1]为了进一步保证采暖系统的稳定运行,在设计过程中进一步实现节约资源以及降低整体能源消耗的任务,就必须重视采暖系统的科学分区。采暖体系的分区设计需要遵循一定的设计原则,其不但要求设计人员要充分了解高层建筑的用途与用户的实际需求,同时还要综合考虑管道材料、设备采暖过程中所承受的压力,然后结合上述内容开展系统运行区域内部的垂直划分工作。垂直划分工作需要具有针对性,对于采暖集中区域进行密集供暖,而其他区域则根据需要进行细节调整,从而提升系统运行的安全性与稳定性,为实现建筑节能奠定基础。
二、动态化平衡调节技术
根据高层建筑的采暖特点来看,在实际采暖过程中地热能中所储备的地热水质往往得不到充分的保障,所以在设计过程中要严格避免地热水对管道造成的影响与腐蚀作用。为了实现这个目标,在采暖系统设计时可以通过地热间接供暖的形式来实现换热器分区设置,从而有效确保室内供热网络的相对独立,以确保安全和稳定。另外,在设计过程中可以通过避免远端压降下降超出预期来控制近端的压降,从而让整个采暖体系实现平衡控制。[2]随着动态平衡调节技术的不断发展,当前该技术要想实现全面应用,应该重视以下几个方面的内容:其一,在采暖体系的回路发生改变时,应该通过保持自身关键位置在压降差当中不会随着变化而变化,从而保持系统的动态阀门位置相对稳定,这样一来不但可以降低采暖水的流转风险,对于系统的流量也不会产生较大影响。其二,在外界采暖环境出现明显变化时,系统内部的回路会出现一定的改变,这个时候通过动态平衡的调整实现关键位置的压差相对稳定,从而更好的控制其他支路的并联流量稳定,最终实现整个体系的流量稳定。
三、直接采暖技术的普及
直接采暖技术能够有效解决高层高位置回水以及低位回水等情况所带来的压力问题,而这部分问题正是高层建设节能采暖设计中经常会遇到的问题。尽管直接采暖技术设计能够优化节能性能,但是依然会面临一些其他的问题。比如在实行高位置区域的采暖系统加压时,加压泵往往只能够为高区域的部分提供一定的流量以及压力,而这个压力如果控制不好,就会导致流量失控,影响到其下部的流量与压力。另外,在高位置区域通过系统运行可以有效维持动态平衡,但是一旦系统停止运行,就会出现高位置压力向低位置传递的风险,而这种风险在整个采暖过程中都会持续存在。最后,积极使用高低层的直接采暖手段能够有效控制高区域位置的加压稳定性,其对于将水送入到用户的供暖系统中具有一定的优势,通过将流量控制在高区域内实现流量的区域性控制可以将数值保持在一个较为合理的范围当中,从而有效去除系统启动过程中所带来的压力,进而保证整个区域管道的运行安全性。
四、完善自动控制系统
自动控制系统作为实现高层建筑节能的重要组成部分,其在针对建筑的采暖热负荷变化过程中具有较强的针对性。在冬季,特别是在北方地区的冬季环境下,室内外温差较大,再加上气温变化较大,在供暖时热负荷往往会随着室外的气候发生改变,而这种改变会成为节能控制的不稳定因素。这个时候通过气候补偿器进行智能布控,可以有效根据室内外的温度差距进行调整与变化,同时可以根据用户对于不同时段的采暖需求进行室内温度的调节,以获得更加科学、合理的供水温度曲线。在这个过程中,室内温度传感器是信息采集工具,而温度调节其是实现供水温度进行室温补偿的反馈处理系统。在进行自动化控制系统的设计与优化时,务必遵守功能性、运行安全性与稳定性等多个方面的基本原则,同时还应该兼顾操作便利以及维护维修方便等要求。
五、通过变频调速定压方式实现节能
变频调速定压系统是指在保证持续保持系统内部不汽化不倒空的稳定装置,其通过补水泵的变频调节来降低补水泵频繁启动所带来的诸多弊端。由于电机的定子与转速差较大,所以在进行电机启动时往往会出现较大的额定电流,其启动功率更是比额定功率高出至少三十个百分点。因为补水泵在启动过程中具有较大的`启动电流,所以也会在客观上增加能耗。由此可见,通过变频调速定压的方式进行水流调节,可以有效避免频发启动所带来的影响,同时可以依靠补水泵的变速调节阀实现精准调节。根据压力的给定值以及压力传感器监测到的被调压力值进行信号的反馈以及压力上的比较,从而更好的进行细节上的微调。最后,在变频器将频率输出后,再转由补水泵进行补水,从而转变补水泵的转速。在系统的压力值低于额定值时,会通过补水泵进行补水操作,而超过设定的压力上限值时则会通过电磁阀自动启动的方式将水补至水箱中,从而实现全局精准控制,保障采暖工作不受影响的前提下为建筑的节能减排做出贡献。
六、结束语
综上所述,随着国家对于能源节约型社会建设要求的不断加强,当前高层建筑节能采暖设计已经逐渐成为趋势与建筑设计行业发展的必要条件。本文立足于高层建筑的采暖设计现状,分别从多个技术设计角度分析了采暖系统设计优化对于高层建筑节能的影响以及其在行业中的应用,也希望能够为行业的发展提供一定的参考价值。
参考文献:
[1]宁志海.西安地区住宅建筑节能75%设计标准的技术可行性研究[D].西安建筑科技大学,.
[2]余珍.高层办公建筑绿色建筑技术研究[D].安徽建筑大学,.
篇3:屋面建筑节能设计研究论文
屋面建筑节能设计研究论文
一、降低建筑热量损耗节能设计对策
(一)植被生态化屋面节能设计
城镇化不断发展导致了城市环境问题日益恶化,尤其是城市热岛效应,针对裸露的屋面进行植被绿化,可以有效提高城市绿地覆盖率,改善城市气候,同样也适用于建筑节能设计范畴。植被的首要作用便是遮阳降温,寻常的遮阳构件只是通过反射的方式防止室内得热,而植被可以进一步减少夏季外层空气与建筑内部的热交换,同时利用光合作用吸收太阳辐射,从而降低周围环境温度,提升室内空调的节能效果;植被的蒸腾作用可以将屋顶存留的雨水散发到空气,降低周边环境的干燥程度,植被可以吸收CO2和部分有毒气体,净化空气指数,同时还有一定的降噪效果;秋冬季节植被枯萎,屋顶土壤层干燥,保温效果明显,而常绿植被有阻热功能,防止建筑内部热量不外散。但是,屋面绿化相较于地面绿化有着更高的技术要求,屋顶荷重决定了土壤层厚度,所以适宜选择轻质材料,而植物容器也可以用木竹或者塑料来代替。而植被以浅根系的植物为宜,同时要求耐热抗风耐贫瘠。
(二)科学蓄水层屋顶节能设计
植被生态化屋面需要一定的经济支出,而蓄水层屋顶节能设计会更加实惠。水作为液体中比热容最大的物质,有着热稳定性的特点,同时隔热散热效果明显。屋顶蓄水层设计可以消耗太阳的辐射热量从而直接降低屋面温度间接影响建筑周边温度,减少夏季室内降温的电量支出。防水建筑屋面蓄水不仅隔热降温同时又可以改善屋面混凝土使用条件,比如避免暴热骤冷引发的急剧伸缩,混凝土浸水有利于强度增加等。蓄水层设计可以和植被生态设计同时使用,以水生植物来避免蚊虫来避免蚊虫滋生。由于蓄水层蓄水管理将为繁琐,所以建议采用天然雨水,但须在一定高度设置排水孔,以防蓄水太高超过建筑荷重,而雨水收集除了用以做建筑蓄水层外还有着更为科学积极的意义,比如将雨水收集进行清洁用水,减少水资源的浪费提高水资源使用率。
(三)叠合防水层式屋面节能设计
当前屋面从刚性防水设计到柔性防水设计,依旧没有根本解决建筑渗、漏、滴的现象,这与屋面防水材料选择与施工方法有着直接联系。通过实践观察,将单一刚性防水层或者柔性防水层做成叠合防水层,既能达到防水效果同时又可以保温隔热。传统的建筑工艺要求基面必须干燥,但是受露天作业下的潮湿雨水等因素影响,使作业效果大打折扣。而现在所讲的叠合防水层是将刚性防水和柔性防水综合使用,使刚性防水层成为第一层防水层,同时用成为柔性防水层的保护层。虽然工艺操作相对复杂,但是实际效果尤为明显。实践证明,叠合防水层在使用一定年数后油毡依旧如新,而暴露在空气下的油毡已经非常老化,最终失去保护效果。
二、提升自然资源使用率的节能设计对策
(一)窗户科技材料使用节能设计
基于采光通风需要和现代建筑特点,建筑物的窗户面积占有更高的比率,甚至有全玻璃式的落地窗设计。以至于通过窗户而消耗的热占屋面热能耗的四成左右,窗户节能设计成为屋面节能设计的关键之一,而窗户节能设计主要途径是改善现有材料隔热保温性能和综合封闭性能。当下科技含量较高的节能产品有铝木复合型材、铝合金断热型材、钢塑整体挤出型材以及UPVC塑料型材等,尤其是以原料为硬质聚氯乙烯的UPVC塑料型材使用较为广泛。而将镀膜玻璃、中空玻璃替代普通玻璃可以在一定程度上解决大面积玻璃热能损耗的问题。经过测算,防阳光双层中空玻璃和热反射中空玻璃的传热系数只有普通玻璃的四分之一左右。
(二)自然通风式屋面节能设计
传统通风设计主要是开窗后的空气对流或者空调系统的运行,而开窗后通风效果不明显和空调设备运行所消耗的能源和带来的环境污染问题都是无可避免。所以自然通风式的屋面节能设计成为环保新理念。自然通风是以风压,热压或两者结合形成的,可以根据区域性差异选择不同的手段。翼型屋顶可以独立形成自然风的低压区和高压区,也可以结合烟囱,天窗的气流进出形成一个更为科学的通风系统。或者当建筑周围受其他建筑的影响无法形成通风系统时,可以建筑机械辅助组织气流,虽然将消耗一定的能源,但是相比空调的使用效果会更加明显,也更为健康环保。
(三)太阳能光热电一体化屋面节能设计
我国屋面建筑节能设计目前应用最为广泛的是太阳能热水器,它的`显著特点是环保,节能,安装便捷,加热迅速等。但当下人们使用太阳能热水器多是在建筑完工后独立安置,集热板,管道杂乱安置,甚至破坏了原本屋面设计的防水层保温层。随着人们对其优势的重视,太阳能热水器的普及将会持续发展,同时也会更加安全节能。单单太阳能热水器并不能将太阳光的优势充分利用。德国推广普及的太阳能建筑,将其分为集热系统,蓄热系统,分配系统,辅助热源和控制系统。其中集热系统和屋面设计紧密相连共成一体。太阳能建筑可以通过介质在夏天将屋内的热气排出,作为调节气温的冷源,在冬季吸收热能经过循环作为供暖的热源。同时,通过太阳能集热系统和屋面建筑设计的结合储存的热能还可以满足不同温度的热水需求。太阳能屋面发电系统的建立使太阳能还可以转化为人们日常所需的电能。河南财税高等专科学校新校区七栋宿舍楼楼顶布满了太阳能光伏板,据悉依靠这些光伏板产生的发电可以满足学校80%的正常用电量,在夏季光能比较充足的时候,满足学校用电的同时还可以将剩余电量卖给国家电网。目前国内部分地区正在开始推广住宅屋面设计结合太阳能发电系统,相信这是继太阳能热水器之后对太阳光能的又一次重大利用,而太阳能光热电一体化屋面节能设计,也将在不远的将来得到全面广泛的普及使用。
综上所述,通过实施屋面建筑节能设计,不仅可以有效节省建筑资源,同时也能进一步保护环境,有效改善建筑居住条件提高居住者的生活质量,成为当前建筑设计范畴的一项根本创新,值得在后续建筑屋面节能设计工作中,作出进一步应用。
篇4:高层建筑节能设计的应用研究
【摘要】 高层建筑在节能设计方面存在一些如自然采光利用率低、室内通风效果不佳、外围护结构保温隔热能力差、可再生能源的利用率不高等常见的问题。本文针对以上问题,通过对高层建筑进行能耗研究,提出了自然通风、围护结构、可再生能源等在节能设计中综合运用的改进措施,以期对高层建筑生态化发展提供有益的借鉴。
【关键词】 高层建筑 节能 应用研究
一、高层建筑能耗特点分析
1、能耗组成及特点分析
高层建筑容纳人数众多,信息处理量大。为保持正常的运作,高层建筑在电梯、空调、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括电、煤、天然气以及集中供热的蒸汽和热水等。其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4个主要系统。供暖空调系统耗电量占到整个建筑能耗的50%以上;照明系统次之,大约为20%;动力系统约为10% ;办公设备系统约为10%。
2、采光和通风的要求
高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间(水平交通和垂直交通)、辅助使用房间(餐饮和卫生间)以及设备系统等几部分构成,平面布局与空间组织相对固定,各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。因此,高层建筑能耗对气候的依赖性较弱,若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的,效果甚微。高层建筑的节能问题应从建筑自身出发(如平面形式、进深大小、围护构件、设备系统等),进行节能措施的探讨。
二、高层建筑设计常见问题
高层建筑设计中常出现围护结构保温隔热能力差的问题,建筑的外围护结构包括屋面、外墙、外窗以及地面等部位。对于高层建筑而言,由于其竖向表面面积远大于横向屋面面积,因此,建筑屋顶、建筑外墙及建筑外窗的保温隔热能力成为了衡量其围护结构保温隔热能力的决定性因素。影响建筑外墙节能的主要因素是墙体材料,以及影响墙体材料节能效果的墙体外饰面,东、西外墙遮阳,墙体构造形式等。
在研究中发现,高层建筑外墙应设置保温层,采用双层玻璃。由于西安高新区清扬国际大厦,外墙采用加气混凝土砌块,未设置保温层,使得该办公建筑供暖空调能耗占总能耗的比例高达60.27%。另外,当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝塑板的构造做法时,虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高,如旺座现代城B座和D座,供暖空调能耗高达54.62%~56.08%。在窗户类型的选择上,分析可知,供暖空调能耗较高的都采用了单层单玻窗,能耗高达56.8%~60.27%。除此之外,还发现几乎没有高层建筑采取遮阳手段来降低供暖空调能耗,尤其是西向遮阳的问题,值得引起专业人员的重视。
三、设计对策
1、通风设计
关于自然通风的引入,一方面可以对建筑的空间形式进行组织,尽可能形成穿堂风,这一点在条形高层建筑中比较容易实现。对于点式高层,应尽可能组织两垂直墙面窗户之间的通风。自然通风的组织需要更大的窗墙面积比并形成风的通路。另外,还可以结合双层玻璃来实现降温。在国外,建筑利用通风已经成为了一种趋势,很多建筑在设计阶段均考虑了通风的构造体系,例如津巴布韦的Eastgate大楼、英国中部北安普敦近郊的巴克莱卡公司总部大楼等都采用了这种通风构造形式(见图1)。
2、外围护结构设计
(1)外围护结构材料。针对目前高层建筑外围护结构材料以实体围护结构和透明围护结构为主的现状,且基于高层建筑外围护结构并非承重结构,材料选取较为灵活的特点,对于实体围护结构,应尽量选用导热系数小的多孔/空心砌块或加气混凝土砌块等,配合外墙外保温和合理的窗墙面积比,控制由外围护结构保温隔热带来的能耗损失。对于处于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市,应尽量减少玻璃幕墙的使用。
当实体围护结构达到保温隔热要求后,透明围护结构应遵循以下措施:尽量减少使用玻璃幕墙;控制合理的窗墙面积比,控制可开启面积以组织通风;选用节能的玻璃和窗框材料,注意控制密封性能。
(2)墙体外饰面。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线,其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。建筑墙体外饰面对建筑节能设计的影响主要通过围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表现出来:一是在房间制冷状态下,对房间能耗的影响;二是对墙体传热系数的直接影响;三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。《居住建筑节能设计标准》规定:建筑外墙采用“浅色外饰面(太阳辐射吸收系数<0.6)”节能措施时,计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.2”,当外墙的传热系数由于其构成而不能达到《建筑节能设计标准》要求时,采用“浅色外饰面”的节能措施则可使每种材料包括200mm厚钢筋混凝土的传热系数值均可满足“民用建筑节能设计标准”对传热性能的规定要求。建筑的外墙饰面目前有瓷砖、涂料、石材以及金属幕墙材料等等,最典型的2类外墙饰面是瓷砖及涂料。节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。
(3)墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外,还可增加建筑遮阳,以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式,可结合立面设计意图进行设计,尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。《居住建筑节能设计标准》规定:建筑的“东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳(透射比<0.5)”的节能措施时,计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.3”,节能设计中应考虑“东、西外墙遮阳”,在夏天东、西晒非常严重的地区,东、西外墙遮阳措施有待加强。这方面可以借鉴热带地区城市,如马来西亚和香港等的设计经验。在这些城市,高层建筑遮阳措施的使用在带来较好遮阳效果的同时,也丰富了建筑立面,增加了城市景观。
3、可再生能源的利用
在系统的能源使用方面,应尽量开发可再生能源的利用,如太阳能、地热能、风能、水能、生物质能等。利用风力发电、太阳能光伏发电、垃圾发电、太阳能热利用、地热利用和沼气发电等,来减少对煤和天然气等不可再生能源和电、蒸汽、热水等二次能源的依赖。例如,使用分体空调的建筑建议增设地源热泵,这样可大大降低空调系统能耗;使用螺杆式水冷机组的建筑建议增加蓄冷装置,冷却塔的废热应予以回收利用;热泵作为一种新型节能技术,也应该在办公建筑中考虑采用;关于太阳能的利用,可以在冬季利用太阳能供暖、夏季采用太阳能制冷系统,全年中都可以使用太阳能光电系统和热水系统。[论文网]
四、结论及建议
由于经济发展的需要,建筑由从前的多层为主改为以中高层为主,建筑的结构形式也发生了较大变化,由过去单纯的框架结构改变为以框剪结构为主,墙体结构形式的改变对墙体节能也提出了新的要求,框架结构中主要以填充墙为主,所以砌块是否节能就显得尤其重要。但在一般性的框剪结构体系中,填充墙往往只占墙体面积的一半,甚至更少,在这种形式下单纯靠改善砌块的热工性能来达到节能的目的可能性大大降低。因此,应加大发展适合于钢筋混凝土结构形式的复合外墙外保温体系的力度。对有利于提高节能效率的措施,如浅色外墙饰面、窗口建筑外遮阳及东西外墙遮阳等,在节能设计时未作考虑;目前68%的建筑节能设计可直接满足《居住建筑节能设计标准》规定的性能指标要求,且各相关参数都优于《节能设计标准》的限值要求。因此,单纯从建筑围护结构上说,完全有条件在现行规范要求的基础上适当提高节能率,提前实现建筑节能的目标。
在信息化、智能化高速发展的时代,高层建筑因节约城市用地、信息处理量大、容纳人数众多而应运而生,但能源消耗巨大。在可持续发展理念大力推行的今天,高层建筑生态化发展的重点是节能问题,可在设计阶段注意组织利于自然采光的平面形式,亦可采取节能灯具节约电能;通过改变空间形式、建筑角度等组织自然通风或改变围护结构构造等蓄存冷量;提高外围护结构保温隔热能力以减少供暖空调能耗;利用太阳能、风能、地热能、水能、生物质能等可再生能源供给设备系统等。以上改进措施,如:组织自然通风、改善围护结构、可再生能源利用等应在节能设计中综合运用,以有利于高层建筑生态化发展。
【参考文献】
[1] 余泳泽:我国节能减排潜力、治理效率与实施路径研究[J].中国工业经济,(5).
[2] 布朗GZ著,常志刚、刘毅军、朱宏涛译:太阳辐射·风·自然光——建筑设计策略[M].中国建筑工业出版社,.
[3] 吴聪慧:生态办公建筑设计的技术理念之初探[J].长春工程学院学报(自然科学版),,10(1).
[4] JGJ134-,夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].2010.
篇5:超高层建筑节能设计论文参考
摘要:在当前城市建设用地紧缺的新形势下,超高层建筑在城市中不断涌现。超高层建设具有自身的独特性,具有普通高层建筑所无法比拟的优势。但在超高层建设过程中,需要重视节能设计,以此来提高超高层建筑的绿色、环保性能。文章从超高层建筑的特点和优势入手,分析了当前超高层建筑节能设计的现状,并进一步对超高层节能设计进行了具体的阐述。
关键词:超高层建筑;设计;节能设计;现状;结构节能;材料节能
以前对于超高层建筑在设计时对其节能设计落实设计理念。自《公共建筑节能设计标准》颁布实施以来,对于建设提出了节能设计的要求。在具体实施过程中,部分地区虽然也按照节能标准来进行设计,但由于受制于节能设计技术水平及现行节能设计标准缺乏约束力,这就导致在建筑设计中节能设计理念并没有得到较好的落实。特别是在超高层建筑节能设计工作中还存在许多问题,当前迫切需要解决超高层节能设计上存在的一些阻碍,有效的提高超高层建筑节能设计的水平,为建筑行业的健康有序发展奠定良好的基础。
1超高层建筑的特点及优势
1.1超高层建筑的特点
在建筑设计防火规范中定义,通常将超过100米的建筑称为超高层建筑,超高层建筑由于所占地面面积不大,但其容积率却达到较高的水平。尽管超高层建筑地价不高,但其房价却居高不下。这主要是由于超高层建筑面设计和施工工艺会与普遍建筑存在较大的差异,结构和相关设施更为复杂,而且要保证结构自身的抗震性能和荷载。也就是说在超高层建筑设计时,需要考虑的因素较多,其造价成本相对也较高。
1.2超高层建筑的优势
(1)提升城市和国家形象。城市中超高层建筑的兴起,其作为现代建筑技术的结晶,标志着城市建筑的发展成就。而且超高层建筑造型较为突出,往往带给人们强烈的视觉效果,这也使超高层建筑会成为一个城市和一个国家的名片,成为当地的地标性建筑,因此超高层建筑的兴起,有效的提高了国家和城市的形象,代表着城市和国家的发展水平。(2)超高层建筑具有较好的景观效果,而且处于较高的位置,不仅湿度较小,而且远离汽车尾气和尘埃,空气的质量较好,受干扰程度较小,居住环境较为理想。而且在超高层建筑中,往往工作与生活设施实现了集约化,在建筑内部就可以有效的解决一般性工作和生活问题,给人们带来了更多的便利,有利于生活效率的提高,对缓解城市交通压力也具有积极的作用。(3)超高层建设有效实现了用地的节约。通过建造超高层建筑有效的提高了土地利用率,而且具有较大的容积率,实现了土地资源的充分利用,而且在土地紧缺的情况下还能够有充足的区域用于绿化,有效的改善了人们的'生活环境,超高层建筑对于土地集约化利用水平的提升具有积极的促进作用。(4)超高层建筑的发展涉及到诸多的学科,如土木工程学、材料科学、机械工程、能源与动力、电子、通讯、自动化、计算机等诸多学科,这些学科的共同进步为超高层建筑提供了动力支撑,可以说超高层建筑的发展有效的促进了科学技术的进步。
2我国超高层建筑的节能现状
2.1耗能大
当前我国建筑耗能为总体能耗量的一半以上,而高层建筑和超高层建筑能耗又为普遍建筑能耗的几倍,这就造成当前大部分高层建筑和超高层建筑都处于低效率、高能源的状态,存在着耗能大的问题。
2.2标准的局限性
当前对于超高层公共建筑的节能问题还没有统一的标准,很大一部分地区也没有出台针对超高层建筑的节能标准,这就导致在超高层建筑设计过程中没有可参照的数据,因此给节能设计带来较大的难度。现在建筑节能标准中的许多规定对超高层建筑并不适用。另外,当前能耗模拟软件设计还不完善,对利用建模来对能耗进行评价带来了一定的制约,这就导致当前超高层建筑节能工作在技术层面还无法达到节能的标准。
篇6:超高层建筑节能设计论文参考
3.1利用自然条件的节能设计
(1)自然通风。第一,建筑布局设计。当前超高层建筑多以单体建筑为主,这就需要在具体设计时要确保单体建筑的通风设计的合理性和科学性。在具体设计时,如果单朝向、具有较大进深,无法达到穿堂风的效果;如果风速过大还会对窗户的开启和冬季保温带来影响,因此在具体设计时需要进行有效调整,确保布局的合理性,从而实现对自然风的有效利用,使建筑内部实现自然通风。第二,形成竖井空间。在实际设计时,要避免出现中庭空间过高的情况,这种情况下容易有强烈的絮流产生,从而形成过大热压,会对居民的正常生活带来较大的影响。第三,玻璃幕墙围护。在高层建筑设计时,过高的热压和风压问题是客观存在的,因此在设计时,可以采用双层玻璃来缓解这一难题。利用双层玻璃在白天能够起到蓄热效果,同时开启内层后能够实现层间的自然通风,具有较好的节能效果。(2)天然采光。在高层建筑节能设计中,需要充分的利用自然光照,在白天可以有效的满足人们日常生活工作需求,而减少室内热环境调节过程中能源消耗。在具体设计时,尽可能的将超高层建筑的阳台进行拓宽,或是加宽落地窗面积,使阳光能够充分的进入到室内。
3.2建筑结构的节能设计
(1)朝向设计。通过合理设计超高层建筑的朝向,能够有效的利用太阳能,实现人工能耗的节约。特别是对于我国北方地区,合理规划超高层的朝向,能够有效的节约取暖能耗。在具体设计时,需要先对太阳的高度角进行确定,然后设计出合理的日照影像图,以此为依据来对冬季建筑日照有效时间进行确定。在满足采光需求的基础上,还要将建筑南向的开窗面积尽量拓宽,减少东北向开窗面积,这样可以使室内获得更多的日光照射,而且室内热量流失率也能够得到有效的控制。(2)高度设计。建筑高度变化会直接导致相关的参数发生变化,使能耗发生一定的改变。特别当建筑高度超过百米时,所有气象参数都会发生改变。因此一旦建筑高度过高,必然会导致能源消耗量增加。因此在实际设计过程中,需要以具体、详细的参数作为依据来合理规划建筑的高度,确保找到一个最优值,从而实现超高层建筑的节能。3.3建筑材料的节能设计(1)高性能钢的利用。高性能钢主要有高张力钢、低屈服点钢、TMCP钢与SN钢。超高层建筑对钢材的性能具有较高的要求。如钢材的强度、硬度以及窄屈服幅度的耐久性、钢材的可焊性及在精度深加工时的性能。高性能钢的出现有效保障了超高层建筑的安全稳固性,节约建造材料与能源。(2)新RC结构。新RC结构指的是钢筋混凝土的改良。混凝土的强度能够达到78.4mpa,远远超出传统混凝土强度。这提高建筑耐久性和稳固性具有非常好的效果。
4结束语
超高层建筑是未来建筑发展的主要趋势,在当前能源严重紧缺的新形势下,需要重视超高层建筑的节能设计,有效的提高超高层建筑的节能设计水平,为建筑业的健康发展奠定良好的基础。
作者:李佳锴 单位:华润置地(赣州)有限公司
参考文献
[1]孙秀荣,金建勇.浅谈高层与超高层建筑的节能设计[J].中国城市经济,(12).
[2]屈万英.超高层建筑节能的设计策略探讨[J].中国科技信息,2010(18).
[3]安国文.超高层建筑节能设计若干问题浅析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),(3)
篇7:建筑节能设计应用研究论文
在经过对现阶段建筑节能设计情况进行详细研究后,本文分别从以下几方面对建筑节能设计现状进行分析与阐述。第一方面,在建筑节能设计实施方面处于实施力度薄弱的情况下。由于现阶段我国对于绿色规划、绿色建设的重视,逐渐影响到各个领域的发展,并且对建筑领域的绿色化设计与发展也起到了积极的促进作用,但在实际建筑设计过程中某些建筑设计师虽然认识到绿色规划的重要性,但其传统的建筑设计方式难以改变,导致建筑节能设计在实施过程中的实施力度较为薄弱[1]。第二方面,现阶段的建筑节能设计效果不佳。本文通过对现阶段建筑设计节能效果的调查与分析发现,多数建筑的节能设计均在暖通空调等方面,而对于采光、热环境、风环境等方面的设计却存在问题。第三方面,现阶段的建筑节能设计师素质与专业性处于有待提升的状态。随着我国节能环保政策理念的提出,建筑行业也在积极向该方向靠拢,但在具体的实施过程中其设计师的专业素质与水平无法对节能建筑的设计进行支撑[2]。
3BIM技术与建筑节能设计
3.1BIM技术概述
BIM技术是指将建筑体的各方面建设信息进行整合,进而建立起一个建筑模型。BIM技术的使用目标是构建起具有协作以及执行能力的信息交流平台,进而对建筑工程的建设与设计进行积极辅助[3]。通过BIM技术的应用不仅能够提升建筑设计信息的沟通与获取效率,而且还能够在极大程度上对建筑设计的工作效率以及工程质量进行提升。BIM技术的应用主要是利用电子信息技术对建筑的设计环节与建筑环节进行预先模拟,进而通过模拟对建筑物中存在的问题进行改善与变更。该种技术的应用能够在极大程度上对我国建筑设计的节能化发展进行推动,通过BIM技术对建筑物的设计模型进行观察与研究,进而对其各方面的节能情况进行优化与升级,并在一定程度上提升设计者与管理者对于建筑工程的掌控力度。
3.2建筑节能设中应用BIM技术的优势
经过对BIM技术在建筑设计中的应用进行详细研究与分析,得出其具有以下几方面的使用优势。第一方面,BIM技术可以将建筑物设计图纸中的.数字进行数据化,进而更加清晰地展现建筑物的设计情况,便于管理者对建筑物的建设与施工进行管理与控制,便于建筑物设计者对建筑物设计中的问题与缺点进行清晰了解[4]。第二方面,BIM技术积极利用电子信息技术构建起建筑物的数据化模型,将促进我国建筑向科技化、信息化以及智能化等方向前进[5]。随着我国电子信息技术的研究与发展,推动着各个领域向科技化的方向发展,而BIM技术的出现也对传统的建筑分析方法进行革新与优化,摒弃了传统建筑分析效率较慢、分析不直观等缺点,建立起清晰的、智能的建筑物数据模型,进而促进建筑物改进与优化效率的提升。第三方面,BIM技术所建立的建筑物数据模型是一种清晰的、公开的模型,不仅能够促进建筑物节能设计领域之间的相互交流,而且还能够促进建筑领域的节能化发展,并在一定程度上降低建筑工程的施工成本,达成良好的建筑节能效果。
4基于BIM技术的建筑节能设计具体应用
4.1建筑体室外风环境性能的模拟节能设计
通过对BIM技术在建筑节能设计领域中应用的研究与分析,本文得出在对BIM技术进行具体的应用过程中,其可以在建筑体室外风环境性能的模拟节能设计中发挥重要的作用。具体的应用作用主要体现在以下几方面。第一方面,BIM技术将风频、风速等信息进行结合,对建筑物外的风环境进行模拟,进而利用室外的风环境进行建筑物的节能设计,利用风能减少建筑物的能源消耗。第二方面,BIM技术将建筑物外的风环境进行模拟,设计师可以找具体的建筑物外风环境进行建筑物的环境质量提升。
4.2建筑体采光性能的模拟节能设计
通过对BIM技术在建筑节能设计领域中应用的研究与分析,本文得出在对BIM技术进行具体应用的过程中,其可以在建筑体采光性能的模拟节能设计中发挥重要作用。具体的应用作用主要体现在以下几方面,第一,利用BIM技术将建筑物采光情况进行模拟,进而调整建筑物的采光设计,充分利用太阳能对建筑物所需消耗的能源数量进行降低。第二,在对采光情况进行模拟后,利用BIM技术对建筑物造型布局等数据进行改变,进而选择最优的室内采光设计。
4.3建筑体通风性能的模拟节能设计
通过对BIM技术在建筑节能设计领域中应用的研究与分析,本文得出在对BIM技术进行具体的应用过程中,其可以在建筑体通风性能的模拟节能设计中发挥重要的作用。具体的应用作用主要体现在可利用BIM技术将建筑物的通风情况进行模拟,进而对其通风口的位置、大小进行规划,并对通风设计中的不良情况进行改善,降低建筑物运行使用中的能源浪费,提升其通风方面的室内舒适程度。
4.4建筑体热环境性能的模拟节能设计
在对BIM技术进行具体应用的过程中,其可以在建筑体热环境性能的模拟节能设计中发挥重要作用。具体的应用作用主要体现在可以利用BIM技术进行建筑物热岛效应的分析,并建立起适宜的绿化系统对其热岛情况进行改善与处理,进而促进建筑物的舒适度提升,避免建筑物使用中热岛效应带来的空调能耗提升现象。
5结论
本文通过对建筑节能设计现状进行简单阐述,进而分别从BIM技术、建筑节能设计中应用BIM技术的优势两方面对BIM技术与建筑节能设计进行详细研究与分析,并分别从建筑体室外风环境性能的模拟节能设计、建筑体采光性能的模拟节能设计、建筑体通风性能的模拟节能设计、建筑体热环境性能的模拟节能设计这四方面对基于BIM技术的建筑节能设计具体应用进行详细研究与探讨。本文旨在为BIM技术的建筑节能设计应用研究提供几点可行性建议,并为BIM技术在建筑节能设计方面的应用优化提供积极的推动作用。
【参考文献】
【1】王昭仙,王健,高连柱,等.基于BIM技术在建筑节能设计中的应用研究[J].安徽建筑,,23(05):37-41.
【2】赵安军,刘静,赵云兵.基于BIM技术的低能耗舒适建筑设计研究[J].建筑工程技术与设计,2016,15(15):154-155.
【3】张学顺,方廷勇,徐俊,等.基于BIM技术的既有居住建筑节能改造方案设计[J].工程与建设,2016,30(03):379-381.
【4】高明.基于BIM技术的多层办公室建筑节能设计与应用研究[J].建筑技术,2016,47(09):846-849.
【5】康智强,李志星,董建男,等.基于BIM的建筑设备节能技术的应用研究[J].建筑节能,,18(08):115-118.
篇8:建筑节能设计应用研究论文
1引言
由于近年来建筑物的建设数量逐渐增加,其带来的环境污染、能源浪费等现象也越发严重。故而在利用BIM技术对建筑物进行节能设计研究的过程中,主要通过对建筑节能设计现状进行简单阐述,进而对BIM技术与建筑节能设计以及基于BIM技术的建筑节能设计具体应用进行详细的研究与分析。本文旨在为BIM技术的建筑节能设计应用研究提供几点参考性建议,并为BIM技术在建筑节能设计方面的应用优化提供积极的促进作用。
篇9:浅谈高层建筑设计理念研究论文
浅谈高层建筑设计理念研究论文
高层建筑的建造和发展已有百余年的历史,是人们生活中一种重要的建筑类型。高层建筑体量巨大,视觉冲击力强,充分体现了现代建筑技术、美学、文化等魅力,对城市形态也有重要的影响。因此,人们倍加关注高层建筑的发展。高层建筑风格的转变一直是人们研究、探讨的焦点,其中西萨。佩里和阿达。路易斯。赫克斯泰布针对高层建筑风格演进的特点,提出四个“摩天楼时期”,清晰地概括了百余年高层建筑美学发展历程,是有关高层建筑风格演进的极有价值的论著。笔者认为高层建筑设计理念的更新是引起高层建筑风格变化的主要因素,同样的设计理念也可以促进不同风格的高层建筑的出现,这一倾向在20世纪60年代以后的高层建筑发展中体现得最为显著。因此,探讨高层建筑设计理念的更新与高层建筑设计风格变化的相互关系,将有利于现代高层建筑的发展。
高层建筑设计理念主要有两种:工业主义建筑设计理念和工业主义建筑人文化设计理念。工业主义建筑设计理念主要表现为以适应大工生产为基本出发点,讲究建筑功能,在建筑设计中注重对材料和结构的率真表达。工业主义建筑人文化设计理念,是工业主义建筑设计理念的补充与完善,建筑形体在强调对材料和结构的率真表达的同时,也重视建筑的语义表达;不单单关注建筑本身的纯粹形式或理想的秩序,更强调建筑与周围环境和城市文脉的整合。
从1853年到20世纪30年代,是高层建筑设计的曲折探索阶段,工业主义建筑设计理念虽处于支流地位,但对后来高层建筑设计的影响最大。20世纪30年代到20世纪60年代,现代主义风格的高层建筑风靡全球,工业主义建筑设计理念得到了完美诠释。从19开始到20世纪30年代,工业主义建筑设计人文化设计理念处于萌芽阶段,20世纪60年代以后逐渐深入人心,它丰富了高层建筑创作手段和方法,极大地促进了高层建筑呈现多元化、个性化的趋势。
从1853年到20世纪30年代,由于高层建筑刚刚出现,人们对高层建筑的理解和认识还需进一步深入和完善,设计上也缺乏经验,因此,借鉴历史传统和美学理论成为当时时尚,以学院派为代表的复古主义占上风。但是,欧洲和美国的少数建筑师,坚决反对抄袭历史形式,坚信工业主义建筑设计理念,认为一幢新建筑应符合新功能、新材料、新社会制度和新技术的要求,并对高层建筑设计进行了积极探索,奠定了20世纪30年代到60年代现代主义高层建筑的设计原则和形式基础。如由伯姆和鲁特设计的瑞莱斯大厦,其水平带几乎全是玻璃,强调围护结构的轻质透明,表达框架结构的美学特点,建筑的美学特色有别于官邸式三段式建筑的沉重感,影响了密斯。凡。德。罗的设计。格罗皮乌斯和伊里尔。沙利宁参加1922年举行的芝加哥《论坛报》大厦设计竞赛的设计方案对后来的高层建筑设计影响最大。格罗皮乌斯的设计方案形式简洁,没有多余的装饰,充分展现框架结构的美学品位,无论是在结构上还是功能上都是杰出的,极其适合办公楼要求,成为第二次世界大战后流行的高层办公楼形式的早期萌芽。伊里尔。沙利宁的方案强调建筑建垂直上升的表现,顶部收缩、跌落,但形式同样地简洁和反对繁琐装饰,是体现工业主义建筑设计理念的成功作品。
20世纪30年代到60年代高层建筑最完美地体现了工业主义建筑设计理念。这一时期的建筑所关心的问题聚焦在如何开发材料、结构的表现力,如何单纯的抽象表达使用功能、表达空间组合。密斯。凡。德。罗设计的湖滨路公寓、西格拉姆大厦都充分展现了钢框架结构和围护墙体玻璃材料的表现力;汉考克大厦着力挖掘了结构构件X型支撑的美学特色;利华大厦开创了灵活空间的模式;贝聿铭设计的约翰。汉考克大厦的艺术重点则转向追求由镜面玻璃反射所引起的感官愉悦。
从1909年开始到20世纪30年代是工业主义建筑人文化设计理念的萌芽阶段。这一时期的高层建筑设计,由于建筑师们认识到高层建筑将成为城市天际线的主宰因素,而十分重视高层建筑冠部设计的标志性,如大都会人寿保险公司,这是建筑与城市文脉整合的早期表现。工业主义建筑人文化设计理念主要体现在20世纪60年代以后的高层建筑设计中。20世纪60年代后期,人们开始对工业主义建筑设计理念进行反思,并意识到工业主义建筑设计理念以适应大工业生产为目标,强化“以物为中心”,缺乏对人性的关怀,因此,许多设计也暴露出严重的缺陷。如密斯式的方盒子建筑在世界范围流行,地方特色受到严重冲击;世界贸易中心大而失度的形体,导致曼哈顿繁华区的空间尺度失去平衡等等。正是基于对这些问题的反思,人们开始认识到建筑设计的核心问题是为“人”服务。20世纪60年代以后,高层建筑设计理念发生了巨大转变,建筑形体在强调对材料和结构的率真表达的同时,也重视建筑的语义表达;同时注重强调建筑与周围环境的和谐和与城市文脉的整合,工业主义建筑人文化设计理念开始深入人心。高技派、后现代主义、晚期现代主义、生态建筑、可持续性建筑等各种建筑流派和思潮,都是工业主义建筑人文化设计理念某些观念的具体体现。
如菲利浦约翰逊设计的美国电话电报公司总部、矶崎新设计的日本筑波中心与贝聿铭设计的香港中国银行大厦都十分重视建筑的语义表达,但建筑风格迥异,实现的手段也不同。电话电报公司总部、日本筑波中心都是借用历史符号,而香港中国银行“芝麻开花节节高”的隐寓则是通过有意识地强化结构支撑构件而实现的。O.M.翁格尔斯设计的德国托豪斯大厦隐寓的“大门”形象,同样没有借鉴历史符号,而是通过建筑的`虚实对比实现的。
诺曼。福斯特设计的香港汇丰银行表现了“材料—结构—设备”的高技风格,同时,采用悬挂结构体系实现大楼底层完全敞开,与楼前的皇后广场连成一片,充分体现了建筑与城市文脉的整合意识。
理查德迈耶设计的美国步里奇波特中心,极力追寻建筑的尺度与形态同城市的整体结构相适应。为表示对相邻的巴纳姆博物馆的尊重,其体量打散处理,形成一个轮廓线丰富、由低矮和中等高度体量组成的连续体。这与世界贸易中心大而失度的体量形成鲜明的对比,探究其深层次原因是设计理念的差异所致。
诺曼福斯特事务所设计的法兰克福商业银行总部大厦在强调象征意义和功能的同时,又引入生态的概念,是世界上第一座“生态型”超高层建筑。其建筑平面呈三角形,宛如三叶花瓣夹着一支花茎:花瓣部分是办公空间,花茎部分为中空大厅。中空大厅起自然通风作用,同时还为建筑内部创造了丰富的景观。
高层建筑已走过百年的发展历程,其风格是不断变化的,任何风格的建立和兴起,都有它存在的道理和意义,也有它的局限性和负面效果。探究高层建筑风格的发展变化的深层原因,可以看到高层建筑设计理念的更新是推动建筑风格变化的重要因素。因此,重视对高层建筑设计理念的探讨,进一步完善高层建筑设计理念是推动高层建筑设计健康发展的有效途径。
篇10:建筑节能设计及理论基础研究论文
1建筑节能设计现状分析
1.1建筑设计节能体系不完善
我国当下的建筑节能标准既不完善也不独立,存在着诸多的个体标准,利益常常造成建筑单位只考虑个人的权益,使得行业内部的管理非常混乱,各个学科的交叉更增加了管理的混乱,使整体节能的目标在很长一段时间难以实现。因此要想实现整体节能,必须通过制定行业的统一标准,同时兼顾各个学科的特性,将建筑节能科学的实现。本文主要以单位建筑节能为对象,从宏观层面出发,但是要从微观做起,将规划设计与方法措施融于一体。
1.2建筑节能设计存在的误区
节能设计包含两个方面:①减少能耗;②高效的使用资源。节能设计本就是一个新兴的概念,是当下国家政治经济发展的需要。所以在建筑行业,节能设计要具备两个条件:①符合国家总体的发展方向与发展要求;②能够真正的提高民众的生活质量,满足不同层次群体的需要。因此,节能设计并不是以牺牲谁为代价,而是提倡一种均衡的发展。
1.3技术优化缺乏体系化管理
建筑行业是一个多学科交叉的行业,在这个行业中,要想实现节能产业的发展,则需要引入更多的学科,但是学科增多的同时,交叉的盲区也在增大,相关的技术标准如果不尽快出台,最终会造成衔接不利与完善不足。
2建筑节能设计重要性
我国提倡建筑的节能环保是为了提高社会经济在发展过程中的效益最大化,这是一个宏观性的政策引导,需要对各个能耗在使用程度和使用时间上加以控制。目前我国建筑行业的能源消耗占到国家总能源消耗的30%,而这样的高能耗还在以每年1%的速度增长着,如果不加以控制,到,建筑行业的能源消耗会占到40%,严重的威胁到国家的经济发展和民众的切身利益。要想实现能源的低耗,必须进行技术的创新,在技术的开发运用上,注重与新的环境要求相结合,把改善居民的生活质量放在第一位,促进社会经济的健康发展和可循环持续利用,这才是节能设计的真正价值。
篇11:建筑节能设计及理论基础研究论文
3.1建筑总体规划的节能设计
建筑总体规划在节能设计方面需要考虑的是建筑中的所有元素,所在区域、地形地貌、自然气候、朝向、建筑方位与布局。夏季是否通风,冬季的采暖与采光是否合适,都关系到了资源的使用在其中发挥的作用。建筑的组合也会关系到资源的使用。一些高层建筑在形成群体后,会出现人工的回旋涡流,这会使本来的设计受到影响,从而阻碍了自然风和自然采光的使用。因此,在现代建筑中,各个单体建筑的组合也要充分的考虑进去,利用一些混合带状式布置法调解人工技术造成的环境限制。
3.2建筑平面的节能设计
建筑平面设计在建筑节能中发挥的作用也是非常巨大的。首先可以通过用地的建筑材料的使用来节约成本,控制能源的消耗,这是基础材质环节对于能源的节约,是物质基础上必然的.要求。我国所处的地理环境最好的朝向应该是坐北朝南,这样的空间利用率最大,采暖、通风、采光、除湿等具体的自然能源的使用也会更适合人们的居住,提高舒适度。
3.3建筑的体形系数节能设计
建筑物体形系数指的是建筑外体与室外大气接触时,外表面积和包围体积之间的比例。这个系数直接关系到建筑物热能的消耗,因此,减少外表面积,可以有效的促进建筑节能的实现,我国在这方面的系数规定是不超过0.3。
3.4维护结构的传热系数节能设计
建筑的结构设计对能源消耗的影响也是非常巨大的,他也常常被看做是最关键的系数。目前,我国在这项系数上的研究和使用都比较滞后,和发达国家的建筑行业相比,甚至高达4~5倍,这样的高耗能是不可能在短时间内降低的,国内在这一方面的任务非常艰巨。
3.5外窗面积比的节能设计
窗墙的导热性也是比较高的,因此,在窗户面积比较大的建筑内,资源损耗的问题自然严重,可以为了减少能耗缩小窗墙面积又会造成采光的不足。我国依据新能源标准制定的窗墙面积比为,北向0.25,东西向为0.3,南向为0.35。在系数的规定上再规划与设计进行技术的创新,可以更好的实现节能减耗。
4结论
建筑节能是一项十分复杂的工作,需要将节能理念贯彻于整个建筑工程的实施过程中。而建筑节能设计作为建筑项目的核心环节之一,是建筑节能的关键,因此,对建筑节能设计及其理论基础进行研究,对于从根本上防止能源浪费,保证节能工作的顺利完成,有着重要意义。
参考文献
[1]杨秀,张声远,齐晔,江亿.建筑节能设计标准与节能量估算[J].城市发展研究,,10:7~13.
篇12:高层建筑节能技术论文
高层建筑节能技术论文
论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,有关高层建筑节能技术论文,欢迎大家一起来借鉴一下!
摘要:随着我国经济的不断发展,人民的生活水平得到了极大的提高,对于居住环境的要求也在不断的增长,这就使我国的建筑业提出了更高的发展要求,在实际的高层建筑施工中还存在一些问题需要及时的进行解决和完善,对高层建筑外层保温工作重视程度应该增加,这直接关系到居民居住的环境以及建筑工程施工的质量。
关键词:高层建筑;外墙外保温;节能;施工技术
我国现代化发展的水平在不断的提高,对居住的环境也有较高的要求,为了节省站地面积建筑物越来越趋向高层化,在高层建筑中要能耗的比例也在不断的增加,我国高层建筑的结构在节能设计方面与国际上还存在一定的距离,因此,作为我国建筑行业来说应该将减少高层建筑的能够作为工作的重点。
1高层建筑外层保温施工存在的问题
1.1外保温的技术落后
在我国的高层建筑施工中对于外层保温的技术还存在一定的落后性。
①在外层保温的材料上,我国建筑高层外层保温材料的生产厂家的规模都非常的小,并不具有一定的规模,生产的基础能力比较薄弱,相应的配套设施也不足。
②在外层保温的设计上也有一定的缺陷,在对高层建筑的外层设计过程中只考虑到了外层的保温效果,忽略了对外层热稳定性和阻热性的考虑,导致外层施工的保温效果达不到居民的要求。
③对建筑外层保温效果的评价体系不够健全,在对高层建筑外层保温效果的评价中只注重对外层热传性系数的评价来放映其保温的效果,这存在严重的片面性,在非稳态传热状态下这个指标具有一定的不稳定性,因此,在评价体系中应加入热惰性指标。
1.2高层建筑外层保温系统的耐久性需要进行提高
一般情况下,建筑物的使用年限在50年左右,公共建筑物设计的使用年限为1左右,然而在对高层建筑外层保温的设计只能坚持25年,这个保温的年限是需要建筑物在正常的使用情况下和一定的环境下才能达到的保温年限。建筑物的年限和外层保温的年限之间存在很大的差距,因此,要将建筑外层的保温年限与建筑物的使用年限相适应,在设计和施工中充分的运用科学的方法将建筑外层的保温体系不断的健全和优化。
1.3高层建筑外层保温的抗裂性能较差
现阶段,在高层建筑外层保温节能体系中如何做好抗裂性能成为建中工程施工技术人员和设计人员需要解决的主要问题。如果高层建筑外层保温节能体系发生裂缝和变形,就会对高层建筑物的节能效果产生严重的影响,最严重的后果会导致高层建筑外层保温的效果不能满足设计的要求,以至于使外层外墙的安全性能受到严重的影响。这种情况在以建筑的高层中已经出现过外层保温墙开裂的.情况的发生,但是还没有找到科学合理的解决措施,这样难题需要建筑行业专家和工程设计师以及人民群众来共同分析和研究来提出有效的措施。
2高层建筑外层保温节能改造的具体措施
2.1对高层建筑外层保温材料和结构进行改造
想要对建筑外层的墙体的保温节能进行有效的改造,需要在设计方案的过程中将改造的重点放在主墙体上,在高层建筑的墙体中墙体的自身结构和所使用的材料在一定程度上决定着建筑外墙的节能保温效果。因此,在施工材料的选择上应该尽量使用复合的体系进行改造,对墙体的材料进行严格的挑选,并将墙体的结构设计更加的科学合理,使建筑外层及整个墙体在使用的过程中变形的程度控制在合理的范围之内。
2.2对高层建筑内部墙面进行改造
在高层建筑中建筑内墙对外墙的保温效果也具有很大的影响,内部墙体的热工性能好坏直接影响外墙的节能保温效果。因此,应该对建筑内墙进行科学合理的改造,增加其热工性。在内墙材料的选择上应该尽量使用热惰性较高的材料,这样材料的优势在于,外部环境的变化可以对室内的温度产生较小的影响,使室内的稳定相对的较稳定,这样可以有效的满足节能设计的要求。另外,对于高层建筑的窗户密闭性和门的使用技术和材料方面也应该得到更多的重视,窗户是建筑工程中的重要部分,其密闭性的好坏对室内的温度也具有一定的影响,因此,要对窗户与建筑物之间的密闭性进行改善,使建筑外层实现节能的效果。
2.3不断完善高层建筑外层保温节能系统的检测体系
建筑外层外墙的保温是一套科学完整的节能技术,有其自身的检测体现,主要包括对建筑外层保温质量的检测和外层外墙的保温效果检测两方面的内容。对建筑外层外墙的保温质量的控制,需要从外墙施工材料的选择上进行严格的控制,包括材料的质量和施工的具体步骤以及方法,另外施工的工序对质量也会有一定的影响,在对施工监测时应该从各个工序和环节的质量检测上进行规范,以达到外墙保温性能的要求。另外还需要对建筑外层外墙的材料节能的效果进行严格的检测,对高层建筑的房间密闭性检测的同时还要对建筑结构的热惰性系数和传热系数进行检测,通过严格的检测使监测的体系不断完善。
3结束语
我国高层建筑外层保温建筑节能是适应我国发展的一项重要目标,高层建筑外层的保温是一项还需要进行不断完善的技术,应该在实际的施工和设计中不断的分析和研究,找出更加科学和有效的措施,使高层建筑外层的保温性能不断的提高,让我国居民的居住质量得到有效的提高。
参考文献
[1]侯伟.高层住宅外墙外保温建筑节能施工技术探讨[J].江西建材,(1):102~103.
[2]何奇志,何丹莉.高层住宅外墙保温建筑节能施工技术探析[J].城市建设理论研究:电子版,(28).
[3]王俊超.高层住宅外墙外保温建筑节能技术分析[J].工程技术:引文版,(8):194.
[4]魏良凯.高层住宅外墙外保温建筑节能施工技术探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2015(15).
篇13:建筑节能设计论文
摘要:随着经济的发展,科学技术得到了快速发展,绿色建筑节能设计开始成功应用到住宅建设中,不仅给人们创造了良好的居住环境,同时还减少了能耗消耗,实现了人与自然的和谐发展。本文主要对绿色建筑节能设计在住宅的应用进行分析,希望可以给相关研究人员提供借鉴。
关键词:绿色建筑;节能设计;实际应用
目前人们已经认识到节省能源的重要性,并要求建筑实施绿色建筑。为了贯彻我国提出的可持续发展理念,减少能源耗费,必须将绿色建筑节能设计应用到住宅建设中,建设人们满足的住宅,促进建筑行业的科学发展。
一、绿色建筑节能设计在住宅中应用的作用
绿色住宅已经成为人们追求的主要目标,要求实现住宅与生态环境的和谐发展。经过分析发现,绿色建筑节能设计在住宅中应用主要具有以下几方面作用:第一,绿色节能设计降低了住宅能耗,减少了资源浪费。进行住宅设计时,可以将绿色节能理念贯穿到设计中,使用现代化手段发挥可利用资源的作用,如太阳能取暖能够降低资源利用量,提高住宅水平。第二,节能设计可提升住宅美感。随着社会的发展,人们对住宅建设也提出了较高要求,不仅要满足人们的居住,还要具备良好的节能环保功能。因此必须设计出人们满意的建筑结构,并加大绿色建筑节能设计研究,提高绿色住宅设计理念,满足人们的生活需求。第三,节能设计保护了生态环境,实现了人与自然的和谐发展。进行住宅建设时,可利用太阳能、沼气及风能等可再生的自然资源,减少煤、天然气等非再生资源的利用,进而降低二氧化碳排量,缓解生态环境压力,保护人们赖以生存的环境,充分发挥住宅建筑环保功能。
二、绿色节能设计需要遵循的原则
为了建设绿色节能的建筑,必须遵循以下原则:第一,和谐发展。绿色节能建筑要求人与自然和谐相处。住宅是自然界中重要的组成部分,受多种因素影响,存在相互制约关系。因此实际设计时,必须将自然因素考虑进入,实现人文环境与自然环境的融合,以因地制宜为主,节省建筑材料的利用,建设人们满意的绿色建筑。第二,合理利用。绿色节能要求必须合理利用资源,减少高能耗问题发生。目前建筑市场上存在严重的建筑浪费问题,如果不能及时解决这些问题,就会破坏自然,降低人们的生存质量。因此设计绿色节能建筑时,必须合理使用水、电等材料,同时不断开发新能源,加强建筑材料的回收和二次利用,控制能源消耗量,减少对自然环境的破坏,实现人与自然的和谐相处,给子孙后代创造优良的生存环境。第三,健康舒适。住宅的主要功能就是给人们提供居住和生活场所,因此必须要让人们居住舒适,充分考虑各种材料的使用,加强供暖、采光及降温等的控制,满足人们对住宅绿色节能提出的要求。
三、实现绿色建筑节能设计在住宅中应用的措施
节能建筑要求建设时,必须发挥可再生资源如雨水和阳光的利用,节省较多不可再生的资源,因此必须从以下几方面做起。
(一)复合节能墙体绿色节能
墙体在住宅建设中占据较大比例,所以可以将复合节能墙体材料应用到墙体建设中,简而言之,使用传统墙体材料与新型墙体材料复合组成,如下图1所示。选择保温材料时,可应用空气隔离层,不仅具有隔温隔热的作用,还可以吸收液体水分,减少保温材料受潮。此种操作可提高外墙吸水能力,借助结构材料吸入,并不断向室外散发。目前人们主要使用有机、无机与金属材料作为绝热材料,综合考虑到住宅建设需求,可使用挤塑型聚苯板作为保温材料。
(二)节能玻璃在住宅节能设计中的应用
为了达到理想的节能效果,不仅要改善墙体材料,还要应用节能玻璃。中空玻璃主要利用性能稳定和导热较高的疝气、氩气和氪气,考虑到经济因素,一般使用氢气填充中空玻璃,实现保温隔热的作用,给居民创造舒适、健康的生活环境。如下图2所示。
(三)屋面空间绿色节能
屋面空间绿化表示借助绿色植物的光合作用在屋面种植较多的植物,降低屋顶室外温度。同时还可以使用植物自身的特点降低内表面温度,减少顶楼热量的传递,维持室内温度均衡。相关研究证实,绿色植物的合理利用可降低屋面2.7到7.6度,而且具有降低噪音、改善生态环境的作用。
(四)太阳能的利用
太阳能是一种天然清洁能源,目前已经广泛应用到人们的日常生活中,得到了人们的一致认可。同时政府部门也给予较大支持,扩展了太阳能市场,减少了电能消耗。但是由于太阳能具有热水温度不稳定和影响建筑的缺陷,已经成为急需解决的问题,可节约较多的能源和能量,已经成为绿色节能未来发展的主要方向。
随着科学技术的发展,绿色节能已经成功应用到住宅中,给人们营造了健康舒适的环境,减少了能源消耗,实现了人与自然的平衡发展,对建筑住宅的产生了较大的经济效益,具有较广的应用意义。
篇14:建筑节能设计论文
1气候区的变化
根据现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB51076规定,福建省地跨夏热冬冷地区和夏热冬暖地区。夏热冬冷地区包括宁德、南平和三明,夏热冬暖地区包括福州市、平潭县、莆田市、龙岩市、泉州市、厦门市和漳州市。相对于旧规范,目前使用的标准恢复了夏热冬冷气候区,将福建省划分为夏热冬冷地区和夏热冬暖地区两个气候区,夏热冬暖地区分为北区和南区两个子区。其中,宁德市、南平市和三明市属夏热冬冷地区;福州市、莆田市和龙岩市属夏热冬暖地区北区,泉州市、厦门市和漳州市属夏热冬暖地区南区。因此,该标准提出,北区内建筑节能设计应主要考虑夏季空调,兼顾冬季采暖。夏热冬暖地区南区内建筑节能设计应考虑夏季空调,可不考虑冬季采暖。
2福州市、厦门市节能率的特殊性
从起,根据《福建省建筑节能“十二五”专项规划》,厦门市和福州市将率先开展节能率65%的工程示范,但是节能率从预计的65%降到60%,意味着实际节能率提高是有难度的。节能率65%,可以说是现阶段的一个极限,得从建筑原材料、建筑设计、暖通设备等方面,都必须采用最先进的技术和材料,才可能达到这样的节能效果。当然从建筑设计上来说,60%的节能率已经对建筑体形系数、窗墙面积比、传热系数及平均综合遮阳系数等提出更加严格的要求,加大了设计的难度。由于夏热冬暖地区建筑要实现较高节能率是挺难的,在居住空间通风上本次标准第4.4.6条中对此有点放宽,允许当通风路径不能满足要求时,居住空间可设置机械通风设施来补充。为了与绿色建筑工作相衔接,若不执行本标准,则可转按绿色建筑标准进行设计。
3建筑外遮阳的处理
1)遮阳措施,国家大力倡导绿色建筑、节能建筑建设,并且出台了多项相关规范规程,对建筑节能设计也提出了很多具体要求。其中影响较大的就是建筑外遮阳的处理,根据该标准第4.1.6条规定,居住建筑东、西向外窗必须采取建筑外遮阳措施,建筑外遮阳系数SD不应大于0.8。此条为强制性条文,对设计大玻璃面的建筑东西外墙实施难度很大,需结构外遮阳处理,但对建筑外立面造型影响挺大。建筑外遮阳的基本形式可分为四种:水平式、垂直式、挡板式和综合式。在设计遮阳时,可根据建筑所在地区的气候条件、建筑的朝向、房间的使用功能等因素,综合进行遮阳设计,可以通过永久性的建筑构件如外檐廊、阳台、外挑遮阳板等,制作永久性遮阳设施。以省内漳浦县某住宅小区为例,因总平图布置问题,建筑朝向偏心超过30度,主要采光面变为东西向,结合立面外观,外窗只能采用穿孔率20%的金属穿孔板为垂直外遮阳,再结合窗户玻璃内装形成窗套,窗户综合遮阳计算见表1和图1。遮阳设施的设置能合理控制自然光线进入室内,减少建筑室内空调能耗和人工照明用电,改善室内光环境。因此采取有效的遮阳措施,降低外窗太阳辐射形成的建筑空调负荷,是实现建筑节能的最有效方法之一。一方面,遮阳通过阻挡阳光直射辐射和漫辐射的热量,控制热量进入室内,降低室内温度,改善室内热环境,使空调高峰负荷大大的削减。另一方面,适量的阳光照进室内,能使人感到舒适,有利于人体视觉功效的高效发挥和生理机能的正常运行,给人们愉悦的心理感受。2)凸窗保温做法《住宅设计规范》GB50096-规定,凸窗指凸出建筑外墙面的窗户。凸窗的设计不仅能增加户型采光、通风的功能,而且为建筑外立面处理增添了魅力。但凸窗面积越大,冬季保温性能越差,夏季透过的太阳热辐射过多,增加了空调的耗电量。因此该标准规定当设计凸窗时,节能设计中计算窗墙面积比时,凸窗的面积应按透光部分展开面积来计算。该标准也对凸窗的出挑距离及保温作了规定,当出挑距离大于400mm时,凸窗的保温性能必须保证,否则不仅造成能源浪费,而且容易出现结露等问题。
4结语
福建省颁布的《福建省居住建筑节能设计标准实施细则》DBJ13-62-,在颁布时可能考虑省内建筑节能工作刚开展,建筑规模不大,经验不足,一些地区的节能有所放松。现在随着建筑节能材料、技术的不断更新进步,福建省建筑节能形势发生了很大的变化,已形成了一批成熟的节能设计、审查、施工队伍,因此有必要执行新居住建筑节能设计标准,改善居住建筑的舒适程度,提高空调和采暖设备的能源利用效率,以推动绿色建筑的发展。随着绿色建筑实践的不断深入,人们更多地开始关注绿色建筑的实际应用效果,从而促使建筑市场的开发模式、设计模式、建造模式和运营模式的巨变。设计师需要抓住机遇,主动变革,不断提高设计水平
篇15:建筑节能设计论文
【摘要】目前,铁路建筑消耗的能量在我国铁路总能耗中占据着比较大的比例,不利于我国节能减排、保护环境基本国策的顺利落实。通过各种节能技术方法的使用来减少二氧化碳的排放量,从而实现铁路建筑节能减排的战略目标。本文将针对铁路建筑节能设计技术方法进行分析。
【关键词】铁路建筑;节能设计;技术方法
1铁路建筑节能设计的必要性
近几年来,“低碳经济”的理念在国民经济发展中的作用日益显著,主要是通过低能耗、低污染、低排放的形式来实现二氧化碳排放量的大幅度降低,从而实现“低碳经济”的基础经济发展模式的目标。随着我国进入新建和改扩建铁路建设的高峰期,以新型铁路客运站为主的大量铁路建筑物的数量逐渐增加,对于能源和资源的消耗持续增大,二氧化碳的排放量大幅度上涨,对资源领域和环境领域都施加了很大的压力,给我国“低碳经济”的顺利开展造成了严重的阻碍[1]。据有关调查显示,我国每年在燃烧矿物方面的二氧化碳排放量就在1.9亿t左右,不仅造成了严重的环境污染,同时也意味着我国的不可再生能源正在逐渐减少。另外,铁路建筑物的隔热保温问题也是造成能源损耗的主要原因。由此可见,对铁路建筑节能设计技术方法的合理分析,对于“低碳经济”理念的顺利发展有一定的现实意义。铁路建筑属于交通建筑中的一种,主要是指铁路系统从事运输的房屋。从功能的角度来看,主要可以分为运输用房、技术作业用房、生活用房和其他用房。通常铁路建筑具有多样性、专业性和独立性的基本特征,要想实现铁路建筑的“低碳”发展,对于铁路建筑节能设计技术方法的掌握是非常必要的[2]。
2铁路建筑节能设计技术方法的优化措施
2.1站场规划布局的合理性
站场规划布局的合理性是优化铁路建筑节能设计技术的重要措施,主要结合夏季有利的主导风向和冬季不利的主导风向进行分析,对站场规划布局的采光效果、通风效果、保温效果、遮阳效果等因素进行综合考虑,科学合理的进行铁路建筑物的群体布局和建筑朝向。从而实现铁路建筑物的“低碳”发展。例如神延铁路的榆林车站设计就充分考虑到了站场规划布局的合理性,榆林车站位于榆林城区内,属于典型的寒冷地区气候,夏季炎热多东南风,冬季寒冷多西北风。因此,在进行榆林车站站场规划布局的时候,应该充分的将榆林城区的地理特征和气候特征利用起来,站场路线设立高路基,将站区分为东部和西部两个部分,将战区东部作为生活区,主要设置一些小体量的多层住宅、公寓楼等;在站区西部设置货场、车辆站修车库、机车检修库、生产综合楼等大体量的建筑群体,这样就能够最大限度的将不同季节的气候条件利用起来,实现夏季自然通风、冬季阻挡通风的目标。
2.2铁路建筑体形系数的合理性
铁路建筑体形系数是指铁路建筑物与室外大气接触的外表面积F与其所包围的体积V之间的比值。简单来讲,建筑物的外表面积与铁路建筑体形系数成正比关系,建筑物的外表面积越大,铁路建筑的.体形系数就越大,所消耗的能量就越高。相反,建筑物的外表面积越小,铁路建筑的体形系数就越小,所消耗的能量也会随之减少。因此,在进行铁路建筑节能设计的时候,应该加强对建筑物外表面积的设计,避免在设计的过程中出现过多凹凸不平的情况,尽可能的保证铁路建筑物外表的平整性,从而降低铁路建筑的体形系数。一般情况下,设计人员应该将铁路建筑的体形系数控制在0.4以下。也就是说,在进行铁路建筑物设计的时候,不应该为了追求个性化而将设计风格复杂化,而是应该采取正确的平面组合形式进行墙体设计,通过简洁的形状来突出铁路建筑物的个性,在简练中追求风格。
2.3窗墙比控制的合理性
窗墙比是指铁路建筑外窗总面积与外围护墙体总面积的比值。一般情况下,外围护墙体与玻璃窗户相比,其热工性能相对来说要更好一些,虽然外窗面积比外墙面积要小很多,但是通过外窗得失热量却占外围护结构得失热量的40%左右。由此可见,在实际铁路建筑节能设计的时候,还需要结合该地区的地理特征和气候特征的实际情况来进行窗墙比的合理控制。国家建筑节能标准中对窗墙比和外窗传热系数和太阳得热系数做出了明确的限定,根据建筑使用和节能效果考虑,一般控制建筑窗墙比为40~50%。这样既可以确保建筑内部采光和建筑外立面效果,又可以将外窗传热系数K值控制在2.4左右,太阳得热系数控制在0.4左右,既可以取得良好的节能效果,又可以合理的降低建筑造价。由此可见,在进行铁路建筑节能设计的时候,应该充分考虑全玻璃幕墙所造成的严重后果,不利于“低碳经济”理念的顺利进行。
3结论
综上分析可知,在“低碳经济”理念的影响下,铁路建筑的节能设计是铁路交通运输行业的必然发展趋势,是我国铁路可持续发展的重要手段。铁路建筑的节能设计需要利用多种节能技术和节能方法来实现,通过铁路建筑功能中各个系统的合理应用,来实现降低铁路建筑物能耗的目标,从根本上减少了二氧化碳的排放量。既能够实现保护环境的基本国策,又能够实现铁路建筑节能减排的战略目标,从而促进铁路建筑的可持续发展。
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