第一篇:浅谈建筑节能设计的体会
浅谈建筑节能与建筑设计的矛盾
庄莉
能源是发展国民经济,改善人民生活的重要物质基础。随着社会生产力的发展和人民生活水平的提高,全国能耗不断上升,加之我国人口众多,能源相对匮乏,更加大了能源压力。能源不足已成为我国经济、社会可持续发展的制约因素。节约能源,降低能耗,保护环境已是刻不容缓。“发展循环经济,建设节约型社会”,已经成为我国的一个战略行动纲领。节约资源是我国的一项基本国策,节约土地、能源、淡水、矿产资源,对实现经济社会可持续发展具有重大意义。在各种能耗中,建筑能耗占全部能耗的三分之一左右。因此,如何在建筑物中降低能耗,已成为我国当前建筑设计中的一项重大技术政策。
为了实现建筑节能,建设部提出了三步节能标准,即以1980~1981年当地通用设计能耗水平为基础,第一步由1986年起达到节能30%,第二步由1996年起达到节能50%,第三步由2005年起达到节能65%。我省的各级政府也是高度重视,制定了各项政策、法规等大力推行建筑节能工作,经过几年的持续努力,我们的节能设计与节能技术已经有了一定的基础,正在向着节能65%的水平迈进。
对于建筑物而言,热量损耗主要包括外墙体,外门窗及屋面等围护结构的热量损耗。据有关资料介绍,对于有采暖要求的一般居住建筑,屋面热损耗约占整个建筑热量损耗的20%左右。通过外窗、外门的传热损失和空气渗透热损失之和约占建筑物全部热量损失的45%~50%。因此,采用外墙外保温体系、节能门窗及遮阳技术、屋面保温隔热技术及遮阳系统,是实现节能建筑的低能耗和维护运行成本降低的三大基础要素。
一方面,为了更好的达到节能目标,使节能建筑具有综合的成本优势,建筑设计是基础。屋面:①.可选用导热系数小,重量轻,强度高、吸水率低的保温材料。如挤塑板、现喷硬质聚氨酯泡沫塑料等,这种材料不仅吸水率非常小,而且在一定程度上还具有防水功能。②.增加保温层的厚度。③.做好防水层,降低保温层内的含水率。有实验表明含水量每增加1%,保温材料的导热系数就要增大5%,从而降低了保温效果。④.对于别墅等低层住宅,应采用重型屋面,确保屋面材料的热惰性指标D≥3。外墙:①.为节约土地资源,全市范围内禁止设
计使用粘土实心砖。②.应优先采用墙体自保温,可选用蒸压加气混凝土砌块等材料砌筑。③.外墙保温材料可选用挤塑板,聚苯板等,保温隔热构造做法不应影响建筑的稳定性,增加保温层应有相应的固定措施,以防止外墙面层开裂、渗水。④.冷热桥部位,飘窗的顶板、底板、侧板等薄弱部位应加强保温措施。影响外门窗热量损耗的因素主要有外门窗的传热系数、外门窗的气密性、窗墙比与朝向,外门窗是对室外气候变化最敏感的围护构件,是室内吸热、散热的主要通道。提高门窗的保温性能,降低冬季采暖能耗可分为提高窗框和玻璃的保温性能两部分:窗框可选用塑钢窗框、断热铝合金窗框、铝木节能窗框等;玻璃可选用中空玻璃、在中空层中充惰性气体的中空玻璃、LOW-E玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃等。设置门窗外遮阳,降低外门窗的遮阳系数可以降低夏季空调能耗,阻挡夏季阳光直接射入室内,防止阳光过分照射导致室内过热,避免直射阳光造成室内眩光。近年来建筑外窗的面积越来越大,而窗墙面积比既影响建筑能耗,又影响日照采光和自然通风。这样的建筑虽然美观、气派,但不舒适,因此,还要设计合理的窗墙比及外门窗朝向。
节约能源还应积极发展可再生能源在建设领域的推广使用。太阳能是大自然赐予的无偿能源,面对资源的短缺与环境的污染,作为自然可再生能源,它将是未来节能型建筑的主要可利用资源,应用于供热、夏日非电空调、照明等各方面。
另一方面,建筑设计始终是一门艺术,建筑节能工作要以室内环境为底线,应兼顾建筑个性设计的要求。建筑节能设计审查应该区别项目而异,不能照本宣科,完全一刀切,不能以牺牲室内环境品质为代价,让城市或建筑千篇一律,失去了文脉和艺术的特色。
如今,虽然建筑节能在全面推进,但是总体节能状况令人堪忧,大批量的高能耗建筑,成为节能设计的“瓶颈”。众多既有建筑未达到节能要求,其中最重要的原因是由于建筑能耗影响因素极其复杂,导致从技术体系到配套法规上没有从根本上理顺相关工作。现行建筑节能标准只对建筑总量30%%以下的建筑具有约束力,且标准中某些缺乏科学性的条款使标准在执行中存在漏洞;软件的某些预测结论与标准不协调,会产生建筑节能的技术屏障,这些问题极大地制约了建筑节能的普及,给建筑节能设计带来困惑。
随着科技的发展和社会需求的多元化,建筑的形式也跟随改变,特别是对于如中国、美国、加拿大、俄罗斯等地域广阔、气候条件复杂的国家,要制定统一的、适应各种形式建筑的节能标准,确实存在不小的难度。
根据标准制定者对建筑节能规律的认识不同,各国制定出的建筑节能标准存在较大的差异。在此初步以两种原则进行归类:第一类是以节能率相近为主要原则,如英、德、法等绝大部分欧洲国家,它们的标准规定全国统一的围护结构传热系数限值,对所有区域及所有形式的建筑适用。第二类是以节能率总体目标相同、不同地域分别确定不同的能耗指标为主要原则制定标准,中国是典型的代表。
虽然中国的节能标准中明确规定了节能率的总体目标和围护结构的限值等,但这些规定虽然从主观上是为了限制建筑能耗,但客观上限制了建筑的固有特性,也限制了标准本身的适用范围。尽管标准条文允许其超标,但却要求达到小体形、小窗墙比建筑的能耗指标,这是不公平的。正如规定个体差异很大的人食物量相同、不同排量的汽车耗油量相等一样。对体形系数的限制,表面上是对建筑能耗进行限制,实际上是对建筑型式和风格的约束。建筑节能标准不应该通过体形系数对建筑形式及风格加以限制,只需规定或建议采取什么样的措施或通过什么途径使各种形式的建筑达到标准规定的节能率目标。过于细化的规定会导致现行节能标准只适合体形系数小于0.35的中高层居住建筑,而占总建筑面积70%%以上的多层、低层建筑将无法纳入节能进程中,这从根本上并未达到全面节能的目标。
随着社会经济的发展,人民生活水平的提高也反映在居住建筑的形式和风格上。人们对建筑型式多元化和个性化的追求,必然导致建筑师对建筑立面、平面布置的个性化设计(这会导致体形系数增加)。而人们对建筑的自然采光、通透感、现代感的追求,也会导致建筑的窗墙比越来越大,使建筑单位能耗明显增加。作为建筑开发商,市场需要什么样的建筑,他只能顺应市场需要;作为建筑设计师,既有责任引导市场,也必须敏锐地预测市场的需要,否则其设计方案必然会被开发商、市场所冷落;作为建筑节能标准制定者或建筑节能主管部门,更应该利用建筑节能的科学观念引导市场,制定出科学的节能措施,强制地规定体
形系数、窗墙比限值,结果可能会限制建筑艺术的创造力。因此,不能因为强调建筑节能而削弱建筑的人文艺术特征及多样性。
第二篇:建筑节能设计论文
建筑节能设计论文
建筑是人们生活和工作的基本载体,建筑节能和使用过程在全社会能源资源消耗和污染排放中占很大比例。以下给大家分享建筑节能设计的论文,欢迎阅读~
建筑节能设计论文:
通过我国现阶段为止所有涵盖在温和地区的分区示意图结合《贵州省居住建筑节能设计标准》。贵州省黔西南州地区、盘县、长顺县、惠水县、平唐县、正安县、道真县涵盖在温和地区的范围内。在这些地区进行建筑节能设计的时候,要充分结合该地区的实际情况,这样才能够将节能设计理念和具体措施的有效性充分发挥。贵州省位于副热带东亚大陆的季风区内,气候类型属中国亚热带高原季风湿润气候。主要气候特点为:全省大部分地区气候温和,冬无严寒,夏无酷暑,四季分明。
高原气候或温热气候只限于海拔较高或低洼河谷的少数地区。境内包括省之中部、北部和西南部在内的占全省大部分地区,年平均气温在14~16℃之间,而其余少数地区计有省之南部边缘的河谷低洼地带和省之北部赤水河谷地带,为18~19℃,省之东部河谷低洼地带为16~18℃,海拔较高的省之西北部为10~14℃。各地月平均气温的最高值出现在7月份,最低值出现在1月份。就全省大部分地区而言,7月平均气温为22~25℃,1月平均气温为4~6℃,全年极端最高气温在~℃之间,极端最低气温在-~-℃之间,但其出现天数均很少,或仅在多年之中偶尔出现。地处低纬山区,地势高差悬殊,天气气候特点在垂直方向差异较大,立体气候明显。由于东、西部之间的海拔高差在2500m以上,故随着从东到西的地势不断增高,各种气象要素有明显不同。
在水平距离不大但坡度较陡的地区,立体气候特征更明显,群众中广为流传的“一山有四季,十里不同天”的说法,充分说明了贵州山区垂直气候的差异性。由此可见,温和地区并不温和,温和地区的居住建筑的实施节能设计也势在必行。在温和地区,应当尽可能保证达到温和地区的特征要求,满足其在夏天和冬天不同季节的温度需求。“建筑节能”是合理使用、有效使用、提高利用居住建筑中的能源。其中最重要的是提高居住建筑中的能源利用率,达到能源的低消耗、高利用。同时既有效利用居民建筑内的能源和资源同时,让其使用功能更能满足居民生活的需要。
因此,居住建筑节能设计应要达到几个要求:①冬暖夏凉;②通风良好;③做好居住建筑外墙、屋面、楼地面等的保温。到目前为止,《温和地区居住建筑节能设计标准》行业标准还没有正式施行,在贵州省地区内,居住建筑进行节能设计时,只参照《贵州省居住建筑节能设计标准》)标准进行,尽可能达到建筑节能的目的和效果。
在针对居住建筑进行设计和具体施工的时候,不仅要保证建筑物的质量和安全性,而且还要尽可能满足各个地区对建筑物的个性化需求。特别是对于一些温和地区而言,需要在建筑物上“动动手脚”,让建筑物在屋面、外墙等不同环节上都能够保证对气候的有效控制。
1、屋面:
屋面对于建筑物而言,是能够接受到太阳辐射的最大面积,所以需要结合建筑物的实际情况对其采取有针对性的措施进行有效控制。之前在针对屋顶进行节能设计理念的比较常见的措施之一就是利用XPS挤塑聚苯板保温系统,但是随着国家以及消防部门的一些政策出台,这种措施也逐渐被淘汰。在现代社会发展过程中,由于科学技术不断进步和发展,所以越来越多的节能技术、节能材料被广泛应用到建筑行业当中,这样就会导致屋顶保温材料的选择具有一定难度。
在现阶段的屋顶保温材料市场上比较常见的包括STP保温板、水泥保温板等,这些板材在实际使用过程中,其燃烧性能都能够达到A级标准。但是这些板材在实际应用过程中,各自都有不同的优势和缺点,在选择和使用时,需要结合实际情况,科学合理的选择,这样才能够将板材的作用发挥到实处。其中STP保温板的热工性能最好,但是价格比较高;而水泥保温板等热工性能比较差,同时还会导致保温层的厚度和自重增加。因此,在这种情况下,针对这些外墙节能材料进行选择的时候,需要与建筑物的实际情况进行结合分析,这样才能够选择出性价比比较高的保温材料。
2、外墙:
在针对温和地区进行居住建筑节能设计的时候,外墙是建筑物的主要部分之一,同时也是建筑主要的围护结构,对建筑节能设计理念的实现而言,具有实质性作用。外墙的热工性能基本上都是由外墙的材料和保温措施对其进行控制,如果单纯从外墙的材料角度对其进行分析可以看出,这些材料基本上都是直接由结构形式决定。通过对现阶段居住建筑物的实际建设情况进行分析可以看出,居住建筑一般的主流结构形式都是框架结构和框架剪力墙结构。
一般情况下,这种结构的墙体基本上都是由承重的钢筋混凝土柱、剪力墙、梁或者是一些加气混凝土砌块相互组合而成。通过对该钢筋混凝土的实际应用情况进行分析可以看出,其热工性能比较差,可以说是建筑节能在实现过程中的弱点。但是加气混凝土砌块的热工性能比较良好,不仅能够保证节能效果,而且还能够尽可能满足节能设计的个性化需求。在这种前提条件下,外墙能否满足节能设计需求,主要是根据钢筋混凝土和加气混凝土砌块在实际使用过程中所占的比例。通常情况下,在外墙节能设计过程中,如果钢筋混凝土在使用时占据外墙比例超过20%的时候,就需要结合实际情况,对外墙是否利用其他保温措施进行综合性考量。比如利用一些保温砂浆等,最终在针对外墙的保温措施进行选择时,仍然需要根据实际情况对其进行节能计算,这样才能够保证提出有针对性的外墙节能措施。
综上所述,居住建筑节能的实现应当将技术与艺术进行有效融合,在保证温和地区建筑能够实现节能理念的基础上,能够给现代人创造出舒适的居住环境。建筑节能设计理念的实施,不仅能够提高人们的日常生活环境,而且还能够对社会环境起到良好的改善作用,对社会经济的可持续发展而言,能够起到实质性意义,同时还能够有效缓解现阶段全球变暖的威胁。
张小珍.关于贵州省温和地区居住建筑节能设计的思考.建材与装饰,XX,09:57~58.梁永彦.浅谈夏热冬暖地区地区居住建筑节能设计.建设科技,XX:116~118.王郁.夏热冬暖地区居住建筑的建筑节能设计———南宁屯里油库消防车库及宿舍节能设计.城市建筑,XX:118.建筑节能设计论文:
从本质上讲,建筑节能符合现阶段的建筑设计与建筑规划目标。设计人员如果要全面推行建筑节能,那么有必要运用新型的绿色材料来完成建筑规划,在此基础上节省建筑能源并且提高实效性。
随着社会发展与经济进步,各地生态都遭受了较频繁的破坏,这种现状背离了建筑行业的可持续目标。在传统的建筑设计中,设计人员已习惯于运用水泥或者钢筋等建筑材料,然而这类建筑材料却很可能会破坏周边环境,与此同时也消耗了较多的建筑资源。为了加以改进,作为建筑设计与建筑规划人员有必要转变思路,因地制宜选择适合用于建筑规划的节能设计方式。
1、为了落实建筑节能,对于设计规划的全过程都要予以监控。从目前来看,很多企业及其内部人员已接受了建筑节能的基本目标,然而仍有某些建筑设计人员并没有推行建筑节能。由此可见,建筑节能应当融入全过程的建筑规划中,在这其中包含了前期设计、建筑物的施工、后期的竣工审验等。针对全过程的建筑设计,企业都要予以监控。
2、对于新型的绿色建材应当予以全面利用,在此前提下致力于提高效率。为了确保建筑物的节能性,作为设计人员要优先选择环保型的建材。这是由于,传统类型的建材很可能破坏周边环境并且浪费较多能源,因此亟待加以改进。相比而言,新型的绿色建材有利于优化配置,杜绝了更多的浪费。
3、建筑设计与建筑规划人员应当坚持节能设计。对于全过程的建筑设计来讲,节能设计应当融入各环节的建筑规划中,因此节能设计也构成了核心的建筑设计环节。具体在完成建筑物的设计时,企业有必要选择符合节能指标的新型建筑材料,依照现阶段的环保指标来设计施工流程。
1、建筑屋面设计方面:
对于建筑屋面在整个的建筑项目来说,是十分重要的一个组成部分。并且对当前建筑的屋面设计,需要相关人员给予高度的重视。以西南地区的各个省份为例,如四川省、贵州省,虽然这些省份年平均气温略高,但其保暖设施相对薄弱,所以提高建筑的冬季保暖质量对用户是很关键的。所以在建筑屋面设计这个环节,必须要采用科学先进,针对性强的节能措施。如果这种设计合理,施工完善,其取得的效果更为明显。夏季气温高,空调使用广泛,而冬季气温低,必须提高室内温度,减少向环境外面的热辐射,以保证室内温度适宜于人体。
因此,需要在设计环节即要尽可能利用室内外温差以达到节约能源目的。建筑节能措施一般采用的做法要集中体现在以下几点:首先,设计合理的保温层。即在进行建筑屋面设计时,做好建筑屋面的保温层的针对性设计。通常要求是:
①屋面保温层的材质选用要求是憎水性较好和强度高。
②屋面施工材料应最大限度地选取节能材料,其材料应采用有绿色标志的无污染型标准化材质。
③在进行建筑屋面的设计时,可以引进绿色植被,作为设计和覆盖的材料。这样做,可以做到一举数得,即:美化建筑、提升环境品质,保障顶层室内温度,隔热效果明显。
2、建筑墙体设计中节能措施的应用:
在对建筑墙体进行设计时,为了实现节能目的,需从以下几方面开展设计工作:
①在设计外墙时需应用保温效果佳的材质,建立单一性外墙。
②在对室内墙体进行设计时,为了将墙体的保温性能发挥到最大,一般都会利用复合性材料,既能满足墙体设计要求,也能确保墙体节能的目的,从而实现保温隔热的目的。
在对墙体展开粉刷工作时,一般都会应用石膏材料,因为石膏板具有极强的保温隔热效果,并且还可以确保建筑墙体的强硬度,在某种程度上增强了墙体的支撑性能。
3、建筑门窗设计中节能措施的应用:
对于建筑的整体消耗来看,门窗的能源耗用比较大,门窗的耗能几乎占据建筑耗能量的主体。因此,在实际建设中,需加大对门窗节能设计的重视力度,在传统的设计之中,为了将能源耗用量降到最低,一般都会通过减小门窗面积的方法来实现,但此种方式严重影响室内通风效果与采光等,基于此,单靠减小门窗面积是无法将节能效果达到最佳的,而对门窗节能的有效措施有以下几点:
①需对门窗的比例与面积进行合理划分,利用计算的方式来得到合适的门窗比例,从而降低门窗对能源的耗用。
②对门窗的气密性加大控制力度,因为气密性是隔绝室外温度的主要因素,只有对其进行合理控制,才会使得室外对室内的影响达到最小,减小因室外温度所造成室内温度变化而产生的能耗,因此,我国对建筑物的门窗有严格要求。
③在选择门窗材料时,尽量使用节能型材料,此外还需对材料的能耗状况有一个全面掌握。
与传统设计模式相比来看,节能式的建筑规划设计体现了更显著的优势。具体在规划建筑物时,设计人员有必要优先选择符合节能性指标的建筑材料;在此基础上,通过综合运用密封、隔热与保温的措施来完成整体建筑物设计。从目前的现状来看,很多企业及其设计人员都已经接受了节能设计的目标,与此同时也开始尝试着运用多样化的建筑物节能设计措施。然而实质上,与建筑规划有关的建筑物节能设计并没有真正实现完善,因此仍然有待加以改进。
陈硕,黄宁海.建筑节能的设计技术发展探讨.智能建筑与城市信息,XX.高文满.浅论当前建筑工程项目当中节能措施要点分析.现代农村科技,XX.
第三篇:建筑节能设计认定书申请书
建筑节能设计认定书申请书
太原市建筑节能管理中心:
我单位XXXXXXXXX工程项目;由于考虑外立面整体效果的原因将原图的窗框材料变更,将原设计塑料窗改为铝合金窗,现按建筑节能设计变更的有关规定重新备案。
申请单位:XXXXXXXX公司
XXXXXXXX有限公司
监理单位:XXXXXXXX有限公司
XXXX年X月X日
第四篇:《建筑节能设计》课程教学大纲
《建筑节能设计》课程教学大纲
课程编号:
课程名称:建筑节能设计/ Energy efficiency Design of buildings 课程总学时/学分:24/1.5
适用专业: 建筑学
一、课程简介
本课程紧密联系我国已颁布的节能标准,及某些地区的施工图节能审查要点,使学生清楚地了解节能建筑能耗构成和节能的基本途径,建筑节能设计应从哪些方面着手,须掌握哪些知识(如建筑节能设计中的基本知识、常用的基本术语、常用的热工计算方法及能耗分析软件)。针对建筑规划及施工图设计的不同阶段、考虑不同地区特点,分述了建筑规划设计和单体建筑设计的节能原理和技术;强调可再生能源的利用及其利用原理与技术、可再生能源和建筑设计的结合、建筑师和设备(含暖通空调、电气)工程师的通力协作与分工。介绍了一些不同地区的居住建筑和公共建筑节能设计的成功案例,通过对这些成功案例的分析,启迪学生思维。同时对节能建筑的效益评估及投资回收预计作了介绍,以培养学生建筑节能设计中的经济观点。
二、教学目的和任务
本课程为建筑学专业课,结合国家有关建筑节能设计规范,针对工程实际,使学生掌握总平面布置、单体建筑方案的确定中有关节能问题和有关节能材料的选择。
三、教学基本要求(含素质教育与创新能力培养的要求)
掌握国家有关节能设计法规和有关的节能技术要求,了解国际的先进技术和行业总趋势。
四、教学内容与学时分配
第1章 绪论(2学时)教学内容:1.1 建筑节能的含义及其意义
1.2 我国建筑节能的发展现状及与发达国家的差距
1.3 我国建筑节能的目标和任务 重点:我国建筑节能的目标和任务 难点: 我国建筑节能的目标和任务 第2章 建筑节能基本知识(2学时)教学内容:2.1 我国的建筑节能设计气候分区
2.2 室内热环境及其评价方法
2.3 建筑能耗的构成及节能的基本途径
2.4 建筑节能设计中常用的基本术语
2.5 建筑节能设计常用的热工计算方法及能耗分析软件 重点:建筑能耗的构成及节能的基本途径
难点:建筑节能设计常用的热工计算方法及能耗分析软件 第3章 建筑节能设计标准要点简介(2学时)教学内容:3.1 居住建筑节能设计标准要点
3.2 《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)要点 重点:居住建筑节能设计标准要点 难点:居住建筑节能设计标准要点
第4章 建筑节能设计施工图审查要点介绍(2学时)教学内容:4.1 建筑节能设计施工图审查的必要性及具体要求
4.2 建筑节能设计施工图审查要点 重点:建筑节能设计施工图审查要点 难点;建筑节能设计施工图审查要点
第5章 建筑规划设计中的节能技术(4学时)教学内容:5.1 建筑选址
5.2 建筑布局
5.3 建筑体型
5.4 建筑朝向
5.5 建筑间距
5.6 室外风环境优化设计
5.7 环境绿化及水景布置 重点:建筑规划设计要点 难点:建筑布局
第6章 单体建筑设计中的节能技术(4学时)教学内容:6.1 建筑体型调整与平面设计
6.2 建筑物墙体节能设计
6.3 建筑物屋顶节能设计
6.4 建筑物外门、外窗节能设计
6.5 建筑物幕墙节能设计
6.6 建筑物底层及楼层地面节能设计
6.7 围护结构防潮设计
6.8 自然通风设计 重点:单体建筑节能设计
难点:墙体、屋顶及门窗的节能设计
第7章 建筑设计中可再生能源的利用(2学时)教学内容:7.1 太阳能的利用技术
7.2 热泵节能技术
7.3 风能利用技术 重点:太阳能、热泵节能、风能利用 难点:太阳能、热泵节能、风能利用 第8章 节能建筑的效益评估(2学时)教学内容:8.1 预期的节能效果
8.2 建筑节能评估体系
8.3 建筑节能社会环境效益 重点:节能评估体系 难点:预期节能效果
第9章 节能建筑设计(4学时)
教学内容:9.1 节能建筑的建筑设计程序及计算案例
9.2 公共建筑节能设计案例
9.3 居住建筑节能设计案例 重点:节能建筑设计程序 难点:节能建筑设计案列
五、教学方法及手段(含现代化教学手段)
以现场和课堂教学为主,辅以幻灯、投影。
六、实验或上机内容
无
七、先修课程、后续课程(小4号黑体)
先修课程:建筑设计3、4,建筑构造,建筑物理 后续课程:建筑设计5、6
八、考核方式
作业形式考核,平时成绩:30%;作业:70%
九、教材及主要参考资料
[1]王瑞.建筑节能设计.华中科技大学出版社.2010-9-1 [2] 刘加平.建筑创作中的节能设计.中国建筑工业出版社.2009-3-1
执笔人: 温念珊
2015年8月28日
审核人:
XXXX年XX月XX日
批准人:
XXXX年XX月XX日
第五篇:被动式建筑节能设计技术措施探讨
最新【精品】范文 参考文献
专业论文
被动式建筑节能设计技术措施探讨
被动式建筑节能设计技术措施探讨
【摘 要】对于被动式的建筑节能设计来说,自然采光是首要考虑的关键;建筑师应当结合建筑物的朝向、形式以及门窗等其他因素充分利用自然采光。本文通过结合笔者的工程实践经验,针对被动式建筑节能中的自然采光环节而展开探讨,为同行提供参考借鉴。
【关键词】建筑设计;节能设计;自然采光;被动式设计
1.引言
对于被动式的建筑节能设计来说,自然采光是首要考虑的关键。在人类历史的大部分时间里,需要良好光线的活动,总是在白天进行。因此,在20世纪以前,所有的建筑都只能使用自然采光来照明。随着电灯的出现,建筑告别了黑暗时代。然而无论是白天还是夜晚,仅靠电灯提供照明,都难以提供高质量和可持续的照明,在进行电气照明系统的设计以前,建筑师应当结合建筑物的朝向、形式以及门窗等其他因素充分利用自然采光。
2.被动式节能中的自然采光提出
尽管自然采光的设计比电气照明复杂,但它能同时给建筑物内部和外部带来更加丰富的美感。和电气照明相比,自然采光作为被动式设计的一个重要部分具有以下多方面的意义。
(1)自然采光可以用于照明并减少电量的消耗,从而减少对环境的影响。越来越多的设计师、建筑业主和使用者都已经开始认识到自然采光的好处,如果设计合理,自然光完全可以提供高品质的建筑照明。由于很多建筑每年的总能耗中有30%一50%都用于人工采光,因此对自然采光的精心设计显得很有必要。
(2)自然采光可用于被动式采暖。阳光在带来光的同时也带来热量,建筑开窗获得太阳辐射的同时也带来了对流风,自然采光也是被动式太阳能设计的重要组成部分。
(3)自然光可以有助于人们的健康和安宁。健康和安宁的感受来自于多种因素的影响,自然光照明是其中一个重要因素,它可以用
最新【精品】范文 参考文献
专业论文
于治疗特殊疾病或者是提供视觉上抚慰,在医院建筑中作用非常明显。同时自然光照还可以提高人们的工作效率.—些研究表明,办公室通过采用高质量的自然光,可以明显提高员工的工作效率(可高达15%),并量降低旷工率。美国加利福尼亚州最近的—项统计数据证明,零售商场中自然采光对提高销售运也很有帮助。同样的道理,在教室中进行自然采光对学生的学习效率和身心健康也同样有好处。
(4)自然光能增强人的时间感受。自然光能帮助人们来感受时间,感受季节的变化和每天太阳的起落。古人根据自然光来制定时钟,宗教典礼和仪式也将自然光作为一个重要的角色,这一切都关乎人们的精神感受.显得个可缺少。
3.自然采光设计方法与措施
采光设计必须贯彻国家的技术经济政策,允分利用自然光,创造良好的光环境,这是因为自然光环境是人们长期习惯和喜爱的工作环境。我国人部分地区处于温带,天然光充足,为利用天然光提供了有利条件,在已天的大部分时间内能满足视觉工作要求。这在我国电力紧张的情况下,对于节约能源有重要的意义。自然采光设计有以下几个基本步骤:确定性能目标、确定自然采光的基本策略、确定外窗的基本策略、窗玻璃材料的选择、开天窗的策略、与人工照明的整合。
3.1 确定节能目标
自然采光的性能目标主要是节省照明能耗费用和提高视觉质量。设计者应在满足用户和照明目标需要的照度水平的基础上提高视觉质量并尽可能避免使用人工照明。
(1)采光标难。采光标准的数量评价指标以采光系数C表示。以为室外天然光受各种气象条件的影响,在一天中的变化很大,因而影响室内光线的变化,所以不能用一绝对值来衡量室内的采光效果。采用采光系数这一相对值来评价采光效果较为合适。目前国际上一般也采用此系数来评价采光。但我国的光气候有很大的区别,例如西北高原地区室外总照度年平均值高达31.46klx,而四川盆地及东北部地区只有21.18klx,相差高达50%。若在采光设计中采用向一标准显然是不合理的,为此,在采光设计标淮中,将全国划分为五个光气候并分别取相应的采光设计标准。
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(2)提高视觉质量。自然采光的一般目标是提供足够的、高质量的光线。同时,尽量避免直射眩光利过高的亮度比。减小照梯度:由于受窗户位置和自然光变化的限制,建筑内部的自然光照明往往不均匀,远离窗户的地方光线太少,而靠近窗户的地方光线又过于充足。因此,需要把更多的光线引入列室内较深的地方,这不仅是为了提高那里的照度,也是为了减小室内的照度梯度。避免直射眩光:光线从没有仟何遮蔽的窗户和天窗直接照进室内时.容易产生直射眩光。如果靠近窗户的墙壁没有被照亮,从而显得相当阴暗,这种眩光就会变得更加刺眼。消除过高的亮度比:如果太阳光在部分工作区域投下斑驳的光影,就会引起许多让人难以忍受的亮度比。因此,应尽可能消除。
3.2 确定自然采光的基本策略
自然采光和多种因素密切相关。对一个成功的自然采光设计而言,建筑物的场地分析、平面和空间布局和采光方位都至关重要。不但要考虑建筑物的外部形式,同时还要考虑其内部空间的布局。内部的分隔设施,除非是玻璃做的,否则都会妨碍自然光的深入。只有在这些最基本的事项确定了以后,才能开始窗户的布置和设计。
(1)场地分析。在确定建筑的朝向和自然采光技术之前,确定自然光的进入方式是很重要的,设计者首先必须确定哪些活动需要直射自然光而哪些需要非直射自然光。为了保证在 一天或一年中的恰当时候获得太阳照射,设计者必须建立设计准则,来区分何时何地将要太阳光或自然光。之后,这些信息就可以用于对现有的场地条件进行评估,并确定获得太阳光照的设计方法。例如,场地附近的建筑或树木可能会影响到自然采光,而入射角度的分析能确定建筑在场地的合理位置以保证足够的自然采光。由于自然采光和日照密切相关,对于居住建筑而言(还包括以院病房大楼、疗养建筑、幼儿园、托儿所、中小学教学楼等),还应考虑相关日照要求。
(2)平面及空间布局。建筑物的平面布局不仅决定了竖直和水平的窗户之间的搭配是否可能,同时还决定了为室内区域进行自然采光的数量。通常情况下在多层建筑中,窗内进深小于5m的区域能够被自然采光完全照亮,进深5—10m的区域能被部分照亮,而进深大
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于10m的区域完全不能利用自然采光。内部空间布局对于自然采光影响很大。开放的空间布局或者透明的隔断对自然光进入建筑内部非常有利。例如,采用玻璃隔断既可以营造隔绝声音的个人主间,又不至于遮挡光线;如果还需要营造阻挡视觉的个人空间时,可以把窗帘或者活动百叶帘覆盖在玻璃上,或者使用半透明的材料,也可以选择只在隔断高于视平线以[的地方安装玻璃。
(3)采光方位。由于太阳的高度和方位随着季节和每天时间的变化而变化,必须合理的确定建筑的采光方位以最大化采光潜力并避免过多的太阳辐射和眩光。自然采光的最佳方向是北向,刘为来自这个方向的光线比较稳定。尽管来自北向的光线数量比较少,但质量却比较高。而且这个方向也很少遇到直接照射的阳光带来的眩光问题。尤其在气候炎热的地区,由于必须考虑止射阳光带来的过多热量,南向的窗往往需要添加控制太阳光的建筑部件(如遮阳板),因而朝北的方向更合适。朝南的方向也是获得自然采光的较好方向。无论是在每一天还是在每一年里,建筑物朝南的部位获得的阳光都是最多的。这部分额外的阳光在冬季以及阴雨天气能提供比北向多的采光。此外,在严寒和寒冷地区,南向窗所产生的温室效应,能提供额外的热量以部分满足采暖的需求,因此南向更合适。最不利的方向是东向和西向。太阳在东方或者西方时,在天空中的位量较低。因此,会带来非常严重的眩光和阴影遮蔽等问题。此外,这两个方向的日照强度最大,在夏季会给建筑带来过多的热量,造成制冷负荷的增加。
4.结论
从建筑节能角度来讲,室内自然采光设计也是建筑节能中的重要环节,但未引起建筑界的足够重视。通过结合工程实践经验,在分析建筑中自然采光设计目标的基础上,就采光设计与节能问题展开论述,提出了一些方法和措施,可有效地降低建筑能耗。
参考文献:
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