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节能建筑

  • 发布日期:2015-01-26
  •   来源:互联网
  •   作者:比目大叔
  • 官方QQ群:437096402
 
摘 要: 节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑。

节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑,其主要指标有:建筑规划和平面布局要有利于自然通风,绿化率不低于35%;建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。

节能建筑节能体系:

针对传统设计模式很难适应生态节能建筑设计要求的现状,结合国际借鉴国外经验,引入了“整合设计”(IDP)理念,即在设计最初方案阶段生态节能的专业人员就开始介入,提出初步的生态节能方案,并在后续的设计中综合建筑、规划景观、结构、暖通空调、给排水、建筑电气与楼宇控制、室内设计等各个专业,通过有机整合和密切协作,综合采用成熟的高新技术及产品,形成一整套生态节能体系。

在这一过程中很重要的一个环节就是建筑整体能量平衡系统的设计,设计人员用计算机软件系统对未来建筑的室内外热工环境、能量平衡进行模拟计算,为下一步各专业的深化设计提供依据。

四方面入手提高住宅舒适度

合适的热工环境、空气质量、声环境与光环境是人们对住宅舒适度的基本要求。因此,提高住宅的室内环境舒适度就要从以上四个方面入手。

首先是室内热环境的改善,主要通过控制空气温度、室内物体表面温度、相对湿度以及空气流动速度来实现。这不仅需要采用现代构造技术与材料,精心推敲细部构造设计,同时需采用高性能门窗,特别是高性能玻璃产品。

充足的新鲜空气原本是住宅最基本的要求,并不是高舒度指标,但由于城市环境与人们生活方式的变化,导致住宅通风成为居住生活舒适度的标准之一。如何满足健康的新风换气量、过滤风沙尘埃成为住宅通风设计要解决的问题。

对于噪声的隔绝,需要针对不同噪声特点,采用多种技术构造解决。如可以采用高质量融声墙体系统或建筑构造上设置绝缘层的方法。

随着居住水平的提高,人们对人工照明光环境的舒适性、个性化、艺术品位及安全、节能等要求也日益突出。影响光环境的因素不仅是照明强度,还包括日光比例、采光方向、光源显色性、色温以及避免色眩光等。因此提高住宅光环境的舒适性,需要对住宅光环境进行综合评价。

室内舒适环境研究新动态

在全球范围内,住宅产品生态节能有两大发展趋势,一是调动一切技术构造手段,达到低能耗、减少污染并可持续性发展的目标;二是在深入研究室内热工环境(光、声、热、气流等)和人体工程学的基础上(人体对环境生理、心理的反映),创造健康舒适而高效的居住环境。

传统的中央空调系统,主要致力于控制室内温度、湿度、噪声等物理指标。为达到室内一定的供暖和制冷要求,以空气为介质,需将新风量3-4倍的室内空气循环使用,重新加热或制冷并与新风混合再送回室内。不仅导致能耗的增加,同时易产生噪声、风感等不适感觉,也增加了疾病交叉感染的可能。

当前,欧洲新型生态空调系统则采用室内调温与新风系统分离的方式,即楼板辐射与置换式新风系统。技术的研究和应用最初源于大型办公建筑,而将公建中成熟的技术系统应用于住宅之中,需要解决住宅设计中一些特殊的问题。

节能建筑现状:

高耗能建筑比例大,加剧能源危机。 直到2002年末,我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑,总量庞大,潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出,仅到2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。因高耗能建筑比例大,单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨,直接经济损失达70亿元,多排二氧化碳52万吨。如果任由这种状况继续发展,到2020年,我国建筑耗能将达到1089亿吨标准;到2020年,空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力,这将会是一个十分惊人的数量。 据分析,我国处于建设鼎旺期,每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而97%以上是高能耗建筑。以如此建设增速,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此,如果不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机。

《中国建筑节能行业发展前景与投资战略规划分析报告前瞻》建筑能耗约占社会总能耗的1/3我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到27.45%。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。

我国建筑节能状况落后,亟待改善 在70年代能源危机后,发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术,而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日,我国建筑节能水平远远落后于发达国家。举例说明,国内绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的3.5至4.5倍,外窗为2至3倍,屋面为3至6倍,门窗的空气渗透为3至6倍。欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到每平方米6升油,大约相当于每平方米8.57公斤标准煤,而在我国,达到节能50%的建筑,它的采暖耗能每平方米也要达到12.5公斤,约为欧洲国家的1.5倍。例如与北京气候条件大体上接近的德国,1984年以前建筑采暖能耗标准和北京水平差不多,每平方米每年消耗24.6至30.8公斤标准煤,但到了2001年,德国的这一数字却降低至每平方米3.7至8.6公斤标准煤,其建筑能耗降低至原有的1/3左右,而北京却一直是22.45。

节能建筑特征:

一、少消耗资源。设计、建造、使用要减少资源消耗;

二、高性能品质。结构用材要足够强度、耐久性、围护结构、保温、防水……

三、减少环境污染。采用低污染材料,利用清洁能源;

四、长生命用期;

五、多回收利用。

节能建筑问题:

建筑的环境问题,包括地形、地貌利用问题,绿化问题,水体问题,环境小品问题。

建筑的朝向问题。

建筑的体型问题,包括体型系数,空间利用,构架与飘板等。

建筑的面积问题,应倡导适度的消费观念。

建筑的物理环境问题,声、光、热、日照与通风等问题,应尽量采用自然采光与通风。

建筑的节水问题,应选择节水型器具,还有中水利用问题。

建筑的节地问题,尽可能加大住宅进深,缩小面宽;尽可能采用条形住宅;选择合适的建筑层数。

建筑的太阳能利用问题,主动式太阳能住宅,被动式太阳能住宅。

建筑的装修问题,以简约为主,能够体现家的感觉

节能建筑设计基本原则和要求:

各类建筑应按照相应的节能设计标准设计,设计文件应符合相应节能设计标准的规定。

如:居住建筑应按照湖北省地方标准《居住建筑节能设计标准》DB42/301—2005设计并符合其规定;旅游旅馆建筑应按照《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》GB50189—93设计并符合其规定;公共建筑应遵照公共建筑节能设计标准设计并符合其规定;设有集中采暖与空调系统的建筑,应遵照采暖通风与空气调节设计规范设计并符合其规定等。

1、节能建筑设计应贯彻“因地制宜”的设计原则

这里所指的“地”主要是指建筑物所在地的气候待征。武汉属典型的夏热冬冷地区,其气候特征,主要表现为夏季闷热,冬季湿冷。因此,武汉地区的节能建筑,必须适应武汉地区的气候特征,既不能照搬严寒地区的建筑型式,也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式,更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式。

适应武汉地区气候特征的节能建筑,其基本要求是:

①建筑物尽量采用南北朝向布置。否则,须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

②建筑群之间和建筑物室内,夏季要有良好的自然通风,建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面(南向);多屋建筑置于中间;高层建筑布置在最后面(北向),否则,高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

③按相关设计标准的规定,尽量加大建筑物之间的间距,尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射,降低区域的夏季环境温度,减轻区域的热岛现象。

④应控制建筑物的体形系数不超过节能设计设标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板,不应设置外墙洞口处无窗户的凸(飘)窗,坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度,应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时,应加强围护结构的热工性能,计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

⑤不应设置大窗户,窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。门窗型材应采用塑料型材、断热彩钢及断热铝合金型材,不得采用非断热铝合金及彩钢型材。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kPa的抗风压性能。

⑥屋顶和外墙既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙,不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料(保温好,隔热很差),最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

⑦屋顶和外墙的外表面,宜采用浅色饰面层,不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层,否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度,计算其夏季的内表面计算温度并不超过36.9℃,宜低于35℃。

⑧加强分户墙和楼地面的保温性能,使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

⑨设有集中采暖、空调的节能建筑,应选用高效、低能耗的设备与系统,不得采用直接电热式采暖设备和装置,应设置分室温度控制装置,住宅建筑必须设置分户热(冷)量计量设施。  除上述9点之外,节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

2、建筑外围护结构的热工设计应贯彻超前性原则

现行建筑节能设计标准对建筑外围护结构热工性能的规定性指标,水平较低,仅仅是实现现阶段节能 50%目标的需要,距离舒适性建筑的要求甚远,与发达国家的差距很大。随着我国经济的发展,建筑节能设计标准将分阶段予以修改,建筑外围护结构的热工性能会逐步提高。由于建筑的使用年限长,到时按新标准再对既有建筑实施节能改造是很困难的,因此应贯彻超前性原则,特别是夏季酷热地区,建筑外围护结构(屋顶、外墙、外门外窗)的热工性能指标应突破节能设计标准规定的最低要求,予以适当加强,应控制屋顶和外墙的夏季内表面计算温度。

3、建筑设计者要有社会责任感

社会上的人每做一件事,就自觉或不自觉地对社会承担了一份社会责任,工程设计更是如此。设计单位和设计人员设计一项工程,工程自施工建设开始,设计者就开始对它承担起终身的社会责任。工程责任的范围广,且责任重大,所负责任的时间长(直至设计使用周期止)。因为能源是我国的战略物质和经济发展的动力,又是后代人生存的必要条件,建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事,所以节能建筑的设计者又实际上承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任。 
关键词:节能建筑 节能建筑介绍
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