建筑节能与环保论文模板(10篇)

时间:2023-01-23 11:16:49

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇建筑节能与环保论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

建筑节能与环保论文

篇1

引言:

住宅建筑的节能环保已经成为人们选择居住地的重要参考标准。节能环保的发展理念依然成为当前经济产业发展的重要方向,对于建筑行业而言,住宅建筑的节能以及室内设计的生态化发展主要从建筑材料以及设计过程中的各个方面体现出来。当前住宅建筑的节能化以及室内设计的节能环保发展由于建筑理念的、科技水平的限制而存在一定的问题值得改进,为了提升住宅建筑的节能化发展,建筑施工以及室内设计在开展过程中必须理念的创新着手,积极引进科技手段在室内设计中的应用,提升室内资源的利用效率,真正意义上实现建筑行业的节能环保发展。

一、住宅建筑节能与室内设计发展的现状

首先就目前住宅建筑群落的设计现状而言,在设计的整体规划上,并没有充分考虑到住宅的节能环保效果。当前建筑为了在外观上更吸引市场的眼光,往往将建筑设计的重点放在了小区住宅的外观以及住宅内的景观搭配上,但是在设计前对住宅建筑所在地的水文、气候等自然条件的重视度并不高,导致整体的住宅建筑的规划不具备节能的条件,例如建筑物的朝向、住宅楼之间的间隔等不利于太阳能获取足够的热量从而达到节能节能供源的效果。其次从住宅建筑的整体来看,还存在者住宅的户型结构以及住宅的类型形式较为单一的问题。当前住宅居民对住宅环境的绿色环保的需求与当前建筑形式单一枯燥耗能的现状之间的矛盾成为建筑市场需要解决的主要矛盾。随着城市化规模的不断扩大,城市用地正在不断的减少,城市横向发展的空间在不断降低,建筑商为了减少建筑用地,降低建筑开发成本,往往在竖向上满足不断扩大的住房需求,楼房越修越高,但住户的户型规模却在不断的走向单一化,高度也在不断的压缩中,单一化的户型以及密集的空间对于节能环保生活而言并不具有优势,节能环保的生活方式在密集的城市住宅中仍然难以开展。此外,尽管许多的住宅建筑在修建过程中安装一定的节能设备,但是由于住户户型的单一化以及空间布局的不合理性,不仅没能让节能生活成为现实,更导致了大量的资源浪费。最后尽管节能化已经成为建筑行业发展重要方向,但是在现实生活中,节能环保设计很多时候仅仅作为建筑商吸引住户一种空有的噱头,而在住宅设计修建过程中,建筑商为了降低开发成本,获取的更多的利益,往往用非节能非环保的材料代替高额的环保材料,导致许多的住宅建筑的节能环保发展并没有真正的落到实处。此外当前建筑市场的发展过程中还存在节能环保技术和材料的开发水平并不成熟的现象,许多的商家上为了抬高建筑材料的造价,而将许多的假冒伪劣的建筑材料冠以环保之名,严重打击了建筑商采用环保材料的积极性。

二、住宅建筑与室内设计节能化发展的具体措施

针对上述当前住宅建筑与室内设计节能化的主要现状,提升节能化的水平主要从以下几个方面着手:

1、基于节能理念对住宅建筑的整体布局以及建筑的体型进行合理的优化。

建筑的节能不仅与建筑的材料以及设备有关,建筑的布局以及外部环境更是节能事业开展的重要前提。在实际设计过程中,对住宅建筑的规划布局必须在考虑到建筑的范围朝向、建筑的水文条件的基础上对建筑进行绿化设计。为了使得建筑节能效果更好,首先要保证建筑的合理的位置,其次要合理的规划建筑的套型以及建筑的面积再次在建筑的平面设计上,合理的规划建筑的走向以及建筑的整体结构,使得住宅室内的舒适度达到最优化,同时具备良好的光照以及通风条件,最后在建筑的节能设计中充分利用节能环保材料,使得住宅的节能环保程度达到最大化。

2、基于节能发展的理念对住宅建筑的结构以及建筑的墙体的进行优化。

建筑结构的护主要包括建筑的屋顶和墙面,而随着现代化建筑的发展,住宅建筑的屋面主要涉及的是屋顶。建筑屋顶是调节室内外温差和传热的最关键要素。因此,要提高屋顶的隔热、保温性能,提高夏季屋顶抵抗外热的能力。为了提升住宅建筑的绿色环保程度,住宅建筑在设计中可以对屋顶进行绿化处理,增强屋顶的蓄水能力。扩大屋顶的绿化面积一方面能有效降低建筑的能量流失,减少温室气体的整体排放量,同时扩大城市的绿化面积,对城市空气的调节也起着重要的促进作用,缓和城市的热岛效应,提升城市居住的品质。增强屋顶的蓄水能力,能充分利用水在蒸发过程中产生的吸收热量的特性,能够有效降低建筑的热量传递,调节室内的温度。此外,在当前高层建筑的设计中,建筑的护已经成为建筑装饰的重要设计手段,但是为了降低护带来的额能耗,在高层住宅建筑的设计过程中,应该尽量精简的面积,对于结构应该尽量采用填充材料,为了减轻建筑压力,提高建筑的保温隔热性能在结构的设计中尽量使用高质量的保温环保材料,储存建筑的热量,降低建筑的能耗。

3、在住宅的室内设计中,基于环保节能原理应该优化住宅的门窗节能设计。

门窗是建筑能耗的最大通道,室内设计的门窗设计在保证美观的同时,更应该,减少门窗的空间面积,提升门窗的保温效果,同时尽量采用现代化的环保节能材料,增强门窗的保温力度,降低室内能源的消耗。

三、结语

住宅建筑与室内设计的节能化发展已经成为建筑行业发展的重要趋势,为了提升住宅建筑的节能程度应该从建筑规划布局着手,积极使用现代化节能建筑材料,从整体上提升建筑的节能环保力度。

参考文献:

[1]季翔,陈志东,王炜等.苏北地区住宅建筑节能与室内设计研究[J].工业建筑,2003,33(9):26-28.

篇2

据统计,目前我国建筑行业每年平均以20亿平方米左右的速度发展,但另一方面,目前建筑能耗已占全社会终端能耗的27.5%,这一数据还不包括在建材生产和建筑施工过程中的耗能。建筑节能是指通过提高墙体、门窗、屋面f统称围护结构)的保温性、密封性,以降低采暖、空调等设施的能耗,达到改善居室环境和节约能源的目的。而提到建筑节能,应该说与建筑材料有密切关系。目前我国新型的建筑节能材料不论在产品构成、总体工艺水平还是产品质量上都远远不如发达国家。这就涉及到一个节能功效的问题。新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,包括的品种和门类很多。从功能上分,有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。而当国内正在讨论如何提高建筑节能率的时候,国外已经在考虑如何减少二氧化碳而导致的“温室效应”:当国内正在研究节能材料的同时,国外已经将新型的节能建筑材料推广到全世界,并尽可能将节能率提到极限。

1.建筑节能的概念

建筑节能是社会发展的需求,它有利于缓解能源紧缺问题:建筑节能是环境保护的需求,它有利于减轻大气污染现状:建筑节能是建筑业进步的需求,它有利于巩固企业市场地位。

我们这里所说的建筑节能是指在满足人们正常生活,学习和工作需要的前提下,在建筑规划设计、建筑材料生产、建筑物施工及使用过程中,采用新材料、新技术,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷,照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,降低能耗,合理、科学、有效的利用能源,从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。简单来说,就是用尽量少的能源,过尽量舒适的日子。

2.新型材料在建筑装饰节能中的应用

2.1新型节能墙体的应用

新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量较小,在总的墙体材料中占据的比例仍然偏小。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。欧美等发达国家的砖产量已基本趋于稳定。在产品技术方面主要向大孔洞率、薄壁方向发展。发达国家粘土砖已成为一种高档装饰材料,点缀于建筑的内外墙。混凝土空心小砌块主要向装饰、轻质、保温、隔热方向发展;加气混凝土制品向轻质、高强方向发展。国外加气混凝土容重普遍在400-500kg/m3:非承重产品容重降低到300kg/m3,且原材料大量采用工业废渣。国外建筑复合墙体具有重量轻、保温隔热、隔声效果好等特点。

2.2节能门窗的应用

建筑门窗是建筑围护结构的组成部分,是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感部位,是墙体热损失的5-6倍,因此门窗的节能对整体建筑节能具有很大意义。门窗的耗能究竟在建筑物的总耗量中有多大呢?以采暖居住建筑的耗热量进行分析,此类建筑的耗热量由建筑物围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透量两部分组成。根据有关实际测量资料分析结果是:窗户的传热耗热量与空气渗透耗热量相加,约占全部耗热量的50%以上,节能的概念在国家标准中包括对门窗的强度(抗风压性)、气密性、水密性的具体要求。建筑门窗的节能除了从提高玻璃和框扇本身的热工性能和尽量使用中空玻璃并保证中空玻璃的密闭性外平板玻璃向着控制光线、节约能源、安全可靠、减少噪音等多种功能方向发展。还应该从玻璃和边框接缝以及门窗框扇搭接处的严密程度着手,因为各搭接处严密才能保证空气流通量的减少。 转贴于

2.3节能屋面的应用

通常屋面保温是将容重低、导热系数小,吸水率低,有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间,按此种正铺法,可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板,聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等:散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩,蛭石、陶粒、浮石废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等:现场发泡浇注的有硬质聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下,可有效保护防水层,方便施工检修,但由于造价较高,住宅建筑尚未大量使用。

2.4其他方面的节能应用

在欧洲矿渣硅酸盐水泥用量占水泥总量20%:荷兰矿渣掺量为50-70%的矿渣硅酸盐水泥占水泥销量的60%:在日本矿渣掺量已占水泥的25%。高强度水泥基材料(MDF、DSP)复合配制的超高性能混凝土将使混凝土行业能更好地适应建筑施工机械化、自动化和智能化的要求。

太阳能是常被建筑利用的可再生能源,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为我们有效利用资源的可再生途径在利用太阳能的时候,要把太阳能的装置和建筑有机的结合起来。

3.结束语

随着我国科学技术的飞速发展,可持续发展战略思想深入人心,建筑节能技术发展空间广阔,对新的节能材料的开发与应用势必成为今后研究的焦点,通过建筑节能新材料应用研究最终达到节省消耗,节约能源的目的。可以相信,大力推广环保型建材,运用现代高科技手段进行设计,采用无污染的生产技术,实现建筑可持续发展会逐步变为现。绿色环保型建筑是一个符合可持续发展的绿色建筑,是人类与自然和谐相处的产物,环保建筑是人类文明的标志,是人类保护自己的生存环境的明智的选择。要有意识地保护人居环境,创造良好的居住环境。在设计与做法上力求做到自然与人的协调,为共同的发展创造出优美和谐的绿色家园。

[参考文献]

[1]杨子江,国外节能建筑[J].房材与应用2003,05,

[2]刘素平,从不同的角度谈建筑节能[J].建材技术与应用2007,(2):43-44.

篇3

前言

随着能源结构的逐步调整,世界各国都把能源问题放到了关系国际民生的战略位置。我国从可持续发展、人与自然相和谐的战略高度,提出了新能源建筑的理念,提出要积极开发和推广利用可再生能源,如风能、太阳能、地热能等。据专家估计,到21世纪中叶,可再生能源将占世界电力市场的3/5,燃料市场的2/5。而太阳能,在21世纪即将进人一个快速发展的阶段,“太阳能经济”将成为未来全球能源结构的主流方向之一。

1建筑节能的范畴

建筑节能,是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中,通过采用新型的节能电力电气设备和新型墙体材料,执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道等电力电气设备系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活动。

建筑节能体系(图1)可以从两个大方面来考虑:建筑本体节能和建筑设备节能。建筑本体节能主要体现在建筑规划、设计、施工过程中,判断节能与否主要看建筑是否采用新型节能建材、是否因地制宜利用自然能源,尤其是可再生能源,以及节能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的设备节能则贯穿建筑的使用过程,涉及管理、优化和改造等细节方面,从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手,挖掘节能潜力,创造节能效果。

太阳能是典型的可再生能源,太阳能与建筑的结合体现在建筑的本体节能方面,但同时太阳能设备作为建筑设备的一种,在管理节能方面也具一定潜力。

2太阳能建筑的概念

太阳能建筑(SolarBuilding),即用太阳能(SolarEner-gy)代替部分常规能源,为建筑物和居民提供采暖、热水、空调、照明、通风、动力等一系列功能,以满足或部分满足人们的生活和生产的需要。所谓的太阳能建筑,其利用太阳能的最高境界是“零能耗”,即建筑物所需的全部能源供应均来自太阳能,常规能源消耗为零;从而真正做到环保清洁、绿色生态。

基于以上对太阳能建筑的定性分析,太阳能建筑的特点可以概括为3条:1)既舒适义健康;2)节约一次能源;3)减少对环境的破坏和污染。

3太阳能建筑的典型建筑结构类型

在倡导绿色能源、可持续发展的今天,太阳能作为最经济、环保的能源之一,愈来愈受人们重视。目前太阳能建筑的典卫建筑结构类型有阳台壁挂型(图2),屋面贴合型(图3)、集中供热型(图4)、集中分户型(图5>,等等。

太阳能建筑的宗旨是在不破坏建筑立面的前提条件下,注重太阳能系统的安全性、实用性和智能性。然而,在太阳能与建筑的结合问题上,综合各方面考虑,目前仍存在诸多问题。

I)太阳能产品制造商,往往只强调产品的功能,而忽视了建筑的特点与要求,使太阳能产品与建筑物成为两个独立的部分;太阳能产品由于没有与建筑设计相结合,因此会破坏原有建筑的整体外观形象,进而破坏环境;而且目前的太阳能产品结构单一,建筑设计师即使在设计中考虑使用太阳能产品,也很难将太阳能产品有机地融人到设计中,使太阳能产品成为建筑设计中的“鸡肋”。

2)建筑设计院,仍有不少建筑设计师缺乏绿色生态的理念,根本不考虑太阳能及其他绿色能源的使用,造成太阳能产品大都在建筑施工过程中临时安装,即“事后状态”下安装,结果影响到建筑群体,甚至整个城市的建筑风貌。

3)政府规划机构,往往不能够将绿色环保的理念和相关政策很好结合。虽然江苏地区已出台12层以下民用建筑必须安装太阳能热水器的强制性政策,但由于其它相关配套设施、标准的不完善,尤其是太阳能施工验收标准一块,仍存在争议点。在一定程度上影响了太阳能产品的生产,导致推广效果不好、范围不广。

针对以上问题,解决方案如下:(I)太阳能产品的生产商应更多地了解建筑设计的需求,开发推出多款适合建筑结构利用的系列和型号;(2)建筑师在设计初期,即将太阳能系统包含的所有内容都当作建筑不可或缺的元素加以考虑,使之成为建筑组成的一部分;(3)加强太阳能产品生产商、建筑师、政府机构的交流与沟通,从设计阶段即将太阳能产品与建筑真正的融为一体,并配以后期的政府激励政策、规范的市场引导机制,太阳能产品一定可以在建筑节能中发挥更大作用。在各领域的合作之下,太阳能建筑必将达到完美与和谐的统一。太阳能系统与建筑设计一体化的设计思路,也将得以持续和发展。

4太阳能建筑的典型应用模式

太阳能的应用,从技术途径看,主要分为光一热转换技术和光一电转换技术;从具体应用范围看,主要有太阳能热水供应、太阳能地板采暖、太阳能温水游泳池(图6)、太阳能空调、太阳能路灯(图7)等5大系列。到目前为止,太阳能光一热转换技术发展已较为成熟,不仅可以提供人们生活所需热水,还可解决取暖等问题;太阳能光一电转换(图8)具有较高的技术成分,发展与应用量较小,但是随着光电转化技术的进一步成熟,以及太阳能光一电板成本的进一步降低,太阳能应用必将具有更广泛的空间和发展市场。

江苏等地的一些示范小区率先采用太阳能热水集中供热系统(图9),其承压运行、分户供水、智能化系统已成了住宅小区的新卖点。还有一些示范小区,利用太阳能的初期光电转换,使小区的门楼牌、指示牌、警示牌等白天吸光,夜晚发亮,既方便住户晚间出人,又节约物管费用。另外,据有关方面统计:用电热水器洗澡的费用约为0.62元/次,而利用太阳能热水器的费用则仅为0.31元/次

5太阳能建筑的应用前景

1)应用空间大

我国具有丰富的太阳能资源,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,预测2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别占4.7%和10%。目前我国太阳能热水器的保有量已超过6001)万mz,而此数据的太阳能建筑仅占所有建筑1%

2)环保节能

根据美国环境总署EPA的统计数据、目前世界各国建筑能耗中排放的:约占全球排放总量的30%-40%。而人们对未来:在大气中含量的预计是,如果不采取任何措施,50年后大气中:的含量将会达到现在的3.5倍。众所周知,国家推广太阳能的目的是为了环保节能,而环保节能在另外一层意义上说就是尽量减少:的排放。换个概念,使用太阳能减少:排量与绿地吸收的效果相一致。据科学计算,可以总结出如下等式:1m=的太阳能集热器“95.39kg标煤产生的热量之70.11kg=19.475m2的草坪吸收力=0.779m2的落叶乔木吸收力==1.5m2的绿地吸收力。从以上数据,我们可以明显地看出建筑应用太阳能的环保节能效应。

篇4

由于人们对生活居住环境、T作环境的要求越来越高,采暖和空调制冷域不断扩大,建筑能耗已成为我国最雉根治的城市病之一,影响着国家的可持续发展。

1建筑节能工作概述

为了把建筑节能工作扎实有效地落实下去,依据JGJ26—95民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)DBJ04—2l6—1999民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)山两地实施细则(第二阶段),对建筑专业和暖专业分别有具体的要求。建筑部分节能约30%,主要项目有屋顶、外墙、不采暖楼梯间隔墙、户门、外窗、外门、不采暖地下室顶板等。采暖部分节能约20%,主要项目有:分户控制、分户计量、分室温控、有单独锅炉房的设备效率、外管网损失等。除按节能标准选的各项指标外,还要求建筑专业和采暖专业要根据不同的建筑结构情况进行不同的热丁计算。

2存在的问题

实现建筑节能设计单位是首当其冲,没有节能的设计,就不可能有节能的建筑,但是建筑节能在我国从20世纪90年代就被提出了,但到现在还不能落实,存在的主要问题是:与开发商的利益有关;行政主管部门未落以实处,缺乏行政手段;业大厂矿是建筑节能的漏洞,因他们是福利性供热,以厂代劳,还没有真正走向市场经济以上这些问题的存在,严重阻碍着建筑节能目标的实现。

3应采取的措施

3.1设计上的节能环保

(1)建筑规划上要提高环保节能意识,在规划设计和建筑设计过程中由于受到诸多用地环境、设计要求及商业价值等方面的影响,往往使得我们设计人员对环保节能兼顾不够,最为突出的就是建筑的朝向,部分建筑呈东两向,造成了室内热工环境差。

(2)建筑构造要求控制节能设计要求进行设计。我国自2000年10月1日起实施JGJ75—2003夏热冬暖地区建筑节能设计标准,并将其中4.0.4,4.0.5,4.0.6,4.0.7,4.0.10,4.0.11,6.0.2,6.0.6条规定为强制性标准。这就要求我们设计人员要认真执行该条文,进行建筑节能设计。

(3)设计人员要加强建筑的通风性能,改善室内热工环境,防止两晒,利朋可利用能源等方面的研究。

3.2环保节能材料

随着社会生产力的进步,健康与安全是现代人最为重视的两大主题。环保材料越来越多地应川于各个领域,建筑行业也不例外。

(1)装饰材料。不同的装饰材料对能源的消耗不同。一间贴着深色墙纸的房间,需要的照明用电是同样大小贴着浅色墙纸房间的两倍。房间里灯具的选择同样可达到效果节能效果。首先,客厅等较大的房间使用多角度的装饰灯具,保证房间的各个部分都达到照明度;其次,大量使用节能灯具,可以根据自然光线的强弱调节灯的亮度;再次,鼓励住房用户使用多种规格的灯泡。不同材料对能源的利用也是不同的,应尽量选用绿色环境节能材料来建造人类家园。

(2)给水材料。从水质保证的角度分析,为什么自来水公司生产出的生活饮用水是合乎标准的,但终端饮用水的质量却难以保障呢?这主要是传统的管道系统多采用金属管材,而金属管材特性有四大致命弱点:易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,这就使得二次污染的问题长期未得到解决。这些受污染的自来水中携带的细菌像无彤的杀手,时时威胁着人类的健康。所以我们应该全面推广使用以塑料管为主体的优质绿色管材料,从根本上解决自来水管理系统中的二次污染问题。而且绿色管材的运用还能相应节省金属的耗费,做到既环保又节能。

(3)维护材料。我国民用建筑的外墙围护热能损失量是发达国家的几倍甚至十几倍,我国每年建成的城镇住宅达5亿㎡以上,如外墙围护面积按1/1.2计算,即需要建筑外墙嗣护6亿㎡,所以解决外墙周护热能损耗的问题是当务之急。现在新型的建筑环保节能材料如中空玻璃、倒置式隔热保温屋面、保温砂浆、外墙挤塑板等新产品可以大大提高建筑的保温性能,改善建筑热工环境,我们应该大力推广使用。

(4)开发新的节能能源代替电力。节能灯的运用缓解了部分电力紧张的现象,但每逢夏季,我国南部地区的电力仍是不足。从2004年1月2日开始,广东开始错峰限电,6月份以后,全省供电负荷连创l5次新高,广东全社会用电负荷最高达到3970万kW,比2003年最高负荷增长16.76%。同时,全省出现煤炭运输紧张的局面,部分电厂存煤经常处于警戒之下。据广东省经贸委介绍,广东2040年供电形势是2001年以来最严峻的一年。

用燃气代替电力作为动力已经不是新鲜事了,天津燃气集团依托每年20亿11天然气供应指标的优势,向社会推出燃气区域空调“绿色套餐”,这一节能、环保的高科技设备已应用在海河综合开发巾。按规则,建设中的海河沿岸42km:开发范同内66%的公用建筑使用天然气制冷及供热测算,天然气夏季使用量可达到1.1亿m,可削减电力3.3亿kW,相当于一座30万kW电厂的供电能力。

如果建筑住宅在设计初级阶段就将燃气作为电力能源的补充也考虑进去,则将会节省很大电力。由于液化天然气安全、清洁、价格相对便宜而成为燃气空调的首选能源。随着液化天然气工程的引入,我国许多地方都将具备运用这种环保能源的条件。

另外,要加大对新能源的攻关,如地热、水热、风能、太阳能等自然能源的研发和应用迫在眉睫,特别是太阳能在建筑巾的应用作为重点,解决好太阳能与建筑一体化、光电一体化的问题。

4太阳能的利用

我国大部分地区都具有较好的太阳能资源,这为在建筑巾充分利用太阳能这种绿色的清沽资源、减少建筑能耗,提供了资源保证。太阳能的利用方式主要分为两种:主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。主动式太阳能建筑指的是需要辅助资源配合的太阳能使用系统的建筑。在这种系统里面,光电系统是研究较多的对象,但它的能量转换效率较低且太阳能的利系统费用过高。所以如果大批量地使用还需要进一步研究。被动式太阳能建筑是指在阳面使用储蓄热质、阳光房来吸收储备热量进而利用的一种形式,目前应川便捷广泛。

5建筑节能的个体设计

5.1建筑的体形与建筑节能

(1)控制体形系数。体形系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积(不计地面)与其所包同的建筑体积之比。体形系数越大,说明单位建筑所分担的热散失面积越大,能耗就越多。有研究资料表明,体形系系数每增加0.0l,耗热能指标约增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑体形系数还与建筑物的体形是否规整及建筑物的体量大小有关。一般来说,控制或降低体形系数的方法有:减少建筑面宽,加大建筑进深;增加建筑物的层数;加大建筑物的长度或增加组合;建筑体形不宜变化过多。

(2)控制表面面积系数。从获取更多的日照辐射,降低耗能的观点来看,表面面积系数越小越好。从节能意义来说,长轴朝向东西的长方形体形最好,正方形次之,而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。

5.2良好的构造设计

建筑的构造设计除了满足其作为建筑组成部分的基本功能要求之外,还进一步对墙体、楼板、屋顶、门窗等进行了设计,以此满足建筑在营造舒适环境的同时兼顾建筑的节能要求。例如利用物理的光学原理将吊顶设计成折线形,可利用其反光更充分地利用太阳光;设计建筑外墙时可采用新型节能墙设计,利用环境减少耗能;屋顶巾庭的采光顶,采用双屋玻璃形成“呼吸外壁”,从而降低环境素的影响;还可以在楼层板的设计巾,将循环水管布置在楼板处的装修空间,冬天可热水取暖,夏天可冷水降低室温。

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在国家大力提倡节能环保的大背景下,节能与环保已经成为建筑设计未来发展的大趋势。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善,居民住宅纷纷进行装修改造,居民装修不仅要考虑美观舒适,还要在考虑到设计的个性的同时,兼顾以人为本环保与节能的室内设施的设计和运用。

一、建筑设计与环保节能的紧密关系

住宅建筑设计中的生态平衡、环境保护与节省能源不是孤立的,也不是矛盾的,而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境,但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施,且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件,这种发展模式带来了当前环境和能源危机,进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。

随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染,绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化,结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏,也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计,不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题,也是一个直接处理人与自然的关系问题,实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。

二、节能环保前提下的建筑设计原则

现如今,随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能建筑”“绿色建筑”、成为当前最热的话题,绿色节能建筑的标准应该统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在节能环保的建筑设计上要遵从以下原则:

首先是资源利用效率要达到最高。建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则,指的是对各种建筑用的资源,包括能源、土地、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能的节约能源。

其次是对环境影响最小。要达到对环境影响最小,要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施,因为这样可以减少运输对环境的影响,而且可以支持当地经济的发展:三是重复利用建筑材料。在建筑选材时,要考虑材料的可循环使用,这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑,提高建筑物的寿命。

最后是对生态环境最好。对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利,通常我们说“以人为本”是正确的,但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分,“以人为本”的建筑设计原则,不单只是满足“人”的物质与精神需求,更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需考虑到未来的的可持续发展。

三、节能环保建筑设计的技术措施

(一)室内装修节能改造

在我国城市住宅设计中,卧室是住宅中唯一的主要空间,要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的住置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境。在室内功能区域和空间划分处理上多考虑环保和节能性因素。设计上选用透光性隔板方式解决通风、照明及可调节、可移动式的家具等,在室内培植适宜的绿植,达到净化空气调节空气的作用。

在采暖设计方面,结合供热需求,应选用传导和容量适宜的供暖材料,暖气片作为采暖主要方式,在装修暖气片时,应少包装,最大程度发挥其散热性。对于住宅小区的供暖系统设计,如果规划和设计合理,不仅能够实现较好的系统控制和计量功能,同时可以降低能源的浪费。

提倡运用可回收性节能和节水技术;选用适宜的照明设备控制节能,减少不必要的电能耗费:然而要兼顾节能和装饰,还要做到量体裁衣。在很小居室内使用大型灯具,即便采用节能光源,同样会造成能源的浪费。卫生间、厨房等应该选择有防潮、防水功能的灯具。

结合装饰考虑室内环境的自然通风性能,以利于空气对流交换,在装饰上设遮阳窗帘,采用室内电热水器与太阳能热水器相结合,减少室内热水耗能,从多方面达到节能目的。

(二)室外装修节能改造

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一、引言

随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,如何实现绿色建筑设计的节能已经成为当前各国关注的重点,我国是建筑大国,也是能源消耗大国,如何实现通过设计使建筑节能对我国具有十分重要的意义。建筑设计工作者要充分认识我国建筑设计的现状,要重视在自己的建筑设计实践中对节能设计的探索,这是社会经济发展的客观需要,也是促进我国房筑设计水平不断提升的重要力量,要结合我国房屋建筑设计的实际情况,不断的在实践中总结,在设计中探索,要将节能设计的观念融入到建筑设计的每一个细节中去,为我国房屋建筑设计总体水平的提高做出自己的贡献。

二、建筑设计中建筑节能的有效措施

2. 1 建筑屋面节能措施

建筑屋面的节能措施主要有以下几点:其一,在选择屋面保温层时,应尽量采用密度较大、导热系数高的保温材料,以免造成屋面重量和厚度过大,影响保温效果;其二,不得采用吸水率较大的保温材料作为屋面保温层,以免屋面湿作业时保温层吸入大量水分造成保温效果降低。若是必须采用吸水率较高的保温材料,应当在屋面上设置排气孔,这样有利于保温层中的水分排出,进而确保保温效果,达到节能的目的。

2. 2 建筑墙体节能措施

墙体是整个建筑围护结构的主体,墙体材料保温性能的优劣将会直接影响到建筑的耗热量。为此,必须对墙体节能加以重视,具体可采取以下节能措施:对于新建的建筑可以使用空心砖墙或是采用复合墙体技术。目前新型的墙体材料主要是用混凝土、水泥和砂等材料或是掺入适量的粉煤灰、煤矸石等制定非粘土砖和建筑板材。这种材料具有保温隔热、高强轻质、节能环保等优点,并且能够进一步改善建筑功能增大建筑面积。使用一些新型材料再辅以一定的空气间层,不仅能够有效地降低容重,保温性能也大幅度体改,节能效果十分明显。

2. 3 建筑门窗节能措施

建筑上的门窗是能耗散失最为严重的部位,其占据建筑总体能耗相当大的比例,其中传热损失约为33%、冷风身体偶约为33%,为此,在确保采光、日照、正常通风的基础上,尽可能减小门窗洞口的面积,并提高其气密性,有主图增强门窗自身的保温性能,进而减少传热量,达到节能的目标。门窗节能的主要措施如下:其一,对窗墙比进行控制。建筑窗墙比具体是指门窗洞口面积与建筑立面单元面积之间的比值,按照我国JGJ26-1995中的有关规定,北向与东向的窗墙比不得超过20%,西向不得超过30%,而南向则不得超过35%;其二,提高外窗的气密性。通过提高外窗的气密性能够进一步减少冷空气的渗透。按照GB7107中的规定一般建筑外墙的气密性等级不得低于四级,外墙为玻璃幕墙时气密性等级不得小于3级。除此之外,还应当满足以下条件:外窗气密性在10Pa压差下,空气渗透量不应大于1.5立方米;其三,合理使用新型材料。纳米透明隔热涂料能够有效地减少渗透量、传热量和太阳辐射能,这样便可以实现门窗节能的目标。

三、建筑节能设计中的新能源应用

以人类社会目前消费的能源来看,包括建筑使用消费的能源,主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源资源十分有限,并且不可再生,终究要枯竭。而利用太阳能、地热以及其它非常规能源给建筑物采暖、制冷、供热水甚至供电,可减少对常规能源的需求,具有非常重要的意义。

3.1 太阳能热水系统

太阳能作为一种能量密度相对较低的全新环保资源,当前有关太阳能的热利用技术已经相对成熟,我国也逐渐成为世界上最大的太阳能热水器生产国与使用国。但是也应认识到,当前我国综合利用太阳能热水器的技术水平较为滞后,无论是太阳能的使用、安装还是管理,都处于一种混乱状态,不利于建筑的外观美观性。因此,为了更好地发挥太阳能效应,综合考虑环境、经济、技术等因素,协调各方面的关系,应该在建筑中融入统一的太阳能体系,实现太阳能与建筑的一体化发展,将成为今后必然趋势。

3.2 太阳能发电系统

有关太阳能的电池发电系统及其应用,主要遵循光伏效应原理,将太阳的辐射能转化为可应用的电能。当前,在西方发达国家已经获得成功经验,但是由于该技术的成本较高,目前难以大面积推广使用。但是在一些高档住宅区或者公共建筑中,可优先考虑使用这一全新技术,不断积累设计的经验,当各种理论、技术成熟之后,太阳能发电系统的成本也将随之降低,并作为今后辅助建筑能源的重要形式之一,在可持续发展的能源结构中占有一席之地。

3.3 地热资源系统

在新能源和可再生能源大家族中,地热是目前最现实和最具竞争力的天然能源之一,采用地源热泵技术利用地热资源可冬季采暖,夏季制冷,节能效果十分理想,且具有常规采暖系统不具备优点。

四、加强建筑节能设计的几点建议

首先,应当做好建筑节能规划。在建筑设计阶段,应当认真做好选址、分区、建筑朝向、道路布局、建筑间距以及外部空间结构等方面的工作,以此来提高建筑节能设计效果;其次,在具体设计中应当制定科学的照明节能方案。较为有效的照明节能措施有选择节能光源、选择节能的照明设备、选择最佳的照明线路、合理布设开关、充分利用天然光照明等等;再次,加强采暖节能。对于北方地区的建筑而言,由于冬季较为寒冷需要进行采暖,为了解决采暖能耗较高这一问题,应当做好室内采暖保温工作,具体可采取如需爱措施:对采暖管网进行合理规划,尽可能缩短室外供暖管道的长度,并做好管道的保温工作,以此来提高室外管道的热源输送效率。同时应优选采暖设备,并改善采暖供热系统的设计和运行管理,这样有利于提高锅炉的运行效率。此外,还应对采暖供热方式加以优化,在各方面条件允许的前提下,应优先考虑集中供热的方式,这样有利于节约燃料,进而达到降耗的目的。

五、结语

总而言之,建筑节能设计有利于推动能源节约及合理利用。建筑节能是一项较为复杂且系统工作,随着建筑工程的不断增多,节能的重要性日益凸显。因此当代中国建筑师应在可持续发展的绿色建筑设计理念指导下,融汇科技与人文知识,创造出宜人的人居环境,只有这样,才能确保社会的可持续发展。

参考文献:

[1]张钦楠.建立中国特色的建筑理论体系[ J].建筑学报, 2004(1): 22.

[2]牛寿雁.建筑节能设计方法与思路[A].第四届长三角论坛——能源科技分论坛论文集[C].2007(11).

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中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

(一)概况

建筑高耗能问题已成为世界通病,全球能源调查报告显示,每年的建筑能耗约占总能耗的30% ~40%。我国情况更为严重,建筑能耗约占社会总能耗的31%,单位建筑能耗是发达国家的3倍。针对建筑能耗过高的问题,欧美国家不断深化与自然和谐共存的可持续发展的概念理念和技术,推广环保节能概念,利用清洁能源--太阳能与建筑结合的设计水平日益成熟。

我国自上世纪80年代起,各种节能政策和管理条例鼓励和督促建筑师转变思路,尝试环保节能建筑的设计,自本世纪以来不同类型竞赛与示范性建筑纷纷亮相,显示我国对太阳能与建筑一体化的重视程度,同时也表明太阳能建筑已逐渐成为当今建筑界的一个重要潮流之一(图1 )。

(二)问题

目前在我国,建筑与太阳能系统的结合仍然普遍存在以下问题:

1、利用形式单一。国内利用太阳能的主要方式是太阳能热水器, 1999年,全世界的太阳能热水器面积达5400万平方米,我国则高达到400万平方米,居全球之首。2008年全球太阳能光伏系统装机总量已累计达15GW,而国内光伏系统的累计装机容量仅为10万千瓦(100MW)。

2、安装使用粗放。太阳能热水器安装缺乏统一规划:规格各异、位置参差不齐、管道布置零乱;施工困难,太阳能装置易破坏屋顶防水层,无预设管道,管线长期暴露;建筑的防水、防雷、防风、承重方面造成安全隐患。

3、设计缺乏考虑。建筑师对于太阳能利用技术与建筑本身相互结合欠缺考虑。建筑外观处于杂乱无章的无序状态,形成视觉污染。

二、建筑表皮与新能源结合

太阳能与建筑一体化是建筑节能的重要途径,也是科技水平的综合运用。它是将太阳能利用技术与先进的建筑节能技术和节能产品等优化组合,调整建筑耗能比例结构、提高太阳能保证率,为建筑提供采暖、制冷和热水,营建低能耗、高舒适性的使用环境。

(一)光电系统与表皮结合

主动式太阳能建筑往往由于建筑师设计与施工方安装不同步不协调而显得相互间格格不入。“一体化设计,统一施工”就是建筑方案设计之初,将光伏电池系统作为美学一部分纳入设计思路中,并做到从技术层面使之可行、可用,从艺术方面可观、可赏(图2 )。

光伏电池的物理特性为隔热保温,防水防潮,可作为玻璃幕墙成为建筑表皮的一部分;当光伏电池位于屋顶与墙壁等护结构时,彩色光模块与造型光模块可以成为屋面或墙体的构成材料,不仅节约外装,同时使建筑外观更具魅力。

(二)光热系统与表皮结合

国家《可再生能源中长期发展规划》要求,将太阳能热利用作为可再生能源发展的重点领域。大幅度提高太阳能供热系统能力,不仅提供热水,还可为家用采暖系统提供热力辅助,将太阳能与建筑的结合推向更深的层次。预计到2020年,太阳能热水器总集热面积将达到3亿平方米,可替代约5000万吨标准煤,总产值会超过3000亿元。

辐射板技术建筑一体化 图3辐射板技术与建筑表皮融为一体

在建筑的墙面和屋顶上安装具有选择性吸收涂层的辐射板,提高建筑护结构的保温隔热性能,利用太阳能、空气源和低温太空源,通过显热储存系统短期调节自然条件对系统性能的影响,建立超低能耗的可再生能源综合利用建筑,既可降低建筑所需能耗,又可减少对大气和环境的污染。辐射板系统可以满足建筑的外观材质与颜色的需要,管道藏于墙内,可替代暖气与空调,做到与建筑表皮融为一体(图3)。

2、结构与构件蓄热

为了贮存热量,把建筑物的围护结构里皮,装以蓄热材料,作成“特隆布墙”,将蓄热体直接设置在南面窗户的后面,当蓄热体吸收太阳辐射,加热后能再通过辐射和对流方式加热房间内部空气。

新型建筑外墙双层中空玻璃可以同时起到太阳热水器的作用,玻璃40%的面积是透明的,余下部分被盘旋状的可以通水的铜管以及银反射管所覆盖,覆盖物位于玻璃内层双层中空玻璃可以吸收太阳能,并把水加热,对于一个大楼来说,仅仅利用外墙玻璃就能把热水问题解决,每年可节省大量的电力和煤气。

(三)采光遮阳与表皮结合

据统计,建筑的空调系统与公共建筑的照明耗费的能源数据相当惊人。国内建筑由于文化传统考虑自然通风与采光,但国外一直以来崇尚机械通风采光。在节能为首的基础上,越来越多建筑师通过不同的采光与遮阳手段展现建筑的魅力。

1、导光系统与表皮结合

通过外部构件的设置,使得外部光线合理的引入内部空间,避免强光,同时也为背光侧引入太阳光。(图4)这样就使整个建筑呈现一种类似于“暖水保温瓶”的现象,在一定程度上实现了建筑物的单向热传导性,降低建筑内热能或冷能的流失,减少建筑的整体能耗。

遮阳系统与窗结合(图5) 图5 遮阳系统 不仅可以调节室内光

线的强度,更可以创造出令人震撼的建筑

表皮效果。

在室外或室内甚至双层体系中增加可调遮光百叶或安装倾斜角度可控的钢制遮阳板。此类建筑的前期投入并不比普通建筑高很多,但在长期运营过程中,却能取得很好的节能效益。

三、结语

国内利用太阳能方兴未艾,在已颁发的《可再生能源法》中明确规定:国家鼓励单位、个人安装和使用太阳能热水系统、供热采暖和制冷系统、光伏发电系统等设施,太阳能成为了最佳的替代性能源。如果太阳能系统中各种色彩和肌理的组件,也可以取代和节约昂贵的外饰材料(如玻璃幕墙等),使建筑物的外观统一协调,增加建筑美感。建筑与太阳能结合一举多得,建筑的表皮同样可以用蕴含的能量巨大的太阳能设施。不同学科对此问题思考的越多,对社会的贡献越大。

【参考文献】

[1]宣晓东.太阳能光伏技术与建筑一体化应用初探[D]..合肥工业大学硕士学位论文,2007.4

[2]艾明星.变相储能材料的研究[D].河北工业大学硕士学位论文,2003.3

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一、引言

传统意义上的建筑围护系统逐渐被人们成为建筑表皮系统。随着时代的发展,建筑表皮的设计要求更加生态、节能、绿色。我们在追求建筑物本身功能的同时,也要求建筑表皮更符合可持续发展的原则。为了追求更加生态绿色的建筑设计方式,太阳能技术成为目前应用最广泛的节能技术。太阳能技术利用在建筑中的综合利用具有非常重要的作用。未来建筑将大量应用太阳能技术来减少常规能源的依赖,从而达到建筑节能的必然趋势,目前我国的太阳能利用技术在建筑中的应用仍不完善,还有很多需要改进的方面。

二、太阳能与建筑一体化应用中存在的问题

虽然国内对太阳能技术业已进行了全方位研究,但是建筑与太阳能系统的结合仍然普遍存在很多问题:

(1)利用形式单一。1999年全世界的太阳能热水器面积达5400万m2,我国高达到400万m2,居全球之首。但光伏发电为全世界太阳能光伏1/150。因此,我国建筑利用太阳能以光热为主,其使用方式、使用时段单一,基本利用真空管热水器生产热水;北方地区冬季基本不能使用。

(2)安装使用粗放。国内虽然鼓励大规模使用太阳能热水器,但安装缺乏统一规划:热水器规格各异、位置参差不齐、管道布置零乱、施工困难,太阳能装置易破坏屋顶防水层。无预设管道,管线长期暴露;建筑的防水、防雷、防风、承重方面造成安全隐患。

(3)设计缺乏考虑。建筑师对于太阳能利用技术与建筑本身相互结合欠缺考虑。建筑外观处于杂乱无章的无序状态,形成视觉污染。

三、太阳能与建筑表皮一体化的具体应用

太阳能与建筑一体化是建筑节能的重要途径,也是科技水平的综合运用。它是将太阳能利用技术与先进的建筑节能技术和节能产品等优化组合,调整建筑耗能比例结构、提高太阳能保证率,为建筑提供采暖、制冷和热水,营建低能耗、高舒适性的使用环境。

(一)光电系统与表皮结合

主动式太阳能建筑往往由于建筑师设计与施工方安装不同步不协调而显得相互间格格不入。“一体化设计,统一施工”就是建筑方案设计之初,将光伏电池系统作为美学一部分纳入设计思路中,并做到从技术层面使之可行、可用,从艺术方面可观、可赏。

光伏电池的物理特性为隔热保温,防水防潮,可作为玻璃幕墙成为建筑表皮的一部分;当光伏电池位于屋顶与墙壁等护结构时,彩色光模块与造型光模块可以成为屋面或墙体的构成材料,不仅节约外装,同时使建筑外观更具魅力。

光伏系统与建筑表皮一体化的优点有:

(1)建筑物的表皮能为光伏系统提供足够的面积,不需要额外的占地面积,而且省去了光伏系统的支撑结构和输电费用;

(2)光伏部件是建筑物总构成的一部分,除了发电功能外,还是建筑物耐候的外部装饰材料,从而节省安装和材料费用。如果安装光伏系统被集成到建筑施工过程中,可大大降低安装成本。

(3)对电网起到调峰作用,对于大多数商业、办公建筑来说,白天是用电的高峰时期,同时也是光伏系统工作的时间。

(4)光伏系统的外观与现代建筑追求的视觉效果非常协调,甚至能够强化建筑物的现代感和建筑质量。

(5)光伏系统与建筑表皮的优化集成能够在很大程度上改善建筑表皮特别是透明建筑表皮的热工性能。

从以上介绍不难看出,建筑表皮洗头工与光伏系统的结合将是未来建筑的发展趋势之一。

(二)辐射板技术建筑一体化

利用太阳能为建筑空间供热制冷不仅只有真空管热水系统,还有更为先进的辐射板一体化技术。在建筑的墙面和屋顶上安装具有选择性吸收涂层的辐射板,提高建筑护结构的保温隔热性能,利用太阳能、空气源和低温太空源,建立超低能耗的可再生能源综合利用建筑,既可降低建筑所需能耗,又可减少对大气和环境的污染。辐射板系统可以满足建筑的外观材质与颜色的需要,管道藏于墙内,可替代暖气与空调,做到与建筑表皮融为一体。

(三)结构与构件蓄热

为了贮存热量,把建筑物的围护结构里皮,装以蓄热材料,作成“特隆布墙”,将蓄热体直接设置在南面窗户的后面,当蓄热体吸收太阳辐射,加热后能再通过辐射和对流方式加热房间内部空气。新型建筑外墙双层中空玻璃可以同时起到太阳热水器的作用,玻璃40%的面积是透明的,余下部分被盘旋状的可以通水的铜管以及银反射管所覆盖,覆盖物位于玻璃内层双层中空玻璃可以吸收太阳能,并把水加热,对于一个大楼来说,仅仅利用外墙玻璃就能把热水问题解决,每年可节省大量的电力和煤气。

(四)太阳能与建筑表皮一体化――采光、遮阳

据统计,建筑的空调系统与公共建筑的照明耗费的能源数据相当惊人。国内建筑由于文化传统考虑自然通风与采光,但国外一直以来崇尚机械通风采光。在节能为首的基础上,越来越多建筑师通过不同的采光与遮阳手段展现建筑的魅力。当前遮光材料应用广泛,可以为建筑的表皮提供各种介质:玻璃、混凝土、金属材料、电池等;处理手段也较多,主要是依靠建筑物自身的空间布置以及特殊而巧妙的处理,使热流生产自然循环,从而对太阳能进行吸收、传递和存贮。在夏季又可产生反射与阻尼太阳能的作用,达到冬暖夏凉的效果。

1.导光系统与表皮结合

通过外部构件的设置,使得外部光线合理的引入内部空间,避免强光,同时也为背光侧引入太阳光。这样就使整个建筑呈现一种类似于“暖水保温瓶”的现象,在一定程度上实现了建筑物的单向热传导性,降低建筑内热能或冷能的流失,减少建筑的整体能耗。

2.遮阳系统与窗结合

在室外或室内甚至双层体系中增加可调遮光百叶或安装倾斜角度可控的钢制遮阳板。此类建筑的前期投入并不比普通建筑高很多,但在长期运营过程中,却能取得很好的节能效益。

四、总结

现代建筑表皮设计更趋生态、绿色和节能,太阳能更是目前应用最为广泛的生态能源,将太阳能与建筑表皮进行一体化设计,满足了生态节能的要求。太阳能与建筑表皮的应用具体体现为光电系统与表皮结合、辐射板技术建筑一体化、结构与构件蓄热以及采光遮阳上的应用,当然太阳能与建筑一体化设计还有很多方式,需要在今后的工作中加以探索和研究,发现更新的技术,使建筑设计更加生态、环保。

【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

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中图分类号:TU111.4+1 文献标识码: A 文章编号:

引言

随着社会经济的快速发展,人民的生活水平显著提高,对建筑的要求也日益提高,建筑功能已经不仅仅限于以往的遮风挡雨,更倾向于多元化的,特殊化的需求,而保持室内气温的稳定,保持室内的热量稳定,则是其中一种多元化需求之一。面对居民这样的需求,建筑墙体的保温技术应运而生,它不仅是近些年国家大力支持鼓励的新型建筑节能技术在在我国的北方得到了广泛的推广和运用,更是当今社会新型建筑的一种新的建设突破,既美化了建筑外观,又可以降低能源消耗,较少能源的流失,同时也保障了居民室内生活环境的舒适,因此,墙体保温技术虽然在我国的发展起步较晚,但受到推广的力度很大,发展速度很快。随着新的墙体保温技术的研发,新的墙体外保温适用材料较不断出现。目前常用的新型适合用于墙体保温技术的材料主要有聚苯乙烯泡沫板、岩棉板、酚醛泡沫板、各种复合保温浆料等表面涂抹纤维增强聚合物砂浆罩面材料。

二.新型保温材料选用和分析

1.建筑墙体保温节能材料的概述

建筑的墙体保温技术实施离不开各种保温材料的出现,根据不同的情况选择不同的保温材料,是进行墙体保温施工的基础。目前,出现的的保温材料种类繁多,包括泡沫塑料、矿物棉制品、泡沫玻璃、膨胀珍珠岩绝热制品、胶粉EPS颗粒保温浆料、矿物喷涂棉、发泡水泥等。

2.保温材料选用的原则

在我国,墙体保温施工选用的保温材料,也就是绝热材料种类和使用范围,需要符合GB/T17369-1998《建筑绝热材料的应用类型和基本要求》的规定。在选择运用施工时,首先是考虑保温材料的导热系数,一般使用的的保温材料的导热系数都不能超过0.2,其次,要综合考虑材料的燃烧性能,强度,和吸水率。据不同的材料特点,匹配将要施工的建筑。

在建筑建筑中选择合适的保温材料进行墙体保温技术施工,不仅可以舒适居民室内的生活工作环境,而且可以减少热量的流失,降低能源的消耗,提高能源的利用率,很大程度上降低污染,节约社会能源,缓解了能源压力。而对工业设备和特殊管道的保温,采用了合适的保温隔热措施,可以 降低能耗,降低生产成本,同时可以帮助净化环境,具有良好的生态效果和经济效果。因此从此技术一开始便受到了更地区的推广和欢迎。

3.常用的保温材料分析

(1)膨胀聚苯板薄抹灰墙体保温材料 膨胀聚苯板薄抹灰墙体外保温材料是把苯板选择为建筑外部的墙体保温材料,当建筑的墙体设计建造完毕以后,可以吧苯板用特殊的粘结砂浆按照特定的要求贴在墙上,没有特殊的要求时候无需加固,涂上墙之后,就在苯板上一层聚合物水泥砂浆,之后按照装饰的要求贴上比如瓷砖等装饰材料。选择这种保温材料会有很好的保温隔热的效果,且可以加大防水的力度,具有很强的抗压抗冲击作用,不仅可以使室内的温度恒定,舒适,还可以一定程度上避免了墙体渗漏的麻烦。这种材料运用以及日趋成熟,由于其优越性,受到世界各地房产商,装修公司的欢迎,在不久的将来,也许会发展成为主流的保温材料选择。

(2) 无机保温砂浆保温材料 该保温材料将新型保温砂浆粉刷在建筑的墙体上,达到保温隔热的作用。该材料由无机轻质保温颗粒加上胶凝材料抗裂缝等其他材料一起混合组成。它是一种灰色粉末,具有节约能源,利用废弃能源,保温隔热防火防寒等一系列功能,而且具有很好的抗老化特质,这种菜有着很好的粘性,柔性,抗水性,且操作施工时候操作简便,安全环保,加上价格低廉,受到很多人的欢迎。

(3)胶粉聚苯颗粒墙体保温材料 该保温材料将开始混合好的干拌砂浆加上抗裂纤维等很多种添加剂,按照一定的比例,加以均匀配置,搅拌,在墙体的内部或者是外部表面使用。由于这种材料的导热系数很低,保温隔热不易结霜露,抗压,耐冻,不容易出现开裂缝隙等情况。加上施工简单,操作方便,材料性能很强大,弊端较少,总体成本较低,因此,是目前使用频率很高的一种保温材料。三.建筑墙体节能保温技术探讨

1.外挂式外保温技术

外挂式保温技术主要是将棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等一系列保温材料选择融合而进行。使用该技术施工时候,一般都是将砂浆粘结在墙体上,或者将保温材料用一定的方式固定挂在墙体上,再将需要的抗裂抗水砂浆涂抹上去,最后是用用强力将砂浆压入玻璃或纤维网格制作成为保护层,然后在其上设计施工装饰面。由以上的施工程序可以见到,外挂式墙体保温技术施工复杂,难度大,安装耗时耗力,且具有一定的危险性。

2.聚苯板与墙体一次浇注成型技术

该技术是在混凝土框―剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。由于墙体主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但此种法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。

3.聚苯颗粒保温料浆墙体保温技术

将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5-4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前被广泛认可的墙体保温技术。

该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了墙体保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现墙体外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较,每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层墙体保温工程中采用的就是此种技术。

此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。

四.结束语

保温材料和保温技术的应用与发展是整个保温系统完善的重要组成部分。建筑墙体保温将直接关系到居民的生活工作,关系到居民的切身利益,同时如何进行墙体的保温也是影响建筑技能环保的重要指标之一。我国自改革开放开始,经济得到了全面的发展,经济建设取得了巨大成果,但伴随着经济的发展,我国的能源压力和环境问题越来越重,因此,建筑的节能环保越来越受到居民和政府的重视,为此,政府正着手出台一系列的优惠鼓励政策,加大对保温材料和保温技术的研发,加大墙体保温建筑的推广力度,以降低能耗,提高能源的利用效率,为我国建设社会主义生态文明,建设社会主义和谐社会添砖加瓦。

参考文献:

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[2]顾天舒 谢连玉 陈革 建筑节能与墙体保温 [期刊论文] 《工程力学》 ISTIC EI PKU -2006年z2期

[3]孙华明 钱志萍 浅议新型建筑墙体节能材料的类型、性能和问题 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年14期

[4]郑哲彦 探讨节能保温技术在建筑墙体墙体的施工应用 [期刊论文] 《中华民居》 -2011年9期