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摘要:随着经济的迅速发展,我国建筑行业也得到了飞速的发展,尤其是一些高层建筑的普遍建设对能耗的消耗是相当可观的。故对建筑进行节能设计上是十分必要的,本文主要从我国建筑设计节能技术现状、建筑节能技术设计的重点以及建筑节能设计优化建议三个方面对建筑节能设计的重点及其优化进行了详细的分析与介绍,以供参考。
关键词:节能设计;现状分析;优化策略;
中图分类号:TE08文献标识码: A
前言
建筑行业的飞速发展,建筑工程质量的提高要求建筑工程具有更高的专业技术,因为建筑节能设计是建筑工程设计的一个重要方面,所以建筑节能设计直接关系着建筑工程的质量,对能否创造出高质量又保证节约工程资金有着显着的影响。
一、现代建筑节能设计的重要性
(一)有利于我国经济快速稳定发展
我国是一个能耗大国,能耗消费总量排在世界第二。而我国人口众多,能源资源相对缺乏,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。在目前我国能源形势相当严峻,在今后的长时期内也将难以缓解的状况下,节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。因此,为了使国民经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须节约使用能源,逐步扭转能源浪费嚴重的局面。
(二) 降低建筑对环境污染
在现在的建筑中,大多数消耗的能源主要来源于煤炭。然而煤会向大气中排放大量的浮尘颗粒以及有害有毒气体,不仅威胁周边人类的身体健康,而且还会对环境造成长期严重的污染,长此下去,会给人类的生存环境构成极大的威胁,目前,由于经济的快速发展,居民空调的拥有量也呈直线上升的趋势。空调排放出大量二氧化碳、氮氧化合物等有害气体都会给大气造成严重的污染,破坏生态的平衡。通过建筑的节能设计可以相对减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态平衡,为人类创造一个舒适,安逸的生活环境。
(三) 注重质量,降低成本
新世纪以来,我国国民经济持快速稳定有序的发展,国民的生活水平也得到极大地提高,追求舒适健康卫生的居住环境,是现阶段人民所迫切需要的。节能建筑由于采用了成套的节能设计技术措施,极大的改善了建筑热环境下的使用质量,并提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,使住房真正变成一种享受。
二、我国建筑设计节能技术现状分析
资料显示,我国化石能源资源中有百分之九十以上是煤炭,人均煤储量是世界平均水平的二分之一,人均石油储量是世界平均水平的百分之十一,但天然气仅仅是百分之四点五;而且我国煤炭的消耗量竟占世界总量的百分之四十之多,石油的消费仅次于法国,位居世界第二,我国对海外能源的依赖度高达百分之五十以上。在土地资源方面,我国的人均耕地却只有世界人均耕地的三分之一,水资源仅仅是世界人均占有量的四分之一;但是建筑用的实心粘土砖每年就要毁田12万亩左右。 在如此紧张的形势下,我国仅住宅建筑能耗就占了全国能耗的32%。现有的将近400亿平方米的建筑几乎都是高耗能,单位面积的采暖能耗和气候条件相近的发达国家相比有其2到3倍之多。我国近些年每年新建的建筑就有近20亿平方米,数量超过了所有发达国家建设量的总和,而且其中95%以上是高能耗建筑。预测在未来的15年,我国还将建成约200亿平方米的建筑。如果还未使用有效的节能措施与节能材料,到2020年我国的建筑能耗将会到达11亿吨标准煤,是现在建筑消耗能源的三倍。
若从现在起就狠抓建筑节能,对新建建筑强制实施建筑节能设计,对已有建筑有步骤地推行节能性的改造,到2020年,我国建筑能耗就可减少3.35亿吨标准煤,空调的高峰负荷可以减少约8000万千瓦时,能源紧张的情况与环境污染的压力会大大得到有效的缓解。
三、建筑节能技术设计的重点
(一)对围护结构节能技术的设计
经过改善建筑物围护结构的热工性能,实现夏季阻隔室外热量进入室内,冬季杜绝室内热量泄出室外,使室内温度尽量接近舒适温度,以减少通过辅助设备来达到合理舒适室温的负荷,最终实现节能的目的。其分为:
1、门窗节能技术设计
门窗节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可通过采用密封材料增加门窗的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成,通过采用节能玻璃、节能型窗框来增大窗户的整体传热系数以减少传热量;在南方地区太阳辐射非常强烈,通过窗户传递的辐射热占主要地位,因此可通过遮阳设施及高遮蔽系数的镶嵌材料来减少太阳辐射量,改善门窗绝热性能,有效降低室内空气与室外空气的热传导;百页有遮阳和调节自然光作用,外百页作用比内百页作用显著,水平百页的间隔、角度随太阳入射角可变,反射百页可以把阳光反射至天花板再反射到室内。
2、屋面节能技术的设计
屋面节能的原理与墙体节能一样,通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。主要措施有保温屋面、架空通风屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面、坡屋面、绿化屋面等。例如,通风屋顶可以防止辐射热聚集。实测表明,通风屋顶的内表面温度要比实体屋顶的内表面温度低4~6摄氏度。而屋顶绿化则是通过植物表面蒸发作用使屋面温度近降低。
在围护结构节能技术中要重视密闭性和带有热回收装置的机械式通风设备的结合使用。围护结构的密闭对于节能的作用是非常显而易见的。在密闭的室内调节温度,有更多的能量用于加热,如果再配合热回收装置,使通风设备带到室内的空气温度与室内接近,可以节省空调系统的电能消耗。设计中应采用综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构优化集成节能技术。
3、墙体节能技术设计
墙体节能技术又分为复合墙体节能与单一墙体节能。复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能,降低外墙传热系数。新型高效保温绝热材料有岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等。根据复合材料与主体结构位置的不同,又分为内保温技术、外保温技术及夹心保温技术。单一墙体节能指通过改善主体结构材料本身的热工性能来达到墙体节能效果,目前常用的墙材中加气混凝土、空洞率高的多孔砖或空心砌块可用作单一节能墙体。
(二)建筑外形的设计
外表面积的大小直接影响到建筑物的体形系数,在同体积的情况下,建筑物外表面积越大,能耗就越大。因而在进行建筑方案设计时,不应一味单一的追求造型效果,还应把节能因素综合考虑。
(三) 空调节能的设计
空调节能主要指对控制室内温、湿度的空调系统及设备采用先进技术或合理方式以达到节约能耗目的。空调节能技术可从以下几个方面进行:
1、采用蓄冷系统。在实施峰谷电价的地区,可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量 ,高电价时段再将冷量释放出来。
2、充分利用天然能源。在过渡季节充分利用新风。并且合理地使用热回收装置。例如在有内外区的大型建筑回收内区余热量或从排风系统中回收能量。用以对新风进行预处理。
3、合理的控制室内参数 ,减低空调冷负荷。在空调设计时合理的选择室内设计温度和湿度 ,避免夏季盲目低温和冬季采用过高温度。在风机盘管加新风系统中设置新风调节阀,避免新风量不均。设计中避免送风温度过低,因为当送风温度由18℃降到14℃时,在同样的房间温度 (26℃ ,相对湿度50 %)下,处理新风的能耗会增加25%。
(四) 太阳能一体化建筑的设计
太阳能一体化建筑是太阳能利用的发展趋势。利用太阳能为建筑物提供生活热水、冬季采暖及夏季空调,同时可以为建筑物供电。另外,利用烟囱效应诱导自然通风;地下埋管自然通风;利用蓄热墙体维持室温,结合夜间通风降温;利用风塔自然通风等都是有效的节能方法。建筑作为设计的龙头专业应在方案一开始就将节能的理念融入设计,合理高效的建筑才能符合时代的需要,在提倡节约型社会的今天,国家对节能也日益重视,更多高效舒适的建筑走进了我们的生活,如何将有限的资源充分有效的利用,这就要求我们不断掌握新的节能手段和技术并将之运用于设计中,不断积累经验,做出既美观实用有节能经济的作品,服务于社会,服务于大众。
四、建筑节能设计优化建议
建筑节能设计主管部门要加强对建筑节能设计工作的监控。政府主管部门要充分利用其职能,总结并推广标准设计、标准规范及公布合理的技术经济指标与考核指标,为优化设计的进行提供良好的服务.对节能计算书、设计图纸与节能设计表进行系统化的监控工作,使其保持一致并且在施工中务必得到切实的落实。制定可行的节能标准。建筑节能设计技术和建筑物的安全性及使用寿命有很大的关系.由于我国现阶段的建筑节能技术水准比较低,性能还不够完善,市场机制规范程度也欠佳,可以借鉴国外比较成熟的经验.在原有建筑节能标准的基础上进行完善与改革.使其更具有实践性。
加强建筑节能设计的宣传工作,提高全社会的节能意识。充分运用电视、网络、杂志、报刊等媒体,开展内容丰富、形式多样的节能设计与绿色建筑宣传,广泛宣传建筑节能设计的重要性.增强业主方节能设计意识,提高有关部门及单位贯彻建筑节能设计标准的自觉性,努力营造各级领导重视、相关部门理解支持、建设各方积极主动级人民群众普遍关心的良好氛围。
综上所述,对建筑工程中重点的部位进行节能设计对建筑工程的整体质量有着十分有利的作用,所以在进行工程施工时要充分的运用节能设计技术,以保证建筑工程的质量达到国家的要求和实现建设单位的经济效益。
参考文献:
[1] 郭静花. 建筑节能设计重点及其优化[J]. 中华民居(下旬刊).2014(2)
[2] 陈洁. 谈我国建筑节能设计[J]. 合作经济与科技.2013(4).
[3] 李洋. 我国建筑节能设计现状及其问题探析[J]. 商业文化(上半月).2011(7)
关键词:节能设计;现状分析;优化策略;
中图分类号:TE08文献标识码: A
前言
建筑行业的飞速发展,建筑工程质量的提高要求建筑工程具有更高的专业技术,因为建筑节能设计是建筑工程设计的一个重要方面,所以建筑节能设计直接关系着建筑工程的质量,对能否创造出高质量又保证节约工程资金有着显着的影响。
一、现代建筑节能设计的重要性
(一)有利于我国经济快速稳定发展
我国是一个能耗大国,能耗消费总量排在世界第二。而我国人口众多,能源资源相对缺乏,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。在目前我国能源形势相当严峻,在今后的长时期内也将难以缓解的状况下,节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。因此,为了使国民经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须节约使用能源,逐步扭转能源浪费嚴重的局面。
(二) 降低建筑对环境污染
在现在的建筑中,大多数消耗的能源主要来源于煤炭。然而煤会向大气中排放大量的浮尘颗粒以及有害有毒气体,不仅威胁周边人类的身体健康,而且还会对环境造成长期严重的污染,长此下去,会给人类的生存环境构成极大的威胁,目前,由于经济的快速发展,居民空调的拥有量也呈直线上升的趋势。空调排放出大量二氧化碳、氮氧化合物等有害气体都会给大气造成严重的污染,破坏生态的平衡。通过建筑的节能设计可以相对减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态平衡,为人类创造一个舒适,安逸的生活环境。
(三) 注重质量,降低成本
新世纪以来,我国国民经济持快速稳定有序的发展,国民的生活水平也得到极大地提高,追求舒适健康卫生的居住环境,是现阶段人民所迫切需要的。节能建筑由于采用了成套的节能设计技术措施,极大的改善了建筑热环境下的使用质量,并提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,使住房真正变成一种享受。
二、我国建筑设计节能技术现状分析
资料显示,我国化石能源资源中有百分之九十以上是煤炭,人均煤储量是世界平均水平的二分之一,人均石油储量是世界平均水平的百分之十一,但天然气仅仅是百分之四点五;而且我国煤炭的消耗量竟占世界总量的百分之四十之多,石油的消费仅次于法国,位居世界第二,我国对海外能源的依赖度高达百分之五十以上。在土地资源方面,我国的人均耕地却只有世界人均耕地的三分之一,水资源仅仅是世界人均占有量的四分之一;但是建筑用的实心粘土砖每年就要毁田12万亩左右。 在如此紧张的形势下,我国仅住宅建筑能耗就占了全国能耗的32%。现有的将近400亿平方米的建筑几乎都是高耗能,单位面积的采暖能耗和气候条件相近的发达国家相比有其2到3倍之多。我国近些年每年新建的建筑就有近20亿平方米,数量超过了所有发达国家建设量的总和,而且其中95%以上是高能耗建筑。预测在未来的15年,我国还将建成约200亿平方米的建筑。如果还未使用有效的节能措施与节能材料,到2020年我国的建筑能耗将会到达11亿吨标准煤,是现在建筑消耗能源的三倍。
若从现在起就狠抓建筑节能,对新建建筑强制实施建筑节能设计,对已有建筑有步骤地推行节能性的改造,到2020年,我国建筑能耗就可减少3.35亿吨标准煤,空调的高峰负荷可以减少约8000万千瓦时,能源紧张的情况与环境污染的压力会大大得到有效的缓解。
三、建筑节能技术设计的重点
(一)对围护结构节能技术的设计
经过改善建筑物围护结构的热工性能,实现夏季阻隔室外热量进入室内,冬季杜绝室内热量泄出室外,使室内温度尽量接近舒适温度,以减少通过辅助设备来达到合理舒适室温的负荷,最终实现节能的目的。其分为:
1、门窗节能技术设计
门窗节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可通过采用密封材料增加门窗的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成,通过采用节能玻璃、节能型窗框来增大窗户的整体传热系数以减少传热量;在南方地区太阳辐射非常强烈,通过窗户传递的辐射热占主要地位,因此可通过遮阳设施及高遮蔽系数的镶嵌材料来减少太阳辐射量,改善门窗绝热性能,有效降低室内空气与室外空气的热传导;百页有遮阳和调节自然光作用,外百页作用比内百页作用显著,水平百页的间隔、角度随太阳入射角可变,反射百页可以把阳光反射至天花板再反射到室内。
2、屋面节能技术的设计
屋面节能的原理与墙体节能一样,通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。主要措施有保温屋面、架空通风屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面、坡屋面、绿化屋面等。例如,通风屋顶可以防止辐射热聚集。实测表明,通风屋顶的内表面温度要比实体屋顶的内表面温度低4~6摄氏度。而屋顶绿化则是通过植物表面蒸发作用使屋面温度近降低。
在围护结构节能技术中要重视密闭性和带有热回收装置的机械式通风设备的结合使用。围护结构的密闭对于节能的作用是非常显而易见的。在密闭的室内调节温度,有更多的能量用于加热,如果再配合热回收装置,使通风设备带到室内的空气温度与室内接近,可以节省空调系统的电能消耗。设计中应采用综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构优化集成节能技术。
3、墙体节能技术设计
墙体节能技术又分为复合墙体节能与单一墙体节能。复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能,降低外墙传热系数。新型高效保温绝热材料有岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等。根据复合材料与主体结构位置的不同,又分为内保温技术、外保温技术及夹心保温技术。单一墙体节能指通过改善主体结构材料本身的热工性能来达到墙体节能效果,目前常用的墙材中加气混凝土、空洞率高的多孔砖或空心砌块可用作单一节能墙体。
(二)建筑外形的设计
外表面积的大小直接影响到建筑物的体形系数,在同体积的情况下,建筑物外表面积越大,能耗就越大。因而在进行建筑方案设计时,不应一味单一的追求造型效果,还应把节能因素综合考虑。
(三) 空调节能的设计
空调节能主要指对控制室内温、湿度的空调系统及设备采用先进技术或合理方式以达到节约能耗目的。空调节能技术可从以下几个方面进行:
1、采用蓄冷系统。在实施峰谷电价的地区,可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量 ,高电价时段再将冷量释放出来。
2、充分利用天然能源。在过渡季节充分利用新风。并且合理地使用热回收装置。例如在有内外区的大型建筑回收内区余热量或从排风系统中回收能量。用以对新风进行预处理。
3、合理的控制室内参数 ,减低空调冷负荷。在空调设计时合理的选择室内设计温度和湿度 ,避免夏季盲目低温和冬季采用过高温度。在风机盘管加新风系统中设置新风调节阀,避免新风量不均。设计中避免送风温度过低,因为当送风温度由18℃降到14℃时,在同样的房间温度 (26℃ ,相对湿度50 %)下,处理新风的能耗会增加25%。
(四) 太阳能一体化建筑的设计
太阳能一体化建筑是太阳能利用的发展趋势。利用太阳能为建筑物提供生活热水、冬季采暖及夏季空调,同时可以为建筑物供电。另外,利用烟囱效应诱导自然通风;地下埋管自然通风;利用蓄热墙体维持室温,结合夜间通风降温;利用风塔自然通风等都是有效的节能方法。建筑作为设计的龙头专业应在方案一开始就将节能的理念融入设计,合理高效的建筑才能符合时代的需要,在提倡节约型社会的今天,国家对节能也日益重视,更多高效舒适的建筑走进了我们的生活,如何将有限的资源充分有效的利用,这就要求我们不断掌握新的节能手段和技术并将之运用于设计中,不断积累经验,做出既美观实用有节能经济的作品,服务于社会,服务于大众。
四、建筑节能设计优化建议
建筑节能设计主管部门要加强对建筑节能设计工作的监控。政府主管部门要充分利用其职能,总结并推广标准设计、标准规范及公布合理的技术经济指标与考核指标,为优化设计的进行提供良好的服务.对节能计算书、设计图纸与节能设计表进行系统化的监控工作,使其保持一致并且在施工中务必得到切实的落实。制定可行的节能标准。建筑节能设计技术和建筑物的安全性及使用寿命有很大的关系.由于我国现阶段的建筑节能技术水准比较低,性能还不够完善,市场机制规范程度也欠佳,可以借鉴国外比较成熟的经验.在原有建筑节能标准的基础上进行完善与改革.使其更具有实践性。
加强建筑节能设计的宣传工作,提高全社会的节能意识。充分运用电视、网络、杂志、报刊等媒体,开展内容丰富、形式多样的节能设计与绿色建筑宣传,广泛宣传建筑节能设计的重要性.增强业主方节能设计意识,提高有关部门及单位贯彻建筑节能设计标准的自觉性,努力营造各级领导重视、相关部门理解支持、建设各方积极主动级人民群众普遍关心的良好氛围。
综上所述,对建筑工程中重点的部位进行节能设计对建筑工程的整体质量有着十分有利的作用,所以在进行工程施工时要充分的运用节能设计技术,以保证建筑工程的质量达到国家的要求和实现建设单位的经济效益。
参考文献:
[1] 郭静花. 建筑节能设计重点及其优化[J]. 中华民居(下旬刊).2014(2)
[2] 陈洁. 谈我国建筑节能设计[J]. 合作经济与科技.2013(4).
[3] 李洋. 我国建筑节能设计现状及其问题探析[J]. 商业文化(上半月).2011(7)