建筑能耗論文范文
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篇1
1992年,德國Fraunhofer太陽能研究所的Voss.K[1]等人通過使用太陽能光熱光電技術對德國一棟建筑物進行供熱供暖,并進行了為期三年的檢測研究發現:在氣候較為溫和的歐洲部分地區,通過精心設計可以使建筑物全年總能耗降低到10Kwh/m2以下,且建筑物所有能耗需求可以由太陽能提供。Voss.K由此提出“無源建筑”(EnergyAutonomousHouse,也稱Self-sufficientSolarHouse),即無需和外界能源基礎設施相連,通過太陽能光熱光電系統與蓄能技術集成應用,保證建筑所有時段能源供應的建筑。“無源建筑”要求建筑物在以年為時間單位的時段內達到能量或排放量中和。由于“零能耗建筑”在實現上還較為困難且成本較高,歐洲目前公認的更加廣泛的可實施的為“近零能耗建筑”(nearlyzero-energybuildings)。對于“近零能耗建筑”,各國定義不同,如德國的“被動房”(PassiveHouse,也翻譯為微能耗建筑、零能耗建筑)[2],指在滿足規范要求的舒適度和健康標準的前提下,全年供暖通風空調系統的能耗在0-15Kwh/(m2年)的范圍內、建筑物總能耗低于120Kwh/(m2年)的建筑;瑞士的“近零能耗房”(Minergie,也稱“迷你”能耗房,或“迷你”能耗標準)[3],要求按此標準建造的建筑其總體能耗不高于常規建筑的75%,化石燃料消耗低于常規建筑的50%;意大利的“氣候房”(ClimateHouse,Casaclima)[4],指全年供暖通風空調系統的能耗在30Kwh/(m2年)以下的建筑。
2、近零能耗建筑政策及發展目標
歐盟于2010年7月9日的《建筑能效指令》(修訂版)(EnergyPerformanceofBuildingDirectiverecast,EPBD)[5]在歐盟內部影響力巨大,它要求各成員國應確保在2018年12月31日后,所有的政府擁有或使用的建筑應達到“近零能耗建筑”,在2020年12月31日前,所有新建建筑達到“近零能耗建筑”(nearlyzero-energybuildings)。《建筑能效指令》定義零能耗建筑為“具有非常高的能效”的建筑,《指令》還要求“近零能耗建筑”能耗表達單位應使用kWh/(m2年)。歐洲暖通學會聯合會(REHVA)的JarekKurnitski等專家[6]將“近零能耗建筑”進一步定義為:以各國實際情況為基礎,在充分考慮節能技術成本效益比的前提下,其一次能耗>0kwh/(m2年)的建筑。歐盟專家還對零能耗計算的邊界范圍、一次能源轉換系數、是否應考慮區域供熱供冷等系統、是否應考慮電器使用能耗進行了探討研究。雖然歐盟各國對“近零能耗建筑”定義和技術路徑都不同,但大多數國家還是給出了相對明晰的發展目標,發展目標主要針對新建建筑,具體見表1[7]。
3、近零能耗建筑定義內涵分析
雖然“零能耗建筑”一詞聽起來很容易理解,似乎很容易定義,但目前各國政府及機構對于零能耗建筑研究的邊界劃分、計算范圍、衡量指標、轉換系數、平衡周期等問題還都不盡相同。物理邊界的劃分對能耗平衡的計算有著較大的影響。對建筑物來說,以單棟建筑還是建筑群(小區)作為計算對象,是需要探討的問題。目前國際大多數意見還是以單棟建筑為計算對象,根據是否與電網連接,將零能耗建筑分為兩種,一種是“上網零能耗建筑”(On-gridzeroenergybuilding),其由電網輸送給建筑物的能量和建筑物返回給電網的能量達到平衡,即在計算期內,電表讀數為0;一種是“網下零能耗建筑”(Off-gridzeroenergybuilding)[8],即與建筑一體化或建筑物附近與建筑物連接的可再生能源供電供熱系統提供的能量和建筑能源需求量保持平衡,這類建筑也被稱為“無源建筑”(EnergyAutonomousBuilding)[1]、“太陽能自足建筑”(Self-sufficientsolarhouse)[1]。按照節能設計標準,與建筑物設計相關的能耗包括供暖、供冷、通風、照明、熱水使用等負荷,但也有許多與用戶關聯度較大的負荷,如插座負荷、電動汽車負荷還沒有進入平衡計算。如果未來能源網中電動汽車使用量大幅度提升,雖然不會對建筑物負荷造成影響,但使用這類產品和設備會對建筑物用電平衡有影響,考慮到隨著我國國民經濟生活水平提高,居民用電會進一步增多,相關數據逐步完善,應在平衡計算時加入插座能耗等相關能耗。目前共有四類指標可以用于衡量零能耗建筑:終端用能、一次能源、能源賬單、能源碳排放。四類指標的評價結論相差很多,如衡量地源熱泵系統或者建筑光電一體化系統等可再生能源建筑應用對節能減排的效果,采用不同指標得出的結論會不同,通常認為采用終端用能形式或者能源賬單作為衡量零能耗建筑的指標,操作起來相對容易。在統一衡量指標后,所有與建筑物相關的能量就需要通過不同的轉換系數轉換到與衡量指標單位一致。能源供給和使用鏈上的全部能源種類都需要轉換,包括一次能源、可再生能源、換熱、傳輸電網和熱網。由于各個國家的能源結構不同,電網、熱網組成不同,且隨著可再生能源發電規模的逐步擴大,各國、同國家不同地區的轉換系數都有很大差異,且變化很快。但轉換系數的確定,對“零能耗建筑”計算結果影響很大。
4、國際典型“近零能耗建筑”示范工程實踐
EikeMusal等人對德國、美國、加拿大、歐洲等國的282棟零能耗示范建筑使用的技術進行匯總,發現太陽能光電、太陽能光熱、建筑遮陽、機械通風熱回收、免費供冷等技術應用的比例相對較高[9]。Eike研究的各國零能耗建筑數量見圖1,各種節能技術使用比例見圖2。從圖2可以看出,高性能保溫結構和PV系統、太陽能熱水系統以及熱泵可再生能源應用系統在零能耗建筑中應用最為廣泛,其次是自然采光、遮陽系統、被動通風等被動式技術的應用,高效照明、電器、辦公設備、HVAC設備使用也比較廣泛。美國新建筑研究所2012年3月《美國零能耗公共建筑成本及特性調查》[10],通過對21棟已經有實測數據的零能耗公共建筑進行研究發現:(1)早期零能耗建筑面積普遍較小,目前大型和綜合性的建筑案例也在不斷增加,教學/科研樓、辦公樓、K-8學校、銀行等建筑都可以設計為零能耗。(2)建筑物形式、規模、所處地理位置以及其他因素不同,如果不考慮PV的費用,建筑為達到零能耗的增量成本為3%-18%。(3)通過綜合性設計方案,充分考慮建筑所在地點和功能,選用高效的圍護系統、暖通系統和設備,達到零能耗建筑難度不大。通常優先考慮通過被動式設計降低建筑能耗,如果必須使用暖通系統,常見的系統為土壤源熱泵與地板輻射系統聯合。美國既有零能耗公共建筑各種節能技術使用比例見圖3。
5、我國主要近零能耗建筑研究實踐
2014年5月,住房和城鄉建設部科技司組織開展,由中國建筑科學研究院具體組織落實的“被動式超低能耗綠色建筑項目”征集調研。截至2014年10月,共收到全國上報項目12個,其中住宅項目3個,公共建筑項目9個。從地域分布來看,嚴寒地區項目2個,寒冷地區項目6個,夏熱冬冷地區項目2個,夏熱冬暖地區項目2個。
篇2
關鍵詞:住宅建筑;規劃設計;建筑節能;體形系數
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
隨著我國城市化進程的加快,城市建筑的規模不斷擴大,建筑能源消耗也隨之持續增加,如何減少建筑能耗,建造節約型建筑成為了建筑設計行業關注的焦點。同時,住宅建筑能耗是建筑能耗的重要組成部分,研究住宅建筑規劃中的節能顯得尤為重要。建筑規劃與設計的合理性直接決定著住宅建筑的節能效果,決定能否為居住者提供舒適健康的節能建筑[1]。本文著眼于住宅建筑的規劃階段,分析對建筑能耗影響較大的參數,主要包括:建筑體形系數、建筑物的朝向、復式建筑等,希望為住宅建筑的規劃設計提出指導意見。
建筑體形系數
我國《民用建筑節能設計標準》(JGJ26-95)中規定,建筑體形系數 S 指“建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值”,如下所示:
式中,S為建筑體形系數,F0為建筑的外表面積(m2),V0為建筑體積(m3)。此式表明:體形系數是單位建筑體積占用的外表面積,反映了一棟建筑體形的復雜程度和圍護結構散熱面積的多少,體形系數越大,體形越復雜,其圍護結構散熱面積就越大,建筑物圍護結構傳熱耗熱量就越大。因此,建筑體形系數對建筑能耗影響顯著,有研究資料表明,體形系數由0.4減少到0.3,圍護結構傳熱損失可降低25%,全年采暖空調能耗可減少13%[2]。以下就體形系數中幾個重要的參量對建筑能耗的影響進行討論。
(1) 體形形態:由于形狀不同,建筑所受太陽影響程度及建筑室內外通過外墻表面的熱交換情況將有所差異。針對各種不同體形形態的參量描述,按節能效果優劣的建筑設計順序依次為:圓、多邊形、正方形、長方形、三角形。圓和多邊形為推薦建筑形狀,而三角形對節能較為不利。
(2) 建筑進深:當建筑物的高度H固定時,建筑進深X與建筑長度Y對建筑體形系數S的影響效果相同。建筑長度Y增大會導致外表面積太大,體形系數相應很大,不利于節能和節地,應加以限制。因此,這里討論進深對建筑節能的影響,隨著建筑進深X的增大,體形系數S逐漸減小最后趨向于一個定值()。在同樣滿足采光、通風及一定室內景觀要求的情況下,進深適當增大到12.6m 左右,能大大改善室內熱環境,降低體形系數,并且與小進深住宅相比,節能節地,還可以降低建筑造價[3-4]。
(3) 建筑總高度H:建筑體形系數S隨著建筑總高度H的增加而減小,建筑采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗也隨之減小,體形系數S對建筑采暖能耗的影響明顯大于對空調能耗的影響。建筑總高度H對低層建筑、多層建筑和中高層建筑的體形系數影響非常大(期間體形系數S降低 40%~60%),而對其他建筑的體形系數影響卻較為有限(期間體形系數S降低 2%~10%)。
(4) 建筑層高h:類似于建筑總高度H,建筑體形系數S隨著建筑層高h的增加也逐漸減小,兩者之間呈線性負相關關系。同時,隨著建筑層數增加,層高h對體形系數S的影響越來越小,對低層建筑的體形系數影響最為明顯。
建筑朝向
對節能住宅而言,選擇合理的建筑朝向是需要著重考慮的問題。建筑物的朝向對太陽輻射得熱量和空氣滲透耗熱量都有影響。在實際運用中,當根據日照和太陽輻射已將住宅的基本朝向范圍確定后,在進一步核對季節主導風時,會出現主導風向與建筑朝向形成夾角的情況。從單棟住宅的通風條件來看,房屋與主導風向垂直效果最好。但是,從整個住宅群來看,這種情況并不完全有利,而往往希望形成一個角度,以便各排房屋都能獲得比較滿意的通風條件。
從長期實踐經驗來看,南向是全國各地區都較為適宜的建筑朝向。但在建筑設計時,建筑朝向受各方面條件的制約,不可能都采用南向,這就應結合各種設計條件,因地制宜地確定合理建筑朝向的范圍,以滿足生產和生活的要求。
復式建筑
隨著我國居民消費水平的逐步提高,購房者的消費觀念更趨理智,對居住的質量要求也大大提高,在住房選擇上更趨向多元化和個性化,多種新型的特色住宅模式開始進入住宅市場。比較適合中青年家庭的復式戶型比起普通的平面戶型來空間形式更為豐富,變化多樣,能融入更多的創意體現個性,價格相對偏低,己成為購房者比較喜愛的房型,圖1所示為某復式住宅戶型結構。
圖1 典型的復式住宅戶型結構
然而,不管任何類型的組合方式,復式建筑的采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗都比普通建筑的能耗值要高,其中復式別墅的采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗分別比普通別墅的高出 2.60Kw•h/、2.84Kw•h/和 5.44Kw•h/,而 18+1頂層復式建筑的采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗分別比普通 18+1 建筑高出0.13Kw•h/、0.32Kw•h/和 0.45Kw•h/,因此復式建筑設計并不利于住宅的節能控制。
結語
住宅建筑規劃和設計的合理性決定著居住建筑的節能效果,決定了能否為居住者提供舒適健康的節能建筑,本文分析了對建筑能耗影響較大的幾個因素。在人們對于居住環境要求越來越高的現代社會,建筑規劃與設計時既考慮到滿足人們基本需要,有通過改良影響建筑能耗的因素,可以達到降低建筑能耗
參考文獻:
[1] 趙重慶地區住宅建筑規劃節能研究 [D].重慶大學碩士學位論文, 2008.
[2] 操雪榮. 居住建筑體形系數對建筑能耗影響關系研究[D].重慶大學碩士學位論文, 2007.
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[4] 王焱, 王波. 夏熱冬冷地區的住宅節能設計[J].華中建筑, 2004,(22): 67-69.
篇3
【關鍵詞】 太陽能表皮光熱光電采光遮陽
中圖分類號:TK511 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
(一)概況
建筑高耗能問題已成為世界通病,全球能源調查報告顯示,每年的建筑能耗約占總能耗的30% ~40%。我國情況更為嚴重,建筑能耗約占社會總能耗的31%,單位建筑能耗是發達國家的3倍。針對建筑能耗過高的問題,歐美國家不斷深化與自然和諧共存的可持續發展的概念理念和技術,推廣環保節能概念,利用清潔能源--太陽能與建筑結合的設計水平日益成熟。
我國自上世紀80年代起,各種節能政策和管理條例鼓勵和督促建筑師轉變思路,嘗試環保節能建筑的設計,自本世紀以來不同類型競賽與示范性建筑紛紛亮相,顯示我國對太陽能與建筑一體化的重視程度,同時也表明太陽能建筑已逐漸成為當今建筑界的一個重要潮流之一(圖1 )。
(二)問題
目前在我國,建筑與太陽能系統的結合仍然普遍存在以下問題:
1、利用形式單一。國內利用太陽能的主要方式是太陽能熱水器, 1999年,全世界的太陽能熱水器面積達5400萬平方米,我國則高達到400萬平方米,居全球之首。2008年全球太陽能光伏系統裝機總量已累計達15GW,而國內光伏系統的累計裝機容量僅為10萬千瓦(100MW)。
2、安裝使用粗放。太陽能熱水器安裝缺乏統一規劃:規格各異、位置參差不齊、管道布置零亂;施工困難,太陽能裝置易破壞屋頂防水層,無預設管道,管線長期暴露;建筑的防水、防雷、防風、承重方面造成安全隱患。
3、設計缺乏考慮。建筑師對于太陽能利用技術與建筑本身相互結合欠缺考慮。建筑外觀處于雜亂無章的無序狀態,形成視覺污染。
二、建筑表皮與新能源結合
太陽能與建筑一體化是建筑節能的重要途徑,也是科技水平的綜合運用。它是將太陽能利用技術與先進的建筑節能技術和節能產品等優化組合,調整建筑耗能比例結構、提高太陽能保證率,為建筑提供采暖、制冷和熱水,營建低能耗、高舒適性的使用環境。
(一)光電系統與表皮結合
主動式太陽能建筑往往由于建筑師設計與施工方安裝不同步不協調而顯得相互間格格不入。“一體化設計,統一施工”就是建筑方案設計之初,將光伏電池系統作為美學一部分納入設計思路中,并做到從技術層面使之可行、可用,從藝術方面可觀、可賞(圖2 )。
光伏電池的物理特性為隔熱保溫,防水防潮,可作為玻璃幕墻成為建筑表皮的一部分;當光伏電池位于屋頂與墻壁等護結構時,彩色光模塊與造型光模塊可以成為屋面或墻體的構成材料,不僅節約外裝,同時使建筑外觀更具魅力。
(二)光熱系統與表皮結合
國家《可再生能源中長期發展規劃》要求,將太陽能熱利用作為可再生能源發展的重點領域。大幅度提高太陽能供熱系統能力,不僅提供熱水,還可為家用采暖系統提供熱力輔助,將太陽能與建筑的結合推向更深的層次。預計到2020年,太陽能熱水器總集熱面積將達到3億平方米,可替代約5000萬噸標準煤,總產值會超過3000億元。
輻射板技術建筑一體化 圖3輻射板技術與建筑表皮融為一體
在建筑的墻面和屋頂上安裝具有選擇性吸收涂層的輻射板,提高建筑護結構的保溫隔熱性能,利用太陽能、空氣源和低溫太空源,通過顯熱儲存系統短期調節自然條件對系統性能的影響,建立超低能耗的可再生能源綜合利用建筑,既可降低建筑所需能耗,又可減少對大氣和環境的污染。輻射板系統可以滿足建筑的外觀材質與顏色的需要,管道藏于墻內,可替代暖氣與空調,做到與建筑表皮融為一體(圖3)。
2、結構與構件蓄熱
為了貯存熱量,把建筑物的圍護結構里皮,裝以蓄熱材料,作成“特隆布墻”,將蓄熱體直接設置在南面窗戶的后面,當蓄熱體吸收太陽輻射,加熱后能再通過輻射和對流方式加熱房間內部空氣。
新型建筑外墻雙層中空玻璃可以同時起到太陽熱水器的作用,玻璃40%的面積是透明的,余下部分被盤旋狀的可以通水的銅管以及銀反射管所覆蓋,覆蓋物位于玻璃內層雙層中空玻璃可以吸收太陽能,并把水加熱,對于一個大樓來說,僅僅利用外墻玻璃就能把熱水問題解決,每年可節省大量的電力和煤氣。
(三)采光遮陽與表皮結合
據統計,建筑的空調系統與公共建筑的照明耗費的能源數據相當驚人。國內建筑由于文化傳統考慮自然通風與采光,但國外一直以來崇尚機械通風采光。在節能為首的基礎上,越來越多建筑師通過不同的采光與遮陽手段展現建筑的魅力。
1、導光系統與表皮結合
通過外部構件的設置,使得外部光線合理的引入內部空間,避免強光,同時也為背光側引入太陽光。(圖4)這樣就使整個建筑呈現一種類似于“暖水保溫瓶”的現象,在一定程度上實現了建筑物的單向熱傳導性,降低建筑內熱能或冷能的流失,減少建筑的整體能耗。
遮陽系統與窗結合(圖5) 圖5 遮陽系統 不僅可以調節室內光
線的強度,更可以創造出令人震撼的建筑
表皮效果。
在室外或室內甚至雙層體系中增加可調遮光百葉或安裝傾斜角度可控的鋼制遮陽板。此類建筑的前期投入并不比普通建筑高很多,但在長期運營過程中,卻能取得很好的節能效益。
三、結語
國內利用太陽能方興未艾,在已頒發的《可再生能源法》中明確規定:國家鼓勵單位、個人安裝和使用太陽能熱水系統、供熱采暖和制冷系統、光伏發電系統等設施,太陽能成為了最佳的替代性能源。如果太陽能系統中各種色彩和肌理的組件,也可以取代和節約昂貴的外飾材料(如玻璃幕墻等),使建筑物的外觀統一協調,增加建筑美感。建筑與太陽能結合一舉多得,建筑的表皮同樣可以用蘊含的能量巨大的太陽能設施。不同學科對此問題思考的越多,對社會的貢獻越大。
【參考文獻】
[1]宣曉東.太陽能光伏技術與建筑一體化應用初探[D]..合肥工業大學碩士學位論文,2007.4
[2]艾明星.變相儲能材料的研究[D].河北工業大學碩士學位論文,2003.3
[3]張揚.建筑遮陽設計研究[D] .同濟大學碩士學位論文,2006.2,
篇4
關鍵詞:建筑節能,節能設計,節能效果
近年來,節能已是全世界共同關注的話題。隨著能源緊缺,資源有限的警鐘一再敲響,建筑節能措施也成為當前國內外節能領域的一個熱點研究課題。據統計,在西方發達國家,建筑能耗占社會總能耗的30%~45%。而我國的建筑能耗也已占社會總能耗的20%~25%,正逐步上升到30%,因此建筑節能成為當務之急。
一、節能設計先從規劃入手
在總體規劃和單體設計中,應根據建筑功能要求和當地氣候情況,改善建筑外環境,包括冬季防風、夏季及過渡季節促進自然通風以及夏季室外熱島效應的控制。同時合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高及對建筑周圍環境進行綠化設計,以改善建筑的微氣候環境,最大限度減少建筑物能耗量,獲得理想的節能效果。
1.建筑選址及空間布局
建筑選址需注意向陽問題。在規劃設計中應注意合理利用太陽輻射。建筑選址還應注意冬季防風和夏季有效利用自然通風的問題。冬季為防止冷風滲透而增加采暖能耗,建筑應選擇避風基址建造;夏季則應順應當地的盛行風向,盡可能利用自然通風。由于冬夏兩季盛行風向的不同,建筑群體的選址和規劃布局可通過協調和權衡來解決防風和通風的問題,從而實現節能的目標。
2.建筑朝向
選擇合理的建筑朝向是建筑布置中優先考慮的問題。朝向選擇所需考慮的因素主要有:冬季日照和防風、夏季防曬和自然通風、降雨、利用地形和節約用地等。
3.綠化環境
綠化對改善建筑群體的氣候條件十分重要,它能調節氣溫,降低溫室效應,減少大氣污染,消減噪聲,遮陽隔熱,是改善建筑群體微小氣候、優化建筑室內環境、節約建筑能耗的有效措施。
二、圍護結構是建筑節能的重點
改善建筑圍護結構,如外墻、屋頂和門窗的保溫隔熱性能,可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷,是建筑設計上的重要節能措施。
1.外墻節能措施
首先是采用新型墻體材料,即在進行經濟性、可行性分析的前提下,在墻體內外側敷設保溫隔熱新材料。
其次,采用復合墻體圍護結構是近年來日益普及的一項技術。復合墻體主要是通過在墻體主體結構基礎上增加復合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。其優點在于既不會使墻體過重,又能承重,保溫效果也較好,目前在發達國家的新建筑中被廣泛應用。根據復合材料與主體結構位置的不同,分為外墻內保溫技術、外墻外保溫技術和夾心保溫技術。在我國,外墻內保溫技術應用廣泛,其造價低廉,安裝方便。隨著節能標準的提高,外墻外保溫技術已成為重點推廣的節能技術。目前我國建筑中采用的外墻外保溫方式主要有粘貼聚苯板、現抹聚苯顆粒、大模內置聚苯板、JSY聚合鋁鎂超泡保溫隔音板等外保溫系統。
2.屋頂節能措施
屋頂節能技術是通過改善屋面層的熱工性能阻止熱量的傳遞來實現的,包括屋頂保溫和屋頂隔熱兩方面。由于保溫和隔熱所針對的圍護結構對象不同,所采取的構造形式也有所區別。目前我國采用的屋頂保溫隔熱措施主要有外保溫屋頂、倒置式屋面、架空型屋面、種植屋面等。其中,采用種植屋面的措施,對屋面進行綠色覆蓋,既可遮陽,又能隔熱,而且通過光合作用,可消耗或轉化部分能量,也起到美化環境作用。因此植物覆蓋法是空調節能的較好方法。
3.門窗節能措施
不同季節對外窗性能要求不一樣,冬季在要求窗戶保溫隔熱性能好的同時,還希望其有更高的太陽能輻射透過率,能最大限度地利用太陽能,減少采暖負荷;夏季則希望阻擋太陽輻射進入室內,避免增大空調負荷,這時窗戶遮陽設計顯得十分重要,尤其對太陽輻射強度較大的水平面和東西立面的遮陽設計。因此,門窗節能主要從減少滲透量、減少傳熱量和減少太陽輻射能三個方面進行,針對門窗的節能措施主要包括五方面:盡量減少門窗面積;設置遮陽設施;提高門窗氣密性;盡量使用新型保溫節能門窗;合理控制窗墻比。
三、空調系統節能設計措施
空調的出現給人們帶來了舒適的居住環境,但是隨著全球能源危機的不斷逼近,使制冷空調這一建筑能源消耗大戶面臨嚴重考驗,節能降耗成為空調系統設計的關鍵環節。我國的建筑能耗約占全國總能耗的35%,空調能耗則占建筑能耗的50%~60%。免費論文參考網。伴隨人們生活水平的提高,這一比例還在不斷上升。因此,制冷空調系統是目前建筑能耗中問題最多的系統,同時也是最具節能潛力的部分。
空調系統的節能措施很多,主要有水力系統的平衡技術、水泵和風機的變頻技術、變水量和變風量技術、熱回收技術等。在空調冷熱源的選擇上有地源熱泵技術、空氣熱泵技術、燃氣熱泵技術等,還有起到“移峰填谷”平衡電力作用的蓄能空調等。其中重要的空調新技術包括地源熱泵技術、燃氣熱泵技術。
四、節能設計是建筑師義不容辭的責任
新建建筑的節能性能是由多個環節決定的,包括建筑設計,暖通空調設計,水電設計等建筑節能設計。還包括建筑材料,建筑構配件,建筑施工。建筑設備安裝,工程竣工驗收等等。對于新建建筑節能的關鍵環節在于建筑設計。而在整個與建筑相關的設計行業,建筑師處于統籌其他專業的地位,起著協調各專業工種的作用,建筑師的節能意識肯定會影響到其他工種的業內人士。建筑節能設計先行已經成為時下行業內的普遍觀點,基于這種認識,在建筑設計中推進建筑節能也就是我們的職業責任。建筑設計方案是否滿足節能設計要求在很大程度上決定了其整個壽命周期內是否達到建筑節能的目的,建筑節能設計要求建筑設計人員在設計階段對所設計的建筑進行建筑能耗分析,以評價建筑方案是否節能。從建筑設計的角度看,建筑節能設計并不是比原來的建筑設計多了很多步驟或很多內容,或許大家覺得提供節能計算書或者節能判定表是多出來的環節,但實際上不管你填不填那個表,交不交那個計算書,從建筑設計滿足功能要求上講,你一樣要分析建筑的平面布置形式、建筑的體形特征以及建筑構造的形式。節能建筑并不是讓人感覺高不可攀的“高技術”、“高造價”的建筑,建筑節能設計也不是讓人感覺難不可及的非常規設計,節能建筑還是建筑,建筑節能設計還是建筑設計,只不過在建筑設計的某些環節考慮減少能耗,采用的仍然是我們常規的建筑設計手法。
節能設計中采用的措施
1、控制建筑物體型系數。體型系數是影響建筑節能的關鍵技術參數,民用建筑節能設計標準要求節能建筑體型系數(S)宜控制在0.3或0.3以下,體型系數過大對建筑節能不利。一般情況下,高層建筑的體型系數不易超過0.3;但多層、特別是低層建筑若外型復雜,體型系數易超過0.3,對建筑節能不利。根據規劃部門及建設(開發)方對建筑外觀的要求,不少多層建筑外型較為復雜,加上現行提倡坡屋頂等因素,使建筑體型系數較難控制在0.3以下,而別墅類建筑的體型系數基本上都超過0.3。免費論文參考網。
2、控制窗墻面積比。民用建筑節能設計標準要求窗戶面積不宜過大,北朝向的窗墻面積比不應超過0.25,東、西朝向的窗墻面積比不應超過0.30,南朝向的窗墻面積比不應超過0.35。免費論文參考網。而現在由于許多建設開發單位認為落地窗有建筑外觀較好、利于室內采光,且房子好賣等優點,致使已建成及在建的相當面積的住宅采用落地窗,窗墻面積比大大超過標準要求,有的窗墻面積比甚至接近0.50,而且這種情況已形成一種趨勢。
3、應優先推行外墻外保溫復合墻體。外墻外保溫復合墻體是技術最為合理的墻體保溫方式,可使圍護結構最大限度的減少局部熱橋缺陷,能夠對墻體起到保護作用,還可提高房屋有效使用面積,外墻內側熱惰性好,施工技術成熟,造價比夾心復合保溫外墻僅稍高。有關部門及設計單位應使建設(開發)單位了解外墻外保溫復合墻體的優點,說服建設(開發)單位從長計議采用先進節能技術。
篇5
關鍵詞:建筑能耗;節能空調;太陽能;評價
中圖分類號: TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-06-0306-1
0 前言
建筑能耗一般指建筑在正常使用條件下的采暖、通風、空氣調節和照明所消耗的總能量,不包括生產和經營性的能量消耗。隨著經濟的快速發展,常規能源日益匱乏,節能環保已成為世界公認的主題,各國都在推行全方位降低能耗,因此零能耗建筑在全球范圍內應用而生。在建筑零能耗風靡全球的時刻,也想談談自己的一些想法。
1 建筑能耗現狀分析
我國約占全社會總耗能的46.7%,歐洲和美國約占全部能源消耗的40% ,如何全面提高能源效率,減少對日漸枯竭的傳統一次性“礦物化石”能源依賴性已成為當務之急。其核心特點除了強調被動式節能設計外,將建筑能源需求轉向太陽能、風能、地熱能等可再生能源,為人們的建筑行為,為建筑與環境和諧共生尋找到最佳的解決方案。
建筑發展至今,建筑能源消耗從零走到了。隨著常規能源的匱乏,我們需要在不改變現在建筑室內舒適環境的情況下,使常規能源的消耗從回歸到零。
我們知道,創建綠色建筑,在建筑設計中要重點抓好自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫、節能空調、太陽能利用、水循環使用、“3R”材料利用等“綠色技術”的推廣應用,以實現建筑本身不消耗或少消耗常規能源、不產生或少產生廢水廢物、不無故浪費自然資源、不惡化自然環境的目標。
其中自然通風、建筑遮陽、天然采光、門窗隔熱、墻體保溫這些建筑節能技術已經很成熟了。在這些節能技術之上,如果想要保持一個舒適的室內環境,在室內外環境相差較大的情況下,我們必須要付出一些能量,這些能量除了正常的損耗外,其余供給室內,來達到我們要求的室內環境。因此,要想保持最終的目的不變,我們依然要付出能量,只是現在的能量消耗,要用太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源來代替煤、石油等常規能源。下面分別就太陽能的利用和節能空調進行闡述,分析其對建筑零能耗的巨大作用及現實中利用的弊端以及我們該努力的方向。
2 太陽能的利用
太陽存在我們最普遍利用的兩個方面:集熱和光伏發電。國內的集熱器已成為太陽能應用最為廣泛、產業化最迅速的產業之一。在中國,太陽能發電的成本是常規發電成本的6~8倍。無論對于企業還是百姓,如此高昂的電價誰都承受不起。
中國雖然是全球最大的太陽能電池制造基地,但目前用來生產太陽能電池的重要原料――高純度硅材料,95%以上靠從國外進口,而且加工過程中的高精度、高耗能、高污染,使晶體太陽能電池的成本居高不下。另外,中國的太陽能蓄電池的使用壽命及使用條件的限制,使太陽能路燈的造價要比消耗普通電能多10倍以上,這還不包括更換蓄電池的費用。因此,在太陽能光伏發電的使用,配套設備的研究要跟上來,否則,“太陽能電廠”仍是都市里的“能源孤島”,沒有人敢效仿,因為一個自主發電、不消耗社會資源的企業,反而要為之承受消耗社會資源的成本。
3 節能空調
節能空調顧名思義,消耗掉少量的能源,獲得最大能量的空調,那么在現實中,節能空調從哪些方面來改進呢,我個人認為從以下幾個方面:
3.1 中國自主研制制冷新產品
這類產品要具有一定的技術創新和先進性,符合低碳、綠色、環保的原則,能實現無級調速的多樣化控制,根據室內負荷變化自動調整電機轉速,達到最佳節能效果,比一般的風盤系統節能65%以上,這樣的制冷末端新產品可以直接來應用。
3.2 太陽能空調系統
太陽能吸收式空調系統主要由太陽集熱器和吸收式制冷機這兩部分組成的。制得的冷量就是利用了太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發生器所需要的熱媒水來提供的。但就使用過程中也存在一些問題:
(1)太陽能空調已初步進入實用階段 使用太陽能空調的用戶依然在不斷的增加,目前產品多是大型的溴化鋰制冷機,只適合中央型空調。因此,研制小型的溴化鋰或氨―水吸收式制冷機與太陽集熱器配套實用并逐步進入家庭中使用。
(2)太陽能空調使用集熱器的采光面積與空調建筑面積的配比受到限制,僅能適用于多層建筑。對此,目前正在研制可以產生水蒸氣的真空管集熱器,以便與蒸氣型吸收式制冷機結合,來解決集熱器與空調建筑面積的配比問題。
(3)太陽能空調系統的初投資依然偏高,僅適用于部分的富裕用戶。為此,我們正在降低現有集熱器的成本,使得更多的家庭具有使用太陽能空調的經濟承受能力。只要克服以上的缺陷,就更大限度地發揮太陽能空調的作用。
4 結論
總之,建筑零能耗要從建筑節能開始,我們要細分最終用戶的需要, 針對不同區域的氣候條件需求,研究先進的節能技術和配套設備,這需要一個曲折而漫長的過程,我們需要踏實的尋求和研究,而不是盲目的追求所謂的“新技術”卻比使用常規能源承擔更多的資源和資金浪費。從而真正的由“低能耗”走向“微能耗”最終達到“零能耗”。
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篇6
【Abstract】 Using the energy consumption software of eQUEST for residential buildings, hotel buildings, commercial buildings of three different construction types that simulating the energy consumption and getting the results. According to the simulation results to analyze the energy consumption, having the graph of annual energy consumption and structure, providing the basis of practical engineering.
【關鍵詞】eQUEST建筑類型能耗模擬
【Keywords】 eQUESTtype of constructionenergy consumption simulation
中圖分類號:TU111文獻標識碼: A 文章編號:
引言
目前,建筑、交通、工業是世界能耗中的“三大”耗能大戶,根據聯合國規劃署(UNEP)統計結果顯示,建筑能耗占全球能耗的25%~40%[1],而建筑能耗中采暖、制冷、照明的所占比例最為巨大,為40%。因此,對新建建筑進行能耗模擬,通過對模擬結果進行分析,通過改變建筑結構參數,類型,系統形式,運行控制策略等來降低能耗成為一種新的節能途徑。
在ASHREA Handbook 2005中“能耗評估與建模”[2]對建筑能耗的分析方法進行了較為完善的綜述,其中一種“反向法”,即已知能耗模型的輸入參數、輸出結果,求解建筑能耗與影響因素之間的關系,這種方法又分為以下三種方法[3]:
1、經驗方法(或黑箱方法),即在能耗數據與影響因素之間建立某種回歸模型,常用的有最小二乘法、PRISM方法等;
2、校準模擬方法,即用模擬軟件建立建筑模型,進而調整輸入條件使得輸入與實測能耗相符;
3、灰箱方法,即為建筑或系統建立物理模型,用統計方法確定模型參數。
本文所利用的就是第二種方法,所利用的能耗模擬軟件是eQUEST軟件。
1 能耗模擬
1.1 eQUEST軟件簡介
在美國能源部(u.s.Department of Energy)和電力研究院的資助下,由美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)和J.J.Hirsch及其合作人共同開發了eQUEST能耗模擬軟件。該軟件的計算核心是目前使用最為廣泛的能耗模擬軟件DOE2的高級版本DOE2—2。eQUEST不僅吸收了DOE2的優點,并且增加了很多新功能,使建筑建模過程更加簡單,結果輸出形式更加清晰[4] 。
系統概況
對不同建筑類型采用同種建筑類型,利用eQUEST所建模型見圖1:
圖1:eQUEST建筑模型3D外觀圖
在建筑類型中分別選擇住宅類建筑、賓館類建筑、商業類建筑,具體見圖2:
對圍護結構的基本參數見表1[5]:
住宅類建筑:冬季采暖為市政管網,夏季制冷為家用空調;
賓館類建筑:冬季采暖為市政管委,夏季制冷為家用空調;
商業類建筑:冬季、夏季采暖為四管制集中空調[6]。
根據設置的參數得出模擬結果見圖3:
圖3:住宅類建筑年電耗、氣耗柱狀圖
圖4:住宅類建筑年電耗、氣耗構成圖
圖5:賓館類建筑年電耗、氣耗柱狀圖
圖6:賓館類建筑年電耗、氣耗構成圖
圖7:商業類建筑年電耗、氣耗柱狀圖
圖8:商業類建筑年電耗、氣耗構成圖
2 能耗模擬結果分析
從這三種不同建筑類型模擬結果來看:
1.電耗全年趨勢為6-8月有一個高峰期,主要是夏季制冷需求;氣耗全年趨勢為“U”型,在采暖季11-3月期間氣量消耗有一個明顯增加。均符合實際能耗分布。
2.三種不同建筑類型電耗的組成基本都是有設備耗電,照明耗電,制冷耗電,排風扇耗電這四個主要部分組成,不同之處就是所占比例不同,如在住宅類建筑中設備的耗電(即家用電器)占大部分,而在在賓館類和商業類建筑中夏季的制冷耗電則更多一些;在天然氣消耗量上也是有所區別,在住宅類建筑中燃氣耗電全年平均比賓館類建筑和商業類建筑中氣耗低。
將三種類型電耗、天然氣耗量進行對比如圖9,圖10:
圖9:三種不同建筑電量消耗對比圖
圖10:三種不同建筑天然氣量消耗對比圖
3.結論
通過對三種不同建筑類型進行能耗模擬可以看出模擬結果符合實際情況:在電力消耗中,照明、設備、泵、夏季空調供冷都是主要組成部分,只不過各部分所占比例與不同建筑類型有一定關系;在天然氣消耗中冬季供暖及熱水供應是主要組成部分。商業、賓館類建筑的能耗比住宅建筑高,符合大型公建的降耗要求,由于篇幅原因并未對影響因素進行分析,希望今后學者可以討論改變參數對其能耗結果改變有何影響,希望本文對其具有參考價值。
參考文獻
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篇7
我們在查閱前人的學術勞動成果時可以獲得他們的研究結果,同時也可以學習前人的方法和提供的相關信息,這是我們撰寫參考文獻信息的最大來源。以下是千里馬網站小編整理的關于建筑論文英文參考文獻,歡迎大家閱讀借鑒。
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篇8
關鍵詞:仿真平臺;建筑;前景
中圖分類號:K826文獻標識碼: A
前言:
近十年來中國經濟突飛猛進,智能建筑產業發展速度已名列世界之最。建筑設備自動化系統(BAS)采用集散型控制技術對建筑設備進行全面、實時的監控,提高了建筑設備的運行質量,為建筑物的管理者提供集中的顯示操作控制和強大的運行數據處理功能、減少管理的工作量,降低建筑設備的能源消耗,在建筑物中起著重要作用。樓宇設備自動化的產生就是順應于這種形勢而產生的,一個好的樓宇自動化管理控制方案可以幫助我們最大可能地利用外界自然條件,同時使運行中設備的實際出力能及時追蹤負荷的變化,使空調系統隨著室外各種條件的變化而調整工況,這樣既達到了我們所要求的舒適度,又可以最大程度地節約能源,經濟性較好。但是在實際工程中,BA系統是否達到了如設計所說的要求還沒有一個準確的檢測裝置,工程完成之后,并沒有切實可行的手段和標準來進行評估,這就使得我們的工程質量得不到保證。
根據此種形勢,我們需要建立起一套完整而系統的方法來完成BA系統的功能性測試,基于以上形勢,針對現代樓宇自控系統,就需要我們制定出一套用于檢測BA系統是否達到設計要求和節能功能的平臺和方法。此平臺的實現就是要建立空調系統各部件的數學模型,然后采用一定平臺實現整個系統的組態模擬。
1、背景
近年來,建筑與空調系統的仿真模擬越來越受到重視,為了研究,分析和實現一個空調系統,我們需要進行試驗,試驗的方法基本上可以分為兩大類:一類是直接在真實系統上進行,一種是先構造模型,通過對模型的試驗來代替或部分代替對真實系統的試驗。隨著科學技術的發展,盡管第一種方法在某些情況下是必不可少的,但第二種方法日益成為人們更常用的方法,主要原因在于:
(1)系統還處于設計階段,真實的系統尚未建立,人們需要更準確地了解未來系統的性能,這只有通過對模型的試驗來了解;
(2)在真實系統上進行試驗可能會引起系統破壞或引起故障,對一個處于運行狀態的系統進行沒有把握的試驗將會冒巨大的風險或者經濟代價大,有時甚至做不到或者沒有意義;
(3)需要進行多次試驗時,難以保證每次試驗的條件相同,因而無法判斷試驗結果的優劣;
(4)試驗時間太長或費用昂貴。
在仿真中,即可以進行物理仿真,也可以通過建立數學模型進行計算機仿真。隨著計算機軟硬件的發展,我們目前所說的仿真一般都是指計算機仿真。
BA系統功能質量檢測平臺的研究就是基于計算機仿真的一個課題,有了計算機軟硬件的支持,此質量檢測平臺才有可能實現。為了解決本科研成果的獨立產權問題,本論文擬采用VC++來代替原先的Labview來實現其功能。
2、現狀
(1)國外研究現狀
國外對于空調系統動態模擬的研究有較長的歷史。空調動態模擬的研究可以分為兩種,一種是基于建筑能耗模擬仿真,一種是基于系統控制模擬仿真,所以根據模擬的目的不同,模擬的時間尺度及描述模型特性的側重點不同。本文著重研究基于系統控制的模擬仿真。
美國國家標準局在1985年發表的HVACSIM+就是用于控制模擬的仿真系統,可以由用戶自己定義系統的部件類型及搭配形式。在其數學模型中,只有空間和時間作為獨立變量,任一過程都不能獨立求解,只能聯立求解HVACSIM+的模擬程序對空調系統有詳盡的描述,但對建筑物的描述卻十分粗糙,采用了集總參數來求解墻體溫度。這樣就掩蓋了熱慣性對室溫的重要影響,而且,此仿真程序在部件間的時空聯系上也沒有反映出質(水或空氣)的流動瞬態過程。基于以上原因,HVACSIM+系統可能掩蓋了空調系統在變化過程中可能出現的現象,不能準確反映系統的動態變化過程,不能夠準確測試用戶所制定的控制策略。所以此系統在解決利用仿真系統來測試控制策略的目的上,沒有達到理想的效果。1986年,英國的STRATHCLYD大學ABACUS研究室與比利時列日(LIEGE)大學LBL研究室聯合開發出空調系統動態熱模擬程序ESP,這為建筑空調系統的模擬仿真打下了基礎。1988年,建筑空調系統的模擬仿真逐漸被世界各國所重視,國際能源局也隨之成立了專門的子項研究空調系統的仿真。
(2)國內研究現狀
國內對于空調系統仿真平臺的研究明顯落后于西方發達國家。大部分都是在西方國家所開發模型的基礎上所進行的研究。
1989年,清華大學空調實驗室的朱穎心博士開發出的空調系統動態仿真裝置ESAC具有通用性好,使用靈活等優點,適用于對建筑空調系統進行短期能耗分析,可代替現場對實際的空調系統控制裝置進行開發調試。ESAC與以前的動態模擬系統比較,加入了質的流動動態過程,并提出了一套適于求解水力網絡不穩定流動過程的數值解法,避免了穩態流動假定帶來的誤差,而且此系統對建筑物有詳盡的描述,并且是將空調造成的室溫變化與自然條件變化造成的室溫變化分別處理再迭加,這樣為進一步深化建筑物的熱響應計算留下了余地。ESAC比較適合于建筑物短期能耗分析,如果將其應用于檢測空調系統控制策略的仿真模擬,由于對系統一些過程模擬的忽略,如閥門的動作過程,表冷器冷凍水在盤管中的流動過程,回風和送風過程中空氣流動的濕度延遲等,這些過程的忽略都使系統的真實過程受到了影響。
1993年清華大學的李吉生博士,就建筑空調數字仿真系統的主要功能、系統組成及實現、應用研究方面進行了論述,但沒有提及具體建模過程,也沒有提及與能耗模擬軟件的不同與比較。李博士在其論文里提出了一種全新的空調系統過程分析方法:最小能耗分區方法,并系統地考慮了建筑空調控制系統各個環節實現所用的技術,從根本上解決了空調系統多工況分區選擇問題,同時結合最小能耗分區法給出了多種空調系統的多工況分區,對空調系統的系統配置、設備選型都有指導意義。
上述都是對空調系統本身對進行的仿真,但是針對空調系統的控制過程所進行的仿真,尤其是組態仿真,目前進行的研究極少,根據搜索的資料,主要有下述研究內容:
清華大學碩士學位論文《空調系統組態控制仿真軟件》中,對空調及其控制系統進行了數字仿真,用戶可以根據工程中涉及的實物、被控對象和設備等的具體要求,進行系統組態仿真,此軟件的使用有三個狀態:設計狀態,調試狀態以及運行狀態。但此系統也沒有給出具體的建模過程和仿真系統建立方法,只是對系統的組成和所能實現的功能進行了介紹和描述。
另外,在清華大學碩士論文《建筑與空調系統的仿真模擬》中,對建筑及空調系統的熱濕特性進行了描述,并給出了空氣處理相關設備的模型,將空氣處理過程作為一個系統來分析。該文中對系統組成部分各部件的模型給出了較詳盡的描述,但是該系統各個部件組成了一個完整的系統,不能隨機對各部件進行組合,系統一旦建立,也不能對系統隨意更改,即不能實現“組態”。
篇9
論文摘要:文章從確保人的健康、最大限度降低能耗、合理利用資源、降低環境負荷、長壽多適和經濟性等幾個方面來分析了綠色建筑的設計要點。
建筑行業是一個資源和能源消耗高,環境污染重的行業,隨著人類環保節能意識地不斷提高,綠色建筑逐漸成為熱門。然而,一些標榜為“綠色”的建筑由于設計和管理不合理,不僅花費了更高的資金,而且也并未取得預期的環保節能效果。
1、確保人的健康
綠色建筑設計的重要任務是確保使用者的健康,要保證室內空氣質量、熱環境、噪音和電磁場輻射等因素對人的影響。設計中盡可能地采用低毒或無毒材料,如墻和吊頂使用無毒或低毒性涂料,建材無甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬裝修地面等;選擇材料、建筑系統和機械系統時盡量減少木制品、地毯、涂料、密封膏、織物等潛在的對健康不利的污染物,合理組織自然通風,設置進風口和必需的出風口,引風入室。改善室內熱環境,包括溫度、濕度、輻射溫度和氣流等,提高人體舒適性。提高水質量,有條件的可以選用直飲水。合理進行自然采光,即滿足人類健康的需要,又滿足視覺美學的需要,同時達到節能的效果。通過改進細部設計和建造方法,以及采用吸聲材料來提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1減少建筑材料生產運輸過程中的能耗
在建筑設計過程中,不僅要注重使用過程中的節能,還應考慮蘊含在建筑材料本身中的能源消耗量。在滿足建筑的使用功能和結構安全的前提下,應盡可能地選用生產能耗低的建筑材料,以及鋼材、鋁材這些回收利用率較高的建筑材料,實現建筑的可持續。為減少運輸過程中的能耗和污染,應盡可能的選用地方性的材料。
2.2減少建筑使用過程中的能耗
在建筑建成后使用過程中會消耗大量的能耗,所以應重點從建筑本身來做好節能設計,可通過建筑體形設計達到節能效果,如平面布局、平面形狀、進深、體形系數、表面面積系數、長寬比和朝向等因素,都與建筑的節能效果有很大關系。合理設計建筑的墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區及有效遮陽,提高外圍護結構的保溫隔熱性能,也對建筑節能有著重大意義。
3、合理利用資源
3.1清潔能源的利用
太陽能是一種資源豐富的清潔能源,在建筑中可將強太陽能的利用,如設計并建造太陽能光電屋頂、太陽能電力墻和太陽能光電玻璃,將太陽能轉化為建筑本身需要的電能和熱能。此外,風能也是一種開發利用較為方更的一種清潔能源,除了建筑的自然通風外,還可以安裝風力發電和風力致熱設備,將風能轉化為建筑內可直接使用的能源。
3.2回收利用舊建筑材料
加大舊建筑材料的回收利用,盡可能地降低能源和物質投入及廢棄物和污染物的產出,這是綠色建筑體系最重要的內在機制。可將建筑拆除過程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土預制構件、鐵器、鋼材、磚石、保溫材料等,經過加工和改造,在滿足規范和設計要求的條件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、廢紙/纖維保溫材料等可再生材料的利用,不僅較少建筑的投資,還可減輕人類過度開采自然資源引發的生態問題。
4、降低環境負荷
在進行綠色建筑設計的過程中,應注意減輕對自然環境的破壞,減少環境污染,使建筑產生的建筑垃圾、固體、污水與氣體等污染物帶來最小的環境負荷。
4.1選擇環境負荷小的建筑材料
建筑生產過程中會消耗大量的資源和能源,并帶來較高的環境污染。建筑師在對材料進行選擇時,應具備生態和經濟的意識,選擇對環境造成的負荷小的材料,如生態水泥、綠化混凝土、高性能長壽建筑材料、家居舒適化和保健化建材等。可使用預制模數構件來減少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑設計要充分考慮施工過程中帶來的污染,在建筑的造型設計、材料選用和工藝設計都應便于施工,減少施工的能耗和降低其帶來的環境負荷。
5、使建筑長壽多適
5.1選用耐久性材料,延長建筑使用壽命
設計中選用耐久性較好的建材,以延長建筑的使用壽命,最好做到建筑材料的使用壽命與建筑同步,減少材料的更換、維護,從而節約費用。
5.2采用靈活多適的設計手法
建筑師在設計中應充分預見到建筑可能根據用戶的不同要求而改造,采取適應性改變、靈活性設計等策略,提高建筑的使用壽命和使用效益,以提高整體資源利用率,減少壽命周期的能源資源消耗和環境影響。例如,設計兩所住宅建筑,在材料和工藝都相同的情況下,設計者采用不同戶型的話,一種自適應性又差,可能在巧年后無法滿足使用功能,無法改造只有拆除重建,而另一所由于可以靈活變換戶型而得到更長時間的使用,相比之下,在相同的時間內,后者生命周期中耗費的資源和產生的污染比前者要少很多。
6、滿足經濟合適性原則
人們通常認為綠色建筑比普通建筑的投資成本要高很多,這也是其推廣的最大障礙之一,其實從長遠來看,如果加強綠色建筑的管理,采取綜合性的設計,可大大降低建筑的建造和后期運行的費用,取得較好的經濟效益和社會效益。
事實上,綠色建筑由于能源、資源的節約會大大降低建造和使用成本,其自適應性設計也會顯著降低后期的哦維護和改造費用,并降低環境成本,其整體效益是非常可觀的。在綠色建筑設計中應選擇環境性和經濟性平衡的建筑材料,并建立整體建筑系統投資優化的概念,從設計、建造和使用運行都全局來考慮其經濟效益。
篇10
論文關鍵詞:商場,空調,新風系統,空調冷負荷,熱回收
(一)引言
商場是人員密集、流動性大的公共建筑。據資料介紹,長沙市商場內空氣質量,在新風系統運行不正常時,CO2濃度達0.2%以上,灰塵濃度0.5mg/m2左右,二者均超過國家標準規定的1倍以上。調查發現,商場顧客普遍反應舒適性較差。目前,依靠新風稀釋室內污染物的濃度,是改善空調房間空氣品質的辦法主要,并以此來滿足人們的衛生要求[1-2]。同時,商業建筑空調系統的新風能耗所占比重較大,加之國內能源緊張,因此,新風系統節能設計具有現實意義。
(二)商場空調冷負荷與氣流組織
1 商場空調冷負荷特點
商場空調冷負荷中,人體散熱量和新風冷負荷占有較大比例,是空調冷負荷的重要組成部分[3]。根據長沙商場實際空調負荷統計計算,其空調冷負荷的組成情況見表1。由表1可知,新風冷負荷和人體散熱量是長沙商場空調冷負荷的主要組成部分,其次為照明散熱量、設備散熱量和維護結構傳熱量。
表1 商場空調冷負荷的分布
場所
圍護結構 (%)
人體散熱量(%)
照明散熱量(%)
設備散熱量(%)
新風冷負荷(%)
地面商場
10~15
25~32
12~14
8~10
30~35
地下商場
3~5
28~35
14~16