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房屋建筑學作為土木工程專業一門承上啟下的專業課基礎課,其內容不僅涵蓋基本的建筑構造原理,同時涉及建筑構造設計前沿內容。在以往學者們的教學研究中,對房屋建筑學教學體系改革研究的較多,但對某一章節的教學研究較少,也有學者對樓梯等章節的教學方法及策略做了探討,但對房屋建筑學中建筑節能相關知識的研究鮮見報道,建筑節能知識與房屋建筑學教學息息相關,同時為建筑業發展的趨勢之一。如何提高教學效果,教學設計環節尤為重要。本論文選取房屋建筑學中建筑保溫隔熱構造部分(建筑節能相關內容),對這部分教學設計教學探討及實例說明,以期提高房屋建筑學課程的教學質量。
1建筑節能知識在土木工程專業課程設置及課程教學中的現狀及必要性
能源問題是己成為世界各國普遍關注的問題。在社會能耗的三大能耗中,不管是發達國家,還是發展中國家,建筑能耗己占社會總能耗的大戶(約占30%~40%)。為實現可持續發展的戰略,建筑節能己成為我國一項基本國策。高校土木工程專業作為培養未來建筑師與工程師的搖籃,如何培養土木工程專業學生的建筑節能理念與工程素養,是一個亟待解決的現實問題。
房屋建筑學是土木工程專業的一門非常重要的專業課,建筑節能知識與房屋建筑學教學息息相關。但在以往房屋建筑學的教學中,建筑節能知識主要體現在墻體與屋面的保溫隔熱構造這部分內容,有些教材中甚至把保溫隔熱這部分內容分別融入到墻體和和屋面,沒有獨立的知識體系,在課時分配是這部分知識占比重較少,強化不夠,所以在土木工程整個專業體系學習中,這部分內容給學生留下的印象并不深。
2教學設計原則
研究在傳統教學設計原則的基礎上,筆者認為還應針對建筑保溫隔熱這部分知識的特點,注意以下問題。
2.1培養學生節能意識,樹立節能理念
在教學中,明確保溫隔熱的目標:即在保證室內基本的熱環境質量,同時建筑節能。圍繞三要素的關系:即人、環境與建筑之間的關系;協調好三因素之間的關系,即協調好建筑、環境c人三者之間的協調關系,引導學生建立節能理念;講課以設問開始,然后探究原因,解析機理,重點難點突出。不同層次知識層層展開,最后得出解決問題對策
講解中首先讓學生認識當前建筑能耗現狀及存在的問題,比較分析分析節能潛力,導入建筑構造應與建筑節能相結合,潛移默化,引導學生建立建筑節能理念。比如,比較分析我國某地區與氣候環境相近的發達國家在建筑能耗方面差距,探究其原因――分析兩者在建筑材料應用和建筑構造設計上的差異,最后提出改進措施。
2.2體現先進性、地域性、靈活性原則
第一,體現先進性原則,保溫隔熱部分不僅要學習基本的保溫隔熱構造原理,同時,隨著時代的發展,新的節能設計理念,新的節能構造技術,新的節能構造原理不斷涌現,教師在教學中在講清基本原則的同時介紹建筑節能新理、念新技術及新材料,分析其發展趨勢,引導學生去思考,去探索。第二,體現地域性原則:自然環境影響很大程度上影響著建筑節能設計,在講解中應分析本地區氣候特征,當地傳統節能構造技術,在此基礎上引導提出適宜當地的建筑節能構造技術。在講課中不拘泥與課本內容,同時不拘泥課堂形式,體現教學的靈活性原則。
3教學設計
3.1教學目標
教學目標指導著教師的教學行為,在教學設計中起著舉足輕重的作用。教學目標主要包括:知識與技能、過程與方法、情感與態度三個層面。
在傳統的房屋建筑學教學中,教師多還停留在知識傳授與技能層面,對教學“過程與方法設計”不夠重視,更缺乏在教學過程中對學生情感及價值觀的培養,導致學生僅掌握理論知識,而忽略學生其他方面的發展。而在建筑節能這一章的教學中,筆者認為喚起學生的節能意識,樹立節能理念的情感和價值觀的培養尤為重要。
3.2教學策略
為達到教學目標,教師應采取一定的教學策略。本章節的教學策略主要采用理論講授,知識問答、課堂討論、引導探究等。
3.3教學設計示例
【教學目的】
(1)保溫隔熱的目標;(2)保溫隔熱的途徑;(3)常見的保溫材料。
【過程目的】
(1)通過學習,增強學生的節能意識,樹立建筑節能理念,掌握建筑節能構造技術;(2)通過激發學生的創新意識。
【教學思想】
介紹我國能源現狀,目前我國建筑節能現狀及建筑設計需求,國外建筑節能發展歷程及發展趨勢,引出現階段保溫隔熱目標。通過我國建筑熱工區劃,明確當地保溫隔熱設計要求。
通過熱量在建筑中傳遞的原理。得出減少熱量損失的途徑。再介紹水蒸氣對建筑保溫的危害,及解決的途徑。通過圖片認識現有的建筑保溫材料,啟發學生如何利用當地的資源,開發建筑保溫材料。
【教學內容】
(1)建筑保溫隔熱基本目標;(2)我國建筑熱工區劃;(3)降低建筑護結構熱損失的方法;(4)建筑隔熱保溫基本概念掌握;(5)水汽對建筑熱工性能的影響。
【重點難點分析】
(1)建筑保溫目標;(2)水蒸氣在建筑護結構中的傳遞及對保溫的危害。
【教學策略及方法】
課堂教學以教師為主導、但充分調動學生的主體作用,教學方式采用多媒體,教師首先講解基本原理,再結合實際提出問題,引發學生創新思考,師生共同討論,最后提出對策等策略,在教學過程中盡量營造寬松愉快的學習氛圍,引導學生進入情景,激發其思考的積極性,最后達到滿意的教學效果。
一、引言
每當冬季,生活在北方城市的人們經常會抱怨家里的暖氣不熱,可能很少有人注意到,由于建筑的保溫和隔熱性能差,使我們房屋內的熱能損失了一半甚至更多。同樣,炎熱的夏季建筑里的冷氣也因為建筑的總體熱工性能差而大量散失。建筑能耗浪費相當嚴重,原因也是多方面的,如技術落后,供暖設計不科學,管理不當,采暖收費不合理,缺乏節能意識等。尤其突出的表現在過分強調降低建筑物的一次性投資和對某些建材制品的要求不嚴,結果節省了一次性投資,卻造成了長久的能源浪費,得不償失。如不趕緊采取堅決有效的措施來控制建筑能耗的浪費,那么用不了多久,我們就會受到大自然的懲罰。因而在能源日益深刻地成為人類社會的支撐體系的今天,建筑節能勢在必行。
二、我國實施建筑節能的一般途徑
我國目前建筑節能途徑主要包括以下幾個方面:
(1)門窗的保溫隔熱。
在建筑圍護結構中,與墻體、屋面相比,門窗的保溫隔熱能力較差。我們可以通過提高門窗的氣密性,采用適當的窗墻面積比,增加窗玻璃層數,采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。
(2)墻體的保溫隔熱:
墻體是外圍護結構的主體,我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力及強度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復合墻體的形式,如內保溫復合墻體、外保溫復合墻體、夾芯復合墻體等。但內保溫復合墻體由于熱橋對保溫的影響較大,國家已經開始限制使用內保溫復合墻體使用。而且從長遠來看,外墻外保溫的效果明顯高于內保溫。由于復合墻體能滿足圍護結構各種功能的要求,因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復合墻體,有著更多的優越性。論文格式。
(3)屋面的保溫隔熱:
屋面作為外圍護結構的一部分,它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層,也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來達到提高屋面保溫隔熱性能的目的。
(4)采暖系統的節能
城市供暖實行城市集中供暖和區域供暖,可以大大提高熱效率。在管網系統中,安設平衡閥,可以使管網系統達到水力平衡,與未安平衡閥的不平衡系統相比,在保證所有房間滿足規定室溫的條件下,可以相對的降低所供暖區域的平均室內溫度,從而節約能源。
三、對未來建筑節能的幾點建議
建筑業是典型的資源與能源高消耗產業,當前我國經濟持續穩定高速增長,經濟體制改革正處于關鍵時期。建筑業在迅猛發展的同時也帶來了大量的能耗,面對全球經濟一體化,結合我國的可持續發展戰略,建筑節能已迫在眉睫。節能絕對不等同于能耗絕對數量的降低,絕對不應該以犧牲室內環境質量為代價。隨著經濟和科技、文化的發展,在未來一段時間內,建筑能耗絕對值將有所上升,建筑室內環境標準也將提高;節能的關鍵在于能源使用效率的提高,最終的目標是實現室內人工環境與自然環境的和諧統一,這需要政府,全社會各個行業、企業及各位公民在達成共識的基礎上,以國家政策為宏觀調控、以科技發展為載體,通過一段時間的努力才能全面實現建筑節能目標。論文格式。建筑節能應從以下幾個方面著手:
(1)發揮政府在建筑節能工作中的主導作用
確定可持續建筑的戰略目標;制定相關的政策和法規;組織和協調全國范圍或各地區的可持續建筑運動;修訂相應的技術標準和規范;建立新的建筑環境評價體系;組織和協調可持續建筑的教育和培訓;促進與國際可持續建筑運動的交流與合作。在充分發揮政府主導作用的同時,也要充分重視和利用高等院校和科研機構力量。
(2)開展建筑節能宣傳教育培訓
必須使建筑節能深入人心,形成濃厚的輿論氛圍。設法籌集經費,組織拍攝建筑節能電視宣傳片,在電視和網上宣傳播放。教育部加大對建筑節能的教書宣傳經費的投資。建設部主管報紙、雜志、網站、出版社要加強建筑節能宣傳介紹,要多宣傳建筑節能典型,介紹建筑節能技術和知識。
(3)推動建筑節能技術進步
盡快開發并形成不同地區不同建筑適用的多種建筑節能配套技術,包括既有建筑節能改造技術;推廣當地適用的建筑節能配套技術??蓮慕涍^實踐考驗的成熟技術中先挑選出一些編印成建筑節能技術指南。還要繼續研發先進適用的建筑圍護結構保溫隔熱技術,特別是外墻外保溫技術、節能窗技術和采暖計量及控制技術以及太陽能、地熱能技術。當前建筑節能市場中,以假冒偽劣產品和技術低價競爭的情況相當普遍,影響工程質量和壽命,應通過市場和行政手段,加以規范,淘汰落后技術和產品。繼續組織以企業為主,產學研結合從事建筑節能技術研發。要重視建筑節能技術的基礎研究。
(4)組織建筑能耗調查,建立能耗數據庫
利用現代化技術建立建筑能耗數據,進一步了解建筑運行情況、進行建筑節能工作的基本依據。國內少數單位做過一些建筑能耗調查統計分析工作,但這不可能是全面系統的。從已有的調查資料來看,同一地區同類建筑單位面積能耗差距很大,說明能源浪費大,節能潛力也大。如果如果能夠掌握不同地區不同建筑的實際能耗數據,將大大促進建筑節能事業發展。為建筑的節能提供很大的幫助。
(5)加大推廣使用節能材料的力度
積極引導新型墻體材料的發展,促進新型建筑材料的推廣應用。引導墻材生產企業通過科技進步和產品結構調整,發展利廢及建筑垃圾等再生墻材,促進循環經濟發展;大力發展利用粉煤灰、鋼渣、工業廢石膏、石屑等各類工業廢渣,生產粉煤灰加氣混凝土砌塊、石膏砌塊、蒸壓粉煤灰磚、蒸壓灰砂磚、混凝土多孔磚、陶粒砌塊和各類建筑技術,推廣應用散裝水泥,節約寶貴的耕地資源和木材資源。做好新型墻體材料及建筑節能產品的備案管理,進一步規范市場行為。
四、結語
建筑節能是一項系統工程。在策劃、實施及取得實效的長時間過程中涉及規劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環節。目前,國家已制定了《公共建筑節能設計標準》 、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》 、《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》等行業標準,對建筑節能做出了明確的政策規定。論文格式。可以預見,隨著建筑節能工作的開展,以及人們對改善建筑熱環境的迫切要求,建筑節能技術必將得到迅速發展。
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建筑能耗是能源消耗的重要組成部分。目前我國節能建筑只相當于發達國家的起步階段,節能工作行動遲緩。推動建筑節能成為全世界建筑界實現可持續發展理念的大趨勢,也是時下中國經濟社會面臨的重要任務。
一、我國建筑能耗現狀
我國節能工作與發達國家相比起步較晚,能源浪費又十分嚴重。如我國的建筑采暖耗熱量:外墻大體上為氣候條件接近的發達國家的4~5倍,屋頂為2.5~5.5倍,外窗為1.5~2.2倍;門窗透氣性為3~6倍;總耗能是3~4倍[4]。如果聽任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產可能增長的速度,國家的能源生產勢必難以長期支撐這種浪費型需求,從而不得不組織大規模的舊房節能改造,將耗費更多的人力、物力。
二、我國建筑節能所面臨的問題
1市場發育遲緩。目前我國節能建筑市場發育不完善、進展困難,缺乏市場監督和管理機制,市場秩序混亂,致使節能建筑無法遵循正常的競爭準則進行交易,節能建筑在市場中往往受到傳統建筑的排擠,難以占據市場份額;建筑節能技術、材料和人才市場尚未建立,無法為建筑節能工作的開展提供相應的技術服務和后備力量。我國節能建筑市場存在的兩個方面的問題:一方面,節能增量成本、節能效果變化較大,節能收益時間長,難于進行成本和收益估算,現有節能建筑的真實價值不能在市場中得到體現;另一方面,缺乏市場引導和積極激勵政策,導致房地產開發市場建筑節能指標的變化不敏感。
2新建建筑節能政策執行力度小。建筑節能工作涉及民用建筑工程項目的立項、設計審查、開工許可、施工監理、竣工驗收、房屋銷售許可核準等多個監管環節,大多數地區比較重視施工圖節能設計審查環節,而對其他環節比較忽視。政府對節能設計實際執行的監管手段仍然還沒跟上,設計合格率的升高并沒有帶來實際建筑節能效果的大幅提升,新建建筑節能50%的合格率還很低。
3既有建筑節能改造難度大。由于既有建筑市場保有量大(城鄉既有建筑達400多億平方米),節能改造涉及供熱體制改革、改造成本等多方面的問題,故而難度大,絕大多數依然是非節能建筑,仍在浪費著大量的能源。據調查顯示,居民對既有建筑節能改造持愿意態度的比例為58%,愿意進行既有建筑建筑節能改造,接近74%的居民只愿意承擔10%以下的改造成本,可見如果沒有國家財政的投人,既有居住建筑的改造是很難推動的。
4節能技術利用率低。自20世紀80年代初期提出實施節能戰略以來,我國在通風技術、遮陽技術、太陽能技術、中水系統技術、地源熱泵技術、節能墻體材料、節能門窗和供熱制冷設備等方面都取得了相應的科研成果。但是這些新技術新產品多數僅僅是作為學術論文使用,在實踐中推廣應用率極低,研究開發與實際應用嚴重脫節,無法發揮其應有的社會配套,不能完全解決耐久性、防火、外貼墻磚、修補維護等技術細節問題,導致業主在節能技術選擇上有顧慮。
三、 我國建筑節能發展的對策
1 各級政府要提高認識, 轉變職能,把建筑節能列入國家決策層的重要議程
首先各級政府要把建筑節能提高到實施資源戰略和可持續發展戰略的高度來認識;其次要把建筑節能作為實施公共服務、強化資源戰略管理和加強環境建設的重要職能來對待;第三由政府實施建筑節能示范工程試點小區,通過示范工程以點帶面,這是市場經濟條件下政府推動建筑節能的一種有效工作方法。
2 組建建筑節能、設計研究領導機構
加快對建筑節能研究、設計、建設的步伐是城市決策者、規劃者、設計者與建設者的共同職責和明智選擇。政府應將節能工作放在能源戰略的首要地位,把推動建筑節能的運作擺上議事日程,把建筑節能作為城市生態環保的一項措施來抓。
3編制建筑節能專項規劃和加強監督管理
為了加快節能建設和使建筑節能有序發展,應編制建筑節能的規劃和實施計劃等。在新建住宅中,要嚴格執行國家關于《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》、《民用建筑節能管理實施辦法》《民用建筑熱環境與節能設計標準》,使建筑能耗滿足規定的標準要求,通過行政立法,把推廣建筑節能從一種號召轉變為一種強制,以全面啟動全國建筑節能工作,并加強落實和監督管理。對老的住宅可調整、完善和改造的,也應采取相應措施逐步進行改造。只有采取強化節能的措施和提高效能的政策,走“能源消耗最少,環境污染最小”的發展道路,才能形成能源可持續發展的新機制,為今后城市建設更長遠的循環發展奠定基礎。
4 注重“產學研”,加快對建筑節能的研究設計工作
要把建筑節能的新技術、新產品、新工藝、新建材及先進適用成套技術的研究、生產和推廣應用擺上“產學研”單位的重要議程。加強學科和部門之間的橫向聯合,積極開展組織設計和攻關工作。組織科研機構、建筑設計、環境保護、新建材開發的專家和生產廠家積極開展對建筑節能的研究、設計、攻關工作。
5制定經濟扶持政策,加大對建筑節能資金的投入
在建筑節能的研究、設計、開發和建設,對新技術、新建材的研究和推廣應用中,沒有資金只是紙上談兵。要創新投融資體制,想方設法籌措開發建筑節能的資金,要制定經濟扶持政策,建立和完善建筑節能的經濟激勵政策,例如可減少土地出讓金收益,或減少營業稅等,不斷研究探索建筑節能的發展基金,采取多元化籌措建筑節能資金的辦法,加大對建筑節能資金的投入,為加快促進建筑節能提供資金保障。
6積極推廣和使用新型建筑節能材料
對氣密性、水密性、保溫性、抗風性、抗變形性、環保、隔音、防污、保溫、隔熱的特殊建筑節能材料要大力推廣使用。積極推廣使用低輻射鍍膜玻璃LOW-E。這種玻璃既可以達到在冬季有效利用太陽輻射熱能加熱室內物體,并阻止室內紅外熱輻射通過玻璃向室外泄漏的保溫效果;在夏季又可以達到阻擋室外的紅外熱輻射影響室內溫度的隔熱效果,從而實現降低住宅建筑總能耗的目的。積極推廣應用“四新”技術和產品,經常開展建筑節能材料展示推廣會。使建筑節能材料通用化、配套化、系統化。
7大力宣傳建筑節能的重要意義
要利用廣播、電視、報紙、雜志、黑板報等各種宣傳工具,廣泛宣傳建筑節能和節約能源的重要意義。國家兩部兩委關于《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》已發文實施,對建筑節能的外墻保溫及外門窗保溫等已提出要求,要廣泛宣傳“設計標準”,落實監督實施“設計標準”,把建筑節能當作一項戰略決策的大事來抓。我國是能源稀缺國家,節能是我國的一項戰略決策,建筑節能是住宅建設發展的方向。
四、結束語
建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程,建筑節能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、廢物再利用技術等,也涉及設計、施工、管理、政策法規等諸多部門,直接關系到國家資源戰略、可持續發展和環境保護, 是建筑業一項重要、緊迫而又艱苦的任務。結合我國國情,必須逐步完善建筑節能設計標準,建立建筑節能管理體系,大力推廣建筑節能適用技術,提高能源利用率,強化全社會的節能意識,探索出一條符合中國國情的建筑節能適用技術新路。
參考文獻:
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Abstract: lingnan region unique climate characteristic of the area to energy saving design means and other areas in China is not the same. The teaching building is in use and other public buildings significant different characteristics in the most LengYue-as well as the ReYue basic no use, in the use of working days, a long time in the process of using thermal perturbation personnel. Guidance of this area energy-saving design, should give full consideration to regional climate characteristic, make full use of climate resources.
Keywords: teaching building, hot environment, thermal comfort, energy saving measures evaluation
中圖分類號: TU201.5 文獻標識碼:A文章編號:
建設節約型校園對于我國建設節約型社會具有重要的試驗和創新價值。校園建筑節能是建設節約型校園的重要步驟。本文通過對高校校園建筑的發展趨勢,以及廣州地區校園建筑熱環境、光環境特征的總體分析,歸納了校園建筑功能、美學、文化、環境舒適等多方面需求。建筑師既不可只考慮美觀而忽視建筑節能和熱環境舒適性,也不可單純強調熱環境舒適性而降低建筑的文化內涵。
要實現在校園建筑設計中實現功能、文化等需求與節能、舒適需求的有機協調,一個重要問題是如何在建筑設計過程中進行科學的設計決策,以將技術方法與建筑設計要素有機結合,并針對校園建筑的文化、功能特點進行優化設計。因此不能單純依靠新技術的應用來加以解決,而需要從設計策略、設計程序、設計觀念等多個層面對現有建筑設計決策過程進行分析和改進。
近些年來,我國高校新校區的建設呈現出一派前所未有的蓬勃發展景象,高校新校區的建設一方面帶動了所在地區的發展,另一方面,也難免對其所在地區的生態產生影響。在人與自然和諧發展大力提倡的今天,高校新校區生態方面的規劃和設計受到了眾多專家學者的關注?!按髮W校園是城市設計的實驗室”,對高校校園建筑熱環境及相關設計策略的分析,不僅對改善高校建筑環境質量和建筑節能具有重要意義,同時也可作為城市建筑節能的實驗性研究。在高校校園建筑新建或改造項目中,建筑方案設計與建筑節能新技術的結合還很不夠,建筑設計還主要集中于建筑形式的創新和建筑空間的塑造方面。建筑節能工作還僅限于進入擴初階段以后通過新設備和新材料的應用來保證建筑的相關性能,而很少在概念設計或方案設計階段就加以綜合考慮。 近年來,人們在室內的時間越來越多,建筑室內環境問題己日益成為全社會關注的熱點問題。然而大部分研究只是針對辦公樓等空調建筑,對教育建筑室內環境的研究少之又少。
現代教學建筑的設計已趨于系統化、成熟化。根據現代教學的特點和教學方式的不斷改進,組團式成為教學建筑的主要布局方式,采用統一的柱網、模數化的開間的通用教室也越來越常見。各教學樓通過連廊相接,公共交往空間的塑造也成為現代教學建筑設計的重點之一。同時在當前的經濟條件和管理條件的限制下,大部分教室沒有空調設備,或空調設備不運行。
1) 教學建筑在使用上也相當具有特殊性,主要表現在:
2) 一年中有寒、暑兩個假期,在最冷月以及最熱月基本無人使用。
3) 工作日的使用時間較長,包括學生上課時間以及自修時間,因此一般考慮早晨7點~晚上10點都有人在室內。
4) 人員熱擾大。與建筑類型相似的辦公建筑相比,教學建筑的內部人員熱擾要大很多,這會導致建筑內部溫度升高幅度較大,增大空調的冷負荷。
5) 對光環境質量要求高。教室內要求有足夠的天然采光,但要避免因為陽光直射而產生的眩光;而由于絕大部分的教學建筑不會采用昂貴的玻璃幕墻作為建筑外墻,其窗墻面積比一般不超過0.5。
在國內,很多高校在校園建筑的新建和改造項目中積極應用各種綠色建筑相關技術,其中,清華大學、同濟大學、山東交通學院和山東建筑工程學院分別結合本校研究特色進行校園節能示范建筑。四個學校的示范建筑都綜合應用了多種綠色節能技術,技術涵蓋了建筑設計、圍護結構保溫、室內環境控制、能源綜合利用、采光照明技術和自動控制與測量技術。
但國內對校園低能耗建筑物理環境的研究還不多,其中有萬澧等對上海高校校園建筑熱環境性能分析和建筑設計策略進行了研究;胡帆等對長沙地區高校教學樓低能耗優化設計進行了研究;曾琦芳對高校新校區生態網絡系統構建方式進行了研究;陳洋等對中國高校生態可持續教育模式進行了探索和研究;齊百惠等對嶺南地區夏式遮陽方式進行了模擬研究和評價;鄭智娟等對嶺南地區教學建筑進行了節能設計分析等。
國內對建筑熱環境舒適度的實測研究比較多,但是針對校園建筑的熱環境實測相對較少,其中夏博等在2002年對西安高校夏季熱舒適環境進行了現場實測;葛翠玉等在2003年對西安建筑科技大學圖書館夏季溫濕度進行了現場測試;楊薇等在2005年對長沙某大學校園建筑春季室內熱舒適進行了現場調查。從方法上看,葛翠玉等以室內溫度作為熱環境主要指標進行測試和分析;夏博和楊薇等都對室內熱環境相關物理環境參數進行了現場實測結合主觀問卷調查,計算室內熱舒適度PMV-PPD值,從而對建筑熱環境水平進行評價。
對國外來說,從20世紀后半葉,開始涌現出一批優秀的建筑師,以倫佐皮亞諾為代表的綠色派,諾曼福斯特為代表的高技派,以及后來的楊經文,托馬斯赫爾佐格等等,不管其采用的方式手段如何,他們都在實現一個目的,那就是用生態設計的思想,讓我們的建筑,減少能耗,節約資源,適應自然。其中馬來西亞的楊經文和印度的查爾斯•柯里亞,為熱帶地區生態建筑的發展做出了杰出貢獻。
總的來說,未來的高校教學建筑設計,應該通過理論分析和實證研究,從設計策略、設計程序、設計觀念等多個層面對高校校園建筑熱環境設計的一般規律進行總結;應該提出要實現建筑設計與建筑節能技術一體化,不僅需要具體的技術支持,同時需要更新現有的建筑設計觀念,并對現有建筑設計方法進行研究和改進,以適應未來綠色校園的發展要求。
參考文獻:
0.引言
所謂建筑節能,最初是指減少建筑物中能量的流失,現在則普遍稱為“提高建筑物中的能源利用率”,即在保證提高建筑物舒適度的前提下,合理使用能源,不斷提高能源利用效率。它所界定的范圍是指建筑使用能耗,包括空調、采暖、照明、家用電器、炊事等方面的能耗。目前,我國正處于工業化和城鎮化快速發展階段,工業的增長、城鎮化進程的加快、居民消費結構的升級,使得我們對能源、經濟資源的需求更加迫切。而在建筑領域,我國建筑能耗占全社會商品能耗的比例已經由1978年的10%上升到目前的30%,單位建筑面積能耗是發達國家的2~3倍以上,超過所有發達國家的總和,已成為世界第二大能源消耗國。由此可見,建筑節能是我國構建資源節約型社會,實現可持續發展戰略的重要環節。墻體節能技術是建筑節能的關鍵,本文探討了建筑墻體節能新技術發展與展望。
1.建筑墻體節能技術發展現狀
1.1單一材料保溫技術
單一材料,即采用保溫,隔熱性能較好的產品作為墻體材料。如框架結構或者內澆外砌(內墻為現澆鋼筋混凝土剪力墻)結構中用加氣混凝土砌塊做外墻,同時滿足結構和保溫隔熱的功能要求。一般說來,單一材料保溫是較為經濟與合理的形式。因為可以把保溫與建筑的圍護結構的功能合二為一,減少了單獨設立保溫層的施工工序和相關費用。但是這種方法要注意保證墻面抹灰的質量,要避免空鼓,開裂和脫落現象。尤其是砌體結構和框架之間極易產生裂縫的地方要注意,在砌體沉降穩定后常用抗剪玻璃纖維網布增加易產生裂縫處抹灰層的強度。就夏熱冬冷地區而言,能夠代替單獨保溫材料的熱工要求的墻體材料并不多。因為要求材料保溫性能好,往往是輕質,密度小的材料;而輕質密度小的材料不僅僅要滿足一定的結構強度,還同時要滿足隔熱的需要。對隔熱指標的判定,其中最重要的熱惰性指標一項跟材料的密度密切相關,密度大的材料,其熱惰性指標較好。因此在兩個互相矛盾的要求之下,能滿足兩方面的需要的材料,達到平衡的材料目前只有加氣混凝土砌塊。盡管如此加氣混凝土的保溫性能也只能達到要求目前節能50%的要求,對下一步節能再節能30%就無能為力了。
1.2內保溫墻技術
外墻內保溫即在外墻內側(室內一側)增加保溫措施。免費論文參考網。這是一種常見的外墻保溫方式。它對材料性能,配套技術要求不太高,而且易于施工維修,造價也比較低。但是在夏熱冬冷地區這樣濕度比較大的地區,內保溫的保溫層容易受潮而降低保溫性能,而且內墻表面過濕也不利于人體健康。相對來說施工要比外保溫施工要復雜,主要是因為在門、窗過梁、圈梁、鋼筋混凝土柱、構造柱、支承在墻上的樓板等部位的墻上的熱橋難以進行良好的保溫處理。若采用內保溫處理,尤其濕度較大的時候,這些部位在寒冷的冬季往往會出現結露,不僅使該部位附近的保溫材料受潮,而且受潮的部位會逐漸擴大,結露的面積也越來越大,甚至在受潮區部位出現長霉,發黑,不僅影響室內美觀,而且影響居室衛生。
另外外墻做內保溫還有其他的缺點:如采用內部位的建筑在進行二次裝修時候往往會破壞原有的保溫層,這將會降低保溫節能效果;在進行外墻內保溫時候,往往會影響工程進度。如內裝修及廁所衛生潔具,以及部分電氣管道的安裝都要在保溫工程完畢之后才能進行;外墻內保溫同時造成建筑主體結構直接暴露在溫差變化大,干濕變化大的大氣環境中,墻體變形大,變形應力對結構的影響大,所以更容易引起墻體或保溫層開裂;外墻內保溫由于受到熱橋較多影響,需要加強保溫層的厚度才能達到相應的節能效果,故要多用較多的保溫材料,也就會提高保溫工程的造價;采用內保溫的外墻,在外墻內側懸掛或者固定物件(暖氣片、空調器、窗簾盒、管道等)較為困難,而且對保溫層的破壞也較大。
圖1 內保溫墻示意圖圖2 外保溫墻示意圖
1.3外保溫墻技術
外保溫即墻體外側(室外一側)增加保溫措施。其具有以下優點:它能有效地切斷外墻上的混凝土圈梁、構造柱形成的熱橋。提高外墻保溫的整體性和有效性,防止外墻內表面在冬季出現結露:外保溫做法把容重比較大的結構材料層設置在室內一側,重質材料熱容量大,在非穩定傳熱的時候對室內空氣有一定的調節作用,從而能提高房間的熱穩定性;同時能提高外墻內表面的溫度,較好地改善室內的熱舒適環境;采用外保溫,能對外墻的主體結構層起到良好的保護作用,而不受室外周期性變化的空氣溫度和太陽輻射的影響;把保溫材料放在密實結構材料層的外側,符合圍護結構防潮設計原則,外墻內部不會存在冷凝水而影響保溫材料的性能;外保溫更加適合已有建筑的保溫節能改造,保溫施工不用進入室內就可以完成,對住戶的干擾少。
同質的保溫材料,用于外墻外保溫和內保溫,其保溫效果也是不一樣的。達到同樣的保溫效果,當采用外保溫時候,外保溫的保溫材料也比內保溫少,其原因有:
①保溫層用于外側,在冬季,保溫層處于較低溫度(與內保溫相比)下使用(所以雖是同一保溫材料和同一厚度),在這種條件下它的導熱系數較小,這就在一定意義上提高了該保溫材料的熱阻值。②保溫層用于外墻的外側,在冬季其含水率較低(與內保溫相比),導熱系數也更小,實際熱阻值也更大。這是因為在冬季室外空氣的絕對濕度比室內空氣的絕對濕度要小得多,處在室外一側的保溫材料的平衡含濕率也小得多所致。③保溫層用于外墻的外側,在冬季保溫層兩側的溫差較大,在單位保溫層厚度上形成的溫度降低也大,即保溫梯度大,這是外保溫比內保溫優越的又一重要原因。尤其是熱橋部位更加突出。免費論文參考網。
總之,外保溫基本消除了“熱橋”的影響,保溫效果好;不容易產生冷凝現象,使墻體潮濕的情況得到改善;外保溫同時能保護主體結構,延長建筑物的壽命;而且既適應于新建建筑,又便于對既有建筑物進行改造和施工,適用范圍廣;與內保溫比較,外保溫的熱工效率較高,室內溫度穩定,熱環境好,不占用室內空間,對保護主體結構有利,同時相對減少保溫材料的用量。
當然,由于采用保溫層,其要固定在外墻整個高度上,較內保溫那樣一層一層地分別固定在外墻主體上會比較困難。而且保溫層處于室外環境溫度變化劇烈的地方,因而對保溫體系的材料要求比較嚴格;保溫材料的耐久與耐候性要求較高;材料要求配套,對保溫體系的抗裂,防火,防水,透氣,抗震,抗風要求高;在設計的時候對材料的選用要考慮到不能影響外墻的裝飾質量和效果;造價也較高,還要有嚴格的施工隊伍和技術支持。
1.4夾芯保溫墻技術
夾芯保溫是把保溫材料(如聚苯,巖棉,玻璃棉等)放在墻體中間,形成夾芯墻。一般由內葉墻、保溫層、外葉墻三層構成。在北方的多層居住建筑中,通
常用240mnl厚的磚砌體做承重的內葉墻,以120nnIl厚的磚砌體做圍護結構的外葉墻,并用適當數量的經過局部防腐處理的鋼筋穿過夾在內、外葉墻中間的保溫層,鋼筋兩端(彎鉤)砌筑在內外墻葉里,以實現內外墻連接。這種做法墻體結構與保溫層同時完成,對保溫材料的保護較為有利。
但是為了保證墻體的結構強度,這種方式很容易產生熱橋,如鋼筋混凝土樓板、過梁、圈梁等部位;施工相對困難一些;同時由于保溫兩側墻體溫差較大,使外墻的建筑結構壽命縮短,墻面裂縫不容易控制;結構性能差,抗震性能不好。此種結構由于保溫材料把墻體分為內外“兩層皮”,因此內外層墻皮之間必須采取可靠的拉接措施,有抗震要求的地區更加要做好。
圖3 夾芯保溫墻示意圖
圖3所示的夾芯保溫墻體類型多用于施工要求快,機械化,裝配化程度較高的工業廠房與間歇性空氣調節的建筑物。因為這樣的夾芯保溫墻體和保溫材料一次成型,施工周期可大大縮短,而且此類墻體一般是輕質墻體,熱容量較小,空調可以調節較快,能夠降低能源負荷。
2.建筑墻體節能新技術展望
2.1集成化
隨著科學技術的發展,建筑物承擔了越來越多的功能,墻體節能同時也涉及到越來越多的學科,如材料科學、光學、熱工學、流體力學等多個學科領域。墻體除了遮風擋雨,為建筑物提供屏蔽功能外,還要為作為劃分空間,通過精心設計的建筑細部,能夠提高墻體保溫隔熱性能或者降低建筑物的能源消耗,減少不可再生能源的消耗。免費論文參考網。這里所講的細部是指為了滿足建筑物的特定使用功能而存在的細部,并非僅為裝飾或對文化片斷的拼貼。現在的外墻對于建筑物的節能有著重要的作用。按照作者看來,建筑物的外墻應該按照一種環境過濾器來設計,它應該像一種“過濾”裝置,而不是一個“密閉”的表皮。它應該有可以調節的“開口”,能作為“有可變部件的過濾器”加以操作。墻面的設計應該是多功能集成化的:窗戶、百頁、墻身等組合在一起,發揮透光、遮擋直射陽光、蓄熱、通風等多種作用。能獲得自然通風;控制穿堂風;滿足對外視線要求;具有夏季遮陽和寒冷季節御寒作用等。同時還要增加建筑的美觀。
2.2綠色化
在可持續發展的浪潮之下,越來越多的人們,開始關注“綠色建筑”與“生態建筑”。建筑物在其建造過程中所消耗的材料與產品,對環境有著直接或者間接的巨大影響。如何在墻體材料中減少對環境的影響和破壞,是建筑師必須要考慮的問題。一般來說,節能墻體所使用的材料能包括墻材、保溫層、粉刷層、保護層、裝飾層等。墻體材料的綠色化一般會以以下的一些方式體現:盡量使用當地的建筑材料;盡量使用環境成本較低的材料,如石頭與木頭等;使用時候考慮全壽命周期的能量消耗;不使用含氟利昂和鹵代烷等破壞臭氧層的材料;使用可以拆除和重新裝配的施工方法;盡量使用鋼結構而不是混凝土結構;在砌體結構中使用石灰砂漿,以便于磚頭、石板、和石塊的再回收利用。盡量使用天然而不是合成的材料。建筑材料的綠色化是全球建筑行業的大趨勢,同樣也是夏熱冬冷地區的發展方向。
2.3智能化
隨著科學技術的進一步發展,夏熱冬冷地區節能墻體的功能也會更加復雜。先進的節能墻體將會走上仿生學的道路。建筑物的表皮將會像生物的表皮一樣,隨著外界環境的變化而變化。天氣過熱就關閉建筑墻體得熱的通道,溫度過低則盡量獲得外界的熱量。例如現在先進的雙層墻體內部的遮陽系統,就能夠隨著太陽角度的變化而自動調整開合,內部的空調系統也能隨著外部環境與內部環境的條件變化而啟動運行,自動調節室內的氣溫與濕度。不需要人們投入很多的精力進行管理。
參考文獻
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中圖分類號:TM373 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)12-0354-01
1、引言
社會經濟發展較快,大量人員涌入城市中,建筑逐漸增加,相對建筑結構設計就越來越難,結構變得復雜,而建筑工程并不單一,在建筑的施工建設中,目前給排水節能新技術是建筑施工技術中是較為常見的技術結構。它不僅可以保證建筑的質量,還可以降低材料費用的使用。所以從事建筑人員應對該技術進行深入的研究,促進建筑事業的發展。
給排水節能新技術與施工節能是組成建筑節能的重要環節。本人一直從事建筑給排水工程的施工管理工作,近年來先后完成了多個大中型工程項目的給排水施工管理工作,通過對這些工程項目管理經驗的總結,本人認為:要做好建筑給排水節能施工管理工作,必須認真分析建筑給水、排水系統,優化系統的節能設計環節,分析建筑給排水節能、節水技術存在的問題,適當地運用節能新技術,確保完成工程項目的節能施工管理目標,具體如下:
2、建筑給排水設計分析
2.1 給水系統設計分析
現在我國建筑給排水系統設計還不夠詳細,與西方國家相比仍施工技術一般,而我國目前給排水系統為幾個部分構成,分別是取水構筑物、凈水構造物等,輸配水管網三種,其中取水構筑物是由江河湖海及地下水構成,通過輸配水管網將水輸送到千家萬戶,而凈水構造物是將水進行物理、化學方式進行處理,處理主要通過集中方式進行,分別是過濾、消毒、沉淀、凝固、篩選等幾種方式進行,將最后得到的水質達到國家使用標準。首先將水按照一定水壓進行輸送,保證水壓大小,控制水壓才能保證水進入千家萬戶,一旦水壓過小就會造成輸送不到千家萬戶,一旦水壓過大就會造成很大浪費,這樣也會浪費成本與人力。所以達到保證供水又節約資源的目的,我們要從根本入手,對水壓進行適當控制,確保水壓適中。所以在對于水壓控制過程中需要按照一定標準進行制定,按照標準例如:城鎮設計狀況、地質特點、鋪設管道材料等,要根據節能要求對管網進行優化,盡量確保管線最短、方案最優,這樣既可節省管網材料、節省管網鋪設費用、節約施工成本,又可節省日常給水加壓和管網維護的成本,對節能工作具有重要的意義(如下圖:水資源供應系統圖)。
2.2 排水設計分析
由于現在室內排水結構通常主要分為兩種,分別是分流和合流,分流和合流主要被采用是按照一定標準進行制定,制定方式是按照國家的規定、當地政府的政策、主管部門的要求,一旦采用何種方式進行排水都會有很多利弊,所以要進行權衡才可以進行,而很多情況下,當使用合流方法進行排水時,導致很多生活廢水不會再重復利用,化糞池容積需要加大。分流方法進行排水時,有著很多優點,例如:可以提高衛生,使水資源重復利用。但是往往也會產生很多缺點,例如排水管道造價高,所以需要充分考慮選用哪種方式進行排水。
3、建筑給排水節能節水技術存在的問題分析
3.1 組織體系不完善
目前建筑市場施工企業管理水平差異較大,一些施工單位組織體系不完備,例如一些小規模的建筑企業,通常將給排水工程進行分包,受分包企業管理水平影響,存在組織體系不完善、管理松散現象,未能按工程項目的節能施工目標實施控制、未能按節能施工工藝進行施工,影響工程項目節能目標的實現。
3.2 監督管理不到位
現時,建筑工程普遍存在重建筑結構,不重裝修安裝的現象,基礎主體施工時,監管人員常駐工地,到了裝修安裝施工階段就比較放松,導致給排水安裝施工過程監督管理不到位。在工程施工監管工作中,一些人通常表現為“重建不重管,建管不統一”,一些施工單位的管理留于形式,在沒有有效監管機制的情況下,就無法確保對每個施工作業人員的施工過程實時監控,由于很多人員水平較低,導致在進行操作過程中,施工質量及成本維護過程中造成質量大幅度下降。
3.3 工程建造材料不達標
不可以盲目追求利潤,部分施工企業采用價格較低的材料,以次充好,導致材料質量不達標,輕則造成驗收不合格,返工造成浪費,重則影響項目的使用、運作,增加使用維護成本,造成資源浪費,無法完成節能指標。
4、節能新技術的運用
4.1 控制超壓出流
按照我國家標準《建筑給排水設計要求》進行設計,并對管道和壓力閥門進行壓力標準值設定,但是這只是從一些零部件進行考慮的,并沒有從一些高壓出流的思想進行考慮,所以,這些問題還是存在,對于限制高壓出流還是沒有起到關鍵,通過建筑設計要求,高層綠色建筑給排水系統應該進行分區,分區后的最低水壓不能超過0.55Mpa.
4.2 生活給排水與消防給排水系統進行分離
在進行設計民用高層建筑時,應該把生活給排水和消防給排水進行系統的分離,由于這兩個系統不同的原因導致分離,通常情況下生活用水中靜水壓力不超過400KPa,而消防給排水系統中靜水壓力不超過800KPa,一旦兩者進行混合的話后果就很嚴重,如果消防系統要給生活用水進行施壓時就會導致水管的壓力超過它的承載能力,也會浪費水資源。一旦生活用水給消防用水進行施壓時就會增加泵的數量。
4.3 中水、雨水的再利用
雨水重復利用是一項重要項目,需要國家高度重視,雨水回收重復利用可以解決燃眉之急,他不但節約環保,也可以降低居民的生活成本,所以大力宣導雨水重復利用,所以進行雨水重復利用需要先將雨水進行收集,然后在進行雨水凈化,雨水并不是很多也不能進行引用,但是雨水在綠化、洗廁方面還是效果明顯,雨水不但起到綠化效果也可以節約成本。
4.4 采用節水設備
國家快速發展,人們對環保意識也逐步提高,現在越來越多的新型綠色節能產品增多,很多現代化產品已經廣泛使用,這些新型綠色產品更加符合現代化民用建筑貓仔隊給排水節能技術上更加前進一步,通過采用新型節水裝置可以有效減少水資源浪費,完善節水設備才是目前當務之急,各個單位將節水概念整合,達到最終目標。
5、結束語
總而言之,節能給排水建筑工程是節能與建筑工程的一個綜合,因此也把兩者各自的優點結合在了一起,對房屋建造更具有實用價值和安全價值,因節能給排水建筑工程之所以具有一定的穩定性和優越性,是由于其具有一定特性、節約和服務較好特征。隨著我國科學技術的持續發展,節能給排水建筑工程施工質量也將有所提高,所以節能給排水建筑工程技術是現代城市建筑中應用最廣泛的一種技術,其能提高整個建筑的質量,也能保證施工人員與建筑的安全性,同時也能滿足業主對建筑的各種需求。但是隨著節能給排水建筑工程在城市的廣泛使用,其將得到日益發展和完善,從而促進節能給排水建筑工程的進一步發展。建筑節能施工控制至關重要,只要從健全管理制度、加強人員素質管理、完善給排水系統設計、提高材料品質、合理使用節能新技術,就能達到建筑節能施工管理目標。
參考文獻
1、建筑給水排水的節能設計概述
在我國,建筑能耗占總能耗的27%以上,而且還在以每年1個百分點的速度增加。正因如此,建筑節能成為我國節能減排環節中的重要一環,也是我國今后經濟發展中所要堅持的一個重要國策。
所謂建筑給水排水的節能就是在建筑物的規劃、設計、新建(改建、擴建)、改造和使用過程中,執行建筑節能標準,采用節能型的建筑技術、工藝、設備、材料和產品,提高系統效率和保溫隔熱性能,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證建筑物給排水功能和環境質量的前提下,減少給水排水系統的能耗。建筑給水排水的能耗雖然在建筑能耗中所占的比例不大,但降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于節約用水、改善設計系統的效率與保護環境。因此,重視建筑給排水的節能設計,對研究解決建筑節能將有著積極的作用和意義。
2、建筑給排水節能設計的主要依據
在我們日常建筑給排水的設計過程中,建筑節能設計標準是主要的設計依據,同時依據的還有《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005、《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003、《民用建筑節能設計標準》JGJ26-95、《建筑給水排水與采暖工程施工質量驗收規程》GB50242-2002、《污水再生利用工程設計規范》GB50335-2002、《建筑中水設計規范》GB50336-2002、《節水型生活用水器具》CJ164-2002等。根據地區不同又有相應的地區設計標準,以天津為例就有《天津市公共建筑節能設計標準》DB29-153-2010(備案號J10633-2010)、《天津市居住建筑節能設計標準》DB29-1-2010(備案號J10409-2010)、《天津市二次供水工程技術標準》(DB29-69-2008)、《天津市再生水設計規范》(DB29-167-2007)、《天津市管網迭壓供水技術規程》(DB/T29-173-2007)等,這些法規、規范、標準是實現建筑節能目標的基本要求,其中強制性條文嚴格規定了主要節能措施及設計參數取值范圍,其綜合考慮了經濟和社會效益等各方面的要求,所以我們在設計中必須嚴格執行。
3、設計中的主要節能措施
首先,對于建筑的給水設計,應該科學合理的確定給水系統,必須因地制宜,按照實際情況選用適合的供水系統。在確定建筑物用水量時應嚴格按照《建筑給水排水設計規范》中的生活用水量定額標準,同時還應考慮到實際用水情況來確定用水量定額,并非選用越大越好,從而造成供水用能浪費。盡管每個地區市政供水管網壓力可能有所不同,但一般均可以提供三層以內的用水壓力,而對于如今越來越多的高層建筑乃至超高層建筑,就必須采用加壓供水的方式提供用水了,對此,設計時就必須充分利用市政管網的壓力,合理進行豎向分區,采用并聯給水泵分區,盡量減少減壓閥的設置,這樣采用分區供水方式,可以有效減少二次加壓的能量消耗,也可以避免低樓層管網壓力過高的問題。如今在新型建筑的建筑給水設計中,無負壓變頻供水設備已被廣泛采用,這種技術可以充分利用市政給水管網壓力,從而很大程度上減少了用能的浪費,可以說是目前可選用的最佳方案,因為它不但比二次供水方式能耗更小,同時更解決了二次污染問題。
其次,合理設計熱水系統。設計中合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質等熱水系統的基本設計參數,優先考慮采用同程回水的給水方式,盡量采用機械循環,以縮短熱水的給水時間。
第三,新型的節水衛生器具的推廣使用是開源節流的重要措施之一,也成為我們在設計過程中選用設備時的首選。它可以有效的減少水的消耗量,一定程度上也可有效降低供水能耗,如果設計中廣泛采用新型節水龍頭、紅外線感應龍頭、節水型馬桶等,便能使新建全裝修住宅可以全面使用節水衛生器具,從而一舉達到節水節能的目的。
第四,設計中可采用清潔能源替代高耗能有污染的傳統能源。太陽能熱水器由于使用簡便安全,無需燃料及電力,運行費用低,使用壽命長,無污染,如今被廣泛應用,所以在住宅的給排水設計時可以先征求開發商的意見,如若同意可預留安裝熱水供應設施的條件,還應考慮家用熱水器的安裝位置及冷熱水管道布置,管道可敷設在管道井內,這樣既達到了美觀,也可以有效降低能耗損失。
最后,在建筑的排水設計時應盡量采用重力排水的方式。污廢水管道的敷設應就近排放,并應避免壓力提升。有條件的情況下可設置中水回用系統,對雨水也要進行必要的收集和綜合利用。
4、其他措施
建筑給排水設計中還有很多其他的措施,比如設置建筑給排水自動化的監控和計量,使用國家建設行政主管部門制定并公布的建筑節能新材料、新產品,禁止使用能耗高的技術以及選用淘汰產品。
5、結束語
盡管建筑給排水在節能總量上有一定的局限性,但作為一名建筑給排水設計人員,在當今全民倡導節能減排的時代背景下,更應該積極主動的從工作中去學習、研究和總結,以便在設計中可以更好的做到綠色節能設計,為建筑節能降耗做出自己力所能及的貢獻。
參考文獻
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中圖分類號: TE08文獻標識碼: A
1技術評價
技術評價工作從縱的方向看,可以分為國家級技術評價和企業級技術評價兩個層次。國家級技術評價主要是從宏觀角度研究技術與經濟、社會、環境生態等多方面相互作用的正負效果它側重研究科學技術多方面的影響,預測對社會未來發展的作用,探討如何控制和引導技術向更好地為人類造福的方向發展,同時避免其可能帶來的危害。企業級技術評價更重視提高研究開發的效率,強調在較短的期限內,以較小的代價取得較顯著的研究開發效果。而建筑節能技術的選擇評價則是介于兩個層面之間的,是以技術的應用為目的的綜合評價。
技術評價的步驟包括選擇價值標準、確定評價內容、建立評價指標體系、選擇評價方法,而這四步都是由評價的目的決定的,評價的目的不同,評價的內容、方法就不同。常用的評價方法有①專家評審法、德爾非法;②技術經濟評價法:費用——效益分析法、指標公式法、投資回收期法、內部收益率法、凈現值法;③OR評價法:模擬法、線性規劃法、動態規劃法、相關樹法;④綜合評分法:AHP法、交叉影響矩陣法、網絡圖法等多種方法。對于建筑節能技術的評價,要從節能技術在技術可操作性、節約資源、減少環境污染、投入資金等多方面的效果進行綜合評價,為建筑節能技術選擇提供可靠的判斷依據。
2建筑節能技術評價的基本原則
建筑節能技術評價是節能主體選擇合適的節能技術的重要保障,也是政府制定建筑節能技術政策的基礎,更是促進社會可持續性發展的根本途徑。建筑節能技術評價不僅僅是對建筑節能技術本身的檢驗,更包含了經濟、社會、環境、能源等評價標準,應用科學的評價方法,對各種節能技術進行全面而系統的評價。因此,為了保證評價結果的可靠性和適用性,建筑節能技術評價須遵從以下基本原則:
(l)系統性原則
所謂“系統”是指由兩個或兩個以上相互聯系、相互作用因素按一定規則所組成的,為實現一個共同目標而存在的有機整體。建筑節能是一個復雜的系統工程,宏觀上,它與地區的技術、文化、社會經濟發展息息相關;微觀上,建筑節能與建筑設計方案、建筑材料、人們的生活習慣和質量要求、能源利用、氣候、環境政策法規等諸多因素相關,是一項全方位的、綜合性的系統工程。要以系統的思維來考慮建筑節能技術帶來的影響,從多個方面去推進建筑節能。
(2)動態性原則
建筑物所處的法律法規環境、國家政策環境、社會經濟及市場環境、技術發展環境等從各個方面對建筑節能技術選擇產生影響,因此建筑節能技術的選擇評價必須堅持動態性原則,隨社會發展變化,不斷地修改補充評價指標體系,以動態發展的觀點來評價選擇建筑節能技術。
(3)客觀性原則
建筑節能技術的選擇評價必須實事求是,據實比較、據理論證,評價所用的數據資料應盡可能真實可靠,評價過程中的判斷應盡可能客觀公正。
(4)技術與經濟的統一原則
正確進行技術評價,必須對建筑節能技術進行詳細的了解,掌握其技術特點及全面的技術經濟數據,為技術與經濟的統一提供科學依據。建筑節能技術的采用不應為追求先進而先進,要綜合考慮技術系統的整體效益。
3建筑節能技術評價的影響因素
建筑節能適用技術內涵豐富,種類繁多,節能主體在引進、開發和選擇建筑節能技術來達到節能目標的時候,要加強技術研究的深度,對技術所需資源、技術應用條件與過程、技術實施效果、技術應用風險等進行全面細致的分析,保證技術實施的效果,降低技術風險。只有當節能技術的各項評價指標都達到預期的目標時,才會對節能技術進行選擇和推廣。建筑節能技術評價的影響因素主要有以下幾方面:
(l)技術本身
技術的影響主要體現在先進性、成熟性、配套性。節能主體在選擇新技術時,首先從項目的節能目標出發,選擇可以實現節能目標的技術。同時,這個建設目標的實現是采用舊有技術無法實現或者很難實現或者資源投入過多才能實現的,而先進技術可以以較少的資源投入而實現。此外,節能技術的應用,需要有很多的配套技術和設備,技術的選擇應盡量考慮和舊有技術的相關性,相關性越大技術使用人員掌握技術的時間就越短,技術應用成功的可能性就越大。
一項新技術,可能存在技術效果不穩定,技術不配套、技術依托單位推廣能力不強等多種因素從而造成技術使用上的風險,而技術的使用方為了避免風險,往往會選擇一些比較成熟、風險小的技術,所以只有新技術的風險性在可以接受的范圍內時,節能主體才有可能采用該技術。
(2)環境效益
環境效益是指人類活動所引起的環境質量的變化。環境效益涉及很多項內容,需要利用很多項指標才能反映出環境質量的變化,同時由于環境效益的滯后性,使得我們很難準確計量環境效益。節能是為了從根本上減少經濟活動對生存環境的影響,建筑節能技術的研究不僅僅從經濟效益角度考慮來節約能耗,要更多的考慮到環境效益。把微觀效益與宏觀效益相結合,也要處理好眼前的經濟利益與長遠環境效益的關系。
(3)社會效益
社會效益是指在項目全壽命過程中,人類活動所產生的社會效果。社會效益是從社會角度來評價人類活動的成果。節能技術的社會效益是對就業率、生活水平、文化的提高程度。
4建筑節能技術評價指標體系設計原則
指標體系要充分反映節能主體在建筑節能技術選擇中的職責。在建立建筑節能技術選擇評價指標體系時,要遵守以下的原則:
(1)科學性原則
指標選擇是否科學合理直接關系到評價質量的準確性。指標選擇要有代表性、完整性和系統性,應以生命周期評價理論和環境經濟學為基礎,要有一定的專業知識,對節能技術進行深入的了解,并結合評價方法進行調整。評價指標的定義要準確、規范,防止發生歧義,定性、定量分析相結合,通過綜合考核評價,提高評價結果的可靠性。
(2)針對性
節能技術具有多樣性,技術選擇的方式有多種,每一種方式涉及到的因素互不相同,因此,指標的設計即要體現備選技術方案的共同點,也要服務于側重點不同的技術方案。
(3)綜合擇重原則
由于建筑節能技術的多樣性和復雜性,節能技術效果的影響因素很多,我們不可能對每一項技術進行評價并得出結論。但是,可以建立一個相對穩定的評價指標體系,一方面要全面反應技術的整體性能和綜合情況,另一方面評價指標要有明確的代表性、重要性。應注意使指標體系層次結構合理、協調一致,既能反映節能的直接經濟效果,又要反映節能的間接社會效果和環境效果。
(4)可操作性原則
建立評價指標體系的目的是為節能主體的建設項目節能技術選擇工作提供支持與幫助。由于參與評價人員技術等各方面的差異,可能會在評價過程中出現一定的誤差,造成評價的錯誤。因此指標設計既要符合理論要求,又要力求簡便、明了,計算需要的信息資料易于收集,便于利用現有的數據資料,有實際操作的可行性。
(5)可比性原則
技術選擇評價是根據系統的整體屬性和效果的比較進行排序,可比性越強,評價結果的可信度越大。評價指標和評價標準的制定要符合客觀實際,便于比較。指標間要避免顯見的包含關系,隱含的相關關系也要以適當的方法加以消除。不同量綱的指標應該按特定的規則作標準化處理,化為無量綱指標,便于整體綜合評價。指標處理中要保持同趨勢化,以保證指標間的可比性。
參考文獻:
Abstract: with the height of the development of modern society, human life, all aspects of energy has tremendous demand, because conventional energy non-renewable and geographic distribution and lead to global energy competition becomes increasingly intensified, which require us in all sectors to energy saving measures, reduce energy consumption, especially important in the construction industry. In recent years, due to the practical needs of the energy conservation of the building and the rapid development, promote the building each a fields of development, building design and development of energy saving in the show vigorous vitality, new technology emerge in endlessly, the new products are continuously emerging. This paper describes this building energy of the architecture design of the building industry deep low carbon and energy saving has become the focus in the field of building key, and the key to building energy efficiency design. This paper discusses the design of building energy-saving method, this paper analyzes the general planning stage in the building and single building design phase of the energy-saving design, at last, the paper introduces the solar energy conservation of the building in the role of. The paper analyzes the whole process of building energy saving design. In order to reduce construction resources and achieve the sustainable development of society and economy.
Keywords: architectural design; Energy saving technology; solar
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
隨著中國經濟的高速發展,中國工業進入了工業化中期,即重工業化階段,但是高消耗、高污染、低效率的粗放型擴張和外延為主的經濟增長模式沒有改變,經濟增長對能源需求明顯提高。經濟的發展又大大促進了中國城市化的進程,居民收入的快速增加,居民消費結構性升級,房屋和汽車消費高速增長,房地產和汽車工業空前繁榮。中國能源的短缺亦
日益嚴重,能源已成為中國經濟可持續發展的命脈。因此,節能減排必將是中國可持續發展的工作重點,建筑節能又是重中之重。 建筑節能技術可以在對建筑物的特性進行全面模擬和分析的基礎上,對建筑的能量消耗 室內物理環境節能技術建筑材料的選用保溫設計窗墻比風環境設計采光日照遮陽噪聲與污染綠化空調與通風系統等諸多方面進行分析,模擬出結果,然后將該結果用于設計中建筑節能技術是我國十五重點發展的技術,在建筑界有著十分巨大的應用前景。該技術具有國內領先水平,曾應用于2008年奧運會奧運村和體育場館的各項建筑的分析,以滿足“綠色奧運,科技奧運,人文奧運”對各項建筑物的要求。建筑節能技術運用于建筑領域,該技術是和建筑師一起進行建筑設計,或是建筑設計已經完成,對該設計進行建筑節能和建筑性能評估的技術運用計算機軟件對建筑設計圖進行各項評估由于國家對節能的重視,以及國家已經頒布智能建筑和綠色建筑的技術導則,因此,建筑節能的設計是當前必須要完成的工作。建筑節能的現實需要建筑設計的觀念和設計方法進行變革,從建筑功能和價值形成的初期保證建筑節能目標的實現。
1建筑規劃節能設計
建筑的規劃節能設計應從建設選址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑問距等方而進行深入研究,通過建筑的規劃布局對自然因素等進行充分利用與改造,形成良好的居住條件,并有利于建筑的節能。
1.1建筑選址
選址的節能問題要符合自然規律,盡量利用自然環境來創造適合人類生存的條件??傮w來說,建筑選址需爭取日照,避風建宅。
1.1.1爭取日照
爭取日照包括爭取日照時數、日照量和日照質量三個方面。建筑基地宜選在向陽的地段上,為爭取日照創造先決條件:依據各地最佳建筑朝向范圍合理選擇建筑朝向,以爭取更多日照;選擇滿足要求的日照間距。應依據所處地理緯度、城市環境條件等確定日照間距標準:合理布局建筑樓群。建筑樓群的不同建筑的形狀、布置走向產生不同的陰影區,緯度越高,陰影區范圍越大,應采取不同布局規則以爭取日照。
1.1.2避風建宅
冷風滲透和風壓均對建筑物的保溫造成不利影響,建筑應該盡量選擇避風基址建造,采用錯列式布局避免“風影效應”。主要避風措施有:利用建筑物。建筑物的恰當布置(如緊湊布局、建筑組合)能夠降低風速,減少建筑物的熱損失;設置風障。設置防風墻、板、防風林帶等可有效實現對建筑物擋風避風作用:避開不利風向。合理選擇封閉或半封閉周邊式布局的開口方向和位置,實現建筑群的避風節能。
1.2建筑布局
建筑群的布局影響建筑的節能。應合理規劃和組合建筑物。住宅群的形狀和道路的不同走向對風向和風速有明顯的影響,住宅群和道路問的管狀氣流很難穿越建筑物,必須適當布置建筑物,使住宅高層、低層錯落排列,形成自然通風和口照。并利用道路和植被,冬季避免冷風滲透,減少熱損失,節省能耗;夏季則形成穿堂風,達到自然通風和降溫,實現建筑物的有效節能。
1.3建筑朝向
建筑朝向對其能耗具有顯著影響。朝向范圍是日照和通風兩個主要因素共同作用的結果,應綜合考慮上述兩種因素確定建筑物個體以及建筑群的朝向。朝向選擇需滿足以下要求:夏季盡量減少太陽直射室內及居室外墻面:冬季具有適量和一定質最的日光照入室內;夏季通風良好,冬季避免冷風吹襲,以使建筑獲得冬暖夏涼的宜人室內環境。確定住宅朝向范圍后,再根據季風主導方向進行朝向的調節,以獲得良好的夏季穿堂風。影響住宅朝向的因素很多,如地理緯度、地段環境、地區氣候特征以及建筑用地狀況等。應充分考慮各種因素,確定最佳的建筑朝向。
1.4建筑間距
建筑間距的確定主要是由日照和通風決定的。一般居住建筑要求夏季避免日曬,冬季保證充分陽光照射,因此選擇日照時間時,通常取冬至中午前后2h日照為下限,再根據實際情況加以調整,從而保證住宅室內具有一定的日照量,進而確定建筑的最小間距,并結合其他條件來綜合考慮住宅群的布置。
建筑間距直接影響著風向和漩渦風的產生及正負風壓值的大小。建筑物越長、越高、進深越小,其背風面產生的渦流區越大,流場越紊亂,對減少風速、風壓有利。因此,應根據地區的主導風向設計合理的間距,為、以保證建筑組織良好的自然通風。
2建筑單體節能設計
2.1自然通風節能設計
自然通風能夠降低室內溫度,節約能源。同時有效的自然通風能夠帶走室內異味,選擇合適的建筑朝向及排列方式,使房屋迎向夏季主導風從低到高依次布置。建筑間距愈大,自然通風效果愈好??紤]建筑用地的節約,房屋間距不可太人。一般在滿足日照的要求下就能滿足通風的要求。進行單體設計時,門窗的合理設置可有效對調節室內通風。如將房屋前后門窗設計成對開時,可形成穿堂風。
2.2平面節能設計
合理的平面設計能夠顯著節約建筑能耗。在平面設計中,夏季穿堂風和全明房是建筑物節能的關鍵因素。住宅房問進深決定著穿堂風的形成和效果,一般房間進深不大于15m,但可適當增加套型進深,以便在限定的建筑面寬內增加建筑面積。建筑平面的巧妙布局也能獲得顯著的節能效果,如將樓梯、輔助用房等布置在建筑外層或西側,可有效阻擋日射;陽臺的設計能夠實現夏季遮陽和通風的作用:封閉陽臺既可保證冬季室內熱量散失緩慢,又可節約夏季空調冷量等;陽光間的設計能夠降低建筑能耗,而且與之相連的房間可以減少熱量損失以及制冷需耗;平面突出部位的合理設置對引導自然通風和遮陽亦有明顯的效果。
2.3立面節能設計
根據當地氣候狀況改變墻體的角度,可以提高建筑對環境氣候的適應性以及最大限度的利用自然資源。如內傾斜南墻屋面和層層退臺可以獲得更大的陽光照射面;外傾斜南墻屋面和層層出挑可以獲得更大遮陽面:適度內傾斜北向墻面以及屋頂,可減少冬季風的風壓,以降低圍護結構的熱滲透;西墻綠化和遮陽架有助于降溫隔熱,若在墻面和植物之間設置通風構架,則能夠加強西墻的散熱性能等。
2.4遮陽節能設計
適當的遮陽措施可減少不必要的夏季太陽輻射熱,有效降低空調負荷,減小建筑
物的能耗。外遮陽足最有效的遮陽設施,它直接將太陽輻射熱量遮擋于室外。主要遮陽
措施有:藤蔓植物、深凹窗、外廊、陽臺、遮陽板等遮陽措施;熱反射窗簾、選擇性透
光遮陽、可手動調節的遮陽百葉等?,F代化自動控制的智能化遮陽設施可在無人的情況下,根據室內外溫度等參數自動調節,以降低太陽輻射的影響,節約能源。
2.5門窗節能設計
門窗是建筑能耗的最火因素,由門窗引起的熱損失約占整個建筑熱損失的50%~60%,增大窗戶面積可增多太陽能,但是窗戶傳熱系數比其他護結構大,窗戶面積增大則會引起更多的能量消耗,因此必須將窗墻比控制在合適的范圍內,在滿足基本采光和通風的前提下,盡量縮小窗墻比。門窗材料和密閉性對室內溫度變化起著一定的作用。設計中應采用密閉性良好的門窗,通過改進門窗結構、采用中空玻璃窗、雙層真空玻璃窗等目前市而上的保溫性能好的窗戶,提高門窗氣密性,防止空氣對流傳熱,以節約建筑能源。
3結語
綜上所述,建筑節能是一個綜合的、復雜的系統工程.隨著社會的發展,在節能要求越來越高的情況下,單方面的建筑節能已無法滿足要求,這就要求從建筑物的設計開始,到建筑節能材料的選用,再到可再生資源的利用逐一對節能指標進行考核,這樣我國的建筑節能才能邁上一個新的臺階。
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