绿色建筑节能设计范例(3篇)
绿色建筑节能设计范文
关键词:建筑工程绿色建筑节能设计节能措施
中图分类号:TU198文献标识码:A
引言:绿色建筑主要是指高效率的利用各种资源,并且尽可能的降低环境污染,为人类提供一个舒适、健康的活动空间的建筑物。在建筑工程建设方案设计过程中,要以生态理念和可持续发展的思想观念为主导,这种设计指导的思想,不仅可以有效地降低资源的耗损,而且还能实现人与生态环境之间的和谐相处。在当前的形势下,加强对绿色建筑设计的研究探讨具有非常重大的现实意义。
一、实现绿色建筑节能的重要意义
加强绿色建筑的建设,这是源于全球范围内已经对环境造成了严重的污染问题,源于贸易、工业高速发展,使城市的建筑已经面临能源短缺和环境恶化的危机,这无疑对城市的可持续发展带来严峻的威胁。因此,在城市发展中实施“低碳经济”已成为绿色建筑设计势在必行的内在要求。“高碳经济”的发展虽然促进了城市的现代化,但同时也给人类社会带来了致命的灾难和风险,所以我们必须实现绿色建筑节能的设计。绿色建筑可以充分利用自然资源,例如,利用风的流动降温,利用太阳加热,在建筑施工中不破坏生态平衡。绿色建筑要求室内布局必须合理,尽量减少合成材料的使用,充分考虑建筑物与环境的协调,充分利用太阳能、风能。在绿色建筑的设计过程中,要利用高科技手段尽力减少能源的消耗,尤其是对绿色建筑物室内设计,首先考虑为人类创造利用太阳能源的生活环境,为人类创造一种接近自然的感觉。要坚持以人为本,以建筑与自然环境协调发展为目标,要充分体现出绿色建筑向大自然索取和回报的平衡。
二、绿色建筑节能设计的要求
2.1对于节能设计的总平面图的要求
在节能设计的总平面图中,需要精确地标明建筑物的主要朝向以及平面外轮廓线,同时还需要标明建筑物所在地区的风向图。同时,节能初步设计总图还需要说明建筑物的密度指标,并将建筑物场地中的硬质铺地、绿地、道路以及水域的关系布置清楚。为了实现节能的目标,建筑物的布置最好是设计成为充分利用自然通风以及天然采光模式,通过计算模拟得出精确的数据,并在总图纸中标明。
2.2节能初步设计中的要求
节能设计之初,对于建筑物的朝向要把握清楚,建筑物的最佳朝向应该是南北向或者是接近于南北走向,对于东西向最好采用遮阳和导风的措施。对于建筑物之间的间距,需要根据日照的分析,在符合日照标准的前提下设计最小的间距,最大化的节约土地资源,合理的利用自然资源,实现绿色建筑的节能设计。在自然通风方面,设计者要充分的利用好主立面,开口要迎向夏季的主导风向,尽量的避开冬季主导风向,实现自然通风的顺畅,这样能够减少空调等设备的使用,实现节能的目标。绿色建筑需要强调建筑的立体绿化系统,即要采用地面绿化、空中绿化以及屋顶绿化相结合的方式,提高建筑环境的绿化率,这样在达到绿化要求的同时也能够起到遮阳、降温以及导风的作用,有利于节能的实现。
2.3节能施工图设计环节的要求
在节能施工图设计的环节中,要考虑到各个细节的节能设计。在居住建筑和公共建筑的节能设计中,需要进行建筑体形系数计算,看计算结果是否符合节能的要求,要对建筑物的每个朝向的窗墙比进行计算,还需要设计好建筑外墙的遮阳装置和措施,对建筑围护结构的每个部位所选用的材料和厚度、构造的层次都需要标明详细的设计说明。在绿色建筑电气节能设计的过程中,变电所需要设置在负荷的中心,并合理的确定变压器的能耗、台数以及接线的方式,这样能够最大化的实现节能环保。在供电电缆的选择时,设计者需要尽可能优化电缆的截面选择。为了节能,设计者可以设计定时开关、光电自动控制系统,这样能够最大化的节约能源,除此之外,可以利用天然光的变化自动的调节人工照明的亮度等,这些都是设计者在实际设计中需要考虑的绿色建筑节能设计措施。
三绿色建筑的节能设计措施
3.1建筑物的朝向设计
建筑朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。
3.2自然采光和通风
阳光是自然赋予人类的宝贵财富之一,取之不尽,用之不竭,充分地利用自然光不但节约照明用电,而且更为健康、高效、自然。充分的采光还可以起到杀菌和消毒的作用,比人工光实用性更强。自然通风也有利于改善居住环境,我国传统建筑有很多采用了自然通风的处理方法,如穿堂风是一种廉价而成熟的技术。通过合理的建筑设计,利用自然风降低室内温度,排除室内污浊空气,提供新鲜、清洁的空气,有利于人们生理和心理的健康,可降低空调的使用率,节约资源、减少污染。自然采光和通风一般是结合在一起的,通过合理的开窗布置及形式,达到采光和通风的效果,提高居住及工作环境的舒适性。
3.3建筑屋顶节能设计
现代建筑的屋顶相对于传统屋顶有很多的新增添的优势,主要表现在减少屋顶吸收热量,同时,在减少热量传递方面也有一定的优势特点。我们还可根据屋顶的优势,来大力发展太阳能屋顶结构。保温屋顶的形式要合理选择,此外,在材料、颜色的应用上也应该注意,避免选用相矛盾的材料。
3.4门窗节能措施
不同季节对门窗性能要求不一样,冬季在要求窗户保温隔热性能好的同时,还希望其有更高的太阳能辐射透过率,能最大限度地利用太阳能,减少采暖负荷。夏季则希望阻挡太阳辐射进入室内,避免增大空调负荷,这时窗户遮阳设计显得十分重要,尤其对太阳辐射强度较大的水平面和东西立面的遮阳设计。因此,门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量和减少太阳辐射能三个方面进行,针对门窗的节能措施主要包括五方面:尽量减少门窗面积;设置遮阳设施;提高门窗气密性;尽量使用新型保温节能门窗;合理控制窗墙比。
3.5充分利用太阳能
在绿色建筑设计中,太阳能资源在节能设计中是不可忽视的重要部分,增加对太阳能资源的利用,所产生的效果和收益是不可同日而语的。太阳能的利用方式主要通过太阳能热水器、太阳能发电、太阳能采暖等。太阳能的利用方式有:一是通过控制建筑物的朝向,保证建筑物内的采光,白天可通过天然光源进行采光,一定程度上减少了人工照明的需求,这是一种变相的节约资源;二是优化建筑布局,通过对建筑布局的优化,高密度建筑区的采光效果可以保证的同时,还可以畅通建筑物之间的空气流动,提高建筑区的空气质量,增加居住的舒适度。
3.6水资源综合利用
绿色建筑中“水系统”,指在满足建筑功能、用水水量、水质要求的前提下,将水景观、水资源综合利用、控制污染、生态修复技术等集成一体的水环境系统,它将建筑给水、污水处理与中水再利用、排水、雨水控制利用、水景、生态等子系统有机地结合起来。主要有以下原则:雨水收集与利用,合理规划地表与屋面雨水径流途径,降低地表径流,采用多种渗透措施增加雨水渗透量,有效控制径流污染,绿化用水、洗车等非饮用水尽量采用中水和(或)雨水等非传统水资源采用节水器具,并优先利用附近中水处理厂的中水。科学、合理设计水景。
绿色建筑节能设计范文篇2
【关键词】绿色建筑;节能设计;生态;太阳能
1、绿色建筑设计准则
绿色建筑也被称作绿色生态建筑、可持续建筑。就是以自然生态原则为依据,探索人、建筑、自然三者之间的关系,为人类塑造一个最为舒适合理且可持续发展的环境的理论。它是将人类社会与自然界之间的平衡互动作为发展的基点,将人作为自然的一员来重新认识和界定自己及其人为环境在世界中的位置。生态建筑不是仅靠几位建筑师就可实现,更不是一朝一夕就能完成的,生态建筑是21世纪建筑设计发展的方向,是建筑师应该为之奋斗的目标。
一般来讲,生态是指人与自然的关系,那么生态建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系,它既要为人创造一个舒适的空间小环境(即健康宜人的温度、湿度、清洁的空气、好的光环境、声环境及具有长效多适的灵活开敞的空间等);同时又要保护好周围的大环境--自然环境(即对自然界的索取要少、且对自然环境的负面影响要小)。
2、绿色建筑节能设计方法
2.1建筑的选址、布局的节能设计
合理的建筑布局能够最大化场地和资源的利用效率,从而能够改善建筑物的室内环境,减少建筑物热排放,优化建筑物布局的主要措施为:第一,规划好建筑内内部的功能区分,建筑物北面尽量安排不需设置窗户的功能区,将功能相似的区域尽量布置在同一地区,这样能够方便建筑物内部空调和通风系统的设计。第二,为减少建筑物的资源能源消耗,应尽量利用已有的地形当做其围护结构。第三,按照当地的主要风险和纬度,优化建筑物朝向,尽量利用当地的风能和太阳能等资源,同时最大化使用当地的其他自然资源。第四,利用当地已有的各种植物来减小建筑物的热负荷影响。
2.2建筑体型、朝向、配套设施的节能设计
2.2.1建筑体型的设计
建筑空间系统和建筑物形体不仅仅是绿色节能建筑的重要组成部分,也是地域性建筑本质特征的表现。建筑物的室内热能耗与其形体之间有着极为紧密的联系,而建筑物的热能也是其重要的衡量指标。建筑物本身的形体系数越小,说明建筑物形态较为规整,能够极大地减少夏季制冷和冬季供暖所产生的热工损耗,反之则较易于利用自然通风。正确把握建筑物自身的形体系数也是节能建筑的重要设计因素。在建筑物本身的设计中,可以适当使用别墅理念。借鉴别墅中线角、阳台、门窗、屋顶和建筑饰面激励的丰富性,及其与自然相结合的特点,这样能够体现出自然与人类和谐发展的基本原则,从绿色环保理念出发能够使建筑实现可持续发展。
2.2.2建筑朝向的设计
建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。当建筑物为南北朝向时,耗能较少。近年来,设计实践中的一种现象是越来越多的出现偏轴方位的建筑朝向,这种做法,可在活跃建筑群体、节约用地、处理建筑外形等方面带来一些益处,但从长远角度看,我们还是要强调正南朝向(包括南偏东、偏西15°以内朝向)的节能意义。因此,从节能的角度出发,如总平面布置允许自由考虑建筑物的形状和朝向,则应首先选长方形体型,朝向尽可能大体朝南,避免东西向。在确定朝向时,另一个必须注意的问题是要处理好建筑朝向与季风风向的关系。在北方寒冷地区,主要使用房间的朝向应尽可能避免对着冬季主导风向,在南方炎热地区,建筑的朝向宜与夏季主导风向入射角保持在30°-6O°的范围内。
2.2.3建筑物和配套设施的设计
建筑物配套设施的设计能够保证建筑物的健康性和室内环境舒适,在设计建筑物配套系统时,除了使用各种高效环保的建筑材料之外,还有以下几项措施:第一,新风系统的设计。新风系统是改善建筑物室内环境质量的重点,同时能够极大地提高室内的空气质量。无论夏季还是冬季,室内与室外之间都会存在较大的温差,而新风量越大也就说明处理新风会消耗更多的资源能源。第二,自然资源的使用。节约能源是绿色建筑的本质特点之一,绿色节能建筑的平均能耗量是同类建筑的一半左右,在节能的同时还要保证室内环境的质量水平,所以说,自然能源的使用在一定程度上决定着建筑能否实现绿色节能。建筑物常用的自然能源主要包括太阳能、地热能和风能等几种。第三,实现自然通风。建筑物自然通风是指通过大气自身的热压作用实现通风的一种方式,这种方式的主要标志是没有任何的能源消耗,便可以实现改善室内空气和整体环境质量的目的,这种方式所达到的效果不亚于空调的作用。但是,自然通风会在一定程度上受到建筑物结构和当地自然条件的限制,所以,为了达到良好的通风效果,实现预期目标,还要适当配合以其他自动调控设备。
3、围护结构节能设计分析
3.1墙体节能设计
外墙的面积是建筑围护结构的主体,因而外墙体的保温设计相当重要,必须改变以往的外墙设计,采用新的节能墙体材料。在禁止使用黏土砖以后,应该把外墙的节能构造列为重要课题。墙体节能是采用高效保温隔热材料附着或填入墙体内,以提高墙体的热阻。复合墙体越来越成为当代节能墙体的主流,其一般做法是用砖或钢筋混凝土作承重墙并与绝热材料复合。某些单一材料墙体也可以起减少能耗的作用。
墙体改革推动了新型墙体材料的发展,多种节能型墙体应运而生,主要有加气混凝土外墙、页岩多孔砖、内保温复合外墙、夹心复合外墙和外保温复合外墙等。
3.2窗节能设计
窗在建筑中的主要作用是采光、通风,同时也起围护作用。有资料表明,窗既是耗热构件,设计合理也可成为得热构件。因此,没法减少窗耗热和提高窗得热是建筑节能的重点工作之一。影响窗的热损失的因素有以下几种:
绿色建筑节能设计范文
【关键词】绿色建筑;节能设计;持续发展
0.引言
我国的经济和社会正保持着高速发展的态势,经济资源的需求将更加迫切。这样,我们不得不正视我国能源(特别是不可再生能源)、土地、水、原材料等资源严重短缺而实际利用效率低、环境污染严重且仍在不断加剧的事实。因此中国要走可持续发展道路,发展绿色建筑与节能建筑是刻不容缓的。
绿色建筑的涵义:“绿色”首先是能把太阳能转化为生物能、把无机物转化为有机物的植物的颜色。植物是自然界生生不息的生命活动的最基本的环节,是一切动物和人类生存的最主要的支持系统。回顾人类的建筑史,从最初的遮风避雨、抵御恶劣自然环境的掩蔽所到今天的四季如春的智能化建筑,人们在营造“百年大计”,享受现代文明的同时,也逐渐意识到建筑带来的人与自然的隔离及建筑活动对环境的影响与破坏,建筑能否重新回归自然、亲和自然,实现建筑与自然共生,“绿色建筑”概念也就应运而生。
本文主要对我国绿色建筑设计与建筑节能设计所存在的问题进行了评解分析,并提出建筑节能与绿色建筑设计的重要性。
1.绿色节能建筑发展及存在问题
(1)是全社会没有充分认识到节能建筑与绿色建筑工作的重要意义,缺乏节能建筑与绿色建筑的基本知识和主动意识。
(2)是对节能建筑与绿色建筑缺乏有效的激励政策进行引导和扶植。
(3)是缺乏可操作的强制各方利益主体必须积极参与节能、节地、节水和保护环境的法律法规。
(4)是建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性的标准体系还没有建立。
(5)是缺乏有效的行政监管体系。所以我国要发展绿色建筑与节能建筑就必须扫除以上障碍,解决影响绿色建筑与节能建筑发展问题。
2.绿色建筑节能设计方法
2.1政策支持
建筑部在政策上提出以下几点:①强制性地执行现有的法规和节能标准。通过建立新闻披露制度和市场清除制度,对不执行国家建筑节能设计标准的设计单位和建筑单位进行披露,并给予一定的处罚直至清除出建筑设计市场。②建立一整套经济激励制度,唤起全民的节能意识。比如说对绿色建筑与节能建筑的税收和收费给予优惠制度,经济手段和提高主动意识双管齐下,全民动员,使大家意识到推行绿色建筑和节能建筑不仅受惠于当代,而且惠及下一代。③引进并开发先进的节能技术。在发达国家,推行建筑节能、推广绿色建筑方面已经有比较长的历史,已经建立了相对完善的技术体系、零部件的供应体系和评价体系,我们国家应该借鉴和采用这些成熟技术、体系。④加强发展节能与绿色建筑的培训宣传工作。
2.2对建筑进行节能设计
2.2.1建筑护结构的节能设计
(1)屋顶节能设计:
对屋顶使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤,夏季的降温一般都是用电。合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。对屋顶进行绿化设计,在节约能源和调节气候,增加绿化率和建筑节能上可以起到很大作用。
(2)建筑外墙节能设计:
在所有的建筑设计中必须进行必要的保温和隔热设计,特别是要求在农村地区做节能设计的宣传。比如北方地区绝大部分建筑的外墙都用240mm厚砖墙,这样的建筑无论在冬天还是在夏季如果没有相关的采暖和降温措施室内外温度相差不大,必须通过其它方法满足人们在室内使用的要求。
(3)门、窗节能设计:
建筑的门、窗是用来通行、通风和采光之用,在建筑节能设计中也是重点处理的位置。因为建筑的通风、采光好了可能其面积就要相应的增大,这样与外界的交换就会变多,特别是最近几年在居住建筑中比较流行的大落地窗和外飘窗,这些对室内的保温和隔热都带来很大困难。因此我国相继出现了一些地方性强制性规范。如天津住宅节能设计标准明确规定:新建住宅南向玻璃与墙面的比例绝对不能大于50%,而北向则不能高于30%。所以建筑门、窗别是户门、阳台门及外窗必须进行合理的节能设计,要在设计中提高门、窗的保温和隔热能力,增加门、窗的密封性,减少通风次数,同时要减少门、窗的面积及透明程度,以保证建筑能耗的降低。
2.2.2建筑节能设计中利用可持续能源
(1)太阳能的利用:
在太阳能比较丰富的地区,所有的建筑都应该用太阳能,如果此建筑用热水的量比较大,就在其屋顶建筑足够其使用的太阳能热水器,也在相邻用热水量不大的建筑屋顶建太阳能热水器,以补充用量大的建筑。在这些地区的农村也应该全部用上太阳能电池,以供照明用电,并将此太阳能电池连入国家电网,剩余部分可以卖给国家,不足部分从国家来购买,这样也可以增加大众的节能意识。同时加快技术开发建太阳能建筑,在实践较成功的情况下,进一步在全国可用的地区进行推广。
(2)风能的利用:
我国风力资源十分丰富,据国家气象局提供的资料显示:中国陆上50m高度可利用的风力资源为5亿多千瓦,海上风力资源也超过5亿千瓦,储量居世界首位,远远超过可利用的水能资源的3.78亿千瓦,与储量相比,我国风能资源利用在庞大的能源消费中不值一提。
据统计,截至2004年末,我国风力发电总装机容量为76万千瓦,仅占全国电力装机总量的不足千分之二。在亚洲,印度以300万千瓦居首位,我国仅为印度的不到四分之一。所以我国应该尽最大可能的开发我国的风能资源,可以进行丰富与贫乏地区平衡,也可以将地方性风能发电设施与国家电网相结合,采用多余的电能卖给国家、缺少的电能从国家电网中买入的方法,尽可能实现风能丰富地区的建筑所需电能自给。
(3)水能的利用、节约淡水资源及雨水回收利用:
我国淡水资源不算太少,居世界第六位。而人均水量仅及世界人均水平的1/4强,属于贫水国家之列。因此我国在建筑设计中必须考虑如何利用中水,这样可以节约大量的淡水资源。同时在建筑设计中也应该作雨水回收及处理设计,可以用雨水冲厕所、清洗,对于特别缺水的地区进行技术开发争取将雨水处理到可饮用。这些可以减缓我国淡水资源极其缺乏的到来的时间。
2.2.3加强节能设计法律、法规执行力度
我国要加快相关节能设计与绿色设计的法律、法规、规范的强制性执行。1986年8月1日建设部颁布第一个《节能设计标准》至今天,我国先后又在1996年7月1日建设部修订颁布了新的《民用建筑节能标准(采暖居住建筑部分)》;2001年10月1日施行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;2001年1月1日施行《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》;2001年6月1日施行《采暖居住建筑节能检验标准》。
2003年10月1日施行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,在2005年4月4日了国家标准《公共建筑节能设计标准》CB50189-2005,自2005年7月1日起实施。根据这些规范,我国主要的大城市也制定了相对实施细节,但许多地区只是形成的标准,可执行却不到位,国家应该在这些方面加强强制性执行力度,并采取一些措施保证其执行,也要有相应的检查落实机构及政策的出台。