高层建筑节能设计中的主要技术措施及效果探讨
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高层建筑节能降耗措施方案高层建筑作为城市的标志性建筑,在现代社会的建筑中占据着重要的地位。
然而,高楼建筑由于其大量使用能源和排放大量的二氧化碳等温室气体,导致能源浪费和环境污染问题日益严重。
为了解决这一问题,我们需要采取一系列的节能降耗措施,以下是一些方案:首先,采用高效隔热材料。
在高层建筑的墙体、屋顶和地板等部位,采用高效隔热材料,如保温板、保温层等,以减少建筑内外部温度差异,降低室内空调和供暖的能耗。
其次,建立智能控制系统。
高层建筑应配备智能化控制系统,通过感应器、遥控器等设备实现智能化控制,使建筑内的照明、空调、供暖等设备能够根据人员密度和环境条件进行智能调节,避免空调和照明设备的过度使用。
第三,推广利用可再生能源。
高层建筑可以利用太阳能光伏发电技术,将太阳能转化为可用电能,在满足建筑内部用电需求的同时,减少对传统能源的依赖。
此外,还可以将风能转化为电能,通过设置风力发电装置实现高层建筑的自给自足。
第四,优化建筑照明系统。
采用低能耗的LED灯具替代传统的白炽灯和荧光灯,以减少用电量,并在不需要照明的时间段自动熄灭照明设备。
此外,还可以通过优化室内采光设计,最大限度地利用自然光,减少室内照明需求。
第五,注重建筑水资源的合理利用。
在高层建筑中,采用节水设备,如减小冲水箱容量、设置节水洗手装置等,减少对水资源的浪费。
另外,可以收集和利用雨水、废水等,用于浇灌植物、冲洗马桶等非直接生活用水。
第六,合理运用新技术手段。
随着科技的发展,高楼建筑可以利用先进的技术手段,如地源热泵、新风系统等,降低供暖和空调的能耗。
此外,利用建筑外墙安装太阳能光热板,通过吸收太阳能进行供热,减少对传统能源的依赖。
最后,加强宣传和教育。
不仅要在高层建筑中采取节能降耗措施,还应该加强对公众的节能意识教育。
通过举办宣传活动、开展能源知识普及、加强节约能源的意识等方式,让公众充分了解到高层建筑节能降耗的重要性,共同参与到节能降耗的行动中。
高层建筑节能设计及节能效果分析【摘要】:随着经济的快速发展,很多高层建筑在装点城市景观的同时也加速了建筑内部能源的消耗,成为建筑中的耗能大户。
因而,重视高层建筑的节能工作是建筑节能中的首要工作。
【关键词】:高层建筑节能设计效果分析中图分类号:tu97文献标识码: a 文章编号:引言很多的设计者在建设的时候只求利益和建筑的形式,其节能设计却是被忽略和不受重视的。
建筑节能不仅是建筑本身,而且与气候条件、建筑物的形式、建筑朝向、周边环境还有外围护结构等都有着密不可分的联系。
本文就高层建筑节能设计的几个要点做出几点分析。
一、高层建筑围护结构墙体节能设计适用于高层建筑的新型墙体材料主要有蒸压加气混凝土砌块、轻集料混凝土小型空心砌块和复合墙体等。
1 )蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块主要将70%左右的粉煤灰与定量的水泥、生石灰胶结料、铝粉、石膏等按配比混合均匀,加入定量水,经搅拌成浆后注入模具发气成型,经静停固化后切割成坯体,再经高压蒸养固化而成制品,是一种新型多孔轻质墙体材料,其特点是热阻大、重量轻,具有良好的防火、隔热、保温、隔声性能。
蒸压加气混凝土砌块已广泛应用于高层建筑中框架结构的填充墙和部分承重墙。
2 )轻集料混凝土小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块采用水泥作胶凝材料,骨料以各种陶粒、陶砂和煤矸石等加入部分炉下灰为集料,经压制振动成型。
轻集料混凝土小型空心砌块具有重量轻、力学性能好、保温隔热等特点,适用于全国不同气候区。
一般用来做高层建筑中框架结构填充的内隔墙和外填充墙。
3)复合墙体复合墙体往往采用承重材料与高效保温材料(如岩棉板或聚苯板等)组成。
复合墙体较好地发挥了2种材料的特点,既不会囚组成墙体材料的强度过低导致墙体所需尺寸过厚,又具有良好的保温隔热效果。
因此,我国新建高层建筑目前已基本上采用了复合墙体的方式。
二、高层建筑楼板、屋盖节能设计高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度,是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件,同时使钢柱与各竖向构件起到变形协调作用。
建筑节能的设计要点与节能新技术运用分析摘要:针对现在建筑节能形式的严峻形势,笔者提出了节能建筑设计的几个要点,以提高建筑中能源利用的效率;及节能新技术在建筑节能设计中的运用。
关键词:建筑节能;节能新技术;应用分析abstract: based on the energy conservation of the building now forms the grim situation, the author puts forward several points of energy-saving building design, in order to improve the efficiency of energy utilization in construction; new technology and energy conservation in building energy saving design of the application.keywords: building energy efficiency; energy saving new technology; application analysis中图分类号:te08文献标识码:a 文章编号:一、国内建筑节能形势现在,能源消耗正惊人的速度增长.建筑方面,我国能耗是欧洲能耗的三倍。
建筑能耗以采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%~70%。
我国建筑能耗在能源总消费量中所占的比例已从70年代末的10%,上升到近年的27.45%。
建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,预计到2020年,我国高耗能建筑面积将达到700亿㎡,建筑耗能比例最终还将上升至35%左右,如此庞大的比重,建筑耗能已成为我国经济发展的软肋。
建筑节能是贯彻可持续发展战略、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。
二、实现建筑节能的技术途径及动态采取有效的技术措施可以降低2/3~3/4的能耗。
超高层建筑结构设计及技术措施讨论摘要:超高层建筑的建造,有其自身独特的优势。
超高层建筑能在有效面积的土地上,能够最大限度的发挥使用效益。
虽然建造超高层需要的费用比一般高层建筑高出很多,但在我国的城市建设中,随着日益快速发展的需要,为土地使用率的提高发挥着重要的作用。
关键词:超高层建筑结构设计基础设计一、超高层建筑定义1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上,专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。
第一类高层建筑:9-16层(高度到50米);第二类高层建筑:17-25层(高度到75米);第三类高层建筑:26-40层(最高到100米);超高层建筑:40层以上(高度100米以上)。
在我国,民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定:1 住宅建筑按层数分类:一层至三层为低层住宅,四层至六层为多层住宅,七层至九层为中高层住宅,十层及十层以上为高层住宅;2 除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑,大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑);3 建筑高度大于等于1oom的民用建筑为超高层建筑。
二、超高层建筑的结构设计特点超高层的结构体系选择与低层、多层的建筑相比,超高层建筑的结构设计显得十分重要。
不同的建筑结构体系选择可以对建筑的楼层数目、平面布置、施工技术要求、各种管道的布置及投资多少等产生最为直接的影响。
(一)超高层的建筑结构设计的特点1.水平力的主要因素楼房的自重与楼面的载荷在竖向放人构件中所产生的弯矩与轴力大小仅仅是与楼房的高度一次方形成正比,但是水平载荷对与建筑所产生的倾覆力矩以及轴力的大小则是与楼房的高度二次方形成正比。
因此在超高层的建筑设计中,水平力是设计主要因素,风荷载大部分情况成了水平力主导作用。
2.轴向变形的因素由于楼房的自重而产生的轴向压应力会导致楼房的中柱产生出较大轴向变形,会直接导致连续梁的中间支座处负弯矩值直接减小,从而导致跨中正弯矩值与端支座的负弯矩值增大。
超高层建筑设计的问题及解决措施超高层建筑设计的特点超高层建筑是指40层以上并且高度达到100米的建筑物。
随着建筑高度的增加,其技术合理性、适用性、经济性都会发生变化,需要解决安全问题、能源消耗问题、环境问题、内部交通问题。
此外,也对建筑结构、幕墙、机电、垂直交通的要求越来越高,施工难度也越来越大,因此必须重视超高层建筑设计,兼顾科学性、经济性、美观性、舒适性等因素。
超高层建筑设计的要点1.建筑设计当前的超高层建筑领域,建筑设计主要包括外立面设计、节能设计、消防设计、人防设计、外维护系统设计、垂直运输设计等。
比如外立面设计,除线条比例外,投射在建筑上的几何状阴影使空间具有层次感,同时起到遮阳节能效果。
再比如超高层建筑一般把所有楼梯间、电梯、设备机房、管井、卫生间等设置在核心筒附近,进而满足交通和服务需要,故影响平面使用效率因素相对较多,核心筒结构类型、设备机房及管井的布置形式及面积、电梯布置等。
2.结构设计在目前的超高层建筑中,结构设计主要包括基础形式选择、结构体系类型选择、楼盖体系的分析等。
比如说楼盖体系设计要考虑到该结构投入的成本,不仅包括建造成本,还需要考虑到空间占用面积和成本之间的关系,比如上部结构的重量对地基造成的影响以及如何加强地基,这一过程就需要增加成本。
通过风洞实验,实际模拟风压,对于结构整体抗风性设计以及幕墙结构设计更有利。
3.超高层建筑设计与施工结合超高层建筑施工难度大,施工工艺复杂,因此在设计过程应充分考虑施工便利性和可行性。
比如说楼板结构形式设计,有现浇板、压型钢板以及桁架楼承板等,不同形式,施工便利性差异较大。
超高层外幕墙设计一般优先选择单元式幕墙,这种幕墙的单元板块都是先在工厂车间组装,施工周期较短还可以和土建施工一起进行,使得整个施工周期得到有效控制,也有利于施工品质的保证。
超高层建筑设计的问题以及解决措施1.工程概况厦航总部大厦位于仙岳路与环岛干道交叉口南侧湖里两岸金融中心,项目性质为办公楼和酒店,总用地面积21900㎡,总建筑面积17.32万㎡,其中地下部分面积为5.32万㎡。
浅析高层建筑设计尺度效应及要点世界各城市的生产和消费的发展达到一定程度后,莫不积极致力于提高城市建筑的层数。
实践证明,高层建筑可以带来明显的社会经济效益:首先,使人口集中,可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离,从而提高效率;其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小,有可能在城市中心地段选址;第三,可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。
当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时,它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。
与多层建筑相比,在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决。
一、高层建筑设计尺度效应高层建筑设计中尺度非常难把握,因为它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断。
其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。
二是高层建筑物中很多要素不是单纯根据功能来决定他们的尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺度就可以了,但是有的门出于其他因素考虑设计得很高,这些都会给辨认尺度带来困难。
1.1城市尺度效应高层建筑是一座城市的有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。
从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给人的第一印象。
高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良影响,改变城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间的有机协调的比例关系。
1.2整体尺度效应整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。
整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的尺度的均衡理论有很多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。
现代物业・新建设 2012年第11卷第5期现代建设 Modern Construction近几年来,解决高层建筑节能问题对我国经济的可持续发展以及环保工作的有效进行有着至关重要的意义。
1 暖通空调节能系统有效运行的优化措施建议在高层建筑空调系统节能技术的有效实施中,暖通空调建筑系统应该实现相应的智能化控制,也就是将建筑内的全部设备集成为一个有效系统,使得整个系统中的相关信息数据能够实现共享,从而达到高层建筑中空调暖通系统的综合运用管理[1]。
在具体的空调节能系统的优化措施实施中,智能化建筑空调节能工程的设计优化相较于常规的建筑空调节能系统设计来说存在着相关优势,智能化建筑空调节能工程的优化设计使得各种系统结构以及参数能够找到最优匹配点。
建筑暖通空调节能系统的整体效果可以在实现中达到最佳,从而使得整个系统的节能效率得到相应提升,系统的投资运行费用也相应降低。
同时,智能化建筑空调节能工程的优化设计还能够对系统行进过程进行具体的定量化状态模拟,使得系统的控制环节相应地减少了,相对地,系统的可靠稳定性也得到了提升,降低故障发生的概率,使系统的实际输出达到一个最佳的效果。
智能化建筑空调节能工程优化设计的目的是通过相关控制方案的具体优化实现系统的主动的智能化节能控制[2]。
高层建筑中,暖通空调节能系统新技术的具体设计运用过程如下。
1.1 优化设计的合理应用在高层建筑中,要合理地选择暖通空调系统。
暖通空调系统所选用空气处理机DDC运用的是PID控制。
PID的应用系数较高时,相关暖通空调系统内温波动曲线的特性反应比较陡,使得具体设定的温度过滤进程减短;PID的应用系数较低时,相应的温度设定过滤进程会加长。
PID可以控制大部分领域的空调系统。
通过运用DDC中PID的双级控制,具体设计做法为在建筑室内以及空调送风道安装温感器,使得DDC控制高层建筑的温度设定,DDC可以依据温感器以及主机指令完成空调水阀的驱动开启,空调风道的温度变化速度一般是比建筑室内温度变化快的,上述建筑空调模式的有效运用可以加速空调系统响应温度起伏的程度[3]。
高层建筑节能设计中的主要技术措施及效果探讨摘要:随着城市发展理念的改变和城市用地观念的完善,高层
建筑已经成为城市建筑的第一选择,城市中的高层建筑也是越来越多,如何在高层建筑设计当中贯彻节能发展的理念,减少高层建筑队自然环境的影响是建筑设计师在设计过程中必须注意的一个问题。
本文根据现有的研究资料和自身在这一方面的一些经验,详细论述了高层建筑节能设计中的主要技术措施,并就这些节能技术措施的效果进行探讨,以期能够为高层建筑节能设计的发展提供一点帮助和启示。
关键词:高层建筑;节能设计;效果
abstract: along with the change of city development concept and the improvement of the city land idea, high-rise building has become the first choice of the urban construction, the city high-rise building is also more and more, how in high-rise building design implementation of energy saving the principle of development, reduce the influence of the top jianzhudui natural environment is building stylist in the design process must pay attention to a problem. in this paper, according to the existing research material and their own in this area of some experience, and discusses the design of high-rise building energy saving main technical measures, and the effect of these energy-saving technical measures are
discussed, order to contribute to the development of the high-rise building energy saving design with a little help and enlightenment.
keywords: high building; energy saving design; effect 中图分类号: tu97 文献标识码: a 文章编号:
高层建筑是解决从城市发展过程中用地紧张问题的重要形式,也是城市建筑发展的第一选择。
但是在高层建筑设计和施工建设中不可避免的将会造成能源的浪费,进而对生态环境产生不利影响,如何减少高层建筑各类能源的浪费,成为高层建筑设计单位必须考虑的一个问题。
而节能建筑设计理念的出现和应用无疑为高层建筑设计这一目的的实现提供了一个很好的途径,本文就在城市化高速发展的背景下就这一问题产开深入细致的探讨。
1.影响建筑能耗的主要因素
1.1高层建筑的外围墙体
从现有的一些研究资料中可以明确的看出,在高层建筑当中外围墙体能耗在整个能耗当中占据很大的比例,一般可以达到25%以上,从这一方面来讲外围墙体是影响建筑能耗的一个主要因素。
而从建筑学上来讲,外墙墙体主要受建筑体型变化的影响,一般来说体形系数越大能耗也就越多,这一点从现在的一些建筑当中可以明确这一点。
1.2高层建筑的“风环境”
高层建筑在城市当中所处的风环境也是影响建筑能耗的一个重
要因素。
在冬季由于外面气温比较寒冷,风越大对建筑的热损失也就越大,能够显著增加冷空气的渗透量,导致室内热损失增大。
这种情况下,要想保证室内温度适合人类的生活要求,就必须增加供热温度,导致煤炭等资源耗用增加。
此外,如果高层建筑的一些地方处理不当,在冬季的时候在墙体内部会产生冷凝水,这种冷凝水会对墙体产生侵蚀作用,直接影响墙体的质量与稳定性。
就要求在建筑设计的过程中要充分考虑到建筑所处的位置,分析及所处的风环境,在此基础上选择合适的建筑保温材料,只有这样才能达到节能降耗的作用。
2. 高层建筑节能设计中的主要技术措施及效果
高层建筑节能设计中的主要技术措施主要体现在各种节能技术的运用上,比如说优化建筑位置及朝向等,具体技术措施及效果如下:
2.1优化建筑位置及朝向
在高层建筑位置上应该首先考虑到建筑对日光照射的需要,这是因为很多很多高层建筑为了追求高容积率而牺牲了日照等方面的要求,而日照时间不足将会直接影响到建筑室内外的温度,进而对建筑耗能造成影响,这一点在我国北方地区表现的更加明显。
而太阳能是一种最优质的清洁能源,据测算每年地球接收的太阳能达到60亿亿kw,如果在建筑设计中不能充分的利用其这一能源,这本身就是一种极大的能源浪费,这就要求在高层建筑设计的过程中通过优化建筑位置与朝向提高太阳能的利用率。
这是因为建筑的方
向与节能有着之间的关系,在北纬40~45°地区,冬天建筑的朝向所获得的太阳能辐射量几乎能达到夏天两倍,在夏天东西向的建筑面所得的辐射量一般是南面的2.5倍,所以说不同地区、不同朝向、不同季节建筑物所得的太阳辐射能量是各不相同的,建筑物的热损耗各不相同。
一般来说冬季太阳高度角低,室内接受的太阳光线面积一般比夏天多很多。
因此在建筑设计的过程中,设计师应该充分考虑到当地的环境状况,按照一年四季太阳高度角做出日影像图,明确该地区冬季该地每天的日照时间,以确定建筑物的最佳位置和朝向。
再者,根据日照时间建筑南向的窗户应该尽量开大一些,在满足建筑采光条件下的情况下,北向和东向的窗户要适当的小一些,这样能增大室内太阳光线,减少室内热损耗,达到节约能源的目的。
2.2建筑围护结构墙体设计
外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构与一般建筑的围护结构有明显的不同,高层建筑围护结构一会使用一些填充材料,其目的主要是降低围护结构重量基础上,满足保温、隔热的的需要,现在轻质高效保温材料已经成为围护结构设计的首选。
从建筑设计的角度来讲,围护结构可以分为内侧和外侧两部分,使用的材料不同、层次布置不同,所起到的保温效果也存在很大的差异,一般来说为了防止墙体内产生冷凝水,将围护结构设计在外侧比较符合建筑设计的要求,当然也有一些例外的情况。
此外,在围护结构设计中所使用的外墙保温材料对建筑能耗有着直接的影响,常见
的外墙保温材料有聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、pg板),岩棉板等。
对于现在国内高层建筑大量使用的轻质保温材料,实际上也存在不少的弊端,主要表现在抗震能力差、易松散、整体性能差、热损耗高、防火能力差等。
国内在这一方面已经开始引进一些国外的先进的外墙围护结构保温技术,比如说美国研制的tb型保温隔热复合模块、波兰研制的咬合式保温切块等等,这些材料的使用在满足保温、隔热需要的基础上,解决了传统材料抗震能力差、易松散、整体性能差、热损耗高、防火能力差等问题,在北京、上海等地区高层建筑中取得了不错的应用效果。
2.3大量使用太阳能技术
太阳能技术是一种非常成熟的新能源技术,这种技术无污染、造价低、效果好,目前已经开始大量的应用到高层建筑当中。
太阳能技术对工程成本的影响相比前面几种显得更加明显,这主要是因为太阳能材料、设备的价格本身就比较高,比如说一套大型的太阳能集热加温供热、供暖设备,其造价可能会达到几十万甚至上百万,这对于一个建筑工程来说可能会导致成本迅速增加,但是从节能降耗的角度来讲,在建筑时间年的使用时间当中,所节约的能源要远远地超过设计和造价成本。
德州市住宅建设项目蔚莱城,可以说是太阳能技术在高层建筑设计应用中的典型代表,该项目将太阳能集热器设置在建筑顶上,将此作为该建筑的主要能源,用太阳能技术发电、供热,满足了居民生活的的基本需要。
总之,高层建筑设计当中贯彻节能发展的理念,减少高层建筑
队自然环境的影响,这就要求将现有的能源节约技术流运用到建筑设计当中,从设计方案开始就做好能源节约工作,有效的降低高层建筑能耗居高不下的问题。
参考文献:
[1]刘华.南昌市外墙外保温技术及成本.江西建材.2009.04
[2]耿芳.浅谈节能建筑的外墙外保温施工.建材技术与应
用.2011.02
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