浅谈高层建筑节能设计的应用研究
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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 arediscussed, 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。
基于高层建筑节能设计的研究【摘要】伴随着经济的快速发展与人们生活水平的不断提高,我国的能源呈现出较为紧缺的状态,能源节约是我国可持续发展战略的重要内容。
建筑是能源消耗的大户,尤其是高层建筑,必须加快进行高能建筑的节能工作,深入高层建筑的节能设计研究。
本文探讨了高层建筑节能设计存在的问题,分析了高层建筑整体设计对节能的影响,提出了高层建筑节能设计的具体方法。
【关键词】高层建筑;节能设计;影响因素;方法1. 引言改革开放以后,我国经济进入了高速发展的阶段,但是并没有彻底改变高消耗高污染的经济增长模式,经济的增长很大程度上是以能源消耗及环境污染为代价的,导致了能源紧缺问题日益严重,节能减排已经成为新时期中国可持续发展的工作的重点,建筑节能是重中之重。
据统计,全球能源消耗有将近40%是消耗在建筑上,是当之无愧的耗能大户。
我国的建筑耗能占全国能源消费重量的三分之一左右,而且呈上升趋势。
因此,为了贯彻实施可持续发展战略,高层建筑节能工作刻不容缓,要从建筑设计的理念和方法入手,提高建筑利用能源的效率,实现建筑节能的目标。
2. 建筑节能的现状及高层建筑节能设计的问题建筑节能具体是指在设计、建设和使用建筑物的过程中,使用节能型的材料和技术,提高空调系统的效率,提高隔热性和采暖供热的效果,在满足室内热环境需求的前提下,减少供热、照明、空调制冷制热及热水供应的能耗[1]。
我国的建筑耗能现状不容乐观,高耗能的建筑比例大,加剧能源危机。
建筑能耗总量不断增加,占能源总消耗的大约三分之一,比改革开放前上升了一半,并且随着城市化的加快和人们可支配收入的不断增加,我国的建筑耗能比例还会继续上升,甚至会超过发达国家的水平,将会成为我国经济发展的瓶颈。
发达国家在上世纪70年代已经开始了建筑节能技术的研究,并且取得了不错的效果,我们国家的建筑节能工作没有取得应有的成效,需要进一步加大资金投入、人才投入来研究建筑节能设计,否则会使能源紧缺的局面继续恶化。
浅论高层建筑节能设计摘要:本文作者分析了目前高层建筑住宅设计中存在的问题,就高层建筑节能设计提出了自己的见解。
关键词:高层建筑;节能设计1目前高层建筑住宅设计中存在的问题随着高层建筑数量的不断增加,高层建筑中存在的一些问题也不断的凸显,例如体形庞大,容积率过高,相邻建筑互相遮挡、不通透等问题,直接导致了城市人居环境质量下降。
这与近年来一些城市建高层建筑设计者贪大求高,只重视立面形式和空间使用功能,而忽略生态环境的保护,有着直接的关系。
对建筑设计节能认识不足,没有在设计中采用节能措施,往往会造成高能耗。
所说的建筑节能,既包括建筑本身的节能,即建筑物的形体变化、朝向,外围护结构保温,隔热的性能,门窗质量,同时也包括城市的综合环境、气候条件、总体布局等因素。
关注建筑本身,采用节能设计理念是最主要的。
2 优化建筑位置及朝向设计考虑建筑环境及朝向是高层建筑定位时首先应考虑的问题。
要满足日照的要求,就不能有过高的容积率。
巨大的阳光辐射能量,能够为建筑带来大量的能量,特别是对寒冷地区人们而言,充分的利用阳光这个自然能源显得十分的重要。
建筑的设计者,在确定建筑的方位时,必须要把建筑的朝向考虑在内,根据建筑和地理情况,通过太阳高度角做出日影响图,从而确定建筑在冬季每天的日照时间。
因此,为了最大的扩大采光面,建筑的南向开窗面积尽可能大些,在充足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,有效的减少热损失,保持室内的温度环境。
3 优化围护结构将混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,是当前国外高层建筑节能普遍采用的方式。
外墙是围护结构的主体部分,要保证建筑的节能,就必须要在外墙设计上作出相应的调整。
砖石结构房屋是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重结构,所以,其围护结构都是属于填充材料。
因而为了有效的减轻荷载,满足保温、隔热的要求,通常会采用轻质高效的保温材料。
但是高层建筑的围护结构有所不同,一般来说,高层建筑的围护墙体,不应该使用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板、舒乐板、pg板,岩棉板等轻质保温材枓。
节能技术在高层建筑中的应用摘要:在我国,首先,应当树立以人为本的观念,在建筑设计中,应当充分考虑社会的需求,使建筑产品用之于民,回归自然,在保护环境的前提下,建设与社会发展水平相适宜的人性化建筑.建筑节能技术是一门跨学科、跨行业、综合性和应用性很强的技术,如何将节能技术科学合理地应用在高层住宅建筑项目中,这已经成为许多从事于建筑行业人士研究的重点。
关键词:节能技术;高层住宅建筑中图分类号: te08 文献标识码: a 文章编号:经济的快速发展,离不开能源的强力支撑,随着我国科学技术的不断进步,建筑业的发展也越来越迅速,在保证工程建设快速发展的前提下,同时也需要对能源消耗进行有效地控制,加大对建筑节能技术的开发和应用,不断地创新新材料、新工艺和新的管理模式对工程建设提供支撑,尽可能减少能源消耗,这样既能解决能源短缺的问题,又能保证经济的快速发展。
一、节能技术在高层建筑中重要意义据统计,在建设行业中所耗能量约占社会总耗能的40%,同时建设行业中二氧化碳的排放量也占总社会二氧化碳排放量的40%左右。
因此,在工程建设中如何节能减排是目前摆在我们建设行业面前的现实问题。
而在工程实践中,我们作为设计企业应当从工程建设源头开始就该贯彻国策,发挥应有的社会责任更要责无旁贷。
这就需要我们进一步提高认识,积极主动地进行技术创新,充分将各项绿色节能技术应用到工程设计实践中去,并在这方面作出我们设计企业应有的努力和贡献。
由于高层住宅建筑具有体型大、容积率高、占地面较大及紧邻市区等特点,设计人员应当注重对生态环境的保护,在不影响住宅建设标准的前提下,尽可能的采用建筑节能技术,降低高层住宅建筑的能源消耗,避免好大喜功,一味注重建筑形态和使用功能而造成能源的浪费。
首先,在高层住宅建筑设计阶段,不能忽视周边环境,过分追求容积率,需要考虑日照因素的影响,保证建筑开窗面积具有一定的日照程度,对于东向和北向的窗可以适当的缩小,通过吸收更多的日照光线,降低热损失,保持室内温度环境控制在合适的范围。
高层住宅中建筑节能技术的应用分析摘要:高层建筑整体规模较大,运行会消耗大量的能源,因此建筑节能技术十分关键,需要采用科学的节能技术降低高层建筑运行整体能源消耗。
随着绿色建筑理念的发展,多种节能技术在高层建筑中得以应用,但是总体来看还没有取得较好的效果。
因此,文章对高层住宅中建筑节能技术的应用进行了深入研究与分析,并提出了一些合理的意见和优化措施,在进一步加强高层建筑节能技术的应用效果,降低高层建筑运行能源消耗量。
关键词:高层住宅;节能技术;引言;工程设计高层住宅具有建筑规模较大、楼层较高、容纳居住者较多的特点,与普通建筑相比,高层建筑内部系统的运行会消耗更多的资源。
在我国社会能源紧张问题不断加剧的背景下,绿色技能建筑理念取得了很大的发展,已经成为我国建筑工程行业的主要发展方向。
高层建筑节能技术是其中的关键内容,但是当前节能技术应用还没有实现预期目标,现有的节能技术还存在着一定的局限性,需要不断创新节能技术以及节能技术在高层建筑中的应用形式。
1高层住宅特点及其节能设计的必要性1.1高层住宅基本特点高层住宅建筑是当前建筑工程施工的主要方向,具体是指建筑高度大于27m 的住宅建筑,层数为10层及以上。
高层住宅建筑的总体结构高度比较高,是高层建筑的最主要特点,其内部可以容纳更多的住户,也就能够节约更多的建筑用地资源。
此外,高层住宅建筑在设计过程中对于建筑物的稳定性、建筑物的安全性以及防震性能等要求更加严格,因此其在具体的设计过程中也具有施工复杂的特点。
1.2高层住宅节能设计的必要性随着我国社会生产力的不断提高,社会生产所产生的能源总消耗量不断增加。
在此背景下,绿色节能理念不断深入人心,节能理念对建筑行业产生了很大的影响,高层住宅设计越来越注重节能设计,通过节能技术能够降低高层住宅运行所产生的多种能源消耗,还能够优化能源消耗结构。
2.高层住宅建筑节能设计要点分析节能设计是现代高层住宅的主要设计内容,通过科学的节能设计方案,能够降低高层住宅的资源消耗,减少不必要的能源浪费,从而达到节能设计目标。
浅谈高层建筑节能设计的应用研究
【摘要】高层建筑在节能设计方面存在一些如自然采光利用率低、室内通风效果不佳、外围护结构保温隔热能力差、可再生能源的利用率不高等常见的问题。
本文针对以上问题,通过对高层建筑进行能耗研究,提出了自然通风、围护结构、可再生能源等在节能设计中综合运用的改进措施,以期对高层建筑生态化发展提供有益的借鉴。
【关键词】高层建筑;节能;应用研究
1.高层建筑能耗特点分析
1.1能耗组成及特点分析
高层建筑容纳人数众多,信息处理量大。
为保持正常的运作,高层建筑在电梯、空调、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。
主要的能源消耗形式包括电、煤、天然气以及集中供热的蒸汽和热水等。
其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4个主要系统。
供暖空调系统耗电量占到整个建筑能耗的50%以上;照明系统次之,大约为20%;动力系统约为10%;办公设备系统约为10%。
1.2采光和通风的要求
高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间(水平交通和垂直交通)、辅助使用房间(餐饮和卫生间)以及设备系统等几部分构成,平面布局与空间组织相对固定,各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。
因此,高层建筑能耗对气候的依赖性较弱,若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的,效果甚微。
高层建筑的节能问题应从建筑自身出发,进行节能措施的探讨。
2.高层建筑设计常见问题
高层建筑设计中常出现围护结构保温隔热能力差的问题,建筑的外围护结构包括屋面、外墙、外窗以及地面等部位。
对于高层建筑而言,由于其竖向表面面积远大于横向屋面面积,因此,建筑屋顶、建筑外墙及建筑外窗的保温隔热能力成为了衡量其围护结构保温隔热能力的决定性因素。
影响建筑外墙节能的主要因素是墙体材料,以及墙体构造形式等。
在研究中发现,高层建筑外墙应设置保温层,采用双层玻璃。
由于西安高新区清扬国际大厦,外墙采用加气混凝土砌块,未设置保温层,使得该办公建筑供暖空调能耗占总能耗的比例高达60.27%。
另外,当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝塑板的构造做法时,虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高。
3.设计对策
3.1通风设计
关于自然通风的引入,一方面可以对建筑的空间形式进行组织,尽可能形成穿堂风,这一点在条形高层建筑中比较容易实现。
对于点式高层,应尽可能组织两垂直墙面窗户之间的通风。
自然通风的组织需要更大的窗墙面积比并形成风的通路。
另外,还可以结合双层玻璃来实现降温。
3.2外围护结构设计
(1)外围护结构材料。
针对目前高层建筑外围护结构材料以实体围护结构和透明围护结构为主的现状,且基于高层建筑外围护结构并非承重结构,材料选取较为灵活的特点,对于实体围护结构,应尽量选用导热系数小的多孔/空心砌块或加气混凝土砌块等,配合外墙外保温和合理的窗墙面积比,控制由外围护结构保温隔热带来的能耗损失。
对于处于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市,应尽量减少玻璃幕墙的使用。
当实体围护结构达到保温隔热要求后,透明围护结构应遵循以下措施:尽量减少使用玻璃幕墙;控制合理的窗墙面积比,控制可开启面积以组织通风;选用节能的玻璃和窗框材料,注意控制密封性能。
(2)墙体外饰面。
建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线,其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。
建筑墙体外饰面对建筑节能设计的影响主要通过围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表现出来:一是在房间制冷状态下,对房间能耗的影响;二是对墙体传热系数的直接影响;三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。
《居住建筑节能设计标准》规定:建筑外墙采用“浅色外饰面(太阳辐射吸收系数<0.6)”节能措施时,计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.2”,当外墙的传热系数由于其构成而不能达到《建筑节能设计标准》要求时,采用“浅色外饰面”的节能措施则可使每种材料包括200mm厚钢筋混凝土的传热系数值均可满足“民用建筑节能设计标准”对传热性能的规定要求。
建筑的外墙饰面目前有瓷砖、涂料、石材以及金属幕墙材料等等,最典型的2类外墙饰面是瓷砖及涂料。
节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。
(3)墙体外遮阳。
除外围护结构材料的选择外,还可增加建筑遮阳,以减少供暖空调能耗。
建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式,可结合立面设计意图进行设计,尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。
《居住建筑节能设计标准》规定:建筑的“东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳(透射比<0.5)”的节能措施时,计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.3”,节能设计中应考虑“东、西外墙遮阳”,在夏天东、西晒非常严重的地区,东、西外墙遮阳措施有待加强。
这方面可以借鉴热带地区城市,如马来西亚和香港等的设计经验。
在这些城市,高层建筑遮阳措施的使用在带来较好遮阳效果的同时,也丰富了建筑立面,增加了城市景观。
3.3可再生能源的利用
在系统的能源使用方面,应尽量开发可再生能源的利用,如太阳能、地热能、风能、水能、生物质能等。
利用风力发电、太阳能光伏发电、垃圾发电、太阳能热利用、地热利用和沼气发电等,来减少对煤和天然气等不可再生能源和电、蒸汽、热水等二次能源的依赖。
例如,使用分体空调的建筑建议增设地源热泵,这样可大大降低空调系统能耗;使用螺杆式水冷机组的建筑建议增加蓄冷装置,冷却塔的废热应予以回收利用;热泵作为一种新型节能技术,也应该在办公建筑中考虑采用;关于太阳能的利用,可以在冬季利用太阳能供暖、夏季采用太阳能制冷系统,全年中都可以使用太阳能光电系统和热水系统。
4.结论及建议
在信息化、智能化高速发展的时代,高层建筑因节约城市用地、信息处理量大、容纳人数众多而应运而生,但能源消耗巨大。
在可持续发展理念大力推行的今天,高层建筑生态化发展的重点是节能问题,可在设计阶段注意组织利于自然采光的平面形式,亦可采取节能灯具节约电能;通过改变空间形式、建筑角度等组织自然通风或改变围护结构构造等蓄存冷量;提高外围护结构保温隔热能力以减少供暖空调能耗;利用太阳能、风能、地热能、水能、生物质能等可再生能源供给设备系统等。
以上改进措施,如:组织自然通风、改善围护结构、可再生能源利用等应在节能设计中综合运用,以有利于高层建筑生态化发展。
[科]。