建筑结构被动控制的研究综述
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建筑设计中的被动式节能技术探讨在当今社会,能源消耗和环境保护成为了全球关注的焦点问题。
建筑行业作为能源消耗的大户,如何在设计阶段就引入节能技术,减少能源消耗,实现可持续发展,成为了建筑师们面临的重要挑战。
被动式节能技术作为一种低能耗、高效益的节能手段,逐渐受到了广泛的关注和应用。
被动式节能技术是指通过合理的建筑设计,利用自然能源和环境条件,如太阳能、风能、地热能等,来满足建筑的能源需求,减少对传统能源的依赖,从而达到节能的目的。
这种技术不需要复杂的机械和电气设备,而是依靠建筑自身的特性和自然环境的相互作用来实现节能效果。
一、被动式节能技术的原理和特点被动式节能技术的原理主要基于建筑物理学和热力学的知识。
通过合理的建筑朝向、体形系数、围护结构的保温隔热性能、自然通风和采光等设计手段,最大限度地利用自然能源,减少能源的浪费。
其特点主要包括以下几个方面:1、低技术、低成本:被动式节能技术不需要高端的技术和昂贵的设备,主要依靠建筑设计的优化和自然能源的利用,因此成本相对较低。
2、高效节能:能够有效地降低建筑的能源消耗,提高能源利用效率。
3、舒适健康:通过合理的自然通风和采光设计,能够提供更加舒适和健康的室内环境,有利于人们的身心健康。
4、可持续性:利用可再生的自然能源,减少对不可再生能源的依赖,符合可持续发展的理念。
二、被动式节能技术在建筑设计中的应用1、合理的建筑朝向和体形系数建筑的朝向和体形系数对能源消耗有着重要的影响。
合理的朝向可以充分利用太阳能,减少冬季的采暖需求和夏季的制冷需求。
例如,在北半球,建筑朝向宜选择正南或南偏东、南偏西一定角度,以保证冬季能够获得充足的阳光,夏季能够避免过多的太阳直射。
同时,优化建筑的体形系数,减少建筑的外表面积,降低热量的散失和吸收。
2、高效的围护结构保温隔热性能围护结构包括外墙、屋顶、门窗等,其保温隔热性能直接影响建筑的能源消耗。
采用高效的保温材料,如聚苯板、岩棉等,增加保温层的厚度,可以有效地减少热量的传递。
被动建筑节能技术及其应用案例分析随着环境保护与可持续发展意识的不断提高,建筑行业也在积极寻求新的节能技术来降低能源消耗。
被动建筑节能技术作为一种可行的解决方案,以其有效利用自然资源的方式受到越来越多的关注。
本文将对被动建筑节能技术进行分析,并介绍几个应用案例。
一、被动建筑节能技术概述被动建筑节能技术是指在不借助外部能源的情况下,通过利用建筑的本身结构、材料和设计来降低能源消耗的方法。
其核心理念是最大程度地利用自然资源和环境条件来提供舒适的室内环境,并减少对传统能源的依赖。
1.1 外墙保温材料外墙保温材料是被动建筑节能中的一个重要组成部分。
采用优质的保温材料可以有效地隔热和保持建筑内外温度的平衡。
常见的保温材料有岩棉、聚苯板和聚氨酯等,它们可以有效地减少热量传递,提高建筑的保温性能。
1.2 太阳能利用太阳能是一种广泛可利用的被动能源。
通过合理的建筑设计和材料选择,可以最大程度地利用太阳能提供充足的采光和温暖的室内环境。
例如,在建筑设计过程中使用大面积的窗户和天窗,可以增加室内的自然采光,并减少需要使用人工照明的时间。
此外,利用太阳能热水器和太阳能光伏发电系统,可以为建筑提供清洁、可再生的能源供应。
1.3 自然通风与地热能利用自然通风是一种利用自然气流进行室内通风的方法,可以通过合理的建筑设计和布局,使房间内外的空气循环良好,并保持室内温度的稳定。
地热能则是通过利用地下的温度稳定性,来调节建筑内部的温度。
这两种方法的应用可以在不消耗额外能源的情况下,提供舒适的室内环境。
二、被动建筑节能技术应用案例分析2.1 CityLife住宅公寓(米兰)CityLife住宅公寓是一座位于意大利米兰的高级住宅公寓楼。
该建筑采用了多项被动建筑节能技术,以减少室内的能源消耗。
首先,建筑外立面采用了高效保温材料,减少了室内与室外之间的热传导。
其次,在建筑设计过程中,考虑到自然通风的重要性,设计了大面积开口,以利用自然气流进行通风和冷却。
被动式建筑施工技术研究【摘要】近年来随着绿色建筑、低碳环保、节能高效等绿色发展理念的不断深入,被动式建筑因其超低能耗的节能概念被迅速推广,被动房的设计和施工技术也日趋成熟。
本文围绕在建被动式建筑住宅项目,就被动房的外围护结构保温施工技术,屋面保温施工技术、被动式门窗施工技术及被动房的气密性要求等技术措施展开探讨,分析被动式建筑施工的有效技术措施。
【关键词】被动式建筑;节能保温;气密性;被动式门窗;施工技术一、引言:被动式建筑,是一种超低能耗建筑形式,它是在低能耗建筑的基础上发展起来的。
所谓被动式住宅是指通过使用保温性能较高的材料和传热系数较低的门窗,采用优化的建筑构造做法达到高效的保温隔热性能,减少或不使用主动供应的能源,使建筑达到舒适温度的要求,称为被动式建筑。
被动式建筑的概念最早由德国提出,2009年“被动房”理念被引入中国,之后在国内进入技术验证期,在住房和城乡建设部的主导下,2017年后进入了被动式建筑的快速发展期,设计和施工技术逐渐成熟,一批地方标准陆续编制并发布,被动式建筑因其低碳、节能的特点在国内各地方被快速推行。
实现被动式建筑的主要技术包括:无热桥设计与施工、高效保温系统、高效节能门窗、高效新风系统、严苛的气密性和可再生能源使用等。
二、被动式建筑设计和施工要求本文就承德市一在建被动式住宅项目为例展开论述。
承德中瑞鼎峰城项目二标段施工总承包工程地处承德市双桥区,总建筑面积14.6万㎡,其中9栋单体为被动房叠拼。
由承德昌瑞达房地产开发有限公司开发,中国建筑第八工程局有限公司承建,是承德市地方最早,也是目前唯一实施的一个具备成熟技术条件被动式住宅项目,是承德市发展被动式建筑的试点工程。
(一)设计特点本项目被动式建筑设计为四层叠拼,地下一层,地上四层。
地下室为储藏间、预留设备间等功能房间,为非被动区域;地上空间和通往地下的交通核均为被动区域。
每户和公共区域(楼梯间、电梯间和管道井)分别有单独的气密层包围;地上采用被动式户门将各户与公共区域分隔,地下部分的交通核与周围非被动区域之间设置被动门分隔。
被动式建筑策略解读被动式建筑策略是一种注重能源效率和环境可持续性的建筑设计理念。
通过合理利用自然资源和采用科学技术手段,被动式建筑策略旨在最大程度地减少对外部能源的依赖,提高建筑的舒适性和可持续性。
本文将对被动式建筑策略进行解读,探讨其原理和应用。
一、被动式建筑策略的原理被动式建筑策略的核心原理是利用自然资源和自然现象来实现建筑的能源效率。
主要包括以下几个方面:1. 太阳能利用:被动式建筑策略充分利用太阳能,通过合理的朝向和窗户设计,最大程度地利用太阳辐射热量,减少对外部供暖和空调系统的依赖。
例如,在北半球的建筑中,南向窗户可以增加室内的日照和采暖效果。
2. 自然通风:被动式建筑策略通过合理的通风设计,利用自然气流来实现室内空气的流通和调节。
例如,通过设置可开启的窗户和通风口,利用自然气流实现室内空气的新鲜和循环。
3. 热负荷控制:被动式建筑策略通过合理的隔热和保温设计,减少建筑的热负荷,降低对外部供暖和空调系统的需求。
例如,采用高效隔热材料和双层窗户,减少热量的传递和损失。
4. 自然采光:被动式建筑策略通过合理的采光设计,最大程度地利用自然光线,减少对人工照明的需求。
例如,采用大面积的窗户和天窗,增加室内的自然采光效果。
二、被动式建筑策略的应用被动式建筑策略在实际建筑设计中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 住宅建筑:被动式建筑策略在住宅建筑中的应用非常广泛。
通过合理的朝向和窗户设计,利用太阳能和自然通风来实现室内的舒适和节能。
同时,通过隔热和保温设计,减少能源的消耗。
2. 办公建筑:被动式建筑策略在办公建筑中也有着重要的应用。
通过合理的采光和通风设计,提高员工的工作效率和舒适感。
同时,通过节能措施,减少能源的消耗,降低运营成本。
3. 公共建筑:被动式建筑策略在公共建筑中的应用也越来越受到关注。
例如,通过合理的采光和通风设计,提高公共场所的舒适性和可持续性。
同时,通过节能措施,减少能源的消耗,降低对环境的影响。
被动式建筑一、引言被动式建筑是一种注重能源效率的建筑设计理念,旨在最大程度地利用自然资源和被动技术来实现节能和环境可持续性。
与传统的建筑设计相比,被动式建筑更加注重室内外热平衡、通风和采光等方面的设计,以减少对机械加热或制冷系统的依赖。
本文将介绍被动式建筑的概念、特点和设计原则,以及其在可持续建筑领域的应用和前景。
二、被动式建筑的概念被动式建筑是一种以能源效率为重心的建筑设计方法。
与传统的主动式建筑相比,被动式建筑不依赖于机械系统或外部动力来维持舒适的室内环境。
相反,被动式建筑通过良好的建筑设计和工艺技术,最大限度地利用自然资源如太阳能、风力和地热等,实现节能和环境友好性。
被动式建筑的核心理念是尽量减少或消除对机械设备的依赖,以及利用建筑本身的物理特性来实现舒适的室内环境。
三、被动式建筑的特点1.热效应:被动式建筑通过利用太阳能和地热等自然资源来追求热效应。
这些资源可以用于供暖或制冷,以及提供热水等服务。
2.通风和自然采光:被动式建筑注重室内外空气质量的提升。
通过巧妙的设计和布局,实现自然通风和自然采光,减少对人工通风和照明系统的依赖。
3.热负荷管理:被动式建筑通过优化建筑的隔热和隔音性能,减少热量传输和热损失。
此外,还采用节能设备和技术,如高效绝热材料、双层窗户和遮阳装置等。
4.水资源管理:被动式建筑注重水资源的循环和再利用。
通过收集雨水、净化废水和循环利用的方法,减少对自来水的依赖,降低水资源的消耗和污染。
四、被动式建筑的设计原则1.优化建筑结构:被动式建筑的设计应尽量减少能量损失,例如采用隔热和隔音技术,以最大限度地提高建筑的能源效率。
2.合理布局与方向:通过合理的建筑布局和朝向,最大化地利用太阳能和自然通风。
3.使用可再生资源:被动式建筑应尽量使用可再生能源,如太阳能、风能和地热能等。
4.采用节能设备与技术:被动式建筑还应考虑使用节能设备和技术,如低能耗灯具、高效空调设备等。
五、被动式建筑的应用与前景被动式建筑的概念和方法在可持续建筑领域得到了广泛应用。
建筑设计中的被动式设计策略在建筑设计中,被动式设计策略是一种广泛应用的方法,它通过合理利用自然环境和资源来满足建筑功能和舒适性的需求,而不需要额外的能源消耗。
本文将从不同的角度探讨被动式设计策略在建筑中的应用,并分析其在实践中的重要性和潜力。
首先,被动式设计策略在建筑能源节约方面具有显著的优势。
通过考虑建筑的朝向、建筑物材料的选择和使用、开窗和通风的设计等方面,可以最大限度地减少对人工供热和供冷设备的依赖。
例如,南向采光窗、可优化隔热材料和植被覆盖的屋顶等措施可以降低建筑内部的热量传递和损失,进而减少对空调和供暖系统的需求。
这不仅能够节约能源和降低建筑运营成本,还有助于减少对化石燃料的消耗,对环境产生的排放带来积极的影响。
其次,被动式设计策略可以提高建筑的舒适性和室内环境质量。
通过合理安排建筑的布局和空间规划,结合自然通风、采光和热量调节等手段,可以创造一个适宜的室内环境,提供良好的光线、温度和空气质量。
例如,在热带气候中,采用凉廊、挡阳和遮阴设计可以将阳光和热量有效地阻挡在室外,保持室内的凉爽和舒适。
这种被动式设计策略不仅可以提供良好的工作和居住环境,还可以带来更加健康和舒适的生活体验。
此外,被动式设计策略还可以提高建筑的可持续性和环境适应性。
通过合理利用自然资源和环境特点,可以降低建筑对周围生态系统的影响,实现与环境的和谐共生。
例如,在建筑设计中融入可再生能源技术如太阳能光伏板和地源热泵系统,可以实现建筑自给自足或减少对外部能源供应的依赖。
在建筑材料的选择上,优先选用环保、可再生和低碳排放的材料,以减少对资源的消耗和环境污染。
这种可持续的被动式设计策略不仅能够降低建筑的生命周期成本,还可以提高建筑的抗灾能力和适应性,为未来的气候变化和资源挑战做好准备。
然而,被动式设计策略在实践中还面临一些困难和挑战。
首先,由于人们对传统建筑提供的舒适性和功能需求的认知,被动式设计策略在一定程度上受到了限制。
价值工程0引言被动式超低能耗建筑是将自热通风、天然采光、太阳能辐射、浅层地热和室内非供暖热源得热等各种被动式节能手段与建筑外围护结构的高效节能技术相结合,显著提高室内环境舒适性,大幅度减少建筑使用能耗,最大限度地降低对主动式采暖和制冷系统依赖的现代绿色建筑[1][2]。
被动式建筑的提出由来已久,但起初并未引起世界各国的注意。
随着能源价格的上涨和环境破坏问题的日益凸显,被动式建筑才引起相关国家的关注,学术界也展开了深入研究和思考。
被动式建筑逐步获得认可和支持,并得到大面积推广。
欧盟甚至规定2020年后所有新建的建筑,都必须采用被动式建筑标准建设[3]。
被动式建筑进入我国后,得到了住建部和各省市的重视,国内学者结合我国发展对被动式建筑进行了研究,但大多都集中在技术引介和理论阐述上,在被动式建筑设计的实践方面还存在不足。
因此,本文对被动式建筑设计相关内容进行了梳理,并对被动式建筑设计策略进行了探讨分析。
1被动式建筑的本质特征及发展过程1.1被动式建筑的本质特征被动式建筑不依赖常规能源的消耗,充分尊重和顺应自然界中的阳光、温度、风等自然原理,通过规划、设计、环境配置的建筑手法改善和创造舒适的居住环境。
在建筑设计过程中,通过采取一系列适应气候的设计手段来实现节能减排的目标。
一方面体现在对当地自然气候资源的综合利用上;另一方面表现为通过采取适当的建筑手段,调控外界气候对室内热舒适环境的影响。
被动式建筑设计采用与气候相适应策略,要求建筑师对当地气候进行充分的研究分析,应对气候变化,合理运用气候调控策略。
在满足建筑舒适度需求的基础上,选取符合当地建筑特点的设计参数,通过对建筑围护结构和开窗的选择与空间布局设计,达到低能耗、零能耗甚至负能耗的目的,缓解不断加剧的城市问题和生态环境问题。
1.2被动式建筑的发展过程被动式建筑的发展史,简单来说就是人与建筑、自然之间的关系变化史。
在农耕文明时期,人类敬畏自然,人被动地通过建筑来适应自然气候,形成了依附于自然的朴素的被动式建筑;在工业文明时代,人类开始想方设法去控制自然,对自然资源和生态系统的过度消耗与破坏,超出了生态系统的自我修复上限,导致生态系统严重失衡,造成资源和环境危机,但在这一阶段,人类也利用部分自然规律发展了被动式太阳能建筑;进入生态文明时代,人类尊重自然,顺应自然,在被动式建筑设计时,最大限度的去利用当地资源,适应区域气候,形成了节能环保且舒适宜居的现代被动式建筑。
被动式建筑的五个关键技术措施引言被动式建筑是一种注重能源效益和环境可持续性的建筑设计理念。
通过合理利用建筑的天然资源和自然能源,被动式建筑可以减少对传统能源的依赖,降低运营成本,同时更加环保。
本文将介绍被动式建筑的五个关键技术措施,包括优化建筑朝向、高效的隔热材料、智能化的日光控制、自然通风和热量回收利用。
1.优化建筑朝向被动式建筑的第一个关键技术措施是优化建筑朝向。
合理选择建筑的朝向可以最大程度地利用太阳能和自然光线,达到能耗最低化的效果。
同时,合理朝向的设计也可以减少建筑表面的热辐射,提升室内环境的舒适度。
根据当地的地理气候条件来确定建筑的朝向,使得建筑主要的窗户面向太阳能最多的方向,同时避免过多阳光直射。
2.高效的隔热材料被动式建筑的第二个关键技术措施是使用高效的隔热材料。
在建筑的外墙、屋顶和地板等部位使用高效的隔热材料,可以有效减少热量的传递,保持室内温度的稳定。
常见的隔热材料包括岩棉、聚苯板和保温石膏板等。
选择合适的隔热材料可以提高建筑的热阻值,降低能源消耗。
3.智能化的日光控制被动式建筑的第三个关键技术措施是智能化的日光控制。
借助光线传感器和智能控制系统,可以根据室内光照强度自动控制窗帘和百叶窗的开合程度,以实现合理的光线利用和节能。
在白天,根据室内外光照的差异,可以适时调整窗帘和百叶窗的开合状态,达到室内光照均匀且舒适的效果。
4.自然通风被动式建筑的第四个关键技术措施是自然通风。
通过合理的设计和布局,被动式建筑可以借助自然气流实现室内外空气的流通,减少对机械通风系统的依赖。
合理设置建筑的通风口和通风设备,利用自然的风力和气流差异,实现室内空气的新陈代谢。
自然通风不仅可以降低能源消耗,还可以改善室内空气质量,提高居住舒适度。
5.热量回收利用被动式建筑的第五个关键技术措施是热量回收利用。
在建筑的空调系统和热水供应系统中,可以设置热交换装置,将废热或废水中的热能回收利用。
通过热量回收系统,可以减少能源的浪费,提高能源利用效率。
被动式建筑设计策略应用研究随着人们对建筑能源效率和可持续性的度不断提高,被动式建筑设计策略逐渐成为了研究热点。
这种设计策略注重利用自然能源和材料,降低建筑对主动能源的依赖,提高建筑物的节能性能和舒适度。
本文将围绕被动式建筑设计策略的应用研究展开,介绍几个关键技术在其中的应用。
被动式建筑设计策略中最重要的应用之一是太阳能利用。
通过合理设计建筑的外墙、屋顶和窗户,可以有效地利用太阳能为建筑物供暖和发电。
还可以在建筑中采用太阳能热水器、太阳能空调等设备,进一步提高太阳能的利用效率。
太阳能的利用不仅可以减少能源消耗,还可以为建筑物提供免费的能源,提高建筑的经济性。
自然通风是一种重要的被动式建筑设计策略。
通过合理设计建筑物的进风口和排风口,可以有效地利用风能对建筑物进行通风换气。
在夏季,自然通风可以降低室内温度,减少对空调的依赖,节省能源。
同时,自然通风还可以提高室内空气质量,提供更加舒适的生活环境。
建筑遮阳是被动式建筑设计策略中的另一种重要技术。
通过在建筑物的外墙、窗户或屋顶设置遮阳设施,可以有效地减少太阳辐射对建筑物的热影响,降低室内温度。
同时,建筑遮阳还可以提高建筑物的能效和舒适度,避免室内阳光直射,提高居住质量。
保温隔热是被动式建筑设计策略中的另一种重要技术。
通过在建筑物的外墙、屋顶和窗户上采用保温隔热材料和措施,可以有效地减少室内外的热量交换,降低能源消耗。
同时,保温隔热还可以提高建筑物的舒适度,避免室内温度波动过大。
被动式建筑设计策略的应用研究还有很多,这些技术措施可以在建筑设计的不同阶段采用,实现建筑能源的高效利用和可再生能源的充分利用。
在未来的建筑设计中,被动式建筑设计策略将会越来越受到重视,成为可持续发展的重要方向之一。
本文介绍了被动式建筑设计策略在太阳能利用、自然通风、建筑遮阳和保温隔热等方面的应用研究。
这些技术措施不仅可以提高建筑物的节能性能和舒适度,还可以降低能源消耗和碳排放,为绿色建筑和可持续发展的实现提供了有力支持。