高层办公建筑节能设计的问题
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高层办公楼的绿色建筑设计在当今城市化进程加速、资源紧张和环境问题日益严峻的背景下,绿色建筑设计理念在高层办公楼的建设中变得愈发重要。
绿色建筑不仅能够减少对环境的负面影响,还能为使用者提供更健康、舒适和高效的工作空间。
本文将探讨高层办公楼绿色建筑设计的各个方面,包括能源效率、水资源管理、室内环境质量、材料选择以及建筑与周边环境的融合。
一、能源效率能源效率是绿色建筑设计的核心关注点之一。
在高层办公楼中,实现能源的高效利用可以通过多种方式。
首先,建筑的朝向和外形设计对于充分利用自然采光和通风至关重要。
合理的朝向可以最大程度地接收阳光,减少人工照明的需求;而优化的外形设计能够降低风阻,促进自然通风,减少空调系统的负荷。
其次,高性能的建筑围护结构能够有效隔热和保温,降低能源的消耗。
采用优质的隔热材料、双层或三层玻璃窗户等措施,可以显著提高建筑的能源性能。
此外,智能照明系统和节能电器设备的应用也是必不可少的。
通过感应装置和定时器控制灯光的开关,以及选择能效等级高的电器设备,能够进一步降低能源消耗。
太阳能光伏发电系统的安装也是一种可持续的能源解决方案。
在建筑屋顶和立面合适的位置布置太阳能板,可以为办公楼提供部分电力,减少对传统能源的依赖。
同时,结合能源管理系统对建筑的能源使用进行实时监测和分析,有助于发现潜在的节能机会,并及时采取措施进行优化。
二、水资源管理水资源的有效管理在绿色建筑设计中同样不可忽视。
高层办公楼可以通过雨水收集和中水回用系统来减少对市政供水的依赖。
雨水收集系统将屋顶和地面的雨水收集起来,经过处理后用于灌溉、冲厕等非饮用用途。
中水回用系统则对办公楼内产生的废水进行处理和再利用,如用于空调冷却系统的补水。
在建筑内部,采用节水型洁具和水龙头能够显著降低用水量。
感应式水龙头和双冲水马桶等设备可以根据实际需求自动控制水流,避免不必要的水资源浪费。
此外,通过优化给排水系统的设计,减少管道的漏损,也是节约用水的重要环节。
办公建筑节能设计影响因素与控制措施分析摘要:在社会经济发展的推动下,办公建筑,尤其是办公大厦不断兴起,并逐渐发展为一个城市商业发展水平的标志。
时代的发展,也使得人们的要求在不断的改变,对于办公楼的要求也更加高。
越来越多的人要求办公建筑符合生态节能理念。
本文主要研究的是办公建筑节能设计、生态节能建筑设计,以及现代办公建筑的发展趋势。
关键词:办公建筑;节能;建筑设计前言随着社会的不断进步,与我们生活息息相关的建筑行业也在不断的创新与发展。
建筑能耗在社会总能耗中占有相当大的比重,目前,我国建筑能耗已接近社会总能耗的1/3。
而办公建筑是公共建筑中建设量最大的,并且其在一定程度上能够表征其他类型公共建筑的特点,因此对于办公建筑节能设计的相关问题研究显得意义重大。
1办公建筑节能设计中的影响因素分析1.1办公建筑设计中的能源损耗及分类办公建筑能耗指的是办公建筑在使用过程中消耗的能源总和,一般有热水供应、电器、照明、通风、空调以及采暖方面发生的能耗,也就是建筑使用的能耗。
但是广义上的建筑能耗主要包括建筑的材料以及构配件、建筑的建造、使用以及拆除、设备生产以及运输等环节发生的能耗总和。
具体来说,在建筑的材料与零配件装饰以及运输到相应的建筑地点而发生的能源消耗称为是灰色能源;而在建筑的零部件、建筑材料以及体系生产过程中发生的能源消耗,是潜在能源;在办公建筑的运转与使用各种设施、装修过程中发生的能源消耗是运行能源;在建筑办公建筑的过程中发生的能源消耗是导出能源。
同时,在办公建筑的改建、维修以及最后解体过程中也会发生相应的能源损耗。
1.2单一的节能方法在办公建筑节能设计中,通常比较重视维护结构的节能设计,而对整体的节能认识不足。
根据实践研究发现,对现代建筑的能源消耗产生的影响因素主要是:人员活动、建筑设备以及建筑设计。
在实际建筑中,维护结构是建筑工程中的一小部分,而这里面的采光、自然通风、平面功能、体形系数以及建筑选址等都直接影响着建筑节能设计的能源消耗。
四川建筑 第卷6期 关于办公建筑节能设计方法的探讨张建钢(山西焦煤汾西矿业集团设计院,山西介休032000) 【摘 要】 办公建筑在公共建筑中是建造量最多的一种类型,在办公楼宇的设计中做好概念和技术设计对于公共建筑节能工作具有重要的意义。
结合办公建筑的自身特点,根据人们的行为习惯和现代办公的功能要求进行建筑设计,才能使得建筑设计中的生态和节能措施有的放矢。
【关键词】 办公建筑; 设计方法; 节能【中图分类号】 T U243 【文献标识码】 A [收稿日期]2008-12-19[作者简介]张建钢(1969~),男,山西交城人,工程师,研究方向工民建。
办公建筑在公共建筑中属于大量建造的一类,可以作为其他公共建筑节能设计的参考。
本文希望能通过一些研究工作,提高建筑设计工作者和公众对公共建筑节能的认识,更重要的是提出行之有效的设计方法和具体的工程设计措施,期望改变一些建筑设计人员的认识误区、提供其在设计中可供参考的思路和概念。
1 国内建设现状及建筑能耗情况自1978年以来,我国的建筑业发展步伐日益加快,尤其是在20世纪90年代以来,全国的建设事业更是如火如荼。
1996~2001年,建筑业总产值每年均以较大幅度增长,6年间产值将近翻了一番,无论从绝对建设量还是从增长速度上看都是相当惊人的。
全国气候分区的第Ⅲ类地区,是一个人口密集、经济发达的地区,所包括的16行政区的建筑业总产值占全国总产值的64%左右,增速超过全国平均水平,在该地区进行建筑节能工作意义重大。
然而目前国内和第Ⅲ类地区建筑能耗的实际情况如何呢?根据有关部门统计,建筑能源消费占全国能源消费的12%~20%,人均建筑能源年消费量为100~145kg 标准煤。
在住宅建筑中,由于人们的节约意识较好,使用人员主观原因造成的浪费比较少;而在公共建筑中,除了设计问题外,造成能源消耗的还有一个重要原因就是使用人员对节能的无意识。
在笔者调查的一些办公楼中,单位建筑面积年耗电量从2~150k W h/m 2不等,除了各种类型办公建筑的能耗特点不同外,也可看出公共建筑节能的潜力大可挖掘。
办公建筑设计现状及控制要点分析摘要:随着现代办公空间设计要求的细化,设计师必须提高设计的准确性。
这就要求设计人员深刻理解设计的整体理念,按照设计原则,加强对设计各个环节的控制,以保障高层办公建筑设计的综合质量。
本文就当前设计人员在办公建筑中所存在的问题加以分析,并结合多层次空间理念来对整个办公建筑空间部分进行设计。
关键词:办公建筑;空间;造型前言:就国际角度来看,随着人们生活水平的不断提高,办公建筑在整个建筑行业中的占比越来越高,甚至一度达到了整体建筑的七成,这从全世界范围来看是极为庞大的数据,在相关规定中凡是总层数达到了20层则都会列为办公建筑。
而我国自改革开放以来便对工程建筑有着极为强烈的执念,而随着时间的不断发展,建筑行业所带来的红利已经威胁到了国家经济发展,因而我国出台了一系列政府想要对房地产业加以控制。
1、办公建筑设计现状高层办公建筑是现代城市建筑的主要合成环节,今后高层办公建筑将在城市建设中得到更大的发展。
随着我国城市化发展的不断推进,在发展城市经济的过程中部分地区存在着没有进行统一规划的现象,这种问题的出现不仅会导致传统办公建筑与新建筑之间存在着较为明显的差距,还会导致整个城市或地区的建筑风格出现杂乱无章的现象,这不光会导致城市原有的建筑风格受到影响,同时还会对城市形象造成极为不利的消极影响。
而且很多本身就以办公为主要功能的建筑并没有对办公文化融入进去,从而导致整个企业工作环境无法向着人性化方向进行有效发展,举个例子,如何合理控制好电梯的使用率也是办公建筑施工过程中所要考虑的。
而导致我国办公建筑设计质量无法满足时代发展需要的原因种类较为复杂,无论从客观角度还是主观角度皆有。
通常情况下,办公建筑的选址都会在市中心,作为整个城市的核心区域,这种地区往往会出现建筑密度过高,不仅会对周边自然环境造成极为严重的影响,同时还会导致整个市中心交通出现极为严重的堵塞现象。
在现代高层办公建筑的设计方面当中,不仅要考虑自身因素,又要考虑外部因素,考虑到自身因素,现代办公设计必须保证内部秩序的协调。
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㎡。
高层办公建筑中绿色节能技术的应用分析摘要:在建筑设计中引入节能技术对于减少建筑能耗,节约能源具有相当重要的意义。
文章从绿色建筑设计的理念出发,对在建筑设计中充分利用自然,减少能耗的设计方法做了系统阐述。
关键词:绿色节能节能技术设计理念据统计,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实践中去。
人性化的现代景观建筑环境与空间应作为设计宗旨,从本质上有着朴素的节能环保生态设计的理念,高层办公建筑应中充分利用地形,将自然光影引入室内,同时应注重室内外绿化景观,采用墙面立体绿化,体现以人为本的宜人现代景观建筑空间。
1 绿色建筑设计理念1.1 绿色建筑设计理念从生态方面来讲,人类的建筑行为实质上就是一种破坏性行为,它不但会消耗自然资源,而且还可能会造成自然资源的改变和恶化,对生态环境造成影响。
在建筑设计的过程中,为了尽可能减少建筑对生态环境造成的影响,就必须采取一系列合理的建筑设计手段来保证,保证人与自然和谐相处、协调发展。
这种理念也就是通常人们所说的“可持续发展”的理念,是未来建筑与设计的主导理念。
在建筑设计的过程中,引入绿色建筑设计理念,将建筑和周围的环境进行综合考虑,并将它们作为一个整体进行设计。
在进行设计的过程中,除了要综合考虑建筑与环境之间的关系,还要综合考虑建筑的个组成系统之间的相互关系。
据调查分析,经过绿色建筑设计理念建设出来的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能够节约50%~72%。
这样,通过引入绿色建筑理念,既保证了人与自然的和谐共处,又使建筑物节约了能耗。
1.2 绿色建筑设计的原则(1)对建筑的过程进行全程监控建筑建设的过程是一个相当复杂的过程,要想使建筑符合绿色节能设计的原则,必须密切关注建筑从设计、选材、建造、使用到拆除的整个过程,对整个过程实行全程监控。
高层建筑暖通节能设计问题研究摘要:随着国内建筑和交通的高速发展,节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。
由于暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分,所以进行暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。
因此,暖通空调设计的从业人员应给予足够的重视。
本文主要阐述了暖通空调节能设计的一般原则和具体的应用设计,为建筑暖通节能设计提供参考依据。
关键词:高层建筑;暖通;设计abstract: with the domestic construction and traffic development, energy saving has been the focus gradually shifted from industrial building and traffic. as a result of the hvac system energy accounted for the main part of building energy saving, therefore the hvac energy saving design to reduce the energy consumption of buildings has important role. therefore, the hvac design practitioners should be given enough attention. this article mainly elaborated the hvac energy saving design of the general principles and specific applications for building hvac energy saving design, the reference design.key words: high-rise building; ventilation; design中图分类号:tu2一、概述能源是社会发展的重要物质基础,是实现现代化和提高人民生活水平的先决条件。
基于节能理念的高层办公建筑设计摘要:节约能源,提高能源的利用率“已经成为建筑节能设计的内在的、本质的考虑。
合理使用和节约能源,提高能源的利用效率,改善建筑热环境与建筑节能相结合,做到人类和生态的可持续发展,是设计师在建筑创作设计中首先必须考虑的问题。
关键词:建筑设计;节能理念;绿色;高层办公建筑中图分类号:te08 文献标识码:a 文章编号:1高层建筑节能理念概述在2 0世纪,由美国生物学家蕾切尔·卡逊出版的《寂静的春天》—书被认为是环境生态学的标志性起点。
1972年6月第一届联合国人类环境会议提出的《人类环境宣言》标志着环境保护事业正式引起了各国政府的重视。
环保追求环境各个环节的可持续发展,其涉及范围十分广泛。
建筑节能即是通过建筑外围护材质的加强、节电用电设备的选用等设计,最大限度地减少对地球资源和环境的负荷和影响,利用已有资源,达到节约能耗、保护环境的目的。
2005年7月,《公共建筑节能设计标准》正式实施,迈出了我国建筑设计节能化的关键一步。
目前,新的建筑以符合自然生态系统规律并与之和谐共生为前提,充分利用客观生态系统的环境资源,集成适宜的建筑功能与技术系统,基本具备了资源消耗量最小化、使用效率最大化、对生态系统扰动最小化的可持续、可再生、可自循环的能力。
因此,建筑节能设计可以初步缓解建筑和环境的紧张关系,但如何使其改善、互惠仍然任重道远。
2 高层办公建筑节能和环保目前大多数建筑设计中关于环保的内容主要体现在建筑的节能计算和设计上,简单地通过维护结构的材料增强来达到控制能耗的目的。
但笔者在一些设计工程实践中发现,除此以外或是在此基础上,还能够通过细节的推敲和组合“非能耗地”创造健康、舒适的生活环境,达到与周围自然环境相融合。
2.1外窗开启扇的设计节能设计关注点通常在保温材料的应用上,对外窗开启扇问题并未严格要求。
这有几个问题:2.1.1开启扇的计算玻璃幕墙常用的悬窗根据幕墙规范3 0°的开启角度,只有相当于窗扇四分之一的有效开启面积,而推拉窗也只能算一半。
高层办公建筑节能设计的问题
案例,做了简单的论述,提出了设计优化策略,共享给相关人员参考。
经过工程实例研究发现,当前节能设计自然资源没有被充分利用、外围结构设计还需要优化等问题的存在,影响着节能设计的效果,因此提出增加自然资源的利用、提高节能技术水平等措施,进而提高建筑的节能环保水平。
关键词】高层办公建筑;节能设计;采光率;照明系统
1建筑节能设计分析
从高层办公建筑绿色设计的角度来说,建筑节能设计为重要组成部分,通过将建筑以及设备节能相互结合,构建高效率的节能系统,充分发挥节能体系的使用优势,获得更多的节能效益。
在建筑物设计中,可开展节能设计的部分很多,例如材料和门窗等,都能够采用节能设计手段,积极使用新能源,提高能源利用率。
做好围护结构部分的节能设计把控,进而保证建筑节能的效果。
2高层办公建筑节能设计问题的分析
2.1自然资源未能充分开发
从建筑运行能源消耗的角度来说,照明和取暖以及通风等都是能源消耗的主要部分。
依靠电灯照明或者空调取暖等,毋庸置疑会造成大量电力资源被使用和浪费。
基于节能设计理念,在高层办公建筑内积极推广运用采光技术以及太阳能技术等,提高自然资源的利用率,减少照明和取暖以及通风等的能源消耗。
不过当前高层办公建筑节能设计中,自然资
源尚未被充分开发利用[1]。
2.2节能设计没有全面落实
目前,国家积极提倡在高层办公建筑中实施节能设计,比如照明节能设计以及通风节能设计等,不过因为节能设计理念尚未完全落实,使得电力资源被严重浪费的问题依旧存在。
相比西方国家,我国建筑领域的节能设计,尤其是通风系统以及照明系统,设计水平相对来说依旧落后。
2.3外围结构设计需要优化
从建筑运行的角度来说,很多高层办公建筑都存在着外围结构性能不强的问题,即保温隔热性能不强的问题。
一般来说,建筑的外围结构具体包括屋面和外墙等。
建设的高层办公建筑,其横向屋面面积同竖向表面表面相比而言很小,所以墙体和建筑窗户的保温隔热能力直接影响着建筑外围结构保温隔热的能力。
在建筑设计中,若没有做好外围结构设计的把控,使得结构不具有保温隔热能力,很容易增加空调供暖系统运行的能源消耗[2]。
3高层办公建筑节能设计策略的总结
3.1案例概述
以某高层办公建筑节能设计为例,地下部分2层,地上部分25层,主要房间类型包括办公室和会议室等,建筑面积大约25298.16m2,建筑高度为99.9m。
现结合其能源消耗分析,总结节能设计优化策略,进行如下论述。
3.2能源消耗情况
从能源消耗的情况来说具体如下:①照明能源消耗79.324kWh/m2a;②
电器设备能源消耗81.671kWh/m2a;③制冷能源消耗21.043kWh/m2a;
④制热能源消耗11.608kWh/m2a;⑤风机能源消耗4.165kWh/m2a;⑥水泵能源消耗44.7kWh/m2a;⑦冷却塔能源消耗1.637kWh/m2a;⑧加湿设备能源消耗0.008kWh/m2a;⑨热回收设备能源消耗11.57kWh/m2a (数据已经全部转换为一次能源结果,能源指标值使用的为建筑面积)。
3.3能源消耗分析
选择参照建筑进行对比分析,参照建筑依据的是我国1980年公共建筑的做法,具体包括围护结构以及暖空空调系统等。
参照建筑的能源消耗情况如下(参考美国ASHRAAE90.1-2010标准要求,需要计算参照建筑经过0、90、180以及270后的全年建筑动态能源消耗,选择平均值作为能源消耗计算结果):①旋转0。
照明能源消耗252.267kWh/m2a;电器设备能源消耗81.671kWh/m2a。
②旋转90。
照明能源消耗252.267kWh/m2a;电器设备能源消耗81.671kWh/m2a。
③旋转180和270上述两个指标没有变化。
相比参照建筑能源消耗,该建筑能源消耗共计降低了266.902kWh/m2a,降幅比较明显。
从此建筑的能源消耗实际来说,水泵占比较大,其他能源消耗比较低。
此建筑空调系统设计选择的冷热源为一体式直燃机,能源消耗比较小。
相比参照建筑,此建筑的照明设备能源消耗大幅度降低,降低了172.943kWh/m2a。
基于此,总结出此建筑节能优化空间很大的部分主要包括照明系统和围护结构以及空调系统。
3.4节能优化设计策略的总结
3.4.1充分利用自然资源
在进行节能设计时,要注重对自然资源的开发和利用,充分利用太阳能资源和风能等,来增强建筑取暖和采光以及保温保湿效果,实现对建筑室内空气的净化。
太阳能资源来源于太阳辐射,可以产生热量,引起化学反应,进而能够用于发电,为建筑运行提供能量。
使用太阳集热器,能够实现太阳能的收集和转化,为供暖和供冷等提供资源。
从实际应用的效果来说,使用太阳能设备不需要使用燃料,具有清洁性而且卫生,不会造成任何污染,能够达到节能环保的基本要求[3]。
3.4.2提高节能技术
若想不断降低照明系统以及通风系统运行的能源消耗,必须要不断提高节能技术水平。
在具体实践中,若想优化照明系统,首要任务是提高自然采光的利用率,通过设计交叉式平面布置以及板式建筑。
除此之外,通过中庭式或者内院式的建筑设计,都能够增强自然采光的效果。
通过在边庭种植植物的方式,能够营造不错的采光条件,实现对环境的美化,提高空气的质量。
在具体应用中,充分运用太阳能发电技术,结合使建筑节能用三基色节能灯实现照明,节约电力资源。
对于通风系统的优化设计,可选择圆管型建筑或者悬挂建筑。
此类高层建筑不仅可以节约土地资源,还能够减少污染,建筑的通风条件比较好,而且抗风抗压以及抗震能力比较强。
开展通风设计,必须要注重控制门窗的面积,确保能够产生对流作用,形成穿堂风,合理利用室外空气,进而降低空调系统运行的能源消耗。
除此之外,科学组装以及维护暖通空调系统,能够有效降低能源消耗,可实现对室内温度与湿度的有效调节,保证环境质量,促进空气流通[4]。
3.4.3做好建筑结构的优化设计
在进行建筑空间结构的优化调整时,必须要做好建筑内部优化设计,通过控制窗墙比,做好窗户面积的把控,确保采光效果和保暖效果。
一般来说,科学的窗墙比为0.3。
在选择玻璃幕墙时,要从采光和隔声等方面入手,做好严格的把控。
除此之外,要做好外围结构的设计把控。
若想不断增强建筑外围结构的性能,提升其保温隔热整体水平,要做好围护结构方面的把控。
使用具有较小导热性系数的材料,比如多孔空心砖等,结合把控门窗比等,最大程度上减少外围结构造成的能源消耗。
若设计的为透明围护结构,需要控制玻璃幕墙的使用数量,同时要做好窗墙比的把控等,进而保证结构的保温性能[5]。
4结束语
综上所述,高层办公建筑节能设计的常见问题的有效应对,要结合建筑能源消耗特点,采取相应的优化措施,不断降低能源消耗。
文中结合某高层办公建筑节能设计实例,分析了其能源消耗,总结了其采取的建筑节能优化措施。