建筑环境论文外文翻译---通过建筑围护结构的设计来提高能源效率
- 格式:doc
- 大小:2.98 MB
- 文档页数:10
建筑设计中的环境可持续性与能源效率近年来,随着人们对环保意识的增强和能源资源的日益紧缺,建筑设计中的环境可持续性和能源效率成为全球关注的热点。
合理的建筑设计不仅能够提供舒适的居住环境,还能最大限度地减少对自然资源的消耗,同时降低能源的使用与浪费。
本文将探讨建筑设计中环境可持续性与能源效率的关系,并介绍一些目前常用的设计技术和方法。
一、环境可持续性环境可持续性是指在建筑设计中充分考虑到自然环境和人类需求的平衡,以满足现有需求而不损害后代的发展需求。
在设计建筑时,应该充分考虑自然资源的保护与利用,减少对生态环境的影响。
比如,在选址时应避开生态脆弱地区,在建筑材料选择上优先考虑环保材料,减少对环境的污染。
此外,还可以利用绿色植被和雨水收集系统来实现雨水的收集和循环利用,减少用水量。
二、能源效率能源效率是指在建筑设计中通过科学的方式和技术手段实现对能源的最佳利用。
在现代社会中,建筑物一直是能源消耗的重要领域,因此提高建筑物的能源效率至关重要。
建筑设计中的能源效率可以通过以下几个方面来实现:1. 设计建筑形态:合理的建筑形态能够最大程度地减少建筑物表面积与体积比例,从而减少建筑物外墙与环境之间的能量传递,降低能源消耗。
2. 优化建筑构造:通过选择适当的建筑材料和结构方式,可以在一定程度上降低建筑物的能耗。
例如,采用保温材料、双层玻璃、高效水暖设备等都可以有效提高建筑的能源利用效率。
3. 采用高效设备:在建筑设计中,应选择高效的空调、照明、通风等设备,以及智能控制系统来实现能源的有效利用。
这些设备和系统可以根据建筑内外环境的变化,进行智能控制和调整,从而实现能源的最佳利用效果。
4. 使用可再生能源:在建筑设计中,可以考虑使用太阳能、风能等可再生能源来满足建筑物的能源需求。
通过引入这些可再生能源,不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低温室气体的排放。
综上所述,建筑设计中的环境可持续性和能源效率密不可分。
只有在设计中充分考虑到环境可持续性的要求,同时采用科学的技术手段提高能源效率,才能实现建筑设计的可持续发展。
绿色建筑设计的能源效率提升在当今社会,能源问题日益严峻,绿色建筑设计作为一种可持续发展的解决方案,其重要性愈发凸显。
绿色建筑设计旨在减少建筑对环境的负面影响,同时提高能源效率,为人们创造更加舒适、健康和节能的居住和工作空间。
能源效率是绿色建筑设计的核心目标之一。
传统建筑在能源消耗方面往往存在诸多问题,例如不合理的建筑布局导致采光和通风不良,从而增加了照明和空调系统的使用;建筑围护结构的保温隔热性能差,导致室内外热量交换频繁,增加了供暖和制冷的负荷。
因此,绿色建筑设计需要从多个方面入手,综合考虑建筑的选址、朝向、体型、围护结构、设备系统等因素,以实现能源效率的最大化提升。
首先,合理的选址和规划是绿色建筑设计的基础。
建筑应选址在自然环境优越、气候条件适宜的地区,避免在生态敏感区或灾害易发区建设。
同时,要充分考虑周边的基础设施和公共服务设施,减少居民出行的能源消耗。
在规划方面,要合理布局建筑群体,避免建筑之间的相互遮挡,保证充足的日照和自然通风。
此外,还可以通过设置绿化带、水体等景观元素,改善微气候环境,降低建筑的热岛效应。
建筑的朝向和体型对能源效率也有着重要影响。
在北半球,建筑应尽量朝南布置,以充分利用冬季的阳光,减少供暖需求。
同时,要控制建筑的长宽比和体型系数,避免过多的凹凸变化,减少建筑外表面积,降低热量散失。
例如,长方体型的建筑通常比复杂体型的建筑更容易实现节能。
围护结构是建筑节能的关键环节。
外墙、屋顶和门窗的保温隔热性能直接决定了室内外热量交换的程度。
采用高效的保温材料,如聚苯板、岩棉等,可以有效减少热量传递。
此外,增加窗户的遮阳设施,如外遮阳板、百叶窗等,可以在夏季阻挡阳光直射,降低室内温度,减少空调使用。
同时,选择高性能的门窗,如断桥铝合金门窗、中空玻璃等,能够提高门窗的气密性能,减少冷风渗透和热量散失。
在设备系统方面,绿色建筑设计应优先选用节能型设备,如高效的空调系统、照明系统和热水系统等。
绿色建筑设计中的能源效率提升在当今社会,能源问题日益严峻,环境压力不断增大,绿色建筑设计成为了建筑领域的重要发展方向。
其中,提升能源效率是绿色建筑设计的核心目标之一,它不仅有助于减少能源消耗,降低对环境的影响,还能为使用者提供更加舒适、健康的生活和工作空间。
绿色建筑设计中的能源效率提升是一个综合性的课题,涉及到建筑的规划、设计、施工、运营等多个阶段。
在规划阶段,要充分考虑建筑的选址和朝向。
合理的选址可以利用自然环境条件,如避免处在风口、洪涝区等不利位置,同时选择日照充足、通风良好的地段。
建筑的朝向则直接影响到室内的采光和采暖效果。
例如,在北半球,朝南的建筑能够在冬季获得更多的阳光,减少采暖能耗;而在夏季,通过合理的遮阳设计,可以避免过多的太阳辐射,降低空调负荷。
建筑的外形和体型系数也对能源效率有着重要影响。
简单规整的建筑外形可以减少外墙面积,降低热量的散失和吸收。
较小的体型系数意味着建筑的表面积与体积之比较小,从而能够更好地保持室内温度稳定,减少能源消耗。
此外,优化建筑的空间布局也能提高能源效率。
将功能相似、使用时间相近的区域集中布置,可以便于进行能源的集中供应和管理,减少能源输送过程中的损耗。
在建筑围护结构的设计中,采用高效的保温隔热材料是关键。
外墙、屋顶和门窗的保温隔热性能直接关系到室内外热量的交换。
选择优质的保温材料,如岩棉、聚苯板等,并合理确定其厚度,可以有效地阻止热量的传递。
同时,高性能的门窗系统,如断桥铝门窗、LowE 中空玻璃等,能够大大提高门窗的隔热和密封性能,减少冷风渗透和热量散失。
自然采光和通风的设计是绿色建筑能源效率提升的重要手段。
通过合理设置窗户的位置、大小和形式,可以充分利用自然光,减少人工照明的需求。
在建筑内部,设置采光中庭、光导管等设施,可以将自然光引入到较深的室内空间。
自然通风的实现则需要考虑建筑的开口位置、形式和通风路径。
利用风压和热压原理,引导空气自然流动,能够在不依赖机械通风的情况下,保持室内空气清新,降低空调系统的运行时间。
毕业设计(论文)译文题目名称:太阳能空调的近期动态学院名称:能源与环境学院班级:学号:学生姓名:指导教师:2011年03 月18日太阳能空调的近期动态摘要本文介绍了一些最近欧洲和国际项目的有关太阳能空调的概述(A / C)。
该文第一部分显示的结果来自于最近欧洲完成的一项有关10千瓦(约3吨)小的带有地板采暖和制冷系统的原型太阳能辅助吸收热泵的研究和生产。
第二部分回顾了一项有关节能潜力和成本绩效的欧洲项目目前的动向来执行欧洲的比较研究和国家的R&D以及证实了太阳能空调的成效,来促进其未来的增长和市场一体化和确定未来的需要。
第三部分回顾了由国际能源机构(国际能源署)支持的建筑物太阳能辅助空调项目目前的动向。
引言能源消耗在商业和民用建筑中约占欧洲40%的能源预算(欧共体2000年)。
这是为了满足建筑物的供暖,空调,灯光,以及其他电器用具和设备的能源需求。
总的来说,在南欧的大型空调建筑物当中供冷占主要地位。
常规使用的制冷设备带来了加重电力负荷和增加电能消耗的一些缺点,并且由于制冷剂的使用和发电导致了环境问题。
南欧国家的夏季是炎热和潮湿的天气。
在过去的几十年当中,由于生活条件,室内居住环境和工作条件的改善,常规空调的销售飞速增加。
据市希腊商务部市场调查的结果显示,在希腊每年的5月至8月期间约占空调销售额的95%,并且约达20万台(主要是小型分体式热泵)每年。
在夏季空调的使用导致了用电高峰,并且定期导致了维持整个国家电力系统稳定的如雅典等大城市大面积的电力短缺。
例如,最近发生的事件是在2000年7月初14:00时的热浪,其负荷高峰达到8250兆瓦(28.109英热单位/小时)。
在西班牙(佩雷拉等人,1995年),空调对电能的需求超过10万千瓦(34.109英热单位/小时)。
其实,在南欧国家的中小型市场,在夏季电力需求峰值的增长和空调销售的增长之间有一个完善的连接。
事实上,在夏季冷量需求的高峰和太阳能能源的高可用性相关联,并且为能够与冷却技(即吸收和干燥剂冷却)相匹配的太阳能热技术的开发提供了一个机会。
绿色建筑设计中的能源效率提升策略在当今社会,随着环境问题的日益严峻和能源资源的日益短缺,绿色建筑理念逐渐深入人心。
绿色建筑设计的核心目标之一就是提升能源效率,以实现可持续发展。
本文将详细探讨绿色建筑设计中提升能源效率的多种策略。
一、优化建筑朝向与布局建筑的朝向和布局对于能源效率有着显著的影响。
合理的朝向能够充分利用自然采光和通风,减少人工照明和空调的使用。
在北半球,建筑物朝南或南偏东、南偏西一定角度,可以在冬季获得更多的阳光照射,提高室内温度,减少采暖能耗;而在夏季,通过适当的遮阳措施,避免阳光直射,降低室内温度,减少制冷能耗。
建筑布局方面,应尽量减少建筑的体形系数,即建筑物外表面积与体积之比。
体形系数越小,建筑物的散热面积相对越小,有利于保温节能。
此外,合理规划建筑之间的间距,避免相互遮挡,确保每栋建筑都能获得充足的阳光和自然通风。
二、高效的建筑围护结构建筑围护结构包括外墙、屋顶、门窗等,是建筑与外界环境进行热量交换的主要部位。
采用高性能的保温隔热材料可以有效减少热量传递,提高能源效率。
外墙保温技术有多种选择,如外保温、内保温和夹心保温。
外保温系统将保温材料安装在墙体外侧,能够有效保护主体结构,减少温度应力对墙体的影响,同时避免冷桥现象的产生。
屋顶的保温隔热措施同样重要,可以采用倒置式屋面,将保温层设置在防水层之上,提高保温效果,延长防水层的使用寿命。
门窗是建筑围护结构中能量损失较大的部位,应选用节能型门窗。
例如,采用断桥铝合金窗框结合中空玻璃,能够显著提高门窗的保温隔热性能。
同时,合理控制门窗的面积比例,避免过大的窗户造成过多的热量散失。
三、自然采光与照明设计充分利用自然采光是绿色建筑设计中提升能源效率的重要手段。
通过合理的建筑设计,如设置较大的窗户、采光井、天窗等,可以将自然光引入室内,减少人工照明的使用时间。
在室内照明设计方面,应根据不同功能区域的需求,选择合适的照明灯具和控制方式。
采用智能照明控制系统,能够根据室内光线强度和人员活动情况自动调节灯光亮度,实现节能。
建筑设计中的建筑物能源效率的提升方法建筑物能源效率的提升是当今建筑设计中的一个重要目标。
随着全球能源危机的日益严峻,减少能源消耗以及降低对环境的影响已成为建筑师们的责任。
为了达到这一目标,建筑设计需要考虑以下几点方法:1. 综合利用自然资源:建筑师可以利用建筑物所处的环境条件,例如使用太阳能来供应热水或发电,经过合理规划和设计,可以充分利用太阳能的热量和光线。
此外,还可以利用风能和地下水温差等资源来提供能源。
2. 良好的隔热材料与设计:合理选择和使用隔热材料是提高建筑能源效率的关键。
建筑师可以通过选择高效的隔热材料和采用合理的设计方案来降低能耗。
这些材料可以减少热能的传输,保持室内恒温,并减少空调和暖气的使用。
3. 高效的照明和采光系统:照明设备是建筑物能源消耗的重要组成部分。
采用低能耗的照明设备,例如LED灯,可以显著降低建筑物的电力消耗。
此外,设计师还应充分利用自然采光,通过设计合理的窗户和天窗,将室内外的光线最大化地利用。
4. 智能化控制系统:建筑物的智能化控制系统可以自动监测和调整能源的使用,以实现最佳的能源效率。
通过使用智能化的照明、空调和供暖系统,建筑师可以根据不同时间和温度需求来调整能源的使用,从而减少浪费并降低碳排放。
5. 水资源的合理利用:在建筑设计中,合理使用和管理水资源也是提高能源效率的重要手段。
例如,可以设计雨水收集系统,供应非饮用水。
此外,可以采取节水设备和技术,如低流量水龙头和节水厕所,降低用水量,减少能源消耗。
6. 建筑物循环利用:在建筑设计中,考虑建筑物的使用周期和后期利用是重要的。
选择可持续的建筑材料和设计方案,使建筑物的结构和设备可以进行再利用和回收。
此外,通过设计可调整和变化的空间布局,建筑师能够延长建筑物的使用寿命。
综上所述,提高建筑物能源效率是一项综合性工程。
通过综合利用自然资源,选择高效的隔热材料与设计,采用高效的照明和采光系统,智能化控制系统,合理利用水资源以及建筑物的循环利用等方法,建筑师可以在设计中大大降低能源消耗,减少对环境的影响,为可持续发展做出贡献。
绿色建筑设计中的能源效率在当今社会,随着环境问题的日益严峻和能源资源的逐渐短缺,绿色建筑设计成为了建筑行业发展的重要趋势。
其中,能源效率的提升是绿色建筑设计的核心目标之一,它不仅有助于减少建筑对环境的影响,还能为使用者提供更加舒适、健康和经济的生活和工作空间。
绿色建筑设计中的能源效率,简单来说,就是在建筑的全生命周期内,通过合理的设计、选材、施工和运营管理,最大限度地减少能源消耗,并充分利用可再生能源,以实现能源的高效利用。
这一概念涵盖了建筑的多个方面,包括建筑的朝向、体型、围护结构、通风系统、照明系统、空调系统以及可再生能源的利用等。
建筑的朝向和体型对能源效率有着重要的影响。
合理的朝向可以充分利用自然采光和通风,减少人工照明和空调的使用。
例如,在北半球,建筑朝南的方向可以获得更多的阳光照射,从而在冬季减少采暖能耗;而在夏季,通过适当的遮阳措施,可以避免阳光直射,降低室内温度。
建筑的体型也会影响能源消耗,紧凑的体型可以减少外墙面积,降低热量损失和空调负荷。
围护结构是建筑能源效率的关键因素之一。
外墙、屋顶和门窗的保温隔热性能直接决定了室内外热量交换的程度。
采用高效的保温材料、合理的门窗设计以及良好的气密性处理,可以有效地阻止热量的传递,降低采暖和制冷能耗。
例如,使用双层或三层中空玻璃的门窗,可以显著提高隔热性能,减少室内外温度的交换。
通风系统在绿色建筑设计中也起着至关重要的作用。
自然通风是一种节能且舒适的通风方式,通过合理的建筑布局和开口设计,可以利用风压和热压原理,实现室内空气的自然流通。
在无法完全依靠自然通风的情况下,采用高效的机械通风系统,并结合热回收装置,可以在保证室内空气质量的同时,降低通风能耗。
照明系统是建筑能源消耗的重要组成部分。
充分利用自然采光是提高照明能源效率的有效途径。
通过合理的窗户布局、采光井和反光板的设置,可以将自然光引入室内,减少人工照明的使用时间。
同时,采用节能灯具和智能照明控制系统,可以根据室内光照和人员活动情况自动调节照明亮度,进一步降低照明能耗。
皖西学院毕业设计----翻译论文(2010届)翻译(论文)题目玻璃纤维时代的来临学院名称建筑与土木工程学院专业(班级)建筑学(0801班)指导教师欧军珺朱珊珊玻璃纤维时代的来临超耐用的框架使如今的窗户可持续发展、高能源效率及美观过去木制窗户几乎无处不在,但随着技术的进步,产生了一系列有更好的替代品。
在1980年代后期的开发中,为满足更高性能和更低维护的需求,玻璃纤在2005年至2009年,经济从高峰到低谷的经济不景气时期,对窗户种类的需求下降了惊人的44.8%,但与此同时玻璃纤维窗户种类增长了近一倍,市场份额从1.6%的达到 3.1%。
随着全球的建筑运动带动对可持续产品的全生命周期低消耗的需求越来越多,预计市场份额到2013年将达到4.3%。
随着越来越多的主流门窗制造商为了建筑的新建或改建,引入建筑玻璃纤维生产线,产品在一系列节能细节上越来越齐全,包括低辐射氩填充中空玻璃及各种可单扇或双挂窗扇窗户及到多种复杂的可选择配置的窗户。
本文将讨论玻璃窗户的未来,并且对玻璃纤维窗户和其他材料窗户提供了一个比较与分析。
还包括将对指定相应的玻璃纤维窗户做专门和设计考虑的总结。
玻璃纤维窗户细节据(一个非盈利网站,其唯一的使命是鼓励用可持续材料精心打造建筑)的调查“在某些情况下,使用玻璃纤维作为窗户结构材料,比其他材料更好,诸如木材,塑料或金属。
”作为一个相对新生的产品,玻璃纤维窗框有很多类型。
其中主要有全玻璃纤维结构,包含了传统的木结构的强度、稳定性和玻璃纤维低维护的特点。
这些窗户使用工业用的外观颜色,使之与传统涂色木窗类似。
最近,制造商也引进了一种窗户生产线,通过玻璃纤维的生产过程,其复杂轮廓的不仅满足窗户外观需要的,而且与内部天然木材相结合。
对家具的档次、洁净度、垂直纹理的道格拉斯冷杉、红木或其他材料用钉子或短孔连接、电涂层表面光洁度和内置系统,这一系列在细节上的把握,能提高能源效率和窗户使用寿命。
玻璃纤维:它是什么及它是怎样制作的?玻璃纤维是一种强化纤维的复合结构材料,而一般玻璃,只是由树脂基体束缚在一起组成的。
建筑围护结构的节能设计摘要:建筑外围护结构的能耗占建筑总能耗的比例很大,如果能将外围护结构所耗能量降低,则对建筑节能有很大帮助。
因此,对建筑外围护结构的研究与材料的创新是很有必要的。
关键词:外围护结构;U值;保温;节能1建筑围护结构发展概况建筑围护结构就像人类的衣服一样,保护着它们不受极端温度和气候变化的影响。
它起的作用越大,采暖或空调的能耗就越小。
因此技术手段和构造方法必须在每一个细节上都与功能和气候所决定的要求相协调。
建筑的采暖要求很大程度上取决于建筑围护结构的热量损失,建筑构件的热量传递损失是和它的面积和导热能力相对应的。
首先要把建筑变得更加紧凑,其次是要采取优质均匀的材料。
对于那些面积比较大的元素来说,保温性能的好坏显得尤为重要。
建筑围护结构通常包括透明和不透明两个部分。
由于玻璃的U值(室内外温差时热传递的参数,用于描述通过物体时的热损失,它表示室内外温差相差每1华氏度,每1个小时每平方英寸玻璃通过的热量)比较高,所以它的热损失要比其它不透明的建筑围护结构大得多。
窗户必须满足自然通风和采光与外界的视觉联系和建筑表现等一系列功能要求。
同时,这些围护结构如果是经过正确的规划和设计的话,还可以作为被动式利用太阳能的基础。
对于玻璃区的构造来说,窗框和玻璃的质量有着至关重要的意义。
近年来,玻璃工业有了很大的进步。
三层中空玻璃和特殊的表面处理可能实现很低的U值。
这种玻璃的造价只比传统的隔热玻璃贵了不到25%,而且随着它们的大规模推广,价格还会大幅下降。
即使对于传统的隔热玻璃来说,窗框的隔热性也比玻璃要差得多。
因此在采用三层中空玻璃时,必须对窗框的隔热性有相应的提高,有保温层的窗框应运而生。
这些窗框要昂贵得多。
而且,由于三层中空玻璃的厚度比较大,所以就要求窗框的截面也比以前更宽,这对设计和美观来说是一个美中不足的地方。
在这种情况下,大型整体窗户可以降低窗框的用量,固定扇和开启扇开启的合理划分也可以减少厚窗框的用量。
附录2 外文翻译及原文建筑物能耗特性:关于伊朗地区建筑能源利用效率方面的设计方案和建造方法的评估Gholamreza Heravi ; and Mahsa Qaemi摘要本文主要目的是对伊朗地区建筑能源利用效率方面的设计方案和建筑方法进行评估和确定。
在此方面,本文以降低能源消耗和使用可再生能源为主要途径。
因此,首先确定出最适合建筑行业的可再生能源;然后,根据利用可再生能源系统和能源消费模式对建筑节能性能的影响,评估和确定建筑的设计方案和建造方法。
利用这种方法,在专家意见的基础上评估可再生能源的利用,在能量消费模式的基础上评估能源的消耗。
本研究的主要结果显示,在伊朗城市地区和建筑物中,被动式太阳能是最合适的可再生能源。
此外,确定出23个设计方案和建造方法,分为12组实施。
最后各组进行评估,并按重要性分为高、中、低三个阶层,以此区分其对建筑物能源性能的影响。
关键词可持续发展;能源消耗;可再生能源系统;高效节能建设;设计和施工措施;能耗模拟;发展中国家1、介绍根据生态学原理和对资源的有效利用,建筑物可持续性的发展可以提高对维持一个健康的居住环境的创造性和责任心。
建筑并不仅仅是消耗能源和原材料,它还会向大气排放产生的废弃物和有毒物质。
显然,这是建筑业可持续发展在当前环境和社会经济问题上展现的一个突出反应。
基于此方面,现今的绿色建筑变成了以维持本世纪经济、环境和社会健康的长期平衡为责任的可持续发展平台。
绿色建筑提供了一个很大的机会,即通过采取综合办法来创造环保节能的建筑设计,来降低建筑变质对建筑物环境和公众健康的影响。
绿色建筑不仅仅降低了变质对公众健康和建筑物环境的影响,还削减了运营成本,提高了人民生产力,促进了社会的可持续发展。
当今最关键的全球性问题之一就是化石燃料消耗所造成的污染问题。
建筑是能源消耗的决定因素和温室气体排放的最大消费体。
建筑业消耗的能源和排放的二氧化碳量约占全球的40%。
因此,在一般的可持续发展,特别是能源效率已经成为建筑性能的关键措施。
通过建筑围护结构的设计来提高能源效率 摘要 建筑物及其周边环境还有相关联的企业比其他任何一个人类企业或工厂,都要产生更多的CO2、制造更多的污染、消耗更多的能源及浪费更多的自然资源。并且,这些环境的冲击的相当大的一部分源于住宿业。 旅社建筑的多功能化设计,从而提供不同的舒适度和服务顾客。一般渴望享受独家的设施。度假村一般在最原始的、敏感的生态系统开发,很少甚至没有对自然环境或人文环境加以考虑。大多数策略是边设计边实施的,很多住宿设施所提供的服务需要消耗大量的能量、水和不耐用的物品。 从建筑开始设计到最终的使用者,旅店的设施的资源利用效率通常较低,并且旅店对环境的影响比其他类型的类似规模的商业建筑物要严重的多。对于建筑物的管理者,建筑设计期间做出的决策在减少环境影响中扮演着重要的角色。 随着旅社建筑的总能量性能的全球性提高,本文描述一个研究设计工程。该工程坐落在土耳其的伊兹密尔市,基于被动式太阳能设计技术的影响来设计建筑物的围护结构体系,从而来开发和论证高的性能。 关键字:建筑围护结构设计 酒店能源性能 能效建模 一、引言 各种用途的费用代表着来自旅店老板的使用费的快速增长,并且在2004年至2006年期间以每年平均12%的速率增长。旅店业在能量使用、花费和温室气体的排放上有一个显著的增加。有一篇关于能量是什么时间在什么地方怎样被使用的,和从旅社设施管理者的立场上可能发生的存储的调查研究。然而 ,旅社的能量损耗的很显著的一部分可以在建筑设计中减少。因为,建筑设计对选择和制定建筑物的机械系统有直接的影响,而机械系统的选择和制定反过来影响建筑使用期限中的能量损耗。因此,从建筑设计师、业主和公共事业设备的观点来看,检验减少建筑物能量损耗的可能性的关键是识别建筑物组成部分的能量损耗,不仅仅通过检验建筑物系统和管理部门的高效率,而且通过建筑物的建筑学特征。 这个研究的目的是展示如何用被动式设计来满足减少能耗的要求。适当的建筑物设计能够显著地减少能量损耗。此外,低能源消费减少温室气体的排放(二氧化碳、甲烷、一氧化二氮),并降低运行成本。 已经完成的旅社能源效率的研究,就旅社能源损耗模型给出了一个清楚的理解。旅社能源强度年均为87 kBtuh/ft2(274.8 kWh/m2). 其中61% 来自电,39% 来自天然气和其他燃料。如表1和图1、2所示,这些转换成电能的为53.1 kBtuh/ft2(167.74 kWh/m2) 和天然气0.34therms/sf(106.55kWh/m2)。
当把旅社与像事务所和零售处等其他商业建筑物相比,旅社的年均能源密集度是最高的。办公大楼的年均能量密集度是79.8 kBtuh/ft2 (251,57 kWh/m2) ,甲级零售物业的是81.5 kBtuh/ft2 (256,93 kWh/m2) 。因此,以节能的观点来评估旅社建筑物变得越来越关键。然而,没有一个研究根据建筑物的能耗,给出任何关于建筑物维护结构的重要性的信息。这些来自在下方给出文献的迄今为止的研究实例中可以看出,没有一项实施的研究考虑过建筑物维护结构体系 的重要性。 在美国,2007年每年住宿房的平均能量强度从15 kBtuh/ft2 (48 kwh/m2) 到300 kBtuh/ft2 (947 kwh/m2)不等。通常情况下,一个旅社或者汽车旅馆几乎75%的能源使用都归因于空间供暖、水供暖、照明和制冷的综合使用。剩下的25%用于程序、电梯和厨房。 这些数据与加拿大渥太华的旅社能源性能不同。 据报道渥太华地区的每年平均的能量密集度为218 kBtuh/ft2 (688.7 kwh/m2) ,该结果来自于1991年对渥太华地区的41家旅社中的19家进行问卷调查得到的。其不同能源类型的百分比分布与美国住房建筑能源分布的电、汽油和蒸汽分别占居28.9%, 26.4% 和44.7% 的百分比不同。空间取暖消耗35% ,而水加热、制冷和照明的消耗分别为15%、33% 和8%。 在英国,几个有关旅社建筑物能源性能方面的研究案例已有报道。例如:1988年,伦敦旅社每个建筑面积的平均能源消耗为226.3 kBtuh/ft2 (715 kwh/m2),,其中大约74% 来自于天然气的消耗。 在香港, 有个早期关于旅社电能需求的研究指出平均电能消耗强度为81.6 kBtuh/ft2 (257.8 kwh/m2) 和115.9 kBtuh/ft2 (366 kwh/m2)。然而香港的这些研究仅仅针对于电能使用。 也有一些关于地中海气候类型的旅社的研究。希腊158所旅社的能源损耗平均为86.4 kBtuh/ft2 (273 kwh/m2) 。突尼斯旅店各部门的年均总能源损耗的变动范围是54.1 到117.8 kBtuh/ft2 (170.9e372 kwh/m2.) 。分析了土耳其安塔利亚地区的旅社,测定其能源损耗为40.8到204.6 kBtuh/ft2 (129e646.3 kwh/m2) 之间。 这篇研究论文将综合以上提到的各个研究的结果,进一步强调建筑物维护结构的能源效率的重要性。大规模建筑物的能源效率的提高不能仅通过应用先进的动机械系统,而且也要通过经营管理的设计方案来提高,能够意识到这些是至关重要的。这些决策应该在建筑设计的开始阶段就制定,正如本文强调的,此时决策对能源效率的影响是及其显著的。这是一个多学科的问题,要求包括工程学、建筑学、环境管理、设计及国家政策在内的各学科的协调工作。每个新结构的搭建,如果没有遵守可承受的原则,将使建筑的使用寿命降低。从能源的损耗和浪费这一代的观点来看,建筑设计决定了一个建筑物在它的整个使用期限如何运作的。建筑设计影响营业成本。用于空间调节尤其是制冷的能量是地中海国家最关心的事情。过去的十年间,欧洲南部的国家对机械空调的使用不仅在旅社中戏剧性地增加,而且在其他建筑业也有增加。 这一结果主要归因于生活水平的提高和空调设备组件的费用的增加。欧盟成员国的国民生产总值的销售额有明显的增长趋势。对电能损耗的影响令人担忧。在欧洲南方的大部分地区,夏天开始出现电能的最大值负荷。 本研究展示了自然能源流在减少热和冷负荷方面的优势,即使当用于像被动地设计的旅社这种现存的大规模建筑物也同样存在优势。能源损耗的减少以百分数的形式给出。在这个特使案例的研究中,作为重点的不只有冷负荷,还有热负荷,因为旅社大多在夏季旅游观光季节使用,但也在冬季开放。 2.旅馆建筑的能源损耗的建模 e-QUEST (基于美国能源部的DOE2.2计划)能源分析计划被用于模拟土耳其的伊兹密尔市的旅社建筑。该城市坐落在爱琴海沿岸,是全国第三大人口密集的城市和著名的乡村旅游景点。其地理坐 为北纬38度25分,东经27度8分。伊兹密尔以长期而炎热的夏天和适度而多雨的冬季为特征,是典型的热带地中海气候。这样的气候一年又300天的日照,有很长的旅游季节。夏天很干燥,夏天的月份(六月到九月)的特点是缺乏水及日间平均气温为82.4F(28摄氏度)或者更高。另一方面,冬季是温和的,伴随着偶热的降雪和一般的降雨量。事实上,总降水量的77%发生在冬季的一月到下年三月。冬季月份的平均最高气温在48到55F(8.8到13摄氏度)间变动。如图3、4所示
由于适合DOE2能源计划使用的8760个小时的气候数据对伊兹密尔却行不通。巴勒莫、意大利的气候被作为最相近的使用。一月和七月的温度曲线和干湿球温度计的温度值如图3至5所示。 3. 建筑模型 为了进行评估,建立一个假设的模型。一个典型的21层轻结构的建筑物(基于伊兹密尔现存的一个1992年建造的旅社)被建立,来评估其能源效率,如图6到8所示。 在90世纪期间,土耳其没有一个关于能源性能的管理规则。政府部门和社区是有关建筑物的规章制度的责任团体。建筑物能源性能的的规章制度在2008年十二月开始生效。然而,仍需要评估建筑能源性能的方法,并且也存在一些漏洞,尤其对大规模的建筑。 4. 能源分析 能源效率的是根据美国能源部制定的DOE2.2能源分析程序中的e-QUEST、表格、输入图形建模界面来运行。e-QUEST是为建筑师使用设计的,尤其是在早些时候,用于在设计中做出关于外形和建筑方位这些重要决策。它用来分析建筑物的外表面和几何结构在一年8760个小时中,对内在负荷和外在天气情况的响应。这些负荷包括太阳辐射的热量和来自居住者、电灯和仪器设备的热量以及通过渗透物或者由墙、房顶和装配玻璃的传导来实现的获得或散失的热量。 由于本研究的目的是无源设计,在三种情况下机械系统和工厂用来消除影响。 选择高效节能的机械器具和设备是很重要的。外貌和规划的细节都不是这次研究真的关心考虑的,但是建筑的能效模型与建筑学的观点并不相同。例如,在能源仿真中,对分析者来说,窗户的可操作性和其遮阳物比其形状更重要。能源分析需要建筑材料的信息,建筑材料可能影响建筑物的热质量。因 此,例如,在设计阶段从木材和混凝土中做出符合建筑学的选择是很容易的。能源建模也要关心颜料和室内设计,这些影响室内的反射率和白天的绩效,而外面的装饰会影响太阳能的获得。 基本上,建筑物能源消耗在供暖及制冷、热水、照明设备及服务项目和设备。该项目的年能量密集度为 67 kBtu/ft2 (211 kwh/m2)。总能源损耗中,27%的建筑物能耗来自天然气和73%来自电力。其中37%的电能损耗来自空间调节,包括空间制冷和通风设备(图10)。仅仅如果在建筑设计阶段考虑这些因素,通过应用被动式设计技术可以减少相当大一部分的损耗。因此在设计中对机械系统需求最小化可以减少建筑的总能耗。 5、被动式太阳能应用的设计技巧 建筑物内被动式太阳能的设计相对的决定了建筑材料的选用。这其中包括框架结构材料,绝缘材料以及玻璃的类型。然而,旧的建筑外或者不合理设计的建筑物由于不好的建筑物维护体系而处于过度耗能的状态(例如,隔热性能不好的墙壁和窗户)。 被动设计方案主要包括一下几个因素:a,建筑维护结构;b,括彼此连接的屋顶阳台等维护结构的遮阳;c,相邻结构材质的遮阳;d,自然通风(可以打开或关闭的窗户);e,冬季的太阳能辐射;f,每日的照明。被动式太阳能设计策略把a到e都纳入了模型。所建立的模型方位被定位在伊士麦的一家酒店处,由于当地建筑都是晚上占用并且自动照明控制不适用,所以日照对当地居民建筑影响很小。 然而,酒店类建筑的定位是非常重要的。因为,除了要考虑太阳辐射可以利用外,它还和以下因素相关联: 视野; 客房与其隔壁房间的隔离; 建筑内功能和社会的联系。建筑内简单的平面布置却能够满足各种活动的需求;并且减少的地板面积,提高了效率。 在温带气候和夏季炎热气候地区,遮阳处理在平衡白天室温方面非常有效,也就论证着遮阳策略在节省能源方面有着重要的作用。 建筑的定位方向朝南通过简单固定遮阳设备系统就可以有助于太阳光利用的控制,例如遮蓬。着这个设计里,现有的建筑都是长矩形平面布置,并且建筑较长的一面朝向南北方向。这有助于使用悬吊挂设的朝南方向的玻璃去控制太阳光束的直接辐射。 所应用的策略和和相应的对比如下: 1,增加或者改善了外墙外保温和改善玻璃系统; 2,减少外部窗户在外观上胶粘剂的百分比。 3,增加着色元素。 6、三种情况来估能源的消耗 使用相同的建筑空间与结构,创建三个案例进行对比。 第一个情况;独创性;代表着最典型的伊饭店 1.单一的玻璃; 2.非绝缘隔热的屋顶和墙体。 第二个情况;美国暖通空调工程师协会制定的ST90.1:2004基线标准---除了低层居民建筑之外建筑的能源基准。 1.改善外墙外保温和改善玻璃系统; 2.减少外部窗户在外立面墙的所占比例(50%的玻璃窗)。 第三个情况;拟定设计方案 1、按照美国暖通空调工程师协会ST90.1:2004标准改善外墙外保温和改善玻璃系统; 2、减少外部玻璃在外立面墙的所占比例(40%的玻璃窗); 3、、着色元素。 在以上三个例子中,建筑能源是从电力和天然气提供整个建筑的热冷负荷来运行。 6.1 第一个案例 (初始条件) 第一案例的典型代表是伊饭店。伊饭店的外墙和屋顶不是绝缘的,它的玻璃采用单层明净的玻璃。在这种典型的情况下,特别是在气候温暖的土耳其。如果在冬季没有特别重要的需求的话是不考虑绝缘隔热的。同时,大多说观点认为,在外立面墙中玻璃所占的比例可达到60%。 6.1.1 建筑物围护性结构