發(fā)布時間:2022-05-14 08:24:49
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的建筑節(jié)能設計論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
近年來,環(huán)保是一個經(jīng)久不衰的話題,發(fā)展節(jié)能建筑也是環(huán)境保護的需要。建筑行業(yè)是一個高耗能的行業(yè),也是一個容易產(chǎn)生垃圾的行業(yè),在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生出來的廢水廢渣廢氣等垃圾如果不能得到及時的處理就會對周邊環(huán)境產(chǎn)生不小的污染,這些污染對人民的生命健康安全產(chǎn)生了嚴重威脅,如近年來愈演愈烈的霧霾,數(shù)值越來越大的PM2.5已經(jīng)超出了人民的忍耐程度。所以,建筑行業(yè)的環(huán)境保護已經(jīng)已經(jīng)引起了人們強烈的重視,而加強建筑節(jié)能設計也是一條必由之路。
2我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是我國現(xiàn)在的經(jīng)濟發(fā)展所堅持的重要戰(zhàn)略之一,可持續(xù)發(fā)展要求不僅要考慮到建筑行業(yè)現(xiàn)在的利益,更要兼顧到其長遠利益,好的建筑節(jié)能設計一定是能夠不斷滿足行業(yè)的長遠發(fā)展需求,不能滿只足于現(xiàn)有的利益,圖一時之好而犧牲了長遠利益??沙掷m(xù)發(fā)展原則還要考慮建筑行業(yè)的發(fā)展和能源節(jié)約的統(tǒng)一性,把建筑節(jié)能工作落到實處,不能讓建筑節(jié)能影響建筑行業(yè)的正常發(fā)展,經(jīng)濟發(fā)展不能影響建筑節(jié)能,建筑節(jié)能也不能制約經(jīng)濟發(fā)展。
3當前建筑設計中節(jié)能的設計
3.1設計之合理選址
建筑設計首先遇到的問題就是建筑地理位置的選擇,建筑的選址是一件很重要的工作,要進行充分合理的勘察檢測,綜合各位置的自然環(huán)境、社會環(huán)境等因素進行考慮,最后選擇最優(yōu)的位置。建筑的選址要考慮以下幾種要素,首先是氣候因素,建筑設計想要達到節(jié)能的效果,必須考慮氣候因素,保證氣候環(huán)境在建筑使用周期內(nèi)處于持續(xù)的穩(wěn)定狀態(tài),以避免由于氣候環(huán)境頻繁變化而消耗大量的能量。其次是環(huán)境因素,任何建筑的選址都以環(huán)境為基礎,所以在建筑選址時一定要考慮好環(huán)境因素,要以不破壞環(huán)境為原則,進而能夠保護環(huán)境,最終能夠達到節(jié)能的目的,提高能源的利用率。
3.2設計之建筑規(guī)劃和設計
規(guī)劃設計是節(jié)能建筑設計的關鍵部分,在進行這部分設計時要充分考慮以下幾個要素。首先是建筑當?shù)氐沫h(huán)境,包括當?shù)氐臍v史、風俗等,結合當?shù)氐木唧w情況,堅持因地制宜的原則進行建筑節(jié)能設計。其次是建筑物的形態(tài)和布局,這些因素會影響建筑的采光和通風,科學合理的設計可以保證建筑物能夠獲得充分的陽光、保持良好的通風,這也是居住者在購房時非常關心的問題。再次是季節(jié)因素,由于冬季太陽高度角最小,所以樓間距要根據(jù)冬季的情況進行安排,才能保證一年四季樓房最底層的住戶可以見到陽光。在設計的過程中,節(jié)能建筑設計要充分考慮如何充分利用自然環(huán)境來降低能耗,提高能源的利用率。
3.3選用性價比高的節(jié)能技術
隨著人們需求的增加,建筑節(jié)能設計方案已經(jīng)出現(xiàn)了不少,如何選擇性價比最高的節(jié)能技術也是我們需要探討的問題。目前建筑行業(yè)流行的節(jié)能技術要么造價高,要么質(zhì)量低,所以要權衡利弊,通過比較選擇一些性價比高的節(jié)能建筑設計方案。例如可以充分利用太陽能進行發(fā)電,既能起到較好的環(huán)保效果,又能最大程度的節(jié)約能源。同時在選擇建筑節(jié)能設計方案的時候要結合當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展水平,不能一刀切。
3.4建筑設計中進行合理的外部環(huán)境設計
建筑設計時,建筑外部的環(huán)境設計至關重要,因為單純的建筑進行節(jié)能技術應用,要是外部的環(huán)境影響較大,也會直接導致節(jié)能效果的下降。因此,根據(jù)每一個建筑功能的需要,通過合理的外部環(huán)境的布局設計來完善現(xiàn)有的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造有力的環(huán)境。最基本的設計就是在建筑周圍進行相關的綠化,改變周圍的微環(huán)境,以降低噪音,阻擋風沙,凈化空氣,降低溫度。同時可以在不破壞周邊整體環(huán)境的情況下,人為進行仿自然環(huán)境的打造,例如建造人工湖等,目的也是通過改變建筑周邊的微環(huán)境,降低建筑對能源的消耗,達到節(jié)能的目的。
4結語
關鍵詞:建筑設計;綜合醫(yī)院;節(jié)能設計
1具體實例分析
本人有幸在2012年開始接觸一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合衛(wèi)生院建筑的設計項目,主體醫(yī)療樓為5層建筑,包括門診、急診、牙科、檢驗、手術、病房及辦公等;公共衛(wèi)生樓為4層建筑,包括兒保接種、體檢、公共衛(wèi)生辦、婦保、婦產(chǎn)科及多功能廳等;后勤及輔助樓為3層建筑,包括X光機房、藥庫、食堂及職工休息室等??祻蜆菫?層建筑,包括康復病房和康復大廳等。各個功能樓有單獨出入口,且在各個出入口處均設置寬1.5米、坡度為1/12的無障礙坡道,電梯采用無障礙電梯,衛(wèi)生間設置無障礙專用潔具,電梯間、衛(wèi)生間等設置國際通用無障礙標識等,以充分體現(xiàn)現(xiàn)代醫(yī)療建筑現(xiàn)代化、標準化、人性化的主導思想。同時,應最大限度考慮節(jié)能措施,并在使用過程中著重于內(nèi)部用能的使用和管理,使其能耗得到合理利用且不浪費。使其既滿足使用要求,又能得到最佳的節(jié)能效果。
2節(jié)能技術措施
在設計工程中,要做到上述這些,針對醫(yī)院建筑的特點,在節(jié)能技術措施方面做以下幾點考慮:
2.1保溫和隔熱
控制綜合醫(yī)院的保溫隔熱性能、熱惰性指標,采用氣密性和保溫性好的外門窗等。本工程采用外墻外保溫系統(tǒng),外墻粉刷采用無機輕集料保溫砂漿,磚采用燒結頁巖多孔磚,外門窗采用(6L0W-E+12A+6)中空低輻射玻璃鋼塑復合節(jié)能門窗,并設置內(nèi)遮陽系統(tǒng),地面和屋面做泡沫玻璃保溫隔熱層等措施,且應做好外保溫工程的密封與防水構造設計,確保水不會滲入保溫層和基層。水平或傾斜的出挑部分以及延伸至地面以下的部位應做防水層,在外墻外保溫系統(tǒng)上安裝的設備或管道應固定于基層上,并應做密封盒防水設計。外墻出挑構件及附墻部件(屋頂女兒墻內(nèi)側、陽臺、雨篷、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗的非透明構件、裝飾線和靠外墻陽臺分戶隔墻等)采取隔斷熱橋措施等以符合節(jié)能建筑的設計要求;
2.2主體建筑布置方向
在設計過程中,應地制宜,主體建筑采用南北向布置,有利于獲得良好的朝向,減少東西向開窗面積(增加陽臺等遮陽措施),使其體形系數(shù)、窗墻面積比等得到有利的控制,設置遮陽措施,避免大面積玻璃幕墻的使用(如采用雙層玻璃幕墻,夾層內(nèi)應設置空調(diào)循環(huán)裝置)。
2.3建筑總平面布局
總平面布局合理簡潔,建筑形體較規(guī)整,立面設計力求簡約大氣并具有時代特征。建筑布局合理,功能分區(qū)明確,人、物分流,交通順暢,避免或減少交叉感染,有利于降低運營成本,主要控制以下幾點:(1)在節(jié)能范圍內(nèi),可以增加窗戶的開啟面積,通過自然通風和自然采光來改善內(nèi)部的環(huán)境。盡量減少內(nèi)區(qū),降低內(nèi)部照明和通風空調(diào)設備的能耗;(2)散發(fā)大量余熱的設備(如中心供應、廚房、洗衣房、大型醫(yī)療設備等)靠外墻布置,以便利用自然通風快速消除余熱,減少機械通風量。且廚房、洗衣房等布置在當?shù)刂鲗эL向的下風向,從而改善院區(qū)內(nèi)部環(huán)境;(3)各類機房盡量靠近負荷中心布置,以減少輸送的能耗。設計中,將用電配備布置在后勤及輔助樓地下一層;電梯布置在醫(yī)療樓的門廳部位;每層采用小型中央空調(diào),每層在合理的位置布置空調(diào)機房;醫(yī)用氣體(供養(yǎng))布置在主體建筑的靠外墻一側;醫(yī)院手術室設計潔凈空調(diào)系統(tǒng);牙科用水采用直接飲用水標準;院區(qū)內(nèi)另設一單獨的附房(包括設備房及污洗間,地下設污水處理池)等等,以滿足醫(yī)院日常正常的高能源消耗。
2.4醫(yī)院綠化
醫(yī)院院區(qū)的綠地面積應確有保證,符合地區(qū)相關標準。設計中采用多樣化的手法及材料,出入口處為醫(yī)院前區(qū)廣場及對外停車場地,選用適宜的樹種點綴院區(qū),停車位采用植草磚鋪裝,并在出入口機動車車位處設置中心綠地,以利改善環(huán)境,創(chuàng)造親切自然的氛圍。又增加了局部屋頂花園,利用植物的錯落配置為醫(yī)療人員和就醫(yī)人員帶來了更多的綠色視野,營造了舒適宜人的優(yōu)雅環(huán)境。在內(nèi)部環(huán)境設計上,院內(nèi)部停車場地采用植草磚鋪裝,并設置了樹陣,使人們的身心得到放松和平靜。
2.5其它
(1)選用節(jié)能電機產(chǎn)品,配套的國內(nèi)裝備及公用設施,全部采用新型或改型節(jié)能型產(chǎn)品,以降低能耗。
(2)在變電站配置功率因素補償器,采用低壓側電容集中補償方式,提高功率因素,降低無功損耗。
(3)照明采用節(jié)能混光燈以節(jié)約用電。
(4)節(jié)水:①選用節(jié)水型衛(wèi)生器具及配水件。公共衛(wèi)生間采用感應式水嘴和感應式小便沖洗閥;②建筑物給水進戶管設水表計量,以節(jié)約用水,對水資源盡量循環(huán)使用,盡量少排放;③水池和水箱溢流水位均設報警裝置,防止進水閥門故障時,水池和水箱長時間溢流排水;④給水泵、消防泵、噴淋泵均采用先進節(jié)能設備,耗電量比一般產(chǎn)品相對節(jié)能;⑤綠化、道路清洗及其他沖洗用水均采用二級處理后的污水,以節(jié)約用水。
(5)智能化系統(tǒng):綜合樓病房、康復樓病房及衛(wèi)生間采用自能化呼救系統(tǒng)。
3結束語
鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院是農(nóng)村具有承上啟下作用的基層衛(wèi)生機構,而節(jié)能技術是當今能源資源耗損巨大的背景下非常需要的,因此,對鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院建筑進行研究具有非常實際的意義。本文通過對某鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合衛(wèi)生院建筑的設計項目的分析,總結出了一些具體節(jié)能措施,希望能為鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合衛(wèi)生院建筑節(jié)能設計做出一些貢獻。
作者:顧小平 單位:浙江天辰建筑設計有限公司
參考文獻:
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低碳節(jié)能設計指的是在保證建筑使用舒適性、建筑質(zhì)量的前提下,通過提高設計技術的同時改善管理水平方式實現(xiàn)節(jié)約資源、保護環(huán)境的目標。四節(jié)環(huán)保作為當前最主要的綠色設計方式,它指的是節(jié)財、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能以及環(huán)境保護等。綠色節(jié)能技術一種傳統(tǒng)的和高新的科學技術,它不僅可以使人們可以在心理和生理上得到滿足,還可以使資源和能源得到最少的消耗。設計充分體現(xiàn)“綠色、低碳、環(huán)保、節(jié)能”的理念,合理利用原有建筑空間,通過技術手段,使建筑達到節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能和環(huán)境保護的目的。隨著人們居住環(huán)境的變化和建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑能耗問題不斷深化,所占整個能耗的比例逐漸增加,嚴重影響的可持續(xù)發(fā)展。我國每年都會新建和改建大批建筑,耗材多,同時,在建設的過程中還存在土地資源利用率低、環(huán)境污染嚴重、自然環(huán)境日益惡化的問題,嚴重破壞了建筑系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)境的良性物質(zhì)循環(huán),影響了能量的有效轉換,嚴重的會破壞當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。針對以上問題,必須進行合理的環(huán)保設計。在建筑環(huán)保設計中,環(huán)保節(jié)能與環(huán)境保護、生態(tài)平衡是緊密相連的,人類自主營建的舒適的建筑環(huán)境需要依賴于良好的通風、溫控、照明等設備,這些設備的耗能較大,長期過度消耗會形成能源危機,影響人類的生存發(fā)展。因此在進行建筑的設計工作時,要充分考慮到環(huán)保問題,注意人與自然關系的和諧統(tǒng)一,提高資源的利用率,堅持可持續(xù)發(fā)展。
2為什么要低碳節(jié)能建筑
1)低碳節(jié)能建筑適應于一年四季。古老傳統(tǒng)的建筑和自然環(huán)境完全分離,這樣和外界隔離的室內(nèi)環(huán)境對健康非常不利,然而節(jié)能建筑的里、外用的是有效連接,自動調(diào)節(jié)氣候變化。2)低碳節(jié)能建筑消耗能量非常低。根據(jù)統(tǒng)計,有50%的能源是建筑在筑造與使用過程中消耗的,并且產(chǎn)生出34%的環(huán)境破壞物。3)建筑新的美學便是低碳節(jié)能的建筑。節(jié)能建筑可以最小程度的減少對大自然的索取,這種建筑,不僅可以讓人體驗新的建筑藝術,同時還可以進一步享受快樂、舒適的生活。4)從一而終的節(jié)能建筑環(huán)保理念。能建筑不同之處在原材料的開發(fā)、運輸、加工和利用,一直到建筑物失去利用價值的全過程,環(huán)保和節(jié)能的理念從一而終,重點是建筑要對得起全世界全人類。
3建筑設計的低碳概念
從建筑的外觀上來說,以人為本、簡潔美觀是低碳節(jié)能的建筑設計原則。設計出來的建筑應充分利用天然能源以使得低碳節(jié)能成為低碳建筑設計的核心,格局布置和選址的合理性,應充分體現(xiàn)出空間流動感和陽光感。在設計方面還要考慮這兩個方面的內(nèi)容:一是要足夠重視低碳節(jié)能,把節(jié)能技術合理積極的運用到建筑設計上,節(jié)能的重要性要從思想上深刻體會到。二是應用能源資源和先進的科學技術也可以達到資源節(jié)約的目的,使得建筑的環(huán)境質(zhì)量和整體文化品質(zhì)得到明顯的提升。
4低碳節(jié)能建筑設計的方法
在低碳節(jié)能的建筑設計中,低碳的設計貫穿整個的構造、設計、使用和廢棄等環(huán)節(jié),每一環(huán)節(jié)都需要全面考慮低排放、低消耗以及低污染的一系列重要問題。以下幾個方面對低碳節(jié)能建筑的設計進行分析。
4.1建筑形式上的低碳節(jié)能設計
1)對于屋面的建筑方法和節(jié)能設計。最常見的屋面是蓄水和覆土種植屋面的保溫隔熱設計方法。它可以一定程度上緩解城市的“熱島效應”,因為它的屋面綠化和墻體垂直綠化合并使用,這樣不但可以充分利用雨水、遮擋東西向的陽光以及美化建筑環(huán)境,而且蒸發(fā)的水蒸氣還可以凈化空氣,調(diào)節(jié)屋面和室內(nèi)的溫度。2)墻體的結構造型和對太陽能的開發(fā)利用。建筑物節(jié)能指標的達成決定因素就是建筑物的墻體對溫度的保持性能是不是完美,許多國家都在這方面進行了開發(fā)研究。整個建筑的耗能影響也要看墻體的顏色、材料以及構造方式等。
4.2低碳建筑材料的挑選
1)盡量選用合適的綠色材料。地球環(huán)境的變化以及龐大的能源耗損其中一部分原因是由于裝修、建筑等材料的生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)造成的。如今城市的房屋建筑的結構分析,大部分是用鋼筋水泥為首的結構形式,水泥是能耗比較高的物質(zhì),會給環(huán)境造成嚴重的污染,特別是在拆除建筑廢棄物時這些混凝土常常是非常難處理的。耗能低、功效高、維修與施工便捷、可以合理的對室內(nèi)的環(huán)境進行有效的調(diào)節(jié)是選取內(nèi)部裝修所需的材料要注意的方面。2)充分利用材料。進行低碳建筑設計的過程時,要充分利用材料和資源,因此設計要節(jié)約,讓資源的利用達到最優(yōu),還要加深對建筑材料特性的學習并掌握使用方法,這樣才能更好的利用材料優(yōu)勢和特性,將它們有效的與建筑緊密相結合,做到有效的減少施工材料的浪費現(xiàn)象,更好的保護環(huán)境。
4.3區(qū)域的氣候與建設方式的統(tǒng)一
資源的有效節(jié)約,減少有害氣體的排放量和該地方區(qū)域氣候的濕度以及降雨量等多種因素創(chuàng)造循環(huán)、可再生的環(huán)境系統(tǒng)與建筑形式的合理密不可分。窗戶的采光效果反映了氣候中兩大基本的要素是光與熱。在標準采光得以滿足的條件下適當?shù)倪x用較小的窗墻和隔熱玻璃、鋁制窗框等材料在建筑施工的過程中能夠在一定程度上降低耗能和有害氣體的釋放量。而合理適度的選取遮陽散熱方式,不僅可以讓建筑表面對外界氣候資源的利用率得到提升,還能為建筑內(nèi)部空間給予通暢的氣候回流循環(huán)的環(huán)境。
5結束語
1.建筑物在設計過程中出現(xiàn)能源浪費問題的原因
(1)因建筑物總體布局不合理而造成
建筑設計方案中貫徹節(jié)能設計思想受節(jié)地要求的影響,在建筑物總體布局上,一味地追求建筑面積的最大化,使得建筑布局往往會或多或少的忽略建筑物的自然采光與通風,這在一定程度上造成了能源的嚴重浪費,為了節(jié)地而降低了建筑的適用性,并不是建筑節(jié)能設計思想所提倡的。
(2)因建筑物單體布局不合理而造成
在建筑單體的設計中,需滿足建筑物的適用性和美觀性原則,二者的關系需要很好的平衡。部分設計師一味地追求建筑的新穎性和獨特性,將建筑物單體的平面布局設計得過于曲折,造成建筑體形系數(shù)過大,建筑能耗過高,不利于建筑物的節(jié)能。
2.建筑設計方案中貫徹節(jié)能設計思想的作用
(1)能有效地利用可再生的能源資源
人類社會的發(fā)展,應尊重自然、順應自然、學會與自然和諧相處。建筑物的節(jié)能設計,將節(jié)約利用資源的觀念貫徹于建筑物設計與建造的始終。比如在節(jié)能設計觀念的指導下,設計師在考慮建筑物總體布局上,會充分利用自然采光及自然通風,這在一定程度上既節(jié)約了能耗,又提高了建筑的適用性。又如在節(jié)能設計觀念的指導下,設計師在設計建筑物單體時,會充分地考慮建筑物的造型與功能之間的關系,通過充分利用自然的采光及通風條件,不僅在一定程度上能節(jié)約利用電能和減少空調(diào)設備的支出,更能有效地防止傳染性疾病的發(fā)生。此外,在節(jié)能設計觀念的指導下,設計師在建筑物景觀設計中,可以充分利用原有的自然環(huán)境,盡可能在不破壞周邊環(huán)境的同時,達到建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
(2)能滿足人民生產(chǎn)和生活的需要
建筑物在建造的過程中,其建設的主體有三類,第一類為設計方,第二類為施工方,第三類為承建方。設計方負責建筑物設計方案的設計,施工方負責根據(jù)設計方的圖紙進行施工,建設方是建筑物的所有者,其主要為建筑物的建造提供資金?;诖?,建設方在選擇設計方案時,會衡量投資與回報的關系,利用最少的投資獲取最大的回報。建筑物的節(jié)能設計無疑備受建設方的親睞。消費者在購買房屋時,會綜合考慮建筑物各方面的因素,如建筑物周圍的配套設施,建筑物設計的質(zhì)量,等等,節(jié)能環(huán)保的設計不僅能為消費者提供舒適的生活環(huán)境,更能節(jié)約建筑物在使用過程中的能源資源,極受消費者的歡迎。
二、建筑設計方案中貫徹節(jié)能設計思想的方法與措施
貫徹建筑物的節(jié)能設計思想,是設計師的基本職業(yè)素質(zhì),設計師應充分發(fā)揮主觀能動性,考慮建筑物、自然環(huán)境和人工環(huán)境三者之間的關系。據(jù)統(tǒng)計,自然環(huán)境對建筑物的節(jié)能設計的質(zhì)量起到70%的影響。因此,在建筑方案的設計過程中,應充分貫徹節(jié)能設計的思想。以下是對如何貫徹節(jié)能設計思想方法和措施討論。
1.將自然元素充分引入到建筑物的設計方案中
與建筑物的設計有關的自然元素有土地、降水、光照和通風情況等等。建筑師在設計建筑方案的過程中,應以節(jié)能理念為宗旨,進行能源資源的優(yōu)化配置。
(1)將自然采光引進到建筑物的設計方案中建筑師在設計建筑物的過程中應根據(jù)消費者的需求,貫徹節(jié)能設計的理念。將自然采光引進到建筑物的設計方案是設計師進行節(jié)能設計的首要選擇。在運用自然光貫徹節(jié)能設計理念時,設計師需要對建筑物所在地的自然環(huán)境和人文環(huán)境進行綜合的考量。我國處于地球的北半球,太陽東升西落,根據(jù)這個實際情況,將自然采光設計貫徹到建筑物的設計中時,應將建筑物的朝向設計為南方、東南方或西南方;具體的角度位置關系,要綜合考慮到周邊街道、周邊建筑關系等因素。在顧及建筑物美觀的同時達到了利用自然光調(diào)和房間整體效果的節(jié)能環(huán)保目的,在一定程度上改善了人們的生活質(zhì)量。
(2)將自然通風引進到建筑物的設計方案中將自然通風引進到建筑物的設計方案中是貫徹節(jié)能設計思想的有效途徑。貫徹節(jié)能設計思想,需要做好以下幾個方面的工作:
1)設計之初,做好資料的收集工作。根據(jù)建筑物所處的人工環(huán)境和自然環(huán)境的特點,收集歷年來該地最高溫和最低溫的差值,風向、風速和風力的大小以及降水量等情況。
2)在具體的設計過程中,應明確自然通風設計對建筑物節(jié)能設計的作用:在自然通風的情況下,空氣的流通速度增強,室內(nèi)空氣與室外空氣相交換的頻率增加,在人群密集的場所,空氣的流通可以有效地防止各類呼吸道疾病的滋生與傳播,為人民的身體健康和生命安全保駕護航;自然通風可以減少空調(diào)和機械通風設備的使用頻率,降低能源的消耗,達到節(jié)能減排的目的。
(3)將自然景觀引入到建筑物的節(jié)能設計方案中將自然景觀引入到建筑物的節(jié)能設計中,在減少對自然破壞的同時,提高了建筑本身的適應性與協(xié)調(diào)性。設計師在設計建筑物的人文景觀和自然景觀時應盡可能地引進周邊整體環(huán)境,在順應自然界和人類社會發(fā)展規(guī)律的過程中貫徹節(jié)能設計思想。
2.從建筑物本身貫徹節(jié)能設計思想
從建筑物本身貫徹節(jié)能設計思想需要考慮以下幾個方面的內(nèi)容:
(1)將節(jié)能設計的理念貫徹到建筑物的總體布局設計中。建筑物的總體布局關系到整個建筑物的功能。在建筑物的總體布局設計中,應對土地資源進行合理的使用,這既是國家關于提高土地使用率的規(guī)范,也是建筑物節(jié)能設計的重要方面。在進行建筑物的節(jié)能設計時,還應提高原材料的使用率,爭取利用最小的資源消耗,建設滿足市場需求的建筑物;為貫徹節(jié)能設計的理念,設計師在設計建筑物的過程中,還應對建筑物周邊的情況有所了解,如周邊的交通配套設施、周邊行政區(qū)域的劃分,等等,盡可能地滿足人們生產(chǎn)和生活的需要。
(2)將節(jié)能設計的理念貫徹到建筑物的體形設計和管理設計中。實現(xiàn)這兩個方面的節(jié)能設計,需要設計師將自然元素和人工元素結合起來,充分發(fā)揮自身的主觀能動性,貫徹建筑物的節(jié)能設計思想。
三、結語
關鍵詞:建筑節(jié)能;節(jié)能設計;供配電系統(tǒng);功率因數(shù)
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
一、供配電方面
(一)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計
根據(jù)負荷容量,供電距離及分布,用電設備特點等因素合理設計供配電系統(tǒng),做到系統(tǒng)盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數(shù),以適應由于季節(jié)性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現(xiàn)經(jīng)濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。
(二)變壓器的節(jié)能設計
減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計算:
ΔP=P0+β2Pk
式中:ΔP――變壓器的有功損耗(KW);P0――變壓器的空載損耗(KW);Pk――變壓器的短路損耗(KW);β――變壓器的負載率。
1.P0作為變壓器的空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,其值與鐵芯材料及制造工藝有關,與負荷大小無關,所以在選用變壓器時最好選擇節(jié)能型變壓器如S9,SL9,SC8等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片,由于“取向”處理,使矽鋼片的磁疇方向接近一致,減少鐵芯渦流損耗,45度全斜度接縫結構使接縫密合性好,減少了漏磁損耗。
2.Pk是變壓器額定負載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損,它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。β2Pk用微分求它極值時,是在β=50%時每千瓦的負荷,此時變壓器的能耗最小,但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損,并未減少變壓器的鐵損,因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費,變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預留適當?shù)挠嗔浚儔浩髯罱?jīng)濟節(jié)能運行的負載率一般在75%~85%之間。
3.在選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應根據(jù)負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。
(三)減少線路損耗
由于配電線路有電阻,有電流通過時就會產(chǎn)生功率損耗,其公式為:
ΔP=3I2R?10-3
式中:ΔP――三相輸電線路的功率損耗(KW);I――線電流(A);R――線路相電阻(Ω)。
其中“R”線路電阻在通過電流不變時,線路長度越長則電阻值越大。如果在一個工程中由于線路上下縱橫交錯,一般工程線路總的不下萬米,大工程更是不計其數(shù),造成電能損耗是相當可觀的,所以減少線路能耗必須引起設計人員的足夠重視。在具體工程中,線路上電流一般是不變的,那么要減少線損,只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=PL/S,即與導線電阻率P、導線長度L成正比,與導線截面S成反比。要減少電阻值應從以下幾個方面考慮:
1.盡量選用電阻率P較小的導線,如銅芯導線較佳,鋁線次之。
2.盡可能減少導線長度,在設計中線路應盡量走直線少走彎路,另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心,以減少供電半徑。
3.電壓降要求的前提下,在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用,由于節(jié)約能耗而減少了年運行費用,綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟時還是合算的。
二、用電設備方面
(一)照明的節(jié)能設計
照明節(jié)能設計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度的利用光能,通常的節(jié)能措施有以下幾種:
1.充分利用自然光,這是照明節(jié)能的重要途徑之一,在設計中電氣設計人員應多與建筑專業(yè)配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機地結合,從而大大節(jié)約了人工照明電能。
2.照明設計規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的,也不宜隨便提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質(zhì)量的前提下,一般房間(場所)應優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈(如T5、T8管)及緊湊型熒光燈,高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。
3.推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等,公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補償?shù)臒艟?,緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
4.改進燈具控制方式,采用各種節(jié)能型開關或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點可采取分區(qū)控制燈光或適當增加照明開關點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關,高級客房采用節(jié)電鑰匙開關,公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關,走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節(jié)能自熄開關。
(二)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)
大多數(shù)用電設備均是根據(jù)電磁感應原理工作的,如配電變壓器、電動機等,它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率,在功率三角形中,有功功率P與視在功率S的比值,稱為功率因數(shù)cosφ,其計算公式為:cosφ=P/S=P/(P2+Q2)1/2在電網(wǎng)的運行中,功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度,如何使得配電系統(tǒng)功率因數(shù)盡可能接近于1,使得電路中的無功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來供給有功功率,從而提高電能輸送的功率。降低配電系統(tǒng)的電能損耗,是配電系統(tǒng)節(jié)能的途徑之一。采用無功補償通常有二種方式,集中自動補償和就地固定補償。
功率因數(shù)提高了可以減少線路無功功率的損耗,從而達到節(jié)能目的。前面提到的輸電線路損耗ΔP中包含了線路傳輸有功功率時而引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物功能所必須的,是不變的。而在供配電系統(tǒng)中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等都具有電感性,會產(chǎn)生滯后的無功電流,它要從系統(tǒng)中經(jīng)過高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O備末端,無形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的,具體方法有:
1.減少用電設備無功損耗,提高用電設備的功率因數(shù)。在設計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設備如同步電動機等,電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備(如配有電容補償?shù)臒晒鉄簦┑取?/p>
2.用靜電電容器進行無功補償,電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流從而達到提高功率因數(shù)同時又減少整體無功電流。在具體工程設計中有采用分散就地補償和高低壓柜集中補償?shù)确绞?,可根?jù)具體情況具體分析。
(三)電動機節(jié)能設計
減少電動機損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數(shù)。在工程設計中應選用高效率的電動機,但是在具體工程中電動機通常都是水暖及建筑等專業(yè)設備所配套的,由設備制造商統(tǒng)一供應的,所以節(jié)能措施只能貫徹在運行過程中。除了就地電容器補償以減少線路損耗外主要是減少電動機輕載和空載運行,因為在輕載運行下電動機效率是極低的,切實可行的辦法是采用變頻調(diào)速控制電動機使其在負載率變化時自動調(diào)節(jié)轉速使得與負載變化相適應以提高電動機輕載時的效率從而達到節(jié)約電能的目的。
關鍵詞:建筑電氣;節(jié)能設計;公共用電。
隨著社會發(fā)展人們用電需求的不斷加大,建筑電氣的節(jié)能節(jié)能問題也逐漸進入到施工單位和用戶的視線。對于施工單位來說,采用節(jié)能材料和節(jié)能設計方案,有助于降低長期的建設成本、吸引更多的消費者;而對于用戶來講,具有節(jié)能設施的建筑物更能讓他們長期的電能,同時安全環(huán)保。
一、建筑電氣節(jié)能設計的原則與存在問題建筑電氣的節(jié)能設計是有則可循的,不能夠隨意而為。總體來說,建筑電氣節(jié)能設計應普遍遵循“貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術創(chuàng)新”
的原則。
電氣節(jié)能設計在我國已經(jīng)受到廣泛重視,并已有眾多施工單位將前期投入著眼于節(jié)能設計的可行性和節(jié)能所能帶來的長遠利益評估上。經(jīng)過實踐與總結,發(fā)現(xiàn)目前我國建筑在電氣節(jié)能設計方面存在著以下幾點問題,有等解決。
首先,建筑電氣節(jié)能方面的文獻和規(guī)章編寫較少,缺乏統(tǒng)一的規(guī)范性文件。這就致使許多施工單位在進行建筑設計時各按所需,結果建筑電氣質(zhì)量良莠不齊。節(jié)能相關文件的編寫有等完整和完善,建議相關部門建立專門機構進行編寫,并根據(jù)目前市場上實際建筑物的具體操作情況進行分類和整合,以達到更好的節(jié)能控制與管理。
其次,目前仍然有少部分施工單位繼續(xù)使用國家明令禁止使用的淘汰產(chǎn)品,這些節(jié)能產(chǎn)品已經(jīng)不符合國家新的節(jié)能標準,在實際運用上仍然增加著電氣運行費用。國家不僅要有相關的措施出臺和完善,還要有監(jiān)察部門認真地監(jiān)督和排查,要抓現(xiàn)形,嚴懲治,逐漸規(guī)范我國節(jié)能設備的市場運行。
再者,部分施工單位的設計人員在進行建筑物設計時,只考慮施工單位的利益和需要,卻忽略了消費者對于電氣節(jié)能方面的需求,這就導致建筑物建成以后,消費者使用的不便。
設計人員應全面熟知不同類型消費者對被設計建筑物的訴求程度,同時要知悉建筑物整體的運行過程中能源管理的相關細節(jié)和進程,設計出一套用于內(nèi)部能耗核算的多層級耗能計量表,以備參考和查驗。
二、建筑電氣節(jié)能設計的措施
照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)是建筑物用電最主要的三大塊,我們根據(jù)這三大系統(tǒng)的各自特點來一一闡述建筑電氣節(jié)能在設計時的應對對策。
1.照明系統(tǒng)的節(jié)能措施。
照明系統(tǒng),可謂是與消費者最為息息相關的電氣系統(tǒng)之一,消費者眼能看到、手能觸到、通過電表的顯示也能直接了解到電能的消耗量。同時,照明系統(tǒng)也是電氣設計中涉及面較廣的一個部分,它涵蓋了房屋內(nèi)部、通廊過道、小區(qū)內(nèi)外部等。對照明系統(tǒng)的節(jié)能設計,旨在保證人們可視度和視覺舒適度的要求,并且在保證照明器材質(zhì)量的前提之下,盡可能降低照明系統(tǒng)內(nèi)對光能的無謂損耗,最大限度地利用好光能。
照明系統(tǒng)的節(jié)能可以有以下幾種途徑:
(1)要選擇相對高效的光源來進行設計。
按照照明設計的規(guī)范文件,對各個不同場所的照度標準、照明功率密度、視覺要求等進行嚴格控制,從另一個角度來說,控制好照明規(guī)范的各個條款,就是要從單位面積上限制好安裝燈具的功率消耗。最好在保證照明質(zhì)量的前提下選擇高效發(fā)光或緊湊型的熒光燈進行照明,這類燈具相比于普通白熾燈具有更好的節(jié)能效果。我們以緊湊型熒光燈為例做出比較:
表1-緊湊型節(jié)能熒光燈與白熾燈技術參數(shù)比較節(jié)能燈的功率
(W) 5 8 12 16 20 23
光通量(lm) 225 400 650 810 1100 1330
壽命(h) 6000 6000 6000 6000 6000 6000
等效的白熾燈
功率(W) 25 40 60 75 100 120
由表數(shù)據(jù)可見,緊湊型熒光燈節(jié)電率更高。再加上它自身使用方便等特點,目前已經(jīng)成為建筑電氣節(jié)能設計中的首選燈具。
當然,一些大型廠房、體育場館等的照明不適用于熒光燈,一般可選用高壓鈉或金屬鹵化物等高效氣體類發(fā)光燈具。
(2)照明方式的選擇很重要,要做到合理與便捷。電氣設計人員與建筑物設計人員是緊密相關的,電氣設計人員在設計時一定要參考建筑物的整體規(guī)劃和窗體朝向等進行節(jié)能的安排,必要時候,可以對建筑物設計人員提出相關意見與建議。自然光是最為有利于身心和日常生活的可再生能源,有效利用自然光,可以幫助施工單位大大減少電氣能源的消耗。設計人員要注重自然光與室內(nèi)照明的合理結合,既能保證人們的日常用光,又能有效節(jié)約照明設備的使用與供應。同時,根據(jù)自然光所能達到的光照效果,設計合理適用的燈具照度,在自然光效較好的建筑群中,可適當減小照明設備的照度,從而降低能源消耗。另外,所自然光照位置、強度等,可以適當?shù)胤謪^(qū)安排照明設備,不均勻布光或者使用混光照明。
(3)注意照明控制方式的設計。設計人員可以根據(jù)布光的不均勻程度,適當增加照明控制開關,減少消費者全光照明的機率,通過照明設備開關引導使用者哪里用光就點這哪里,有效減少發(fā)光設備的同時使用數(shù)量。另外,根據(jù)建筑物的不同設計不同類型的開關,以便整體控制。比如在學校、賓館、體育館等地,可以對走廊、公共活動區(qū)域的照明進行統(tǒng)一布控,使用同一開關進行控制,設專人根據(jù)天氣情況或時間變化進行光照控制,減少光能的浪費。
(4)電氣附件的選用也要節(jié)能。日常施工和設計過程中,相關人員更關注于照明燈具的節(jié)能減耗,卻忽略了電氣附件也是耗能過程中的一個重要環(huán)節(jié)。以小見大,電氣附件的日常耗能積累起來,也是一筆不小的數(shù)目。一般而言,熒光燈的電感鎮(zhèn)流器功率為燈管額定功率的20%,而相比之下,高強度氣體放電燈(HD)的電子鎮(zhèn)流器則僅為燈管額定功率的15%左右。更實際的是,氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器要比熒光燈的電感鎮(zhèn)流器更為輕巧,并且噪音小、無頻閃、升溫速度也慢。比較下來,電子鎮(zhèn)流器的節(jié)電能力要遠遠大于電感鎮(zhèn)流器,因此在選用氣體燈具的地方,選裝電子鎮(zhèn)流器更為實用節(jié)省。
2.動力系統(tǒng)的節(jié)能措施。
電動機是動力系統(tǒng)的動力源泉,無論是家電還是大型電力設備的使用,都離不開電動機的使用。電動機的電力消耗是相當大的,如果在電動機的運轉與用電上節(jié)約能源,則可以為建筑電氣節(jié)能提供更具成果性的幫助。要想減少電動機的耗能,最好從提高其工作效率上入手??梢钥紤]采用以下幾種方法:
(1)根據(jù)電動機的不同負荷特征來選擇使用型號。要根據(jù)施工環(huán)境對電動機負荷需求進行評估,避免選用負荷過大或過小的電動機型號。
(2)積極選用高效率的電動機。盡可能地減少電動機的空載和負載消耗,提高工作效率。
(3)改進電動機的控制方式,提高其在運行過程中的效率。比如交流電動機可以選用變頻調(diào)速的方式,或者是在壓縮機、電梯等機械設備上使用變頻器等。另外要注重產(chǎn)品質(zhì)量的控制,保證電能消耗的計算與實際應用符合。
3.供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施。
這主要提在運輸、轉換等過程中進行節(jié)能減耗的方法。主要有以下途徑:
(1)慎重選用供電電壓。在相同的供電情況下,電壓越高,電能的損失越少。
(2)選用簡單的供配電系統(tǒng),選購時注重產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)變壓器容量選擇合理,變壓器使用數(shù)量據(jù)實際建筑物所需采購,不可浪費,也不可缺少。
(4)電纜電線的截面是否符合電流密度,也直接影響著節(jié)能情況。
(5)整體功率因素的把握,適當情況下可提高功率因素。
三、總結
關鍵詞:建筑工程;平面體形設計;節(jié)能問題;建筑節(jié)能
在現(xiàn)代化社會發(fā)展過程中,人們的生活方式發(fā)生著巨大的變化,對于能源的需求量也在逐漸增加,這就給能源資源極度短缺的中國帶來了嚴重的威脅,也無法真正推廣節(jié)能理念。隨著社會的發(fā)展,人們開始重視節(jié)能理念,并將其融入到社會各個領域當中,從而促進社會經(jīng)濟以及國民經(jīng)濟的健康發(fā)展。在城市發(fā)展中,建筑工程的能源消耗非常大,要想在城市中實現(xiàn)節(jié)能,就需要從建筑工程的建設著手。在建筑工程設計當中,平面體形設計是最為重要的工作環(huán)節(jié),通過平面體形設計能夠表現(xiàn)出整個建筑工程的外形,在其設計過程中,設計師不僅要保證其設計滿足建設方的要求,還需要保證建筑工程適應城市發(fā)展,達到某一種文化藝術要求。如今,設計師還應該將節(jié)能理念引入到建筑設計當中,使之達到節(jié)能環(huán)保的要求。
1 建筑平面體形
在當前的建筑設計當中,建筑平面體形一般會通過體形系數(shù)來表示,即FO/VO來表示。所謂體形系數(shù)也就是建筑物與外界大氣所接觸的外表面積極其所圍合的體積之間的比值,其中,外表面積中不涵蓋地面、不采暖樓梯間隔的墻或門、女兒墻以及設備用房等各種墻體。要想保證建筑工程達到節(jié)能的效果,就需要通過最小的建筑外表面積來包圍最大的建筑單位體積,也就是說,建筑體型系數(shù)越小,那么建筑外表面積就越小,這樣就能夠達到節(jié)能的效果。
根據(jù)當前我國現(xiàn)行的相關規(guī)定中,對建筑體形系數(shù)做了詳細的定義,并將其做了接線,如果是住宅工程,那么建筑體形系數(shù)的界限應該為0.3。如果建筑體形系數(shù)沒有在0.3以內(nèi),那么建筑的體形就能夠達到節(jié)能的效果,并為日后建筑工程實現(xiàn)節(jié)能目標而奠定基礎。但是在實際工作中,我們并沒有從相關文獻當中找到體形系數(shù)在建筑工程設計當中的相關規(guī)律與應用,也沒有相關的經(jīng)驗,這就導致工程師無法對體形系數(shù)做充分的了解,實現(xiàn)節(jié)能也有一定的距離。
2 建筑平面體形設計的基本原則
在建筑工程平面體形設計過程中,為了是工程達到節(jié)能的效果,設計師必須要遵循以下單個原則:
2.1 建筑平面體形的整體性原則
所謂整體原則也就是在設計建筑工程的過程中,設計人員應該保證建筑平面的整體性,盡量不要將其分割而導致建筑顯得凌亂。這是節(jié)能理念重點體現(xiàn)的一項基本原則,所以在對建筑工程進行體形設計的過程中,設計師應盡量采用比較典型的平面體形,例如方形,然后根據(jù)這些形狀在稍作變化,從而達到視覺上的美觀效果。另外,在對建筑進行平面設計的過程中,設計人員不得將其設計為凹凸不平的外形,而是通過簡單的、平整的平面來完成建筑外墻設計,這樣才能夠在保證建筑平面整體性的前提下使其具有特點,達到美學的效果。
2.2 建筑平面體形的組合型原則
在建筑平面體形設計的過程中,通過各個部分的組合同樣能夠保證建筑實現(xiàn)節(jié)能的效果,例如可以將單元之間外墻進行科學的組合,這樣能夠減小建筑外墻的表面積,不僅能夠達到節(jié)能的要求,還能夠節(jié)約土地資源,充分發(fā)揮土地的利用價值。但是在建筑進行組合設計的過程中,設計人員必須要在滿足各種設計要求的基礎上進行組合,對西山墻進行重點設計,這樣能夠避免因夏季西曬而導致建筑室內(nèi)的溫度提高,最終提高空調(diào)的工作負荷,無法實現(xiàn)節(jié)能的效果。
2.3 建筑體形定量原則
21世紀的建筑設計應注意對環(huán)境的影響及環(huán)境對建筑使用帶來的制約和作用,并應十分強調(diào)必要的定量控制,以貫徹建筑業(yè)的節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展。一般而言,高層建筑的FO/VO一般控制0/10~0.15在之間,對于高密度聚居區(qū)的建筑開發(fā)、環(huán)境控制和小氣候改善,應將FO/VO列入建筑設計技術指標,以控制高能耗區(qū)域的節(jié)能狀況,意義甚大。
3 體形形態(tài)節(jié)能控制
體形形態(tài)是指建筑物平面所構成的形狀特征。它取決于多項因素:城市景觀、功能要求、技術條件、設計靈感等。建筑體形形態(tài)控制就是研究平面形狀對建筑節(jié)能的影響。雖然建筑圍護結構材料、構造相同,但是由于平面形狀不同,建筑受太陽影響程度和建筑室內(nèi)外通過外墻表面的熱交換情況均有所差異。
通過各種分析,研究體形形態(tài)與建筑節(jié)能的關系和規(guī)律,對千姿百態(tài)的平面形狀進行優(yōu)化和對比,使建筑師在進行設計構思和選擇方案過程中,對不同的平面形狀有正確的節(jié)能評價,使建筑成為節(jié)能建筑。
4 基本平面形狀的節(jié)能效果
4.1體形系數(shù)分析
從體形系數(shù)FO/VO的計算值可以看出,圓形的FO/VO最小,三角形最大,F(xiàn)O/VO與nl和B成反比,即多邊形邊數(shù)越多其FO/VO成遞減關系。顯而易見,以體形系數(shù)來評價,其對節(jié)能的意義順序為:圓、多邊形、正方形、長方形、三角形,圓和多邊形為推薦平面形狀,三角形對節(jié)能不利。
4.2 輻射得熱分析
建筑物所處的室外環(huán)境并不是只與溫度有關,尚與太陽輻射、風、雨等有關。其中太陽輻射是主要因素,建筑的外立面由于朝向不同其得到(或失去)的太陽能量也不同。以太陽輻射得熱而論,正方形比長方形更合理,南側較長的長方形平面形狀的得熱將較大,因此建筑師在外墻面積相同的情況下應盡量擴大南立面減小北立面。
4.3 傳熱理論分析
從建筑傳熱理論分析,一個室內(nèi)空間如果所形成的角越多,那么由于熱橋、傳熱方式變化,其傳熱就越快。因此,建筑師在選擇平面形式時,除了要討論FO/VO外,尚應充分考慮角系數(shù)問題,以盡量少的角系數(shù)為好。
4.4 體形的風流分析
建筑的不同平面形態(tài)將會使室外風環(huán)境對建筑的影響產(chǎn)生不同的反應,以增加建筑通風為目的的夏季而論,盡量大的迎風口正壓區(qū)域會使建筑接受更多的風量,可以為改善室內(nèi)通風條件創(chuàng)造良好的外部條件,增加(或削弱)迎風面的方法。
結束語
總之,在建筑設計中,關于平面體形的節(jié)能設計是需要考慮到各方面因素的,要在滿足建筑的基本功能需求下,完成節(jié)能設計。筆者認為,建筑的體形形態(tài)最好不要有過多的角部設計,以降低熱傳導效應,提高節(jié)能效益。同時要對建筑體形的整個外表面積進行有效控制,盡可能的減少結構的面積,以減少熱量流失。當然,建筑的平面體形設計若要實現(xiàn)良好的節(jié)能效果,其所涉及的因素是較為復雜的,只有將這些因素協(xié)調(diào)平衡,全面控制,才能實現(xiàn)真正的節(jié)能、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的建筑體形設計效果。
參考文獻
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我國處于發(fā)展中國家,這也導致建筑消耗非常巨大。根據(jù)調(diào)查,我國比西方同等發(fā)展中國家在建筑方面的消耗高出3倍不止。其中,民用建筑電能消耗比例中,空調(diào)用電占到百分之四十到百分之五十,水泵等設備占比例百分之十到百分之十五,而照明用電占了百分之十五到百分之二十五。從調(diào)查資料中可以發(fā)現(xiàn),照明用電是耗電量重要的一方面,所以,建站節(jié)能想要達到效果,照明用電節(jié)能是不可忽視的一部分。在建筑工程中,注重照明光源,燈具設備,照明方式,電線的消耗等方面,從其中尋找節(jié)能效果是十分明顯的,如此一來,不僅能達到節(jié)能的目的,同時也能提高經(jīng)濟效益。
2電氣照明節(jié)能設計的原則
2.1滿足建筑功能需求的原則。電氣照明首先要滿足建筑功能的需求,不同建筑物對照明的要求也大不相同。例如公共娛樂場所,這類地方對照明的要求需要明亮醒目,而商業(yè)區(qū)則需要足夠的照明面積,住宅區(qū)的建筑物多以溫馨為主。建筑物不同其功能也不相同,照明只有在滿足建筑物功能的基礎上才存在意義。因此,在電氣照明節(jié)能設計時,應當以首要滿足建筑功能需求為第一原則。
2.2滿足經(jīng)濟整體布局的原則。建筑物的存在需要經(jīng)濟投入,所以在對建筑進行設計時首先要考慮經(jīng)濟成本,要滿足經(jīng)濟投入所創(chuàng)造出的經(jīng)濟利益,否則無法被人們接受采納。在針對電氣照明設計時,需要明白它屬于經(jīng)濟控制的一環(huán),如果使用它會造成重大經(jīng)濟浪費,那么同樣它就不適用于人們生活需求。因此,合理布置照明設置是電氣照明節(jié)能設計中第二原則。
2.3減少無意義能源損耗的原則。在建筑物當中布置過多的照明設置或是在不需要的地方安放照明設備,或者設計方案不合理等等,都會導致能源浪費,使照明設備不能發(fā)揮更大的效率。雖然照明設備雖然造成的電能浪費有限,但是根據(jù)積少成多的原則,長年累月的堆積,將會造成大量的電能浪費,造成巨大的經(jīng)濟開銷成為社會沉重的負擔。因此避免無意義的能源損耗是電氣照明節(jié)能設計的最終目的。
3建筑電氣中照明節(jié)能設計探討
3.1采用高效率節(jié)能燈具。燈具效率是指在正常情況下燈具所發(fā)射的光通量與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的光通量的比值,它反映了燈具對光的利用效率。高效率的節(jié)能燈具在保證室內(nèi)光源的前提下同時也具備節(jié)能的特點。同時,在使用場所不同的情況下,應該選擇控光合理的燈具,這樣可以降低電能不必要的消耗。效率低的燈具大大提高了耗電量,并且浪費運行費和投資費。
3.2優(yōu)化照明控制。在建筑電氣省電中照明控制占據(jù)了相應的地位,合理的照明控制可以根據(jù)自然光的照明程度來決定照明亮度和范圍,大大節(jié)約了照明設備所用的電能。除此之外,對不需要照明或是只需要少量光源的地方設置增加更多的開關點,有效的控制照明同樣是建筑電氣照明節(jié)能設計中應當考慮的因素。例如在有些建筑物中,房間采光好或是開窗面積大時,可以選擇最大限度的運用自然光,減少照明設置。如果有些建筑物采光并不好,那就采用照明開關控制方式來達到照明控制的優(yōu)化。
3.3提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)。在建筑照明系統(tǒng)中,由于一些用電設備具備電感元件,就會在一定程度上產(chǎn)生無功功率,從而使電能無法得到有效的利用。對于這種無功功率可以采用提高設備功率因數(shù)的情況,來實現(xiàn)降低的目的,此外,還可以采用電子鎮(zhèn)流器,以此來補償電容器,使線路和設備上的無功功率傳輸相對減少,從而達到節(jié)能的目的。在一些建筑電氣中,采用變壓器低壓側集中補償?shù)姆绞?,雖然可以在一定程度上減少區(qū)域內(nèi)高壓線路上的無功傳輸,提高無功因數(shù),但是對于用戶來說,不能夠相對減少無功功率的傳輸,這樣就沒辦法達到節(jié)能的目的,因此,無功補償裝置應該就地進行安裝,從而實現(xiàn)就地補償?shù)摹?/p>
3.4合理利用自然光節(jié)能降耗。自然光是值得珍惜和充分利用的能源,在建筑電氣中,照明設計應該充分利用自然光實現(xiàn)節(jié)能降耗,并且利用自然光的變化,來有效的決定照明范圍,以此來發(fā)揮自然光的節(jié)能作用。自然光分為日光和天空的散光兩種部分,日光屬于由太陽直接照射出來的光束,天空的散光就是空氣中的微粒對陽光的散射。由此可見,自然光是大自然的能源,是取之不盡,用之不竭的,合理的利用自然光,當自然光進入建筑物的時候,就可以作為補充光源,以此來降低人們對照明能源的消耗。
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