发布时间:2023-09-21 10:03:03
绪论:一篇引人入胜的建筑节能一体化,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
0.引言
随着科学技术的发展,建筑行业的发展速度也随之加快,在当前的建筑领域中各种先进的施工技术和施工材料以及施工设备层出不穷,从而为现代的建筑工程建设创造了有利条件。并且随着我国城市化建设进程的加快,在城市中各种高楼大厦拔地而起,这些拔地而起的建筑不仅满足了人们对建筑的需求,而且还提升了城市形象和缓解了城市空间压力。然而随着全球性的能源微机,能源问题已经成为了全世界所关注的焦点问题。因此,为了人类社会的可持续发展,节能已经成为了当前社会生产的第一要素。并且随着可持续发展这一科学发展观的贯彻落实,在当前社会的各个领域和行业中,都加大了对节能生产的研发力度。而建筑行业作为能源资源消耗大户,在建筑工程建设和使用过程中实现建筑节能更是迫在眉睫。随着人们的节能意识提高,在当前的建筑工程建设中建筑节能也逐渐得到了人们的重视。为了实现建筑节能,在建筑设计过程中在致力建筑功能和质量的基础上,还应该从建筑外墙和门窗以及屋面等方面实现建筑节能。而为了进一步提高建筑节能的效果,加大对集合住宅与节能一体化建筑设计的分析研究力度意义重大。本文从节能技术方面出发,对建筑节能的深入研究,然后对几何住宅与节能一体化建筑设计进行了详细阐述,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国早日全面实现建筑节能起到一定的促进作用。
1.节能技术方面
(1)护结构系统。(2)太阳辐射的控制与改善。(3)自然通风与采光的利用。(4)可再生能源的利用。(5)高舒适度、低能耗的室内环境控制系统。(6)降低噪声的技术与构造系统。(7)水资源循环利用系统。(8)提供高舒适度的其他技术系统。
2.EPS外墙和屋面保温系统
原理:EPS是膨胀聚苯乙烯泡沫塑料的简称, EPS外保温系统是由特种胶泥、板、玻璃纤维网格布和饰面涂层组成的集墙体保温和装饰功能于一体的新型构造系统。
优点:自重轻、增加有效使用面积、无热桥、施工方法灵活、适应性强、更 换修饰方便、保护墙体、足够的强度和耐久性。外保温方式可在现有基础上节能50%-80%,每使用1吨绝热材料,可节约标准煤3吨/年,其节能效益是材料生产成本的10倍。
3.主动呼吸式玻璃幕墙
原理:呼吸幕墙是双层幕墙的趣称,发源地为德国,又称为热通道幕墙、双层幕墙、通风式幕墙,国外也称作主动式幕墙。随着技术的进步,双层幕墙衍变成了四种形式,代表了它的四个演化过程,分别是整体式、廊道式、通道式和箱体式双层幕墙,后者是目前较新的技术,也就是具备独立换气功能的呼吸幕墙,保温、隔热、节能、降噪、防尘。夹层可作为排出楼内废弃通道,保障室内空气清新。
4.铝窗及中央玻璃系统
原理,高档断桥隔热铝合金窗,双层中空Low-E玻璃,内充惰性气体,断热、保温、超高隔音性能,既保持室内光线明亮,又减少室内热负荷,降低空调费用。增加了密封性,保持室内的冬暖夏凉,更加环保节能,同时可有多种开启方式,增加居室的安全性。
5.多功能户外轴帘系统
保湿、隔音、遮阳、防盗 罩壳系统在玻璃窗和卷帘窗之间形成了一个很强的空气绝缘层。中空 保温玻璃窗加装卷帘,保温性能将提高20%以上。
(1)用电机驱动的卷帘窗可以方便地实现无线严控。如果连接上阳光传感器,则卷帘窗将会根据设定光线的强度自动开启或者关闭。
(2)用电机驱动的卷帘窗可以通过可编程定时开关来控制卷帘窗的开关,这样即使您经常不在家/外出旅行,卷帘窗都能在设定的时间开启和闭合,营造主人在家的感觉。
(3)多个用电机驱动的卷帘窗可以借助一个群控器实现多窗同时开启或关闭。
6.柔和式天棚制冷采暖技术
原理:混凝土制冷采暖系统就是通过预埋在现浇混凝土楼板中的均布水管,依靠低温热水为热媒,以夏季送水温度为20℃、回水温度为22℃和冬季送水28℃、回水温度为26℃的2℃低温差先加热或制冷混凝土楼板,楼板再以辐射方式进行传热,自动调节室内温度。因为采用低温辐射方式传热,它的制冷和采暖效率大大高于空气对流传热方式,且无气流感和噪音。优点:
(1)设备负荷小,室内温度均匀,无噪声和风感,室内舒适度高。
(2)一套系统两季使用,冬天用低温热水供暖,夏天可低温冷水制冷,节省设备投资。
(3)省去了室内横七竖八的暖气管,为室内装修设计提供了方便,房间的净面积全部为有效使用面积,无形中提高了房屋面积的使用率。
7.中央空调
原理:中央空调是现代建筑中一种常见的电气设备,随着中央空调的应用,使得现代人们的生活质量大幅度提升。而中央空调的原理是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。采用风管送风方式,用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风,有效改善室内空气的质量,预防空调病的发生。
优点:
(1)整个家庭都处于舒适性条件下,避免其他分体机造成的直吹过冷和房内冷热不匀的人体不适现象。
(2)装饰性好,配合装修无任何外漏管线。
(3)操作简单,自动运行,无需维护。
(4)可根据各个房间的朝向、功能等增加或减少送风热量。
(5)可加新风和加湿,使室内空气保持新鲜和卫生。
我国是能源消耗大国,建筑能耗占总能耗的1/5以上,通过加强建筑保温技术措施降低采暖、制冷设备的能耗能有效节约我家资源。高分子保温材料以其优越的保温隔热性能在外墙保温技术中被广泛采用,但这也正是引发火灾重要原因。由于外墙保温材料的可燃性引发火灾的报道屡见不鲜,如09年正月十五央视新台址园区文化中心大火等。根据我国现在的国情不可能像国外先进国家那样,高层建筑中禁止使用可燃性保温材料,当今技术将一种材料制成防火材料的同时也大大降低了材料的保温性能,这就需要我们在建筑设计中要充分考虑建筑外墙保温与防火安全间的矛盾,将建筑节能设计与防火安全一体化。
1.我国外墙保温与防火技术的现状
1.1外墙保温材料的划分
外墙保温做法主要有外墙外保温、外墙内保温和外墙夹心保温三种,现在随着新型建筑材料(加气混凝土砌块)的出现,其本身具有保温作用且不存在火灾安全隐患问题,下面主要对外墙外保温方面从所选用材料的燃烧角度进行分析。
根据保温材料的燃烧性能可分为无机类保温材料、有机无机复合保温材料和有机高分子保温材料。由于无机类保温材料和有机无机复合保温材料的燃烧性能很差或不具可燃性,其自身不存在防火安全性问题但是一般保温性能不能满足要求或在技术等方面还未得到推广。现在外墙保温材料主要以聚苯乙烯和聚氨酯等高分子有机材料为主,属可燃性材料,存在引发火灾的危险。
1.2我国外墙保温防火的现状
为了防止建筑外墙保温系统火灾事故的发生,国家在2009年已经制定了民用建筑外保温系统及外墙装饰防火规定。这项规定明确了不同等级保温材料在民用建筑中的使用范围,但与发达国家相比差距很大。规定中仅仅限制了材料的燃烧性能等级适用的建筑物的高度,并没有规定保温系统的耐火等级划分,也没有明确非幕墙式建筑防火隔断的具体要求。现在我国外墙保温系统及保温材料没有统一的防火测试方法和分级评价标准,没有明确规定不同防火等级的外保温系统在建筑中的应用。
我们在学习国外先进防火技术、规范的同时,也要认识到现在已经建成的建筑中存在的安全隐患,如将可燃的聚苯板保温材料用于高层建筑外墙保温,其本身就存在火灾隐患。从发生火灾事故中可以看出,对于高层及超高层建筑中火灾造成的生命安全和财产安全更为严重,要引起我们的高度重视。
2.外墙保温防火一体化设计
2.1影响外保温系统防火安全的因素
外墙保温材料的可燃性是建筑发生火灾的主要原因,我们从外保温系统的构成材料及构造方式两方面确保建筑的防火安全。保温材料是影响防火安全的条件因素,构造方式是确保防火安全的关键因素。影响外保温系统防火的构造方式主要有:保护层厚度、保温材料的粘贴固定方式、防火隔断的设置等。
保护层的厚度和质量是决定了建筑受到热量或火焰侵袭时对内侧有机保温材料的保护能力。
保温材料的粘贴固定方式可分为有空腔和无空腔两种。空腔的设置对于外墙保温节能是有利的,但是也为保温材料的燃烧及火焰的蔓延提供了氧气和烟囱效应。因此我国防火规范明确规定了对于容易出现空腔构造的幕墙式建筑的每层楼板处进行防火材料封堵,阻止火灾蔓延。建筑中防火隔断一般采用分仓或设置设置防火隔离带,能有效阻止火焰蔓延。提高外墙保温材料的阻燃性能和采取有效的防火构造措施是减小火灾事故发生的有效措施,也是防火技术措施研究的重要方面。
2.2外墙外保温应进行合理的防火设计
外墙外保温采用的聚苯板具有良好的保温隔热性能,但防火能力很差,现阶段我国不能完全杜绝这种材料在建筑中使用,所以如何保障高层建筑的保温性能又能确保防火安全显得尤为重要。
在高层建筑设计中,禁止或限制将一着即燃的聚苯乙烯保温材料应用于幕墙保温系统及高层建筑中。建筑幕墙及每层楼板处的缝隙采用防火封堵材料进行封堵,高层建筑各层窗户下方及其他外墙保温材料处均应设置保护层,防止发生火灾大面积蔓延。高层建筑间的距离满足防火间距,根据相邻建筑外墙保温材料的燃烧等级确定相邻建筑的距离。若建筑间的防火间距不足且外墙保温材料易燃,任何一座建筑发生火灾都会导致相邻建筑保温系统的燃烧,增加火灾安全隐患。
2.3外墙保温防火设计措施
①防火构造措施。通过采取防火构造措施增加有机保温材料的阻燃性能,这种措施不仅增加了建筑的成本,而且添加的非环保型阻燃剂在火灾发生时对周围空气造成污染。防火构造措施虽然在一定程度上提升了建筑的防火性能,但也削弱了对保温材料自身的燃烧性能等级的限制,对新型建筑保温材料的研发及提高建筑整体防火水平不利。
②无机保温材料替代有机保温材料。由于有机保温材料自身存在严重的火灾隐患,有人提议用节能效果差些的无机保温材料替代有机保温材料,这样能达到建筑防火安全的要求吗?无机保温材料在火灾发生初期能有效阻止获得蔓延,但当火灾进入高温阶段,它已不能经受火焰继续升温,最终失去预期的防火效果。在央视大楼中采用的玻璃棉、防火棉等不燃材料在大火中全部被烧光,此例也充分说明了高温火灾中无机保温材料不能满足建筑防火安全的要求。
③有机保温材料碳化绝热、隔热措施。由于无极保温材料节能效果差且在高温火灾中不能有效达到防火安全的要求,其不能取代具有高效节能效果的有机保温材料。技术研究发现,有机保温材料在高温火灾中形成的碳化层结构具有隔火、防火、防止火灾蔓延的功能,因此,在高层建筑结构中将无极保温材料与具有碳化层的有机保温材料形结合才能真正解决建筑节能防火安全问题。
以上三种防火设计措施各有各的优点和不足。措施一过度重视防火构造措施的采用,忽略了保温材料自身的燃烧性能;措施二无机材料代替保温节能效果好的有机保温材料,忽略了无机保温材料自身的缺点;措施三最为完善,但还需要高新技术的支持和科学实际的验证。虽然建筑外墙节能与防火安全存在矛盾,但节能与防火不再是两个独立的概念,两者一体化的设计理念需深入建筑设计之中,相信在不久的将来我国一定能形成节能防火标准和成熟的技术体系。
3.小结
建筑外墙的保温防火问题不仅涉及我国建筑节能和防火安全,而且直接关系到社会的发展和人民生命财产安全。节能与防火必须统筹兼顾,将建筑造型与防火构造相统一,真正意义上实现建筑节能与防火安全的一体化设计,促使中国建筑行业健康可持续发展。
中图分类号:TK519 文献标识码:A
太阳能是可再生的资源,它有着不污染环境的特点。从目前我国的情况来看,太阳能主要应用在热水器上,而应用在建筑的其他方面比较少。因此,如何把太阳能应用到建筑设计中是比较关注的问题。太阳能若能够和建筑进行很好地结合,那么势必将会给国家带来非常可观的效益。
1、太阳能应用在建筑设计中的作用
与其它资源相比,太阳能在我国是非常丰富的、可再生的,并且是不污染环境的资源。若要在建筑设计中,考虑到太阳能的用处,那么将会给建筑带来很大的方便。诸如在建筑设计中,设计一些光电玻璃等等,将太阳能照射过来的光能变为热能,方便居民生活的使用,诸如洗澡等等。这太阳能的使用在一定程度上减轻了国家的压力负担,并且给国家带来非常好的效益。
2、太阳能与建筑设计相结合存在的一系列问题
目前,在我国太阳能的应用主要限制在采暖问题上。它给人们的生活带来了很大的方便,太阳能热水器就是典型的例子。但是,建筑设计人员的远光不够长远,他们在设计过程中,只会应用被动式太阳能的技术问题,而太阳能的生产厂商把自己的重心放在了创新经营上,诸如开发等等。
3、对于上述问题的存在,提出的建议
3.1对建筑师的建议
建筑师在建筑设计中,具有着非常重要的作用。建筑师的理念、思想将会影响到建筑设计。在太阳能这个问题上,若建筑师能正确地贯彻国家的政策和思想,并且理解和掌握了太阳能的设计要点,那么太阳能将会和建筑设计很好地结合起来。这也会推广建筑设计和太阳能的一体化进程。所以,相关的培训是必须的;在考核建筑师中,有关太阳能的内容需要添加进去;在课堂上,这方面的内容需要引起老师和同学的注意。
3.2健全国家的建筑法律和法规
关于建筑设计和太阳能一体化结合的相应法律法规并不是很健全。这些法律法规的制定需要相关方面的专家的共同参与,这样才能会将各方面内容考虑进去。目前的标准不是很多,我们比较熟悉的有建筑物配制太阳能热水器标准图集等等。因此,现在面临的主要问题就是健全法规,将建筑设计和太阳能一体化设计走上标准化道路。
3.3开发多样性产品,以提高太阳能的应用性
作为厂商,一方面需要将自己的重心应用到工厂的经营上去,另一方面,需要开发自己的产品,使自己的产品具有创新性。因此,厂商需要将自己的部分资金投入到科研方面。对于科研的投入,一方面使在太阳能目前在应用中出现的难关进行解决,另一方面,使相关的太阳能产品体现出创新性以及在性能的各个方面都有所提高。
3.4国家以及社会各方的参与
为了倡导节约能源,国家可以制定一些关于这方面的优惠政策。比如政府提倡在建筑物上使用太阳能。太阳能的使用不仅在一定程度上降低了建筑物的污染程度,还在一定程度上提高了国家的各个方面的效益。另外,国家还要大力地培养相关这方面的建筑人才,加强他们的专业素质。这样会使这方面的产业较快地发展起来。社会各方尤其是新闻媒体要大力地宣传使用太阳能的好处,这样的宣传会引起人们的注意。甚至在有必要的情况下,可以在电视台上做一期关于太阳能与建筑设计一体化的访谈节目,使观众对这些有所认识。
4、在太阳能与建筑设计一体化中注意的要求
若将太阳能应用到建筑节能中,那么将会给人们的生活带来诸多的好处。太阳能将会由光能转变热能以及电能。这将会节约资源的使用。但是,若将太阳能应用到建筑设计中去,作为建筑师需要注意事项有:太阳能的使用将会给建筑带来的负面影响,这负面影响包括建筑物是否能正常使用、围护结构能否正常使用等等;如何从众多的太阳能系列的产品中,选择出来的太阳能能够很好地与建筑物达到最佳的使用效果。
4.1太阳能的具体方向的要求
太阳能设置的具体方向就是能够使太阳能吸收更多的太阳光照,使光能转换为我们所需要的能量。我们知道,太阳光照最强的时间是从早晨的九点到下午的三点。因此,太阳能的位置应该尽量放在这个方向上。
4.2对建筑的的结构的要求
我国的日照资源是非常丰富的。因此,在建筑结构的围护结构的设计方面,就应该考虑到散热的问题。当太阳转到中午的位置时,建筑物的南墙就会吸收较多的热量。因此,为了使建筑物吸收的热量大于散失的热量,建筑物的南墙面积尽量较大,而其他面积要保持到尽量较小。对于建筑物的体型结构上来说,根据一些节能专家的建议来说,尽量使建筑物的位置设置成长轴方向为东西方向的,这样的摆放会使建筑的节能有很大程度的提高。
4.3对围护材料的要求
为了达到节能的目的,我国在围护结构方面已经做了一些措施。因此,对于太阳能和建筑设计一体化的过程中需要考虑到这个问题,并且要严格按照这些标准来进行。围护材料涉及到外墙、屋面、内墙以及楼梯间等等。因此,要达到较好的节能效果,就要在施工工艺的方式上、材料选择上以及相应的保温方式上都要引起重视。作为建筑设计人员,门窗洞口是建筑物里面节能最差的部位。因此,建筑设计人员要对这一块设计方面引起重视,使节能问题得到解决。若处在较为冷的地方,那在门窗洞口这一块要做好保温措施。
4.4对门窗洞口的要求
门窗洞口问题就会涉及到窗间墙的面积问题。窗间墙面积的大小会影响到室内散热量的问题。因此,作为建筑设计人员,在建筑设计的过程中,要把这些因素考虑到自己的设计中去。这些因素主要包括:窗户的得热构建问题、窗间墙的面积问题、窗户的大小问题等等。比如,在学校建造的一系列教室中,为了满足使用上的要求,往往在设计过程中,会使南面的窗户设置稍微大点,这样会使上午的教室的温度很快变得高起来。
5、结束语
太阳能在我国是非常丰富的,并且是可再生的、不污染环境的资源。因此,如何将太阳能资源引进到我们的建筑设计中,带来较好的效益,是我们目前要关注的重要事情。本文结合者自己的工作经验在介绍太阳能在建筑中重要作用的基础上,详细地介绍了太阳能与建筑设计相结合的一系列问题,并提出了相应的建议。另外,还探讨了在太阳能与建筑设计一体化中注意的要求问题。相信能随着国家倡导节约能源的力度越大,那么太阳能与建筑设计一体化的结合就会变得越好。希望本文对研究该领域的人员有所帮助,若有不足的地方,恳请指正。
参考文献
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[3]林世华,郑文崇.太阳能与建筑一体化设计――2009年台达杯国际太阳能建筑设计作品简介[J].建筑节能,2009,06:54-57.