時間:2023-03-29 09:22:39
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇節能建筑論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
面對景觀設計這個名詞,水體、綠色植被、建筑、小品鋪裝等巧妙融合在一起的景色就會隱射在我的腦海中,想象著自己設計的別墅搖曳在大自然這片碩大的綠葉上,徜徉在清澈的空氣中,蔚藍的天空中,或者漫無邊際的深邃海洋中,一陣陣原生態的微風拂過,一股涼爽沁人心脾的感覺油然而生。我不禁深吸一口氣,沉浸其中。節能是我設計該建筑的重點,而景觀就是我的左膀右臂。隨著時代與科技的不斷進步,立體綠化這個辛欣的詞語已經逐漸滲透進我們的生活中并且正在深刻的影響著我們的生活。我們都知道綠色植物是天然的光合作用過的植物,為我們吸進二氧化碳排出有益的氧氣,對我們居住的局部氣候起著十分重要的作用,因為它能夠有效地節約了我們建筑的能效損耗。對建筑而言,若從節能的角度考慮最重要的就是太陽照射帶來的建筑室內外溫度差過大的問題,而恰恰景觀綠化在這方面起到了至關重要的作用。
我們應當對立體綠化的構建樹立起高度的重視,并不斷采取適當的措施,使我們生活的環境更加節能,更加健康。綜上所述,面對我所設計的這幢節能建筑,我會將立體綠化景觀完全的運用進來。首先最重要的就是墻面的綠化,墻面就像是別墅的外衣,如果外衣不透氣或者溫度很高,相信內部也會悶熱不堪。而墻面綠化就是一種很現代的綠化模式通常被稱為垂直綠化,這種垂直綠化我們最常見的就是爬山虎了,他不僅美觀了空洞的建筑外表面,最重要的是做到了環保的效果,改善了居住環境的生態效果。面對別墅的東西南北四個方向,我通過根據不同朝向、風向等微氣候環境可適當的選擇不同的植物來種植。該別墅的南面和東面的陽光照射比較充足,我可以選擇喜歡陽光溫暖濕潤的植物例如爬山虎或者凌霄等,這樣可以在冬季吸收較多的太陽光照增加建筑外表面的溫度。而北面和西面的陽光照射比較弱,我選擇忌陽光照射好陰處生長的常春藤或者扶芳藤,這樣可以在夏季反射較多太陽光的照射從而減輕建筑物外表面的溫度。所以說墻面的綠化固然重要,但同時也需要考慮不同朝向墻面的材料,需要因地制宜的進行選擇,這樣才能達到節能的效果。據相關數據顯示,建筑物外墻有綠色植物的包裹其表面晝夜的平均溫度會由35.1度降到30.7度,此處相差了4.4度。而墻體內部的溫度會由30度降到29度,此處相處1度。
綠色植物外墻的室內溫度比無綠色外墻的室內溫度要低3—5度。這表明墻面綠化在環保、節能方面所起的作用是及其顯著的,綠植墻體不占用地面空間的同時還突出綠色環保,保溫隔熱且降噪除塵,這些已取代了高技派建筑通過高科技的方式來降低溫度得節能效果,更通俗地說取代了空調等設備夜間工作所消耗的能量,而且做到了低成本,高能效的雙重目標。其次屋頂綠化也對建筑節能做出了巨大的貢獻,對于我的別墅來說它也是一項很好地節能措施。屋頂上面的綠色植物可以通過光合作用和蒸騰作用有效地在夏季為我的建筑降低由陽光照射所引起的過高的溫度,減少室內的熱量從而降低室內溫度。在冬季,由于綠色植物的土壤層有較好的保溫效果,可以調節室內的溫度降低建筑的熱能耗。這就是通過綠色植物的景觀設計來達到節能的效果,這對城市環境的改善有著不可估量的影響。上述是墻面綠化和屋頂綠化對節能建筑的研究,然而面對墻體綠化和屋頂綠化的綜合體立體綠化,也同樣對其做了詳細的研究與測量,在夏季,裸建筑的外表溫度在32℃—49.5℃度之間變化,但是立體化的建筑外表溫度在28.8—33度之間變化。
通過這些數據強有力的證明了立體綠化的景觀設計溫度方面及能量消耗的綜合效果方面都非常有優勢。隨著時代的進步與科技的發展,我們對自己的生活要求越來越高,節能的意識也不斷注入我們的思想中。本篇通過列舉高技派的建筑節能與低技派的建筑節能的知識了解,從而鋪墊出立體化景觀設計對我們日常住宅的節能效果的重要性,它遮陽、降溫保濕、隔噪音、凈化空氣、美化環境,最重要的是造價低符合我們百姓的需求,通過景觀設計來打造我們節能、健康、舒適的環境的確物美價廉,值得期待與更好的發展!
作者:蘇會人 杜嬌陽
(1)監理單位所派出到工程中的監理人員,對節能的相關技術以及節能產品并不了解;
(2)有些監理單位的監理人員專業能力較低;
(3)建筑監理人員在監理的過程中存在違規等情況。總體來講,建筑節能施工的監理工作必須要根據建筑設計圖紙來進行,但同時又不能一味地被建筑圖紙束縛,需要充分地發揮出監理的主動性。
2在建筑節能施工過程中監理人員的主要工作
在建筑節能施工過程中,監理人員應切實履行監理職責,嚴格按照建筑節能條例及管理規定、建筑節能工程施工質量驗收規范、建筑節能標準及施工圖設計文件等開展工作,從施工準備環節、施工環節及竣工環節入手,做好建筑節能質量控制的事前、事中、事后控制,確保建筑節能分部工程質量合格,從而確保整個單位工程質量合格。具體如下:
2.1建筑施工準備工作
在節能建筑的施工準備階段,作為建筑監理單位來講主要需要通過以下對施工的準備工作進行嚴格管控。
2.1.1作為節能建筑的施工監理單位,其首先要做的就是對節能建筑施工方的施工資質進行審查,以確保施工單位有能力滿足甲方的要求,同時可以達到建筑節能的目的。
2.1.2作為節能建筑的施工監理單位,需要對節能建筑項目方案的可行性進行論證,并且對設計圖紙進行評審,并且還要依據施工的圖紙進行審查;并且作為建筑監理單位來講,需要對實際的建筑施工隊伍提出明確的要求,在施工前期避免由于施工單位雇傭非專業的勞務人員對整個工程產生不良的影響。
2.2施工環節
2.2.1對原材料及施工設施設備的進場嚴格把關。對所有原材料及設施設備的規格、品種及質量等各方面內容嚴格審核,以保證其能滿足節能的目標。材料及設施設備在進場前,需接受檢測機構的檢測,并要求出具檢驗報告。
2.2.2規范節能工程項目驗收工作。建筑節能監理方應根據建筑施工方的節能施工方案及驗收質量準則對項目進行驗收。
2.3節能建筑的竣工環節
對于工程的施工驗收工作來講,是由很多有序的步驟所組成的,當項目建設完成以后,由總監理工程師帶隊,對各建設工程進行驗收以及審核,并且在進行項目驗收的過程中要求節能建筑的設計單位、建設單位、施工單位以及監理單位的相關負責人員都要參加,并且對建筑的建設質量進行客觀、科學、準確的評價。同時還需要注意在進行項目驗收的過程中,需要認真填寫節能建筑的驗收報告。對于建筑監理人員來講,還需要認真地做好建筑節能工作的階段性總結工作,同時將施工過程中的資料、文件進行分類整理,并且為今后的建筑監理工作打下堅實的基礎。此外,建設單位與施工單位應負責落實環保部門的環保要求及環保措施,加強環境管理,防止對自然環境造成不應有的破壞。
3結語
新建建筑圍護結構的變化是建筑節能的核心內容,其節能效果主要依靠改善并提高圍護結構的保溫隔熱性能來實現.建筑圍護結構節能主要包括墻體、門窗、屋面、樓地面等部位采取保溫隔熱措施,這些保溫隔熱措施的采用有利于建筑主體結構保護、新型綠色建材的推廣以及工程質量的提高.
1.1墻體節能
墻體是建筑護結構的主體,其所采用材料和砌筑型式直接影響著建筑物的耗熱量.由于單一材料的墻體往往難以同時滿足較高的保溫隔熱功能,尤其是寒冷和嚴寒地區,因而可以在單一材料墻體的基礎上增設一層有保溫功能的材料組成復合墻體,通常墻體保溫材料有聚苯乙烯硬質泡沫塑料、玻化微珠、聚苯乙烯保溫顆粒等等.另外,可以通過墻面的垂直綠化以及色彩的不同,降低墻面太陽輻射和較高的吸收太陽輻射,而且還美化環境.
1.2門窗節能
由于高校建筑的使用學生數眾多,為滿足自然的日照、采光、通風等要求的前提下,設計的門窗洞口尺寸均較大,以致于門窗是能耗散失的最薄弱的部位.戶門和陽臺門應結合防火以及防盜的要求,在門的空腹內填放15~18mm厚玻璃棉板或巖棉板.窗戶節能技術主要從減少滲透、傳熱和太陽輻射三個方面采取措施.如使用新型的、密封性良好的塑性窗框加上雙層中空玻璃;門窗框與墻間的縫隙可用彈性密閉型材料和邊框設灰口等密封;窗扇與窗扇之間可用密封條、壓條以及高低縫等形式.
1.3屋面節能
屋面節能主要通過改善屋面的熱工性能阻止熱量的傳遞,主要節能技術有:選用密度較小、熱導率較低、吸水率較小的保溫材料做屋面保溫層,如采用膨脹珍珠巖保溫芯板代替常規的水泥珍珠巖或瀝青珍珠巖;采用架空、蓄水、種植或鋪貼絕熱反射膜等方式做屋面的隔熱層;在屋面構造形式上采用目前發達國家流行的倒置保溫做法,即將保溫層置于屋面防水層之上,改變傳統的把無機多孔材料(如膨脹珍珠巖、爐焦渣)置于防水層與結構層之間的不利做法.
1.4樓地面節能
高校建筑主要是公共建筑,使用人數眾多,顯然做成木地板或類木地板是不合適的.因此,可以將樓地面保溫節能做成層間樓板(底面不接觸室外冷空氣)和底面接觸室外空氣的架空或懸挑,保溫層可直接設置在樓板底面;采用不采暖的地下室頂板作為首層的保溫隔熱,加強房間與房間的保溫隔熱.另外,用于樓地面節能工程的保溫隔熱材料,其厚度、密度、壓縮強度、導熱系數和阻燃性必須符合設計要求和有關標準的規定.各種保溫板或保溫層的厚度不得有負偏差.
1.5利用太陽能
我國太陽能資源豐富,陸地每年接受的太陽輻射能相當于2.4×1012t,大約2/3國土面積的總輻射量超過0.6MJ/m2.太陽能是可再生能源,不僅資源豐富,免費使用,而且對環境無任何污染,有著礦物能源不可比擬的優越性.高校作為引領社會發展、社會進步的重要力量,在建設節約型社會中起著不容忽視的作用,應加大對太陽能源充分利用技術的相關研究,在高校這個耗能大戶里優先、全面的使用太陽能技術并積極推廣,以降低整個社會對不可再生能源的需求.太陽能在建筑上的利用技術主要有被動式太陽能取暖、太陽能集熱供熱水、太陽能發電、主動式太陽能取暖和空調等.這里面值得一提的是太陽能空調,由于在我國的建筑終端能耗中,空調能耗占據著相當大的比例.利用太陽能制冷主要有兩種途徑:一是利用光電轉換器實現以電制冷;二是利用太陽能集熱器實現光熱轉換,以熱制冷.具體實現太陽能制冷的系統主要有:太陽能吸附式制冷系統、太陽能吸收式制冷系統、太陽能蒸汽噴射式制冷系統、太陽能除濕式制冷系統以及太陽能蒸汽壓縮式制冷系統.安徽省政府、教育廳決定在全省106所高校的教學科研場所、學生宿舍和食堂安裝空調,實施“空調進高校”工程,這對于高校利用太陽能空調技術來建筑節能,無疑是一個重要的發展平臺和良好的基礎條件.
2新建建筑節能檢測技術
2.1節能檢測技術發展現狀
結合我國現時國情并達到降低建筑能耗的目的,國家于2007年頒布并實施了《建筑節能工程施工質量驗收規范》(GB50411-2007),這是我國第一本關于建筑節能方面的規范和標準,全面規定了在建筑節能工程方面需要驗收的項目以及建筑設計、施工中部分強制性執行的標準檢測項目,為建筑節能施工提供了基礎和必要的施工要求和驗收標準.以后我國又陸續頒布并實施了《公共建筑節能檢測標準》(JGJ/T177-2009)、《民用建筑節能設計標準》(JGJ26-95)和《居住建筑節能檢測標準》(JGJ/T132-2009)等建筑工程行業標準,為新建建筑的各類節能現場檢測方法標準提供了技術支持和較為科學的測試依據.目前新建建筑節能檢測技術主要在建筑圍護結構方面有所研究,國內外相關專家、學者也做過一些探討和研究[3].如山東建筑大學潘雷等人對建筑圍護結構的現場檢測技術進行了研究,并采用數值模擬的方法計算出適用于不同保溫形式圍護結構的修正系數.北京中建建筑科學技術研究院費慧慧等人對新建建筑節能現場檢測技術的影響因素進行了分析研究,提出了影響現場檢測技術的主要因素及解決方法.山東省建設發展研究院的朱傳晟總工對建筑節能現場檢測技術的基本原理進行了研究,如熱流計法、熱箱法和紅外線攝像儀法,重點對熱流計法的檢測技術進行了深入探討.揚州大學楊鼎宜教授等用冷熱箱法測定了穩定傳熱狀態下混凝土空心砌塊砌體的保溫隔熱性能等.國外對于建筑物圍護結構熱工性能的現場檢測技術研究及報道也處于起步階段,而且大多在實驗室里完成對建筑材料的熱工性能檢測,相關的檢測性能參數也是在穩定的狀態下完成的,如日本對建筑圍護結構的對流換熱系數進行了測試,提出了建筑物圍護結構對流換熱系數和風速的關系式.
2.2新建建筑節能檢測技術
2.2.1熱箱法
熱箱法檢測技術是需要人工制造一個傳熱的模擬環境.具體做法可以參考如下:分別在試驗試件兩側各布置一個所需溫度、風速和輻射條件的熱箱和一個冷箱,待試驗環境條件達到穩定后,采用相應的儀器設備,分別量測冷、熱箱體內壁的溫度、模擬環境的空氣溫度、試件的表面溫度以及計量箱中的輸入功率,再根據物理計算相關原理和公式,計算出被測試試件的傳熱的性能指標,如熱阻、表面換熱系數等相關指標.熱箱法檢測測試技術適用于室外相對濕度不高于60%,室外空氣平均溫度不高于25℃的自然環境,且試驗所用熱箱的內部溫度不低于室外自然最高溫度8℃的情況[4].在建筑構造方面,熱箱法檢測技術對于門窗、樓板、外墻的傳熱性能指標的室內實驗室檢測非常有利,測試的結果一般較精確.由于需要模擬試驗環境和條件的限制,此種方法不適宜用于現場施工的檢測,但自然氣溫對實驗室試驗的結果影響微乎甚微,可以用實驗數據作為現場施工的參考.
2.2.2熱流計法
建筑耗熱測定中最為常用的儀表就是熱流計,也是傳統的建筑能耗量測儀表,主要適用于對各種材料組成的圍護結構的熱工性能進行分析.使用時將其傳感器埋設在絕熱結構內或貼敷在絕熱結構的外表面,可直接測量得到熱(冷)損失值.檢測時間宜選擇一年中最為寒冷的月份,要求室內外自然氣溫差必須大于20℃的條件下才能測試,而且要求室外氣溫的變化起伏不是很大,測試的條件應放在至少穩定7d的人為制造室內外溫差或連續采暖條件下的房間里進行,以此來保證測試數據結果的準確性和客觀性.根據大量的試驗數據結果顯示,室內外空氣溫差愈大,熱流計讀數的誤差相對愈小,計算所得之結果亦較為精確,因此此法受季節影響較大,一般需要在冬季才采用此法.
2.2.3紅外熱攝像儀法
紅外熱像技術是目前新研發的一種建筑節能檢測手段,也是基于紅外線技術理論以及先進的紅外圖像處理技術、光電子技術和紅外線探測器技術的一種非接觸性的、綜合性的測量技術高科技產品.紅外熱像技術的原理是利用攝像儀對新建建筑物的圍護結構的熱工缺陷進行檢測,分析檢測得到的各種熱像圖來顯示各種建筑構造有無熱工缺陷,并對分析檢測結果做比較參考,以此作為驗收、修復、增強建筑節能施工措施的理論數據依據.紅外熱像技術既不破壞被測物體或試件的溫度場,又能測量細微目標和運動中的目標[5].此法具有可利用計算機存儲測量數據和處理分析,方便長期保存和幾何運算;采用不同的顏色來區分并顯示被測物體溫度的熱圖像;對于溫度的分辨率較高,精度可達到0.01℃;現場節能檢測的紅外熱像儀器具有攜帶方便、操作簡單、還可以形象、直觀地顯示物體表面的溫度場,為簡化檢測程序和優化檢測數據等都有很大益處.此法具有較多優點且不受季節的限制,還可以遠距離測定建筑構造的熱工缺陷,這必將會極大地完善和提高新建建筑節能現場檢測技術,所以具有廣闊的應用和開發前景.
3存在的問
題(1)檢測技術和設備的不完善性.新建建筑的幾種檢測方法本身的不完善性給檢測數據結果的真實性和客觀性產生影響,因此如何針對地區氣候特點和建筑能耗特征研究制定出檢測精度高、快速準確的節能檢測系統是一個迫切現實問題[6].(2)現場與實驗室的對比檢測結果差異較大.由于現場檢測條件受自然氣候條件、新建建筑構造自身狀態、安裝設備系統運行條件等眾多因素的影響和制約,一般地,造成檢測結果與標準理想狀態偏離較大,測試結果不具有實際的指導意義.但在標準的實驗室條件下,易將被檢測試件的周邊模擬或制造成近似熱絕緣狀態,對于檢測試件的熱工傳導系數的測試結果較為準確.由此造成雖然采用的是相同的原理和方法進行檢測,但是得到的檢測結果卻大相徑庭,對成果的取用造成混亂.(3)檢測方法有待統一.隨著科技的不斷進步和發展,建筑節能檢測方法由傳統的、粗略的檢測技術向新型的、精確的測試方法邁進,還有一些衍生發展出來的檢測技術和方法,形成了很多對有關熱工傳導系數的檢測技術和方法標準.該如何統一規范測試條件和檢測方法,建立一個比較同種項目的檢測技術使用和結果的平臺,建設行政主管部門以及相關高校還須對檢測技術進行大力研究和發展,并根據實際情況制定節能檢測的標準和規范,以保證行業的發展需要.(4)專業型建筑節能檢測人才隊伍匱乏.目前高校開辦建筑節能檢測的本科專業較少,一般都是研究生以上才有相關的研究方向,這就造成社會上的建筑節能檢測行業的從業人員學歷水平不高,對于專業型的人才更是缺乏.以致目前大多建筑節能檢測人員由原實驗室的土木工程材料實驗人員轉型而來,專業知識水平不高,對新型檢測技術和方法知之甚少.因此,為加快建筑節能技術的應用和發展、降低新建建筑能耗量,建筑節能檢測專業人才的培養將是我國未來“十三五”規劃中必不可少的建設內容,也是高校培養人才類型的一個重要方面.
4結論與建議
我國建筑的照明節能設計應該滿足基本的設計原則。首先,要滿足建筑照明系統的自身需求,滿足照度、功率密度值等基本要求;其次,要滿足經濟適用的原則,照明節能設計要根據實際情況,考慮實際的經濟效益,不能盲目的追求節能效果增加不必要的投資及投入成本,保證高投資在較短的時間得到較好的收益,并且可以通過節能減少照明費用的方式進行成本回收。照度是指入射在包含該點的面元上的光通量除以該面元面積所得之商。照明功率密度值LPD是指單位面積上一般照明的安裝功率(包括光源、鎮流器、或變壓器等附屬用電器件),照明設計應滿足建筑照明設計標準GB50034-2013中照明功率密度值的要求。以上兩個參數是照明節能設計過程中首先參考的設計根據,只有將照度及照明功率密度進行量化,并且作為節能設計的依據,才能科學的進行照明系統節能設計工作。
2我國建筑照明節能設計措施
2.1采用高效節能燈具及附屬用電器件
根據建筑物功能,工程性質,視覺要求,照明質量及數量等合理的選擇建筑照明光源,在滿足照度、啟動時間、LPD、眩光值及顯色指數的條件下,選擇高效,壽命長、性價比高的光源。根據電源的發光原理,分出了鹵鎢燈、白熾燈等熱輻射光源、金屬鹵化物燈、高壓熒光汞燈等氣體光源燈及LED電致發光半導體材料芯片燈源等三類。在所有的照明燈具中,鹵鎢燈、白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉化為光能,而其余部分都以熱能的形式散失了。在照明時間方面,這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時。在建筑照明設計標準GB50034-2013中,限制了對鹵鎢燈的使用。相對于熱輻射光源,氣體光源具有更加高效的節能性,絕大多數氣體光源都是氣體放電燈,它們需要鎮流器才能工作。普通電感式鎮流器功耗大、光閃爍嚴重。目前已成功開發的節能鎮流器——節能型電感式鎮流器和電子鎮流器,都比原電感鎮流器的功耗減小一半以上。LED燈節能環保、壽命長、適用性好、因單顆LED的體積小,可以做成任何形狀、回應時間短,是ns(納秒)級別的回應時間,而普通燈具是ms(毫秒)級別的回應時間、環保,無有害金屬,廢棄物容易回收,但缺點是價格較高,并且具有一定的發熱量,目前還不能完全取代傳統光源。白熾燈無論是從光效,顯色指數還是壽命上都較其他燈具有一定的劣勢。高壓鈉燈由于其高效以及較長時使用壽命廣泛的應用于對顯色指數要求不高的道路,廣場,碼頭等。金屬鹵化物燈由于其發光效率高,相對較好的顯色性及壽命長等特點常應用于各種廠房,車站照明,熒光燈有著較高的顯色指數,通常應用于辦公或者室內照明。
2.2充分利用自然光
在我國建筑照明節能設計中,充分利用自然光源能夠有效的保證照明能耗的降低并充分利用電能。由于建筑物內的自然光在不同時段的不穩定性,很難單一利用,如果把室內照明與自然光相結合,是實現節能有效性的重要措施。,一般常用導光管法在自然光充足的條件下進行照明補充,即把光線通過導光管收集器收集并傳輸至室內采光區。此外還有光導纖維、平面反射、光電效應等方法。同時可以在屋頂、室內墻面以及地面采用淺色建筑材料,這樣可以通過反射對太陽能和光源進行充分的利用。
2.3減少配電線路上的損耗
由于線路電阻的存在,當電流流過輸電線路時會有有功功率的產生,因此產生了不必要的能源損耗,在建筑工程中,縱橫交錯的輸電線路難免會造成總有功功率的損失,但是線路上的有功功率是無法避免的,只能通過減小輸電線路電阻來減少損耗,同時由于電阻取決于電阻率、線路長度和線路的截面,所以應該從這三面入手來減小電阻。
2.4優化照明配電系統設計
對建筑物各個樓層的照明配電系統進行設計,包括對照明光源及燈具的選擇、線路布置方式、敷設方式的確定等,根據各個樓層的具體情況對照明系統圖進行設計;照明供配電設計需要符合安全、可靠、優質、經濟的原則,同時需要處理好局部建筑物和工程總體設計的關系。
3結束語
門窗的玻璃選擇也在很大程度上決定著其節能性,所以,要想保證建筑設施的整體節能性,對門窗玻璃的選擇也非常重要。比如我國的南方,這個地方的平均氣溫較高,一年當中的冬季也不會有較低的氣溫出現,在其玻璃的選擇上就應該選用反射鍍膜中空玻璃這類擇熱反射低的玻璃材料,而不能選用適合北方地區使用的以采光性為主的透明玻璃。可以看出,要想建筑門窗真正做到節能,就還需要結合周邊環境條件,選擇遮陽性、傳熱性符合自身所需的玻璃材料。
二、節能門窗的窗型設計與選用
現代建筑門窗的功能不僅只是采光,更是用來控制自然通風的一個重要建筑構件。比如,要是門窗的位置以及窗型設計安裝科學合理,嚴格考慮到其擋風、通風能效,能夠大幅度減少、降低氣流的阻力和迂回。綜上所述,在實際的運用上,一定要多方面考慮,才能使建筑門窗達到最佳的節能效果。但是由于篇幅所限,這里僅對節能門窗的主要材料選用做出部分分析、建議。
三、節能門窗的節能技術
(一)窗框
建筑門窗中外窗面積的百分之15到百分之30都被框架所占,所以,從窗框的角度進行考慮,是門窗節能的一個重要途徑。當前市場上常用的窗框型材類型較多,比如塑鋼型材以及斷熱橋鋁型材等。1.斷熱橋鋁型材。如今的斷熱橋鋁型材在保留了以往優勢的基礎上,還大幅度降低了傳熱系數,它的主要革新是在型材的內部、外部安裝使用了冷熱橋技術。它的主要制造技術有斷熱條鑲嵌以及以及澆注切橋兩種。澆注切橋即注膠斷熱,該制造技術使用流體澆注對成型空間進行填補,制造而成的型材具有較高的精度,使用該技術不僅可以用于對稱型材制造還能用于非對稱型材的制造;斷熱條鑲嵌技術采用了由聚酰胺66和25%玻璃纖維所合成的斷熱條,在外力的擠壓下斷熱條與鋁合金鑲嵌,最終成型。由這種技術生產而成的門窗窗框具有多種斷面形式以及較高的強度,而且隔溫性能和機械性能都較為優秀。2、塑鋼型材。塑鋼型材是硬質聚氯乙烯塑料(PVC)型材內部用鋼襯增強。它主要具有以下優良特性:第一,經久耐用。由于型材的內腔被加入了增強型鋼,使得塑鋼型材的強度大大提高,能夠抗震、防腐蝕;第二,隔溫性能良好。塑鋼型材的導熱性大大低于鋁型材,加之其多腔的設計結構得它的隔溫性能進一步提升;第三,具有良好的隔音效果。隨著人們生活環境出現的各種變化,使得隔音性能也成為了門窗選擇的一個主要標準,而選用塑鋼中空門窗可以起到非常良好的隔音效果,尤其是對于鬧市或主要道路旁邊的住宅而言,具有較高的實用性。
(二)玻璃
1、著色玻璃。這種玻璃在其制造過程當中被摻入了色劑,其遮陽性較高,是一種既能顯著地吸收陽光中熱作用較強的近紅外線,而又保持良好透明度的節能裝飾性玻璃2。但從另一方面來講,由于其自身對熱量的吸收,時間一長,也會增加室內的溫差傳熱。2、鍍膜玻璃。這種玻璃使用了化學或物理制造工藝,非常有效的提高了熱反射能效,可以將來至太陽的熱能直接反射,大幅度提高了門窗的隔熱性。市場上常用的鍍膜玻璃又分為了熱反射及低輻射兩種,其功效在細微之處略有差別。3、中空玻璃。中空玻璃是由2片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封,使玻璃層間形成干燥氣體空間,從而達到保溫隔熱效果的節能玻璃制品,其主要適用于寒冷地區和需要保溫隔熱、降低采暖能耗的建筑物。中空玻璃玻璃層間干燥氣體導熱系數小,具有保溫隔熱、降低能耗的特性。以6毫米厚玻璃為原片,玻璃間隔為9毫米的普通中空玻璃,大體相當于100毫米厚普通混凝土的保溫效果。
(三)密封條
目前,市場上密封條產品的種類和數量較多3,按照密封方式分類可以分為推拉門窗適用的耐摩擦密封條與平開門窗適用的擠壓密封條;從材料上來看又可分為化學纖維密封條、塑料密封條與橡膠密封條;從安設方法分,有自粘式密封條,其本身一面帶膠可以自行粘固,有的則要另外用膠粘劑粘上,有的要用釘子或螺栓固定的密封條,有的則可鑲嵌在門窗框預留槽內的密封條;還有一種密封條是用硬塑料或鋁材擠壓成固定夾片,在其夾縫中鑲入軟質材料如橡膠、軟塑料或毛刷制成的密封條。這些密封條均需有良好的彈性和耐久性。
四、提高門窗的保溫性和密閉性
(一)保溫性
現代的門窗設計還應該考慮到防盜、防火等生活需求,將巖棉板或是聚苯乙烯板填充如窗扇與窗框的內腔,能夠大幅度提高門窗的絕熱、隔溫性能;門窗型材的選擇最好使用斷熱橋鋁型材或塑鋼型材,這樣能夠避免金屬窗產生的冷橋;通過增加門窗玻璃層數,利用玻璃之間的密閉空氣間層,能夠減小門窗的傳熱系數;窗框和窗洞側壁之間安裝縫隙的處理最好灌注聚氨酯泡沫塑料,或是填充聚乙烯泡沫塑料棒作背襯,外側再用建筑密封膏封閉;門窗洞側壁部位的保溫處理,可以使用厚度為20毫米、密度為20Kg到25Kg每平方米的嚎苯板粘貼,或是涂抹聚苯顆粒保溫漿料,以提高門窗的保溫性能。
一、建筑形式與自然采光
太陽光沿著建筑形式的變化而流動,建筑影像跟隨自然光的流動而改變,貝聿銘的伊斯蘭歷史博物館完美展現了這一設計理念。建筑體量、建筑平面規劃、建筑剖面和建筑外墻體的虛實都是基本的建筑形式因素,在自然采光設計中,這些建筑形式都對采光起著基本的決定因素。不論是從建筑的自然采光效果,提高室內的視覺舒適度,還是從解決建筑內部的某項功能性任務來講,建筑形式都是與采光過程緊密相連的。我們必須首先明確建筑進行自然采光的目的( 照明、被動制冷或被動供暖) 以及所需要達到的內部視覺效果,在明確設計目標后再進行物質層面上的建筑形式與采光關系的探討。基本的建筑形式是由建筑體量、建筑平面規劃、建筑剖面和建筑外墻體來構成的。建筑內部空間自然采光的主要因素是對采光方式的研究,采光方式決定了建筑空間光的照度范圍和方向,從原則上講,所有的建筑采光方式應依據建筑空間功能的不同要求而設定。形式的主旨是對本質的具體化表現,它由各種不可分割的元素組合而成。形式的構建往往先于設計,形式引導設計的發展方向,因為形式是把握各項元素之間關系的紐帶。建筑形式的設計在很大程度上對自然采光設計的合理性與科學性產生決定性影響。建筑形式的構建必須以明確的自然采光原則和準則為設計基礎,從確定采光的內容和目的著手設計。
二、建筑物體量與自然采光
隨著人工照明的出現及大量普及,建筑對自然光照的需求變得明顯降低,由于不再受自然采光設計的約束,大進深的建筑空間,大體量的建筑規模開始出現,同時也導致了建筑物內部與外界自然環境、自然景觀之間的聯系減少以及自然光照的缺失和自然通風的阻塞。雖然人工照明可以為建筑空間提供優質的照明效果,但卻無法取代自然光給人的生理上帶來的積極作用,導致的結果是建筑能耗的急劇增加和各種心理及生理疾病的產生。沒有自然光,一個空間就無法成為真正的建筑。隨著自然光的射入,自然光通過一天不同時間段和一年中的季節更替所產生的微妙變化,對建筑空間進行光照度的明暗、冷暖調節,為建筑空間提供了豐富的視覺感受和變換的意境。為保證建筑空間的各部分都可得到的自然光的照射,在建筑物的體量與建筑平面、剖面設計方面應進行合理的控制。小體量的建筑物較適合采用雙側或多側采光,而體量巨大的建筑則可以利用垂直采光井、內部庭院以及采光門廳等設計手法來保證建筑物內部的自然采光。在中國南方夏季溫度較高,控制室內溫度是節能的首要工作,在建筑設計上宜采用小面寬大進深的構建格局; 北方冬季漫長寒冷,節能以室內保溫為主,建筑體量宜采用長寬比大( 即大面寬小進深) 的建筑格局。從自然光的采光角度考慮,隨著建筑進深的增加內部光線會越來越弱,因此一方面建筑進深不宜過大,另一方面盡可能減少空間內的隔墻對自然光線的遮擋,以確保采光照度值和光照均勻度。所以在構建建筑體量時應兼顧內部空間光熱環境的節能需求,最終計算出最佳的長寬比值。
三、建筑平面、剖面規劃與自然采光
建筑的平面、剖面設計方案,在很大程度上決定了陽光入射到建筑室內的角度、深度和廣度,同時也確定了建筑物內部空間的光照模式,進而確定建筑外部遮陽設施的制式和懸挑規格,因此,建筑物平面與剖面的設計可以描述照明的序列關系以及室內外之間的相互聯系。甚至還可以研究光照在內部空間所形成的氛圍和性質。要使建筑內部空間獲得充足的自然光照并形成恰當的自然光性質,房間的進深和高度就成為自然采光設計所受到的限制因素之一。自然光線從室外入射到室內,建筑單項側面采光建筑在自然采光上面臨的最大難題就會顯現,那就是光照量會從入射口向室內深處迅速衰減。若在設計上采用雙側或多側采光,就可以在很大程度上提高室內的光線射入量和光照分配量。由于這些方法都是從周圍墻壁或周邊空間進行采光設計,把自然光線引入室內,所以建筑的進深成為采光設計的主要因素。而屋頂采光則可以將自然光線引入到建筑內部的幾乎任何位置,所以,建筑物的高度就成為影響建筑物底層部分采光的更重要因素。房間的進深和高度還會影響到建筑的窗戶、天窗的具置及大小。建筑的表面形式經過確定功能的采光設計后可以儲存、反射、過濾,甚至按照設計的需要改變光線照射路徑,重新分配自然光。通過建筑立面窗戶位置的選擇,可以調節和控制自然光的入射形式及效果。
四、基于光導向系統的日光偏轉技術
依據平面鏡或棱鏡反射原理的日光偏轉技術,通過對太陽光線更為靈活,更為智能的應用,可以達到光線的最優化應用。它包括建筑采光節能設計和熱工節能設計兩個方面,建筑采光節能設計要求將自然光有效引入室內,不但滿足了視覺實用方面的功能需求,同時達到了節省室內照明用電的功能。英國環境部門的一項研究表明,由于高檔的辦公建筑外墻多采用防曬玻璃和垂直遮光簾,阻擋或消除了外界的自然光照,導致了室內對人工照明需求的增加,而建筑物內部的照明系統要比供熱系統和冷卻系統消耗更多的能源,這項研究清晰的表明了一個觀點: 提高自然光的利用率可有效降低建筑能耗。日光偏轉技術可有效同時解決建筑物內部的視覺舒適度要求和熱舒適度要求。日光偏轉的目的和用途就是通過影響入射光線的方向從而改變光線的強度,所以日光偏轉系統可以實現防護和供給兩種功能。由此可見,日光偏轉技術的工作原理就是以一種可控的方式使自然光進入建筑物內部或將其反射回空中,它的物理依據是平面鏡或棱鏡對光線的反射原理。一般情況下,日光偏轉系統的安裝位置多位于建筑物的玻璃頂棚或外墻,根據系統與建筑物本身的聯系又可以分為安裝于建筑物外部,內部或集成于隔熱玻璃內三種安裝方式。若太陽位置較高,則回復技術適用于建筑物的外墻,90%以上的太陽能量會通過光偏轉系統向外墻偏轉,只有少量的室內照明所必須用到的日光會到達室內。當太陽能輻射光線被回復反射而不是被吸收時,建筑物外墻的過度升溫現象就會避免。安置在建筑物內部的光回復技術,通過對太陽光線和熱量的反射,可以將大約入射能量的50% 偏轉回室外,由于有玻璃層,只有 13% ~26% 的太陽能量進入室內。光回復系統集成在隔熱玻璃中,可以得到一個小于 0.2 的衰減因數值,較之室外遮陽所提供的熱能環境,可得到更理想的室內熱環境。根據玻璃涂層的情況不同,90%的太陽能會被阻擋,最多會有 7% ~10%的能量以光和熱形式被傳輸進來。目前,國內在室內采光中用的最多的是傳統的室內遮光百葉窗,這種百葉窗雖然可以取得較好的遮光效果,但同時也會使一些積聚的熱量流進室內,導致室內氣溫升高。尤其是在炎熱的夏季,這種百葉窗可以看作是一種熱吸收器和進入室內的空氣擋板,在阻擋了室內與室外空氣流通的同時造成了室內的氣溫升高。
五、結論
1.1設計參數的合理選擇
設計計算書及給水排水系統選擇是設計人員在進行給水排水設計時的首要任務,也是給水排水設計的核心所在。設計人員在選擇設計參數時,要注意不能一味擴大設計參數,要認真負責的做好設計計算書的計算工作。在給排水專業的各相關規范中,各設計參數往往是一個范圍,如果各參數都按最大值取值,步步疊加,最后的計算結果必然與實際偏離較大,會造成極大的浪費。設計參數的選擇應根據地域以及用戶的用水特點等合理選取,并認真計算,精細化設計是給排水節能設計的首要要求。
1.2充分利用管網壓力,合理選擇貯水及加壓設備
在城市中,居民生活用水與工業用水市政管網壓力一般是在0.2~0.4MPa的范圍內的,設計時,應充分利用這部分壓力,較低樓層由市政管網直接供水。一般民用建筑用水水壓按衛生器具最低工作壓力+5米左右的富裕水頭進行設計。通常民用建筑用水水壓較高的為大便器延時自閉沖洗閥,其最低工作壓力為0.10~0.15MPa,因此給水分區最高樓層的供水壓力控制在0.15~0.20MPa即可。現代建筑一般是高層建筑較多,市政管網的壓力難以滿足所有樓層的供水需求,超過市政管網供水壓力服務范圍的樓層需要二次加壓。無負壓供水設備可以充分利用市政水壓,在市政水壓的基礎上進行增壓,也是充分利用管網壓力的一種有效方式。但該種方式僅適用于供水水量充足、水壓穩定的低區,而且需要得到當地自來水公司的同意。對于大部分不適宜采用無負壓供水設備的低區,一般均采用貯水箱+增壓設備的方式進行供水,設計時應注意把握四個方面:一、合理選擇貯水箱的大小,避免水量不足和水質污染;二、合理分區,確保用戶用水水壓穩定,又減少能耗;三、供水水泵根據用戶用水特點合理搭配,降低水泵能耗;四、按業態劃分供水范圍,便于管理。
1.3水源的開發利用
建筑給排水最常用的水源為自來水,自來水水質好,不需要特殊處理便可滿足生活日常使用,且費用低廉。但對于日常生活中的雜用水,如綠化澆撒、景觀用水、冷卻循環水補水、沖廁、洗車等來說,其水質偏高,造成了浪費,因此開發利用非常規水源有利于節約水資源、減少浪費。建筑給排水中開發較多非常規水源的一般為中水回用和雨水回用。中水回用是將生活污、廢水處理成中水后進行回用,中水回用既減少了自來水的用量,又減少了建筑物的污水排放量,可謂一舉兩得。雨水作為一種天然水源,污染小、處理成本低,適用于降雨充沛的低區。由于非常規水源均需要增加水處理設備,因此給排水設計中,應充分進行經濟技術比較,合理原則適宜的水源和水處理措施,最大化的做到節能減排。
1.4輸配水管網的優化設計
輸配水管網的優化設計,主要包括四個方面:輸配水管網合理計算,使管網流速在經濟流速范圍內,同時減少管網中的水力損失,充分利用水壓;選用優質的化學管材和高質量的控制閥門,既有利于節約水壓,降低漏損,又可減少管道污染,延長管道使用壽命;熱水管道做保溫處理,保溫處理可以有效降低管道熱量的散失,節約能源;合理安裝水表,公共建筑按業態和業主的不同分別設置計量水表,住宅建筑推廣使用一戶一表。
1.5熱源的合理選擇
熱水系統在建筑物的能源消耗中占較大比重,因此合理選擇熱源對于建筑節能有很大的意義。分散供熱常用的熱源一般為電能、燃氣以及太陽能;集中供熱可選用的熱源較多,包括電能、燃氣、燃油、蒸汽、太陽能、工業余熱或廢熱以及各種形式的熱泵等。選擇熱源時,應因地制宜,經經濟技術比較后慎重選取,并優先采用潔凈、無污染、低能耗的熱源。
1.6供水水溫及水質
熱水系統設計中應選擇適宜的供水水溫,熱水管道的內外溫差越大、管路越長則熱損失就越大,設計時應綜合考慮管道的保溫情況和管路長度確定熱水的供水水溫。同時水源水質硬度較大時,容易造成加熱設備及管道結垢,從而降低換熱效率及過水斷面,對配水點的水溫及水壓造成不利影響,因此設計時對硬度較高的源水應采取適當的水質軟化或穩定的措施。
1.7采用節水型用水設備
建筑給排水設計中應采用節水型設備,節水設備一般會對水的流量進行限定,而且其封閉性能也需要相對較好,節水設備的大力推廣能夠有效的減少水資源的浪費,提高我們生活中的用水效率。建筑室內設計時,主要是節水型衛生器具以及各用水終端設備的選擇,在便于使用的同時應選擇具有節流、限流功能的衛生設備;建筑室外設計時,采用節水效果較好的自動噴灌技術。
1.8利用自控技術節水節能
建筑物的節水節能系統的設計控制是非常重要的,設計時可以在以下幾個方面進行考慮:分區域對建筑物各用水點進行分流量、總流量監控,適時調整對各區域的供水量,同時可及時發現并處理管網的異常漏損。對于學校或者事業單位宿舍則可以采取刷卡出水的方式來獲取水。將自動化溫控裝置引用到熱水系統中,提高熱水機組效率。增加液位顯示、報警功能,及時發現水箱、水池等用水點的異常情況,避免不必要的浪費。在各水系統中適當增加電動閥門,提高系統自動化水平,增加系統的操作靈活性,實時控制可以實現建筑節水節能的目的。
2.結語