時間:2022-10-05 11:06:28
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環保建筑論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
建筑工程本身就是一個巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中,建筑過程中產生的能耗和使用能耗最主要的兩種能耗。在建筑過程中產生的能耗主要分為材料能耗、設備能耗、生產運輸能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通風、空調、照明、日常工作和生活產生的能耗。從能耗的分類來看,建筑能耗是一個系統的復雜工程,由多個部分組成,無論在建造過程中還是在使用過程中都會產生各種各樣的能耗。因此,采用節能環保的建筑技術設計必須兼顧這兩大方面,在保證建筑工程正常運轉的情況下,提高建筑的利用率,加強節能環保技術和現代科技的運用,在建筑設計、房屋設計和暖通設備、運輸設備的設計中要統籌考慮,以提高能源利用率,實現節能環保的目的。
2節能環保建筑設計設計的背景
2.1建筑產業能耗巨大,具有巨大節能空間
建筑工程是一個能耗非常大的產業,與交通運輸業、工業并成為三大能耗巨頭。作為世界上最大的發展中國家,每年城鎮化建設都有大量的建筑項目拔地而起,據初步估計,我國每年新增20億㎡的建筑面積,同時也消耗了世界上約四成的鋼筋和水泥,這些能耗加起來是全國總能耗的35%左右。建筑能夠是一個關系國際民生的重要產業,而我國所有建筑項目中,約9成以上的項目都是高能耗建筑產業,只要將一些不必要的能耗降低,就能極大地釋放大量的建筑產業和能耗。
2.2我國的建筑產業化水平較低,節能水平遠遠低于世界發達國家
據住建部的一項統計,我國建筑節能系數在國際上僅僅處于中下游水平。通常來說,很多建筑保溫、散熱性能都普遍較差,外立面的隔熱保溫效果是同緯度發達國家的五分之一,屋頂保溫散熱為四分之一,門和窗戶的散熱率是發達國家的四到六倍。從這些數據看,我國建筑行業節能環保的需求和市場非常大。
2.3科學發展觀和可持續發展的國策
中國建筑行業的發展現狀是當前中國經濟、社會發展的真實寫照。雖然我國很多大城市高樓聳立,現代大都市寫字樓、商場無處不在,但是我國人均建筑空間卻極不均衡,人均資源分配不足,同時我國大部分地區又處于季風氣候局,居民對于改變冬季寒冷、夏季炎熱的需求也較為迫切,使得建筑節能環保較為迫切。同時,為了有效貫徹和落實可持續發展和科學發展觀,全面實現建筑節能環保的要求,必需實施建筑工程的節能減排,以緩解當前我國不斷加劇的因能源問題而引發的經濟和社會矛盾。
3建筑項目節能環保建筑設計的實施策略
3.1選擇合理的項目地址
建筑項目是一個與人密切關聯的場所,因此首先要根據人們的喜好選擇合適的項目地址,不能簡單貪圖經濟效益而忽視社會和環境效益。通常要根據備選地的自然環境、地形地貌、地質條件、水文條件等綜合因素考量,經過系統論證和評估之后,還要保證整個項目不破壞或微破壞原有自然環境,借助當地資源,進行土地開發。
3.2設計合理的朝向日照及朝向
選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出這一地區建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。
3.3建筑項目主體結構的設計
建筑圍護結構組成部分(屋頂、外墻、門和窗、遮陽等設施)的設計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%~6%,而節能卻可達20%~40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內,在冬季可減少室內熱量的流失,使建筑熱環境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。
3.3.1建筑屋頂的節能設計屋頂是住宅第五立面,對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面,可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點,可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下,既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果;也減少了住宅之間的日照間距,節約了建設用地。平屋頂可采用北向的退臺,既獲得露天活動空間,也可縮小日照間距。
3.3.2建筑墻體和外立面的節能設計建筑墻體作為整個項目的主要設計,它的基本性能決定著整個建筑物的節能減排效果,因此,它是建筑節能設計的重中之重。一般來說,建筑墻體和外立面通常起到防潮、防水、隔熱、保溫等作用,建筑材料的選擇直接關系到它的基本作用。作為建筑墻體和外立面的基本作用,保溫性能直接關系著整個建筑節能減排的效果。實踐證明,通常單一的墻體難以完全做到隔熱、保溫作用,因此在設計中,盡量選擇空心磚或者復合墻體,實現多重防護。
3.4有關建筑材料的節能設計
建筑材料的節能環保是建筑項目進行節能減排的重要方面,它是整個建筑物的物理組成部分,也是建筑節能環保中的關鍵一環。在建材的選擇中,首先要選擇節能、環保、經濟型材料,積極應用具有較高科技含量的新型建材。同時,在建筑過程中,也要注意節省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。
3.5積極使用新型能源
新型能源具有環保、低能耗的特性,通常情況下,風能、地熱、太陽能是新型綠色建筑中比較常見的能源。目前,人們對太陽能的利用隨著科技的進步也在不斷提高。太陽能具有清潔、體量大、不會造成環境困擾等特點而被人們津津樂道。雖然現代科技取得了長足的進步,但是人們所能利用的太陽能卻只占太陽能源的很少一部分。當前,建筑項目中,主要利用太陽能采暖和制冷。太陽能取暖主要是利用太陽能加熱水,利用熱水的循環作用相建筑物供暖。而太陽能制冷則要利用太陽能制冷壓縮機進行吸收或吸附制冷。壓縮機將太陽能轉換成電能,再用電能驅動,進行壓縮制冷。風能也是人們所喜聞樂見的新型能源之一。自然風通過在建筑物內的流通實現制冷。通常使用風能供冷的季節是自然風出現季節過度或黑白過度的時期,利用自然風進入壓縮機實現驅動通風蓄冷,這樣既節省了電能,也不會對自然環境帶來任何污染和破壞,同時還能有效改善建筑物內空氣質量。當然,地下水也是暖通空調的重要環保伙伴。利用地熱水的熱能或冷源對建筑物供暖或供冷,是當前非常流行的供暖方式。
4結語
(1)框架建筑節能體系:由框架承重、外墻采用輕質非承重材。主要有加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、混凝土空心砌塊、超輕陶粒耐水石膏隔墻板、水泥隔墻板等,另加復合保溫材料,適合高層或小高層和多層結構體系。(2)輕鋼結構建筑節能體系:護結構采用彩色鋼板壓型板,中間復合保溫板或玻璃棉、巖棉、硬質聚氨酯泡沫等,墻厚100mm。(3)外墻外保溫做法:將絕熱材料復合在承重墻外側其建筑熱穩定性好,可避免冷橋,有利于提高墻體的防水和氣密性,使墻體潮濕情況得到改善室溫保持穩定。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不可分的,建筑環保節能必須以發展新型節能材料為前提,有足夠的保溫絕熱材料做基礎。節能材料的發展又與外墻保溫技術相結合,真正發揮其作用。外墻保溫技術的優越性受到人們的重視。在使用外墻保溫技術的同時,加強環保節能材料的利用,綜合上述考慮石嘴山市大武口區,采暖期間室外平均溫度為零下4℃以下,對護結構保溫性能提高了要求。外墻外保溫做法較符合石嘴山地區氣候條件。節能目標,通過采用增強建筑外墻圍護結構保溫隔熱性能和提高采暖的節能措施,在滿足以下要求的室內環境指標的前提下,與未采取節能措施前相比,采暖、能耗應節約50%:①冬季暖室內熱環境設計指標,應符合下列要求:臥室、起居室室內設計溫度取16-18度;換氣次數取1.0次/h;②夏季空調室內熱環境設計指標,應符合下列要求:臥室、起居室室內設計溫度取26-28度;換氣次數取1.0次/h。實踐證明在夏季墻體的外保溫做法還能減少太陽輻射熱和室外熱空氣與外墻的表面換熱,隔熱效果也優于內保溫做法。而在采暖期間采用適當厚度保溫材料的外保溫節省75%的熱損失。僅此可增加集中供暖的住宅1500平方米。
2電廠循環水余熱城市集中供暖
能源是國民經濟發展的基礎,深入開展節能工作是緩解能源矛盾和保障國家經濟安全的重要措施。目前我國城市普遍存在著集中供熱熱源不能滿足問題,隨著迅速增加的供熱需求的情況,而新建大型熱源投資高、建設周期長并受到城市環境容量的強烈制約。為了緩解供熱緊張的局面,一些地方使用小型燃煤鍋爐房,嚴重惡化了城市的大氣環境;一些城市利用燃氣采暖、甚至電熱采暖,帶來高采暖成本的同時,也引發了城市的燃氣和電力資源的緊張。石嘴山市大武口區改造前:(1)是城市周邊的火力發電廠在發電過程中,通過冷卻塔將大量的低品位熱量排放到大氣中,造成了巨大的能源浪費和明顯的環境濕熱影響及污染。(2)小型燃燒煤炭的鍋爐房,家庭燃燒煤炭的土暖氣爐,燃燒天燃氣來采暖嚴重惡化了城市的大氣環境污染。這樣的系統則造成大氣環境嚴重污染和煤炭能源的嚴重浪費,一個冬季燃燒煤炭而浪費17多萬噸煤炭,向空氣中排放了大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物。因此石嘴山市大武口區電廠與石嘴山市熱力公司,將熱電廠的循環冷卻水余熱用于到供熱采暖,不僅能夠減少電廠冷卻水散熱而造成的水蒸發損失和環境的熱污染,而且能夠緩解采暖帶來燃燒煤炭資源浪費局面。同時實現能源的利用節約,提高能源綜合利用率。
3結束語
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關鍵字:綠色建筑;優勢;發展狀況;可行性
綠色建筑也稱生態建筑、生態化建筑,它影響著生態型城市、節約型城市、循環經濟型城市的建設和發展,對提高新時代人的生活質量起著重要作用。綠色建筑工程技術拋棄了以犧牲環境和資源為代價的建筑方法,更加注重人與自然的和諧統一,隨其發展面臨一些困境和困難,但發展意義影響深遠。
1 綠色建筑的概念和特點
1.1綠色建筑的概念
綠色建筑也稱生態建筑、生態化建筑或可持續建筑。其內容不僅包括建筑本體,也包括建筑內部,特別是包括建筑外部環境生態功能系統及建構社區安全、健康的穩定生態服務與維護功能系統。綠色建筑的概念就是指建筑,在其全部的壽命周期內,不但可以為人們提供舒適健康的使用空間,同時可以最大限度的節約各種資源,保護環境減少污染,這樣的能夠與自然和諧共生的建筑。綠色建筑真正地實現了人與建筑、自然三者之間的和諧共處,既滿足了人們對舒適生活空間的追求,又很好的保護了我們人類賴以生存的自然環境。
1.2綠色建筑的優勢
與一般的建筑相比,綠色建筑具有以下幾方面的特點:第一,綠色建筑不僅資源利用效率高、可循環可再生、節能環保、健康舒適、低二氧化碳排放等優點,還可以迎合建筑市場中消費者潛在的環保消費需求,將建筑對自然環境的影響降到最低。第二,綠色建筑綜合力強、影響大。綠色建筑設計是一個系統化的工程,綜合性強,一旦發展起來,將影響到建筑教育、建筑設計、建筑施工制造、建筑設備、管理、裝修、能源供給以及市政基礎設施建設等方方面面,可謂牽一發而動全身:而其所影響到的各行業,又分別會影響到更廣泛的學科門類,所以發展綠色建筑的影響是不可估量的。第三,以人為本,人類是設計的核心主體,更是建筑建設的最終受益者。所以,綠色建筑的根本是以人為本,密切結合人們的生活需求,從人們健康舒適的使用需求出發來進行設計,那么綠色建筑才能有效地提升自己的價值。第四,綠色建筑整個過程都注重環保因素的考慮,從建筑方案的設計、建筑工程施工以及日后使用等都考慮到對環境的保護。參照當地的技術與環境條件,盡可能地使建筑成為整個環境中的一個有機組成部分。
2 我國綠色建筑發展面臨的問題
2.1綠色建筑起步晚
相比于歐美發達國家,我國的綠色建筑概念引入得較晚,起步也較晚,同時我們的人均資源又十分匱乏,各地區經濟發展水平不一,很難為綠色建筑的發展界定統一的評判標準。但是由于人均資源十分貧乏,所以發展綠色建筑迫在眉睫,已經引起了各級政府和企業的重視。
2.2對綠色建筑理解不到位
缺乏對綠色建筑的正確理解,對綠色建筑的認識依然不足等。長期以來,我國對能源的管理偏重于工業和交通節能,而對綠色建筑的激勵政策幾乎是空白。另外,全國節能建筑比例低,而節能省地型住宅銷售情況不盡如人意。
2.3對綠色建筑實施性不強
缺乏操作實踐及技術支持。目前,我國建筑界發表了許多關于綠色建筑、生態建筑的論文,這些論文對于宣傳可持續發展的思想、推動綠色建筑、生態建筑的發展起到了一定的積極作用,但絕大多數的論文都停留在關于建筑設計的理論框架、設計原則及生態學理論對建筑學的指導,國外先進綠色、生態建筑的經驗介紹,缺乏實際工程實踐模式、計算機模擬、環境效果的測試分析。關于農村綠色建筑的深入理論研究較少,工程實踐則更少。建筑中使用的建筑、裝修材料污染嚴重,缺乏有效的技術支持。
3 綠色建筑發展的可行性及發展策略
3.1綠色建筑發展的可行性
環保意識增強。建設施工過程所伴隨的必然是能源消耗過程以及環境污染的過程。隨著近年來全社會環保意識不斷增強,營造綠色建筑、健康住宅正成為大多數開發商、建筑師追求的目標。人們不但注重單體建筑的質量,也關注小區的環境、室內空氣質量;不但注重材料的兼顧耐久和價格低廉,也關注材料消耗對環境和能源的影響,因此,傳統的高消耗發展模式必然要向高效的環保型發展模式轉變,綠色建筑應時而生,也符合現今世界建筑行業的發展的潮流。
各級政府和企業對施工過程中環境的控制開始給予應有的重視。一些有高度社會責任感的企業,已率先通過了環境管理標準認證。通過環境管理體系的認證,一方面促進企業管理,提高企業的管理水平和員工的素質,另一方面使施工過程逐步實現節能、降耗、低污染,為國家、社會和人類的環保事業作貢獻。同時,各級政府主管部門選擇綠色建材,適時淘汰落后產品和工藝。
3.2綠色建筑的發展策略
轉變觀念,加深領導對“綠色建筑”的認識。在市場經濟環境下,政府的基礎性職能更為重要,政府應該加強對企業的引導和管理工作,加大對綠色建筑的推廣力度,鼓勵市民使用建筑節能產品(如在房屋裝修時盡可能使用新型節能材料等),并采取政府補貼的方式鼓勵消費者來嘗試,此外,市場經濟固有的競爭的自發性和無序性必須由政府加以規范和協調。
實施全民綠色建筑。綠色建筑的建設和推廣若僅靠官方建筑來表率、宣傳,也只僅限于那些公用建建筑,不能廣泛涉及到農村和民用建筑;建立有效的經濟激勵政策,建立健全相關法規法規,支持綠色材料、保護民眾的生態建筑。依靠立法和執法實現綠色建筑的全壽命周期管理,建筑的全壽命周期都應該貫穿“綠色”的理念。
關鍵字:能源環保建筑綠色
一建筑設計與環保節能的緊密關系
住宅建筑設計中的生態平衡、環境保護與節省能源不是孤立的,也不是矛盾的,而是相互影響和聯系的。人類可以自主建造舒適的建筑內部環境,但人工化的舒適通常依賴于照明、空調和通風等高耗能設施,且舒適度的提高又往往以耗能的增加為前提條件,這種發展模式帶來了當前環境和能源危機,進而威脅到人類自身的生存發展與安全保障。
隨著經濟的發展、城市化進程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整個能源消費總量的比重不斷上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,帶來自然環境的惡化。同時在建設過程中還存在水污染嚴重、土地資源利用率低、建筑耗材高等嚴重問題。如不注意防止水、土和空氣的污染,綠化與水面嚴重不足、空氣污濁、氣溫升高、能耗劇增。自然環境的日趨惡化,結果是建筑系統內和建筑系統外的物質良性循環與能量的良性轉換受到嚴重破壞,也就是生態環境受到嚴重破壞。居住區中的氣候設計,不僅僅是一個充分利用自然能源、減少再生能源消耗的問題,也是一個直接處理人與自然的關系問題,實現可持續發展是本世紀人類所面對的巨大挑戰。
二 對綠色建筑的思考
綠色建筑概念傳入我國僅有不到十年時間, 同時基礎研究起步較晚、區域差異很大、制度體系不完善、綠色環保觀念欠缺以及建筑質量等諸多因素使我國在發展綠色建筑的過程中較發達國家有更多的困難。而在綠色建筑設計、自然通風、可再生能源利用、綠色環保建材、室內環境技術、資源回用技術、綠化配置技術等研究方面均需加快應用研究。
(1) 在區域層面上發展不平衡, 各個地方的氣候不一樣, 自然資源不一樣, 經濟發展不一樣, 形成各地區之間的差距。如北方寒冷地區因冬季采暖造成能源高耗費、環境高污染問題嚴重, 故發展較早; 而有的經濟發達地區節約意識較差故開展的較晚, 甚至處于起步狀態。
(2) 在制度上沒有激勵性政策的配合, 缺乏有效的監管體系, 執行貫徹度底(喊的多做的少) , 法規、標準體系、管理體制均不完善, 不能很好的發揮引導性作用。國外實踐表明: 綠色建筑的發展離不開技術和制度兩大因素,技術提供支持, 而制度構筑環境, 是綠色建筑發展的保證。制度革新的獲益要比技術革新更為重要。
(3) 在觀念上, 隨著政府對環保節能宣傳力度的加大,以及能源緊張的切身感受, 越來越多的消費者將目光轉向綠色建筑產品, 節能、健康、環保的呼聲越來越高, 但大多數人對于綠色建筑的理解僅集中在節能、節水的層面,對于交通、材料、效率提高、污染減排等更豐富的內容沒有充分認識。在面臨具體行動時生態環保者非常少, 人們的生態覺醒與實踐之間存在著脫節。又如在建筑運營階段,要節能, 就需要自覺地做到人走關燈、關電腦, 節約用水做到水的循環利用, 節約用紙, 將空調的溫度調到26 度等, 這些不是技術問題, 而是人的意識問題、生活習慣問題, 是“環境道德”和“生態倫理”。
(4) 在建筑的節能工作上, 政府大力倡導節能減排,在全面推進建筑節能的大好形勢下, 我國建筑節能工作取得了令人矚目的成就, 但其總體節能狀況令人堪憂, 大批量的高能耗建筑, 成為構建和諧社會的" 瓶頸"。現仍然有眾多建筑未達到節能要求, 其中最重要的原因是由于建筑能耗影響因素極其復雜, 導致從技術體系到配套法規上沒有從根本上理順相關工作。現行建筑節能標準中某些缺乏科學性的條款使標準在執行中存在漏洞; 軟件的某些評價結論與標準不協調, 會產生建筑節能的技術屏障, 這些問題極大地制約了綠色建筑節能工作的推進。
三 節能環保前提下的建筑設計原則
現如今,隨著節能環保意識的增強和能源短缺的壓力,“節能建筑”“綠色建筑”、成為當前最熱的話題,綠色節能建筑的標準應該統一的,節能建筑就應該是環保建筑,充分利用陽光、雨水等可再生能源,最大限度的節電節水,大力發展綠色節能建筑是中國建筑業未來發展的方向。我們在節能環保的建筑設計上要遵從以下原則:
首先是資源利用效率要達到最高。建筑設計的資源利用效率要達到最高的原則,指的是對各種建筑用的資源,包括能源、土地、水、各種建筑材料等,都要高效率地利用,盡可能的節約能源。
其次是對環境影響最小。要達到對環境影響最小,要注意以下幾個方面:一是防止建筑對土壤、空氣和水的污染;二是盡量使用本地建材。這也是對環境影響最小的一項措施,因為這樣可以減少運輸對環境的影響,而且可以支持當地經濟的發展:三是重復利用建筑材料。在建筑選材時,要考慮材料的可循環使用,這是鼓勵利用建筑材料的回收利用。四是要盡可能利用既有建筑,提高建筑物的壽命。
最后是對生態環境最好。對生態環境最好指的是對人以及其他生物的生存和健康最為有利,通常我們說“以人為本”是正確的,但同時不要忘了其他物種。人也是自然生態中的一部分,“以人為本”的建筑設計原則,不單只是滿足“人”的物質與精神需求,更應該使其與生態環境保持應有的平衡關系,需考慮到未來的的可持續發展。 轉貼于 中國論文下載中
四 加快推廣建筑節能工程步伐的建議
4.1建立健全建筑節能服務體系。實施供熱計量收費、建筑能效綜合評價、既有建筑節能改造等還需要建立建筑節能服務體系。若缺乏建筑節能服務機制,就會影響到節能工作的順利開展。
4.2 節能服務的推廣,不僅需要政府的支持,同時也需要在節能服務方面起到表率作用,以推動建筑節能產業的大發展。
4.3能源服務公司的門檻準入。建筑一體化,安全、可靠和身外之物長久的運行需要專業公司的服務和保證,這些都需要能源服務公司不僅要有系統集成的的技術能力,還要有資本實力和對新項目不斷的投融資的資本運營能力。缺乏相應的資質認定,從事建筑節能服務工作的企業必定良莠不齊。
【關鍵詞】環保;節能;建筑;能耗;綠色材料;環境
建筑是“人類按照自然形象創造自己天地的第一個表現形式”,建筑的成果即建筑物。在現代社會中,建筑物是人們生活、學習、工作和交際的主要空間,也是物質流、能源流、技術流發生的主要場所。因而建筑物反映了人和社會、自然環境的關系。為了使這些關系融洽和諧,進而促進人類文明和提升環境效益,有必要發展環保節能建筑。環保節能建筑是指建筑設計、建造、使用中充分考慮環境保護的要求,把建筑物與種植業、養殖業、能源、環保、美學、高新技術等緊密結合起來,在有效滿足各種使用功能的同時,能夠有益于使用者身心健康,并創造符合環境保護要求的工作、生活空間的結構。環保節能建筑的指導思想是設計體現可持續發展的要求,即可持續發展原則在建筑設計中的反應。
環保節能建筑設計應該從這幾個方面做起:
1 使用綠色建材。
隨著環境污染的日益惡化和居住環境質量的降低,人們對生活中涉及到自身健康的環節給予了特別的重視。自20世紀60、70年代人們發現了“有病建筑綜合癥”以來,人們開始關注身邊的建筑材料及其對健康的影響,并渴望出現一種不影響人類和居住安全的綠色建材。綠色建材總得來說就是指資源、能源消耗少,并且有利于健康,課提高人類生活質量且與環境相協調的建筑材料。我們在進行建筑設計得時候首先應該考慮的就是使用綠色建材。綠色建材采用低能耗制造工藝和不污染環境的生產技術,在產品配制或生產過程中,不使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物,產品中不含汞及其化合物,不使用鉛、鉻、鎘及其化合物的顏料和添加劑。另外。綠色建材的設計以改善生活環境,提高生活質量為宗旨,不僅不損害人體健康,還應對人體健康有益。
2 減少建筑的能耗
建筑能耗已與工業能耗、交通能耗并列,成為我國能源的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升合計居住舒適度的提升,成幾句上揚趨勢。我國建筑不僅能耗高,而且能源利用效率很低,與氣候條件接近的發達國家相比,我國居住建筑單位面積采暖為他們的3倍左右,而且室內熱環境很差。現在這些高能耗建筑冬季采暖與夏季空調的使用正日益普遍,能源浪費更加嚴重。因此,建筑維護結構的保溫是建筑節能的首要問題。
2.1 墻面節能
為提高建筑物的保溫性能,合理設計圍護結構的構造方案極為重要。墻體保溫可以分為單一材料的保溫結構和復合材料的保溫結構。墻體是建筑護結構的主體。我國長期以燒結黏土磚為主要墻體材料,這對能源和土地資源都是嚴重的浪費。現在不少地區注重發展多孔磚,按節能要求改進孔型和尺寸,如圖1所示。
圖1小型砌磚(單位:mm)
圖2加氣混凝土墻
加氣混凝土生產廠在我國分布甚廣。充分利用加氣混凝土保溫性能較好地條件,按節能要求較過去增加使用厚度5~10cm,用于框架填充墻及低層建筑承重墻。有的工程則在橫墻用磚墻或混凝土墻承重的條件下,外墻全用加氣混凝土包覆(圖2),效果頗佳。
然而做承重用的單一材料墻體,往往難同時滿足較高的保溫、隔熱要求,因而,在節能的前提下,復合墻體越來越成為當代墻體的主流。復合墻體一般用磚或鋼筋混凝土做承重墻,并與絕熱材料復合;或者采用鋼或鋼筋混凝土框架結構,用薄壁材料夾以絕熱材料作墻體。復合墻保溫構造現在已經多種多樣。(如圖3)
(a)外墻內保溫層
(b)外墻外保溫層
(c)外墻夾層保溫
圖3外墻保暖層設置位置示意圖
2.2 屋面節能
在寒冷地區或裝有空調設備的建筑中,屋面應設計成保溫屋面。保溫屋面按穩定傳熱原理來考慮熱功問題,在墻體中,防止室內熱損失的主要措施是提高墻體的熱阻,這一原則同樣適用于屋頂的保溫,為了提高屋頂的熱阻,需要在屋面中增加保溫層。對于平屋頂的保溫構造,我們建議適用倒置式屋面。即將保溫隔熱層設在防水層上面(如圖4)。由于倒置式屋面為外隔熱保溫形式,外隔熱保溫材料層地熱阻作用對室外綜合溫度波首先進行了衰減,使其后產生在屋面重實材料上的內部溫度分布低于傳統保溫隔熱屋頂內部溫度分布,屋面所蓄有的熱量始終低于傳統屋面保溫隔熱方式,向室內散熱小,因此,它是一種隔熱保溫效果更好地節能屋面構造形式。
圖4倒置式屋面
2.3 地面節能
地板和地面的保溫往往容易被人忽視。實踐證明,在嚴寒和寒冷地區的采暖建筑中,接觸室外空氣的地板以及不采暖地下室地板如不加保溫,則不僅增加采暖的能耗,而且可能因地面溫度過低,嚴重影響居民健康;在嚴寒地區,直接接觸土元的周邊地面如不加保溫,則接近墻腳的周邊地面因溫度過低,不僅可能出現結露,而且可能出現結霜,嚴重影響居民使用。在熱工質量的要求上,地板、屋頂和外墻既有相同之處,也有其自身的特點。由于采暖房間地板下面的溫度,一般都低于室內氣溫,因而為控制熱損失和維持一定的地面溫度,地板應有必要的保溫措施。特別是靠近外墻的地板比中央部分的熱損失大得多,故周邊部位的保溫能力應比中間部分更好(如圖5)。對于接觸室外空氣的樓板,以及不采暖地下室上部的地板等,應采取保暖措施。課采用在樓板下黏結聚苯板的做法。
圖5地板的局部保溫
3 建筑和自然環境相融合
建筑和自然環境應該和諧相處,相互融合。這樣才能做到真正的節能環保。我們在設計我們的建筑的時候,要將建筑所在的環境考慮進去。譬如,建筑所在地區是溫帶,那么陽光的擴散性比直射性強,我們就應該根據這個特點來設計建筑的采光,這樣既能節能,也能有益于人地身體健康。又如,當我們的建筑是處在一個以海洋為主題的公園里的時候,我們可以將建筑模仿一些海洋生物來設計,這樣就能將建筑與環境很好的融合起來。傳統的建筑學主要研究“建筑”與“人”之間的關系,這種認識方法,無疑抓住了主導因子―人對建筑的作用。這種認識方法是有局限的。在環保節能的建筑思想中,建筑系統是由其所處的環境、建筑主體以及人組成的。在這一系統中,環境和建筑是不可分割的有機整體,關注同一層次和上下層次系統間的相互關系,更重要的是注意到建筑及其環境組成的系統是一種有生命運動參與的生態系統。建筑設計、建造、運行都必須符合生命運動的規律。
4 總結
建筑的主要目的是為了滿足人類的生產和生活需要。從最早的為了躲避自然環境對自身的傷害,用樹枝、石頭等天然材料建造的原始小屋,到現代社會中的高樓大廈,其間幾千年的建筑活動無不受到自然環境、社會環境和科學技術條件發展的影響。隨著現代可以的發展,資源的開發和加劇利用。節能和環保以及被人們所越來越重視。現在建筑工業已經被人們列為三大工業之一,是能源消耗和人力資源消耗的一個重大工業。在建筑工業中提出環保節能的設計是人與自然可持續發展的一種重要途徑。隨著人類文明的越發發達,環保節能的建筑設計是一個我們必須履行的職責。
參考文獻
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[2]王虹,楊鼎宜。鄉村建筑用經濟型節能復合砌塊的研究。揚州大學,結構工程碩士論文
[3]韓瀛. 淺議我國建筑節能的現狀和不足[J].住宅產業,2009,(08)
論文摘要:環境保護工作是每一個給排水工作者義不容辭的責任,環保型建筑是未來建筑的發展方向,本文將從節約用水、節省能源、防治水質污染等方面著手,探討如何利用現有的新材料、新設備和新工藝實現建筑給排水的環保設計。
人類為生存、發展和繁榮不懈地努力和創造,推進了人類文明的歷史進程。在享受大自然無私給予恩賜的同時,我們每個人也同樣肩負著節約能源、保護環境的責任。作為與環保工作息息相關的給排水專業工作者,從我做起,從本職工作做起,更是我們義不容辭的責任。本文將從節水、節能和二次供水的污染防治等幾個方面探討建筑給排水設計中的環保問題。
1節水
資料顯示,中國人均水資源占有量約為2400多立方米,僅為世界人均水資源占有量的四分之一,屬于缺水國家。特別是近二十年來隨著我國國民經濟的飛速發展水污染日益加劇,水資源問題更加突出,節約用水成了重要而緊迫的任務。
建筑給排水中節水的重點在于:衛生器具及其給水配件;屋頂水箱浮球閥;建筑中水等方面。
1.1采用新型衛生器具及其配件
老的衛生器具特別是大便器沖洗水箱耗水量大,衛生器具給水配件密封性和耐用性差,經常造成“跑、冒、滴、漏”等現象,造成水資源的巨大浪費。而新型的衛生設備,如JS型虹吸式高效節水型坐便器每次沖洗水量僅為5升,可節水50%;公共浴室采用單管恒溫供水配合腳踏閥淋浴器、光電淋浴器、手拉延時自閉淋浴器等比一般雙管淋浴器可節水20~50%;而陶瓷芯水龍頭密封性能好,開關數萬次無滴漏,節水效果十分顯著。
1.2屋頂水箱浮球閥
屋頂水箱浮球閥繼閥芯兩步到位的配重逆開式浮球閥之外,有出現了雙筒浮球閥、液壓式浮球閥和呼吸閥。最具特點的是導閥控制型浮球閥,兼有浮球閥、減壓閥、止回閥、流量控制閥、泄壓閥等多種功能。這些新式浮球閥克服了傳統產品開關不靈的現象,減少了溢流。
1.3建筑中水
“節流”也需“開源”,建筑中水使污、廢水處理后回用,既可節約用水,又使污水無害化、資源化,起到保護環境、防治水污染、緩解水資源不足的重要作用,有明顯的社會效益。最近頒布的《建筑中水設計規范》(征求意見稿),對中水水源、水質標準、中水系統、處理工藝等幾個方面都做了具體要求,預計正式實施后,對中水利用將起到極大地推進作用。建筑中水系統在濟南市的南郊賓館、玉泉森信大酒店都有應用且效果不錯。目前,中水處理設備已有定型產品供設計選用。
2節能
節能是我國經濟發展中的一個重要措施,從某種意義上說,節能的就是環保的。建筑給排水的設計中,除對系統進行合理布置、精心計算外,二次供水設備的選擇和熱水供應系統是節能的重點。
2.1二次供水設備的選擇
由于傳統的水泵-水箱供水方式中水質易受污染,所以二次供水已越來越多的被氣壓罐供水和變頻調速供水所取代。其中變頻調速設備是20世紀90年代以來迅速發展并得到廣泛應用的供水方式,它采用變頻器改變電機的供電頻率,根據用水量的大小實現對水泵的無級調速和循環軟起動。變頻設備已從最初的恒壓變量供水發展到變壓變量、變頻氣壓供水等方式,根據系統的運行特點和設備的節約特性,合理的選擇設備,其節能效果是十分突出的。一般的,因為在用水低谷時偏離設計工況最嚴重,設備的組成必須滿足低谷用水量變化的特點,設備必須在系統用水低谷時效率要高。當低谷用水量不及單臺水泵最大流量20%的時候,宜設置小流量泵進行小流量時的自動切換;當低谷用水量是斷續的小流量時,宜設置適合于斷續供水的壓力供水裝置。
2.2熱水供應和太陽能利用
熱水供應系統可采取的節能措施主要有:降低使用溫度(熱水在管道和設備中的熱損失與配水點要求的水溫成正比,降低使用溫度可減少能耗);減少熱水耗量,在滿足使用要求的前提下減少流率;采用高效能保溫材料減少熱損失;提高換熱器的傳熱效率;采用節能型產品;開發利用新能源等。
太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔安全的新能源,被越來越多的應用于熱水供應系統。利用太陽能的直接加熱設備有真空管式和熱管式,其集熱效率高,保溫性能好,受環境影響小,全自動運行,操作簡單、維護方便,可全年使用。在太陽能熱水系統設計中應注意以下幾個方面的問題:(1)集熱器的選用根據實際情況考慮其抗凍性能、抗熱沖擊性能、承壓能力等因素。(2)寒冷地區應采取可靠的防凍方式。(3)集熱應因地制宜綜合應用串聯、并聯方式使水流平衡。(4)必要時采取輔助加熱方式。超級秘書網
3生活用水二次供水的污染防治
由于城市供水體制的原因,二次供水是建筑給排水設計中保證水壓的必然措施,但因此也增加了貯水設施、供水設備等中間環節,增大了水質污染的可能性。要防治二次供水的水質污染,在設計上應主要從以下幾個方面采取有效措施:
3.1系統
在確定供水系統時,應作多方案比較,盡量減少中間環節。如在市政管網允許的情況下,供水設備直接從市政管網吸水而不設貯水池;盡量采用變頻調速設備,取消高位水池(箱)。
3.2水池(箱)
有很多情況下不得不設貯水池(箱),水池(箱)中水質污染主要來源于以下三個方面:本體、附件、停留時間過長。
傳統的鋼筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙,極易滋生青苔、微生物、細菌;鋼板水箱則易銹蝕,使水質下降。建議采用不銹鋼、搪瓷鋼板或達到衛生要求的玻璃鋼水箱代替傳統鋼板水箱,采用鋼筋混凝土水池時宜加內襯。
水池(箱)檢修孔、溢流管等附件極易封閉不嚴造成水質污染,在設計上應采取在溢流管上加防鼠網等措施。
有資料表明,水在水箱中貯存24h后余氯為零,超過24h后,水質會嚴重惡化,而生活消防合用水池中水的停留時間大都超過24h。為解決這個問題,除盡量單設生活水池外,應在水池中補充加氯或采取其他消毒方法。
3.3管材
絕大部分自來水水質有腐蝕傾向,致使金屬管道腐蝕嚴重,從而導致水中余氯迅速減少,濁度、色度、鐵、錳、鋅、溶解性總固體、細菌學指標等明顯增大,造成水質污染。一些發達國家已明確規定普通鍍鋅鋼管不再用于生活給水管。我們也應當逐步推廣使用硬聚氯乙烯給水管、鋁塑管、鋼塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交聯聚乙烯管、納米聚丙烯等衛生性能較好的新型管材,以保證生活用水在輸送環節中不被污染。