绿色建筑设计分析范例6篇

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绿色建筑设计分析

绿色建筑设计分析范文1

关键词:保障性住房;绿色建筑设计分析

近年来,我国加强了保障性住房的建设,这也是中央和地方政府为解决城市中低收入住房困难的家庭所提供的限定户型、面积以及销售价格与租金标准的住房。通常是有廉租房、经济适用房和政策性租赁的住房所组成的。我国在不断的加大对保障性住房的建设工作,进一步的改善人民的生活水平和居住的条件,推进我国房地产市场的健康发展。

一、保障性住房建设中实现绿色建筑设计的重要性

我国建筑行业的总消耗量是全国建筑业总消耗量的30%左右,一些资料表明,我国现在每年建成的房屋面积中有80%以上的是高消耗的建筑,在已经有的建筑当中,有95%以上的是高消耗的建筑,当中能源的利用率是30%。随着环境保护意识的不断增强,已经有更多的人们意识到加快保障性住房建设中的绿色建筑设计的重要性。

二、政府推出绿色建筑设计中的保障性住房

绿色建筑设计当中的保障性的住房作为调节商品房的房价上涨过快的重要的措施,绿色建筑设计当中的保障性住房虽然赶不上商品房的建筑量,但是近年来,我国政府在加强政策力度的同时,每年的保障性住房建筑开发数量在逐年升高。根据我国住房和城乡建设部介绍表明,我国已经有580多万的保障性住房的建设被纳入了总体的规划当中,其中还包含了300万的经济适用房和廉租房,还有280多万的棚户区改造。我国政府在提倡绿色建筑的同时还应该最大程度的节约资源,节能减排,保护环境。保障性住房的建设是我国政府的首要建设项目,不但要做出带头作用,还应该调动起社会上投资商在理念上的转变,并且让收入低的住房困难的人们优先享受到绿色建筑设计下的舒适住房。保障性住房建设的绿色建筑设计不但加快了绿色建筑的进程,还有效的降低资源消耗过渡的压力。

三、保障性房屋建设当中绿色建筑设计的应用

保障性住房当中的绿色建筑设计是基于为低收入住房困难家庭创造一个适用、高效、绿色、人性化、综合性的创新设计理念。因此,保障性住房建设中的绿色建筑设计和传统理念的设计有很大不同,综合起来可以说,在对满足住房功能和性能的同时,绿色建筑设计一直都保持着节约、环保和适度的原则。我们以科学技术为基础,运用创新的理念对保障性住房进行设计。虽然保障性住房的房屋面积比较小,和相同的商品房住宅小区比起来,小区住户的人数比较多,但却要求建筑节约、环保等方面均满足与商品住宅的功能性的基础要求,同时在建筑施工的成本方面进行严格的控制,所以,保障性住房中的绿色建筑的设计难度就相对的增加。

1.创造人性化的设计

普通的商品房的无障碍设计主要是在小区的住宅单元门口设置没有障碍的坡道,但是保障性住宅的住户大多数都是以老年人为主,仅仅在入口的一侧设置坡道会给老年人带来不便。

2.主动节能转化为被动节能

我国的可持续发展的策略是进行节能,这也是我国最基本的国策,因此在保障性住房建设的节能设计当中,应该尽可能的减少主动的节能所占的比例,例如尽量降低空调等设备的使用,通过系统性的规划和合理的设计使主动节能转化为被动节能,进而满足良好的通风性和保暖性的需求。在外部环境的条件下,依据我国的气候特点和人们生活和居住的习惯,严格的控制房屋在建筑中的方位和布局,最大限度的提高人们居住的环境。在保障性住房的建筑的内部环境中,依据节能计算出建筑房屋窗户的大小,根据风向模拟进行计算,选择房屋建筑立面上最好的开窗的位置,使保障性住房建设的室内有良好的光照和通风顺畅的效果,保障了舒适健康的居住环境。

总 结

我们要努力从设计的来源出发,在一定的面积标准的居住的条件下创造出“造价不高品质高、占地不多环境美、面积不大功能全”的节约型的住宅。全方位提高住宅的质量和功能,为全国的低收入和住房困难的群体提供安全舒适的住房。保障性住房建设重要强调的是技术上的要求,但是并不是盲目的追求高端的科学技术,所以,保障性住房建设是一种高性价比的住宅,我们要努力提高保障性住房建设中绿色建筑的设计的创新能力进而挖掘潜力。

参考文献:

[1] 郭国勋.保障性住房建设中的绿色建筑设计[J].中华建设.2012(08)

绿色建筑设计分析范文2

【关键词】绿色办公楼;建筑设计;分析

一、项目概况

本项目总建筑面积约8600m2,办公楼共3层,每层层高4.8m,建筑东西向长约79.5m,南北向宽约35.5m。办公楼1层主要功能为门厅、厨房、餐厅、会议、开敞办公,2层和3层主要功能为开敞办公,沿四周外墙设置了一些小办公室。办公楼矩形平面,形状规整造型简洁,框架结构形式,造型合理。

二、绿色建筑设计方法

1.建筑与环境统筹设计

建筑设计要综合考虑建筑周围的自然因素,做到与自然环境协调发展。本项目办公楼位于基地的中心位置,南侧为集中绿地,种植草坪及低矮灌木;北侧为生态停车场和小部分绿地;东侧种植两排高大乔木并辅以灌木层与城市主干道隔离开,减少道路噪音的影响;西南侧通过室外场地与园区道路相连。整个基地中,绿化地面植草砖等透水地面面积与室外地面面积之比大于40%,满足节地与室外环境的优选项之一,可有效增强地面透水能力,缓解城市气温逐渐升高和气候干燥状况,降低热岛效应,调节微气候。在办公楼的1层西侧设置架空区域,作为餐厅的室外休闲茶座,以此为室内外的过渡空间,增加人与自然环境的联系,尽可能多地将自然的元素引入到人的身边,这也是生态设计的一个重要体现。

2.围护结构绿色节能设计

(1)围护结构热工性能

外墙:办公楼外墙材料采用120mm厚岩棉夹芯复合板。夹芯板外层钢0.76mm,内层钢板厚0.6mm,平板外形,企口搭接。外墙传热系数K=0.45W/(m2K),热阻R=2.22m2.K/W;外侧钢板为浅灰色,太阳辐射热吸收率低。岩棉夹芯复合板作为外墙材料,集保温隔音、美观装饰于一体,施工安装快捷,可有效缩短工期,减少建筑垃圾的产生。屋面:办公楼层面为上人混凝土保温屋面,保湿层采用250mm厚泡沫玻璃保湿板,面层为太阳辐射热吸收率低的浅色材料。屋面传热系数K=0.27W/(m2.k),热阻R=3.7m2K/W。泡沫玻璃具有质量轻保湿好防火防水无污染不燃烧,寿命几乎同建筑的使用寿命,广泛应用于民用建筑外墙和屋面保湿隔热,被誉为“不须更换的永久性隔热材料”,外窗:办公楼所有的外窗及玻璃幕墙均采用断热铝合金框低辐射中空钢化夹胶玻璃,玻璃遮阳系数SC=0.38,可见光透射比为0.48,气密性等级6级,水密性等级4级,抗风压等级4级。在满足围护结构热工能的同时,也避免因当地空气流速较大而造成的漏气现象,改善室内垫舒环境,减少建筑能耗。

(2)自然通风采光与屋面光导

办公楼各朝向的外窗及玻璃幕墙均保证主要功能房间的自然通风及采光,东侧窗墙比为0.19,南侧为2.36,西侧为0.37,北侧为0.33,满足绿色建筑窗墙比南向不应大于0.7,其它朝向不应大于0.5的要求。外窗除固定窗外均为上悬窗,可开启面积占外窗总面积的40.5%,满足绿色建筑外窗可开启面积不应小于外窗总面积30%的要求。考虑到建筑进深较大,在3楼中间位置设有天窗和光导,用来弥补建筑中部的采光不足。屋顶天窗共3处,采用断热铝合金框低辐射中空钢化夹胶玻璃,用于楼梯间电梯厅的采光,同时还作为排烟天窗满足楼梯间的消防排烟要求。光导,管道式日光照明装置TDD是一种通过采光装置收集日光中的可见光部分,经高反射率导光管定向传输到所需区域,最后通过末端漫射装置实现室内日间照明的一种新型采光照明产品。光导产品具有先进的采光性能,高效的光线传输能力,梦幻的温射照明,卓越的显色性能,并且节能环保、健康舒适、光线可控、使用寿命长,装置几乎无须维护在大多数气候条件下,一套直径为530mm的日光照明产品约可以提供相当于两套3管F032T8格栅灯的光线输出。办公楼拟采用750DS、330DS型号,管道直径均为530mm,使用梦幻温射器6节管道,光通量分别为5022lm、62651m,共16个导光筒安装在无直接对外采光的内走道及小会议室,增加室内日光照明效果。

(3)多维遮阳

建筑遮阳的作用主要是阻挡太阳光直射建筑物表面,尤其是直射玻璃进入室内,减少围护结构的辐射热量,降低室内温度,减少空调用电负荷。针对不同朝向,采取适宜的遮阳措施是改善室内环境,提高节能效果的有效途径。水平遮阳板遮阳: 用于办公楼南侧东侧的单扇小窗户,铝合金遮阳板位于窗户上部约1/3处,向外挑出1.0m,向内挑0.5m,把单扇窗分为上下两部分,并利用窗户的横档作为遮阳板的结构支撑,内外保持平衡外遮阳板阻挡大部分直射光通过窗户进入房间,内遮阳板对穿过窗户上部的直射光进行反射,经过吊顶的再次反射,使光线柔和均匀,防止眩光。水平百页遮阳:用于办公楼南侧玻璃幕墙,每层设置,整个遮阳百页构架突出幕墙0.8m,内含4片铝合金遮阳板,水平排列。遮阳板可根据太阳的直射角相应地旋转调节,满足不同季节、不同时段的遮阳需求。垂直百页遮阳:为减少西晒的影响,在办公楼西侧玻璃墙外设置了整面垂直百页遮阳构架,构架突出幕墙0.5m,每片铝合金百页宽200mm。遮阳百页可旋转调节,且百页板上穿孔,保证了外墙表面气流通畅流动。垂直百页不仅遮挡阳光利于通风,而且竖向的线条也为建筑立面增加了一种韵律感。

3. 全装修一体化设计

(1)土建与装修一体化设计施工

土建与装修一体化设计可以使建筑功能与室内设计更加协调与完美,避免在二次在装修施工阶段对已有建筑构件打凿穿孔和拆改,既保证了结构的安生性,又减少了噪声能耗和建筑垃圾,还节省材料用量并降低了装修成本,实现绿色环保。在办公楼的方案设计阶段,建筑师重点构思建筑的空间形态、造型效果、功能布局,而室内设计师则注重空间感观、流线组织、家具布置。经过双方的合作,建筑的空间组织更有目的性,内部表现更具完整性,使用功能更有现实性。在此基础上深化方案设计,确定基本的材料构造设备选型管线走向,将概念成果向施工图设计逐渐转化。在施工图设计阶段,室内设计完善建筑空间和界面造型,确定材料和装修细部,配合结构、电气、通讯、给排水、暖通等专业,完成管线布置、孔洞预留、设备排布。除了基本的平立剖面图、设计说明、装修做法详图外,还包括地面铺装图、吊顶布置图,设备布置图、固定家具装修图、门厅电梯厅装修图、活动隔断装修图、卫生间茶水间、装修图等一系列内部装修图纸。

(2)建筑装修材料绿色可持续

在办公室的建筑选材时,注重可再循环材料的利用。建筑内部隔墙均采用轻钢龙骨石膏板墙,在卫生间管道井区域采用水泥板墙,根据墙体所在位置选择板材的层数和岩棉厚度来达到相应的隔音防火隔热等要求,此类型墙体质量轻、施工快、无毒无害,有效减轻楼面荷载,且属于可再循环材料。楼地面装修采用结构面层随捣随光,上铺地毯PVC面层或刷环氧涂料,既减少了装修荷载,又节省了建筑材料。

结束语

建筑设计作为绿色建筑全寿命周期中最早介入和最重要的阶段之一,它主导了后续建筑活动对环境的影响和资源的消耗。因此,如何在设计阶段将绿色可持续发展理念引入到建筑领域,并加强建设的指导与监督,是建筑设计师需要深思的问题。

绿色建筑设计分析范文3

[关键词]低碳节能;绿色建筑;设计

文章编号:2095-4085(2016)09-0049-02

1低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计

1.1低碳节能建筑设计

低碳节能建筑设计是目前建筑行业追求的一大目标之一。这一设计的主要目的就是尽可能降低二氧化碳的含量,因此,所谓的低碳节能设计,也主要是在建筑设计中保持低能耗、低污染的理念,基于此在低碳建筑设计中,提高能源的利用率是必要的。为了达到低碳节能的目标,就必须减少二氧化氮、二氧化硫等其它有害气体的排放,降低这些气体所带来的不良影响,最终有效减弱温室效应对环境的影响。因此,建筑领域的低碳节能设计不仅要节约资源和能源,还要减少污染。

1.2绿色建筑生态节能设计

绿色建筑生态节能设计,主要是指在建筑的各个阶段,都要提高各类能源的利用率,从而降低对环境的污染。在国外的相关研究中,认为绿色建筑就是要在建筑的整个过程中,通过利用各种手段,对各个环节严格把控,从而最小化对环境造成的危害,绿色建筑本身也始终向着自然、绿色的目标迈进,尤其随着当前现代化进程的不断加快,绿色建筑已经越来越受到人们的广泛关注。不管是从安全舒适、健康卫生的角度出发,还是从实了人与自然和谐共处方面来看,绿色建筑的生态节能设计都是现代建筑追求的目标之一。

2设计意义

从设计意义来看,低碳节能设计、绿色生态设计,不仅对建筑方来说有着巨大的意义,对于居住者更是如此。在以往传统建筑过程中,建筑方因不具备低碳节能、绿色环保的意识,因此消耗了大量的资源,然而,节能低碳和绿色生态的理念提出之后,就对保护环境和节约资源有着重要意义。一方面,这些理念的提出,对于建筑方来说,技术上、材料上,都会有很大提高;另一方面,也可以给居住者创造更加健康安全的生存环境,从而满足人们高质量的生活需求,使得城市社会发展更为和谐。从更为广泛的方面来看,现代化的建筑已经不仅需要具备住所的意义,更重要的是要舒适安全,迎合现代人的新观念。因此,无论是低碳节能设计,还是绿色生态节能设计,其最终目的都是能够为人们提供更好的生活质量。

3设计原则

3.1和谐原则

在和谐社会和可持续发展的原则指导下,无论是低碳节能设计还是绿色建筑生态设计,遵守和谐原则是十分必要的。破坏大自然,破坏环境,都是不利于自身和子孙后展的。因此,在建筑方面,也要在不破坏环境的基础上,最大程度的对自然环境进行有效充分利用,只有这样,才能够实现和谐的目标和原则。另外,在建筑设计之前,做到建筑方和居住方的相互沟通,也是实现和谐的重要方面。建筑方能够知晓居住方的要求,这样才能实现和谐发展的目标。只有做到人与环境、人与人两方面的和谐,才是实现和谐原则的根本。

3.2因地制宜

因地制宜是我国在经济社会发展过程中始终遵循的原则和自然规律之一,在建筑行业,也是如此。因地制宜能够帮助建筑的使用效率大大提高。首先是在选址方面,要根据不同地区的情况,进行因地制宜的开发和建设,如果选址不经过慎重思考,就有可能对当地的自然环境、人文环境造成严重的伤害,这样就失去了绿色、生态的意义。如果在建筑开发过程中,建筑方疏于管理,甚至是忽略当地的自然环境,就会破坏原有的生态和谐,最终给生态环境和人民的生命健康造成巨大损失。

3.3高效经济

在现代社会高速发展的今天,追求高效经济是一大目标之一,因此,传统的建筑手段和理念有些已经不再适用,为了更好的完成这一目标,进一步满足用户的生活要求,就要运用一些先进的科学技术,最大程度提高资源的利用率,保证高效,节省人力物力。同时,在绿色建筑进行生态节能设计时,要做到耗能少,污染少,减少经济损失。当然,一定要在保障建筑质量的基础上,降低成本,提升企业的经济效益[1]。

4设计策略

在设计策略上,应该主要从理念方面进行修正,在建筑过程中,主要从一些关键部分进行强化,就会取得较好的效果。

4.1建筑墙体节能设计

在建筑墙体的设计上,可以在坚持生态节能理念的基础上,设计出保温性能良好的墙体,因为墙体的保温效果好,必定会带来能源的有效节约。主要实现的途径,就是采用一些保温性和隔热效果良好的材料来填充墙体,并进行墙体的设计和改造,进而实现墙体的外保温设计。因此,在建筑墙体节能设计中,最为重要的就是增强墙体的隔热保温效果。

4.2建筑屋顶节能设计

在设计策略上,另外一个十分重要的方面就是建筑的屋顶。由于屋顶是整个建筑受到阳光直射和大气长波辐射最多的部位,因此就会导致建筑室内冬季偏冷,夏季偏热的情形。一般情况下,从屋顶的生态节能设计来说,最好的效果就是应该达到冬暖夏凉,尤其是在一些特殊地区,有效隔离太阳辐射会最大程度达到夏凉的功效,达到节能、生态的效果。

4.3增加绿色植物

建筑周围的绿化是非常有必要的,尤其是现代工业和城市快速发展的进程中,绿化的覆盖范围要广,因此要在屋顶、墙体、室内都要进行一些绿色植物的绿化,绿色植物不仅具有净化空气的作用,同时也能够对周围环境起到保护作用和美化效果。

绿色建筑设计分析范文4

关键词:绿色建筑;暖通空调设计;分析

建筑是人类生存的居所,是人类生存的物质所在。建筑是环境的重要组成部分,它要与周围的环境和谐的存在,这样才能有美得价值所在。在新时代,绿色建筑的概念深入人心,它可以满足人们对居住条件的舒适性、健康性、节约性。所以绿色建筑是人类建筑史上的巨大飞跃。它可以有效的减少环境资源的浪费,满足整个地球的可持续发展的目标。

1 绿色建筑暖通空调设计的原则

绿色建筑指的是充分利用可再生的材料和能源,将自然环境和文化传统紧密的结合起来,以保证居住者身体健康,这是对坚持环境可持续发展的理念体现。美国实验与材料协会(ASTM)的绿色建筑定义是:“住宅、民用和工业建筑当中,常以负责的态度并用细心保护环境的手法,设计、施工、运用、修改、废弃的构造物。”

1.1 节省原则:其包括在整个空调系统内涉及的制冷机、水泵、风机以及控制系统等方面的初投资过程中对原材料以及能源涉及材料的运行费用的节省,其应涉及整个空调通风系统的所有环节,而不是其中某个环节,对于新型的绿色建筑来说其暖通空调系统还应充分与建筑物围护结构、室内照明等与暖通空调系统之间的相互关系。

1.2 回用原则:绿色建筑设计的暖通空调系统中各部分具有相对的独立性,其大部分可以拆卸,在其经过一段时间运行甚至报废后,其中的诸如管材、运行设备中的部分非运转件等部分设备及材料经过维修、保养以及清洗等过程仍可回收再利用。

1.3 广回收原则:广回收应包括暖通空调系统中的零部件和材料的回收,与回用的区别是其指对零部件及材料进行分门别类的回收,并非笼统的回收,比如对系统管道、设备报废后其在拆散或维修过程中对拆卸下来的零件进行系统回收。

1.4 循环原则:对暖通空调系统中设计的材料设备等进行回收、回用等后将废料送到专门的工厂进行再生,从而实现原料——产品——废料——原料为闭环的良性循环,而对于诸如玻璃钢、岩棉等不能回收或回收利用成本过高的产品在设计过程中则应最大限度的限制其使用量。

2 绿色建筑暖通空调设计的措施

暖通空调系统是绿色建筑的主要耗能大户,在设计主要需要注意的就是节能设计,减少能耗,下面主要从节能角度分析绿色建筑的暖通空调设计。

2.1 改善建筑维护结构的保温性能,减少冷热损失

我们知道对于暖通空调系统而言,通过维护结构的空调负荷占有很大比例,而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小,亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中,首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平,调整室内热湿环境参数,尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的,人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度,甚至仅空气温度。显然是不全面的,势必带来许多问题,如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用,为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数,如采用PMV-PPD指标对空调系统进行调控,可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

2.2 减少热媒介输送过程中的能源消耗的设计

暖通空调系统的节能设计应在各环节上减少能源的消耗,从具体的设计和运环节出发,建立整体的节能空调体系。热媒介输送系统的节能设计应在材料的选择热能输送系统等方面的设计上实现。热媒介输送系统应选择新型的保温材料,如用热水预制保温的直埋管等措施,从而减少热能在运输过程中的损失。还应利用算机系统对空调供暖系统进行全面测试,并采用平衡阀以及智能管网,实现对管流量的科学分配和有效管理,通过提高传输效率实现节能。空调系统的节能设计应建立有效的动力传输系统,从而能实现对动力系统的优化设计和施工,为建立效的空调系统的施工和节能奠定良好的基础。动力系统可选择效率较高、负荷特好,具有大温差、低流速以及低摩阻的动力供应管道,运用输送效率较高的载能的动力设备,有效提高输送效率,建立节能的空调系统运行模式。

2.3 空调系统中的热回收利用

空调系统中热回收是空调节能的又一种新思路,即利用换热方法将空调系统中废弃的热量重新回收利用起来。具体方法是在风系统中使用新风换气机等热回收装置,使用排除的室内低温(高温)空气对引进的室外新风进行预加热,据目前国内此类厂家的检测,换热效率一般可达70%以上,大大减少了用于处理新风的冷热量损失。空调水的热回收利用是对制冷机的冷凝器稍作改动,就可以同时供应35℃~40℃的热水。不需要或用不完热水时,可以从冷却塔排出;大量供热水时,由于进水由自来水补充,水温较低,还会使制冷量适当增加,不会有负面影响,同时可以有效地减少排放的热量对大气的热污染,可以说是一举数得。对已有的制冷机而言,改造工作量很小,这种设备在国外已有大量的应用。

2.3.1 新风系统变频变风量控制

包括主送风机、和楼层新风机。在夏季中央空调运行过程中,主机40%的能耗用于冷却新风,因此,对新风量进行合理的调节,可以使主机消耗功率降低。新风的作用是为楼宇提供清洁、卫生的新鲜空气,保障楼宇环境的健康舒适,但是楼宇外部气温高或湿度大时新风过多会将更多的外部热湿空气带入楼宇,增加主机制冷功率、运行时间和新风设备电能消耗:外部气候凉爽时新风减少不利于凉爽空气进入楼宇,也会增加主机的制冷功率和运行时间;而冷天新风过多会使楼字过冷,不利于新风机节能。因此通过计算机对楼宇内外环境温度、湿度、焓值及空气品质的检测,在每年的不同季节、每天的不同时刻利用变频装置对新风机进行转速调节,可以便新风系统明显地节能。

2.3.2 空调机变频变风量控制

空调设备至少有10%设计余量,因此根据空调机制冷区环境温度,在50%~90%范围内对空调机进行交频调速,可使空调机动态节能27%~78%。另外由于变频调节时风机电流大幅降低,功率因数提高到1,风机发热率可降低70%以上,使用寿命延长3~5倍。并且可以使楼宇内“忽冷、忽热、过冷、过热”现象将不再出现。

2.3.3 排风机变频变风量控制(或定时开停控制)

排风机的作用和新风机相反,是将楼宇内的污浊空气排出,其运行条件是对空气品质的测量数据。因此,在楼宇内加装空气品质传感器,根据空气品质决定排风机的变频转速(即排风量)或起、停,至少可使排风机节能27%~78%,并同时减少冷量散失。

2.3.4 冷却塔风机变频变风量控制

冷却风机作用是对冷却水进行冷却。由于冷却塔安装位置远离值班室,操作人员往往在停止冷却塔时忽略关闭冷却塔进出水阀门,造成停开冷却塔进出水短路,影响散热效果,采用电动阀成本接近变频器但无节能效果。因此根据冷却回水温度对冷却风机进行变频风量调节,不但不出现上述情况,而且可使冷却风机节能。

参考文献:

[1] 陈然.绿色建筑中暖通空调设计[J].科技创新导报. 2010,(02).

绿色建筑设计分析范文5

关键词:绿色建筑;被动设计;节能;可持续设计

绿色建筑是指在生命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[1]。而绿色建筑的被动设计,是指通过建筑物与场地自然条件的结合,调节建筑光、声、热环境等,从而降低能耗。以被动优先为原则进行设计,有利于生态、经济的可持续性发展,有利于不同区域建筑文化的传承。

1项目概况介绍

1.1项目背景

在20世纪90年代初,国家建立了珠海高新技术区,经过多年孕育发展,通过无数企业人共同拼搏奋斗,现如今建设已卓有成效,放眼纵观,整个高新区未来发展不可限量。作为出入珠海的主要门户,它不仅仅是企业孵化器、高校聚集地,更是未来粤港澳大湾区重要产能输出的中坚力量。本案业主是珠海市派诺科技有限公司,向来以“智慧用电、绿色用能”为使命,其形象的综合园区更应成为绿色建筑、智慧建筑的代表。文章以派诺科技园设计为例,主要对它的被动设计进行分析。

1.2工程概况

项目位于珠海市高新区科技创新海岸南围片区科技九路北、创新八路东侧,地块呈矩形,用地较为规整,其中东西向长约125米,南北向约96米。基地周围都为已建成的工业用房,基地内部地势平坦。项目用地面积约1.2万平方米,容积率1.8,地上计容建筑面积约2.16万平方米。由三栋多层建筑组成,整体布局紧凑(图1):1#楼位于地块北侧,地上六层,建筑高度为24米;2#楼位于地块西南侧,地上五层,建筑高度为20.4米,西面层层跌落,景观步道直通屋面;3#楼位于地块东南侧,地上七层,建筑高度为24米,平面布局呈三角形。沿场地西侧的创新八路设置人行主出入口和车行出入口,内部车行道路沿用地边线布置,日常通行兼做消防车道;园区内部采取人车分流的交通组织方式,方便安全出行。

2针对区域气候条件的研究分析

2.1日照因素

珠海盛夏(6~8月)平均气温28.2℃。日照充沛,太阳能源丰富。平均每天5.1小时,日照最多的月份为7月,日照时数可达7.7小时/天①。

2.2风向因素

珠海地处珠江口西岸,属亚热带季风海洋性气候。年主导风向以偏东风为主,频率占比达16%。春季(3~5月)以偏东风和东南风为主,盛夏(6~8月)以西南风为主,秋冬(9月~次年2月)则以东北和偏东风为主②。

2.3雨水因素

珠海全年降水量较丰富,全年平均130~150天为降雨日。每年第二、三季度为雨季,降雨量约占全年的90%左右。受热带气旋的影响,台风季节短时暴雨较多③。

3方案设计浅析

3.1以成本控制为设计目标

做到有成本意识,设计过程中始终以节俭作为出发点,在减少资源消耗的同时,另一方面也关注如何提高资源利用效率。3.1.1关于成本意识根据规划条件,建筑限高24米,得出地块为多层建筑单体或建筑群。在相同地质条件下,多层因其结构关系,导致开挖地下室经济性较差,在满足要求的前提下,应尽量减少地下开挖,以地面停车等方式取代地下车库,以达到控制建设成本的目的。根据相关规范,建筑单体应合理控制楼层和电梯数量。在满足使用需求的前提下,减少能耗及运营维护成本。掌握相关工程经济知识,做到因地制宜,合理选用建筑材料、结构形式、施工技术及施工组织设计,控制工程造价。3.1.2关于提高效率建筑体形系数是指建筑物与室外空气直接接触的外表面积与其所包围的体积的比值[2],它与建筑物的节能有直接关系:对其他条件相同的建筑而言,体形系数越大,建筑体积外表面积也就越大;散热面积越大,建筑能耗就越高,对建筑节能越不利。因此适度控制建筑体量及体形系数,做到体型简洁、功能布局合理,能够有效提高资源利用效率。

3.2以被动节能为设计原则

3.2.1数据计算根据设计条件:规划容积率1.8,建筑密度40%,建筑高度24米。场地东西向长约125米,南北向约96米(图2左1)。计算得出符合数据要求的原始形体:60米×60米×24米(长×宽×高)(图2左2)。3.2.2形体推演(被动设计)珠海常年遭受南亚热带季风侵袭,本案被动设计着重考虑在夏季增加建筑物通风量以及防晒措施,冬季防止不利风向侵袭,进而提升园区内的风品质。同时有效利用太阳能、自然雨水,减少建筑能耗。针对风向因素的设计策略:(1)按常规8.4米柱网与面积的组合,以最小体形系数对原始体块进行切分与组合,将原始形体一分为二,分别置于地块南北两侧,同时南北两侧楼栋间距满足消防要求(图2右2)。(2)以风向控制建筑走向为主要策略①珠海夏季主导风为西南风。对建筑西侧进行挤压变形,一方面增加夏季主动风的迎风面面积,便于主导风吹散建筑主体残留余热,同时缩小西晒面积,减少西晒对建筑的影响(图2右1)。②沿常年主导风向将南侧楼栋进一步切分为二,使两楼栋的山墙面对立,形成风洞,增加建筑群的通风量(图3左)。③冬季不利风为东北风,南侧楼栋迎风面采用圆弧处理的方式,起到一定的挡风作用(图3左)。(3)园区内建筑均采用首层架空的形式设计,形成地面通风廊道。1#楼中设置直通屋面的内庭,外侧结合底层部分实墙,形成烟囱效应④,达到强化拔风的效果(图3右)。针对雨水因素的设计策略:珠海地区降水丰富,在场地中央区域布置景观蓄水池,一方面串联整个园区的景观设计,同时有助于调节园区微气候,促进水资源的循环利用。针对日照因素的设计策略:日照最长日为夏至日,日出时间为05∶42,日落时间为19∶12。全天日照时长约为13小时30分钟(图4)。Ecotact进行模拟太阳高角度计算,得出1#楼西侧外墙倾斜8°左右可有效减少西晒,同时形体内折,可起到一定的自遮阳效果。3.2.3绿色赋能人类的整个发展过程就是不断的地适应自然、改造自然的过程。其中建设活动是主要途径之一,而建筑则是它的产物和结果。绿色植物作为自然对于人类最好的馈赠,与人类智慧的结晶之一——建筑物相结合,不光令人赏心悦目,使人仿佛置身于自然之中,缓解城市钢筋混凝土森林带来的压迫感,同时也可以改善场地微气候。(1)2#楼建筑室外爬梯直通屋面,置人于景,尽享立体绿化。南北向通过绿廊连接,有机串联1#、2#、3#楼的生产和休闲功能。(2)选用本地植物,适配当地自然生态环境。(3)利用架空层停车,保留地面绿植。(4)采用种植屋面,吸收热量,减少热岛效应。

3.3以适宜技术为设计手段

绿色建筑评价指标体系应由安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居5类指标组成[3]。新建绿色建筑根据对应指标评价标准,获得对应评级。新施工技术运用以及新材料的研发,可从多方面提供技术支撑从而更便利地达到国家绿色建筑评价标准要求。采用主动太阳能回收技术,将丰富的太阳能通过特殊设备转换成热能或电能,可用于建筑保温,满足供电需要,减少建筑日常使用对传统能源的需求。选用可控的节能、智能、环保照明器具,延长灯具使用寿命,减少能源消耗。或根据不同时间提供该段时间内最低照明需求,公共场所如楼梯走廊等灯具采用自熄开关的方式,做到资源利用最大化。有效利用雨水资源,通过雨水回收利用系统,将回收的雨水用于植被灌溉等;采用中水处理装置,满足卫生洁具用水需求等;非饮用水采用再生水、雨水等非传统水源,能有效地进行废水的二次利用。

3.4以运营及管理为设计保障

建筑的运行阶段占整个建筑全生命时限的95%以上,因此运行管理模式和策略关系到绿色建筑建设的成败,也是实现绿色建筑内涵的关键之一[4]。3.4.1智能化、信息化在项目实践阶段,运用智慧的管理系统参与计量、检测及调控。通过计算机进行实时数据记录,确保实现正常运行所需要的最小能耗。经长期数据跟踪对比,自发调节各阶段环境所需通风、照明、用水量等运行参数的标准,实现项目的自我优化。3.4.2科学的管理物业管理单位是建筑在运营阶段管理的主体,对物业人员加强环保、节能、责任意识的培训,提升物业管理水平。运用科学的管理方法,建立实时的信息管理平台,执行责任到人的管理体系,实施严格的奖惩制度。结语近些年,为达到相应评价标准而使用大量的主动技术包装出来的绿色建筑仍不在少数。应因地制宜,整合资源,真正做到从问题的根源出发,而非以结果或评价为设计导向。如此看来,国内绿色建筑的建设目前仍是任重而道远。

参考文献:

[1]罗彬.建筑设计中绿色建筑设计要点浅析[J].建材发展导向(上),2017,15(7):156-157.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.公共建筑节能设计标准:GB50189-2015[S/OL].(2015-02-02)[2021-06-30].

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.绿色建筑评价标准:GBT50378-2019[S/OL].(2019-03-13)[2021-06-30].

绿色建筑设计分析范文6

随着国内经济的飞速发展,绿色建筑正在全球悄然升起,其节能措施的最重要目的就是减少建筑物与外界的热传递。本文针对绿色建筑中热传递优化最为显著的屋面及墙体,提出了一种基于计算机辅助分析的屋面及墙体能耗分析方法。首先构建绿色建筑屋面及墙体的隔热指标体系,然后在不同的材料、方法等情况下分别分析屋面及墙体的能耗性能。根据某地的实际仿真结果,提出了绿化隔热的屋面设计方案和墙体保温隔热性能优化方案。

关键词:

绿色建筑;能耗分析;计算机辅助;屋面优化;墙体优化;隔热性能

能否把握好节能控制对于绿色建筑这个领域具有重要的意义。要想最终实现可持续发展,必须做到控制建筑能耗,这样可以最大程度的降低环境污染还可以进一步增加能源的利用效率,减少能源的损耗[1-4]。本文将绿色建筑中屋面及墙体作为研究对象,在现有一些研究基础上[5-8],提出了一种针对热传递优化过程的分析算法,这种分析算法主要依据计算机进行辅助分析。通过某一个地区的实例验证本文提出的设计算法,以此对屋面以及墙体的设计提出改进性的方案。

1绿色建筑屋面及墙体的隔热指标

在一个建筑的外立面,外墙和屋面都会有很大的面积占比,对其进行建筑能耗模拟能够得到绿色建筑的节能与墙体和屋面的保温有着直接的关系。假设在夏热冬冷的地区,最为需要关注的就是屋顶和墙面的保温,此外,还需要考虑到隔热这一关键性因素。屋顶与墙面的热工性能主要有以下两个评价指标,分别是:传热系数K值以及热惰性指标D。(1)传热系数K传热系数在设计节能操作中,具有标志性的作用,能够带动结构传导热量。传热系数的含义是在1℃的温差范围内,保证1m2/s热量传递,这样才能保证进行稳态的传热。(2)热惰性指标D在评价结构中,测量温度波衰减快慢的指标记为D。如果D的数值越大,那么就代表温度波会有较快的衰减。与此同时,也代表材料有性能好的热稳定性。如果在稳态传热中,需要确保建筑的节能效果,就需要对K值进行控制,以此保证建筑各部分传热性能。

2基于计算机辅助分析的屋面设计

2.1绿色建筑的屋面节能分析

对于绿色建筑的屋面保温而言,有很多品种的隔热材料,例如膨胀珍珠岩、泡沫玻璃、XPS板、发泡聚氨酯、玻化微珠等等。如果材料不同,那么就会有不同的热工性能,材料的厚度将直接影响保温隔热的效果。隔热层厚度与顶层房间能耗的关系是本文的研究重点。构建该模型是运用了基础模型,XPS板被运用在保温层,并改变保温层的厚度以此进行分组,通过实验,可以得到全年累计冷、热能耗的实际值,可以通过表1看到结果:在表1中,传热的系数用X1表示;采暖的能耗用X2表示;空调的能耗用X3表示;综合的能耗用X4表示。通过表1可以看到:能耗呈现出曲线的变化趋势,XPS板厚度在0~60mm的变化过程中,综合能耗也在发生着变化,呈现逐渐下降的趋势。当采暖能耗从32.52kW∙h/m2变化到21.05kW∙h/m2时,整体下降的比率为35.3%。这也说明,对于整体能耗而言,增加屋面的保温隔热措施具有较明显的作用。通过分析全年的综合能耗曲线,可以得到:XPS板从0mm增加到30mm时,综合能耗会呈现整体下降的趋势;XPS板从30mm增加到40、50、60mm时,综合能耗的下降幅度很小,曲线总体呈现平稳的趋势。保温材料的厚度和能耗两者之间的曲线表现为双曲线状,此外,伴随着保温厚度的增加,能耗的数值会趋于某一个固定的数值。所以,能耗的变化与屋面保温层的厚度有关,开始时,能耗随着保温的厚度增加而减少;等保温层到达具体一个数值时,保温层的厚度不会对建筑的整体能耗产生影响,这时只有保证有足够的建筑成本和维护的费用,才能保证屋面保温的隔热效果。种植屋面是夏季炎热地区常用的屋面节能方式,为了能较全面的分析种植屋面对建筑能耗的影响,分别对下列几组屋面进行综合能耗模拟:在表2中,采暖能耗用X2表示,空调能耗用X3表示,综合能耗用X4表示。通过表2看到,对于夏季和冬季能耗而言,如果采用降低种植屋面的方法,可以有效降低能耗,两者之间相互促进。假设在种植屋面里,加入采暖能耗的装置,就会较大程度消耗能量,可以达到21%的下降幅度。如果增加种植层的厚度,并不会对采暖空调的能耗产生较大的转变,能耗曲线整体呈现出平稳的状态。在种植层厚度逐渐增加的过程中,屋面荷载值也变大,进而对结构安全造成影响,所以对种植屋面而言,选择适合的种植层构造是十分必要的。

2.2绿色建筑的屋面设计

在房屋中加入一些绿色植物,他们可以将阳光挡在外边,减少因为辐射产生的热度,这就是屋面绿化。种植屋面的隔热有以下几个原理:第一,由于植物本身具有遮阳的作用,可以对屋面的热量和温度峰值有所影响,降低热度;第二,太阳辐射会受到植物自身的光合作用的影响;第三,对于屋顶温度而言,植被的基层土壤能够保证屋面不会出现无法预期的情况。绿地的降温作用还不仅如此,对于其上方的空气也会有影响。如果上方空气遇冷,那么就会收缩下沉,进而导致地面的气压升高,最终呈现空气对流。在表3中,外表面最高温度用Y1表示;外表面温度波幅用Y2表示;内表面最高温度用Y3表示;内表面温度波幅用Y4表示;室外最高温度用Y5表示;平均太阳辐射强度用Y6表示。通过多年进行实践研究,知道与一般屋面相比,种植屋面具有更强的防渗性能。经过绿化的屋面能够控制温度,保证昼夜温差得到进一步的降低,防止出现屋面内外的温度差带来的影响,这样较多的太阳辐射就不需通过屋面热工性能进行传递。

3基于计算机辅助分析的墙体设计

3.1绿色建筑的墙体节能分析

(1)隔热层厚度分析

在进行模拟的过程中,需要选择不同厚度的EPS板,以此来构建墙体隔热层厚度与住宅建筑能耗两者之间的模型。在模型中,针对常用的EPS板材数量进行分组,这个板材可以增加墙体的温度。通过设置不同的隔热层厚度,可以了解到能耗和热能耗两者之间的变化规律.在表4中,热系数用X1表示;采暖能耗用X2表示;空调能耗用X3表示;综合的能耗用X4表示传。通过表4看到:增加EPS板的厚度,让其从0mm变到60mm,在这个过程中,建筑的综合能耗呈现整体下降的趋势,此外,这个下降的趋势会伴随着EPS板厚的增加而减少。通过曲线斜率,可以知道:EPS板厚度增加的过程,就是能耗下降的过程。在40mm之后,如果再增加保温层的厚度,那么不会产生很大的影响,整个建筑的能耗不会有太大变化,但这时需要增加墙面保温隔热功能所需耗费的维护与建造成本。

(2)热惰性分析

在进行该组模拟实验中,选择相同的传热系数K,但是这两组墙体主材具有不同的热惰性指标D,通过具有较小热惰性的轻质混凝土和较大热惰性的砖块两种材料对热惰性指标进行分析,研究其对建筑能耗的影响。与轻质混凝土的墙体相比,砖块墙体具有相同的K值,但是砖块墙体的蓄热系数较大。通过进行的模拟实验得到:砖块墙的采暖和空调能耗都比较低,这是因为如果材料具有较大蓄热系数,那么就会有较好的热稳定性,因此如果条件允许,可以选择蓄热系数大的材料。

(3)内部保温砂浆分析

通过对比,可以设置相同的保温砂浆厚度,从而对比前后两组的数据。除了墙体抹灰层不同之外,墙体厚度保持一致,才能保证得到最终的结果准确。新建模型有一致的内部保温砂浆,相比之前降低0.36kW∙h/m2能耗,幅度是1.2%,空调降低0.1kW∙h/m2,幅度是0.35%,。这也说明,内部保温砂浆确实能够提升建筑的能效。

3.2绿色建筑的墙体设计

提升墙体热阻值是当前最为常见的增强墙体保温隔热性能的方法,可以通过下面两个途径实现:

(1)选用优质墙材

建筑节能的基础材料就是保温材料。现如今通常使用以下几种:蒸压加气的混凝土砌块;泡沫的混凝土砌块;填充保温材料的夹心砌块体系与轻集料混凝土小型的空心砌块。蒸压加气的混凝土,在原材料经过一系列的物理操作后,能够得到最新的墙材。通过试验,可以得知其具有较大的热阻,具有较好的保温隔声性能,此外质量较轻。集料混凝土小型的空心砌块相对比而言,具有的空心率较大,这是因为空气夹层所造成的。通过选择更加优质的墙材,能够运用空气热阻的原理,增加墙体的综合性能。

(2)复合保温墙体

在墙体结构上增加高效的保温材料,以此形成复合保温墙体,通过热阻和保温层热阻值的共同作用,能够改善墙体综合热工性能。通常采用聚苯颗粒、材料聚氨酯、聚苯颗粒以及有聚苯板薄抹灰外墙外的保温系统进行外部的保温。

4结语