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建筑節能優化賞析八篇

發布時間:2023-06-06 15:56:36

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的建筑節能優化樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

建筑節能優化

第1篇

關鍵詞:建筑節能;照明優化;綠色環保

Abstract: in order to respond positively to building energy conservation and environmental protection to the call of lighting projects, ensure the quality of illumination, under the premise of through the light source selection, building lighting lamps and lanterns chooses, lighting control design and electrical design as the starting point puts forward optimum building lighting some measures of the energy saving, can not only as far as possible to avoid waste and still can power a reasonable reduce power on illume and so to achieve the lighting the effect of energy saving.

Keywords: building energy efficiency; Lighting optimization; Green environmental protection

中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:

1.引言

近年來,隨著我國經濟飛速發展、人民生活水平的不斷提高,全國各地都加快了城鎮化建設的步伐,由此導致了建筑物的能耗也在迅速增長。而要保持經濟的可持續發展和人民生存質量的不斷改善,“節能降耗”已成為當前刻不容緩的重要任務。

照明是一個用電能轉換成光能做功的過程。我國照明耗電大約占全國發電量的10%~20%,而且正在逐步增加,因此,對于照明節能應該給予充分的重視。照明節能就是指在不降低對視覺作業要求的條件下,力求減少照明系統中的能量損失,最有效地利用電能。綠色照明工程,起源于20世紀90年代初,我國從1996年開始實施,旨在通過科學的照明設計,利用高效的節電照明產品,運用合理的照明控制方法,達到節電、保護照明環境和提高照明質量。而照明節能就是綠色照明工程中的重要一環。

1光源選擇

1.1自然光的充分利用

自然光是值得珍惜和充分利用的能源。自然光有2個組成部分:一個是日光;另一個就是天空的散光。日光就是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。所以自然光是取之不盡,用之不竭的。當自然光進入建筑物內部空間時,電光源便可以作為補充光源使用。這樣合理利用自然光便能減少對電光源的需要從而降低對照明能源的消耗。因此,在建筑設計時要盡可能地增加采光窗和注意開窗方向來增加采光面積。同時還可以利用光纖照明和太陽采光系統來將自然光引入室內。

1.2反射光的充分利用

充分利用環境的反射光就是充分利用室內受光面的反射性,能有效地增加室內的亮度從而提高光的利用率。為了改善室內采光效果,天花板的反射率應該盡可能高,最好能夠達到90%,因為天花板的反射率對光線在室內的均勻分布十分重要。而墻壁的反射率應稍低于天花板,控制在65%以上。家具可以采用和墻壁類似的反射率。至于地板的反射率則不宜過高,因為太高會影響工作視線。一般來說,淺色要比深色的反射率高。比如白色的墻壁的反射率為55%~75%,而未加處理的水泥墻壁只有20%~30%。

2照明控制

2.1根據建筑特點、建筑功能、建筑標準、使用要求等具體情況,對照明系統進行分散、集中、手動、自動、經濟實用、合理有效的控制。

建筑物功能照明控制。例如賓館、酒店的每間客房應設置節能型開關。大開間辦公室、圖書館、廠房等可采用智能照明控制系統,在有自然光區域采用恒照度控制,靠近外窗的燈具隨著自然光線的變化,自動點燃或關閉該區域的燈具,保證室內的照明均勻和穩定。走廊、門廳等的公共場所的照明控制也應因地制宜,對于公共建筑的走廊門廳、樓梯間宜采用集中控制,并按建筑的使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制。對于住宅建筑的樓梯間、走道照明采用節能自熄開關。對于醫院、賓館的走道等公共照明區在夜間應采用關掉部分燈具或降低照度的控制措施。

2.2根據照明部位的燈光布置形式和環境條件選擇合適的照明控制方式。

房間有多列燈具時,按與側窗平行控制;生產場所按車間、工段、工序分組控制;電化教室、會議廳、報告廳等場所,按靠近或遠離講臺分組控制。建筑科技的飛速發展,讓燈具的控制方式更加個性化、人性化、智能化,例如,人體感應或動靜感應開關,智能化面板開關等新的控制方式逐步進入我們的生活中。

2.3智能照明控制系統

采用智能照明控制系統的主要目的是節約能源,智能照明控制系統借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件,對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理,根據不同場合、不同的人流量進行時間段、工作模式的細分,關掉不必要的照明,在需要時自動開啟,實現節能。這種自動調節照度的方式,充分利用室外的自然光,只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度,利用最少的能源保證所要求的照度水平,通過對照明燈的工作狀態,科學的管理和控制節電效果十分明顯,一般可達30%以上。

現今智能照明控制系統被廣泛應用于各種場所和領域。如在劇場、會議室、俱樂部等場所,利用智能照明控制系統的調光功能,可以方便的轉換多種燈光場景,實現多點控制。在體育館、廣場、公園、街道等室外公共場所,利用控制系統的群組控制功能可控制整個區域的燈光。在小區內,利用控制系統可實現對小區內路燈、景觀燈的遠控、多點、定時控制等。

3燈具選擇與安裝

3.1類型選擇

采用高效節能新燈具和照明系數高的燈具。人工光源為熱輻射光源與氣體放電光源。熱輻射光源包括白熾燈與鹵鎢燈,其發光原理是白熾狀態下的鎢絲的熱輻射。由于外部輸入能量等于輻射,傳導和對流損失的能量的總和,所以輸入的能量即電能大部分轉化為熱能和不可見光,發光效率很低。氣體放電光源的工作原理是氣體放電輻射,種類主要有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。

3.2安裝反射罩

高效能的反射罩可以使電燈發出的光有效的投射到需要的區域。燈具反射罩表面,以鋁鏡面反射率最高,達到84.2%;其次是白色噴涂面,反射率為83.2%;鋁素材的反射率為82.5%;鋁研磨反射面的反射率為79.7%;不銹鈉的反射率為57.5%。同時玻璃燈罩雖然可以使亮度柔和,但是大大降低了亮度。

3.3安裝高度

燈光照度與照射距離之間有極大的關系。當燈具安裝的越高,受照面得到的照度就會越低。所以對于某個受照面,燈具安裝的越高所需要的功率就會隨之增大,從而造成了電能的浪費。因此,燈具距離工作面的高度應該合理,否則過高會造成光源的散失,過低會造成不安全的因素。同時應該盡量考慮局部照明,這樣不僅能使光源更加接近工作面而且不會增加室內整體照明燈具的功率,從而節省了電能。

4結語

隨著社會的進步,經濟的發展,人民生活水平的提高,照明與人們的生活越來越密切,對照明的要求也越來越高,在節能的同時,還要在有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量,保護身心健康的基礎上達到節約能源、保護環境的目的。為此,在照明設計時,應最大程度地滿足建筑的功能,一項照明工程,在注重光的物理特性同時,還要考慮照度水平、燈具布置,以及視覺環境及照明效果。

本文從光源選擇,照明控制,燈具這3個方面對照明節能進行了詳細的分析,使建筑電氣在照明方面的電能損耗盡量減至最小,從而達到綠色照明的標準。

參考文獻:

第2篇

關鍵詞:合理規劃;建筑形態;節能措施;推廣建議

Abstract: The energy problem is concerned by the countries all over the world. In the world's total energy consumption, building energy consumption accounts for about 25% -40%. In current years, there is a rapid development in China's construction and the total amount of construction continues to rise, along with the sharp rise of building energy consumption. And building energy efficiency is also the key issue need to consider by China. Optimized design is the foundation of the building energy efficiency. This paper will briefly introduces and analyzes the impacts on building energy efficiency brought by the construction planning, architectural form, energy-saving measures, and put forward the suggestions for promoting building energy efficiency.

Key words: rational planning; architectural form; energy-saving measures; promotion suggestions

中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

一、優化設計對建筑節能的影響

1、建筑方案的合理性對建筑節能的影響

(1)合理規劃布局

在前期規劃階段,建筑物的配置應具有一定的前瞻性,適應社會發展的需求,避免重復建設;建筑物的布局應綜合分析區域氣候特征,充分利用有利的氣候條件和防御不利的氣候因素;應注重建筑物的朝向、布局、體型、間距、綠化配置等因素對節能的影響,建筑物應選擇南北向或接近南北向,避免東西向,選擇避風地段,以獲得較好日照,同時減少熱量的散失;應注重通過改善建筑周邊的微氣候來改善建筑室內熱環境。沒有合理規劃的建筑將是“先天不足”的,要達到節能要求勢必要付出巨大的經濟代價。

(2)合理控制體型系數

節能建筑的形態要求體型系數小,在選擇建筑形態時不宜凹凸太多,力求平整、簡潔,減少建筑物的外表面積。建筑組合時應盡量避免體量相差較大的建筑相互拼接,減少建筑外墻的臨空面積。建筑體形系數越小,建筑采暖能耗、空調能耗也隨之減小。

2、節能措施運用對建筑節能的影響

(1) 建筑圍護結構的節能措施

建筑物的能耗是由其圍護結構的泠風滲透和熱傳導兩方面造成的。對建筑墻體、屋面、門窗采用合理的節能措施對減少建筑能耗至關重要。通過在墻體增加一層或幾層輕質的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能,達到保溫效果的同時,控制墻體厚度,減輕結構自重。合理控制窗墻比,提高門窗的氣密性,優先采用節能型窗框和節能玻璃技術,有效減少傳熱量。門窗節能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射三方面進行。屋面通過設置保溫層,或結合種植屋面、通風屋面、架空屋面的使用改善熱工性能。建筑外遮陽設施的設置,對于調節日照、節約能源具有重要作用,開窗面積越大,遮陽要求越高。

(2) 建筑設備的節能措施

優化建筑本體節能設計的同時,提高建筑耗能系統的效率,推動建筑設備新技術的運用,加大可再生能源的利用,對降低建筑節耗,節約能源有著重要意義。建筑的運行是一個長期過程,建筑運行成本太太高于建設過程中所需要消耗的直接成本。以住宅為例,根據計算顯示,到了2020年,我國的建筑消耗的電達到19430億度,這比三峽發電站34年所發的總電量還要多。所以,我們必須從一個建筑的全周期角度來進行優化設計。通過提高蓄能技術、余熱回收技術、可再生能源技術的推廣利用,進而節省能耗。避免在后期的使用過程中可能會消耗更多的能源,得不償失。

二、對優化設計的建議

1、主管部門要整體監控 現在,節約能耗已經成為了全世界都在關注的問題,尤其是我國,本身的能耗就比發達國家要多,所以我們更應該加強節約能耗的工作。為了這項工作的順利進行,應該由政府部門采取適當的強制性的手段來執行。針對具體的問題制定一些規章制度,用法律來強行要求。因為現在很多施工的單位并沒有意識到節約能耗的重要性,所以在設計的時候僅僅考慮眼前的個人利益,針對這樣的情況,就需要我們有明確的條例去約束。

我們可以利用主管部門的職能,來總結一些經驗、推廣一些標準的設計、公布一些技術經濟的指標等等,為優化設計提供良好的服務。一些新建的建筑一定要出具建造耗材的經濟指標、采暖需要的能量、建筑能耗的核心值以及建筑熱損失的計算結果,尤其是建筑的結構的熱損失計算的結果。建筑能耗總量以及建造的能耗值只有在滿足節能標準的前提下,才允許開工以及竣工驗收。在竣工的時候,建筑開發商一定要出具相關部門簽發的一份“能源消耗證明”。

2、政府要協助優化設計 在國家相關的部門制定了一系列的規章制度之后,政府要給予大量的支持,這樣才能更有效的開展節約建筑能耗的工作。政府可以制定一些措施,對在建筑設計中在節約能耗方面做的好的單位或者個人給予一定的獎勵,例如減免稅負或者創造一些優惠政策等,這樣可以調動大家的積極性,使優化設計節能工作順利進行。 3、大力宣傳優化設計我們都知道,任何一個工作的開展都不是靠一個人的努力就可以的。尤其是節約能源這么一項長期而艱巨的任務,更不是靠一部分人就可以完成的。而事實證明,用法律來限制效果也是有限的,所以我們必須從根本上扭轉人們的錯誤意識。這就需要我們來做大量的宣傳工作,讓我國的每一個公民都了解目前我國的能源消耗情況,使他們意識到能源緊缺將給我們帶來的后果,這樣每一個人都在平時的生活和工作中,以節約能耗為前提,才能真正從根本上解決能耗問題。

結束語:自改革開放以來,我國的經濟就在以驚人的速度前進著,經濟的發展消耗了大量的能源,所以節約能耗成了我們目前面臨的最緊急的問題之一。建筑耗能和工業耗能以及交通耗能已經成為我國三大耗能大戶,尤其是建筑能耗,約占我國總能耗的28%,所以,建筑節能已經是迫在眉睫了。優化設計是節約建筑能耗的最有效的途徑,因此,我們一定要改進設計方法,從項目的總體上來考慮,綜合計算建造的直接能耗以及后期的使用能耗,最終確定最合理的設計方式,以保證國家的能源安全,為實施可持續發展奠定基礎。

參考文獻:

王琳城市住宅建筑節能設計,建筑設計管理,2010年02期

毛玉紅,高軍鋒給水工程設計方案評價與優化的價值工程方法,蘭州交通大學學報,2008年04期

第3篇

【關鍵詞】建筑節能;節能設計;供配電系統;功率因數

一、供配電系統的節能設計

根據負荷容量,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,做到系統盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半經減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數,以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

二、變壓器的節能設

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為變壓器的有功損耗(KW);P0為變壓器的空載損耗(KW);Pk為變壓器的短路損耗(KW);β為變壓器的負載率。(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能型變壓器如S9,SL9,SC8等。它們采用優質冷軋取向矽鋼片,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的損耗又稱變壓器線損,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預留適當的余量,變壓器最經濟節能運行的負載率一般在75%~85%之間。

三、照明的節能設計

(1)充分利用自然光,這是照明節能的重要途徑之一,在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合,從而大大節約了人工照明電能。(2)照明設計規范規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,在滿足照明質量的前提下,一般房間(場所)應優先采用高效發光的熒光燈(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的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等,公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發器。(4)改進燈具控制方式,采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。

第4篇

建筑節能優化設計方法的研究在我國具有重要現實意義。一方面我國城鄉建設高速發展,近幾年每年建成房屋達16~20億平方米,超過各發達國家年建成建筑面積的總和;另一方面建筑耗能過程復雜,影響因素多樣。系統節能的觀念、投資回收期的觀念以及能量利用效率的觀念都是實現建筑節能優化設計的必要前提。如何在建筑節能設計的過程中融入這些觀念,是關系到建筑節能設計是否優化的關鍵問題。

目前,我國的建筑節能設計主要是以建筑節能設計標準的形式得以開展,其針對的具體對象主要為居住建筑,主要的研究內容仍然集中于圍護結構的熱工設計以及采暖通風空調系統的優化設計。由于與設計過程相分離且缺乏系統優化的觀念,這樣的建筑節能設計方法仍然是一種被動的設計方法,更談不上優化。

國外對建筑節能優化設計方法的研究主要集中在兩個方面:一是促進各種與建筑能耗相關的模擬軟件在建筑設計中的應用;二是研究如何利用計算機輔助建筑設計工具實現建筑節能的優化設計。

由此可見,無論是我國建筑節能設計的實際需要,還是學術研究的深入發展,都有必要從整體和系統優化的角度對建筑節能優化設計方法進行研究。

二、建筑節能結構的優化設計

(一)外窗設計。在炎熱地區,窗戶節能的關鍵在于提高窗戶的遮陽效果,控制輻射傳熱。選擇遮陽系數小的外窗,減少由窗戶進入室內的熱輻射能,對降低建筑的制冷能耗水平有重要的意義。

1、適當控制窗墻比,保證門窗的開啟面積。一般而言,住宅建筑的外窗面積不宜過大。根據規定,各朝向的窗墻比應當加以控制,其中北向不應大于0.45,東、西向不應大于0.30,南向不應大于0.50。在設計開窗的同時,對門窗的開啟也要滿足設計標準,在建筑設計中有時為了立面的效果,忽略了門窗的開啟,從而影響了節能。

2、外窗類型的選擇。在外窗選用中,遮陽系數SC是個非常關鍵的指標,應當選用遮陽系數低的外窗。常用的窗戶種類有鋼窗、鋁合金窗、塑料窗等。從各種常見的外窗熱工參數中可知,窗框材料影響的主要是K值,對SC值沒有任何影響,因此框材的選擇對節能的貢獻不大。在外窗節能設計中應該著重選擇好玻璃。玻璃按其性能可分為透明玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等,各種玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的優選對節能有很大影響,普通玻璃比較經濟,但遮陽效果差一點,對節能達標也差一點,節能型玻璃能耗少、遮陽效果好,因此價格較高一些。

3、遮陽。在設計立面時,做一些水平、垂直的遮陽板或外挑陽臺以及其他的遮陽措施,同時應選用遮陽型門窗,這樣既豐富了立面造型,又達到了很好的節能效果。

4、合理控制門窗的氣密性。門窗在安裝過程中,各部件之間存在裝配間隙,會產生室內外空氣的交換。在滿足室內衛生換氣的條件下,通過門窗縫隙滲透的空氣過大,會導致冷、熱能耗的增加,對節能是不利的。因此,必須控制門窗縫隙的空氣滲透量。尤其在高層建筑中,風壓較大,氣密性應當進一步提高。所以,九層以下的住宅外窗氣密性應達到3級,十層以上的住宅外窗氣密性應達到4級。

(二)屋面設計

1、屋面鋪隔熱板。為了增加屋面的熱阻,降低傳熱系數,減少外界高溫向室內的傳遞,目前常見的屋面隔熱做法是在屋面結構層上鋪設絕熱材料。為了提高材料層的隔熱性能,應當選用導熱性小、蓄熱性大的材料,以降低屋面表面的溫度。近年來,為了達到隔熱目的,又便于施工,又有利于節能,屋面保溫材料均選用傳熱系數小的保溫材料,在室外溫度波熱作用一定時,護結構內表面平面溫度的高低和振幅衰減的大小,主要取決于護結構的熱阻熱惰性,實體材料層的增厚通常能夠使熱阻和熱惰性指標同時增大,從而降低圍護結構內表面溫度,提高護結構的熱穩定性。在具體設計時采用倒置式屋面構造,能取得很好的屋面隔熱、防水效果。

2、通風隔熱屋頂。屋面通過各種措施,可以減少對太陽輻射熱量的吸收,降低屋面自身的溫度。但是,不管措施如何,夏季白天,屋面還是會有一定的高溫,并通過輻射傳遞給室內,造成熱感。通風屋頂,通過空氣流經屋面的表面,帶走屋面蓄積的余熱,能夠有效地降低屋面板自身的溫度。通風量越大,通風層的空氣帶走的熱量也越大,隔熱效果就越好。通風屋面隔熱性能好、散熱快,是夏季隔熱的一項重要措施。

3、反射屋面。淺色表面能夠反射更多的太陽輻射,減少結構材料對太陽能的吸收。反射屋面就是將屋面表面做淺色處理,一般可在屋面表面噴涂一層白色或淺色涂料,或鋪設淺色地面磚。影響建筑材料表面對陽光輻射反射率的主要因素是表面的色調,顏色越淺,反射能力越強。在《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》中規定,當采用淺色外飾面,即p

(三)外墻設計

1、提高墻體的熱阻。提高外墻的熱阻是目前常見的保溫隔熱措施。一般情況下,提高外墻熱阻可以通過以下途徑來獲得:外墻選用新型節能墻體材料。新型節能墻體材料是指具有節能、利廢、省土、輕質和多功能等特點的墻體材料。砌塊類:蒸壓加氣混凝土砌塊、改性粉煤灰空心砌塊、改性混凝土空心砌塊等。

2、外表做淺色處理,如采用淺色的涂料、面磚等。原理和反射屋面一樣。炎熱地區的外墻適宜采用淺色表面處理,可以降低墻體表面對太陽輻射熱的吸收,降低墻面升溫幅度,這是一項很好的節能措施。

(四)自然通風設計。自然通風是對自然條件的最充分利用,也是改善熱環境的有效措施,即使在夏季使用空調降溫的條件下,也可以減少開機時間,節省能耗。在建筑群布置時,按照建筑所處地理緯度,選擇好建筑主體朝向,減少太陽輻射影響;利用建筑體形、高度、間距及建筑開口與夏季主導風的關系,組織小區氣流;利用地勢起伏、水面陸地分布、綠化植被,以及太陽輻射熱晝夜被吸收反射的特性,形成有利的地方風等這些措施對于改善小區微氣候,降低室外氣溫,為單體建筑的自然通風創造條件等均能取得顯著效果。在單體建筑平面及空間設計中,結合使用功能,安排好門窗洞口位置和空間組織,借助自然力――熱壓和風壓作用,促使室內空氣流動和室內外空氣交換,形成穿堂風;還可采用導流措施,改善氣流的流線和流場、調量,會使自然通風取得更佳的效果。在組織室內穿堂風時,應注意防止室內污染源的擴散。可利用管道通風或輔以局部機械排風,以保持室內空氣質量。

三、對建筑節能優化設計方法的討論

當前我國城鄉建筑發展十分迅速,房屋建設的規模日益擴大,我國建筑節能設計計算機輔助設計技術水平不高的現實,決定了不可能對所有的建筑都進行建筑節能優化設計,應對不同類型的建筑加以區別對待。對于建筑形式共性比較強的建筑(如住宅),除了建筑節能設計標準之外,可應用成熟的商業化模擬軟件,根據當地的氣候特點,全面地對各影響因素以及節能設計方案進行建筑全壽命周期內的性能預測分析,并在此基礎上形成針對特定地區、特定建筑的建筑節能優化設計指南與專家知識。Garde等針對濕熱氣候條件下的典型住宅做了類似的研究。

對于個體特征比較明顯的公共建筑,則應力爭在建筑設計過程的每一個階段都融入建筑節能設計的意識和技術措施,積極應用各種現有計算機輔助設計工具,實現建筑節能設計的優化。

四、結論

第5篇

摘要:隨著我國能源危機以及水資源短缺問題的嚴重,我國加大了對智能綠色建筑的倡導力度,在建筑物給排水系統中充分體現節能的特點,成為給排水系統設計的特點。本文主要論述了智能住宅小區建筑給排水系統的節能優化設計措施,以期為智能住宅小區給排水設計人員提供可靠的參考意見。

關鍵詞:智能住宅小區 建筑給排水 節能優化 設計

隨著我國經濟水平的不斷提高以及城市化進程的不斷加快,對能源的消耗也越來越多,我國面臨的資源稀缺問題也日益嚴重,提高能源利用效率已經成為經濟可持續發展的迫切需求。建筑能耗在能耗中所占比例較大,我國《中華人民共和國節約能源法》已經明確要求建筑小區設計建設過程中,必須符合能源利用標準,滿足節能設計規范要求。因此,對于智能住宅小區建筑給排水系統設計,必須采取一定措施,降低能源消耗,提高能源利用率。目前節能給排水設計已經成為我國智能住宅小區建筑節能設計的重點內容。

1 充分利用市政管網壓力

城市內部對于建筑物供水的市政管網供水壓力一般在0.2-0.4MPa左右,如果對供水壓力加以合利用,采取分區供水的供水方式,可以有效降低二次供水加壓的能耗。通常情況下,市政管網內部的供水壓力可以滿足五層左右的建筑供水壓力,因此,如果住宅小區樓層少,高度低可以直接采用市政管網直接供水。如果住宅小區較高或者是高層住宅小區,則建議使用無負壓變頻供水設備進行二次加壓設備,這樣既可以有效降低二次加壓的能源消耗,也可以避免低樓層的供水壓力過高造成的水資源以及能源的浪費。

2 利用無負壓變頻供水設備

傳統的水池加壓泵以及高位水箱等二次加壓設備能耗相對較大,而且容易導致二次污染,難以滿足建筑節能設計的要求。隨著科學技術的不斷發展,無負壓變頻供水設備已經成為建筑給排水節能設計的優選供水設備。無負壓變頻供水設備再利用市政供水管網的原有壓力的基礎上,通過壓力調節罐作為供水水泵的進水儲水裝置,并利用真空消除器消除管網存在的負壓力,利用無負壓變頻供水設備可以實現在原市政供水管網上的二次增壓,既節省了修筑水池水箱的資金投入,又可以實現增壓供水,而且可以有效保證水質,節能效果明顯,相關數據統計,節能效果可達50%以上,具有較好的實用性,非常適宜于智能住宅小區的建筑給排水系統應用。

3 對清潔能源的的充分利用

在建筑給排水系統中,充利用清潔能源可以有效地減少傳統能耗,從而實現節能的目的。清潔能能源主要包括風能太陽能以及地熱能,現階段技術相對成熟,應用較為廣泛的主要是太陽能的利用。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源,目前對太陽能的利用形式主要集中在太陽能熱水器方面。太陽能熱水器主要是將太陽能轉化為熱能,提升水的溫度,太陽能熱水器主要由集熱器、儲水箱、給水箱以及給水泵等相關附件組成,集熱管是實現能源轉換的主要設備,根據集熱器的不同,可以分為平板型和真空管型兩種形式,平板型大多采用誰在集熱器內加熱后之際進入儲水箱的自然循環的方式,構造簡單成本低廉。真空管型集熱器主要是通過將真空管與非承壓水箱接通,以落水的方式取熱水。熱管型真空管由于管內無水,不僅抗凍耐壓,最溫差適應能力強,而且可以接承壓水箱進行系統的雙循環運行,更適用于不同規模的熱水系統。

4 給水系統不同功能的單獨設置

建筑給排水系統主要包括消防給水系統以及生活給水系統,在智能住宅小區給排水設計中,為了進一步的節約能耗,應將兩者單獨設置。因為,首先消防給水系統與生活給水系統對于供水壓力的要求不同,根據相關規范規定,消防給水系統按照靜水壓力一般情況下在0.8MPa左右,生活給水系統按照靜水壓力一般控制在0.3-0.4MPa左右。如果按照消防給水系統的水壓要求設置供水壓力,則會造成生活給水系統的供水管道超壓因而容易造成供水超量的問題,如果采用加壓法對其降壓節流處理,又會消耗大量的電能。相反,如果按照生活給水系統的壓力要求分區,就會造成水泵機組數目的增加。因此,為了達到節能的目的,應該將兩系統分開設置,單獨設置豎向分區的壓力,避免能源及水資源的大量浪費。

5 減少用水量降低供水能耗

5.1 進一步完善熱水供應循環系統。隨著居民生活水平的不斷提高,智能住宅小區熱水供應循環系統也得到了廣泛的應用,對于建筑給排水系統中熱水循環系統的質量也提出了更高的要求。然而目前,我國小區內部熱水循環供應系統水資源浪費嚴重,在熱水設備啟動后,首先要放掉部分冷水才能獲得具有使用溫度的熱水,造成了水資源的浪費。因此,對熱水供應循環系統加以改造,使用支管循環或者立管循環的熱水供應循環方式,可以有效減少冷水資源的浪費。

5.2 節水型衛生以及配水器具的推廣使用。新型的節水龍頭以及節水型衛生器具的推廣使用,對于減少水資源的浪費具有重要的作用。例如,我國住宅小區使用的馬桶沖水量普遍大于11升,如果使用沖水量小于6升的節水型馬桶,耗水量可以有效減少。由此可見,節水型的衛生以及配水器具節水效果明顯,對于智能住宅小區,建議全部配裝采用節水型器具。

5.3 對供水設施減壓節流。對于智能住宅小區,由于建筑智能化程度較高,因此一般情況下供水系統豎向分區的供水壓力會出現偏大的情況,如果不采取合理的減壓節流措施,就會出現用水設備的實際出水量高于其額定流量,因而造成水資源的浪費,同時也會造成由于壓力過大對供水系統的損壞,因此,應對供水壓力過大的供水系統采取設置減壓孔板以及減壓閥等措施,將供水壓力控制在合理的范圍內,避免造成水資源及能源的浪費。

6 結語

我國是一個能源及水資源匱乏的國家,充分合理利用各項資源是我國國民經濟可持續發展的必然要求。因此,在對智能住宅小區建筑給排水系統進行設計時,應該充分考慮到節能節水的需求。設計者在對建筑物給排水系統設計時,應積極利用各種新技術新材料以及新設備來實現給排水系統的節能環保要求,已達到緩解城市小區能耗過高,用水不足的問題,對于實現只能住宅小區的社會及環境效益也具有重要的意義。

參考文獻

[1] 孫海洲,王曉暉,周濤,等.建筑給排水設計中的若干問題探討[J].中國給水排水,2009(8)

第6篇

關鍵詞:建筑設計;節能優化;措施

前言

隨著我國經濟快速增長,各項建設在取得巨大成就的同時,能源的短缺已經不斷凸顯出來。節約能源與環境保護成為一個世界性的問題,在建筑住領域中從可持續發展的戰略出發,使建筑盡可能少地消耗不可再生資源,降低對外界環境的污染及破壞,并為使用者提供健康。舒適與自然和諧的工作及生活空間就成為設計節能建筑的目標。

一、關于建筑設計應用節能措施的分析

(1)時代的發展,節能技術不斷得到應用,其廣泛分布于社會各個行業中,尤其是建筑行業的發展。目前來說,建筑工程的節能技術不斷得到優化,但是在實踐過程中,依舊存在很多問題,需要我們去進行分析及應用。建筑能耗占據我國社會總能耗相當大的一部分,并且逐年增長,為了解決這一現實問題,我們需要進行建筑高能耗問題的深入分析。

隨著經濟的不斷發展,社會對于建筑品質的要求越來越嚴格,各種新型技術的應用,大大降低了建筑的前期策劃工作,為了滿足建筑設計的規范需要,進行建筑節能體系健全是必要的,從而進行建筑工程生產效率的提升,進行人力、 物力、財力等的有效發揮,保證建筑工程設計中節能問題的解決,保證建筑施工環境的優化,進行資源能耗的降低,進行清潔能源使用率的提升。

(2)目前來說,我國的建筑工程設計體系不健全,存在相當多不科學現象。 比如進行能源的單純節約,進行強制手段的應用,進行建筑能源消耗的減少,進行能源節約的守恒,進行能源消耗的有效控制。保證新技術應用形勢下的能源有效節約,保證新材料、新設備等的良好應用,進行能源實際利用率的提升,保證環保意識下的能源節約控制,進行建筑工程與周邊環境的融合,提升其社會經濟效益及其生態效益。

二、建筑設計規劃中節能技術體系的健全

(1)在建筑工程的整體設計及其規劃過程中,我們需要認真的分析建筑工程的天時地利情況。針對建筑工程的平面設計、空間構造、朝向等進行合理化的設計,進行良好的建筑節能材料的應用,保證建筑的隔熱保溫特性的發揮,進行建筑物節能體系的健全,保證能耗的降低,進行節能環保的控制。

在建筑工程設計過程中,需要進行建筑形體的朝向問題分析,建筑平面一致性情況的分析,建筑工程設計理念的更新。比如在進行空調房間的布置過程中,我們要進行南北朝向房間的選擇,避免在東西墻上進行窗戶的安裝。要依據相關的材料進行建筑工程的平面設計,進行能源的消耗控制。

(2)在建筑工程的空間構造應用中,我們需要認真規劃好設計的步驟,進行建筑工程物設計其規劃方案的協調,解決其朝向問題,解決建筑物的通風問題,保證建筑工程物的良好通風性,這就要進行積極的布局,進行布局地風向的分析。 在建筑工程應用過程中,我們需要進行空調設備的安裝,進行自然因素的考慮,進行空間的控制及其應用。

在建筑工程的應用過程中,如果一定要進行空調設備的安裝,就需要考慮自然因素,空間的約束,可以進行緊湊型模板的應用。在建筑工程設計過程中,需要進行體形系數的審核及其參照,進行單位建筑的空間熱損面的分析,在建筑工程設計過程中,需要進行自然節能方法的應用,從而提升其應用效益。

在實際操作中,我們也要進行周圍環境綠化情況的分析,進行建筑工程的合理規劃,要保證其與周邊環境的和諧、協調,這需要做好環境的綠化工作,進行環境的積極改造,進行居住區及其工作區的氣候條件的改善,保證植被作用的有效發揮,進行碳氧平衡的控制,進行溫室效應的降低,進行大氣污染情況的控制,進行噪音污染的降低,保證居民及其工作人員自身心情的愉悅,保證建筑工程及其環境的和諧性,保證舒服和諧化的人文環境。

(3)在建筑工程墻體應用過程中,其分為外保溫墻體及其內保溫墻體,需要進行其最大保溫效益的發揮,這就需要進行相關建筑理論的應用,進行墻體的外保溫作用的分析,保證外保溫方案的優化,這就要相關人員重視墻體建設過程中的外保溫作用,保證墻體外保溫技術的優化,進行先進技術的應用,保證最新材料的應用,從而提升墻體的保溫能力,保證建筑熱能的相對穩定性,這就需要進行外側復合絕熱材料的應用,從而避免出現熱橋情況,從而進行墻體的保溫效益的提升,保證墻體結構的使用年限的提升。

在墻體內保溫技術應用過程中,我們需要按照相關的面積比例進行合理化的布局,保證復合絕熱材料的良好應用,進行用戶及其墻體應用狀況的分析,在說明書上進行重點的說明,進行用戶的人為破損墻體內保溫結構的情況避免,更好的進行外保溫作用的發揮。在節能設計環節中,我們需要考慮到太陽能的應用因素,可以活用建筑陽臺等設施,進行太陽輻射的反射,保證墻體對光接收能力

的提升。

(4)在門窗設計環節中,我們也需要進行建筑工程采光、通風等條件的分析,進行節能因素的充分考慮,保證建筑的良好設計理念的應用,保證基礎施工條件的優化,從而進行門窗設計面積的控制,進行門窗傳熱效益的優化,維護了建筑物內部的能量。在進行門窗設計安裝過程中,我們需要做好門窗的氣密性保證工作,進行空氣對流性的分析,進行門窗的積極選用,按照資金的情況,進行節能門窗的選擇,這里可以進行熱反射窗簾等的應用。

目前來說,我國的建筑工程體系并不健全,很多建筑工程屋頂都不能進行良好能量的儲備。為了滿足現階段工作的需要,進行建筑物的能量轉化是必要的。畢竟屋頂的受熱面非常的大,其散熱面也比較大,因此,我們需要進行墻體能量的有效利用,避免墻體的熱量失散情況。 在屋頂設計過程中,需要進行反輻射作用涂料的涂刷,除此之外,我們也可以進行屋頂的太陽能接收板材的設置,保證太陽能熱水的轉換,針對那些不能設置的,可以進行隔離材料的應用,進行太陽能接收板材能量的加劇匯集,從而保證隱形能量的有效利用及其轉換。

(5)隨著人們生活水平的提升,人們對于生活質量的要求越來越高,傳統的空調系統應用已經難以滿足建筑工程的需要。這就需要我們進行建筑工程的冷熱系統空調節能應用,保證建筑工程的良好空調設計,針對空調設備深入了解,進行空調安全性能及其負荷指標進行分析,認真做好相關的試驗,保證空調系統能源輸出的優化,保證冷熱系統的應用,進行資金投放額的減少,進行節能性的提升。

結語

綜上,建筑設計中節能體系的健全,對于我國現階段建筑行業發展非常必要,這需要引起我們的重視,保證建筑工程設計方案的更新。

參考文獻:

[1]韋明寶.綠色節能建筑在我國的發展現狀[J].科技促進發展,2010.

第7篇

關鍵詞:住宅建筑;整體節能;節能技術;設計優化;可再生能源

中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:B 文章編號:1008-0422(2010)04-0153-02

1、引 言

現階段,我國的建筑能耗占社會全部能耗達到30%以上,中國現有超過400億m2的高能耗住宅,其能耗水平是發達國家的3倍。全國每年新建房屋近20億m2,超過所有發達國家新增建設的總和,而這其中95%都是高能耗住宅。建筑中最大的能耗點是采暖和空調,中國在采暖和空調上的能耗占建筑總能耗的55%。由于建筑耗能而產生的溫室氣體排放量已占全國溫室氣體排放總量的1/4左右。因此,建筑能耗問題不可避免地成為了全社會的關注焦點,建筑節能也就成為社會可持續發展的一個重要的課題,對建筑物整體節能技術及措施進行分析與探討有較強的現實意義。

2、節能型建筑的具體涵義分析

根據《綠色建筑評價標準》GB50378定義,綠色節能建筑是在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)。保護環境和減少污染,為人們提供健康,適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。

根據該定義,一個優秀的節能建筑具有三層涵義:

1)在建設和使用過程中,具最大限度的降低能耗:

2)在降低能耗的同時,提供高舒適的居住和工作環境;

3)建筑藝術、使用功能和技術三者的完美結合。

圖1所示為一個建筑的能耗分析圖,縱坐標為溫度,橫坐標為月份,灰色條帶為建筑內應具有的適宜溫度,20℃-25℃。深色區域顯示的是該建筑在冬季采暖所消耗的能源,淺色區域顯示的是該建筑在夏季制冷所消耗的能源。從圖中可以看到,在春秋兩季有兩個區域,既沒有深色區域,也沒有淺色區域,表明在該季節中,建筑本身可以擁有合適的舒適度,無需額外的能量補充。建筑節能的出發點即是依靠優秀的建筑設計,拉長該不需要額外能量補充的時間區間,如圖2所示。

圖2中,對建筑本身進行了設計優化,從而使無需額外能量補充的區間大大拉長。

3、建筑物節能的技術途徑與要求分析

3.1 建筑物節能的途徑

從圖1和圖2的對比分析可以看出,建筑節能的最有效途徑是從建筑設計本身去探索節能的效果,而不是從機械技術的角度去人手。

建筑的首要功能是滿足“人的舒適度”。人體舒適度簡單的來說,包括對室內溫度、濕度、清潔度、光照等因素的要求。通常認為,室內溫度在20℃-26℃、濕度在40%-60%的區間,人體的舒適度最佳。

如何達到這樣的舒適度,有著許多途徑,主要分為兩大方向,建筑和機械技術。

從建筑的角度來說,可以對保溫、門窗、遮陽、建筑體型、窗墻比、朝向等因素進行優化。

從機械技術的角度來說,可以采用空調、暖氣、冰蓄冷、地源熱泵、太陽能、風能等大量的技術措施來滿足室內舒適度要求。

根據圖1和圖2的比較,可以得出:一個優秀的節能建筑設計,應從建筑的本身的品質人手,通過各類建筑手法盡量延長無需額外能量補充的時間跨度,然后根據計算和分析,采用合理、經濟的機械技術措施,達到滿足室內舒適度的目的。

3.2 建筑節能設計的要求

(1)圍護體系的保溫性能:建筑圍護體系主要由建筑的屋頂、外墻、窗等組成。增強該圍護體系的保溫性能,是節能建筑設計的首要因素。屋頂、墻體的傳熱系數應控制到0.1-0.2W/m2K,外窗的綜合傳熱系數應控制到0.8W/m2K以下。

(2)建筑的氣密性:普通房屋在室內外、50Pa氣壓差的情況下,每小時的空氣滲透量在建筑總容積的200%-400%,而根據歐洲的相關標準,節能建筑的空氣滲透量應在60%以下。建筑物的氣密性對室內的熱(冷)量損失和濕度控制具有非常重要的意義。

(3)新風系統:大幅度提高建筑的氣密性后,建筑的通風方式就顯得尤為關鍵。我國的建筑節能設計標準中要求室內換氣指標為每小時0.5次。“機械通風”的系統可以幫助節能建筑達到該要求,同時,通過將建筑排風中的熱量進行回收,以加熱送人建筑的新風,可以達到明顯的節能和滿足舒適度的雙重功能。

(4)采暖制冷方式:通過上述三種方式,建筑物本身對能源的依賴已經非常低,這時候,可以選擇最合適和經濟的采暖制冷方式來進一步實現建筑物的舒適度要求(溫度、濕度等)。太陽能、風能、水能、地源熱能等自然可再生能源都是值得考慮的方向。

因此,一個節能建筑設計的基本原則應該是:圍護結構(80%)機械技術(20%)

4、應用實例

湖南某住宅小區8#樓為小高層建筑,框架結構,平面圖見圖3,現就保溫、門窗、空調系統等因素對其整體節能進行技術分析和優化設計。

整個分析和優化過程可分為三個階段:

(1)原設計能耗分析;

(2)建筑形態分析和優化:

(3)機械技術分析和優化。具體分析如下:

4.1原設計能耗分析

圖4為對原設計的能耗分析,設定其室內舒適度目標為20℃-28℃,則每年的采暖能耗為154kWh/m2,制冷能耗為120kWh/m2

4.2 建筑形態的分析和優化措施

建筑形態的分析和優化主要因素如表1所示。

4.3 機械節能技術的分析和優化措施

完成建筑形態的能耗分析和優化后,就著手進行機械技術的分析和優化。主要針對建筑的采暖和制冷形式。

1)熱(冷)量傳遞形式:原設計采用的是傳統的空調形式。優化后建議采用新風系統、熱回收系統和地暖相結合的熱(冷)量傳導模式。

2)熱(冷)量來源:同樣,原設計中采用的是傳統的空調形式,優化后建議采用淺層地熱的方式進行溫度調節,如圖S、表2所示。

經優化后該房屋的制冷和采暖能耗,其中采暖能耗為10kWh/m2年,制冷能耗為19kWh/m2年。

從以上對比可以看出,在本設計中,玻璃、墻體保溫和新風系統的優化,對能耗的影響最大,因此,在設計和建設過程中,適當增加對這三個要素的投資,可獲得最佳的節能效果。

5、實現建筑整體節能的途徑方向

此外,要實現建筑物整體節能降耗,須從各方面進行技術優化與升級,具體包括以下幾個方面:

5.1 貫徹節能設計理念

建筑節能設計是對建筑形態、功能、質量、壽命、舒適度的整體性研究。行業內流行的“熱工計算”只是建筑節能設計中的一部分內容。貫徹建筑節能設計始終的是對建筑本身品質、功能的研究和優化,而經濟合理的機械技術措施僅是建筑藝術的輔助,而絕非主導。

5.2 大力節能材料的研發

相對于研發、生產、維護、處置成本昂貴的機械設備,保溫材料、門窗、玻璃、遮陽材料、新型墻體材料等建筑節能材料的研發和運用,才是真正體現“環保施工、綠色建筑”理念的方向。因地制宜,選擇當地傳統、經濟、合適的建筑材料,創造一個高品質的節能與美觀并重的作品,是建筑設計的魅力所在。

5.3 加強自然可再生能源的利用

綠色建筑技能技術的本質決定了節能建筑理論對自然可再生能源的利用。風能、水能、太陽能、地緣熱能都是優質的可再生能源,其中,風能、水能、太陽能和深層地緣熱能的利用受環境制約程度較高,而淺層地緣熱能的利用,將是適合中國。

5.4 改變居民生活習慣

我國居民不同于西方國家的文化習俗,如烹飪傳統、衣物晾曬習慣、開窗通風習慣,給對建筑物密閉性能要求極高的節能建筑理論研發提出了新的課題。如何解決使用功能、生活習慣和節能要求的矛盾,也將是影響節能建筑能否在中國大力推廣的重要因素。

6、結 語

綜上所述,在過去的幾十年中,人們對居住的要求,先經歷了簡單滿足“擋風遮雨”功能的初級階段,又經歷了追求“舒適度”的第二階段,目前正面臨如何達到“節能、舒適”的第三階段。建筑整體節能技術是對建筑藝術、建筑材料、可再生能源利用、機械技術、使用功能、舒適度、氣候、文化、習俗等多方面因素綜合考慮的新生課題,也是實現未來城市可持續發展的必要途徑,因此加強建筑整體節能技術的分析探討,必將進一步推動社會的文明進步和發展。

參考文獻:

[1]民用建筑節能工程施工質量驗收規程,J10816-2006)[S]

第8篇

文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2016)08014903

1 引言

在當前城鎮化快速發展的背景下,鋼混住宅建筑在城鄉居住建筑中的占據著最大的比重,而在全國范圍內推廣建設生態節能建筑也已成為必然的大趨勢。我國作為多地震國家,可在抗震條件下結合生態節能的特點,達到優化設計的目的。所謂“優化設計”是指研究問題和尋求解決問題的最優方案,“最優”兩字應理解為在給定條件下得到盡可能滿意的結果[1]。而探索構建符合我國國情的鋼混住宅建筑結構優化設計綜合評價指標體系,是該類住宅方案優化設計的前提,具有重要的理論意義,并可帶來可觀的社會、經濟、環境效益。

筆者以系統設計法為工具,在生態化理念指導下,進行了實地調研,應用層次分析法(AHP)構建了鋼混住宅建筑結構優化設計綜合評價指標體系,直觀地體現了優化設計的準則,并具有很強的可操作性(圖1)。以期研究成果能對城鄉鋼混住宅建筑結構的優化設計理論作出貢獻,并可供全國同行們參考、借鑒。

2 抗震條件下生態節能鋼混住宅建筑結構優化設計綜合評價指標體系的建立

本綜合評價指標體系分三層,如圖1。

2.1 總目標層

總目標層為抗震條件下生態節能鋼混住宅建筑結構優化設計綜合評價,從建筑結構優化設計的角度出發,以節約能源、有效利用資源的方式,建設抗震性能優越、與環境生態相容性高的鋼混住宅建筑,達到人及建筑與環境共生共榮、永續發展。總目標堅持前瞻性和可操作性的有機統一,既要立足當前實際,使目標具有可行性,措施具有可操作性,又要充分考慮發展的需要,使規劃設計方案具有一定的超前性。

2.2 子目標層

2.2.1 建筑結構設計

在結構設計能夠實現抗震和生態節能目標的前提下,評價住宅建筑結構設計是否遵循經濟、適用、安全、美觀的設計準則,結構設計時應充分考慮建筑功能的完善性和可改造性,提高施工便利性,結合當地地理、地質、氣候條件,盡可能做到節能、節地,降低建筑全壽命周期投資費用,盡可能采用高質量材料,選用有利于抗震減災的平、立面布置方式和結構體系,保證建筑的安全性[2]。注重對當地建筑特色的繼承和保護,體現建筑設計的地域性和時代性。

2.2.2 建材使用

評價建筑材料是否符合兼顧生態性、經濟性的指標:是否充分考慮材料的本地性、易得性,鼓勵因地制宜地盡量選用本地的、運輸便利的材料作為建筑的營造原料;是否在條件允許的情況下,利用3R建材作為建筑材料;是否合理使用長壽命材料和環保節能的新材料。

2.3 準則層及下轄的基本指標層

2.3.1 經濟

評價建筑是否能在設計與建造中,因地制宜、就地取材,做到盡量節省勞動力,節約建筑材料和資金;是否有周密的計劃與核算,重視經濟規律,講究經濟效益;房屋的設計使用要求和技術措施是否與相應的造價、建筑標準統一起來。

(1)節能節地的結構選型。評價建筑的結構形式對建筑節能、節地的影響。一般基于建筑形體、幾何形式展開,通過結構選型的優化設計,增加可使用空間;合理控制住宅體型,實現土地資源的集約有效利用;結構形式應有利于改善住宅圍護結構的熱工性能和室內外物理環境,增加建筑對可再生能源的利用,以達到節能的目的[4]。

(2)與當地地理、地質、氣候的適應性。評價建筑與當地自然環境的適應性問題,由于不同地區所處的緯度不同,在太陽輻射量、溫度、濕度、季節周期及地理、地質條件上存在明顯差異,為滿足建筑經濟性要求、節約造價,建筑的布局以及功能組織、空間形式、構造等方面應合理利用當地地理、地質、氣候等有利條件[5]。

(3)全壽命費用。包括一次性造價與維護費用等。評價建筑在全壽命周期過程中,能否合理運用新型生態環保技術和管理方法,從全壽命周期角度出發研究建筑成本與回報。

(4)施工便利性。評價建筑設計在施工中是否有較好的可操作性,在施工方式上能有較大的可選擇空間,顯著縮短結構施工周期,使建筑能更早地投入使用,帶來可觀的經濟效益。

2.3.2 適用性

評價在保證結構安全的基礎上,建筑結構對建筑功能、設備與設施正常運行的影響。

(1)功能完善性。評價建筑是否滿足用戶的使用需求,包括:空間布局是否具有明確的功能分區;空間組合、劃分時是否以主要空間為核心,次要空間的安排是否有利于主要空間功能的發揮;空間的聯系與隔離是否合理。

(2)室內空間的可改造性。評價在保證建筑使用過程中在對主要結構部件、設備管井等盡可能減少改動的前提下,充分利用住宅實體空間功能變化的內在潛力。這種潛力是能在明確的住宅空間格局中,在一定的程度上適應不同居住者或居住群體的各自需求。同一空間格局應具有適應多種使用功能并擴展其用途的能力,例如住宅在適應居住的同時,延展出的諸如個體型辦公或小型商務的功效,而無須將住宅空間布局結構調整與改變以適應其功能變化,從而能夠延長住宅合理的使用壽命和住宅品質。

2.3.3 安全

確保整個結構體系的安全性能,達到建筑結構既安全耐用又經濟合理的目標[3]。故應評價建筑在結構自重、地基變形、預加壓力、混凝土收縮變形等永久作用,風荷載、雪荷載、冰荷載、溫度變化等可變作用以及地震、爆炸、撞擊、火災等偶然作用下而不發生破壞的能力,其別強調抗震的相應指標。

(1)平、立面結構形式與布置。評價建筑承重結構的空間分布,要求布置盡量避免構件處于復雜受力狀態,在滿足承載力的條件下,符合功能的要求。建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱,并應具有良好的整體性;建筑的立面和豎向剖面宜規則,結構的側向剛度宜均勻變化,豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減少,避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。豎向布置力求均勻和連續,盡可能使豎向剛度、強度均勻變化,避免出現薄弱層,并應盡可能降低房屋的重心。此外,如通過對結構墻、柱的布局和墻肢長短的調節,使不規則的建筑體型和平面布置產生規則結構的效應,同樣可以使建筑結構達到經濟合理和安全耐用的預定目標[5]。

(2)抗震結構體系的設計。評價建筑抗震體系抗震能力大小,應具備必要的抗震承載力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力,應避免因部分結構或構件破壞、薄弱樓層屈服而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力,并合理設置防震構造措施。此外,在地震力作用下建筑倒塌的主要原因,也大多是由于墻、柱等豎向構件首先遭到破壞所致。為此,在實際的結構設計工作中,如不同構件采用不同的安全系數的結構優化設計原則,對獨立構件、靜定結構和豎向構件應采用較大的安全系數,而對樓板和樓蓋梁的安全系數可予以適當降低,這樣處理既可以降低工程造價,又可提高結構的綜合安全度。

(3)多道抗震設防。多道抗震防線對抗震結構是必要的,當第一道防線的抗側力構件在強烈地震襲擊下遭到破壞后,后備的第二道至第三道防線的抗側力構件立即接替,抵擋住后續的地震的沖擊,可保證建筑物最低限度的安全,免于倒塌。

(4)施工質量。評價建筑在按照施工工藝施工生產的條件下,構件質量由于工人操作的不穩定性造成實際與設計的偏差,如混凝土的密實度、強度,鋼筋接茬,構件尺寸等是否滿足要求。

(5)其它災害防御。評價建筑結構對火災、防盜等人為災害及龍卷風、雪災、泥石流、洪水等自然災害的防范措施設計。

(6)基于抗震防災的基地選址。評價建筑所處位置的有無不良地質現象,其成因、分布范圍、地震效應,有無新構造運動,該地區的地層結構,和巖土的物理力學性質,地下水的埋藏條件,水位變化幅度與規律及其腐蝕性。此外,應使結構自振周期避開場地特征周期。

2.3.4 美觀

基于社會生態效益進行評價,應把建筑美與環境美列為設計的重要內容,建筑只有融合地域特色,緊跟時代步伐,才能完全地實現建筑的生態性。

(1)地域性。評價是否能做到因地制宜設計,整體設計考慮當地環境的親和性、適應性和當地傳統建筑文化的傳承性,既能充分體現生態觀,又能保持多姿多彩的建筑風格;居住環境能否與自然景觀相融合,規劃布局能否結合當地自然條件,充分挖掘地方文化內涵,突出地域和民俗特色。

(2)時代性。建筑體現著一個時代的物質和文化發展水平,同時也顯示著那個時代的意識形態和美學觀念,因此它總是具有時代標記的意義。

(3)與周圍環境的親和性。評價建筑在建筑位置、建筑外形、建筑功能等方面是否與周圍建筑、自然景物相互協調,相互統一,與城市整體規劃相符。

2.3.5 建材性價比

評價建筑建設與使用過程中在建筑材料上的資金投入;材料是否具有最優性價比。

(1)建材易得性。評價建筑材料的生產過程中是否原料來源廣,生產工藝簡單,低能耗,利于大范圍推廣與使用。

(2)本地建材。評價建筑在建造過程中是否就地取材,因地制宜地盡量選用當地的、采集運輸便利的材料作為建筑和營造環境的原料和裝飾元素。

2.3.6 建材的生態性

本指標評價使用建材是否性能可靠、耐久與長壽命以及建筑材料的生產,加工,對原料產地、原料生產工廠等當地的生態環境造成的影響程度。

(1)材料質量。評價材料的抗拉,抗壓,抗剪,抗扭,抗彎性能,密度以及耐久性,強調禁止采用高耗能、污染超標的材料。

(2)長壽命建材。評價建筑是否使用長壽命建材,優先采用高性能、高強度新型材料,減少構件的維修,替換概率,提高建材的利用效率,延長結構生命周期。

(3)3R建材。評價建筑是否使用減量化、再使用和再循環利用(資源化)建材,即在條件允許的地方,利用可再生的材料作為建筑材料,或在建筑物中增加可再生資源的使用量,減少建筑廢物。

3 結語