建筑节能论文杨森.doc

建筑节能课程论文 如何实现建筑节能 走可持续发展道路班 级： 建筑学1002班 姓 名： 杨森 学 号： 2010011256 指导教师： 邓少霞 2013年11月25日摘要:在如今这个强调可持续发展的时代，如何合理利用能源，减少能源浪费，是一件十分重要、有意义、甚至迫在眉睫的事情。而建筑节能作为节约能源的一种手段，我们建筑学的人才，更应积极实施。那么如何实现建筑节能，建筑节能的手段有哪些关键词：可持续 节约能源 建筑节能 著名建筑节能建筑 节能手段 围护结构节能设计 太阳能 建筑规划与单体设计与节能正文：伴随着世界的极速膨胀发展，地球的资源也在逐渐减少匮乏，如果不能有效地控制合理利用能源，终有一日，地球资源将消耗殆尽。20世纪70年代的石油危机就是深刻的例子，我们浪费不起能源，遂于20世纪70年代，建筑节能概念被正式提出。建筑节能是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区，群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，通过各种手段方法，设计出低能耗的建筑。建筑节能的中心是减少建筑耗能 ，提高建筑中的能源利用效率。同时，建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提，即室温冬季不低于18摄氏度，夏季不高于26摄氏度。时隔30年，2004年，围绕着石油与能源问题的“大事件”再次集中发生，而我国的能源问题更是显露无遗：石油消耗量仅次于美国、燃煤紧张、拉闸限电、北方冬季供暖受阻。2005年3月23日，北京上调成品油价格事实证明，作为建筑学的学生，未来的建筑师，建筑节能势在必行！那么，如何实现建筑节能呢？我们先来看几个优秀的节能建筑一、清华节能楼：节能建筑的设计楷模 （清华节能楼的示意图）2008年奥运建筑的“前期示范工程”我国首座超低能耗示范楼22日在清华大学校园东区落成。这座“绿色”建筑集中使用了近百项国内外最先进的建筑节能技术。“仅两面墙就用了七种不同的节能系统，任何组成部分都可以随时拆换。”中国工程院院士、清华大学教授江亿在谈到这座楼时称。该楼总建筑面积约3000平方米，地下一层，地上四层，由办公室、实验室和辅助用房组成，每平方米约8000元安装成本。江亿表示，这座节能楼是一个综合的科技展示品，实际生活中，在建筑居民住宅时。不需要安装如此多的节能设备。据清华的一项调研显示，普通民用建筑每平方米多花100元就可以安装部分节能设备，“让电表、气表走字儿慢下来”。全自然光在综合分析北京地区的特定气候特点和周围地形条件后，大楼造型采用C字型，以提高能源利用效率。楼东侧墙上是宽宽长长的遮光板，就像飞机的机翼。进去后才发现大楼没有亮灯，在背阴处也有足够的自然光看书。据介绍，这些遮光板可以随着阳光的变化自动调节角度，折射阳光，保证大楼从早6点到晚6点12小时使用自然光。江亿说：在冬天采暖的时候，不消耗什么能源，就可以把房间温度维持在20度左右。不用空调到了夏天，通过关闭百叶窗可以减少热辐射，再加上房顶上的冷水管道，不用空调可以把温度控制在18度左右。最让人称奇的是，整座楼的供电系统是一套天然气发电机。江亿说：我们计算的结果是每年用不到1万立方米的天然气，成本在1.8万元左右。而一般的办公楼每平米每年用电100度，3000平米的话应该是30万度。这座楼里找不到中央空调等设备，天花板上一块块网格，就是制冷的“空调”。这些网格由许多毛细管组成，天气炎热时，水流过这些管子就可以保持室内温度适宜，还不会像空调一样吹出冷风伤身。需要除湿时，用一种特殊溶液做能源的机器对空气除湿，还可以对空气杀菌后通风换气。当室内无人时，补偿式传感器和二氧化碳传感器能够调节室内空气的流速和天花板的温度，在保证室内空气舒适的同时充分节约能源。暖瓶效应整座楼三面都是真空玻璃窗结构。它的玻璃窗和一般的玻璃窗不同，它一共有四层玻璃而且中间的一层是真空的，这就形成了一种暖瓶效应，使得房间内冬暖夏凉。镀膜玻璃、防火玻璃、真空玻璃。五花八门的先进技术把整座大楼的玻璃全副武装起来。每一种玻璃都有自己的“看家功夫”，有的可以防止有害光线射入，有的可防火灾蔓延，有的可防噪声，有的可保温保湿。据介绍，大楼用了六种玻璃做大楼外围结构，其中真空玻璃在国内首次安装于真实建筑物上。节能七成示范楼集中体现了“科技奥运、绿色奥运”的理念。示范楼建筑围护结构导致负荷仅为常规建筑物的10%，冬季可基本实现零采暖能耗，考虑办公设备、照明等系统在内，建筑物全年电耗仅是本市同类建筑物的30%。内部能源供应系统回收废热，在冬季作为生活热水等的热源，在夏季则作为空调系统的能源。示范楼集成了国内外科研单位、制造企业的近百项建筑节能和与绿色建筑相关的最新技术，有近十项产品和技术为国内首次采用。目前清华大学已建成建筑节能研究中心网站，向全世界公布楼内所有部件、产品和系统的实时运行状态。近期内，超低能耗示范楼将向公众开放，来自美国、日本等国的10余位专家教授将举行专题讲座，国内外20多个厂家和科研单位的代表将介绍建筑节能和绿色建筑技术发展的最新研究成果和产品。该楼是中国与意大利合作项目，是意大利政府出资在海外投资建设的第一个教育建筑工程，也是中国科技部和意大利环境与国土资源部合作的最大项目。该楼建成后将成为一个教学、试验、科研和中意环境技术交流的中心，由意大利著名建筑师Mario Cucinella设计。 （摘自中国建设报）二、英国蜂兰生态房梦幻般的的生态别墅蜂兰生态房由建筑师沙拉费瑟斯通设计。这座生态房健在科茨沃尔德自然保护区内，设计灵感来源于蜂兰。房屋占地550英亩，沿湖而建，大小相当于英国一般双拼别墅。建造房屋所用的材料来自废弃的沙砾。同时，它广泛地应用地下热能、雨水、太阳能以及风力解决整座房屋的日常需求。蜂兰生态房配有地源热泵空调系统，利用地热供暖。雨水收集系统，循环运用雨水，节约水资源。同时并利用太阳能和风力发电，完全利用各种可再生能源完成各种建筑功能需求。完工后其生产的能源将超过其消耗能源。三、世博会中国馆生态建筑中的”中国红”斗拱造型的中国国家馆被誉为“东方之冠”。夏季，顶层建筑可以为底层建筑遮阳，起到一定的降温作用。另外应用了生态农业经管技术，能有效隔热，是建筑能耗降低25%以上。世博中心设计遵循“3R”原则，大力增强建筑围护结构的保温性，减少热量损失。应用了自遮阳、太阳能采集、雨水收集等多项环保技术。中国馆的设计引入了最先进的科技成果，使它符合环保节能的理念。四根立柱下面的大厅是东西南北皆可通风的空间，在四季分明的上海，无论展会期间各种气候如约而至，让观众都能感到有一股股与人体相宜的气流在抚摸自己的肌肤。外墙材料为无放射、无污染的绿色产品，比如所有的门窗都采用LOM-E玻璃，不仅反射热量，降低能耗，还喷涂了一种涂料，将阳光转化为电能并储存起来，为建筑外墙照明提供能量。地区馆平台上厚达1.5米的覆土层，可为展馆节省10%以上的能耗。国家馆顶上的观景台也可能引进最先进的太阳能薄膜，储藏阳光并转化为电能。顶层还有雨水收集系统，雨水净化用于冲洗卫生间和车辆。主体建筑的挑出层，构成了自遮阳体型，已经为下层空间遮阴节能了。所有管线甚至地铁通风口都被巧妙地隐藏在建筑体内。世博中国馆不仅为世界展示了中国精粹、智慧。同时在建筑节能的史册上写下浓墨重彩的一笔！看了以上三个优秀的节能建筑，我们可以发现很多实现建筑节能的技术。如：地源热泵空调系统，利用地热供暖，减少煤炭资源消耗。雨水收集系统，循环运用雨水，节约水资源。双层呼吸幕墙，既提供了好看的立面效果，又起到了节能的作用，一举两得。利用风能，水能发电等等天津大学出版的建筑节能教科书上，详细的从建筑规划设计，单体设计，围护结构节能设计，遮阳设计，采暖节能设计，制冷节能设计，采光与照明节能技术，太阳能利用八个方面讲述了建筑节能设计的方法与技术。我也按照这八个方面依次介绍一些建筑节能手段。1) 建筑规划设计与节能建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一，包含建筑选址、建筑组团布局、建筑朝向。建筑间距、建筑与风环境等几个方面。建筑选址可以从分析地区的气候条件出发，合理利用太阳能与风能。如在寒冷地区太阳能可以帮助我们采暖，而在炎热地区，主要的问题就是避免太阳辐射引起的室内过热。注意地形条件对建筑能耗的影响，如在严寒或寒冷地区，冬季冷气流在下凹地里会形成对建筑物的“霜洞”效应，故建筑不宜布置在山谷，洼地，沟底等凹形地域。但是相反，对于夏季炎热的地区来说，建筑布置在低洼处有利于凉爽气流流动，带走室内热量，既改善了室内的热环境，也节约了建筑能耗。建筑组团布局有行列式（大多数房间有良好的日照，并有利于通风）错列式（可以避免“风影效应”同时利用山墙空间争取日照）周边式（可以使街坊内空间集中开阔，单是多数房间得不到良好日照，对通风也不利）混合式（是行列式与部分周边式的组合）自由式（可以充分利用地形特点）建筑朝向方面需要考虑的有:1、冬季有适量并具有一定质量的阳光射入室内。2、炎热季节尽量减少太阳直射室内和居室外墙面。3、夏季有良好的通风，冬季避免冷风吹袭。4、充分利用地形并注意节约用地。5、照顾居住建筑组合的需要。建筑间距主要是为了保证建筑能获得充足的日照，根据平地，坡地查找相应公式计算，保证日照时间。建筑与风环境有冬季防风雨夏季通风。冬季防风的方法有：1、建筑主要朝向注意避开不利风向。2、利用建筑的组团组个冷风。3、设置风障。4、减少建筑物冷风渗透耗能。夏季通风方法有利用行列式排布方式，利用地理条件住址自然通风，利用建筑周围绿化惊醒导风等。2）建筑单体设计与节能 建筑平面尺寸可以通过简化建筑平面形状减少建筑外表面积，从而减少建筑热工能耗。即合理控制建筑体型，方法有：1）加大建筑的体量2）外形变化尽可能的减至最低限度3）合理提高层数4）对于体形不易控制的点式建筑，可采用群楼连接多个点式的组合体形式。 合理选择外墙保温方案，合理设计窗户，如考虑穿的朝向、尺寸，窗棂的遮挡，玻璃的保温隔热性能。 利用风雅和热压进行自然通风，利用伯努利效应即气流速度的增大，会使它的静压力减小。著名的例子有柏林的GSW房地产总部大楼，该大楼一侧朝西，外立面采用双层玻璃幕墙通风的“热能烟囱”做法。为了加强顶部的拔风能力，设计师再起屋顶设计了一个覆盖整个屋面的倒机翼式飘檐。当室外的风经过这个飘檐时，在伯努利效应的作用下，飘檐下面的空气形成了一个负压区。这个负压区能够有效地提高双层皮外墙的通风能力。3）围护结构节能设计 围护结构包括墙体，屋面，窗户，门，地面等。外墙方面，有外墙外保温与内保温两种技术。分别是保温层靠内做与靠外做。外保温可以避免产生热桥，有利于保障室内的热翁定性，有利于提高建筑结构的耐久性，减少墙体内部冷凌现象，有利于建筑节能的改造。外保温的优势有易扩建墙体，利用搞笑保温材料可以明显提高外墙的保温效能。如EPS板薄抹灰外保温系统，胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统,EPS板现浇混凝土外墙外保温系统，预制外挂保温板，水泥聚苯外保温板，挤塑聚苯乙烯板保温隔热材料，聚氨酯硬泡外墙外保温等。屋面保温设计中节能屋面有高效保温材料保温屋面，架空型保温屋面，保温找坡结合型保温屋面，倒置型保温屋面，种植屋面。窗户可1）采用节能玻璃2）提高窗框的保温性能3）提高窗的气密性，减少冷风渗透4）做好窗的遮阳。围护结构技能设计中，双层皮幕墙是一个很好的节能方法，其被誉为“可呼吸的幕墙”具有良好的热学，光学，声学性能，其种类有外挂式、箱井式、廊道式。4）遮阳设计遮阳的方式大概可以分为四类：水平式遮阳适用于南向的窗口和处于北回归线以南低纬度地区的北向窗口。垂直式遮阳适用于东北、西北向的窗口。综合式遮阳适用于东南和西南向附近的窗口。挡板式遮阳适用于东西向窗口。按装置可否移动又可分为固定式遮阳装置与活动式遮阳装置，期中活动遮阳方式多变灵活，适应各种日照情况。遮阳设计的步骤为1）确定遮阳季节和时间。2）选择遮阳形式3)计算遮阳构件尺寸4）注意遮阳装置构造设计要点：遮阳板面组合与构造，遮阳板的安装位置，材料与颜色。5）采暖节能设计采暖系统节能主要措施和途径1） 热源部分：提高燃烧效率、增加热量回收；提高管理水平和运行量化管理。2） 管网部分：实现水力平衡;管道保温。3） 用户末端:提高围护结构保温性；完善室温控制调节；充分利用自由热。4） 供热采暖按热量计费：依靠市场经济杆杠，热量按户计费。6）制冷节能设计主要是空调的节能省电，空调中水系统的节能可以通过1)各分支环路的水力平衡2）设置二次泵3）变流量水系统来达到建筑节能。空调中的风系统节能可通过1）正确选用空气处理设备2）注意选用节能型号的风机盘管3）设计选用变风量系统来达到建筑节能。此外中央空调系统节能也有了新技术：“大温差“技术，可以节约一定的输送能耗并降低输送管网的初投资。冷却塔供冷技术可以节约冷水机组的能耗。7）采光与照明节能技术根据调查，我国的公共建筑好能中，照明耗能所占比例很大，所以采光与照明节能技术室建筑节能中重要的一部分。建筑节能多利用与天然光采光，其设计策略为1）采用有利的朝向，南方为最佳朝向，北向采光也不错，光线稳定。2）采用有利的平面形式，这在前面第二点建筑单体节能设计中讲过3）利用天窗采光4)采用有利的内部空间布局5）颜色已使用浅淡颜色，是光线更多跟深入的反射到房间里面。天然采光新技术有利用导光管、光导纤维、采光隔板、导光棱镜窗进行采光。照明节能的主要技术措施:1) 选择优质高效的电光源2) 选择高效灯具及节能器件3) 提高照明设计质量精度4) 采用智能化照明8）太阳能的利用 太阳能可以说是地球上最富有的能源了，如何利用太阳能进行建筑节能设计，是每个在做绿色建筑的建筑师都必须要考虑的问题。太阳能具有取之不尽，用之不竭，洁净环保等优点，所以，它被认为最好的可再生能源。 目前太阳能在建筑节能领域中主要的应用形式有：被动式太阳能建筑、主动式太阳能建筑、太阳能光电利用、太阳能热水器、太阳能热泵和空调。 利用太阳能能有效的为建筑提供采暖保照明，减少煤，电等重要能耗。是建筑节能的主力军。结语随着世界的日新月异，迅猛发展，有关节能、环保、生态、绿色、可持续发张等问题已经成为全球关注的焦点。如何减少能源消耗与保证可持续发展是每个人、每个国家、每个领域的重要研究课题，是大势所向。我在论文中介绍的建筑节能方法也只是九牛一毛，还有很多新技术也在不断更新中，让我们一起关注建筑节能，关注绿色环保生态建筑，在可持续发展的道路上越走越远！