建筑節(jié)能技術(shù)設(shè)計大綱

1、建筑節(jié)能技術(shù)設(shè)計大綱高層住宅節(jié)能設(shè)計學校:華北水利水電大學專業(yè):建筑學小組:王楊輝201106305石明亮201106309吳開放201106313李賓201106320賈夢飛201106325郭志丹201106326戴子涵201106333指導老師:盧玫珺建筑節(jié)能技術(shù)設(shè)計大綱摘要:早在20世紀70年代,建筑節(jié)能的概念就被正式提出,建筑節(jié)能的核心是減少建筑能耗,提高建筑中的能源利用效率。而隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長,城市化進程加快,高層建筑的發(fā)展已進入到住宅領(lǐng)域,并成為建筑行業(yè)的主流。因此,對于高層建筑節(jié)能設(shè)計的研究,已經(jīng)成為人們普遍關(guān)心的熱點問題。關(guān)鍵詞:高層住宅、節(jié)能設(shè)計、體形系數(shù)、優(yōu)化結(jié)

2、構(gòu)引言:能源是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件,隨著社會進步和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源需求與供給的矛盾日益突出,節(jié)約能源是人類當前面臨的重要任務之一。而建筑節(jié)能是世界建筑發(fā)展的一個基本趨勢,也是建筑科學技術(shù)的一個新的增長點。在高層建筑向著更高、更強方向發(fā)展的同時,其節(jié)能設(shè)計的總趨勢也發(fā)展為在增進人體健康、提高舒適性的條件下,有效利用能源、合理利用資源、減少溫室氣體排放、保護人類生存環(huán)境。因此,高層建筑節(jié)能設(shè)計已經(jīng)成為世界建筑界共同關(guān)注的課題,亦成為中國建筑業(yè)熱點問題。設(shè)計理念:(1充分體現(xiàn)均好性與共享性,以適應安置的特性。(2在滿足規(guī)劃要求前提下,減少地下室面積,減少投資。(3根據(jù)規(guī)劃部門小戶型的

3、配置要求,穿插拼接一些一梯三戶至四戶的戶型或一梯四戶點式住宅,減少公攤面積提高住房利用率。(4戶型設(shè)計盡量做到全明設(shè)計,戶型設(shè)計新穎,并力求多樣化、個性化、著重滿足拆遷安置使用要求。(5合理組織內(nèi)部交通,地面做大量的停車位,滿足停車要求。(6設(shè)置恰當?shù)男^(qū)中心及景觀空間建筑高低錯落有致,創(chuàng)造有特色的建筑群體形態(tài)。(7建筑造型簡潔明快,既滿足城市景觀要求又實用美觀大方。一、高層住宅建筑能耗特點1、目前,城市住宅建筑由從前的多層為主改為以中高層為主,建筑結(jié)構(gòu)形式也發(fā)生較大變化,由過去單純的框架結(jié)構(gòu)改變?yōu)橐钥蚣艚Y(jié)構(gòu)為主,墻體結(jié)構(gòu)形式改變對墻體節(jié)能也提出了新要求,框架結(jié)構(gòu)中主要以填充墻為主,砌塊是否節(jié)

4、能就顯得尤其重要。2、高層建筑體量大容納人數(shù)眾多,為保持正常的運作,高層建筑在電梯、空調(diào)、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括電、煤、天然氣以及集中供熱的蒸汽和熱水等。其中供暖空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和辦公設(shè)備系統(tǒng)是建筑能耗的4 個主要系統(tǒng)。當建筑外墻采用玻璃幕墻配合外掛鋁塑板的構(gòu)造做法,雖然設(shè)置了聚苯板外保溫但其供暖空調(diào)能耗普遍較高,在窗戶類型的選擇上,分析可知,供暖空調(diào)能耗較高的都采用了單層單玻窗。還發(fā)現(xiàn)幾乎沒有高層建筑采取遮陽手段來降低供暖空調(diào)能耗,尤其是西向遮陽的問題,值得引起專業(yè)人員的重視。3、高層建筑基本空間由主要使用房間、交通聯(lián)系空間(水平交通和垂直

5、交通、輔助使用房間(餐飲和衛(wèi)生間以及設(shè)備系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成,平面布局與空間組織相對固定,各部分功能空間對自然采光與通風的需求都不容忽視。因此,高層建筑能耗對氣候的依賴性較弱,若通過調(diào)節(jié)建筑與環(huán)境的關(guān)系來達到節(jié)約能耗的目的,效果甚微。高層建筑的節(jié)能問題還應從建筑自身出發(fā)(如平面形式、進深大小、圍護構(gòu)件、設(shè)備系統(tǒng)等,進行節(jié)能措施的探討。4、高層建筑常出現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力差的問題,建筑的外圍護結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻、外窗以及地面等部位。對于高層建筑而言,由于其豎向表面面積遠大于橫向屋面面積,因此,建筑屋頂、建筑外墻及建筑外窗的保溫隔熱能力成為了衡量其圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力的決定性因素。二、節(jié)能設(shè)計方法高

6、層住宅建筑節(jié)能是一項復雜的系統(tǒng)工程,從高層建筑本體技術(shù)到高層建筑用材料產(chǎn)品、高層建筑熱環(huán)境用設(shè)備等都存在著節(jié)能潛力。因此,高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計應是在保證其使用功能、建筑質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境的前提下,采取各種有效的節(jié)能技術(shù)與管理措施。1、外墻保溫節(jié)能節(jié)能設(shè)計主要體現(xiàn)在以下兩方面:在建筑的基本形式不能改變的情況下,高層建筑節(jié)能設(shè)計可采用外墻外保溫技術(shù)的建筑節(jié)能改造模式,改造時可多考慮節(jié)能保溫涂料與輕型保溫板材等技術(shù)的復合運用。目前,高效建筑絕熱材料的使用和復合墻體的做法在國內(nèi)不斷推廣,通過墻體采用巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯塑料等新型高效保溫絕熱材料,減低外墻傳熱系數(shù)。在對高層建筑

7、其他功能要求方面考慮較少的情況下,節(jié)能設(shè)計可采用外墻外保溫技術(shù)和外墻內(nèi)保溫技術(shù)相結(jié)合的節(jié)能改造模式,并配合節(jié)能保溫門窗等共同使用。2、屋面保溫隔熱節(jié)能屋面是建筑外圍護結(jié)構(gòu)所受室外溫度最高的地方,面積也較大,對高層建筑而言其節(jié)能的重要性尤為突出,因此,屋面的保溫隔熱措施對改善高層建筑室內(nèi)溫度環(huán)境、節(jié)約整體能耗非常重要。通常的屋面保溫節(jié)能的做法是將容重低、導熱系數(shù)小、吸水率低、有一定強度的輕質(zhì)高效保溫材料設(shè)置在防水層和屋面板之間,這種做法為正鋪法。還有許多高層建筑采用了輕質(zhì)高強、吸水率極低的擠塑聚苯板作為保溫材料,采用倒鋪法,取得了較好的效果。倒鋪法是將防水層設(shè)置于保溫層下,其優(yōu)點是由于保溫材料的

8、保護作用,使防水材料免受室外空氣溫度的變化及施工人員來回走動所造成的損壞,大大延長了防水材料的使用年限,有一定節(jié)能功效,但造價較高。目前,我國采用的淺色坡屋面節(jié)能設(shè)計技術(shù)。它既能有效排水,防止屋面滲漏,又能有效隔熱保溫,節(jié)約能源。深暗色的屋頂僅反射不到 30%的日照，而非金屬淺顏色的屋頂至少反射 65%的日照，反 射率高的屋頂大約節(jié)省 2030%的能源消耗。 3、太陽能節(jié)能 高層建筑節(jié)能設(shè)計的另一個方面是開發(fā)利用新能源， 太陽能作為 一種可再生的潔凈能源，是建筑上很有利用潛力的新能源之一。 太 陽能在我國高層建筑上的利用方式主要有:被動式太陽能采暖、太陽 能熱水、主動式太陽能采暖與空調(diào)，以及太

9、陽能發(fā)電等。目前，隨著 節(jié)能設(shè)計研究和高層建筑設(shè)計的發(fā)展， 基于高層建筑的布局特點和使 用特點， 附加陽光間與室內(nèi)采暖設(shè)備相結(jié)合的節(jié)能設(shè)計已經(jīng)獲得人們 越來越多地關(guān)注。它能使高層建筑在室外氣象參數(shù)劇烈變化情況下， 室內(nèi)溫度分布更為均衡，改善室內(nèi)熱環(huán)境并節(jié)約能源。 4、合理利用各種基地地形節(jié)能 在北高南低的向陽坡地形上，應順著坡向平行布置高層建筑，這 樣既能獲得充分日照和良好的通風，且正面視野寬廣，可減少高層建 筑之間的日照間距。 在南高北低的坡地上，要調(diào)性前后排高層建筑的層數(shù)，避免過多 拉大日照間距。還要盡量利用高差所形成的建筑底部的半封閉空間， 作為停車、儲藏等輔助空間。 在東、西向的坡地上

10、，高層建筑應按垂直坡地的方向布置，并跟 隨坡地的高差改變其層數(shù)和高度， 保持合理的日照間距， 節(jié)省用地。 在平坦的地形上，則應布置成正南、北向(可適當偏角，既能順 應風向，又可獲得較好日照，是減少間距、節(jié)約用地的最好辦法。 在邊角地區(qū)，根據(jù)基地形狀，布置塔式、單元式高層建筑；在基 地的北側(cè)，布置高層建筑，也是節(jié)地的好措施。 5、充分利用自然采光和自然通風 為了維持中庭良好的物理環(huán)境， 應針對不同季節(jié)采用不同的氣候 控制方式。冬季：白天應充分利用溫室效應，并使得中庭頂部處于嚴 密封閉狀態(tài)，夜晚利用遮陽裝置增大熱阻，防止熱量散失。夏季：應 采取遮陽措施，避免過多太陽輻射進入中庭，同時應利用煙囪效應

11、引 導熱壓通風，中庭底部從室外進風，從中庭頂部排出。同時注意，要 避免室外新風通過功能房間進入中庭， 否則將導致該功能房間新風量 增大而導致冷負荷大幅度增加。過渡季：當室外溫度較低時（如低于 25°C 時候），則應充分利用中庭的煙囪效應拔風，帶動各個功能房 間自然通風，及時帶走聚集在功能房間室內(nèi)和中庭的熱量。 三、高層建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展前景 面對全球能源的日益緊張， 世界各國特別是歐美發(fā)達國家對節(jié)能 技術(shù)給予了充分的重視。 而我國的高層建筑節(jié)能設(shè)計工作從上個世紀 90 年代初才剛剛啟動。因此，我們應做到：首先，在設(shè)計技術(shù)節(jié)能 方面，積極采用節(jié)能建材、新型節(jié)能墻體、屋面的保溫隔熱技術(shù)、節(jié) 能門窗的保溫隔熱和密閉技術(shù)， 加大新能源和可再生能源如太陽能和 低熱能在高層建筑中的應用，并進一步推廣不同能源的熱泵技術(shù)、產(chǎn) 品以及回收廢熱、余熱技術(shù)；其次，在高層建筑節(jié)能設(shè)計管理方面， 加強高層建筑節(jié)能標準化工作，嚴格實行高層建筑的節(jié)能設(shè)計，要把 高層建筑節(jié)能設(shè)計作為高層建筑設(shè)計是否達標的重要考核項目；再 次， 在高層建筑設(shè)備產(chǎn)品的使用方面， 應采用節(jié)能型供熱、 空調(diào)設(shè)備， 并提高設(shè)備運行時的能源利用率，以達到更好節(jié)能的目的。 總之，建筑節(jié)能是國家發(fā)展的基本國策之一，高層建筑又是