低碳背景下建筑节能降耗设计研究分析
“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计研究

“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计研究摘要:现阶段,建筑行业碳排放管控效果严重影响我国双碳目标实现,为此,我国将建筑行业碳排放管控研究的重点确定为绿色建筑设计,坚持可持续发展理念。
下面本文就“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计进行简要探讨。
关键词:“双碳”背景;绿色低碳;建筑设计;1“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计的重要意义1.1 加强绿色能源应用,实现节能环保目的绿色建筑技术中最普遍最重要就是绿色节能建筑材料和建筑材料的绿色应用方法。
具体体现为建筑设计人员对于可再生清洁能源、节能方法、资源回收利用方法设计的重视,并且做到充分掌握和精准实施。
风能、太阳能、潮汐能、地热能均属于可再生清洁能源,利用以上可再生清洁能源,可以改变传统发电发热方式,取代传统的煤炭石油资源,由此不仅能够节约煤炭等不可再生资源,而且还能够降低煤炭石油等燃料燃烧时产生的碳排放。
如:昼光照明技术,使用该技术的优势在于降低电能消耗,和避免或者减轻光污染。
绿色建筑技术在节能环保方面的显著作用,要求建筑设计人员在运用现有绿色节能建筑材料和节能技术方法基础上,积极开发探索新型的绿色建筑材料和节能技术,以此实现降低投资成本和节能环保的目的。
1.2 提高资源循环利用,有助珍贵资源保护绿色建筑技术有利于各种资源和能源循环利用性的提高,其中作用明显的是雨水净化循环利用系统和水资源水质监控改善体系,通过此项绿色建筑技术可以做到水资源多次使用。
绿色建筑技术对于有限资源利用率的提高具体表现为:建筑环境中绿色植被灌溉的水资源循环,即使用喷灌或者微灌的方式减少消耗的水资源;雨水收集处理净化体系中的水资源循环,建立专门的雨水储备场所,利用蒸汽净化设备凝结雨水,经过处理用于人们日常生活中的清洁用水或者消防用水;生活污水中的水资源循环。
绿色建筑技术通过各种设备和方法不仅能够提高水资源利用率,保护了稀缺的淡水资源,而且还能降低建筑施工过程中的成本投入,增加了建筑工程的经济收益。
低碳经济背景下建筑结构设计策略分析

低碳经济背景下建筑结构设计策略分析【摘要】低碳经济时代的新建筑若想要有开拓性的创新,必须要破除传统的建筑学与科技逐渐淡化的观念,深入研究低碳建筑相关的技术与方法。
同时,需要建立科学与低碳建筑设计交融的框架体系,积极运用新科学影响下的各种技术手段尤其是计算机技术,探索高效的低碳建筑设计技术与方法,推动我国低碳建筑的发展。
【关键词】低碳经济;建筑设计;节能1 低碳生态建筑的概念与内涵低碳生态建筑是指与周边生态环境和谐共生,具有较低的温室气体排放的建筑。
它的衡量与评价是以温室气体排放和与周边环境协调为标准,以最大限度地节能减排为主要目的。
近年来,建筑能耗一直在社会总能耗中占有较大比重,发展低碳生态建筑是顺应气候变化带来的全球变暖,改变建筑能耗特征,促进低碳时代到来的可持续发展的建筑类型。
这类建筑包括4点内涵:①节能减排体现在建筑的全生命周期内。
从建筑的规划、设计、施工、使用等方面充分考虑与自然和谐共生,降低对环境的影响,并结合建筑所在地域的气候资源、自然环境等条件为人们提供舒适、低耗的空间。
②本着节约、高效率的原则利用能源、土地、材料等资源,达到社会效益、经济效益、环境效益的统一。
③减少对煤、石油等常规污染性化石能源的使用,尽量使用太阳能、生物质能等清洁环保能源。
④资源的循环使用和再利用,对废弃物加以回收,减少排放。
2 低碳节能建筑的优势分析2.1 低碳节能建筑显著地降低了能耗大量统计数据表明,建筑在施建以及使用过程中消耗大于50%的能源,同时生成 34% 的污染物对环境造成污染。
低碳节能建筑能有效地减少能耗,据统计数据,与一般的建筑相比,低碳节能的耗能能够降低超过70%,在欧洲一些国家如丹麦、瑞士、瑞典等,甚至提出了零污染、零能耗和零排放的建筑理念。
2.2 低碳节能建筑呈现新的建筑之美传统的建筑采用的是商品化的生产技术,标准化、产业化的设计和施建过程,各地的建筑形态大同小异,缺乏本土特征。
低碳节能建筑突出强调了将本地的文化和本地的原材料融入设计之中,顺应当地的自然和气候条件,其风格呈现出本地风情,形成新的建筑美学,让业主能更好地享受清新健康、自然舒适的生活。
低碳建筑设计的关键技术研究

低碳建筑设计的关键技术研究在全球气候变化的背景下,减少碳排放成为了人类社会共同面临的重要任务。
建筑行业作为能源消耗和碳排放的大户,其设计理念和技术的变革对于实现低碳目标具有至关重要的意义。
低碳建筑设计旨在通过优化建筑的能源利用、材料选择、空间布局等方面,降低建筑在全生命周期内的碳排放,提高其环境友好性和可持续性。
本文将对低碳建筑设计中的关键技术进行深入研究。
一、节能型建筑围护结构设计建筑围护结构包括外墙、屋顶、门窗等,是建筑与外界环境进行热交换的主要界面。
优化围护结构的热工性能是实现低碳建筑的重要手段之一。
外墙保温技术是常见的节能措施。
通过在外墙表面增加保温材料,如聚苯板、岩棉等,可以有效减少热量的散失。
同时,采用新型的保温材料,如真空绝热板等,能够在更薄的厚度下实现更好的保温效果,节省建筑空间。
屋顶的节能设计也不容忽视。
绿色屋顶和太阳能屋顶是两种常见的选择。
绿色屋顶通过种植植物,不仅能够降低屋顶表面的温度,减少夏季空调负荷,还能吸收雨水,减轻城市排水压力。
太阳能屋顶则利用光伏板将太阳能转化为电能,为建筑提供部分电力需求。
门窗是建筑围护结构中热损失较大的部分。
选择高性能的节能门窗,如断桥铝门窗、LowE 中空玻璃等,可以显著提高门窗的隔热和密封性能,减少室内外热量交换。
二、高效的能源系统低碳建筑应采用高效的能源供应和利用系统,以降低对传统能源的依赖。
太阳能利用是其中的重要方向。
太阳能热水器可以为建筑提供生活热水,太阳能光伏发电则能够为建筑的照明、电器设备等供电。
在设计时,需要充分考虑太阳能设备的安装位置、角度和面积,以最大程度地提高太阳能的收集效率。
地源热泵技术也是一种有效的能源利用方式。
它通过利用地下浅层地热资源,实现冬季供暖和夏季制冷。
与传统的空调系统相比,地源热泵具有更高的能效比,能够显著降低能源消耗和碳排放。
此外,合理的能源管理系统对于提高能源利用效率至关重要。
通过智能化的监测和控制设备,实时监测建筑的能源消耗情况,根据实际需求自动调整设备的运行状态,实现能源的精细化管理。
基于碳中和背景下的绿色建筑设计理念应用研讨

基于碳中和背景下的绿色建筑设计理念应用研讨摘要:随着全球气候变化和环境污染问题的加剧,绿色建筑作为可持续发展的重要组成部分受到了广泛关注。
本文总结了绿色建筑设计的原则和策略,并探讨了其在未来可持续建筑发展中的前景和挑战,旨在研究碳中和背景下的绿色建筑设计理念及其应用,并分析其在减少碳排放、提高能源效率和改善室内环境质量等方面的优势。
研究结果表明,绿色建筑设计在减少碳排放、节约能源和资源、改善室内环境质量等方面具有显著的潜力,并为城市可持续发展提供了重要的解决方案。
关键词:碳中和、绿色建筑、可持续发展、能源效率、室内环境质量引言:近年来,全球气候变化和环境问题给人类社会带来了严重的挑战。
传统建筑在建设、使用和拆除过程中产生大量的碳排放,对能源和资源的消耗也相当巨大。
因此,对绿色建筑设计理念的应用研讨显得尤为重要。
绿色建筑不仅注重减少碳排放,提高能源效率,还强调改善室内环境质量,为居民提供舒适健康的生活环境。
碳中和背景下的绿色建筑设计理念在实现可持续建筑发展的同时,还能为城市提供更加宜居的环境。
一、绿色建筑设计的优点(一)节能减排资源保护绿色建筑设计注重能源效率,采用高效的绝缘材料、节能设备和智能控制系统,从而降低能源消耗。
通过减少能源使用量,绿色建筑可以减少温室气体排放,有助于应对气候变化和全球暖化问题。
绿色建筑设计强调可持续的资源利用,减少对自然资源的消耗和浪费。
采用可再生材料、回收利用材料以及有效的废物管理系统,可以减少对土地、水和原材料的需求,实现资源的保护和可持续利用[1]。
绿色建筑设计注重提供健康舒适的室内环境。
通过良好的通风系统、室内空气质量控制和自然采光等措施,绿色建筑可以改善室内空气质量、减少污染物的积聚,并提供舒适的室内温度和照明条件,促进居住者的健康和舒适感。
(二)长期效益绿色建筑设计在环保和可持续发展方面表现出色,能够提升建筑的声誉和市场竞争力。
越来越多的消费者、企业和政府机构对绿色建筑的关注和需求不断增加,因此具备绿色建筑认证的建筑物更具吸引力,有助于吸引投资、租赁和销售。
低碳经济背景下对我国建筑节能体系思考论文

低碳经济背景下对我国建筑节能体系的思考【摘要】本文结合国内外建筑节能的发展状况,分析了我国在低碳经济背景下建筑节能体系所存在的问题,并提出了相应的对策。
【关键词】低碳经济;建筑节能;可持续发展abstract: this paper states the development ofenergy-saving of building in the domestic and abroad, analyzes the problem of our energy-saving system of building in the background of low-carbon economy, and gives the solutions.key wards: low-carbon economy;building energy efficiency;sustainable development中图分类号:te08 文献标识码:a 文章编号:2011年12月10日,联合国气候变化大会在南非德班落下帷幕。
与会的190多个国家达成协议,同意将制定一项新条约,该条约将要求所有国家削减造成全球变暖的温室气体的排放量。
大会上中国代表团再次重申,中国政府将本着对本国人民和世界人民高度负责的态度,坚定不移地实施积极应对气候变化的政治措施,采取强有力的国内行动,推动绿色低碳发展,积极参与气候变化国际谈判进程,为应对全球气候变化做出积极贡献。
由于处于经济的迅猛发展时期,在碳排放总量上,中国排名“第一”的地位在不断强化,人均碳排放指标也超过世界人均水平的50%以上。
这就意味着,我们提出的“绿色低碳发展”,不再只是一个口号,而是一个紧迫的任务。
建筑产业是我国经济的重要组成部分,同时也是“排碳大户”。
有关研究数据显示,人类活动造成的二氧化碳排放中,城市生产交通及建筑的碳排放量约占城市总排放量的81.8%以上[1],其中建筑碳排放量占社会总能耗的20%以上[2]。
低碳经济背景下高层建筑设计要点分析

过程 中必 须对 设 计的 可行性 进行 充分 论 证 ,并 结合 生 活 电梯 和消 防 电梯 的特 点 ,进行 针对 性 的设计 与 此 同时 ,电梯 的荷 载也 是一 个 重 要 的设计 内容 ,在 设计 过程 中应 结合 建筑 结 构特 点进 行针 对性 的 确 定 ,尤其 应配 备 相应 的紧 急急 救 和呼救 装 置与设 备 , 以确 保 事故 发 生 时第一 时间得到有 效 的救 援 。 2 . 3 规划设计 规 划设计在高层 建筑设计 中同样 十分重要 ,且往 往需要加强 与城
低碳 经济 ,其 内涵 主要 注重 能耗 低 、污染低 和排 放低 ,并 在此 基 础 上达 到促 进经 济发 展 的现代 经济 模式 ,其 不仅 是 时代 发展 的需 要 ,同时 也是 高效 利用 资 源 、加 强 清洁 能 源开 发 、 降低 能源 消 耗 、 减 少 环境 污染 等 目标实 现 的必经 之路 。 主要注 重 的是低 碳 化生 产经
了探 析。
【 关■诃 】 低碳 经济背景 ;高层 建筑;设计要 点
随着 城市化进程 的加快 ,越来越多 的高层建筑在 人们的 眼前拔 地 而起 。高 层建筑 的特点又决 定 了其设 计的难度 ,加上 当前正处于 能源 日益 紧张 、人 民生态环 保意识 正不 断强化 的时代 ,因而作为建筑设 计 人员 ,也必须 紧跟时代发 展的需要 ,着力掌握 高层建 筑设计要 点。基 于此 ,以下笔者 以低碳经济 的概述 为切入 点 ,以高层建 筑设计 的初探 为过渡 ,就低碳经济背景下 的高层建筑设计要 点进行 了分析 。
济 活 动和 能源 经济 ,既要 注 重经 济效 益 ,又要 注 重生 态效 益 。尤其 是 近 些年 来 ,人 民的低碳 环 保 意识在 不 断 的提升 ,低 碳经 济 的理念 力 。 也 正 逐步 深入 人心 ,因而作 为建 筑设 计人 员也 必 须紧 跟时 代发 展 的 3 . 基于低 碳经济视角下的高■ ■筑的设计一点 需 要 ,认 真分 析和 总结 当前 的 发展 趋势 ,才 能更 好地 实现 低碳 化 的 高层建筑 的体量大和较强视觉 冲击 以及工程量大和工期长等特点 , 建筑设计 “ 。 都 在一定 程度上 给其 周边环境 产生了一定 的影 响。因而低碳 经济视角 2 . 高晨t筑设计 的初糠 下 的高层 建筑设计必 须紧密结 合 当代人 们在高层 建筑 的性 能需求 、城 在现代化 的城市建筑空 间中 , 高层建 筑作 为不可或缺的建筑元素 , 市空 间和谐 和城市 生态环 境 的发展等 方面 的因素 进行综 合性 的设计 , 尤其 在城市化进 程加快 、土地资源 紧缺 的情况 下 ,其具有 的作用 已经 着力 实现外观设 计的灵 活性 、美观性 。且 建筑整 体性 的设计 必须结 合 无可 替代。在高层 建筑设计 中 ,其 主要 包括理 念建筑 的整体 、安 全和 目前 环境 与能源 现状 ,针对性 进行改 良与优化 ,所设计 的建 筑结构 与 规划 等方面 的设 计 ,在设计 过程 中严 格把握设 计尺度 ,因而做好 高层 环境具 有较强 的相容性 ,尤其 应确保其 在各阶段 均能达到 良好的节 能 建筑 的设计就必须做好 以下几个方面 的工作 。 减排 功效 。基于 此 ,以下笔 者结合 自身工作实 践 ,就低碳 经济视 角下 2 . 1 分类设计 的高层建筑 的设计要点做 出以下分析 。 在高层建筑设计 中,分类设计 主要包括底层 入 口和建筑 围护的设 3 . I 可持续设计 理念 的融入 计 。在设 计高层 建筑底层 的入 口时 ,最基本 的前提就 是确保具有 良好 低 碳经济背景 下的高层建筑设计 ,必须在整个设 计全程 中融 人可 的通风效果 ,并不得将 其设计在 用于冬季 主要导风 迎面封 口,通常设 持续 的设计理 念 ,为促进 高层建筑 和国 民经济 发展 的可持 续性奠 定坚 计 的建筑形式为全部或局部架 空形式 ,才能预 防底 层人 口影响其通风 。 实 的基础 。在 高层建筑设计 中,各种元 素应 紧随高度 的不同而针 对性 加 上高层 建筑往往具 有较高 的高度和较 多的层数 ,因而在维 护设计 中 的变化 ,例如 结构和表 现材质等 方面的设 计元素 ,就 应随着建 筑高度 必 须确保设计 的科学 性、合理性 和安全性 ,以确保 高层建筑 安全运行 的变化而 变化 ,对其使 用功能进行 拓展 ,并 确保拓展 的科学 性 ,以最 为基本进 行设计 。在 对高层建 筑的窗户 进行设计 时 ,由于 高层建筑 的 大化地将 现代化 的设 计理念融人 高层建 筑设计之 中 ,以不断 丰富植入 风压较大 ,因而一般设 计为推拉 式与启 闭式 的窗,以尽可 能地确保设 的高层建 筑功能 。并 确保公共休 闲空 间设 置的科学 性 ,通过节 省楼层 计 能有效 预防不安全因素影响高层建 筑的运行。 内部空 间 ,达到改善建 筑 内部 环境 的 目的。此外 ,在 外墙 的透光度设 2 . 2 安全设计 计 时 ,必须将 自然光 照与整体性 的视野 综合起来 ,以减少采 光 ,从而 安 全设 计是 整个 高层建 筑设 计 的核心 所在 ,由于高层 建筑 运行 对 其透光 度更好地 控制。外墙透 光度的设 计上应综 合 自然光 照和整体 需要诸多设计 的支持 ,因而在这一设计过程 中,必须考虑相关设备 视野 ,减少过多的采光 ,控制建筑的透光度。 在运 行 中可 能发 生 的安全 性 问题 ,例如 防 火 、消防 、应 急 、电梯等 3 . 2 环保元素 的应用 安 全问 题 ,在 设计 过程 中必须 考虑 。而 在楼 道设 计 中 ,必 须考 虑 是 高层建筑 的运行需要消耗大量 的能源 , 还会导致城市环境 的污染 , 否达 到人 员 流动 以及 紧急 疏散 等要 求 ,并 在 此基 础上 还应 配备 照 明 从而对城 市的发展 带来 巨大 的影响 。这就 需要建筑设 计人员 在高层建 系 统 、采 光 系统 等 ,一 旦 出现 危险 ,能 及 时确保 所有 的人 员 得到 安 筑设计 工作 中加 强环保元 素的应用 ,以达到建 筑设计 的生态性 。例 如 全 迅速 的撤 离 。与此 同时 ,还 应设 计合 理 的防火 分 析 ,做 好 疏散 通 在设计 过程 中,做好 建筑线 条与外观 的优化 和覆 盖植被 的方式 ,加 强 道 、消 防器 械 、消 防栓 的配置 、设 计 ,且确 保其 余 高层建 筑 的需 求 对建筑 空 间资 源的利用 ,以最大化 的降低能 源的消耗 。另 外 ,在 高层 相 符。在 供 电方 面 的设 计 ,为 了确 保其 正 常的 运行 ,必须 确保 其 供 建筑 基址选 择方 面应 确保其科 学性 ,并对 其形状 进行针 对性 的调 整 , 电方案 的多样 性 和至 少两 种供 电装 置 ,以最 大 化的 确保其 供 电具 有 以提高建筑的温控性能,尽可能减少供暖与空调等能耗较大设备的运 较 强 的稳 定 性。 在应 急 照 明设 计 方面 ,必 须 体 现其 设计 的人 性化 。 行 ,以最大化地确保其始终处于低碳运行状态。 旦 电源 断 电就 能 将其 应 急 照明 作用 发 挥 出来 。在 电 梯设 计 方 面 , 3 . 3 节 能设计 的分析 电梯 位置设 计 的合 理性 与否 ,不仅会 影 响到居 民和住 户 的正 常生 活 , 高 层建筑 的外部 墙体是建筑外部 维护的主体部 分 ,所用 的建 筑材 还会 对 其在 火灾 时发 生 时性能 的发 挥有 着 直接 的影 响 ,因 而在设计 料直接影 响建筑 的保温效果 和耗热量 。在低碳经济 背景下 高层建筑应
“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计研究

“双碳”背景下的绿色低碳建筑设计研究摘要:以“绿色”“低碳”为核心,以“生态”、“节能”为导向,以“应用”为目标,对“绿色、低碳”的建筑设计进行了深入的探索。
将绿色、低碳的设计思想与知识系统应用于建筑业。
建立“绿色低碳建筑”的设计概念。
同时,从低碳生态建筑设计方法等多个方面,向低碳设计模式和绩效进行评估,并将设计思维的绿色、低碳以及创新能力进行提升,希望本文的研究可以推进绿色低碳建筑设计的可持续发展。
关键词:绿色低碳;建筑设计;绿色建筑引言实现低碳、绿色建筑设计是实现建筑可持续发展的必然选择,已受到越来越多的重视。
建筑学专家对低碳的设计进行研究是必然的趋势。
在此之前,国外一些著名的大学就已经开始重视绿色建筑,并将可持续的建筑环境、绿色建筑、环境工程等学科进行了开放,并发展出了一套独具特色的绿色建筑设计体系。
一、绿色低碳建筑设计的意义(一)“双碳”目标是绿色建筑的基础在2021年年初制定了“2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和”目标之后,绿色、低碳的建筑已经成为研发工作的重点,建设产业的低碳化。
构建绿色、低碳的价值体系是实现可持续发展的前提。
在可持续发展思想的指导下,绿色设计才能成为自觉的行为。
所以,它也为绿色建筑的设计提供了依据。
在此基础上,提出了一种“绿色”建筑的仿真方法,并对其进行了深入的研究。
(二)建筑学专业需要应对产业转型升级和技术变革为了满足加工和制造业升级的新技术的发展,人工智能、智能建筑等传统建筑、工程技术作为一门学科,迫切需要对其进行改造和升级,促进工业发展和技术进步。
在快速发展的低碳绿色建筑设计中,树立正确的价值观,对资源、环境和建筑的能耗,对绿色建筑节能技术的引入,并在此基础上,探讨各种方法和策略,探索绿色建筑设计、模型和设计过程。
(三)建筑学专业对应用型人才能力培养的需求目前,很多地区的施工单位都把重点放在了提升绿色工程的实用水平上,而建筑业则把更多的注意力放在了促进低碳、永续发展的概念上。
低碳经济背景下绿色建筑的经济效益分析

低碳经济背景下绿色建筑的经济效益分析随着全球气候变化问题日益严重,低碳经济已成为各国发展的必然选择。
作为低碳经济的重要组成部分,绿色建筑以其节能、环保、可持续发展等优势逐渐受到关注。
绿色建筑不仅对环境有着积极的影响,同时也在经济效益上表现出独特的优势。
本文将从低碳经济的背景出发,分析绿色建筑的经济效益,探讨其对社会经济发展的重要意义。
一、低碳经济背景下绿色建筑的发展趋势随着工业化和城市化进程的加快,建筑业在全球温室气体排放中所占比重日益增大。
根据国际能源署的数据显示,建筑业占全球二氧化碳排放总量的约40%。
而在中国,这一比例更是高达45%左右,可见建筑业对气候变化所产生的影响之巨大。
为了减少建筑业对环境所造成的负面影响,各国纷纷提出了发展绿色建筑的战略。
而在低碳经济背景下,绿色建筑成为了各国建筑行业发展的主流趋势。
1. 绿色建筑的概念和特点绿色建筑是指在设计、建造、使用和拆除过程中,最大限度地减少对环境的影响,提高使用效率和资源利用率,最终达到节能减排、保护环境的目标。
绿色建筑具有低能耗、高效益、高环保等特点,通过优化建筑结构、采用节能材料、应用节能技术等手段,实现了对能源资源的有效利用,并减少了对环境的污染。
绿色建筑还注重人的舒适性和健康,对室内空气质量、采光、保温、隔热等方面进行了良好的设计,创造了良好的室内环境。
2. 绿色建筑的国内外发展现状目前,绿色建筑在全球范围内得到了广泛推广和应用。
美国、德国、日本等发达国家在绿色建筑领域具有较高的建设水平和技术积累,相关标准和认证体系已经较为完善。
在中国,绿色建筑也得到了政府的重视和支持,相继出台了一系列相关政策和标准,积极倡导和推动绿色建筑的发展。
截至目前,中国已有数十个城市出台了绿色建筑政策,并建成了大量的绿色建筑示范项目。
绿色建筑已经在全球范围内形成了发展的趋势,对于低碳经济发展具有重要的战略意义。
二、绿色建筑的经济效益分析绿色建筑的经济效益主要体现在三个方面:投资回报率、节约运营成本和增值效益。
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低碳背景下建筑节能降耗设计研究分析摘要:随着我国社会经济的发展,城市化步伐的加快,建筑节能降耗逐渐成为人们所关注的焦点。
如何使建筑既能适应社会经济和城市化的发展需要,又能提高能源的利用率,是建筑设计人员需要进行探究的问题。
本文以某工程项目为例,根据项目建设的地域和环境实施科学的节能降耗,以供参考。
关键词:节能降耗;能源问题;设计理念引言目前,建筑耗能已经和工业耗能、交通耗能成为我国能源消耗的三大耗能大户。
近年来,随着建筑总量的不断增加,建筑高能耗更是呈急剧上升的趋势,给能源和环境带来严重的破坏和影响。
建筑设计节能降耗是顺应时代发展的需求,是能源降耗的进一步拓展和优化,是促进建筑行业及自然环境和谐发展的重要课题。
1.项目概况本项目地块南北向距离约200m,东西向距离约100m,规划占地面积约2376m2,总建筑面积为139970m2,其中地上建筑面积110986.79m2,地下建筑面积28991.83m2,为办公、商业设施一体的综合性建筑。
办公由1#楼6层建筑、2#楼的25层高层主楼及其9层辅楼和最高14层的3#楼组成,沿基地西南侧北一环路布置。
该工程建成后将是本区域重要的城市建筑,能够成为北一环路高架下车道的标志性建筑。
商业由办公楼主楼底部和裙房组成,分别位于1#楼的底部二层、2#楼底部三层及其裙房、3#楼的底部三层,提供街区市民丰富多彩的购物、文化休闲活动场所,包括沿街商业、商业内街及其广场、廊道等(图1)。
图1-实景图2.节能降耗设计在项目中的实现本项目节能降耗设计以系统协同性、地域性、高效性、自然性、健康性、经济性等原则为依据,从节水技术、热岛效应设计处理、绿色新能源技术以及复层绿化降噪设计等方面阐述本项目的绿色节能环保技术的实施。
2.1节水技术为优化水源使用效率,创新废水处理技术,通过蓄水层补给减少废水的产生和饮用水的需求。
考虑运用雨水、中水、冷凝水进行灌溉,优先利用利用节水器具。
最大化建筑内部用水的效率,以减少市政供水和废水系统的压力(图2)。
图2-雨水回收系统(1)雨水利用为充分利用水资源,结合自身特点设计采用pp蓄水模块设置雨水回用系统收集绿色屋顶和附近的人工湖收集雨水。
雨水将经过过滤消毒处理后经增压泵提升至使用点,采用微水量灌溉系统高效节水灌溉方式对绿化灌溉与硬质道路冲洗,将雨水机房设置于场地地势最低处的地下室,高效地达到节水的目的。
(2)景观灌溉以高效率的设备和适合当地气候的控制系统进行土壤、气候分析,设计选择合适的、地域特色景观植物以减低和消除对浇灌的要求。
(3)节水设备使用高效的设备,节水设备,堆肥式座便器和无水小便池和使用者感应器来降低饮用水的需求,座便器和小便池使用中水或雨水冲水,利用从洗手池及浴室收集的水来灌溉植被或冲洗厕所。
2.2热岛效应设计处理社会的发展,科技的应用给人们生活带来福利的同时,也为环境带来负面影响,如建筑的高能耗引起的热岛效应就是很好的例证,如何就项目开展过程中有效降耗,解决热岛效应问题,就本案而言,以增强室外大面积地面透水能力和镂空植草铺砖停车位的设计方法,最大程度上利用屋顶绿化等技术手段予以实现。
2.2.1室外地面热岛效应处理增强地面透水能力,可缓解城市及住区气温逐渐升高和气候干燥状况,降低热岛效应,调节微小气候,增加场地雨水与地下水涵养,改善生态环境及强化天然降水的地下渗透能力,补充地下水量,减少因地下水位下降造成的地面下降,减轻排水系统负荷,以及减少雨水的尖峰径流量,改善排水状况。
本项目计算透水面积主要有绿化面积和镂空率大于40%植草铺砖停车位面积,该两部分面积总和约为5943.4m2,室外部分面积约为14264.1m2,故目前室外透水面积比约为41.7%。
由于增大渗透面积可以有效降低市政雨水管道压力,改善局部微气候,因此建议本项目最大化室外透水面积比(图3)。
图3-镂空率大于40%的植草铺砖停车位2.2.2屋顶热岛效应处理屋顶绿化根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件,设计选择生长习性与之相适应的植物材料,通过技艺手段在建筑物顶部营造绿色屋顶景观花园。
屋顶绿化不仅仅是绿地向空中发展,节约土地、开拓城市空间的有效办法。
也是建筑艺术与园林艺术的完美结合,更在在保护城市环境;高效解决热岛效应问题上起着不可忽视的作用。
整个基地绿化占地面积为4754.7m2(包括屋顶绿化折算面积),绿化率为20.0%,因本项目屋顶设置有太阳能热水系统、VRV室外机等,对可采用屋顶绿化面积有一定影响,在满足其他要求的前提下,合理最大化设置屋顶绿化[1]。
为了使区域空间的热岛效应得到极大地解决,本案采用组合式布置方式,使用低矮灌木和更多种类的植被以形成高低错落的景观,以疏林草地、花径、结合其他园林小品,具有开朗、幽静、明快相结合的园林空间特点,构成具有浓郁气息景观。
植物以银杏、七叶树为骨干树,以鸡爪槭、七叶树林、银杏林等展示艳丽秋色,令人留连忘返,每年11月份出现“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花“意境。
以桂花、紫薇为骨干树种、以雪松、合欢、木槿、石榴、四季时花为配置树种,每到七、八月桂花阵阵香气袭来,月光在姹紫嫣红的木槿花、石榴花映衬下显得格外明亮,不禁想到“醉里偶摇桂树,人间唤做凉风“是暑夜纳凉好地方。
以梅花、蜡梅为骨干树种,以香樟、广玉兰、海桐、紫叶素、四季时花为配置树种,每年12月,梅花吐蕊、蜡梅飘香,居民在寒冷冬天也能闻到幽幽清香,宜人的景观令人心旷神怡;并科学地解决热岛效应问题,为项目节能降耗增砖添瓦。
布置花园式屋顶景观以增加更多的造景形式,景观小品、建筑和水热岛效应体,在植被种类上更为丰富,以植物群落的自然景观作为小品的背景及配置,设置木质景亭、坐凳,花钵供游人休憩游赏。
植物以海棠、杜鹃为骨干树种、合欢、广玉兰、桑树、樱花、紫荆、四季时花等为配置树种,利用绿化屋顶降低热岛效应,同时利用雨水作为灌溉(图4)。
图4-屋顶绿化全景图2.3绿色新能源技术设计太阳能、空气源热泵、外遮阳系统、地下室采光、排风热(冷)回收等绿色新能源技术得到广泛应用,从而达到高效的节能降耗效果。
2.3.1太阳能新能源利用通过对屋顶遮挡阴影分析以确定太阳能热水系统设置位置,太阳能光伏系统的合理性分析可以采用平板太阳能集热器为客房提供生活热水,使用乙二醇介质为部分采暖热水及为泳池提供热源,使冬季集热器可正常使用[2]。
(1)屋顶遮挡阴影分析。
太阳能光伏系统需考虑光斑效应(即不能有部分遮挡),要保证冬至日上午九点至下午三点这段时间有完整日照情况,同时由于2#塔楼屋面大部分设置有电梯机房、3#楼屋面设置有相当数量的VRV室外机,同事考虑到造型上女儿墙高度对光伏发电板的影响问题,故此本项目不宜设置太阳能光伏系统而采用集中式太阳能热水系统(图5)。
图5-2#塔楼屋面日照时数分析(2)空气源热泵与太阳能热水系统联合使用。
空气源热泵系统,也称“空气能热水器”、“冷气热水器”等。
空气源热泵系统把空气中的低温热量吸收进来,经过压缩机压缩后转化为高温热能以此来加热水温。
空气能热水器具有高效节能的特点,制造相同的热水量,空气能热水器消耗费用的成本仅为电热水器的1/4、燃气热水器的1/3,比电辅助太阳能热水器利用能效高。
根据绿色建筑评价标准优选项5.2.18条的要求,2号楼裙房九层屋面大部分满足春分日4小时以上日照,故本项目设计选择节能效果更好的空气源热泵系统作为太阳能热水系统的辅助强制循环加热措施,热水部分单独设置水表计量,并设置60m2的集热器面积以保证2#四层物业管理用房用水,且保证45°热水出水时间小于10S。
2.3.2外遮阳技术高层建筑的外立面采用双层设计,从而增强了建筑的保温隔热性能,此外,遮阳百叶也结合于上层立面当中,用于阻挡夏季过热的阳光直射室内。
在建筑朝阳立面利用冬夏太阳照射角度不同采用相应的外遮阳技术,以减少夏季热辐射,并保障冬季可接收太阳辐射降低采暖能耗。
本项目东西立面建议采用固定遮阳与可调节外遮阳相结合的方式,夏季强烈的阳光透过窗户玻璃照到室内会引起人的不舒适感,同时还会增大空调负荷。
窗户的内侧窗帘在遮挡直射阳光的同时常常也遮挡了散射的光线,影响室内自然采光,在窗户的外面设置一种可调节的遮阳装置,可以根据需要调节遮阳装置的位置,防止夏季强烈的阳光透过窗户玻璃直接进入室内,提高使用者的舒适感,并大大缩短空调器运行的时间(图6)。
图6-遮阳系统2.3.3地下室采光技术优化(1)本项目应采取一种新型无能耗、一次性投资、无需维护、节约能源和创造效益的光导照明系统装置,其系统原理是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配,再经过特殊制作的导光管传输和强化后由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效的照射到任何需要光线的地方,得到由自然光带来的特殊照明效果。
在节能方面可完全取代白天的电力照明,至少可提供十小时的自然光照明,在环保方面本系统照明光源取自自然光线,光线柔和、均匀,全频谱、无闪烁、无眩光、无污染,并通过采光罩表面的防紫外线涂层,滤除有害辐射,能最大限度的保护居者的身心健康[3]。
该套装置包括采光装置、导光装置、漫射装置等几个部分(图7)。
图7-地下室采光系统(2)采光通风井。
本项目在地块东南角负一层车库上方结合景观设计设置采光通风井的方式来改善地下室采光(图8)。
图8-屋顶天窗采光优化示意图2.3.4排风热(冷)回收技术分析天然制冷或制热。
利用附近的湖水在冬季给建筑预加热,在夏季给建筑预制冷,从而降低空调系统的能耗,提高舒适度。
排风热(冷)回收。
本项目地下室共2层,面积28991.83m2,地下局部有夹层,主要为停车库以及其他设备和辅助用房。
建筑占地面积9509.4m2,两者比值为304.9%,满足5.1.11项合理开发地下空间的要求。