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建筑节能优化方法初探建筑论文 摘要： 工业化和城市化发展步伐不断加快这也让建筑行业得到了极大的发展建筑具有高能耗的特点对环境也具有较大的影响作用在人们日益关注环境问题的背景下建筑行业为了能够适应发展趋势也提出了建筑节能的概念设计阶段是建筑建设中很重要的一个阶段要减少建筑能耗以及污染就需要在这一阶段采取有效的节能优化方法本文分析了设计初期阶段的建筑节能优化方法 关键词： 设计初期阶段；建筑节能；优化方法 建筑能源消耗性能情况具有重要影响不仅会对建筑的整体质量造成影响还会影响到建筑的受欢迎程度以及使用性能而建筑的节能潜力则很大程度上取决于设计阶段的施工方案设计阶段是工程建设中很重要的一个阶段所以面向设计初期中的各种工作深入规划建筑物一些部分设计方案中的节能性可以为之后的设计工作以及施工奠定基础推动行业的发展这和我国发展低碳经济也相适应 1设计初期阶段的建筑节能优化方法 1.1明确设计流程 要想提升设计的科学性以及合理性就需要先清楚设计的流程：草图设计设计师需要设计出草图在这一过程中不用模拟软件只靠设计师因此对设计师的专业水平提出了较高的要求要求设计师还具备丰富的设计经验；总体平面设计1在这一环节中需要立足于建筑环境以及造型进行日照、环境的模拟结合结果对设计进行优化和完善比如在模拟环境时可以获得风压系数以及采光条件进而针对这些结果对平面设计中不足的地方进行调整和优化提升通风以及采光的效果除此之外模拟结果还可以提供多项数据这也为制定节能方案提供了保障；单体方案设计在这一环节的设计效果会直接影响到建筑的总体性能通常在这一环节需要模拟分析单体设计方案要评价方案的经济性以及可行性防止方案中存在耗费能源的问题比如在围护结构方面利用热能模拟进行分析能够得到不同参数进而选择出最优的节能方案减少能源的损耗情况在模拟通风时需要查看设计是不是符合通风的相关要求还需要提供开口的口径数据进而减少修改的现象促进设计效率的提升；要对单体设计方案进行完善这主要通过模拟数据信息对建筑的负荷情况进行预测评价各个单体模型检查是不是都满足整体节能方面的标准要求要是其中一个单体模型节能不符合标准就需要马上调整指导符合标准 1.2应用模拟软件 当前科技不断发展在建筑节能设计中需要有效的应用模拟软件这能够有效提升设计的效率和可靠性模拟软件主要用在两个阶段一个是单体设计另一个就是总体平面设计所以提升模拟软件的性能质量能够提升设计方案的合理性以及科学性比如通风、采光以及结构就对模拟软件有要求在围护结构上能够对建筑的布局、造型对围护结构热性能带去的影响对各种设计方案中的参数差异性进行分析进而帮助设计师明确最优参数在采光方面可以通过模拟软件基于建筑信息的基础上掌握室内的一年采光度进而制定出科学的照明电量节约方案给采光设计奠定基础除此之外在设计中还需要多考虑其他因素如窗户数量、可见光透过率等；在通风方面对软件进行利用能够计算得到在自然通风的情况下能够节省多少能源进而为通风口的大小以及位置制定提供依据可以有效减少修改次数提升设计的合理性以及科学性 1.3建立能耗模型 建筑能耗模型主要分为两部分一部分是照明能耗另一部分就是空调供暖能耗在对空调供暖能耗进行计算的过程中可以基于围护结构为基础对空调系统的运行效率进行分析2建立完能耗模型之后要实现节能优化就需要做到两点：优化算法在对建筑总能耗进行计算时利用自动反向寻优遗传算法获得在能耗最低条件下的建筑相关参数信息包括空调系统、建筑几何、照明系统、热工性能等进而优化设计方案算法拓展在设计建筑节能的过程中需要考虑多方面的要素如平面、空间以及体型等需要满足相关的特性如热力交换、采光以及通风等比如在自然采光上就可以通过Redixncc软件可以得到建筑内的照度、采光系数指标提升计算的效率以及准确性基于计算结果的基础上绘制出设计草图可以有效的防止出现重复建模和输出的问题进而促进设计效率的提升应用该软件和遗传优化算法结合起来将采光最优当做目标就可以明确最佳设计方案 1.4计算热体形系数 热体形系数自身的重点就是建筑围护结构所提供的单位面积在全年可以获得的负荷BEQ；体形系数内容其实就是建筑物体积以及外表面积之间的比值其能够有效的体现出建筑的几何特点3在计算这一系数的过程中设计人员利用通过权重因子得到不同朝向建筑物在外表面上的不同进而从总体上对建筑物的各方面进行分析如热工参数窗墙比例等设计人员应用该系统能够得到围护结构在冷季可以获得的热量通常热体形系都是比零大的其能够体现出建筑物空调季的围护结构在特定的情况下热体形系数要比零小这是由于围护结构在空调季散热量较多所以在对设计初期施工方案进行改善时设计师需要通过热体形系数对两种方案具备的热特性进行判断选择出最好的设计方案和体系系数对比热体形系数可以直接的体现出各种热工参数、建筑造型对建筑热性能阻碍的方式还能够体现出建筑的整体窗墙比、平面布局等体现出来所以计算热体形系数十分便利可以有效的掌握不同方案在热性能方面的不同进而让用户可以更好的利用计算结果对方案进行更新可以看到通过热体形系数计算方案的应用可以为设计师的设计初期方案设计提供积极影响促进设计效果的提升 2设计初期阶段的建筑节能优化具体应用 现阶段国内的建筑节能设计还不具备完善的计算机辅助设备这就限制了国内建筑节能优化在设计初期的发展4所以设计人员要对各种类型的建筑进行分析从中找出具有一定相似性的建筑物对这一类型的建筑区节能优化设计方式进行研究加上先进商业模拟软件的应用可以在掌握施工现场的限制因素、气候条件的前提下明确建筑的节能设计方案进而有效的对建筑的使用时间以及性能进行预测在这一情况下设计人员能够指导那些特殊地区的建筑节能优化设计比如某设计师在对一个公共建筑物进行设计中要满足该区域的湿热气候条件就对建筑进行相应的设计体现出设计的个性化对于具备比较明显特点的单体公共建筑物而言设计人员在整体设计中都需要合理的吸收和借鉴相关技能设计的技术措施有效的利用计算机设备进行辅助确保优化设计初期的建筑节能效果 3结束语 综上所述当前建筑行业不断发展建筑的类型以及数量都在快速的发展人们对于建筑设计也提出了更高的要求在能源危机的情况下建筑行业也开始注重节约能源设计阶段是工程建设中的一个重要环节其设计水平会直接影响到建筑物的质量、能耗情况等这就需要采取有效的建筑节能优化方法提升