建筑规划与节能问题认识教学讲座PPT.ppt

建筑规划与节能问题认识 建筑节能技术与工程1001班 原论文 1 建筑节能与建筑规划设计中的关系分析王洪波牛童天津 2 建筑规划设计中的节能技术王文军 3 节能建筑的规划与设计研究秦杰广西桂林 4 基于绿色建筑的建筑规划节能设计杨宏宇王晖 5 世界著名节能建筑案例 1 建筑节能与建筑规划设计的基本概念 2 建筑节能与建筑规划设计相互影响 3 我国建筑节能规划与设计标准 4 建筑规划设计中的建筑节能技术 5 建筑规划与节能案例分析 1 建筑节能与建筑规划设计基本概念 建筑节能指的是建筑材料生产 房屋建筑和构筑物施工及使用过程中 满足同等需要或达到相同的条件下 尽可能的降低消耗 建筑节能在发达国家最初为减少建筑中能量的散失 现在则普遍称为 提高建筑中的能源利用率 在保证提高建筑舒适性的条件下 合理使用能源 不断提高能源利用效率 建筑规划设计是指建筑物在建造之前 设计者按照建设任务把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题 事先做好设想 拟定好解决这些问题的办法 方案 用图纸和文件表达出来 便于整个工程得以在预订的投资限额范围内 按照周密考虑的预订方案 统一的顺利进行 刘玉荣 李乔 and两者的重要性 节能 我国是一个发展中的国家 由于人口众多 导致我国同时成为一个建筑大国 每年新建房屋面积高达17 18亿平方米 超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和 由于建设事业的迅猛发展 建筑能耗也迅速的增长 我国的人均耕地面积只有世界人口平均耕地面积的三分之一 水资源只有世界人均占有量的四分之一 原油开发只占世界总产量的11 平均每年的新建建筑要消耗土地12万亩 这些都表明我国经济体系要实现可持续发展 推荐建筑节能势在必行 规划 随着社会的发展和科学技术的进步 建筑所包含的内容 所需要解决的问题已经越来越复杂了 涉及的相关学科也越来也多 材料上 技术上的变化越来越迅速 单纯的依靠经验已经不能适应这种客观存在的事实 加上建筑物往往要在短时间内完成施工作业 从客观上就需要更为细致的分工来完成工程作业 这就促使建筑规划设计逐渐的成为一种专业 2 建筑节能与建筑规划设计有何联系 建筑节能设计 建筑规划设计 相互作用 2 1设计方案影响工程建造直接能源消耗 在建筑工程规划设计过程中 其建筑方案和结构方案的选择对建筑节能方面的影响相对较大 比如 在建筑规划设计中的平面布置 是选择内廊式的还是选择外廊式的 立面形式用哪种选择方法 进深与开间的是否确定 高层与层数之间的关系 基础类型的选用 建筑结构形式选择等等都不同程度的存在着技术 经济 分析上的问题 我国在工程建造直接能源消耗上 设计方案的不完善所导致的问题出现就占据了很大的比重 在一定程度上发挥不出建设规划设计的有效性 2 2设计方案影响工程建成后使用的能耗 建筑是要涉及到诸多专业和项目的复合体 并且一套完整的建筑节能工作 需要从最初的规划 设计 施工及多年的营运使用 直至最后的拆迁与重建的全生命周期的过程 从建筑规划设计的最初阶段到最后的设计完成 要不断的调整和研讨 以最高效的设计方法提供最有效的节能方式 2 建筑节能与建筑规划设计有何联系 3 我国节能建筑规划与设计标准 3 我国节能建筑规划与设计标准 从我国现阶段节能建筑的整体建筑水平而言 在规划和设计中所执行的技术标准主要是参照 夏热冬冷地区建筑建筑节能设计标准 的相关要求 通过提高建筑围护结构 通常指外墙 屋面 门窗和楼板 的热工性能 同时提高采暖 空调能源利用效率 使节能建筑的耗能比普通建筑降低50 节能建筑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 设计出的低能耗建筑 其主要指标有 建筑规划和平面布局要有利于自然通风 绿化率不低于35 建筑间距应保证每户至少有 个空间在大寒日能获得满窗13照2h等 4 建筑规划设计中的建筑节能方法 4 1建筑节能整体及外部环境的节能设计 关键词建筑朝向布局选址 建筑朝向 对于建筑朝向的选择是建筑群体布置中优先考虑的问题 选择合理的建筑朝向是建筑群体布置中首先考虑的问题 影响建筑朝向的因素很多 如地理纬度 地段环境 局部气候特征及建筑用地条件等 因此 良好朝向 或 最佳朝向 的概念是一个具有地区条件限制的提法 它是在只考虑地理和气候条件下对朝向的研究结论 必要的日照条件是住宅里所不可缺少的 对于住宅就显得尤为重要 在冬季冷风侵袭较弱 夏季又比较炎热的地区适合选用散点式 错列式布局形态 充分争取日照 夏天保证通风 冬季冷风侵袭严重的地区则适合在周边式的基础卜 适当在夏季主导方向上开口 抵挡冬季冷风侵袭 同时争取日照 增强夏季通风 建筑布局 合理争取日照 建筑的日照问题是居民最为关注的建筑物理环境 阳光对于人除了有卫生学上的意义外 对人的精神和心理上问样具有一定影响 它不但是个热源 还为事内提供照明并杀死空气中的部分细菌 国家对于不同地区的日照要求有着明确的规定 规划设计中常常采用日照间距系数的方法配合卫生视距等具体要求进行控制 如大连地区日照问距系数为1 5 北京地区为1 6 1 7 目前 国内外推出了多种日照模拟软件 其中清华大学研制的清华日照软件 界面友好 操作方便 为设计提供了有力的技术支持 只需要在计算机内建立住宅的模型 同时将地理位置 日照标准日 有效日照时间带等数据输入 即可得到直观的日照数据 包括平 立面等日照时数图 平 立面日照阴影图等 甚至可以形成三维动画 模拟任何一人太阳运行及阴影变化情况 因此 板式住宅在平面组合时 长度不宜过大 否则中问单元的日照情况将受到较大影响 甚至不能满足最低要求 不利于整体节能 设计中应发挥计算机软件模拟的优势 通过精细设计 改善住宅的采光状况 并尽可能降低对周围地块的遮挡 降低对环境的压力 建筑选址 建筑选址合理的建筑选址是建筑节能实现的重要前提 尽管在工程设计当中 对于地块的选择余地十分有限 然而 在所属地块内部合理布置住宅单体 趋利避害 仍然可以达到改善小区微气候 为后续设计工作奠定良好的基础 向阳建宅 人类生存 身心健康 工作效率均与日照有着密切的关系 统计表明 冬季采暖能耗约占总能耗的65 尽可能利用阳光是最基本 经济 有效的途径 在所限定的地块内 住宅基地应选择在向阳的地段上 平地或南坡 为争取日照提供先决条件 避免 霜洞效应 冬季冷气流容易在山谷 沟底 洼地等凹形地形聚集 形成 霜洞 甚至会形成经常性的强冷气流 导致微气候恶劣 凼此 住宅基地应避开此类地形 用地较为紧张的凹形地块 住宅基地应尽可能远离 底部 避免 辐射干扰 地块周围大面积的玻璃幕墙建筑 尤其是高层建筑 会通过反射的方式使得夏季局部地块热负衙增加 此外 所形成的光污染也会影响住广的正常活动 不利r身心健康 因此 住宅基地应尽量避开上述区域 并运用绿化等手段削减其影响 4 2对单体建筑以及建筑各部位的设计 针对建筑单体的建筑节能设计而言 主要从建筑外围护上的能耗控制出发挖掘节能潜力 关键词 建筑体型建筑物平面布置节能屋顶节能外墙门窗与遮阳系统 建筑体型 体形系数越大 单位建筑空间所分担的热损失面积越大 研究表明 体形系数每增大0 01耗热量指标约增加2 5 所以应该将体形系数控制在一个较低的水平 对于绝大多数的多层板式住宅建筑 当层数达到6层 单元数达到四个以上体形系数控制在0 3以下并不难做到 中高层和高层住宅更容易实现 建筑物的平面布置 建筑平面的巧妙布局也能获得满意的节能效果 如将电梯 楼梯 管道井 设备房和辅助性房间等布置在建筑物的南侧或西侧 可以有效阻挡日射 适当增加套型进深 则有益于在限定建筑面宽内增加建筑面积 还有利于节能 节能外墙 夏热冬冷地区的建筑外墙既要保温又要隔热 其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定 还要防止保温层渗水 内部结露和发霉 一般采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法 外墙的外表面宜采用浅色饰面层 节能屋顶 屋顶保温节能一般对建筑造价影响不大 节能效益却很明显 常见的有种植屋面和倒置式屋面 门窗与遮阳系统 按门窗面积占建筑面积的20 测算 建筑物外围护结构的能耗有近35 属于门窗的损耗 所以提高门窗的节能在降低建筑能耗的工作中尤为关键 近年来居住建筑的窗墙面积比有越来越大的趋势 但当窗墙面积比超过规定值时 应首先考虑减小窗户含阳台透明部分的传热系数 4 3如何进一步强化节能建筑规划与设计 1 加强节能建筑规划和设计的理论研究目前 国内对于建筑工程各项技术的理论研究已经进入到一个比较成熟的阶段 并且呈现出不断发展与进步的良好形势 但是国内对于节能建筑规划和设计的理论研究仍处于初级发展阶段 尚未形成完整的理论研究体系 这是急需得到强化的关键问题之一 节能建筑规划和没计的理论研究需要由具有丰富工作经验的工程技术人员 以及建筑学科专家 学者 以及政府相关建筑行业职能部门来共同开展 这才能能保证理论研究工作的科学性 准确性与可操作性 2 加强新型节能建筑材料的研发节能建筑规划和设计的发展与创新 必然离不开对于节能建筑材料的应用 目前 困内建筑行业所应用的节能建筑材料多是购买国外的生产技术 在国内进行生产 这样必然会增加建筑工程的施工成本 国内节能建筑规划设计发展过程中 定要重视对节能建筑材料的研发 相信在不久的将来 国内建筑工程施工中将会有更多的新型节能建筑材料出现 不但有力保障了建节能建筑规划和设计的全面发展 更加有效节约了工程施工成本 5 建筑规划与节能案例 案例一 法兰克福商业银行总部大厦 德国的绿色建筑中最为出名的无疑是位于法兰克福的商业银行总部大厦 commerzbankheadquarters frankfurtgermany 由来自于英国的福斯特联合建筑事物所完成建筑设计 结构配合同样是英国的阿如普公司設計 它是高层绿色建筑的一次成功的尝试 商业銀行大廈是欧洲与1997 2004年间最高的摩天楼 其实际高度是258 7公尺 连同标杆的高度达300公尺 作为商业銀行的总部大楼 大楼提供121 000平方尺楼面面积共53层 大楼設有天然光系統和空氣流通系統 出色的建筑规划节能方面 建筑物的平面布置 福斯特的笔下 传统的办公塔楼似乎被一刀切开并进行了内外环境的重新配置 他将传统位于塔楼中央的公共交通等核心 电梯 步梯 洗手间等 分散在建筑三角形平面的三个角 而解放出中部较大的空间来重新设计 每2个交通核之间的梯形部分则是建筑的主要办公部分 三个梯形又围合出一个空透的三角形中庭 福斯特的过人之处是在这些梯形部分每隔8层就安排了1个高达4层 约14米 的空中花园 而且花园是错落上升设置的 这让每层的办公室都可以接触到花园般的景色 出色的建筑规划节能方面 门窗与遮阳系统 除了贯通的中庭和内花园的设计外 建筑外皮双层设计手法同样增加了该高层建筑的绿色性 外层是固定的单层玻璃 而内层是可调节的双层low e中空玻璃 两层之间是165毫米厚的中空部分 室外的新鲜空气可进入到此空间 当内层可调节玻璃窗打开时 室内不新鲜的空气也进入到这一中空部分 完成空气交换 在中空部分还附设了可通过室内调节角度的百页窗帘 炎热季节通过它可以阻挡阳光的直射 寒冷季节又可以反射更多的阳光到室内 案例二 日本 经堂杜 环境共生住宅 经杜堂 是集 筑波 式 毛坯房 的建筑无控自然能源设计 协和共建式等要素为一体 以环境共生为目标 有12户构成的三层集合住宅 经堂杜 环境共生的基本手法是采用自然能源设计功能 最大限度的利用户外充足的环境潜能 在考虑建筑平面规划之前 首先积极着手改善 整理户外环境 把户外做为一个大的天然空调装置来规划 结合无控能源设计 积极进行自然能源调整是这个项目的成功之举 出色的建筑规划节能方面 建筑外部环境 特色 与环境共生 外部环境的主题是造林 绿化 主要从三方面着眼 1 保留原有树木夏季树木多的小空间的微空气侯与周围的建筑 沥青暴路面相比 人体感觉舒适的多 经堂杜拥有5棵120多年树龄的榉树 这些树木可控制热岛现象 防止白天气温上升 夜间还可以降低外气温 优先考虑保护带来自然恩泽的树木是首要的举措 出色的建筑规划节能方面 建筑外部环境 2 绿地的节点种植新的植物 进一步改善