建筑节能技术设计大纲

1、建筑节能技术设计大纲高层住宅节能设计学校:华北水利水电大学专业:建筑学小组:王杨辉201106305石明亮201106309吴开放201106313李宾201106320贾梦飞201106325郭志丹201106326戴子涵201106333指导老师:卢玫珺建筑节能技术设计大纲摘要:早在20世纪70年代,建筑节能的概念就被正式提出,建筑节能的核心是减少建筑能耗,提高建筑中的能源利用效率。而随着我国经济的持续快速增长,城市化进程加快,高层建筑的发展已进入到住宅领域,并成为建筑行业的主流。因此,对于高层建筑节能设计的研究,已经成为人们普遍关心的热点问题。关键词:高层住宅、节能设计、体形系数、优化结

2、构引言:能源是人类赖以生存和发展的基本条件,随着社会进步和社会经济的快速发展,能源需求与供给的矛盾日益突出,节约能源是人类当前面临的重要任务之一。而建筑节能是世界建筑发展的一个基本趋势,也是建筑科学技术的一个新的增长点。在高层建筑向着更高、更强方向发展的同时,其节能设计的总趋势也发展为在增进人体健康、提高舒适性的条件下,有效利用能源、合理利用资源、减少温室气体排放、保护人类生存环境。因此,高层建筑节能设计已经成为世界建筑界共同关注的课题,亦成为中国建筑业热点问题。设计理念:(1充分体现均好性与共享性,以适应安置的特性。(2在满足规划要求前提下,减少地下室面积,减少投资。(3根据规划部门小户型的

3、配置要求,穿插拼接一些一梯三户至四户的户型或一梯四户点式住宅,减少公摊面积提高住房利用率。(4户型设计尽量做到全明设计,户型设计新颖,并力求多样化、个性化、着重满足拆迁安置使用要求。(5合理组织内部交通,地面做大量的停车位,满足停车要求。(6设置恰当的小区中心及景观空间建筑高低错落有致,创造有特色的建筑群体形态。(7建筑造型简洁明快,既满足城市景观要求又实用美观大方。一、高层住宅建筑能耗特点1、目前,城市住宅建筑由从前的多层为主改为以中高层为主,建筑结构形式也发生较大变化,由过去单纯的框架结构改变为以框剪结构为主,墙体结构形式改变对墙体节能也提出了新要求,框架结构中主要以填充墙为主,砌块是否节

4、能就显得尤其重要。2、高层建筑体量大容纳人数众多,为保持正常的运作,高层建筑在电梯、空调、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电、煤、天然气以及集中供热的蒸汽和热水等。其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4 个主要系统。当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝塑板的构造做法,虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高,在窗户类型的选择上,分析可知,供暖空调能耗较高的都采用了单层单玻窗。还发现几乎没有高层建筑采取遮阳手段来降低供暖空调能耗,尤其是西向遮阳的问题,值得引起专业人员的重视。3、高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间(水平交通和垂直

5、交通、辅助使用房间(餐饮和卫生间以及设备系统等几部分构成,平面布局与空间组织相对固定,各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。因此,高层建筑能耗对气候的依赖性较弱,若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的,效果甚微。高层建筑的节能问题还应从建筑自身出发(如平面形式、进深大小、围护构件、设备系统等,进行节能措施的探讨。4、高层建筑常出现围护结构保温隔热能力差的问题,建筑的外围护结构包括屋面、外墙、外窗以及地面等部位。对于高层建筑而言,由于其竖向表面面积远大于横向屋面面积,因此,建筑屋顶、建筑外墙及建筑外窗的保温隔热能力成为了衡量其围护结构保温隔热能力的决定性因素。二、节能设计方法高

6、层住宅建筑节能是一项复杂的系统工程,从高层建筑本体技术到高层建筑用材料产品、高层建筑热环境用设备等都存在着节能潜力。因此,高层住宅建筑节能设计应是在保证其使用功能、建筑质量和室内环境的前提下,采取各种有效的节能技术与管理措施。1、外墙保温节能节能设计主要体现在以下两方面:在建筑的基本形式不能改变的情况下,高层建筑节能设计可采用外墙外保温技术的建筑节能改造模式,改造时可多考虑节能保温涂料与轻型保温板材等技术的复合运用。目前,高效建筑绝热材料的使用和复合墙体的做法在国内不断推广,通过墙体采用岩棉、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温绝热材料,减低外墙传热系数。在对高层建筑

7、其他功能要求方面考虑较少的情况下,节能设计可采用外墙外保温技术和外墙内保温技术相结合的节能改造模式,并配合节能保温门窗等共同使用。2、屋面保温隔热节能屋面是建筑外围护结构所受室外温度最高的地方,面积也较大,对高层建筑而言其节能的重要性尤为突出,因此,屋面的保温隔热措施对改善高层建筑室内温度环境、节约整体能耗非常重要。通常的屋面保温节能的做法是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的轻质高效保温材料设置在防水层和屋面板之间,这种做法为正铺法。还有许多高层建筑采用了轻质高强、吸水率极低的挤塑聚苯板作为保温材料,采用倒铺法,取得了较好的效果。倒铺法是将防水层设置于保温层下,其优点是由于保温材料的

8、保护作用,使防水材料免受室外空气温度的变化及施工人员来回走动所造成的损坏,大大延长了防水材料的使用年限,有一定节能功效,但造价较高。目前,我国采用的浅色坡屋面节能设计技术。它既能有效排水,防止屋面渗漏,又能有效隔热保温,节约能源。深暗色的屋顶仅反射不到 30%的日照，而非金属浅颜色的屋顶至少反射 65%的日照，反 射率高的屋顶大约节省 2030%的能源消耗。 3、太阳能节能 高层建筑节能设计的另一个方面是开发利用新能源， 太阳能作为 一种可再生的洁净能源，是建筑上很有利用潜力的新能源之一。 太 阳能在我国高层建筑上的利用方式主要有:被动式太阳能采暖、太阳 能热水、主动式太阳能采暖与空调，以及太

9、阳能发电等。目前，随着 节能设计研究和高层建筑设计的发展， 基于高层建筑的布局特点和使 用特点， 附加阳光间与室内采暖设备相结合的节能设计已经获得人们 越来越多地关注。它能使高层建筑在室外气象参数剧烈变化情况下， 室内温度分布更为均衡，改善室内热环境并节约能源。 4、合理利用各种基地地形节能 在北高南低的向阳坡地形上，应顺着坡向平行布置高层建筑，这 样既能获得充分日照和良好的通风，且正面视野宽广，可减少高层建 筑之间的日照间距。 在南高北低的坡地上，要调性前后排高层建筑的层数，避免过多 拉大日照间距。还要尽量利用高差所形成的建筑底部的半封闭空间， 作为停车、储藏等辅助空间。 在东、西向的坡地上

10、，高层建筑应按垂直坡地的方向布置，并跟 随坡地的高差改变其层数和高度， 保持合理的日照间距， 节省用地。 在平坦的地形上，则应布置成正南、北向(可适当偏角，既能顺 应风向，又可获得较好日照，是减少间距、节约用地的最好办法。 在边角地区，根据基地形状，布置塔式、单元式高层建筑；在基 地的北侧，布置高层建筑，也是节地的好措施。 5、充分利用自然采光和自然通风 为了维持中庭良好的物理环境， 应针对不同季节采用不同的气候 控制方式。冬季：白天应充分利用温室效应，并使得中庭顶部处于严 密封闭状态，夜晚利用遮阳装置增大热阻，防止热量散失。夏季：应 采取遮阳措施，避免过多太阳辐射进入中庭，同时应利用烟囱效应

11、引 导热压通风，中庭底部从室外进风，从中庭顶部排出。同时注意，要 避免室外新风通过功能房间进入中庭， 否则将导致该功能房间新风量 增大而导致冷负荷大幅度增加。过渡季：当室外温度较低时（如低于 25°C 时候），则应充分利用中庭的烟囱效应拔风，带动各个功能房 间自然通风，及时带走聚集在功能房间室内和中庭的热量。 三、高层建筑节能设计的发展前景 面对全球能源的日益紧张， 世界各国特别是欧美发达国家对节能 技术给予了充分的重视。 而我国的高层建筑节能设计工作从上个世纪 90 年代初才刚刚启动。因此，我们应做到：首先，在设计技术节能 方面，积极采用节能建材、新型节能墙体、屋面的保温隔热技术、节 能门窗的保温隔热和密闭技术， 加大新能源和可再生能源如太阳能和 低热能在高层建筑中的应用，并进一步推广不同能源的热泵技术、产 品以及回收废热、余热技术；其次，在高层建筑节能设计管理方面， 加强高层建筑节能标准化工作，严格实行高层建筑的节能设计，要把 高层建筑节能设计作为高层建筑设计是否达标的重要考核项目；再 次， 在高层建筑设备产品的使用方面， 应采用节能型供热、 空调设备， 并提高设备运行时的能源利用率，以达到更好节能的目的。 总之，建筑节能是国家发展的基本国策之一，高层建筑又是