建筑节能设计论文

2022-05-11

要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅,小编为大家找来了《建筑节能设计论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。摘要:当前,社会经济的快速发展,使能源消耗迅速增加,我们赖以生存的地球面临严峻的能源危机以及环境问题,人们从单纯追求发展的思想中觉悟,积极研发新技术,主动的去改善我们面临的能源危机以及环境恶化问题。建筑作为与人类文明发展密切相关的行業,同样面临着全球环境变化而引发的各种挑战,绿色建筑设计的研究与实践是建筑师的重要任务之一。

第一篇:建筑节能设计论文

低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计及其应用

摘要:低碳节能建筑和绿色建筑能有效节约能源,保护环境,实现社会经济与环境的可持续发展。本文将对低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计进行分析,并对低碳节能建筑设计和绿色建筑生态设计的策略与应用进行研究。

关键词:低碳节能;建筑;绿色建筑;生态

前言

近年来雾霾越来越严重,环境污染与资源短缺的问题引发了人们的关注,建筑行业是能源消耗的大户,如何实现节能减排对能源与经济的可持续发展有着重要的意义。实行低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计可以有效减少能源消耗,为人们创造低碳生态健康的环境,让经济得以健康发展,是时代发展的必然趋势。

1 低碳节能建筑设计与绿色建筑生态节能设计的含义及意义

1.1低碳节能建筑设计

低碳节能建筑是指在建筑的施工及使用的过程中减少能源消耗,提高能源的利用率,降低有害气体排放,从而减少温室效应。低碳节能建筑设计正是在低耗环保的理念下设计出来的建筑作品,这将对未来的建筑行业发展起着重要的引导作用。

1.2绿色建筑生态节能设计

绿色建筑是指在建筑的使用寿命内,尽可能的节能、节水、节源,减少对环境的污染。绿色建筑设计是以节约能源为前提,为人们设计出高效,生态节能的使用空间。

2 低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计的意义

随着人口的不断增加,温室效应逐渐突显,低碳节能和绿色环保的建筑设计是社会发展的必然要求。例如目前我国的建筑面积大约有430亿平方米,但是采取安装取暖节能设施的只有百分之四,单就我国每年冬天在采暖上的能耗就比发达国家多出三倍之多。由此可见,不对建筑进行节能设计将会造成巨大的能源浪费,与我国可持续发展的要求背道而驰。对建筑进行低碳节能,绿色生态的设计需要综合考虑各方面的因素,着重考虑能源的消耗与环境的保护问题,加强可再生资源的利用,降低煤、气、油等能源的消耗,从而减少环境污染,降低能源消耗。例如在现代建筑的设计中,不仅仅是满足简单的居住要求,还要为人们提供安全舒适的生活环境。要充分利用自然的光线与自然风,打造一个通风采光良好,自然宜人的舒适环境,从而达到节能减排的目的。所以无论是对人们或是国家而言,建筑节能设计都有着非常重要的意义。

3 低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计的原则

3.1和谐共处原则

和谐共处原则是低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计都必须遵循的原则,在保护环境的基础上,有效利用自然资源。并与住户的感受相结合来进行设计,在保证住户舒适度的同时减少了能源的浪费,从而达到住户与环境和谐相处的目的。

3.2因地制宜原则

绿色节能的建筑设计要因地制宜,充分考虑建筑选址的自然环境,人文环境和经济等因素。避免因与原则违背而耽误施工进程,造成巨大的经济损失。

3.3节约资源原则。

建筑设计要充分利用自然资源,如太阳能、自然采光与通风、地热等可再生资源,减少采暖与空调的使用,降低能源的消耗。

4 低碳节能建筑设计的策略与应用

4.1节约能源消耗,减少水资源浪费

在设计中要对建筑进行科学规划,做好建筑的雨水储蓄工作,并建立污水处理系统,将平时的污水或收集到的雨水进行净化再应用到人们平时的生活或生产当中,对水资源进行循环利用从而减少水资源的浪费。科学合理,回收循环使用水资源,是节约能源的重要步骤。

4.2合理应用节能材料

维护结构是建筑的重要部分,要想实现建筑低碳节能首先要设计好建筑的维护结构。维护结构即保温层,气温越是寒冷,维护结构的传热系数要求越低,从而达到良好的保温效果。例如建筑墙体,如果在墙体衔接处做好防水工作,则墙体的保暖性得到保障,就可以直接减少热能的消耗。此外在我国的北方,冬天气温比较低,天气较为干燥,这就要求建筑材料不易断裂,保温机能较高,确保建筑的保暖与使用安全。所以应用新型的环保节能材料是改善维护结构的前提。

在建筑设计中要考虑空心砖的运用,空心砖质量较轻但承重效果非常好。空心砖由于自身有空洞,不仅可以增加空气流通,还保证了建筑的稳定。另在建筑设计上还可以科学的运用轻质隔墙板,节能玻璃幕墙,节能外围护材料等新型的节能环保材料,来达到节能的目的。如朝阳面,且阳光长时间照射的建筑,可以采用吸热玻璃或者发射镀膜玻璃,减少阳光的辐射,降低室内的温度,降低空调的使用率。

4.3对建筑进行低碳节能改造

低碳节能的建筑设计包括了尚未施工的建筑设计与已经完工并使用的建筑设计。新建筑的设计在室内可以喷刷浅色系的油漆,或加设反射光板,增加室内的二次反射光线,来保持室内的通光与照明,降低灯光的使用率,从而达到节约电能的效果。另就建筑整体布局进行设计,将建筑朝向设置于与夏季风向垂直的方向,保持建筑的连通,也可以设置通风道,通过提高建筑间的通风来达到降低建筑温度的效果。现有的建筑低碳节能改造如在我国的北方,可以通过加厚建筑的保温层,减少暖气流失,从而实现建筑的低碳环保。

5 绿色建筑生态节能设计策略与应用

5.1利用可再生资源

在建筑的建造及使用过程中均会造成大量的能源消耗,能源紧缺问题日渐引起人们的重视。减少不可再生资源的使用,科学利用可再生资源不仅可以缓解能源紧缺问题,还可以促进建筑的健康可持续发展。太阳能源天然的可循环利用的能源。在建筑设计中合理应用太阳能可以有效节能。在建筑楼顶安装太阳能集热装置,通过对太阳能的采集与利用来转换为电能,为建筑住户提供供暖供热,满足住户的日常生活所需。在我国北部地区的寒冬季节,应充分利用地热进行集中供热,并采用保温机能较好的双层玻璃,增强室内保温能力,降低供暖过程中热量的消耗,减少了煤炭资源的消耗,减少二氧化硫等有毒气体的排放,对缓解溫室效应有着重要意义。

5.2 将绿化与建筑巧妙结合

绿化包含了室内绿化以及建筑外墙、楼顶的绿化。随着现代生活步伐的不断加快,人们回归自然的愿望也愈加强烈,将建筑与绿化结合在一起,满足人们亲近大自然的愿望,让人们心情得到愉悦。绿色植物经过光合作用,将室内空气净化,给人们提供新鲜健康的空气。绿色植物在日照较强的时候不仅可以遮阳,还能增加室内空气的湿度,降低室温,从而减少降温电气的使用,达到节约能源,保护环境的目的。在建筑设计时要充分考虑建筑的综合因素,准确计量设计出建筑的朝向,要保证建筑室内有充足的日照,为人们和植物提供良好的生活环境。

在建筑的屋顶可以培养种植绿色植物,构建一个小型的生态花园,可以抵挡阳光辐射的同时也能美化环境,构建舒适宜人的生活环境。

结束语

综上所述,低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计能给人们带来舒适、健康、安全的生活环境,并通过绿色节能设计达到了节能减排,低碳环保的效果。低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计是落实科学发展观,实现我国经济社会健康持续发展的重要举措,应得到大力的推广与应用。

参考文献

[1]韩胜伟,周殿申.论可持续性策略在我国工业建筑设计的必要性和实施方法[J].装备制造.2009(04).

[2]周世春.浅谈绿色建筑技术在民用建筑中的设计和应用[J].建筑设计管理. 2008(06).

[3]张军英.以高度、适度、尺度为原则进行绿色建筑设计[J].建筑技艺. 2009(11).

作者:纪政

第二篇:低碳节能建筑设计和绿色建筑的生态节能设计

摘要:当前,社会经济的快速发展,使能源消耗迅速增加,我们赖以生存的地球面临严峻的能源危机以及环境问题,人们从单纯追求发展的思想中觉悟,积极研发新技术,主动的去改善我们面临的能源危机以及环境恶化问题。建筑作为与人类文明发展密切相关的行業,同样面临着全球环境变化而引发的各种挑战,绿色建筑设计的研究与实践是建筑师的重要任务之一。

关键词:低碳节能;绿色建筑;规划策略;设计方法

1、低碳节能建筑与绿色建筑

“绿色建筑”是一个包罗万象的概念,是一场有关建筑与环境之间关系的讨论,是在建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源(节能、节水、节地、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑追求人与环境的协调,在最少的资源消耗,最小的环境影响下,追求最好的环境营造1。

工业革命之前,由于技术水平的限制,人类发展对环境的影响有限,自工业革命以后,人类对自然的无节制索取,使环境的破坏日益严重,气候变暖、雾霾、酸雨以及能源危机使人们逐渐认清了环境保护的重要性,“绿色建筑”的概念由此产生,几十年来,人们主动探索,寻求解决环境问题的答案,先后出现了“节能建筑”“生态建筑”“低碳建筑”等概念。

2、绿色建筑的低碳规划策略

我国的绿色建筑,涵盖两个层面的问题,首先是城市层面的规划策略。

2.1低碳生态城市规划设计的安全格局

构筑区域及城市生态安全格局,首先需要对区域及城市的生态要素进行识别,通过对这些要素的识别,确定保留的自然斑块和若干重要控制点,并对其进行保护,把建设过程对生态系统的影响降到最小。

2.2低碳生态城市规划设计的空间格局

城市空间格局及土地利用是城市规划的重要内容,将低碳减排的目标融入到城市的用地布局中是绿色建筑城市层面中的重要策略。首先,要发展合理的城市形态,宏观的城市形态分为:核心城市、星形城市、卫星城市、线性城市、多中心网络城市。多中心是最适合的城市“低碳”发展的模式。这种模式在空间结构上,可以根据各城市的历史及定位灵活确定密集区或疏散区,并且有条件用高速轨道链接。在环境和生态方面,在网格中可以有村庄、农田等大片空间,对局部气候具有良好的调节作用,可以缓解热岛效应。

2.3低碳生态城市规划设计的生态格局

根据城市的生态分布,调整生态布局,分级划定生态控制线,防止城市建设无序蔓延而危及城市生态系统安全,实现城市可持续发展。

2.4低碳生态城市规划设计的交通系统

建立区域性公共交通,推进低碳城市空间结构模式。在总体规划阶段,以公交网络的规划引导开城市的发展方向,同时大力发展轨道交通,两者结合。

经济全球化的深入发展及电子商务的发展,使城市物流网络越来越重要,这就要求科学布局物流园区和物流设施,注重交通枢纽与城市干线的衔接,形成区域物流网。

倡导低碳出行,倡导清洁能源交通,推进自行车及城市步行的慢行系统促进资源节约型、环境友好型社会的发展。

2.5低碳生态城市规划设计的能源规划

通过节能手段,减少能源需求,降低大气污染;带动相关产业发展,增加更多的就业机会;提高可再生能源利用率,优化能源结构,促进经济发展和社会进步;实现能源阶梯利用,保障能源供给量,美化城市环境。

实现节水、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷,减少水污染和改善城市生态环境;减少新水的取用和不必要的排放,提高人民群众生活用水的质量。

2.6低碳生态城市规划设计的固废资源规划

垃圾排放减量:最大限度的避免废弃物排放,减少生产加工新材料带来的资源和能源消耗和环境污染。

垃圾分类收集:减轻垃圾的处置负担

垃圾处理和利用:减少生活垃圾处理量和二次污染影响。

3、绿色建筑的节能设计方法

绿色建筑的内涵丰富,涉及面广。而降低能耗始终是绿色建筑设计的核心内容之一,建筑耗能在国民经济耗能中所占比例巨大,因此降低建筑耗能成为绿色建筑设计的首要任务。也是绿色建筑在第二个层面上所要解决的重要问题。建筑师一定要提前介入项目的前期,并实时跟踪,使建筑师的美学设计更加有的放矢。

3.1建筑节能技术

建筑的节能设计要注重可持续技术策略与建筑的功能、空间和形式进行整体化考虑,避免各种技术的简单堆砌。因地制宜地选择低碳策略,将建筑的空间体验和形式表现积极结合。采取生态的策略,积极的对建筑外部环境加以回应,通过结构体系的优选、外围护结构的节能措施的设计、室内环境的控制、能源系统的优选来降低建筑的能耗。

建筑的节能设计可以分为被动式和主动式。被动式技术包括:充分利用自然通风的空间布局,天然采光与可调节外遮阳,围护结构优化(包括实体维护结构及玻璃等通透的维护结构),地道通风技术、雨水回收与生态景观相结合、可循环材料利用,本土材料利用等。主动式技术包括:太阳能光伏发电系统、太阳能光热系统、生物质锅炉地暖系统、生态友好型排水系统、绿色照明、用于室内外环境的智能控制系统,能源管控系统。上述二者的二元结合,以被动式技术为主导、结合主动式技术的可持续策略与建筑的一体化设计,目前已有可取的实践经验。

3.2BIM技术在绿色建筑设计中的应用

绿色建筑的全生命周期强调的是在整个建设和使用流程上对环境负责和提高资源使用效率,包括:选址、场地改造、建造、运行、维护、翻新和拆除。主要由信息过程和物质过程组成,而由于管理水平的有限,目前情况常常会出现各个阶段不能完全衔接顺畅,经常会出现信息传达重复、错误、缺失的情况,伴随而来的是各种返工而造成浪费。

BIM技术是以三维数字技术为基础,集成了工程项目各种相关信息的工程数据模型,它涵盖了完整的信息,不仅只是几何形状描述的视觉信息,还包含大量的非几何信息,如材料的强度、性能、传热系数、构造造价、采购信息等,它重新整合了建筑设计的流程,涉及到建设项目全生命周期的管理,可以实现项目基本信息管理、进度管理、质量管理、投资控制管理整合,通过管理和利用数据,挖掘数据的潜力,发挥其决策支持功能。BIM作为一种全新的理念,涉及从规划、设计理论到施工、维护技术等一系列创新和变革,是建筑业信息化的发展趋势。

4、结论

绿色建筑是一项综合的科学体系,是一项庞大的系统工程,需要各系统的高度协同,需要强大的技术支持做后盾,在实践中,要以促进可持续发展为理念,以具体问题为导向,在不断地纾解矛盾的过程中,寻求发展和进步;在追求美学品质、空间品质的同时,力求做到对环境友好,与自然和谐共处。

参考文献:

[1]绿色建筑概念及其发展现状 黄献明 P2 2014/11

作者:杨红梅

第三篇:建筑电气节能设计及照明节能设计研究

摘要:建筑物电气节能设计和照明节能设计是建筑工程设计的重要组成部分,直接关系到建筑物的使用效果和长期效益。而建筑物的规划与建设需要满足社会可持续发展的长久目标。对此,设计人员就要在相关行业标准规范的指引下,充分结合建筑工程的总体情况,对建筑电气系统和照明系统进行科学、合理的设计,在满足用户需求的基础上将节能环保因素纳入其中,优化和改善节能设计的应用,提升建筑工程的节能环保特性,推动建筑工程的可持续发展,从而造福于民、造福于社会。

关键词:建筑电气节能设计;照明节能设计;控制要点

1导言

建筑电气及照明是人类生活不可或缺的需求,同时,建筑电气照明系统是建筑物的主要组成部分。随着建筑行业的迅猛崛起,建筑的结构和功能逐渐繁杂,对照明系统设计的要求也越来越高。如果建筑电气及照明系统设计不合理,就会消耗大量的能源,只有将节能理念贯彻始终,才能最大限度地降低能源的消耗,为人类打造一个绿色、环保的生活环境,有利于建筑行业的长远发展。

2建筑电气节能设计控制要点

2.1变压器选型

设计人员应根据施工要求,在满足相关条件的情况下,应选择性能好、以低能耗材质为主的变压器。在确定变压器的数量、容量等参数时,应确保变压器负荷率保持在最佳状态,通常情况下为70%~85%。不同季节下,负荷会产生相应的变化,要根据季节等因素,选择专用变压器,有效解决负荷变化问题,避免因轻载运行而增加能耗。

2.2供配电系统节能设计

对于供配电系统节能设计,还需要综合考虑建筑物中的配电房、开闭所等,一般需要根据不同类型建筑物的用电指标对整个建筑物进行负荷用电量的估算。在设计阶段需要重点明确项目建设中有没有用电量较大的设备,如消防水泵、厨房设备、舞台的声、光、电设备等。如果有的话就需要对其用电量进行单独核算,避免电力的过度浪费,也需要保证各种用电设备的合理配置,避免存在漏项问题,确保估算用电量接近实际用电负荷。如果出现建筑物与配电房之间供电距离较远的情况,需要合理控制电压损失,其控制方式有增大导线截面积等。但是,一般情况下,低压线路的供电半径应该控制在250m以内。尤其是开闭所和配电房位置的设置要严格遵守相关工程技术规范。

2.3合理的降低电能损耗

2.3.1减少线路损耗

在供配电系统的设计过程中,需要选择电导率比较小的材质作为导线,目前铜芯的节能效果比较好。在负荷较大的建筑物中应用铜芯导线,在负荷量较小的建筑物中使用铝芯导线,对于线路的设计要尽可能地选择直线,通过减少导线长度来降低线路损耗,而低压线路最好不走回头线,以此来降低线路上的电能损耗。对于变压器的设置最好使其接近负荷中心,以此来缩短供电距离,从而实现降低线路损耗的效果。

2.3.2减少无功电流

从建筑的供配电系统来看,其中有很多用电设备属于电感性负荷,这些电气设备在具体运行的过程中会产生无功电流,当这些电流经过高低压传输线路时就会产生功率损耗。因此,在具体设计的过程中则需要采用功率因数比较高的用电设备和发动机。另外,在供配电系统设计的过程中,设计人员可以采用电容柜来对系统进行补偿或者集中补偿,从而减少无功电流。通过无功补偿既可以改善电能的质量,提升供配电系统的供电能力,还能够有效地增强建筑物节能减耗的效果。在节能设计方面,采用无功补偿的方式,既可以借助就地补偿电容器来减少线路因为输送超前无功所引起的有功损耗,以此来降低电机轻载、空載运行的概率。因此,在电气节能设计的过程中,设计人员可以选择变频调速器,此时便可以使得电气设备在负载下降时实现自动调节转速,并能够使得电气设备与负载的变化相适应,从而使得电气设备获得更高效的节能效果。

3建筑电气照明节能设计控制要点

3.1科学合理制定照明计划,达成总体节能目标

在设计照明节能系统时,为确保总体的节能成效,必须保证照明方案的科学、合理,如果没有一个科学、合理的照明方案,就无法保障照明的节能效果。照明系统作为建筑电气系统的重要组成部分,在进行设计时,要从全局出发,做到统筹管理,将建筑物的空间架构与光照时间都考虑在内。建筑物内部实际照明需要各有差异,所以在进行设计时要考虑多方需求。例如,在建筑物的公共长廊,选择声控灯,在没有人的时候灯会处于关闭状态,当有人通行时,可以利用声控系统实现转换。此外,在设计建筑电气照明节能系统时,应综合考量建筑物内部的色调与装饰,照明环境会在很大程度上受建筑物内部装修色调的影响,若建筑物内部色调较浅,可使用功率低的照明设施。为此,以能源节省为基础,建筑物内部色调应当以浅色为主。

3.2选择节能光源

在建筑照明设计过程中,设计人员应尽可能选用节能灯具。首先,根据建筑使用需求、用户对光源质量的要求,对照明灯具的瓦数、显色效果、价格等进行比对,合理选择。例如,将传统钨丝灯替换为高压钠灯,不仅提高照明效果,还能降低能耗和费用。其次,根据建筑内部的空间大小、结构等,对灯具的摆放位置、摆放高度以及照射范围等方面进行合理设计。同时,还应对不同类型节能灯具进行比对,如直管荧光灯、高频无极荧光灯等,保证各类节能灯具之间形成有效关联,配合使用,以降低能耗。

3.3合理控制照明系统

照明系统在实际运用过程中需要选用合理的控制方式,这与照明系统所处的环境和照明功能特性有关。通常情况下,如果照明场所的空间范围有限,则需要采取一对一或者二对一的控制方式,如果照明场所的空间范围相对较大,则整个空间范围内配置的照明灯具也就较多。在这种情况下,设计人员需要对照明区域进行合理的划分,结合各个区域的照明特点和实际需求,配置相应的光源,并尽量采用多对一的控制方式。例如,在建筑外部道路的路灯设计中,可引入智能控制系统,通过对光学传感器信号、声学传感信号做出采集,然后自动控制路灯的开关,并对所需要的亮度进行控制,使其更具节能性。此外,对于一些公共走廊、大堂区域等公共区域的照明,可以采用红外感应或者声光控制的方式,也可以采用智能照明控制或感应控制方式,这样就能有效缩短照明系统的使用时间,进而达到照明节能的效果。

3.4智能化照明系统

随着建筑电气照明系统功能的不断发展,当前很多电气设备都可以和互联网系统和人工智能系统进行连接。如果在建筑照明系统中应用智能控制系统,就可以实现对家用电气设备的运行控制,同时也可以监控其运行情况。此外,目前很多智能照明系统不会产生炫光,其灯具发散出来的光线也比较柔和,且分布面积非常均匀,能够实现良好的节能效果。举例来说,目前很多家庭装修中都应用了AISAC-8000智能控制系统,应用该系统能够实现对照明灯具的场景组合、定时控制、远程监控等。应用智能控制系统还可以对家用电气设备中的灯具进行管理和控制,并根据气候和时间的变化不断对其进行调整和控制,这样可以有效节约电能。在智能控制系统的作用下可以借助传感器设备来调节灯具光照强度,通过自然光强度对人工照明强度进行调整,将智能控制系统应用于建筑电气照明节能设计中,能自动调节照明设备,无需浪费大量的人力资源,从而有效降低人工成本。

结束语

总之,电气及照明节能设计效果直接影响到建筑整体能源消耗量。有效地开展节能设计,对电气设备、线路等方面进行优化控制,对照明设备及系统不断改进完善,不仅可提高电气设备及照明设备的使用效率,延长其使用寿命,还能大幅度降低能耗,实现可持续发展。

参考文献:

[1]员博.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2020(11):43.

[2]徐福宾.浅议建筑电气节能设计及照明节能设计[J].居业,2020(07):36+38.

[3]初朝阳,韩佩新.浅谈建筑电气节能设计及照明节能设计[J].黑龙江科技信息,2015(11):245.

[4]周长涓.浅谈建筑电气节能设计及照明节能设计的探讨[J].中国新技术新产品,2013(04):182.

作者:王阳

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