公共建筑节能设计方法研究

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摘要：加强公共建筑节能设计方法的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对公共建筑节能设计方法进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：节能技术、节能建筑、低碳、可再生资源利用

中图分类号：S210.4 文献标识码：A 文章编号：

1绪论

1.1研究背景与目的

社会在发展的过程中创造了现代文明及技术等等，但也给自然环境带来了许多的危害。如今，人们开始关注低碳，使低碳走入建筑，走入生活的点点滴滴，也正是地球所需要的。节能设计有利于改善大气环境，实现可持续发展。在提高建筑物室内舒适性的同时，提高能源利用效率，合理处理和再利用废弃物，使建筑用能的总水平不断下降，是实现我国国民经济和社会可持续发展的重要内容，也是保护资源，减少环境污染、改善大气环境的的重要举措。 1.2研究对象与方法本研究与节能技术相关，涉及公共建筑中节能问题。在研究中涉及到的方法：从现代社会对低碳关注的背景，了解当下公共建筑的案例；从低碳建筑、节能建筑、绿色建筑的概念，来加深对其了解；从节能技术的具体方面，思考如何运用到公共建筑的设计当中。 1.3节能建筑概论节能建筑是从建筑采暖、制冷、电力等方面的能源使用来讲，侧重物理学的角度；绿色建筑是这一概念的延伸，指建筑本身和周围的生态环境相融合，比如屋顶、墙体、周围有植被，更加接近自然，对自然的侵扰更少，侧重于生态层面；而低碳建筑是新近流行的一个比较“时尚”的概念，其内涵和节能建筑、绿色建筑是一致的，相辅相成的。 2节能建筑的现状 2．1全球建筑新趋势由于气候变暖、环境恶化、能源紧缺等因素，2009年年底的哥本哈根气候峰会上，世界开启了兼具危机与商机的新时代。低碳风暴在全球范围内引起了强大的反应，各国均已节能减排、发展低碳经济为切入点，制定了一系列的发展计划――中国对世界承诺减碳：到2020年，中国的单位GDP二氧化碳的排放量要比2005年下降40%-50%。而且中国建筑业的代表们也在会议上做出了“主动减少碳排量”的宣言。政府计划2100亿元用于节能减排、发展循环经济和生态环境建设；美国政府计划在10年内投资1500亿美元，创造500万个新能源、节能和清洁生产就业岗位；法国环境部除了公布可再生能源发展计划五十项措施之外，还鼓励在公共建筑和私人住宅安装太阳能电池板； 2.2国外建筑案例德国斯图加特火车站――外表是密集的贝壳型结构，最大程度上缩小了建筑的表面积，并利用物理原理实现了自然支撑，节省了大量的混凝土钢筋。站内以往依靠矿物燃料驱动冷暖气供应系统已被废弃，取而代之的是以储存地球自然冷暖气体的系统，即时采集每天各种温度下的自然空气，输送给站内。空气流动系统经由该结构的风洞和开放式屋顶完成，由此实现了车站的低能耗。新加坡国家图书馆楼高16层、耗资数亿新元的前卫式建筑物，总面积5800多平方米。这座建筑最令人关注的亮点是隐藏其内的符合生态气候、令人耳目一新的系列环保节能设计，因而被誉为“超级节能楼”。选用最佳的建筑朝向和位置，尽量减少热负荷，其外沿大都用玻璃天篷遮盖。整体建筑分割为两个体块，其中一个体块悬于地面之上，使风可以自然流通，从而起到降温作用。建筑师还在建筑内部采用了一套温控分区系统，为每个区域定制了个性化的气温控制方案。 2．3国内建筑案例世博轴工程，在世界上首次采用了超大规模“阳光谷”结构，即六个远看如同上海市花白玉兰的巨型圆锥状结构，自然光透过“阳光谷”玻璃倾泻入地，可满足部分地下空间的采光需求并自然通风，提升地下空间的舒适感，节约大量能源。屋面顶棚采用的索膜结构，创造了一项世界之最。世博轴工程采用的生态设计理念，除了“阳光谷”及下沉式草坡把阳光和绿色引入各层空间，还采用地源热泵、江水源热泵、雨水收集利用等新技术，引领当代建筑向绿色环保节能方向发展，体现了上海世博会“城市，让生活更美好”的主题。 2．4节能建筑技术要求 节能建筑的技术要求包括：外墙节能技术；门窗节能技术；屋顶节能技术；采暖、制冷和照明；新能源的开发利用。 3可再生资源在节能建筑中的应用根据节能建筑的理念，选择可再生能源如：太阳能、风能、地热能和生物能等，它们被广泛应用于建筑设计中，被越来越多的人们所关注。 3.1太阳能应用太阳能可用来发电，提供热水，以及为建筑物采暖、供冷和照明。主要应用为光电电池和太阳能集热器。光电电池又称太阳能光电系统，它们安装于新老建筑的立面和屋顶，也可作为建筑立面建筑材料的一部分来使用，即覆层材料光电薄板，其主要特点基本上与有色玻璃相似。它能抵御气候的长期侵蚀；能根据需求特制成不同的尺寸、形状、式样和颜色；也能为室内提供部分采光。安装太阳能光电系统的优点包括：清洁发电；在室内就地发电；无额外场地要求。光电电池的种类很多，可以组装成众多的光电产品，如太阳能站、玻璃薄板、太阳能平板、太阳能瓦片等。 3.2风能应用风能对于建筑来说，主要是开发附属于建筑的小型或微型风力风电机，发电量从几瓦到20KW。例如，英国诺丁汉郡豪其顿零能耗住房项目安装了一个三相270V，5KW的水平涡轮机，可以供5栋住宅使用。风力涡轮机一般有水平轴涡轮机，螺旋型涡轮机，达里尤斯涡轮机等几种形式，而对于住宅来说，水平轴涡轮机和螺旋型涡轮机是最常见的两种。 3．3地热能应用地热能的利用主要是指利用地下热能进行发电或直接供热。地热能可以就地取材，是一种易为社会接受的具有可持续性和竞争力的环保能源。主要应用为地源热泵系统，它能够利用这种可再生能源为建筑进行供热制冷。在冬季，以土壤作为热源，驱动热泵为建筑供暖，而在夏季，这个过程正好相反，土壤为热汇，吸收机组制冷循环的放热，同时，这部分排热也可以作为热水系统的热源。另外，地下水、地表水也是可能热源。 3.4生物能应用 生物资源（有机物）可以用来提供热能、发电、制造燃料、化学品和其他产品等。木材，作为最广泛的生物能源，数千年来被用来供热。除此以外，还有很多各种各样的生物资源，如植物、农业或林业废弃物，生活垃圾和工业垃圾中的有机成分等。这些生物能如今都能又来发电，生产燃料及化学制品等。目前，广泛使用的木材和秸秆主要用于较大规模的供热，尤其是在丹麦和奥地利，而较小规模的应用则主要是热电联产机组。 5结语当然，我们不得不承认中国的建筑业还存在着诸多问题。短期看，使用节能减排的一些新技术，将使得项目的建筑成本扩大5%，但是从长远使用来看，将会很大地降低使用成本。而且随着节能环保技术的发展，低碳建筑的成本也会有所降低。作为建筑设计者，要将节能技术贯穿到整个设计的方方面面，注重建设过程的每一个环节，以有效控制和降低建筑的碳排放，并形成可循环持续发展的模式，最终，使建筑物有效地节能减排并达到相应的标准，是中国建筑业健康发展的必由之路。

参考文献：

1. 姚润明 《可持续城市与建筑设计》 中国建筑工业出版社2008

2.《万汇筑业》 2010 NO.33 3. 王晓微 绿色节能建筑发展前景探索 山西建筑2009.5