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關(guān)于建筑環(huán)保節(jié)能設(shè)計探討的論文
（一）
一、建筑環(huán)保節(jié)能設(shè)計措施
在本項目的設(shè)計中，建筑環(huán)保節(jié)能作為一個重要的設(shè)計要點進(jìn)行考慮。主要包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)環(huán)保節(jié)能設(shè)計、地面景觀環(huán)保節(jié)能設(shè)計兩個方面。力求在滿足室內(nèi)環(huán)境舒適、衛(wèi)生、健康的條件下，采取合理有效的建筑節(jié)能技術(shù)，提高能源效率，有效降低空調(diào)、通風(fēng)、照明等的總能耗，從而實現(xiàn)建筑環(huán)保與節(jié)能共進(jìn)的目標(biāo)。主要環(huán)保節(jié)能措施如下：
1.1室內(nèi)窗戶的環(huán)保節(jié)能設(shè)計
窗戶是重要的通風(fēng)、采光設(shè)施。本工程設(shè)計中，以各功能房間盡量設(shè)置直接對外的門窗為原則，使空氣能形成良好對流，實現(xiàn)自然通風(fēng)換氣。因此，窗戶合適的大小設(shè)計是保證建筑節(jié)能的重要措施。本體育中心設(shè)計時，首先，對建筑周圍的風(fēng)向進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)對建筑的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬分析，總結(jié)室外風(fēng)場規(guī)律。然后，以此為依據(jù)，進(jìn)行窗戶大小的設(shè)計。最后，綜合整體因素的分析，合理確定建筑不同立面所應(yīng)設(shè)計的外窗形式，實現(xiàn)夏通風(fēng)、冬保暖的環(huán)保節(jié)能設(shè)計效果。
1.2建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的環(huán)保節(jié)能設(shè)計
本項目按照甲類公共建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行保溫處理。土建墻體材料為240mm厚蒸壓加氣混凝土砌塊（B07），采用在墻體外設(shè)置20mm厚的膠粉聚苯顆粒漿料，經(jīng)計算墻體的傳熱系數(shù)為0.66W/(m2·K)，傳熱阻為1.51m2·K/W，符合現(xiàn)行公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。側(cè)墻上的外門窗均采用新型隔熱金屬斷面的鋁合金型材和高氣密性的門窗節(jié)點做法，同時采用雙層鍍膜中空玻璃材料（6中透光Low-E+12氬氣+6透明），整體門窗的傳熱系數(shù)為2.1。在2層平臺板上及2層局部看臺座位下統(tǒng)一鋪設(shè)55mm厚擠塑聚苯板。經(jīng)計算，頂板的傳熱系數(shù)為0.49W/(m2·K),傳熱阻為2.04m2·K/W，符合現(xiàn)行公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。
1.3中央空調(diào)水系統(tǒng)的環(huán)保節(jié)能設(shè)計
該體育中心1層是車行觀眾的主要到達(dá)點，2層是看臺及廁所，上下人流都共享。因此，涉及到中央空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)節(jié)能設(shè)計理念，中央空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計要點主要應(yīng)把握以下幾個方面：
1）選擇帶熱回收功能的主機形式在空調(diào)系統(tǒng)制冷主機形式的選擇上，應(yīng)以帶熱回收功能的主機為主。其主要作用是即滿足空調(diào)制冷的需求，也可將回收的廢熱用于熱水的供應(yīng)上，實現(xiàn)廢熱重復(fù)利用的節(jié)能設(shè)計。在設(shè)計原理上，主要是根據(jù)空調(diào)制冷原理，將1個熱回收換熱器安置于制冷循環(huán)的冷卻水管路中，或?qū)峄厥展苁仓糜诶淠魃希瑢Ω邷丨h(huán)境下制冷效果散發(fā)的廢熱利用廢熱回收技術(shù)進(jìn)行回收，應(yīng)用于生活熱水、空調(diào)水或風(fēng)的預(yù)熱等環(huán)節(jié)中，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。同時，與空調(diào)設(shè)備直接連接的空調(diào)送、回風(fēng)管，空調(diào)水管、供熱水管等應(yīng)進(jìn)行保溫，保溫材料應(yīng)采用非燃型、并需經(jīng)有關(guān)消防部門審查合格的材料。保溫厚度需滿足GB50189－2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。
2）設(shè)置全熱交換新風(fēng)機組全熱交換新風(fēng)機組能夠?qū)崿F(xiàn)雙向換氣功能，室內(nèi)外氣體等量置換，使室外進(jìn)入的新風(fēng)先吸收室內(nèi)排風(fēng)的能量后再接入空調(diào)系統(tǒng)。其能量回收效率達(dá)70%以上。冷熱負(fù)荷(室溫)不受新風(fēng)影響，大幅度降低新風(fēng)處理所需能量，實現(xiàn)高效節(jié)能。同時，該裝置具有過濾凈化功能，進(jìn)入室內(nèi)的空氣在機組中經(jīng)專業(yè)級過濾器過濾，有效防止灰塵和有害物質(zhì)進(jìn)入室內(nèi)，保持室內(nèi)空氣新鮮。
3）降低管道漏風(fēng)率本設(shè)計中空調(diào)送風(fēng)管采用不燃、無甲醛的新型復(fù)合風(fēng)管。該復(fù)合風(fēng)管采用高密度復(fù)合板材，導(dǎo)熱系數(shù)低，有效減少風(fēng)管管壁的能量損失，降低管道漏風(fēng)率。同時，承插式連接及完善膠帶密封能有效阻止漏風(fēng)，避免漏風(fēng)造成的能量損耗。另外，復(fù)合風(fēng)管具備優(yōu)越的聲學(xué)性能，能充分吸收氣流中的各種噪音，可以消除空調(diào)通風(fēng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)噪音，還可以阻止聲音通過風(fēng)管在各房間內(nèi)傳遞。
1.4電氣的節(jié)能設(shè)計
本工程中，電氣節(jié)能設(shè)計的主要原則是在保證體育中心建筑功能的基礎(chǔ)上，最大限度地使能源利用率得到提高，控制能源的消耗。電氣節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵點主要在以下幾個方面：
1）配電系統(tǒng)首先，在配電系統(tǒng)電壓等級的設(shè)計上，建筑的電能負(fù)荷中心應(yīng)選擇較高的配電電壓，并在負(fù)荷中心設(shè)置變壓器，盡量使低壓側(cè)線路的長度減少，降低線路損耗。其次，變壓器的選擇以低耗變壓器為主，盡量將變壓器的實際負(fù)荷設(shè)計為最佳負(fù)荷，從降低變壓器能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益著眼。最后，在變壓器運行方式的設(shè)計上，對線路的路徑進(jìn)行合理選擇，保證運行方式的最小損耗。
2）照明系統(tǒng)本工程筒燈光源主要采用節(jié)能燈，格柵燈光源采用T5燈管，并選用效率60%以上燈具。所有氣體放電燈均采用電子整流器，提高單燈功率因數(shù)，并在低壓側(cè)設(shè)置總功率因數(shù)補償，使總功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。
1.5太陽能利用
本項目在地面建筑均進(jìn)行了太陽能一體化設(shè)計：
1）擬在建筑物的屋頂及體育公園綠地周圍設(shè)置太陽能光電板以及聚風(fēng)型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，將太陽光能轉(zhuǎn)化為建筑使用的電能及室外泛光照明系統(tǒng)用電，構(gòu)成風(fēng)光互補的城市景觀能源系統(tǒng)，創(chuàng)作出獨特的景觀建筑造型。
2）太陽燈具設(shè)計擬在室外大量采用太陽能燈具。太陽能燈具具有普通燈具不能比擬的優(yōu)點。其優(yōu)勢主要有：節(jié)能：以太陽能光電轉(zhuǎn)換提供電能，取之不盡，用之不竭。環(huán)保：無污染、無噪音、無輻射。
1.6給排水環(huán)保設(shè)計
本項目在給水設(shè)計上，不設(shè)屋頂生活水箱，在市政進(jìn)水管上設(shè)管道倒流防止器。管道倒流防止器由兩個止回閥及一個安全泄水閥構(gòu)成，其中一個止回閥裝于管道靠近進(jìn)口處，另一個止回閥裝于管道靠近出口處，安全泄水閥裝于管道的底部，與兩個止回閥在管道內(nèi)形成閥腔。能將倒流的水排出管道系統(tǒng)外，有效防止回流污染，保證體育館中心生活用水的衛(wèi)生與安全。在排水設(shè)計上，室內(nèi)外雨污分流，室內(nèi)污水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管；多余雨水匯總后排入市政雨水管。有效避免污水對河道、地下水造成污染，明顯改善城市水環(huán)境。
二、總結(jié)
建筑節(jié)能是當(dāng)今節(jié)約型社會背景下所倡導(dǎo)的重要理念。體育館中心建筑節(jié)能設(shè)計系統(tǒng)性強，復(fù)雜程度高，在具體設(shè)計實踐中應(yīng)從圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采暖系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)等方面嚴(yán)格把握節(jié)能設(shè)計原則，在保證建筑功能的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計，突出建筑環(huán)保節(jié)能特色。
（二）
一、建筑環(huán)保節(jié)能設(shè)計的原則
在建筑設(shè)計中要把節(jié)能和環(huán)保的思想進(jìn)行有機結(jié)合，按照國家的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計要遵循以下的原則：
1）對自然資源利用的效率要提高。由于建筑在建造和使用過程中，消耗大量資源，所以要對現(xiàn)有資源進(jìn)行合理使用，對資源的使用率要提高，如水資源、土地資源、建筑材料以及能源等。
2）防止建筑物環(huán)境污染。建筑在施工過程中既會影響到環(huán)境，又會影響到人們的生活。因此，在建筑的施工過程中要防止對水和土壤造成污染；選擇可以重復(fù)使用的建筑材料，對建筑材料做到可以回收以及再次利用；在進(jìn)行建筑設(shè)計過程中要做到以人為本的設(shè)計理念，既要滿足人的生活需求，又要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境，對人類的未來居住環(huán)境進(jìn)行考慮。
二、建筑環(huán)保節(jié)能設(shè)計的具體措施
2．1建筑物的布局設(shè)計
1）選址建筑物的選址應(yīng)該設(shè)置在朝陽以及避風(fēng)的位置，朝陽可以使建筑物對太陽能進(jìn)行充分的利用，避風(fēng)可以使建筑物減少熱的損失。
2）規(guī)模和區(qū)域密度在進(jìn)行建筑物的布局設(shè)置時，要注意對城市的規(guī)模進(jìn)行控制。進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，在人口密度以及建筑密度非常高的功能區(qū)，應(yīng)該避免連片布置，控制好區(qū)域密度。
3）朝向要盡可能的選用南北朝向的布置，對日光進(jìn)行充分利用，依據(jù)每個房間功能的不同，將建筑的輔助用房以及停留人員時間很短的房間設(shè)計在朝北的方向，樓梯和電梯設(shè)計為東西朝向。這種把房間進(jìn)行南北朝向設(shè)計的優(yōu)點是冬季可以得到更多的日照，使居住的環(huán)境更加舒適。
4）氣流對氣流進(jìn)行合理的控制，降低建筑物的熱損失，更好的實現(xiàn)自然通風(fēng)。建筑物群不能設(shè)計為周邊布局模式。低層建筑安置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面，多層建筑安置在中間部分，高層建筑安置在建筑群的最后面，并且要讓走廊兩側(cè)的門面對面，以便于夏季通風(fēng)。
2．2建筑物的體型、朝向以及間距設(shè)計
1）建筑物的體型在進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計中，建筑物的體型系數(shù)（建筑物外表面面積與建筑物體積之比）影響著建筑物的節(jié)能效果。建筑物要進(jìn)行保暖時，相同體積條件下，建筑物外表面積要盡量小，或相同外表面積條件下，建筑物體積要盡量大。對建筑物的體型系數(shù)應(yīng)控制在節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，建筑物的體型系數(shù)每增加1％，耗熱量就會增加2．5％，因此要控制建筑物的體型系數(shù)在0．30以下。合理改變建筑物的形狀是減小體型系數(shù)的一種方法。建筑物的形狀盡量設(shè)計為簡單的幾何圖形，減小外形的凹凸變化，在不對平面的功能布置產(chǎn)生影響以及在地形不受限制的條件下使用簡單常規(guī)的外型，是一種對建筑體型系數(shù)進(jìn)行減小的可行方式。將建筑物外形設(shè)計為圓形或是正方形是種較為理想的節(jié)能形式。夏季建筑物的受熱量非常大，因此建筑物的長寬比要合理設(shè)計。建筑物的進(jìn)深由8ｍ增加為14ｍ，建筑物的耗熱量就會降低11％～33％。此外，對建筑物的外墻的凸面以及架空樓板的設(shè)計要盡量減少，在外墻的洞口處不能設(shè)置沒有窗戶的凸窗，坡屋頂部要設(shè)置結(jié)構(gòu)平頂棚或者降低坡度，且要使用封閉式的樓梯間。當(dāng)建筑物的體型系數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)時，對保護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行加強，且要控制建筑物采暖空調(diào)的能耗不能超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
2）建筑物的間距如果建筑物的間距比較大，日照時間很充分，建筑物的受到的日照質(zhì)量就會很好，有利于建筑物的節(jié)能。但目前城市用地非常的緊張，為節(jié)約土地，建筑物間距設(shè)計得非常小，因此要在設(shè)計中處理好這一問題：建筑物的布置要合理，從既要有良好的日照，又要有較小的間距兩方面考慮，采用最優(yōu)設(shè)計。
2．3建筑物墻體設(shè)計
墻體是建筑物維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)中的主要部分，其主要功能有建筑物的承重、防水、防潮、隔熱以及保溫。建筑物承重結(jié)構(gòu)的布局影響著節(jié)能工程的造價，所以進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵是對建筑物的承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計。我國傳統(tǒng)建筑中使用實心粘土磚作為墻體的材料，常常為了滿足保溫的要求增加墻體的砌筑厚度，這對材料以及土地資源造成了極大的浪費，單一的墻體材料不能滿足保溫和隔熱的要求，因此要推行使用空心磚墻以及復(fù)合墻體的技術(shù)，這是現(xiàn)代節(jié)能墻主流的模式。
1）復(fù)合墻體
用磚或者鋼筋混凝土作為承重墻，與絕熱的材料進(jìn)行復(fù)合，絕熱的材料包括巖棉材料、礦棉材料、玻璃棉材料、聚苯乙烯材料以及加氣的混凝土等。復(fù)合墻的制作有：①內(nèi)保溫。在外墻的內(nèi)側(cè)復(fù)合絕熱的材料，施工簡單，應(yīng)用廣泛。②外保溫。在承重墻的外側(cè)復(fù)合絕熱的材料，熱穩(wěn)定性非常好，避免了冷橋現(xiàn)象，居住環(huán)境非常舒適。外保溫墻能夠消除日曬雨淋以及冰凍的影響，中間保溫，外墻中間設(shè)置絕熱的材料，這樣可以起到保溫的作用。填充要非常的密實，避免出現(xiàn)內(nèi)部的空氣對流，內(nèi)外墻體之間的拉結(jié)要做好。此外，一些單一材料的墻體也可以起到對能耗進(jìn)行減小的作用。如加氣的混凝土的外墻和傳統(tǒng)的粘土的磚墻進(jìn)行對比，前者導(dǎo)熱的系數(shù)是粘土磚砌體的29％，是一種保溫性能很好的墻體材料。
2）空心磚墻
空心磚以及空心的砌塊外墻既可以減少粘土的用量，使重量減輕，又具有很高的熱阻特性，使用工業(yè)的廢料所制作的更加具有環(huán)保的作用。在進(jìn)行節(jié)能的具體設(shè)計中，不管墻體的朝向位置如何，每面墻都使用相同的傳熱系數(shù)，因此要在每一面墻上添加相同厚度的保溫層，雖然這樣能耗可以降低，但從經(jīng)濟(jì)方面來看，因為建筑物各面受到太陽輻射量的差別非常大，主要是南面墻冬季獲得的熱非常多，西面的墻如果增加保溫的話不如對北面的墻進(jìn)行保溫獲得的經(jīng)濟(jì)效益更大，因此最好將保溫材料設(shè)置在北面以及東面墻上，這樣不僅減少了保溫措施的費用，在構(gòu)造方面也很更加簡單。外墻的保溫應(yīng)該根據(jù)墻體朝向的不同，使用不同深淺的顏色裝飾表面，這樣會獲得更好的節(jié)能效果。
2．4窗戶設(shè)計
建筑物中的窗戶是同時具有保溫作用、隔熱作用、隔音作用以及防火作用和觀察作用的維護(hù)結(jié)構(gòu)。窗戶是薄壁輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，屬于建筑耗熱的主要部分。一般普通的單層玻璃占到建筑物在冬季保溫以及夏季的降溫中能耗的50％以上，因此要對窗戶的絕熱效能進(jìn)行改善。在不同的朝向，控制不同的窗墻面積比，避免在東西方向設(shè)置大窗戶，同時在夏季要對窗戶的遮陽性能進(jìn)行提高。依據(jù)空調(diào)設(shè)備的價格以及制冷采暖的費用選擇合適的玻璃品種，從玻璃對太陽的阻隔特性和導(dǎo)熱特性進(jìn)行節(jié)能效果比較來看，選擇可以吸熱的玻璃、熱反射的玻璃和低輻射的玻璃來降溫，以及用中空的玻璃等提高建筑的氣密性。另外，窗戶上貼上透明的聚酯膜，也具有節(jié)能的效果。此外，這些年出現(xiàn)了很多具有節(jié)能效果的門窗，其保溫特性及氣密性都很好。值得注意的是，在保證空氣質(zhì)量達(dá)到基本衛(wèi)生要求后，要對窗戶的氣密性進(jìn)行加強，以減少空氣滲透的耗熱量。
2．5屋頂設(shè)計
除了對建筑外墻以及外窗進(jìn)行保溫設(shè)計外，也要特別注意屋面的保溫和隔熱問題。屋面的節(jié)能方面的措施主要有以下2點：①屋面的保溫層不能使用密度非常大以及導(dǎo)熱系數(shù)很高的保溫的材料，避免屋面的重量以及厚度過大；②屋面的保溫層還不能選擇吸水率特別大的保溫的材料，防止屋面進(jìn)行濕的作業(yè)時出現(xiàn)保溫層大量吸水而降低保溫的效果。如果還是選用了吸水率很高的保溫材料，在屋面上應(yīng)該設(shè)置排氣孔，對保溫層內(nèi)不容易排出的水分進(jìn)行排除。目前許多建筑在屋面的保溫措施中，使用了巖棉板的保溫層，替代了瀝青的珍珠巖和水泥的珍珠巖，克服傳統(tǒng)屋面保溫的一些缺點。
2．6建筑的采暖系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)方面
建筑的采暖以及空調(diào)的節(jié)能設(shè)計要與建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計同步進(jìn)行。人們的居住的要求一般是可以晝夜連續(xù)使用，所以室溫以及空氣的質(zhì)量要滿足很高的要求，因此對建筑物節(jié)能的重點工作就是對采暖系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能以及減少用來降溫的能耗。在設(shè)計之前，要進(jìn)行合理的規(guī)劃以及選擇合適的采暖設(shè)備，對采暖的供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計，對其運行進(jìn)行管理，使鍋爐的運行效率得到提高；對管道的保溫進(jìn)行加強，提高室外的管道的輸送效率。并且為了提高采暖系統(tǒng)的發(fā)熱效率，要提倡集中供熱的方式，最大程度上節(jié)省燃料的消耗。為了盡最大可能的對制冷設(shè)備的能耗進(jìn)行降低，最佳的方式就是不使用制冷而是用通風(fēng)的方式來對室內(nèi)的溫度進(jìn)行降低。如可以對室內(nèi)產(chǎn)生的熱進(jìn)行抑制，對室內(nèi)的熱吸收進(jìn)行促進(jìn)，避免熱量進(jìn)入室內(nèi)；對熱量進(jìn)行引導(dǎo)，使熱量向室外進(jìn)行散發(fā)。如果使用降溫設(shè)備，要使用高效、節(jié)能的空調(diào)設(shè)備，并進(jìn)行合理的運行，使空調(diào)設(shè)備在運行過程中有很高的效率。
三、結(jié)語
隨著人們的環(huán)保節(jié)能的觀念不斷的增強，必須對建筑的節(jié)能設(shè)計進(jìn)行相關(guān)的研究和分析，降低建筑的能源消耗水平，對家居的生活成本進(jìn)行控制，充分發(fā)揮建筑的功能，提供給人們一個健康而舒適的生活的環(huán)境，提高建筑節(jié)能的效率，使我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。
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