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建筑节能优化赏析八篇

发布时间:2023-06-06 15:56:36

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的建筑节能优化样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

建筑节能优化

第1篇

关键词:建筑节能;照明优化;绿色环保

Abstract: in order to respond positively to building energy conservation and environmental protection to the call of lighting projects, ensure the quality of illumination, under the premise of through the light source selection, building lighting lamps and lanterns chooses, lighting control design and electrical design as the starting point puts forward optimum building lighting some measures of the energy saving, can not only as far as possible to avoid waste and still can power a reasonable reduce power on illume and so to achieve the lighting the effect of energy saving.

Keywords: building energy efficiency; Lighting optimization; Green environmental protection

中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:

1.引言

近年来,随着我国经济飞速发展、人民生活水平的不断提高,全国各地都加快了城镇化建设的步伐,由此导致了建筑物的能耗也在迅速增长。而要保持经济的可持续发展和人民生存质量的不断改善,“节能降耗”已成为当前刻不容缓的重要任务。

照明是一个用电能转换成光能做功的过程。我国照明耗电大约占全国发电量的10%~20%,而且正在逐步增加,因此,对于照明节能应该给予充分的重视。照明节能就是指在不降低对视觉作业要求的条件下,力求减少照明系统中的能量损失,最有效地利用电能。绿色照明工程,起源于20世纪90年代初,我国从1996年开始实施,旨在通过科学的照明设计,利用高效的节电照明产品,运用合理的照明控制方法,达到节电、保护照明环境和提高照明质量。而照明节能就是绿色照明工程中的重要一环。

1光源选择

1.1自然光的充分利用

自然光是值得珍惜和充分利用的能源。自然光有2个组成部分:一个是日光;另一个就是天空的散光。日光就是由太阳直接照射出来的光束;天空的散光就是空气中的微粒对阳光的散射。所以自然光是取之不尽,用之不竭的。当自然光进入建筑物内部空间时,电光源便可以作为补充光源使用。这样合理利用自然光便能减少对电光源的需要从而降低对照明能源的消耗。因此,在建筑设计时要尽可能地增加采光窗和注意开窗方向来增加采光面积。同时还可以利用光纤照明和太阳采光系统来将自然光引入室内。

1.2反射光的充分利用

充分利用环境的反射光就是充分利用室内受光面的反射性,能有效地增加室内的亮度从而提高光的利用率。为了改善室内采光效果,天花板的反射率应该尽可能高,最好能够达到90%,因为天花板的反射率对光线在室内的均匀分布十分重要。而墙壁的反射率应稍低于天花板,控制在65%以上。家具可以采用和墙壁类似的反射率。至于地板的反射率则不宜过高,因为太高会影响工作视线。一般来说,浅色要比深色的反射率高。比如白色的墙壁的反射率为55%~75%,而未加处理的水泥墙壁只有20%~30%。

2照明控制

2.1根据建筑特点、建筑功能、建筑标准、使用要求等具体情况,对照明系统进行分散、集中、手动、自动、经济实用、合理有效的控制。

建筑物功能照明控制。例如宾馆、酒店的每间客房应设置节能型开关。大开间办公室、图书馆、厂房等可采用智能照明控制系统,在有自然光区域采用恒照度控制,靠近外窗的灯具随着自然光线的变化,自动点燃或关闭该区域的灯具,保证室内的照明均匀和稳定。走廊、门厅等的公共场所的照明控制也应因地制宜,对于公共建筑的走廊门厅、楼梯间宜采用集中控制,并按建筑的使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制。对于住宅建筑的楼梯间、走道照明采用节能自熄开关。对于医院、宾馆的走道等公共照明区在夜间应采用关掉部分灯具或降低照度的控制措施。

2.2根据照明部位的灯光布置形式和环境条件选择合适的照明控制方式。

房间有多列灯具时,按与侧窗平行控制;生产场所按车间、工段、工序分组控制;电化教室、会议厅、报告厅等场所,按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展,让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化,例如,人体感应或动静感应开关,智能化面板开关等新的控制方式逐步进入我们的生活中。

2.3智能照明控制系统

采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源,智能照明控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件,对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,根据不同场合、不同的人流量进行时间段、工作模式的细分,关掉不必要的照明,在需要时自动开启,实现节能。这种自动调节照度的方式,充分利用室外的自然光,只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度,利用最少的能源保证所要求的照度水平,通过对照明灯的工作状态,科学的管理和控制节电效果十分明显,一般可达30%以上。

现今智能照明控制系统被广泛应用于各种场所和领域。如在剧场、会议室、俱乐部等场所,利用智能照明控制系统的调光功能,可以方便的转换多种灯光场景,实现多点控制。在体育馆、广场、公园、街道等室外公共场所,利用控制系统的群组控制功能可控制整个区域的灯光。在小区内,利用控制系统可实现对小区内路灯、景观灯的远控、多点、定时控制等。

3灯具选择与安装

3.1类型选择

采用高效节能新灯具和照明系数高的灯具。人工光源为热辐射光源与气体放电光源。热辐射光源包括白炽灯与卤钨灯,其发光原理是白炽状态下的钨丝的热辐射。由于外部输入能量等于辐射,传导和对流损失的能量的总和,所以输入的能量即电能大部分转化为热能和不可见光,发光效率很低。气体放电光源的工作原理是气体放电辐射,种类主要有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。

3.2安装反射罩

高效能的反射罩可以使电灯发出的光有效的投射到需要的区域。灯具反射罩表面,以铝镜面反射率最高,达到84.2%;其次是白色喷涂面,反射率为83.2%;铝素材的反射率为82.5%;铝研磨反射面的反射率为79.7%;不锈钠的反射率为57.5%。同时玻璃灯罩虽然可以使亮度柔和,但是大大降低了亮度。

3.3安装高度

灯光照度与照射距离之间有极大的关系。当灯具安装的越高,受照面得到的照度就会越低。所以对于某个受照面,灯具安装的越高所需要的功率就会随之增大,从而造成了电能的浪费。因此,灯具距离工作面的高度应该合理,否则过高会造成光源的散失,过低会造成不安全的因素。同时应该尽量考虑局部照明,这样不仅能使光源更加接近工作面而且不会增加室内整体照明灯具的功率,从而节省了电能。

4结语

随着社会的进步,经济的发展,人民生活水平的提高,照明与人们的生活越来越密切,对照明的要求也越来越高,在节能的同时,还要在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。为此,在照明设计时,应最大程度地满足建筑的功能,一项照明工程,在注重光的物理特性同时,还要考虑照度水平、灯具布置,以及视觉环境及照明效果。

本文从光源选择,照明控制,灯具这3个方面对照明节能进行了详细的分析,使建筑电气在照明方面的电能损耗尽量减至最小,从而达到绿色照明的标准。

参考文献:

第2篇

关键词:合理规划;建筑形态;节能措施;推广建议

Abstract: The energy problem is concerned by the countries all over the world. In the world's total energy consumption, building energy consumption accounts for about 25% -40%. In current years, there is a rapid development in China's construction and the total amount of construction continues to rise, along with the sharp rise of building energy consumption. And building energy efficiency is also the key issue need to consider by China. Optimized design is the foundation of the building energy efficiency. This paper will briefly introduces and analyzes the impacts on building energy efficiency brought by the construction planning, architectural form, energy-saving measures, and put forward the suggestions for promoting building energy efficiency.

Key words: rational planning; architectural form; energy-saving measures; promotion suggestions

中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一、优化设计对建筑节能的影响

1、建筑方案的合理性对建筑节能的影响

(1)合理规划布局

在前期规划阶段,建筑物的配置应具有一定的前瞻性,适应社会发展的需求,避免重复建设;建筑物的布局应综合分析区域气候特征,充分利用有利的气候条件和防御不利的气候因素;应注重建筑物的朝向、布局、体型、间距、绿化配置等因素对节能的影响,建筑物应选择南北向或接近南北向,避免东西向,选择避风地段,以获得较好日照,同时减少热量的散失;应注重通过改善建筑周边的微气候来改善建筑室内热环境。没有合理规划的建筑将是“先天不足”的,要达到节能要求势必要付出巨大的经济代价。

(2)合理控制体型系数

节能建筑的形态要求体型系数小,在选择建筑形态时不宜凹凸太多,力求平整、简洁,减少建筑物的外表面积。建筑组合时应尽量避免体量相差较大的建筑相互拼接,减少建筑外墙的临空面积。建筑体形系数越小,建筑采暖能耗、空调能耗也随之减小。

2、节能措施运用对建筑节能的影响

(1) 建筑围护结构的节能措施

建筑物的能耗是由其围护结构的泠风渗透和热传导两方面造成的。对建筑墙体、屋面、门窗采用合理的节能措施对减少建筑能耗至关重要。通过在墙体增加一层或几层轻质的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能,达到保温效果的同时,控制墙体厚度,减轻结构自重。合理控制窗墙比,提高门窗的气密性,优先采用节能型窗框和节能玻璃技术,有效减少传热量。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射三方面进行。屋面通过设置保温层,或结合种植屋面、通风屋面、架空屋面的使用改善热工性能。建筑外遮阳设施的设置,对于调节日照、节约能源具有重要作用,开窗面积越大,遮阳要求越高。

(2) 建筑设备的节能措施

优化建筑本体节能设计的同时,提高建筑耗能系统的效率,推动建筑设备新技术的运用,加大可再生能源的利用,对降低建筑节耗,节约能源有着重要意义。建筑的运行是一个长期过程,建筑运行成本太太高于建设过程中所需要消耗的直接成本。以住宅为例,根据计算显示,到了2020年,我国的建筑消耗的电达到19430亿度,这比三峡发电站34年所发的总电量还要多。所以,我们必须从一个建筑的全周期角度来进行优化设计。通过提高蓄能技术、余热回收技术、可再生能源技术的推广利用,进而节省能耗。避免在后期的使用过程中可能会消耗更多的能源,得不偿失。

二、对优化设计的建议

1、主管部门要整体监控 现在,节约能耗已经成为了全世界都在关注的问题,尤其是我国,本身的能耗就比发达国家要多,所以我们更应该加强节约能耗的工作。为了这项工作的顺利进行,应该由政府部门采取适当的强制性的手段来执行。针对具体的问题制定一些规章制度,用法律来强行要求。因为现在很多施工的单位并没有意识到节约能耗的重要性,所以在设计的时候仅仅考虑眼前的个人利益,针对这样的情况,就需要我们有明确的条例去约束。

我们可以利用主管部门的职能,来总结一些经验、推广一些标准的设计、公布一些技术经济的指标等等,为优化设计提供良好的服务。一些新建的建筑一定要出具建造耗材的经济指标、采暖需要的能量、建筑能耗的核心值以及建筑热损失的计算结果,尤其是建筑的结构的热损失计算的结果。建筑能耗总量以及建造的能耗值只有在满足节能标准的前提下,才允许开工以及竣工验收。在竣工的时候,建筑开发商一定要出具相关部门签发的一份“能源消耗证明”。

2、政府要协助优化设计 在国家相关的部门制定了一系列的规章制度之后,政府要给予大量的支持,这样才能更有效的开展节约建筑能耗的工作。政府可以制定一些措施,对在建筑设计中在节约能耗方面做的好的单位或者个人给予一定的奖励,例如减免税负或者创造一些优惠政策等,这样可以调动大家的积极性,使优化设计节能工作顺利进行。 3、大力宣传优化设计我们都知道,任何一个工作的开展都不是靠一个人的努力就可以的。尤其是节约能源这么一项长期而艰巨的任务,更不是靠一部分人就可以完成的。而事实证明,用法律来限制效果也是有限的,所以我们必须从根本上扭转人们的错误意识。这就需要我们来做大量的宣传工作,让我国的每一个公民都了解目前我国的能源消耗情况,使他们意识到能源紧缺将给我们带来的后果,这样每一个人都在平时的生活和工作中,以节约能耗为前提,才能真正从根本上解决能耗问题。

结束语:自改革开放以来,我国的经济就在以惊人的速度前进着,经济的发展消耗了大量的能源,所以节约能耗成了我们目前面临的最紧急的问题之一。建筑耗能和工业耗能以及交通耗能已经成为我国三大耗能大户,尤其是建筑能耗,约占我国总能耗的28%,所以,建筑节能已经是迫在眉睫了。优化设计是节约建筑能耗的最有效的途径,因此,我们一定要改进设计方法,从项目的总体上来考虑,综合计算建造的直接能耗以及后期的使用能耗,最终确定最合理的设计方式,以保证国家的能源安全,为实施可持续发展奠定基础。

参考文献:

王琳城市住宅建筑节能设计,建筑设计管理,2010年02期

毛玉红,高军锋给水工程设计方案评价与优化的价值工程方法,兰州交通大学学报,2008年04期

第3篇

【关键词】建筑节能;节能设计;供配电系统;功率因数

一、供配电系统的节能设计

根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

二、变压器的节能设

减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算:ΔP=P0+β2Pk。式中:ΔP为变压器的有功损耗(KW);P0为变压器的空载损耗(KW);Pk为变压器的短路损耗(KW);β为变压器的负载率。(1)P0作为变压器的空载损耗又称铁损,它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,其值与铁芯材料及制造工艺有关,与负荷大小无关,所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9,SL9,SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,减少铁芯涡流损耗,45度全斜度接缝结构使接缝密合性好,减少了漏磁损耗。(2)Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损,它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。β2Pk用微分求它极值时,是在β=50%时每千瓦的负荷,此时变压器的能耗最小,但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的。综合初装费,变压器、高低压柜、土建投资及运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能运行的负载率一般在75%~85%之间。

三、照明的节能设计

(1)充分利用自然光,这是照明节能的重要途径之一,在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合,做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合,从而大大节约了人工照明电能。(2)照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的,也不宜随便提高,要有效地控制单位面积灯具安装功率,在满足照明质量的前提下,一般房间(场所)应优先采用高效发光的荧光灯(如T5、T8管)及紧凑型荧光灯,高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。(3)推广使用低能耗性能优的光源用电附件,如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。(4)改进灯具控制方式,采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。

第4篇

建筑节能优化设计方法的研究在我国具有重要现实意义。一方面我国城乡建设高速发展,近几年每年建成房屋达16~20亿平方米,超过各发达国家年建成建筑面积的总和;另一方面建筑耗能过程复杂,影响因素多样。系统节能的观念、投资回收期的观念以及能量利用效率的观念都是实现建筑节能优化设计的必要前提。如何在建筑节能设计的过程中融入这些观念,是关系到建筑节能设计是否优化的关键问题。

目前,我国的建筑节能设计主要是以建筑节能设计标准的形式得以开展,其针对的具体对象主要为居住建筑,主要的研究内容仍然集中于围护结构的热工设计以及采暖通风空调系统的优化设计。由于与设计过程相分离且缺乏系统优化的观念,这样的建筑节能设计方法仍然是一种被动的设计方法,更谈不上优化。

国外对建筑节能优化设计方法的研究主要集中在两个方面:一是促进各种与建筑能耗相关的模拟软件在建筑设计中的应用;二是研究如何利用计算机辅助建筑设计工具实现建筑节能的优化设计。

由此可见,无论是我国建筑节能设计的实际需要,还是学术研究的深入发展,都有必要从整体和系统优化的角度对建筑节能优化设计方法进行研究。

二、建筑节能结构的优化设计

(一)外窗设计。在炎热地区,窗户节能的关键在于提高窗户的遮阳效果,控制辐射传热。选择遮阳系数小的外窗,减少由窗户进入室内的热辐射能,对降低建筑的制冷能耗水平有重要的意义。

1、适当控制窗墙比,保证门窗的开启面积。一般而言,住宅建筑的外窗面积不宜过大。根据规定,各朝向的窗墙比应当加以控制,其中北向不应大于0.45,东、西向不应大于0.30,南向不应大于0.50。在设计开窗的同时,对门窗的开启也要满足设计标准,在建筑设计中有时为了立面的效果,忽略了门窗的开启,从而影响了节能。

2、外窗类型的选择。在外窗选用中,遮阳系数SC是个非常关键的指标,应当选用遮阳系数低的外窗。常用的窗户种类有钢窗、铝合金窗、塑料窗等。从各种常见的外窗热工参数中可知,窗框材料影响的主要是K值,对SC值没有任何影响,因此框材的选择对节能的贡献不大。在外窗节能设计中应该着重选择好玻璃。玻璃按其性能可分为透明玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃等,各种玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的优选对节能有很大影响,普通玻璃比较经济,但遮阳效果差一点,对节能达标也差一点,节能型玻璃能耗少、遮阳效果好,因此价格较高一些。

3、遮阳。在设计立面时,做一些水平、垂直的遮阳板或外挑阳台以及其他的遮阳措施,同时应选用遮阳型门窗,这样既丰富了立面造型,又达到了很好的节能效果。

4、合理控制门窗的气密性。门窗在安装过程中,各部件之间存在装配间隙,会产生室内外空气的交换。在满足室内卫生换气的条件下,通过门窗缝隙渗透的空气过大,会导致冷、热能耗的增加,对节能是不利的。因此,必须控制门窗缝隙的空气渗透量。尤其在高层建筑中,风压较大,气密性应当进一步提高。所以,九层以下的住宅外窗气密性应达到3级,十层以上的住宅外窗气密性应达到4级。

(二)屋面设计

1、屋面铺隔热板。为了增加屋面的热阻,降低传热系数,减少外界高温向室内的传递,目前常见的屋面隔热做法是在屋面结构层上铺设绝热材料。为了提高材料层的隔热性能,应当选用导热性小、蓄热性大的材料,以降低屋面表面的温度。近年来,为了达到隔热目的,又便于施工,又有利于节能,屋面保温材料均选用传热系数小的保温材料,在室外温度波热作用一定时,护结构内表面平面温度的高低和振幅衰减的大小,主要取决于护结构的热阻热惰性,实体材料层的增厚通常能够使热阻和热惰性指标同时增大,从而降低围护结构内表面温度,提高护结构的热稳定性。在具体设计时采用倒置式屋面构造,能取得很好的屋面隔热、防水效果。

2、通风隔热屋顶。屋面通过各种措施,可以减少对太阳辐射热量的吸收,降低屋面自身的温度。但是,不管措施如何,夏季白天,屋面还是会有一定的高温,并通过辐射传递给室内,造成热感。通风屋顶,通过空气流经屋面的表面,带走屋面蓄积的余热,能够有效地降低屋面板自身的温度。通风量越大,通风层的空气带走的热量也越大,隔热效果就越好。通风屋面隔热性能好、散热快,是夏季隔热的一项重要措施。

3、反射屋面。浅色表面能够反射更多的太阳辐射,减少结构材料对太阳能的吸收。反射屋面就是将屋面表面做浅色处理,一般可在屋面表面喷涂一层白色或浅色涂料,或铺设浅色地面砖。影响建筑材料表面对阳光辐射反射率的主要因素是表面的色调,颜色越浅,反射能力越强。在《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中规定,当采用浅色外饰面,即p

(三)外墙设计

1、提高墙体的热阻。提高外墙的热阻是目前常见的保温隔热措施。一般情况下,提高外墙热阻可以通过以下途径来获得:外墙选用新型节能墙体材料。新型节能墙体材料是指具有节能、利废、省土、轻质和多功能等特点的墙体材料。砌块类:蒸压加气混凝土砌块、改性粉煤灰空心砌块、改性混凝土空心砌块等。

2、外表做浅色处理,如采用浅色的涂料、面砖等。原理和反射屋面一样。炎热地区的外墙适宜采用浅色表面处理,可以降低墙体表面对太阳辐射热的吸收,降低墙面升温幅度,这是一项很好的节能措施。

(四)自然通风设计。自然通风是对自然条件的最充分利用,也是改善热环境的有效措施,即使在夏季使用空调降温的条件下,也可以减少开机时间,节省能耗。在建筑群布置时,按照建筑所处地理纬度,选择好建筑主体朝向,减少太阳辐射影响;利用建筑体形、高度、间距及建筑开口与夏季主导风的关系,组织小区气流;利用地势起伏、水面陆地分布、绿化植被,以及太阳辐射热昼夜被吸收反射的特性,形成有利的地方风等这些措施对于改善小区微气候,降低室外气温,为单体建筑的自然通风创造条件等均能取得显著效果。在单体建筑平面及空间设计中,结合使用功能,安排好门窗洞口位置和空间组织,借助自然力――热压和风压作用,促使室内空气流动和室内外空气交换,形成穿堂风;还可采用导流措施,改善气流的流线和流场、调量,会使自然通风取得更佳的效果。在组织室内穿堂风时,应注意防止室内污染源的扩散。可利用管道通风或辅以局部机械排风,以保持室内空气质量。

三、对建筑节能优化设计方法的讨论

当前我国城乡建筑发展十分迅速,房屋建设的规模日益扩大,我国建筑节能设计计算机辅助设计技术水平不高的现实,决定了不可能对所有的建筑都进行建筑节能优化设计,应对不同类型的建筑加以区别对待。对于建筑形式共性比较强的建筑(如住宅),除了建筑节能设计标准之外,可应用成熟的商业化模拟软件,根据当地的气候特点,全面地对各影响因素以及节能设计方案进行建筑全寿命周期内的性能预测分析,并在此基础上形成针对特定地区、特定建筑的建筑节能优化设计指南与专家知识。Garde等针对湿热气候条件下的典型住宅做了类似的研究。

对于个体特征比较明显的公共建筑,则应力争在建筑设计过程的每一个阶段都融入建筑节能设计的意识和技术措施,积极应用各种现有计算机辅助设计工具,实现建筑节能设计的优化。

四、结论

第5篇

摘要:随着我国能源危机以及水资源短缺问题的严重,我国加大了对智能绿色建筑的倡导力度,在建筑物给排水系统中充分体现节能的特点,成为给排水系统设计的特点。本文主要论述了智能住宅小区建筑给排水系统的节能优化设计措施,以期为智能住宅小区给排水设计人员提供可靠的参考意见。

关键词:智能住宅小区 建筑给排水 节能优化 设计

随着我国经济水平的不断提高以及城市化进程的不断加快,对能源的消耗也越来越多,我国面临的资源稀缺问题也日益严重,提高能源利用效率已经成为经济可持续发展的迫切需求。建筑能耗在能耗中所占比例较大,我国《中华人民共和国节约能源法》已经明确要求建筑小区设计建设过程中,必须符合能源利用标准,满足节能设计规范要求。因此,对于智能住宅小区建筑给排水系统设计,必须采取一定措施,降低能源消耗,提高能源利用率。目前节能给排水设计已经成为我国智能住宅小区建筑节能设计的重点内容。

1 充分利用市政管网压力

城市内部对于建筑物供水的市政管网供水压力一般在0.2-0.4MPa左右,如果对供水压力加以合利用,采取分区供水的供水方式,可以有效降低二次供水加压的能耗。通常情况下,市政管网内部的供水压力可以满足五层左右的建筑供水压力,因此,如果住宅小区楼层少,高度低可以直接采用市政管网直接供水。如果住宅小区较高或者是高层住宅小区,则建议使用无负压变频供水设备进行二次加压设备,这样既可以有效降低二次加压的能源消耗,也可以避免低楼层的供水压力过高造成的水资源以及能源的浪费。

2 利用无负压变频供水设备

传统的水池加压泵以及高位水箱等二次加压设备能耗相对较大,而且容易导致二次污染,难以满足建筑节能设计的要求。随着科学技术的不断发展,无负压变频供水设备已经成为建筑给排水节能设计的优选供水设备。无负压变频供水设备再利用市政供水管网的原有压力的基础上,通过压力调节罐作为供水水泵的进水储水装置,并利用真空消除器消除管网存在的负压力,利用无负压变频供水设备可以实现在原市政供水管网上的二次增压,既节省了修筑水池水箱的资金投入,又可以实现增压供水,而且可以有效保证水质,节能效果明显,相关数据统计,节能效果可达50%以上,具有较好的实用性,非常适宜于智能住宅小区的建筑给排水系统应用。

3 对清洁能源的的充分利用

在建筑给排水系统中,充利用清洁能源可以有效地减少传统能耗,从而实现节能的目的。清洁能能源主要包括风能太阳能以及地热能,现阶段技术相对成熟,应用较为广泛的主要是太阳能的利用。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源,目前对太阳能的利用形式主要集中在太阳能热水器方面。太阳能热水器主要是将太阳能转化为热能,提升水的温度,太阳能热水器主要由集热器、储水箱、给水箱以及给水泵等相关附件组成,集热管是实现能源转换的主要设备,根据集热器的不同,可以分为平板型和真空管型两种形式,平板型大多采用谁在集热器内加热后之际进入储水箱的自然循环的方式,构造简单成本低廉。真空管型集热器主要是通过将真空管与非承压水箱接通,以落水的方式取热水。热管型真空管由于管内无水,不仅抗冻耐压,最温差适应能力强,而且可以接承压水箱进行系统的双循环运行,更适用于不同规模的热水系统。

4 给水系统不同功能的单独设置

建筑给排水系统主要包括消防给水系统以及生活给水系统,在智能住宅小区给排水设计中,为了进一步的节约能耗,应将两者单独设置。因为,首先消防给水系统与生活给水系统对于供水压力的要求不同,根据相关规范规定,消防给水系统按照静水压力一般情况下在0.8MPa左右,生活给水系统按照静水压力一般控制在0.3-0.4MPa左右。如果按照消防给水系统的水压要求设置供水压力,则会造成生活给水系统的供水管道超压因而容易造成供水超量的问题,如果采用加压法对其降压节流处理,又会消耗大量的电能。相反,如果按照生活给水系统的压力要求分区,就会造成水泵机组数目的增加。因此,为了达到节能的目的,应该将两系统分开设置,单独设置竖向分区的压力,避免能源及水资源的大量浪费。

5 减少用水量降低供水能耗

5.1 进一步完善热水供应循环系统。随着居民生活水平的不断提高,智能住宅小区热水供应循环系统也得到了广泛的应用,对于建筑给排水系统中热水循环系统的质量也提出了更高的要求。然而目前,我国小区内部热水循环供应系统水资源浪费严重,在热水设备启动后,首先要放掉部分冷水才能获得具有使用温度的热水,造成了水资源的浪费。因此,对热水供应循环系统加以改造,使用支管循环或者立管循环的热水供应循环方式,可以有效减少冷水资源的浪费。

5.2 节水型卫生以及配水器具的推广使用。新型的节水龙头以及节水型卫生器具的推广使用,对于减少水资源的浪费具有重要的作用。例如,我国住宅小区使用的马桶冲水量普遍大于11升,如果使用冲水量小于6升的节水型马桶,耗水量可以有效减少。由此可见,节水型的卫生以及配水器具节水效果明显,对于智能住宅小区,建议全部配装采用节水型器具。

5.3 对供水设施减压节流。对于智能住宅小区,由于建筑智能化程度较高,因此一般情况下供水系统竖向分区的供水压力会出现偏大的情况,如果不采取合理的减压节流措施,就会出现用水设备的实际出水量高于其额定流量,因而造成水资源的浪费,同时也会造成由于压力过大对供水系统的损坏,因此,应对供水压力过大的供水系统采取设置减压孔板以及减压阀等措施,将供水压力控制在合理的范围内,避免造成水资源及能源的浪费。

6 结语

我国是一个能源及水资源匮乏的国家,充分合理利用各项资源是我国国民经济可持续发展的必然要求。因此,在对智能住宅小区建筑给排水系统进行设计时,应该充分考虑到节能节水的需求。设计者在对建筑物给排水系统设计时,应积极利用各种新技术新材料以及新设备来实现给排水系统的节能环保要求,已达到缓解城市小区能耗过高,用水不足的问题,对于实现只能住宅小区的社会及环境效益也具有重要的意义。

参考文献

[1] 孙海洲,王晓晖,周涛,等.建筑给排水设计中的若干问题探讨[J].中国给水排水,2009(8)

第6篇

关键词:建筑设计;节能优化;措施

前言

随着我国经济快速增长,各项建设在取得巨大成就的同时,能源的短缺已经不断凸显出来。节约能源与环境保护成为一个世界性的问题,在建筑住领域中从可持续发展的战略出发,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染及破坏,并为使用者提供健康。舒适与自然和谐的工作及生活空间就成为设计节能建筑的目标。

一、关于建筑设计应用节能措施的分析

(1)时代的发展,节能技术不断得到应用,其广泛分布于社会各个行业中,尤其是建筑行业的发展。目前来说,建筑工程的节能技术不断得到优化,但是在实践过程中,依旧存在很多问题,需要我们去进行分析及应用。建筑能耗占据我国社会总能耗相当大的一部分,并且逐年增长,为了解决这一现实问题,我们需要进行建筑高能耗问题的深入分析。

随着经济的不断发展,社会对于建筑品质的要求越来越严格,各种新型技术的应用,大大降低了建筑的前期策划工作,为了满足建筑设计的规范需要,进行建筑节能体系健全是必要的,从而进行建筑工程生产效率的提升,进行人力、 物力、财力等的有效发挥,保证建筑工程设计中节能问题的解决,保证建筑施工环境的优化,进行资源能耗的降低,进行清洁能源使用率的提升。

(2)目前来说,我国的建筑工程设计体系不健全,存在相当多不科学现象。 比如进行能源的单纯节约,进行强制手段的应用,进行建筑能源消耗的减少,进行能源节约的守恒,进行能源消耗的有效控制。保证新技术应用形势下的能源有效节约,保证新材料、新设备等的良好应用,进行能源实际利用率的提升,保证环保意识下的能源节约控制,进行建筑工程与周边环境的融合,提升其社会经济效益及其生态效益。

二、建筑设计规划中节能技术体系的健全

(1)在建筑工程的整体设计及其规划过程中,我们需要认真的分析建筑工程的天时地利情况。针对建筑工程的平面设计、空间构造、朝向等进行合理化的设计,进行良好的建筑节能材料的应用,保证建筑的隔热保温特性的发挥,进行建筑物节能体系的健全,保证能耗的降低,进行节能环保的控制。

在建筑工程设计过程中,需要进行建筑形体的朝向问题分析,建筑平面一致性情况的分析,建筑工程设计理念的更新。比如在进行空调房间的布置过程中,我们要进行南北朝向房间的选择,避免在东西墙上进行窗户的安装。要依据相关的材料进行建筑工程的平面设计,进行能源的消耗控制。

(2)在建筑工程的空间构造应用中,我们需要认真规划好设计的步骤,进行建筑工程物设计其规划方案的协调,解决其朝向问题,解决建筑物的通风问题,保证建筑工程物的良好通风性,这就要进行积极的布局,进行布局地风向的分析。 在建筑工程应用过程中,我们需要进行空调设备的安装,进行自然因素的考虑,进行空间的控制及其应用。

在建筑工程的应用过程中,如果一定要进行空调设备的安装,就需要考虑自然因素,空间的约束,可以进行紧凑型模板的应用。在建筑工程设计过程中,需要进行体形系数的审核及其参照,进行单位建筑的空间热损面的分析,在建筑工程设计过程中,需要进行自然节能方法的应用,从而提升其应用效益。

在实际操作中,我们也要进行周围环境绿化情况的分析,进行建筑工程的合理规划,要保证其与周边环境的和谐、协调,这需要做好环境的绿化工作,进行环境的积极改造,进行居住区及其工作区的气候条件的改善,保证植被作用的有效发挥,进行碳氧平衡的控制,进行温室效应的降低,进行大气污染情况的控制,进行噪音污染的降低,保证居民及其工作人员自身心情的愉悦,保证建筑工程及其环境的和谐性,保证舒服和谐化的人文环境。

(3)在建筑工程墙体应用过程中,其分为外保温墙体及其内保温墙体,需要进行其最大保温效益的发挥,这就需要进行相关建筑理论的应用,进行墙体的外保温作用的分析,保证外保温方案的优化,这就要相关人员重视墙体建设过程中的外保温作用,保证墙体外保温技术的优化,进行先进技术的应用,保证最新材料的应用,从而提升墙体的保温能力,保证建筑热能的相对稳定性,这就需要进行外侧复合绝热材料的应用,从而避免出现热桥情况,从而进行墙体的保温效益的提升,保证墙体结构的使用年限的提升。

在墙体内保温技术应用过程中,我们需要按照相关的面积比例进行合理化的布局,保证复合绝热材料的良好应用,进行用户及其墙体应用状况的分析,在说明书上进行重点的说明,进行用户的人为破损墙体内保温结构的情况避免,更好的进行外保温作用的发挥。在节能设计环节中,我们需要考虑到太阳能的应用因素,可以活用建筑阳台等设施,进行太阳辐射的反射,保证墙体对光接收能力

的提升。

(4)在门窗设计环节中,我们也需要进行建筑工程采光、通风等条件的分析,进行节能因素的充分考虑,保证建筑的良好设计理念的应用,保证基础施工条件的优化,从而进行门窗设计面积的控制,进行门窗传热效益的优化,维护了建筑物内部的能量。在进行门窗设计安装过程中,我们需要做好门窗的气密性保证工作,进行空气对流性的分析,进行门窗的积极选用,按照资金的情况,进行节能门窗的选择,这里可以进行热反射窗帘等的应用。

目前来说,我国的建筑工程体系并不健全,很多建筑工程屋顶都不能进行良好能量的储备。为了满足现阶段工作的需要,进行建筑物的能量转化是必要的。毕竟屋顶的受热面非常的大,其散热面也比较大,因此,我们需要进行墙体能量的有效利用,避免墙体的热量失散情况。 在屋顶设计过程中,需要进行反辐射作用涂料的涂刷,除此之外,我们也可以进行屋顶的太阳能接收板材的设置,保证太阳能热水的转换,针对那些不能设置的,可以进行隔离材料的应用,进行太阳能接收板材能量的加剧汇集,从而保证隐形能量的有效利用及其转换。

(5)随着人们生活水平的提升,人们对于生活质量的要求越来越高,传统的空调系统应用已经难以满足建筑工程的需要。这就需要我们进行建筑工程的冷热系统空调节能应用,保证建筑工程的良好空调设计,针对空调设备深入了解,进行空调安全性能及其负荷指标进行分析,认真做好相关的试验,保证空调系统能源输出的优化,保证冷热系统的应用,进行资金投放额的减少,进行节能性的提升。

结语

综上,建筑设计中节能体系的健全,对于我国现阶段建筑行业发展非常必要,这需要引起我们的重视,保证建筑工程设计方案的更新。

参考文献:

[1]韦明宝.绿色节能建筑在我国的发展现状[J].科技促进发展,2010.

第7篇

关键词:住宅建筑;整体节能;节能技术;设计优化;可再生能源

中图分类号:TU201.5 文献标识码:B 文章编号:1008-0422(2010)04-0153-02

1、引 言

现阶段,我国的建筑能耗占社会全部能耗达到30%以上,中国现有超过400亿m2的高能耗住宅,其能耗水平是发达国家的3倍。全国每年新建房屋近20亿m2,超过所有发达国家新增建设的总和,而这其中95%都是高能耗住宅。建筑中最大的能耗点是采暖和空调,中国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55%。由于建筑耗能而产生的温室气体排放量已占全国温室气体排放总量的1/4左右。因此,建筑能耗问题不可避免地成为了全社会的关注焦点,建筑节能也就成为社会可持续发展的一个重要的课题,对建筑物整体节能技术及措施进行分析与探讨有较强的现实意义。

2、节能型建筑的具体涵义分析

根据《绿色建筑评价标准》GB50378定义,绿色节能建筑是在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、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。

根据该定义,一个优秀的节能建筑具有三层涵义:

1)在建设和使用过程中,具最大限度的降低能耗:

2)在降低能耗的同时,提供高舒适的居住和工作环境;

3)建筑艺术、使用功能和技术三者的完美结合。

图1所示为一个建筑的能耗分析图,纵坐标为温度,横坐标为月份,灰色条带为建筑内应具有的适宜温度,20℃-25℃。深色区域显示的是该建筑在冬季采暖所消耗的能源,浅色区域显示的是该建筑在夏季制冷所消耗的能源。从图中可以看到,在春秋两季有两个区域,既没有深色区域,也没有浅色区域,表明在该季节中,建筑本身可以拥有合适的舒适度,无需额外的能量补充。建筑节能的出发点即是依靠优秀的建筑设计,拉长该不需要额外能量补充的时间区间,如图2所示。

图2中,对建筑本身进行了设计优化,从而使无需额外能量补充的区间大大拉长。

3、建筑物节能的技术途径与要求分析

3.1 建筑物节能的途径

从图1和图2的对比分析可以看出,建筑节能的最有效途径是从建筑设计本身去探索节能的效果,而不是从机械技术的角度去人手。

建筑的首要功能是满足“人的舒适度”。人体舒适度简单的来说,包括对室内温度、湿度、清洁度、光照等因素的要求。通常认为,室内温度在20℃-26℃、湿度在40%-60%的区间,人体的舒适度最佳。

如何达到这样的舒适度,有着许多途径,主要分为两大方向,建筑和机械技术。

从建筑的角度来说,可以对保温、门窗、遮阳、建筑体型、窗墙比、朝向等因素进行优化。

从机械技术的角度来说,可以采用空调、暖气、冰蓄冷、地源热泵、太阳能、风能等大量的技术措施来满足室内舒适度要求。

根据图1和图2的比较,可以得出:一个优秀的节能建筑设计,应从建筑的本身的品质人手,通过各类建筑手法尽量延长无需额外能量补充的时间跨度,然后根据计算和分析,采用合理、经济的机械技术措施,达到满足室内舒适度的目的。

3.2 建筑节能设计的要求

(1)围护体系的保温性能:建筑围护体系主要由建筑的屋顶、外墙、窗等组成。增强该围护体系的保温性能,是节能建筑设计的首要因素。屋顶、墙体的传热系数应控制到0.1-0.2W/m2K,外窗的综合传热系数应控制到0.8W/m2K以下。

(2)建筑的气密性:普通房屋在室内外、50Pa气压差的情况下,每小时的空气渗透量在建筑总容积的200%-400%,而根据欧洲的相关标准,节能建筑的空气渗透量应在60%以下。建筑物的气密性对室内的热(冷)量损失和湿度控制具有非常重要的意义。

(3)新风系统:大幅度提高建筑的气密性后,建筑的通风方式就显得尤为关键。我国的建筑节能设计标准中要求室内换气指标为每小时0.5次。“机械通风”的系统可以帮助节能建筑达到该要求,同时,通过将建筑排风中的热量进行回收,以加热送人建筑的新风,可以达到明显的节能和满足舒适度的双重功能。

(4)采暖制冷方式:通过上述三种方式,建筑物本身对能源的依赖已经非常低,这时候,可以选择最合适和经济的采暖制冷方式来进一步实现建筑物的舒适度要求(温度、湿度等)。太阳能、风能、水能、地源热能等自然可再生能源都是值得考虑的方向。

因此,一个节能建筑设计的基本原则应该是:围护结构(80%)机械技术(20%)

4、应用实例

湖南某住宅小区8#楼为小高层建筑,框架结构,平面图见图3,现就保温、门窗、空调系统等因素对其整体节能进行技术分析和优化设计。

整个分析和优化过程可分为三个阶段:

(1)原设计能耗分析;

(2)建筑形态分析和优化:

(3)机械技术分析和优化。具体分析如下:

4.1原设计能耗分析

图4为对原设计的能耗分析,设定其室内舒适度目标为20℃-28℃,则每年的采暖能耗为154kWh/m2,制冷能耗为120kWh/m2

4.2 建筑形态的分析和优化措施

建筑形态的分析和优化主要因素如表1所示。

4.3 机械节能技术的分析和优化措施

完成建筑形态的能耗分析和优化后,就着手进行机械技术的分析和优化。主要针对建筑的采暖和制冷形式。

1)热(冷)量传递形式:原设计采用的是传统的空调形式。优化后建议采用新风系统、热回收系统和地暖相结合的热(冷)量传导模式。

2)热(冷)量来源:同样,原设计中采用的是传统的空调形式,优化后建议采用浅层地热的方式进行温度调节,如图S、表2所示。

经优化后该房屋的制冷和采暖能耗,其中采暖能耗为10kWh/m2年,制冷能耗为19kWh/m2年。

从以上对比可以看出,在本设计中,玻璃、墙体保温和新风系统的优化,对能耗的影响最大,因此,在设计和建设过程中,适当增加对这三个要素的投资,可获得最佳的节能效果。

5、实现建筑整体节能的途径方向

此外,要实现建筑物整体节能降耗,须从各方面进行技术优化与升级,具体包括以下几个方面:

5.1 贯彻节能设计理念

建筑节能设计是对建筑形态、功能、质量、寿命、舒适度的整体性研究。行业内流行的“热工计算”只是建筑节能设计中的一部分内容。贯彻建筑节能设计始终的是对建筑本身品质、功能的研究和优化,而经济合理的机械技术措施仅是建筑艺术的辅助,而绝非主导。

5.2 大力节能材料的研发

相对于研发、生产、维护、处置成本昂贵的机械设备,保温材料、门窗、玻璃、遮阳材料、新型墙体材料等建筑节能材料的研发和运用,才是真正体现“环保施工、绿色建筑”理念的方向。因地制宜,选择当地传统、经济、合适的建筑材料,创造一个高品质的节能与美观并重的作品,是建筑设计的魅力所在。

5.3 加强自然可再生能源的利用

绿色建筑技能技术的本质决定了节能建筑理论对自然可再生能源的利用。风能、水能、太阳能、地缘热能都是优质的可再生能源,其中,风能、水能、太阳能和深层地缘热能的利用受环境制约程度较高,而浅层地缘热能的利用,将是适合中国。

5.4 改变居民生活习惯

我国居民不同于西方国家的文化习俗,如烹饪传统、衣物晾晒习惯、开窗通风习惯,给对建筑物密闭性能要求极高的节能建筑理论研发提出了新的课题。如何解决使用功能、生活习惯和节能要求的矛盾,也将是影响节能建筑能否在中国大力推广的重要因素。

6、结 语

综上所述,在过去的几十年中,人们对居住的要求,先经历了简单满足“挡风遮雨”功能的初级阶段,又经历了追求“舒适度”的第二阶段,目前正面临如何达到“节能、舒适”的第三阶段。建筑整体节能技术是对建筑艺术、建筑材料、可再生能源利用、机械技术、使用功能、舒适度、气候、文化、习俗等多方面因素综合考虑的新生课题,也是实现未来城市可持续发展的必要途径,因此加强建筑整体节能技术的分析探讨,必将进一步推动社会的文明进步和发展。

参考文献:

[1]民用建筑节能工程施工质量验收规程,J10816-2006)[S]

第8篇

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)08014903

1 引言

在当前城镇化快速发展的背景下,钢混住宅建筑在城乡居住建筑中的占据着最大的比重,而在全国范围内推广建设生态节能建筑也已成为必然的大趋势。我国作为多地震国家,可在抗震条件下结合生态节能的特点,达到优化设计的目的。所谓“优化设计”是指研究问题和寻求解决问题的最优方案,“最优”两字应理解为在给定条件下得到尽可能满意的结果[1]。而探索构建符合我国国情的钢混住宅建筑结构优化设计综合评价指标体系,是该类住宅方案优化设计的前提,具有重要的理论意义,并可带来可观的社会、经济、环境效益。

笔者以系统设计法为工具,在生态化理念指导下,进行了实地调研,应用层次分析法(AHP)构建了钢混住宅建筑结构优化设计综合评价指标体系,直观地体现了优化设计的准则,并具有很强的可操作性(图1)。以期研究成果能对城乡钢混住宅建筑结构的优化设计理论作出贡献,并可供全国同行们参考、借鉴。

2 抗震条件下生态节能钢混住宅建筑结构优化设计综合评价指标体系的建立

本综合评价指标体系分三层,如图1。

2.1 总目标层

总目标层为抗震条件下生态节能钢混住宅建筑结构优化设计综合评价,从建筑结构优化设计的角度出发,以节约能源、有效利用资源的方式,建设抗震性能优越、与环境生态相容性高的钢混住宅建筑,达到人及建筑与环境共生共荣、永续发展。总目标坚持前瞻性和可操作性的有机统一,既要立足当前实际,使目标具有可行性,措施具有可操作性,又要充分考虑发展的需要,使规划设计方案具有一定的超前性。

2.2 子目标层

2.2.1 建筑结构设计

在结构设计能够实现抗震和生态节能目标的前提下,评价住宅建筑结构设计是否遵循经济、适用、安全、美观的设计准则,结构设计时应充分考虑建筑功能的完善性和可改造性,提高施工便利性,结合当地地理、地质、气候条件,尽可能做到节能、节地,降低建筑全寿命周期投资费用,尽可能采用高质量材料,选用有利于抗震减灾的平、立面布置方式和结构体系,保证建筑的安全性[2]。注重对当地建筑特色的继承和保护,体现建筑设计的地域性和时代性。

2.2.2 建材使用

评价建筑材料是否符合兼顾生态性、经济性的指标:是否充分考虑材料的本地性、易得性,鼓励因地制宜地尽量选用本地的、运输便利的材料作为建筑的营造原料;是否在条件允许的情况下,利用3R建材作为建筑材料;是否合理使用长寿命材料和环保节能的新材料。

2.3 准则层及下辖的基本指标层

2.3.1 经济

评价建筑是否能在设计与建造中,因地制宜、就地取材,做到尽量节省劳动力,节约建筑材料和资金;是否有周密的计划与核算,重视经济规律,讲究经济效益;房屋的设计使用要求和技术措施是否与相应的造价、建筑标准统一起来。

(1)节能节地的结构选型。评价建筑的结构形式对建筑节能、节地的影响。一般基于建筑形体、几何形式展开,通过结构选型的优化设计,增加可使用空间;合理控制住宅体型,实现土地资源的集约有效利用;结构形式应有利于改善住宅围护结构的热工性能和室内外物理环境,增加建筑对可再生能源的利用,以达到节能的目的[4]。

(2)与当地地理、地质、气候的适应性。评价建筑与当地自然环境的适应性问题,由于不同地区所处的纬度不同,在太阳辐射量、温度、湿度、季节周期及地理、地质条件上存在明显差异,为满足建筑经济性要求、节约造价,建筑的布局以及功能组织、空间形式、构造等方面应合理利用当地地理、地质、气候等有利条件[5]。

(3)全寿命费用。包括一次性造价与维护费用等。评价建筑在全寿命周期过程中,能否合理运用新型生态环保技术和管理方法,从全寿命周期角度出发研究建筑成本与回报。

(4)施工便利性。评价建筑设计在施工中是否有较好的可操作性,在施工方式上能有较大的可选择空间,显著缩短结构施工周期,使建筑能更早地投入使用,带来可观的经济效益。

2.3.2 适用性

评价在保证结构安全的基础上,建筑结构对建筑功能、设备与设施正常运行的影响。

(1)功能完善性。评价建筑是否满足用户的使用需求,包括:空间布局是否具有明确的功能分区;空间组合、划分时是否以主要空间为核心,次要空间的安排是否有利于主要空间功能的发挥;空间的联系与隔离是否合理。

(2)室内空间的可改造性。评价在保证建筑使用过程中在对主要结构部件、设备管井等尽可能减少改动的前提下,充分利用住宅实体空间功能变化的内在潜力。这种潜力是能在明确的住宅空间格局中,在一定的程度上适应不同居住者或居住群体的各自需求。同一空间格局应具有适应多种使用功能并扩展其用途的能力,例如住宅在适应居住的同时,延展出的诸如个体型办公或小型商务的功效,而无须将住宅空间布局结构调整与改变以适应其功能变化,从而能够延长住宅合理的使用寿命和住宅品质。

2.3.3 安全

确保整个结构体系的安全性能,达到建筑结构既安全耐用又经济合理的目标[3]。故应评价建筑在结构自重、地基变形、预加压力、混凝土收缩变形等永久作用,风荷载、雪荷载、冰荷载、温度变化等可变作用以及地震、爆炸、撞击、火灾等偶然作用下而不发生破坏的能力,其别强调抗震的相应指标。

(1)平、立面结构形式与布置。评价建筑承重结构的空间分布,要求布置尽量避免构件处于复杂受力状态,在满足承载力的条件下,符合功能的要求。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。竖向布置力求均匀和连续,尽可能使竖向刚度、强度均匀变化,避免出现薄弱层,并应尽可能降低房屋的重心。此外,如通过对结构墙、柱的布局和墙肢长短的调节,使不规则的建筑体型和平面布置产生规则结构的效应,同样可以使建筑结构达到经济合理和安全耐用的预定目标[5]。

(2)抗震结构体系的设计。评价建筑抗震体系抗震能力大小,应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力,应避免因部分结构或构件破坏、薄弱楼层屈服而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力,并合理设置防震构造措施。此外,在地震力作用下建筑倒塌的主要原因,也大多是由于墙、柱等竖向构件首先遭到破坏所致。为此,在实际的结构设计工作中,如不同构件采用不同的安全系数的结构优化设计原则,对独立构件、静定结构和竖向构件应采用较大的安全系数,而对楼板和楼盖梁的安全系数可予以适当降低,这样处理既可以降低工程造价,又可提高结构的综合安全度。

(3)多道抗震设防。多道抗震防线对抗震结构是必要的,当第一道防线的抗侧力构件在强烈地震袭击下遭到破坏后,后备的第二道至第三道防线的抗侧力构件立即接替,抵挡住后续的地震的冲击,可保证建筑物最低限度的安全,免于倒塌。

(4)施工质量。评价建筑在按照施工工艺施工生产的条件下,构件质量由于工人操作的不稳定性造成实际与设计的偏差,如混凝土的密实度、强度,钢筋接茬,构件尺寸等是否满足要求。

(5)其它灾害防御。评价建筑结构对火灾、防盗等人为灾害及龙卷风、雪灾、泥石流、洪水等自然灾害的防范措施设计。

(6)基于抗震防灾的基地选址。评价建筑所处位置的有无不良地质现象,其成因、分布范围、地震效应,有无新构造运动,该地区的地层结构,和岩土的物理力学性质,地下水的埋藏条件,水位变化幅度与规律及其腐蚀性。此外,应使结构自振周期避开场地特征周期。

2.3.4 美观

基于社会生态效益进行评价,应把建筑美与环境美列为设计的重要内容,建筑只有融合地域特色,紧跟时代步伐,才能完全地实现建筑的生态性。

(1)地域性。评价是否能做到因地制宜设计,整体设计考虑当地环境的亲和性、适应性和当地传统建筑文化的传承性,既能充分体现生态观,又能保持多姿多彩的建筑风格;居住环境能否与自然景观相融合,规划布局能否结合当地自然条件,充分挖掘地方文化内涵,突出地域和民俗特色。

(2)时代性。建筑体现着一个时代的物质和文化发展水平,同时也显示着那个时代的意识形态和美学观念,因此它总是具有时代标记的意义。

(3)与周围环境的亲和性。评价建筑在建筑位置、建筑外形、建筑功能等方面是否与周围建筑、自然景物相互协调,相互统一,与城市整体规划相符。

2.3.5 建材性价比

评价建筑建设与使用过程中在建筑材料上的资金投入;材料是否具有最优性价比。

(1)建材易得性。评价建筑材料的生产过程中是否原料来源广,生产工艺简单,低能耗,利于大范围推广与使用。

(2)本地建材。评价建筑在建造过程中是否就地取材,因地制宜地尽量选用当地的、采集运输便利的材料作为建筑和营造环境的原料和装饰元素。

2.3.6 建材的生态性

本指标评价使用建材是否性能可靠、耐久与长寿命以及建筑材料的生产,加工,对原料产地、原料生产工厂等当地的生态环境造成的影响程度。

(1)材料质量。评价材料的抗拉,抗压,抗剪,抗扭,抗弯性能,密度以及耐久性,强调禁止采用高耗能、污染超标的材料。

(2)长寿命建材。评价建筑是否使用长寿命建材,优先采用高性能、高强度新型材料,减少构件的维修,替换概率,提高建材的利用效率,延长结构生命周期。

(3)3R建材。评价建筑是否使用减量化、再使用和再循环利用(资源化)建材,即在条件允许的地方,利用可再生的材料作为建筑材料,或在建筑物中增加可再生资源的使用量,减少建筑废物。

3 结语