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【摘 要】 随着市场经济的快速发展,科学技术的不断革新,绿色建筑节能设计在住宅建筑中得到了广泛的应用。绿色节能设计不仅为住宅小区创造了一个健康舒适的环境,还为保护环境和生态平衡、节能减排做出了巨大的贡献,是实现人与自然与建筑和谐发展的有效手段。
【关键词】 绿色建筑;建筑结构;节能设计
对绿色建筑进行节能的设计是非常重要的,它能够将能源的消耗有效降低,能够将环境的污染有效降低,最终实现人、建筑以及自然之间的统一和谐。
一、绿色建筑概述
我们可以将绿色建筑称作可持续发展的建筑或者是生态的建筑。在建筑的经济学方面,绿色建筑能够充分的发挥其具备的经济方面的效益、环保方面的效益以及社会方面的效益。在设计方面,绿色建筑遵照环境的准则,运用集成的方式进行设计。将建筑当作完整的一个系统,对建筑之间的间距、建筑的形状、建筑的围护结构以及建筑的结构进行综合的考虑。绿色建筑在使用的过程中,能够将资源有效节约,能够将污染有效减少,能够使环境得到有效保护,创建高效、适用以及健康的空间供人们居住。因此,绿色建筑可以说是有机的一个整体,在建筑设计、规划、施工、维护以及使用的过程中自始自终的存在着,涵盖了建筑的生命周期。绿色建筑追求的是人、建筑以及自然之间的统一和谐。要正确的看待绿色建筑,不要片面的追求措施技术以及表面,要依据使用的要求以及环境的条件将施工技术进行确定,对模拟分析的工具要充分运用,科学合理的选择措施以及技术。
二、绿色建筑的结构节能设计原则及评价标准
绿色建筑在设计过程中遵循可持续发展的原则,在设计过程中利用科学的设计理念,通过对太阳光、自然风、保温技术、地热、雨水中水、绿色建材、智能控制系统等绿色节能手段来集成绿化配置,实现绿色平衡的理念。通过一系列列的绿色节能设计方式,实现人与自然与建筑的和谐发展。绿色建筑具有合理规划选址、高效循环利用资源、采用节能减排手段、降低能耗和减排,灵活设置建筑功能六大基本特点。自绿色建筑设计理念的提出,发达国家在建筑设计中广泛使用绿色建筑设计手段。随着我国市场经济的快速发展和社会的不断进步,绿色建筑设计理念在我国逐步发展起来,绿色建筑的评价标准和评价体系也在不断的完善。第一,对建筑选址规划的合理性要求,在进行选址和规划过程中,应该充分考虑光照、通风、交通等因素,并且要求最大限度的保护环境,降低建筑过程中对生态环境和周边环境造成的影响。第二,应事先资源的高效循环使用,设计过程中应遵循节能减排的要求,尽量使用可再生资源,采用太阳能、自然风、中水等节能设计手段,采用生态技术来减少废水、废气、废物的排放,实现废物的可再生利用。第三,绿色建筑应保证室内空气的质量,保证室内的光照、通风、舒适健康。第四,绿色建筑应满足建筑的灵活性、适用性以及易维护性。
三、绿色建筑结构节能设计
1.对围护的结构进行设计
在绿色建筑中,围护的结构要具备相应的隔热以及保温的功能。通常情况下,围护结构的能耗大约占据建筑整体能耗的一半,因此,将维护结构隔热性以及保温性进行有效提升,能够影响建筑的节能以及室内的环境。依据主体结构的不同位置以及复合材料的不同,可以分为内保温的技术、夹心保温的技术以及外保温的技术,在目前,运用较为广泛的就是外保温的技术。在建筑围护的结构中,不能将保温等同于隔热,将太阳的辐射有效减少是隔热要达到的目的。在建筑中能够达到自然的通风,对围护的结构进行隔热设计的时候将内表面温度进行有效控制是主要的方面,因此,围护的结构要具备相应的延迟时间以及衰减度,保障在内表面不会出现过高的温度,避免居民吸收较多热量。在对围护的结构进行隔热设计的时候,依据建筑在使用方面的不同以及地区气候的不同对隔热方法进行选择,例如将建筑墙体在蓄热方面的性能进行有效提升,使热能进行传递的时间能够有效延迟,将建筑的使用时间与建筑内表面达到最高温度的时间相分离,对材料在热能方面具备的惰性充分利用,实现隔热;将风间层设置在墙体里,与室内或者是室外相通,对热压以及风压进行充分运用,有效的减少室内热量;在建筑的外表可以使用平滑浅色的材料,或者是吸收辐射相对较小的材料,使建筑能够达到隔热目的。在围护的结构中,屋面消耗的能源也是相对校多的,要对屋面的隔热以及保温效果高度重视。通常的情况下,屋面传热的系数要远远高于外墙传热的系数,在进行保温材料的选择时依据不同的屋面形式进行不同选择。
2.发展绿色建筑的新技术、新产品、新材料與新工艺
发展绿色建筑的新技术、新产品、新材料与新工艺,提高资源利用率、节约能源消耗、降低环境负荷是新型建材工业可持续发展的必由之路,如发展新型结构体系、可回收利用建筑材料、围护结构体系、废弃物收集处理与回用技术、污水收集、处理及回用成套技术、节水器具与设施等都是开展绿色建筑的重要组成部分。对于结构设计,选用一些新型结构形式如膜结构、轻钢结构等,对于节约材料起到很大作用。拿轻钢结构来说,它在国外发达国家发展甚快,已经从底层结构发展到多层结构,甚至于中高层结构。这类结构所用材料除了具有轻质、高强节省材料优点外,可再生循环利用是它的又一大特质。而且大量的构件系工厂化生产,能保证质量,施工周期短,是典型的绿色建筑。尤其是在我国钢材产量过剩的情况下,不失为是一种值得推广的结构形式。新技术方面,可以发展装配式组合结构,所有结构构件基本都在工厂里加工完成。减少了对环境的污染,施工工期短,节约建造成本。对于大空间来讲装配箱一网梁空心楼盖技术也是一种绿色建筑发展的方向。因为网梁空心楼盖采用中空的箱体组合结构,具有自重轻,承载力高,保温隔声效果良好,节约材料,增加有效高度,减少模板方便施工,刚度大整体性好,抗震性能好等特性。
3.建筑结构的节能保温设计
在重要建筑、中高层建筑、高层建筑的结构设计中,除了进行建筑结构的承载力计算外,还需要在建筑物的外墙设计中,可以采用具有节能的材料作为保温层,增加墙体对建筑物的保温隔热措施。同时采用这种措施不仅可以起到保温的作用,还可以隔热、抗裂缝、抗侧移、耐火等具有很好的作用,但不足之处就是增加建筑费用。通过对我国的建筑房顶形状进行研究发现,主要有两种形式,即平顶和坡房顶。北方由于雨水较少,房顶多建成平定形式,在建设平顶的隔热层主要为实体材料,使用具有较强的稳定性的物料,能够很好的确保房顶内的温度,隔绝外界温度传递过去。
4.结构设计中可再生资源的充分利用
利用可再生能源,如风能、太阳能、潮汐能等。目前太阳能热水系统已广泛应用于建筑设计,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染,是一种节能、环保、经济、安全、方便的绿色能源产品。太阳能供暖利用太阳能转化为热能,通过集热设备采集太阳光的热量,再通过热导循环系统将热量导入换热中心,然后将热水导入地板采暖系统,通过电子控制仪器控制室内温水。太阳能的主要缺点是使用受季节、地点、气候等影响,在阴雨雪天气下需要辅助加热装置来补充加热。目前广州市已要求十二层以下含十二层居住建筑和实行集中供应热水的医院、学校、宾馆等公共建筑应当安装太阳能热水系统。
综上所述,随着社会经济的发展,绿色建材的大量出现,科技的发展,人们生活水平的提高,资源的短缺,从可持续发展的方针出发,绿色建筑愈来愈受到世人的青睐,它的发展前景十分广阔,未来的建筑将会更加理想。
参考文献:
[1]吕赛男.基于全生命周期成本的绿色建筑节能设计优化研究[D].南京林业大学,2012.
[2]李义.基于绿色建筑理念的夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计实践[D].湖南工业大学,2013.
[3]何宜娜.北方地区住宅类绿色建筑节能设计评价研究[D].长安大学,2013.
【关键词】 绿色建筑;建筑结构;节能设计
对绿色建筑进行节能的设计是非常重要的,它能够将能源的消耗有效降低,能够将环境的污染有效降低,最终实现人、建筑以及自然之间的统一和谐。
一、绿色建筑概述
我们可以将绿色建筑称作可持续发展的建筑或者是生态的建筑。在建筑的经济学方面,绿色建筑能够充分的发挥其具备的经济方面的效益、环保方面的效益以及社会方面的效益。在设计方面,绿色建筑遵照环境的准则,运用集成的方式进行设计。将建筑当作完整的一个系统,对建筑之间的间距、建筑的形状、建筑的围护结构以及建筑的结构进行综合的考虑。绿色建筑在使用的过程中,能够将资源有效节约,能够将污染有效减少,能够使环境得到有效保护,创建高效、适用以及健康的空间供人们居住。因此,绿色建筑可以说是有机的一个整体,在建筑设计、规划、施工、维护以及使用的过程中自始自终的存在着,涵盖了建筑的生命周期。绿色建筑追求的是人、建筑以及自然之间的统一和谐。要正确的看待绿色建筑,不要片面的追求措施技术以及表面,要依据使用的要求以及环境的条件将施工技术进行确定,对模拟分析的工具要充分运用,科学合理的选择措施以及技术。
二、绿色建筑的结构节能设计原则及评价标准
绿色建筑在设计过程中遵循可持续发展的原则,在设计过程中利用科学的设计理念,通过对太阳光、自然风、保温技术、地热、雨水中水、绿色建材、智能控制系统等绿色节能手段来集成绿化配置,实现绿色平衡的理念。通过一系列列的绿色节能设计方式,实现人与自然与建筑的和谐发展。绿色建筑具有合理规划选址、高效循环利用资源、采用节能减排手段、降低能耗和减排,灵活设置建筑功能六大基本特点。自绿色建筑设计理念的提出,发达国家在建筑设计中广泛使用绿色建筑设计手段。随着我国市场经济的快速发展和社会的不断进步,绿色建筑设计理念在我国逐步发展起来,绿色建筑的评价标准和评价体系也在不断的完善。第一,对建筑选址规划的合理性要求,在进行选址和规划过程中,应该充分考虑光照、通风、交通等因素,并且要求最大限度的保护环境,降低建筑过程中对生态环境和周边环境造成的影响。第二,应事先资源的高效循环使用,设计过程中应遵循节能减排的要求,尽量使用可再生资源,采用太阳能、自然风、中水等节能设计手段,采用生态技术来减少废水、废气、废物的排放,实现废物的可再生利用。第三,绿色建筑应保证室内空气的质量,保证室内的光照、通风、舒适健康。第四,绿色建筑应满足建筑的灵活性、适用性以及易维护性。
三、绿色建筑结构节能设计
1.对围护的结构进行设计
在绿色建筑中,围护的结构要具备相应的隔热以及保温的功能。通常情况下,围护结构的能耗大约占据建筑整体能耗的一半,因此,将维护结构隔热性以及保温性进行有效提升,能够影响建筑的节能以及室内的环境。依据主体结构的不同位置以及复合材料的不同,可以分为内保温的技术、夹心保温的技术以及外保温的技术,在目前,运用较为广泛的就是外保温的技术。在建筑围护的结构中,不能将保温等同于隔热,将太阳的辐射有效减少是隔热要达到的目的。在建筑中能够达到自然的通风,对围护的结构进行隔热设计的时候将内表面温度进行有效控制是主要的方面,因此,围护的结构要具备相应的延迟时间以及衰减度,保障在内表面不会出现过高的温度,避免居民吸收较多热量。在对围护的结构进行隔热设计的时候,依据建筑在使用方面的不同以及地区气候的不同对隔热方法进行选择,例如将建筑墙体在蓄热方面的性能进行有效提升,使热能进行传递的时间能够有效延迟,将建筑的使用时间与建筑内表面达到最高温度的时间相分离,对材料在热能方面具备的惰性充分利用,实现隔热;将风间层设置在墙体里,与室内或者是室外相通,对热压以及风压进行充分运用,有效的减少室内热量;在建筑的外表可以使用平滑浅色的材料,或者是吸收辐射相对较小的材料,使建筑能够达到隔热目的。在围护的结构中,屋面消耗的能源也是相对校多的,要对屋面的隔热以及保温效果高度重视。通常的情况下,屋面传热的系数要远远高于外墙传热的系数,在进行保温材料的选择时依据不同的屋面形式进行不同选择。
2.发展绿色建筑的新技术、新产品、新材料與新工艺
发展绿色建筑的新技术、新产品、新材料与新工艺,提高资源利用率、节约能源消耗、降低环境负荷是新型建材工业可持续发展的必由之路,如发展新型结构体系、可回收利用建筑材料、围护结构体系、废弃物收集处理与回用技术、污水收集、处理及回用成套技术、节水器具与设施等都是开展绿色建筑的重要组成部分。对于结构设计,选用一些新型结构形式如膜结构、轻钢结构等,对于节约材料起到很大作用。拿轻钢结构来说,它在国外发达国家发展甚快,已经从底层结构发展到多层结构,甚至于中高层结构。这类结构所用材料除了具有轻质、高强节省材料优点外,可再生循环利用是它的又一大特质。而且大量的构件系工厂化生产,能保证质量,施工周期短,是典型的绿色建筑。尤其是在我国钢材产量过剩的情况下,不失为是一种值得推广的结构形式。新技术方面,可以发展装配式组合结构,所有结构构件基本都在工厂里加工完成。减少了对环境的污染,施工工期短,节约建造成本。对于大空间来讲装配箱一网梁空心楼盖技术也是一种绿色建筑发展的方向。因为网梁空心楼盖采用中空的箱体组合结构,具有自重轻,承载力高,保温隔声效果良好,节约材料,增加有效高度,减少模板方便施工,刚度大整体性好,抗震性能好等特性。
3.建筑结构的节能保温设计
在重要建筑、中高层建筑、高层建筑的结构设计中,除了进行建筑结构的承载力计算外,还需要在建筑物的外墙设计中,可以采用具有节能的材料作为保温层,增加墙体对建筑物的保温隔热措施。同时采用这种措施不仅可以起到保温的作用,还可以隔热、抗裂缝、抗侧移、耐火等具有很好的作用,但不足之处就是增加建筑费用。通过对我国的建筑房顶形状进行研究发现,主要有两种形式,即平顶和坡房顶。北方由于雨水较少,房顶多建成平定形式,在建设平顶的隔热层主要为实体材料,使用具有较强的稳定性的物料,能够很好的确保房顶内的温度,隔绝外界温度传递过去。
4.结构设计中可再生资源的充分利用
利用可再生能源,如风能、太阳能、潮汐能等。目前太阳能热水系统已广泛应用于建筑设计,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染,是一种节能、环保、经济、安全、方便的绿色能源产品。太阳能供暖利用太阳能转化为热能,通过集热设备采集太阳光的热量,再通过热导循环系统将热量导入换热中心,然后将热水导入地板采暖系统,通过电子控制仪器控制室内温水。太阳能的主要缺点是使用受季节、地点、气候等影响,在阴雨雪天气下需要辅助加热装置来补充加热。目前广州市已要求十二层以下含十二层居住建筑和实行集中供应热水的医院、学校、宾馆等公共建筑应当安装太阳能热水系统。
综上所述,随着社会经济的发展,绿色建材的大量出现,科技的发展,人们生活水平的提高,资源的短缺,从可持续发展的方针出发,绿色建筑愈来愈受到世人的青睐,它的发展前景十分广阔,未来的建筑将会更加理想。
参考文献:
[1]吕赛男.基于全生命周期成本的绿色建筑节能设计优化研究[D].南京林业大学,2012.
[2]李义.基于绿色建筑理念的夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计实践[D].湖南工业大学,2013.
[3]何宜娜.北方地区住宅类绿色建筑节能设计评价研究[D].长安大学,2013.