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夏热冬冷地区公共建筑绿色节能技术

1引言经济的发展在提升了人们生活水平的同时,也一定程度上对自然环境产生了破坏。近年来,全球气温上升,生态环境不断恶化以及能源的短缺,成为人们关注的焦点。尤其是建筑设计的能源消耗占国家总能源消耗的比重逐年递增,引入绿色节能技术,降低建筑能源消耗的举措势在必行。绿色建筑设计不仅可以通过科学的建筑设计减少对资源的浪费,而且可以达成保护环境减少污染的目的,为人们提供更加舒适、健康的生活和居住环境。尤其在夏热冬冷地区,对于公共建筑进行绿色节能技术改造,效果尤为明显。

 

2公共建筑绿色节能设计的理念和原则2.1绿色节能设计的理念(1)节约能源:利用太阳能转化成电能,可以降低建筑对电能的消耗;建筑结构设计时,采用合理的围护结构,不仅可以降低冬季对采暖空调的使用频次,而且利用自然通风原理,实现夏季炎热天气时,建筑内自然通风放热。(2)节约资源:在进行建筑结构设计和施工过程中,应综合考虑相关资源的使用情况,尽量采用可再生利用资源。例如:公共建筑绿化区域的用水,可以采用喷洒式浇灌,可以有效的降低水资源的浪费。(3)舒适和健康的生活环境:减少有害建筑材料的使用,为居住和工作在建筑物内的人们,提供一个健康、舒适的环境。2.2绿色建筑设计原则(1)重视整体设计:在进行公共建筑绿色设计时,应结合当地的实际情况以及建筑的使用功能,从整体角度引领绿色节能技术的应用。(2)因地制宜:要根据建筑所在地的气候、环境、人文等不同条件进行综合分析,设计出最符合当地实际情况的公共绿色建筑。(3)生态性原则:在公共建筑设计中引入绿色节能技术,不仅为了降低能源和资源的消耗,更重要的是为了保护自然环境,降低对环境的破坏和污染。(4)全寿命周期原则:通过对公共建筑全生命周期的绿色节能技术应用,不仅可以确保在建筑投入使用过程中,能源消耗低,同时为人们提供健康舒适的空间,而且可以在建筑需要拆卸时,部分材料还可以重复利用,降低对周边环境的污染影响。

 

3基于绿色建筑设计理念的节能技术措施某市地震台建设项目,建筑共计4层,占地面积为201m2,建筑总面积为980m2。建筑物所在城市属于我国典型的夏热冬冷地区,夏季气温高湿度大,冬季天气寒冷相对干燥。建筑整体采用绿色节能技术进行设计建设,实现节能、节地、节水、节材和环境保护。3.1建筑围护结构节能设计对建筑物的围护结构进行节能设计时,基础工作是提升建筑的热工性能。如果建筑物本身的保温隔热效果不佳,不仅消耗大量的资源,而且还会增加绿色节能设计的施工成本。因此,在进行建筑维护结构节能设计时,首要工作是降低建筑物维护结构的传热系数。3.1.1建筑物外墙设计传统的公共建筑外墙保温做法一般采用外墙外保温。即墙体采用多孔砖,外粘贴保温材料(有XPS、EPS、保温砂浆等),再在保温材料上刚挂石材。这种做法有点明显:他能避免产生建筑热桥,避免内墙面冬季结露;有利于保护主体结构。但是也存在问题:①在保温材料上刚挂石材,会对保温材料整体性产生破坏,在固定石材锚栓的位置重新产生热桥。②装饰层安全性的问题。饰面层必须能够经受住多年风雨侵蚀、气候变化而始终保持牢固,否则若干年后,即使个别饰面层脱落掉下,砸死砸伤行人,后果也不堪设想。③石材也是不可再生的资源。因此本工程外墙保温虽然还是采用外墙外保温,但是保温材料采用真石漆保温装饰一体板,这种材料是饰面层与保温层合二为一的一种保温板材。板材饰面层采用真石漆,是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的外墙漆,真石漆装饰后的建筑物,具有天然真实的自然色泽,可以完美替代天然石材。保温层采用EPS板,基板为无机树脂板。整个保温材料直接粘连到砖墙上就可以了,不用再做装饰层,不会破坏保温材料,也无安全隐患。3.1.2建筑首层地面防潮隔热设计受本工程所在区域阴雨天气多的影响,建筑物内的湿度较大,不仅影响人们的舒适度,增加了空调等设备的使用频次,而且还缩短了建筑的使用寿命。因此,对建筑首层地面,应当采取有效的设计措施,防潮隔热。相关设计措施如图1所示。3.1.3屋顶种植屋面设计建筑物的屋顶时接受阳光照射时间最长的建筑部位,也是对建筑物室内温度变化影响最大的部位之一,尤其是夏季高温的天气环境下。因此,本项目结合绿色节能技术,在屋顶设计时,引入了种植屋面技术,提升了建筑物整体的保温隔热效果,降低了能源消耗。

 

3.2自然通风窗户设计3.2.1活动百叶外窗遮阳系统设计结合本工程师的实际情况,在进行窗户设计时,引入了活动百叶外窗遮阳技术。夏季时,开启活动百叶,不仅可以起到遮挡阳光的作用,而且可以将自然风引入到室内,形成空气流通,有效降低了室内的温度。冬季时,通过关闭百叶,减少室内空气流通次数,引入阳光照进室内,可以起到保温的作用。3.2.2热压通风系统设计热压通风要实现必须同时满足以下两个条件:①存在风向的进出口高度差;②室内外的空气存在温度差。本项目中,建筑物本身具备4层建筑结构,加上屋顶设计为绿色种植屋面,为实现热压通风创造了条件。在建筑设计中,首先将楼梯间的屋顶贯通,并设计一个类似于风帽的构造形体。然后在楼梯间顶楼的窗户安装成可调控的百叶外窗,通过对百叶外窗的开启和关闭,实现夏季通风、冬季防风的节能设计。3.3空调及生活热水系统节能设计现阶段,利用水源热泵空调系统和太阳能生活热水系统,可以将空调和生活用水进行结合。不仅可以提升绿色节能的效果,而且成本降低,故障率低且维修便捷。(1)夏季时节:当空调进行运行时,采用水源热泵空调系统,将空调中的冷凝器获得生活所需的热水,同时利用热回收原理,不仅提升了空调的制冷效果,而且降低空调的运行消耗,节约了水源开支。(2)春节两季:阳光资源较充足,通过太阳能生活热水系统,可以利用新能源获得生活所需的热水。(3)冬季时节:利用空调对建筑供热时,冷凝器所产生的热水用于日常生活所需。

 

4结语综上所述,绿色节能技术在公共建筑设计中的应用,不仅降低了公共建筑对能源的消耗,而且改善了城市公共建筑的生态环境,为人们提供了健康、舒适的工作环境。随着科学技术的不断进步,越来越多的技术手段和新能源将被应用到建筑设计当中,推动绿色建筑行业的持续发展。


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