能效建筑规划设计方法论文_周涛

能效建筑规划设计方法论文_周涛

身份证号:63010519780310xxxx 青海省西宁市 810001

摘要:文中根据现在国民经济的发展对建筑物能效的要求,对项目规划和设计中的能效意识予以强化,分析有关能效建筑规划的设计理论,并总结了新建筑能效的提升线路,还分析了能效提升的重点问题,且在项目规划的设计工作当中关注其优化要点,促进建筑能效的管理体系,也提升了整体建筑物的品质。

关键词:高层酒店建筑;能效提升体系;规划设计;整合设计

1导言

能源与环保问题伴随着经济增长而逐渐显示出它的重要性,我国已做出“至2020年单位GDP减排40%~50%”的重要承诺,大中型的建筑物对于能耗一般都偏高,建筑物能效的因素得到愈加普遍的关注,在建筑规划的优化设计当中节能减排迫在眉睫。当前建筑能效的研究注重机械设备开展与多项设备的组合,设计能效优化对于系统研究建筑能效的条件,且采取整合的设计思路。文中从建筑能效和人体需求着手,按照有效能量要服务于人体原则,用系统整合设计来解决条件单一的不足,把建筑体系联合,使建筑整体的能效优化得以实现。

2能效建筑规划设计概述

能效建筑的规划设计是按照当地气候条件,利用建筑设计和技术手段,充分地作用自然资源,以减少依赖有机能源,使室内环境更加舒适。现在,我国建筑设计更侧重建筑的外观与功能,却忽视了建筑能效性,就是没注重建筑设计初始阶段,对建筑能效的规划设计和优化方案的选择。有调查分析,其能效设计很难在应用中实行的因素是多种的,主要原因是缺少为建筑设计师能接受与使用的,包括建筑设计最初时期能效设计规划的计算方法与计算软件。

3项目概况

某酒店的项目规划占地面积是1134.21平米,绿化率为3%,容积率为8.58。这个项目用地所受限制较多,而建设单位对于品质要求也较高,提高项目品质与能效优化是此项目规划设计所需要重点考虑的因素。

4基于能效的建筑规划设计理论

建筑规划设计能效优化有被动式的特点。如能源问题,着重冬季太阳能的辐射采暖、和减少围护结构的损失,夏季要控制其建筑室内热量、利用朝向通风的组织一些方法实现最大程度自然降温,而南方地区对于夏天能效措施显得更为重要。交通组织方面规划设计注重人体需求的能效思路,达到顺畅化的组织全部交通体系。现在有规划设计里存在很多的能效优化解决的问题(如冬季和夏季矛盾)方案,此项目重在考虑研究建筑划分为非被动区和被动区的方案。非被动区域就是受到周边环境的影响较小及其不受影响区域,主要的能量来源人体与设备,要有设置不间断的照明系统。又考虑到了环境因素与周边建筑的条件对建筑造成影响的现象,一般设计被动区域可进深于建筑层高出大约两倍。综合去考虑保持建筑里面满足人体需要的光度、热度、湿度以及敏感度等许多能量要求,我们要对各种规划参数进行全面科学地精细设计、统筹分析,为本项目能够有效优化整体思路。

5能效提升关键问题分析

对于建筑规划有关能效优化所制定的目标深入地研究理解,对建筑的被动区域和非被动区域的能效差别进行有效区分,也就是使建筑各种参数指标得以优化,以满足人体的需求、保护环境并且节约能源,根据这个系统进而分析建筑的各项参数。

建筑所在的位置是能效优化方面重点关注的参数之一,各气象数据对于建筑的影响非常重要,构思阶段要对逐小时的气温变化与太阳辐射的数值都应在考虑范畴。建筑方位与尺寸的参数一定程度之上决定了能量组织、建筑布局、交通组织及流体组织。而建筑结构有轻型和中型及其重型之分,能效优化的措施其差距比较大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此项目 建筑功能非常明确,酒店项目的作息时间较为稳定,利于这个项目能效优化的执行。规划阶段对于设备参数统筹是从室内散热、供热效率、供冷效率、夏天通风措施和冬天换气措施等条件进行的考虑。南方的夏天制冷设备其使用很频繁,受到酒店项目本身条件的限制,其优化的难度比较大。而照明参数需要要考虑住宿房间、餐饮区域、会议房间、商务区域等诸多功能来统筹照度需求。酒店围护的结构要考虑因素比较多,屋顶传热条与照度问题要考虑周到。

6项目能效优化整体规划设计分析

设计初期专业人员做了许多运算,且对比了很多方案,整体统筹,并精细化结合被动区域和非被动区域之间差异,总结其能效优化的条件。人体活动对外界能量于室内动态和室内温度的影响比较明显,在开关门的频率较高下,室内瞬时的温度波动比较大。阳光是否充足影响照度分析的过程比较大,阳光充足则室内照明对于人体需要照度没有太多影响。室内的能量较少也受到人体活动影响,而外部能量输入也更易造成室内能量突变。

窗墙比就是建筑的窗户面积和外部围护结构面积之间的比值,被动区能耗的影响较为明显,一般用基本能量进行表示。据设计结论表明,窗墙比增加会减少由于照明造成的建筑能量损失,尤其是在不超过35%窗墙比的条件下,其影响的结果更为明显,在这个条件下提高窗户的面积能够很好降低照明的能耗,一般超于40%窗墙比的条件下,由于自然采光条件影响进而降低了对能耗影响的效果。且窗墙比还影响太阳辐射能量的大小,所以对于供热能耗就有许多的影响,南向与东西向均随窗墙比增大降低能耗,而北向部分因为受采暖来控制能耗,因为窗墙比越大而能耗也升高。外墙、屋顶和窗户这些围护结构的传热系数对建筑保温性能的影响显著,使围护结构的传热系数得以提升成为了能效优化重点任务之一。通风是适应人体能量变化的降温方式,能够排除掉室内热量,调节好室内温度。而通风可分成自然通风与夜间通风,在规划过程当中要对比决定通风的是否选取及其通风执行的情况。

一般每天超过体舒适温度的时间大于两小时就是过热天,此项目过热天数比较多,做好散热减少空调能耗,是对能效优化有利的。规划设计中对能效优化因素要综合设计、统筹考虑,各项因素间是相互制约或者相互促进,需要进行参数化方案解决,项目对各项参数考虑时都引入了被动区域和非被动区域的分别,进行独立地分析。窗墙比的提高能更好应用自然光来照明,减少照明能耗,但是室内降温需要空调能耗较大,而被动区域和非被动区域的影响更复杂,对照明、降温、供热能耗要结合区域全面考虑,妥善处理。综合参数分析,建筑的场地布置、布局及朝向设置等加入能效优化的思路,精细设计。建筑根据最大化使用项目的场地和景观资源这一原则,通过场地原来的形态规划布置,其主要朝向是东南方向,并的结合场地形状设计了“L”型,项目东南面山、西北面江。而建筑布局,底层是服务用房,塔楼作为酒店用房。我们综合地分析能效优化,整体说本项目的南向与东西向的窗墙比适合25%~30%,北向宜取30%~40%,而被动区域和非被动区域的参数差距较大。交通系统对能效优化的作用显著,按照适用、高效的交通部门规划原则,其人行和车行的出入口在基地的西北道路上。人行的入口从道路进至架空过渡空间,继而进至接待大厅。由于项目用地较为紧张和交通能效原因,车行线路应当穿越架空层至基地内部的方案,形成顺畅的流线。

7结束语

综上所述,从分析、设计和计算流程研究表明,在建筑的规划设计中引进能效优化方案有利于提高建筑的品质,为人们创造更为舒适、友好的产品。在规划时应从人体需求作为出发点,并考虑建筑的位置、气候等因素,做好能效优化的定位;能量路径、通风形式、窗墙比这些参数对建筑能效的优化影响很大,要细化分析;能效优化对于建筑的规划设计是系统工作,我们要统筹分析、认真研究、综合决策。

参考文献

[1]杨玉兰.居住建筑节能评价与建筑能效标识研究[D].重庆大学,2015.

[2]尼宁.生态建筑设计原理及设计方法研究[D].北京工业大学,2016.

[3]卢百吉.基于系统能效理论的大型综合建筑能效优化及应用研究[D].天津大学,2015.

论文作者:周涛

论文发表刊物:《基层建设》2017年3期

论文发表时间:2017/5/3

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