生态建筑节能系统

生态建筑节能系统（精选12篇）

生态建筑节能系统 篇1

1 引言

随着中国经济的迅猛发展, 消费者生活水平的提升, 人们对住宅的功能需求也在不断提高, 更加注重室内的采光质量、空气品质、室内温湿度以及声学环境。另一方面能源价格的持续上涨以及环境的不断恶化也迫切需要住宅建筑降低运行能耗提高建材与设备的环保特性。生态节能住宅正是在这样一个大的

在大的宏观调控背景下, 由于行业竞争的加剧, 越来越多的地产公司选择采用高舒适度、绿色生态的高品质特性作为自身项目的差异化竞争优势。洲联绿建提供开发生态节能住宅的全套解决方案, 由精细化整合设计 (IDP) 、高舒适度低能耗系统设计、项目全程配合服务、绿色建筑认证咨询服务这四个大方面组成。本文分享的是与设计关系较密切的精细化整合设计 (IDP) 和高舒适度低能耗系统设计内容。

2 生态节能住宅适合采用精细化整合设计模式IDP

目前我国建筑设计大多采用常规的设计模式, 在方案阶段基本上仅有建筑师参与, 而后续的设计中, 各专业常常各自为政, 仅进行一些基本的配合与资料互提, 对于生态节能建筑这种对设计要求很高的项目, 这样的设计方式显然难以胜任, 因为很多技术体系是在方案阶段就应当考虑, 否则在后续设计中很难加入, 而且这种项目更要求各专业间的密切配合。

针对这一现况, 洲联绿建借鉴国外经验, 引入了“整合设计” (IDP) 这一理念, 既在设计的最初方案阶段就有跨专业的生态节能的专业人员介入, 综合考虑规划、建筑、结构、能源系统、暖通等各方面因素, 提出初步的生态节能方案, 并在后续的设计中综合建筑、规划景观、结构、暖通空调、给排水、建筑电气与楼宇控制、室内设计等各个专业, 通过各专业有机的整和、密切的协作, 对建筑自身特点及区域自然资源、环境进行深入分析, 根据气候特点和产品需求, 综合采用成熟的高新技术及产品, 形成一整套可行的、适合的、内部有机相连的生态节能体系。

在这一过程很重要的一个环节就是建筑整体能量平衡系统的设计, 通过先进的计算机软件系统对未来建筑的室内外热湿环境, 能量平衡进行模拟计算, 为下一步的建筑、构造、暖通等专业的深化设计提供准确的依据。

3 生态节能住宅系统设计程序

生态节能建筑是以人为本、可持续的建筑, 应充分利用自然条件和人工手段, 在为人们提供舒适健康生活环境为前提下, 将整个建筑及区域的建造及全生命周期内运行的能源消耗、资源消耗及对环境和区域生态链的冲击尽可能减至最低水平, 使建筑及小区能融入生态循环而达到平衡, 实现人、建筑、自然的和谐统一。它体现三个层面的内容:人是核心;自然生态环境及资源是人生存的基础;小区与建筑是服务于人同时节能环保的实施手段。由生态节能建筑的定义可以看出, 生态节能建筑不是一个单一的产品, 而是一个成系统的技术集成, 多方面有机整合的复杂的产品, 因此应按如下系统的程序进行设计:

(1) 地域相关性和功能决定性。

(2) 明确能耗与舒适度的指标。

(3) 多专业的深化与整合。

(4) 全面多方位技术手段的有机结合。

(5) 成系统, 有针对的应用技术。

(6) 采用CFD模拟软件应对复杂的技术性和品质的高要求。

(7) 融合建筑艺术与建筑技术。

(8) 平衡舒适与节约。

4 提高住宅舒适度要从四方面入手

对于居住建筑室内环境舒适度的要求及衡量标准主要取决于以下几个因素:室内温度与湿度、空气质量与声光环境。因此, 提高住宅的室内环境舒适度要从以上四个方面入手。

首先是室内热湿环境的改善, 主要通过控制空气温度、室内物体表面温度、相对湿度以及空气流动速度来实现。这不仅需要采用现代构造技术与材料, 精心推敲细部构造设计, 达到高标准的住宅外围护结构保温隔热性能, 消除冷桥;同时需采用高性能门窗, 特别是高性能玻璃产品以及采用高效的采暖制冷系统。

充足的新鲜空气原本是住宅最基本的要求, 并不是什么高舒度的指标, 但由于城市环境与人们生活方式的变化, 导致住宅通风成为居住生活舒适度的标准之一。如何满足健康的新风换气量, 过滤风沙尘埃并减少风感是住宅通风设计要解决的问题。

控制噪音污染既要控制室外噪音对室内的影响, 又要防止建筑物内部相互之间的噪音污染。对于噪声的隔绝, 需要针对不同噪声特点, 采用多种技术构造来创造舒适的声环境。如通过采用高质量融声墙体系统, 提高门窗的玻璃隔声性能和气密性, 或通过建筑构造上设置绝缘层的方法解决噪音问题等。

日照对住宅舒适度的影响是非常显著的, 人们对人工照明光环境的舒适性、个性化、艺术品位及安全、节能等要求也日益突出。影响光环境的因素不仅是照明强度, 还包括日光比例、采光方向、光源显色性、色温以及避免色眩光等。因此提高住宅光环境的舒适性, 需要准确采用住宅光环境评价方法。

5 案例分析:杭州武林府生态节能公寓

5.1 项目概况

杭州武林府生态节能公寓位于浙江省杭州下城区武林门区域, 东临上塘路高架, 项目总建筑面积96133m2, 2007年, 洲联绿建完成生态节能专业设计。在整个建筑单体设计中贯穿了精细化整合设计模式, 最终实现了中国顶级的生态节能居住项目, 其节能效果对比国家居住建筑节能规范可达75%, 在舒适度上实现了全年“恒温恒湿”、低噪音、高空气质量的健康生态环境。

5.2 杭州气候情况分析

杭州地处夏热冬冷地区。由气象资料可以看出, 杭州全年处于高湿状态, 夏季非常潮湿, 有2～3个月处于高温高湿状态。而室外含湿量低于3克的时间不到700小时, 仅占总时间的10%。因此在杭州, 基本上不需要加湿, 空调的主要任务是除湿与制冷, 且年冷热负荷的累积是不平衡的。怎样降低湿度, 有效除湿, 防止由于各种原因导致的结露现象, 并平衡冷热累计负荷是空调系统设计的关键问题 (表1/表2) 。

为保证生态节能的设计效果, 本项目从方案阶段就进行了严谨翔实的模拟计算用以提供设计依据指导设计, 并验证设计结果。模拟计算包括建筑热能模拟BES, 计算流体力学模拟CFD及光环境模拟LES指导建筑设计, 项目园区风环境模拟与热环境模拟结果可以有效指导建筑朝向、间距、绿化铺装等方面的设计 (图1/图2) 。

本项目也对户内进行了自然通风的CFD模拟。下各图是通风最不利的三层各户型的内部流场的CFD模拟, 可以看到自然通风可以得到有效的保证, 房间内气流组织合理, 无通风死角, 在过渡季及夏季有助于提高居住者的舒适感, 有利于健康 (图3/图4) 。

5.3 建筑围护结构节能设计

外墙外保温构造及外饰面干挂构造。高效外墙外保温体系的应用, 是建筑舒适、节能的重要环节。无论是从保温隔热效果还是从外饰面安装的牢固度和安全性考虑, 外墙外保温及饰面干挂技术都是最好的外墙保温方式。

热桥是热量传递的捷径, 不但造成相当的冷热量损失, 而且会有局部结露现象, 特别是在建筑外墙、外窗等系统保温隔热性能大幅度改善之后, 问题愈发突出。该项目在设计时, 将对窗洞、窗洞侧壁保温与窗框的交圈、外保温与窗框结合部、圈梁及构造柱、雨水落水管处理等位置做相应的保温及构造处理, 将其热桥阻断, 达到较好的保温节能效果并增加舒适度。

玻璃门窗是能耗较高的围护结构之一, 因此其选用是非常重要的, 热工性能优秀的窗可有效节约能耗并提高了室内舒适度。本工程拟采用热断桥型材, 双层中空low-E镀膜玻璃的外窗和玻璃门。考虑到杭州夏热冬冷的区域气候现况, 玻璃安装是以隔热为主, 因此在第一层玻璃第二面 (均从室外算起) 设置Low-E镀膜, 使其具有良好的阻隔热辐射透过的作用, 建议其遮阳系数为0.61, 透射比为73%, 既达到较好的保温隔热和一定的遮阳作用, 又可保证采光效果。

太阳辐射对夏热冬冷地区建筑的节能及舒适度均有较大的影响, 该建筑采用隐式保温铝合金卷帘外遮阳设施, 可随使用情况进行调节, 这样既能满足夏季遮阳的要求, 又不影响采光及冬季日照要求。

5.4 绿色能源系统

该项目空调系统的冷热源和生活用热的热源都将利用绿色可再生能源——浅层土壤蓄热热能, 这是一种高效节能、清洁环保的可再生能源, 也是国家政策所鼓励的。

该项目空调系统的总冷负荷为1605KW, 总热负荷为1430KW, 将设计采用地源耦合热泵机组作为空调系统冬季供热, 夏季供冷的冷热源系统, 并同时提供生活热水, 其有不影响地下地质结构、地下水水位、不污染地下水、使用寿命不受地下水位影响的特点, 是最好的地源热泵形式。地源耦合热泵的能耗很低, 运行时比常规系统能耗降低30%～50%, 且在初夏及夏末等空调季节, 结合辐射制冷系统, 可不需要开启热泵机组, 仅靠地下换热器提供的低温水就可实现对建筑物的制冷, 实现更大限度的节能。它由水循环系统、热交换器、地源热泵机组、空调末端及控制系统组成。

该项目的生活用热也由地源热泵提供。夏季, 完全利用对建筑物其他区域制冷所产生的废热, 相当于把热量从空调区域搬出, 转移至生活热水系统, 从而同时实现了对空调区域的制冷和对生活热水的加热, 系统运行非常节能。冬季, 通过地下换热器与土壤换热实现供热。这样地下换热器不是全年从地下取热, 与其它机组混合使用, 同时有助于避免地温不平衡 (图5) 。

5.5 高舒适度低能耗的空调系统

该项目住宅部分采用辐射顶板采暖制冷系统加置换式健康新风或独立式新风系统。辐射制冷采暖系统一种全新的空调方式, 通过在混凝土楼板内铺设供水管道, 冬季管道内通热水, 夏季管道内通冷水, 通过冷却, 加热楼板形成辐射表面, 形成舒适的辐射空调系统。加之置换式通风系统, 它在提供舒适健康的室内热湿环境及低噪音声环境的同时也具有较好的节能效果其特点如下:

(1) 室内无吹冷风感, 主要通过辐射换热这一舒适感最高的方式换热。

(2) 系统运行节能。

(3) 无凝水潮湿部分, 消除了霉菌问题。

(4) 置换式新风系统提供最健康的新风供给方式, 新风处理后直接送入室内, 污浊空气进行热回收后直接排出室外, 无循环风, 不存在交叉污染。

(5) 室内无任何运转设备, 不产生噪音, 维修工作量少。

其中置换式通风系统的新风量从地面送出, 卫生间上部排除, 气流组织较好, 实现一定的置换式通风的效果, 维持室内最健康的空气质量, 但管道需要埋入地板垫层, 占用室内层高 (图6) 。

生态节能建筑首先应该是气候适应性的建筑, 既适应大的气候环境, 又要与建筑场区特有的微气候环境有机的结合起来。为使用者提供舒适健康的室内环境是另一条重要的原则, 必须有效控制室内的热湿环境、光照环境、声学环境、空气品质等因素, 还应关注妇女儿童、残障人士的特殊使用要求。在这两个原则的基础上, 尽力做到节约一次性不可再生能源, 减少废弃物的排放, 加强材料设备的回收与循环利用。另外, 对于建筑的节能效果及对环境影响的衡量要以整体性与全寿命周期为原则, 片面强调单项技术的节能效果或者仅使用期间对环境影响小的建筑并不是真正意义上的生态节能建筑。

生态建筑节能系统 篇2

关键词：建筑节能技术论文

摘要：当前建筑行业的快速发展是我国加快城镇化建设的一个反应，现代化的基础设施关键在于发展质量，建筑的质量对于经济民生发展具有重要的影响。本文细致讨论了一些绿色生态建筑的设计理念和技术应用创新相关办法，并且对于建筑施工过程中的常见问题进行了分析。

关键词：绿色生态;建筑设计理念;节能技术

一、将节能技术的应用融入绿色生态建筑设计当中

绿色生态建筑在贯彻绿色生态理念的同时要巧妙将节能技术应用考虑在建筑的设计施工整体当中，因此必须要做到将节能技术应用的理念融入到建筑设计的每一个细节当中，从而可以有效地促进建筑的可持续发展。进行建筑设计时节能技术的应用可以帮助完成设计思路的创新。由于当前的建筑设计的理念普遍粗放化，这和节能理念不相符合，由于绿色生态施工的理念要求建筑企业在实际的施工过程中做到集约化的施工管理，减少资源能耗的浪费。设计人员应当注意将绿色生态建筑中的节能技术的应用贯穿于整个建筑的设计当中，从建筑的单体选址到设计，到土地资源的开发，到建筑的通风、采光、能源的利用效率等方面都需要节能技术的有效应用，通过将节能、绿色、生态的建筑设计理念融合来实现促进环境、建筑、经济效益协调发展的目标，进而以创造性、技术性来支持现代建筑的可持续发展。

二、节能技术在绿色生态建筑设计中的应用和发展

绿色生态建筑的设计过程中节能技术应用的发散空间很大，但是也需要通过制定一些科学合理的设计规范，从而有效提升施工的效率。建筑不可否认也是生态环境的一部分，降低能耗是当代建筑设计必然要考虑的问题，所以既要注重节能设计，同时也要对于建筑和环境的可持续发展性进行深度的考虑。

1.结合建筑选址、规划和设计，开发节能应用

建筑设计工作的内容包括了选址、规划和设计等，围绕绿色生态理念，建筑的选址要经过专业的测量和评估，需要考虑的三个主要条件是日照、遮阳、通风。建筑师对这三个要素要格外重视，全面地做好设计规划工作，与负责建筑结构、设备安置、环境设计的相关负责部门进行深入探讨从而实现绿色生态建筑的选址工作的基本目标，需要注意以下内容：第一，建筑的选址要注意气候环境、经济人文、能源设施等多个方面的内容，重点是要保证好设计工作的科学性以及能否实现节能技术的有效应用。第二，增加建筑辅助的社区环境设计，如建筑所在的社区建设一些公园，利用植被、水域来缓解热岛效应，增加一些气候的功能，达到降低建筑内耗的目的。第三点，建筑形态设计要尽量满足采光、通风等基本的要求，不仅满足建筑宜居性，建筑的耗能也会大大降低。

2.建筑的体型设计

设计好建筑的节能体型要考虑到很多的因素，比如说很多地方的冬季气温、太阳辐射强度等客观条件不同，因此建筑的朝向、围护结构的保温状况及局部风环境等，在进行建筑设计工作时，需要仔细合理对于建筑得热和失热的具体情况进行科学的评估，从而有效优化组合。如果建筑的体型系数越大，那么建筑的单位空间所需要分担的散热面积就会越大，需要消耗的能源量就会越大，有专家的实验数据得到的统计结果表明了，如果建筑的体形系数增加0.01，那么建筑的耗热量指标就可能大约增加2.5%。控制好建筑的体型系数的有效方法，如增加建筑的体量，增加建筑的长度，建筑的体型变化不能太大是越小越好，尽量保持建筑物的规整;合理对于建筑的层数和层高进行科学的设定。

3、注重提升建筑设施的能源利用效率

(一)应用新能源技术

现代新能源技术已经发展逐渐逐渐成熟，比如利用较多的是风能、太阳能，核能以及地热能等。太阳能早已被广泛应用于建筑领域，如今太阳能热水器进入了千家万户，光伏产业的发展和技术的进步，较低的生产成本已经给建筑的太阳能应用设施的使用降低了门槛。太阳能等新能源在建筑领域的开发应用，帮助广大居民缓解了面对能源价格的上升带来的生活成本提高的困局。现代绿色生态建筑需要充分利用现代绿色节能科技，实现对于自然资源无污染的开发应用，减少建筑的耗能，这就是现代绿色生态建筑未来的发展方向。

(二)水循环系统的开发应用

建筑作为一个以人为中心的系统，人类对于水资源的消耗以及生产生活中产生的废水排放都是建筑设计过程中的应用节能技术时需要着力解决的重点。以追求资源利用效率的最大化和环境污染的最小化作为绿色生态建筑应用节能科技应用和发展的一个基本性的内容。鉴于水资源的有限性可以开发水循环系统得到等量的生活可用水，以此可以卓有成效地减轻了污水处理厂的废水处理压力。另外，一些经过系统处理的水资源比如雨水、生活废水，可以应用于生态景观水景规划当中，实现水资源的循环再生，不仅可以达到节约水资源和防止水污染的目的，还能丰富建筑周边的景观水体美感，开放的水景也能起到对生态系统环境的一个调节功能。

(三)风压和热压相结合实现自然通风

建筑中产生的自然通风是风压和热压共同作用的结果，风压和热压的作用有强有弱所以产生的通风效果是不稳定的。因为风压受到天气、室外风向、建筑物形状、周围环境等众多的因素的显著作用。建筑师在进行建筑的通风设计时要注意建筑周围的风压与热压的共同作用并非简单的线性叠加，要在科学测试、评估、考虑各方面的因素的基础上，对于风压和热压发生的相互作用进行补充，从而可以实现风压的配合使用，并且有效地实现建筑物的自然通风，降低建筑物的能源消耗，有效提高建筑居住的舒适性。

结束语：

建筑业是个高能耗产业，绿色生态建筑的设计中要有效将节能技术的应用融入建筑施工当中。绿色生态建筑的设计，需要进行合理的规划、科学的布局，并且实现高效的持续能源转化系统的构建，最终提高能源的使用效率，积极推动绿色生态建筑中节能技术的可持续化发展，不仅节约了能源，降低了居民的生活成本，同时也为居民提供了一个健康舒适的生活环境。

参考文献

[1]刘海琳.绿色生态建筑设计理念与节能技术应用探析[J].科技致富向导，20xx(14).

[2]王师宝.绿色生态建筑设计理念与节能技术应用[J].城市建设理论研究，20xx(9).

浅析生态节能建筑的规划设计 篇3

关键词：生态节能;建筑;规划设计

1 导语

经济全球化的发展，对全球环境造成了重大影响，使不可再生资源逐渐走向枯竭，同时，随着人类文明程度的进步促使人们对于居住环境的要求产生了重大变化，建筑物不仅需要满足基本功能，还要提供舒适宜人、绿色环保的生活和工作环境。为了解决资源短缺和人们对建筑物功能要求的矛盾，建设生态节能建筑的重要性充分显现。新时期下，做好建筑领域的生态节能建筑规划设计工作，对于节省社会资源、提高建筑品质有重要作用。

2 生态节能建筑的概念

当前，随着我国改革开放和经济的迅速发展，我国建筑物数量已经实现了高速增长，在我国未来的建设过程中，对建筑质量和建筑节能要求，将提出更加符合未来发展规划的重要内容。实现建筑物的生态节能，无疑是其中的重要内容。生态节能建筑是指在满足人们对于建筑功能要求的基础上，充分考虑建筑物周围自然环境的特征，把生态学的观点与建筑设计综合运用，实现建筑物在建设运行过程中，既要满足建筑物的相关设计要求，同时实现建成后运行过程中的低能耗。

如生态节能建筑的使用过程中，可以最大限度采用自然光照明，对于地下车库，也可引进自然光，保证建筑物室内光照充足的同时，减少电力资源使用。此外，在生态节能建筑规划设计中，重点发挥可再生资源的使用率，尽可能采用可再生资源，实现低碳节能，如利用太阳能电池板进行发电、供暖使用地热等，从而促进建筑物生态节能。

3 生态节能建筑的规划设计

3.1 生态节能建筑规划设计的方法及原则

生态节能建筑的规划设计，首先要实现建筑物功能的正常发挥，保证建筑物满足使用要求，在此基础上，对建筑物所处环境进行综合考虑，根据实际情况规划设计好建筑物的生态节能功能。规划设计中，要把握好使用者的诉求和自然环境的协调关系，不能因为自然环境而影响了使用者对建筑物功能的正常使用，同样，也不能过度满足使用者的要求，漠视自然环境的重要性。因地制宜利用好自然环境，尊重生态发展规律和自然资源的利用规律，结合建筑物的功能特点，规划设计出优秀的生态节能建筑。

3.2 生态节能建筑要满足节能的根本要求

随着经济的快速发展，各种不可再生资源的利用效率虽然有所提高，但是总量持续减少却是不争的事实。建筑物的建设过程中，需要大量的水泥、钢铁，建筑物施工完成之后，发挥正常功能的同时，也是对各种资源持续消耗的一个过程。不难得出结论，建筑物的消耗将会成为未来能源消耗的重要部分。

因此，建设生态节能建筑意义重大，生态节能建筑的规划设计必须从建筑物的整个生命周期进行考虑，生态节能建筑的建设从规划设计开始，在建筑物的设计过程中，优先选择环保、节能的材料，提前规划设计好建筑物节能设备的位置等。在建筑物主体施工完成之后，马上开始安装节能设备，保证建筑物投入使用时就能实现节能减排。在建筑物的建设过程中，选择科学的建设方法，减少资源的消耗，提高建设效率。

生态节能建筑在运行过程中，要注意清洁能源的充分使用，淘汰高耗能设备，以降低对不可再生资源的依赖程度，提升可再生资源的利用率以促进建筑节能。根据地域实际情况，确定好建筑物朝向，保证建筑物的自然采光，减少建筑物照明设施的电力使用。同时，还要根据当地气候条件，明确建筑物的降温和保温措施，如果在寒冷地区，可通过加强地暖、提高建筑物外墙保温性能等措施，保证建筑物的正常使用。建筑物的生态节能设计，要把可再生资源的使用充分重视起来，如太阳能、地热能等，实现建筑物在使用过程中的节能。

3.3 利用自然环境，做好生态节能建筑的规划设计

生态节能建筑的规划设计，其重要内容之一就是实现建筑物的绿色环保、与自然环境的充分融合。建筑物的规划设计中对于自然环境的充分利用，不仅可以美化居住环境，同时，也能降低建筑物的能耗利用。

如在建筑物的规划设计中，种植藤蔓植物，既可以实现对建筑物的空气调节作用，又可以对建筑物的外墙起到保护作用，同时，还可以调节建筑物的室内温度。所以，生态节能建筑的规划设计，要充分认识自然环境的重要作用，加强建筑物与自然之间的联系，使其构建成为一个整体。提高建筑物周围的绿化面积，可以有效改善建筑物周围的空气质量，同时，对建筑物周围的温度调节，也能产生一定影响，如有研究表明种植藤蔓，在夏天可降低室内温度3°左右，在一定程度上可以降低电能的使用，从而实现资源的节约。

对于发挥居住功能的建筑，要设计好居住区外围的绿化带，以城市公共绿化风格为主导，确定合理的绿化面积，做好居住区外围绿化带的绿化工作。实施好居住建筑外围的绿化工作，一方面，将居住环境和城市公共环境分隔开，提供了居住安全，另一方面，也可以对建筑物周围微气候进行调节，绿化环境带来的适宜的温湿度环境减少了建筑物运行中相关设备的使用，促进了建筑的生态节能。

3.4 生态节能建筑规划设计中的其他问题

生态节能建筑规划设计中，还要充分考虑建筑物的选址问题。建筑物的选址适宜选择日照条件优秀、通风好的地方，同时，还要考虑基地坡度。如果建筑物在规划设计中没有做好选址工作，必将增大建设难度，也会提高建筑物的运行能耗，难以实现建筑物的节能目标。生态节能建筑的建设规划还要考虑建筑群落的布局情况，以保证建筑群落中所有建筑物的日照、通风满足要求，选择合适的建筑间距和建筑密度，提高日照质量，提升人们生活环境水平。

生态节能建筑的规划设计，还需要对当地气候条件进行一定了解，以便制定出科学、合理的建筑设计方案。因为不同气候条件和地形地貌，对于建筑物的运行能源消耗有重要影响。因此，要了解清楚当地气候，并根据当地的地形地貌，选择合适的建筑材料和建筑方法，在保证建筑施工功能的同时，使建筑物的建成运行消耗，保持较低水平。

4 结束语

生态节能建筑的规划设计工作，是一项系统性工程，需要从各个方面进行综合考虑，以实现规划设计的科学合理，在充分满足人对建筑物要求的基础上，实现建筑物建设、运行的绿色环保和节能减排。生态节能建筑物的规划设计，首先要尊重建筑物自身功能规划设计的要求，其次，根据绿色环保和节能减排的要求，采取相关手段和措施，保证建筑物建设和运行使用过程中的生态节能，在满足人们对建筑物要求的基础上，做好能源的节约利用，充分发挥建筑物生态节能的功能。

参考文献：

[1]赵遂政.论节能建筑的规划和设计[J].河南建材.2011（8）

[2]邹天宝.浅析生态节能建筑的发展趋势[J].四川建材.2013（3）

生态建筑节能系统 篇4

关键词：楼宇管理系统 (BMS) ,节能增效,能源管理,世博,沪上生态家

1 沪上生态家BMS设计理念

沪上生态家的BMS设计首先需要体现BMS技术在未来上海家庭住宅中的应用, 在世博期间向观众展示未来的高科技生活;此外, 考虑到沪上生态家属于永久性建筑, 世博结束后将作为创意办公楼使用, BMS系统设计需兼顾实用性, 且便于日后根据具体使用方式进行灵活调整。

作为家庭住宅, 沪上生态家不同于商用建筑, 其建筑设备 (暖通空调、给排水、送排风设备等) 的控制相对简单;但是智能设备种类繁多, 包括智能照明、智能遮阳、智能家居、安全防范、再生能源设备等。如何将这些智能设备集成在同一平台下进行协调运作, 取得良好的节能效果是沪上生态家BMS设计的一大重点。此外, 能源的管理与分析既有助于参观者掌握沪上生态家的能源来源与使用比例, 了解沪上生态家中所应用的新能源和节能技术, 也便于世博结束后沪上生态家作为创意办公楼的持续能源改进, 因此这部分是沪上生态家BMS系统的另一重点。

2 施耐德电气Vista BMS系统平台

沪上生态家项目选用了施耐德电气的Vista系统作为其BMS产品平台。Vista系统以Building IT作为其产品理念, 将IT的理念融入了产品的各个层面。作为BMS产品平台, 它具有开放、友好、集成、安全的特点。它采用完全开放的网络结构, 能确保用户可以自由选择产品。它的管理层软件运行于微软Windows操作系统, 基于标准以太网或TCP/IP光纤网进行通信;现场层采用开放的Lon Works技术。在界面方面, Vista 5拥有基于XML可标记语言的矢量图形系统和组件重用技术;在安全方面, Vista可以选择使用微软Windows XP/7/2008 server的安全系统对用户进行管理, 并且采用了HTTPS和128位编码的安全体制, 安全性达到了FDA 21 CFR中第11部分的要求。

Vista能够提供从基本的环境监控到提高能源/成本效率的全方位服务, 可以有效地提高用户对建筑物能耗的控制力。它可以通过数据采集与处理有效掌握建筑物能源分配及各类环境、设备因素对能耗的影响;还可以进行节能潜力分析, 并在能源改造过程中随时跟踪投入、回报情况, 预测投资回收期。此外, Vista能够利用楼宇自控系统的历史及实时数据, 构建建筑设备全生命周期综合管理平台。通过此平台, 用户可以跟踪所有设备运行数据、管理维护进程、从全生命周期角度制定设备管理计划并支持整个实施过程。不仅如此, Vista FM还可提供文件、合同和物业流程管理功能。

3 沪上生态家BMS系统集成设计

沪上生态家BMS系统包括楼宇自控系统、门禁与巡更系统、消防系统、红外报警系统、智能照明系统、风力发电系统、燃料电池、外围护结构遮阳系统、客流信息采集系统、能源监测计量系统等众多子系统, 只有将这些子系统信息集成在同一平台上, 通过系统信息交换和内部联动才能充分优化系统软、硬件配置和监控流程, 并充分向观众展示各项新技术在生态、节能等方面的作用。

比如说, 建筑体的外界气象环境是一个看起来相对独立的子系统, 但如果通过软件对外界气象环境参数加以计算和分析, 就可以确定空调机组新风门的最优开度, 在保证建筑内空气品质的前提下尽可能利用外界免费的冷量或热量, 减少通过冷水机组或锅炉等冷、热源对室内空气进行冷却或加热处理, 从而减少电能及天然气等能源的消耗。又比如, 在夏季午夜通过室内外直接换气方式, 利用室外较冷的空气冷却室内由于白天日光辐射、人员设备发热而产生的热空气。这样既能减少使用空调冷却室内空气所需的冷量或电能, 也能提高室内空气的含氧量和品质。再比如, 可以利用客流信息采集系统, 根据客流量多少预测空调负荷, 以实现优化控制。此外, 可以根据室外照度传感器的读值, 决定靠近窗户的照明灯具的开闭、对照明灯具的亮度进行调节, 或使用遮阳帘阻止过强的光线进入室内。这样可以减少灯具的开启, 节省电能, 同时还能减少由于过量的灯具使用而造成的空调制冷浪费, 从而节省电能。类似这样的, 看似毫不相关的众多子系统, 通过BMS进行集成后, 可以实现相互提供控制依据, 从而让各个子系统在稳定可靠运行的前提下使用最少的能源。

此外, 除了上面提及的各个子系统之间的潜在关系, 就对能源的有效利用及分配方面来说, 一个检测系统也是非常必要的。通过监测和记录能源, 例如电能的使用情况, 同时对比室外气象参数、参观人流量、室内二氧化碳参数、室内温湿度等参数的历史记录, 可以分析出电能的利用效率。若利用效率偏低, 可通过调整某些参数的设定、更换老化的机电设备等手段提升对电能的利用效率。

4 沪上生态家对节能增效的考虑及其能源管理系统选型

针对沪上生态家的住宅特征, 为充分体现未来对能源效率的重视, 保证建筑设备高效运行, 避免无效能耗, 应在BMS中融入比普通项目更多的对能源优化的考虑。

(1) 所有风机、水泵设备加装变频器。变频器不仅能够根据实际需求调整设备负荷以节约能源, 还可直接反馈设备的实时运行状态、能耗数据等, 以便进行设备和能源管理。

(2) 室内部分区域安装温/湿度及CO2传感器, 根据空气状态动态调整设备运行状态, 兼顾舒适与节能, 并通过温/湿度与CO2参数记录体现沪上生态家建筑自然通风的设计效果。

(3) 建筑物部分区域安装照度传感器, 根据日照对遮阳及照明系统进行动态控制。

(4) 建立空调系统与门窗及占用状态的联动控制。空调系统根据门窗及占用状态进行模式切换。例如当房间窗户打开时空调系统自动停止工作以节约能源, 当房间处于非占用状态时空调系统自动转入节能运行模式等。

(5) 对冷热源总管及各新风机组、空调机组进行热能计量。通过输出热能、消耗电量等的比较分析直接获得单位冷热量的能源消耗数据, 以评判控制策略优劣。

(6) 根据空调区域人流量状况建立模型, 预测区域冷热量需求, 并与实际需求进行比较, 分析预测进一步优化控制的可行性。

除通过各种集成控制手段直接进行节能增效外, 沪上生态家还能够通过施耐德电气的Vista能源管理模块, 对所有能源消耗以及再生能源设备进行管理。

电、水、气等的使用情况由第三方设备进行采集, 然后通过通信网关传入Vista BMS系统。Vista的能源管理模块与BMS无缝集成, 直接从BMS中提取实时数据进行记录、分析和管理。

能源管理软件对所有能源消耗及产生数据进行记录, 并可按照日/星期/月生成相应报表和图形, 如图1所示。

能源管理软件对电能质量进行监测, 在出现问题时进行报警。报警信息可通过Email方式发送给相关工作人员。

能源管理软件根据历史规律分析设备运行过程中的异常情况 (如图2所示) , 并进行报警。报警信息可通过Email方式发送给相关工作人员。

能源管理软件将能源数据与设备运行状态、当时气象条件等进行比较, 发现设备无效运行时间, 改善设备运行策略。

能源管理软件通过能源数据发现建筑设备中存在的能源改善空间, 如改善墙窗材料保温性能、提高灯具发光效率、提高冷热源能效比等, 并评估各种改善措施的投入产出效益。

5 沪上生态家BMS系统的运行/管理模式

沪上生态家BMS系统在调试及试运行结束后, 即进入正常的运行模式。利用BMS, 用户可以通过精美的图形操作界面, 方便地实现对系统中各设备的时间表控制、系统报警及事件管理、能源管理、趋势/操作记录管理等功能。同时, 系统管理员也可利用BMS的用户管理功能, 创建和修改用户, 令每个用户只能按其权限浏览或修改部分设备参数, 确保任何越权操作都将被禁止, 以保证系统的安全性。

5.1 时间表控制

BMS控制软件可以依据使用者的要求, 对不同的楼宇机电设备制定启动和停止运行时间表, 令相应设备的控制器严格按照使用者预先排定的时间表控制机电设备的启停。此外, BMS控制软件还可以将不同的设备放在一起作为一个群组安排统一的时间表, 如在夜间换气模式下, 可以将多个送风机和排风机放在一个时间表群组中进行管理, 由统一时间表进行控制。这样就不必对每个送风机或排风机分别编制时间表, 既利于管理, 又提高了工作效率。

5.2 系统报警及事件管理

BMS控制软件的报警处理功能使日常管理变得非常简单。报警信号可自动驱动一台或多台打印机打印出报警信息, 并同时显示在屏幕上, 如图3所示。

报警信号还可被传递到远程操作设备, 例如寻呼设备、传真机、电子邮箱、手机或紧急服务中心, 从而保证无论白天还是夜晚、工作日还是节假日, 也不论操作员是否在终端前工作, 整个系统都在操作人员的掌握之中。

操作员可运用彩色图像工具或指定功能键随时查看报警情况, 包括报警的发生、消除和确认。为便于区分, 每种不同优先级的报警都用不同的颜色表示, 并可以按时间顺序或优先顺序排列。优先级表示报警的紧急程度, 可选择声音报警或视频报警。

此外还有一些其他的报警功能, 如在检修期间停止的报警会在另一区域中显示出来;报警锁定功能可以避免短时间内的重复报警;每个报警信号都带有相关的统计资料, 包括产生的次数、最近一次的日期和具体时间等, 对于安排设备维护大有帮助。

5.3 能源管理

Vista能源管理模式是基于Microsoft Excel的独立Windows程序, 有很强的分析能源消耗记录和预算未来能耗状况的能力, 另外也可对其他参数进行统计分析, 如时间及其与各参数之间的关系, 各参数彼此之间的关系的统计分析等。

Vista可通过自动或人工收集数据。各种参数, 如温度、天气情况、能源消耗、运行时间、建筑占用情况等都能自动记录下来, 并按每天、每星期、每月或每年进行分析。

由于具有动态数据交换 (DDE) 功能, Vista的数据交换简单易行, 可从网络或ASCII文件中读入信息, 有些信息或预算值也可人工输入。

Vista可以建立起基于气候变化的能源消耗表, 从而依据全年能耗曲线控制供热、制冷的能源消耗, 当消耗过高或过低时产生报警, 以保证控制的精确性和连续性。

5.4 记录功能

(1) 趋势记录

系统可在指定时间间隔内收集、存储测量值, 为以后的分析和生成报表做准备, 既可用小间隔记录控制设定等短过程, 也可用大间隔记录能量消耗等长过程。

(2) 操作记录

系统可以收集、存储系统发生事件的信息, 包括报警发生后进行相应处理的日期、时间、维护人员等。其报表参数范围十分广泛, 可以自由选择所需输出的信息。

6 结束语

生态建筑节能系统 篇5

摘要：近几年来，我国各大城市得到了快速的发展，城市规划理念与设计思路也发生了很大转变，对于城市而言，城市建筑时期城市存在发展中不可缺少的部分，城市建筑数量的增加，也在无形中给城市发展带来了一定的影响，建筑设计在具体施工实施中对能源的大量消耗及浪费，使得部分有限资源出现紧缺的状态，因此将生态节能建筑设计理念渗透进城市建设中去，对于城市未来的可持续发展及城市环境的保护，具有一定的促进作用。

关键词：生态节能;建筑设计;城市建设;应用

城市规模的扩大及新型城市化的不断发展，使得人们对城市建筑设计也提出了相应更高的标准，从现代人们在城市中居住、工作及休闲的理念来看，建筑不再仅仅限制在单纯地供人们提供居住的场所，更重要的是建筑设计需要从更高层次的审美、舒适度等方面提升其服务质量，而生态节能建筑设计是近几年来关注度较高，这同时也是对有限资源的合理利用，尽最大的努力减少城市建筑对环境的进一步污染的具体体现。

1生态节能建筑设计概述

生态节能建筑设计并不是独立地从生态节能的方面出发进行设计的，具体来说，生态节能建筑设计是指，在城市建筑设计过程中，通过对建筑基本设计完成的基础上，将生态环境保护及能源节省理念融入到该建筑设计中，通过设计的融入，在实际施工中依照设计的材料使用数量、材料类型及生态环境保护措施，最终达到生态节能建筑的基本效果。从生态节能建筑设计的定义来看，生态技能建筑设计所需要完成的基本设计，具体是指按照常规的设计思路，需要设计能够确保建筑的基本功能质量与安全，这也正是生态节能建筑设计的基本前提条件。需要强调的是，生态节能建筑设计并不是无限制地进行节能与生态设计，对于节约能源而言，如果采取的节约能源的措施已经无法让材料在实际中确保建筑结构的安全可靠性，则说明节约能源措施已经采取过度，在设计中是不可取的。对于生态环境保护而言，应采取措施尽可能地对施工及周边环境进行保护或减少污染，但在保护的同时不得出现新的污染，这也是生态建筑设计中不可取的方面，是属于生态保护设计过度的部分。

2生态节能建筑设计的重要性

(1)有利于缓解资源紧张局面。我国虽然从整体上看是一个各类资源丰富的国家，但人均占有的资源则少得可怜，并且对于一些资源它们需要经过十分漫长的时期才能够形成，并且是有限的，像石油开、煤矿开采等，这些能源在城市建设中所起到的作用是十分关键的，但这些资源在各个行业中尤其在建筑行业中的大量使用，造成了能源的快速消耗。而生态节能建筑设计的节能方面正是针对这些实际中的问题，通过合理的设计与规划，有效减少了这些能源的快速消耗，或通过节能措施借助新能源对旧的能源进行替代。(2)有助于改善生态环境。从当前来看，城市建设过程中环境污染问题已经变得越来越严重，从建筑行业以外来看，城市空气污染指数会受到汽车尾气、煤的大量燃烧、城市空调的使用等，都在无形中对城市大气造成了严重的污染。而后从城市建筑来看，城市建筑在城市中占据的比例是非常大的，城市建筑在施工的过程中通常会使用大量的材料，像钢筋、混凝土、土等，在建筑施工中，不当的施工方法会对大气及周围环境造成一定的污染，像路面扬尘、在建筑工地露天焚烧垃圾、沥青、随意进行施工废水的排除等，都在很大程度上度生态环境产生了相应的负面效应。而生态节能建筑设计的提出，通过设计对生态环境保护及减少环境污染给予相应的措施建议，这样在施工中按照设计采取以后，就能够有效改善生态环境，进一步减少了对生态环境的污染。

3生态节能建筑设计在城市建设中的应用

从一些城市目前的建设及未来发展趋势看，将生态节能建筑设计应用到城市建设中，是建筑设计的必然趋势，这同时也是最大程度上节约能源、进行新型能源开发以及有效减少生态环境污染的重要目标。具体来说，生态节能建筑设计在城市建设中的应用主要表现在以下几个方面。

3.1节能采暖设计

对于各大城市，尤其是对于北方的城市来说，采暖是应对寒冷、改变室内温度的重要措施，从住宅小区到工作场所再到商业建筑中，大多数采暖所采用的都是采暖设备，这样采暖设备运行就会对能源进行消耗。未来减少这种设备运转产生的高指数的能源消耗。

3.2电器照明的.节能设计

照明设备能源消耗也非常庞大，尤其是在一些商场和酒店，一些作为装饰的豪华电气耗电功率更是庞大。在电器照明的设计中可以通过以下几个方面。

(1)选择消耗功率小的灯具;

(2)设计节能型的照明方案。在设计建筑电气照明方案的时候应该以节能为出发点，要注重实际运用。而把外观和形式放在后面;

(3)采用先进的智能照明控制系统。随着科技的发展，如今利用计算机编程语言，结合电子技术、计算机技术、网络技术和现代控制技术，配置相关硬件设备，就形成了一套智能化的节能控制系统。采用智能控制系统可以更精确的控制灯具开关时间，还可以根据环境亮度自动调节灯具亮度，有效的节约能源。

3.3新型外墙保温技术—玻化微珠保温系统

玻化微珠保温系统主要就是指用玻化微珠对砂浆起到保温的作用，从而形成保温层，并且在保温层的表面涂上一层能够防水、防裂以及防渗的砂浆，最后与保温层进行结合形成一种能够达到抗裂、保温以及防火等完整保温系统。玻化微珠保温系统是基于建筑结构以及建筑材料的基础的一种科学、合理以及经济的技能方法与方式，这项技术对我国的建筑节能有着很重要的意义。

4结束语

生态节能建筑设计在城市建设中的应用逐步会得到普遍，它也能够在城市建设中逐步推翻以往的没有融入生态节能的建筑设计，生态节能建筑设计的优势也将会在未来城市建筑中凸显的更加明显，因此在城市建设中推行生态节能建筑设计，具有十分重要的意义。

作者:覃雯 范路 单位:博建建筑规划设计有限公司 重庆市设计院

参考文献：

[1]朱永忠,陈飞虎.基于现代生态技术的居住建筑节能与推广方案研究[J].四川建材,(17):77.

生态建筑节能系统 篇6

【关键词】节能减排；生态；建筑；设计方法；探究

一、生态建筑的涵义

国内外学术界对生态建筑概念的表述不尽相同，其核心的内容是基于当地的自然环境，运用生态学及建筑学的基本原理，对建筑与其他相关因素的关系进行合理组织安排，使其成为一个有机的整体，既有良好的室内气候条件也使建筑物具有自我调节的能力，同时达到节能减排、改善生态环境、延长建筑寿命等目的。

二、我国生态建筑发展存在的问题

1、对生态建筑缺乏正确理解

有人形而上学的认为生态建筑就是绿化一下建筑物周围环境或者再建筑物内部栽种一些植物，还有人片面的认为单纯的节能就是生态建筑的全部内涵，还有人把建筑的平面将来是否有重新划分的可能作为评判生态建筑的标准等等。这些观点都只停留在生态建筑的表面，没有全面的理解生态建筑的内涵。

2、对农村生态建筑缺乏系统研究

我国生态建筑的系统研究城乡差别较大，很不平衡。大多把学科研究的重点放在了发达城市，而对广大农村的居住环境缺乏系统研究，尤其是在东北地区。从目前发表的论文来看，大部分的研究都只局限于本学科，如生态学、建筑学或者能源学等，各学科之间缺乏较好的结合，其中，如何把人居环境和植物环境工程有机的结合起来是一个亟待解决的紧迫问题。

3、生态建筑的广泛实践不足

目前，我国在生态建筑理论方面取得了一定的成果，在一定程度上推动了生态建筑的发展，但对实际工程实践模式、环境效果的测试分析及计算机模拟等领域却涉足较少。

三、节能减排的方法

1、降低碳基能源使用量，提高使用率

建筑的生产过程的每一道工序都伴随有温室气体二氧化碳的产生，为了减少二氧化碳的排放我们可以采取以下方法减少碳基能源的使用。

①调整和优化产业结构，尽量使用低碳建材，摒弃落后产能，采用建材业窑炉等先进设备充分处理城市垃圾和工业固体废弃物，推动产业全面优化升级。

②开发太阳能、地热能、风能、潮汐能等可循环利用的新能源及其衍生物。因为这些能源污染少、储量大，可以从一定程度上缓解因石化能源的匮乏引发的能源危机。

2、对旧建材进行循环使用

随着城市化进程的加快，建筑拆迁越来越多，造成旧建材的大量废弃。我们不能简单填埋旧材料，应该对其进行筛选分类，粉碎不能回收的部分用作建设道路的材料，而用可以再回收的部分来加工混凝土以及砖等。这样做既可以使上游投入的资源减少，又可以解决下游的建筑垃圾。当然，由于化学、物理性能已经损耗，旧材料已不能完全满足当前的使用需要.如果继续使用将会给建筑留下安全隐患，所以我们不能无限制的回收旧建材。

3、对公共建筑模式与住宅进行生态化改造

大力推行节能化公共建筑的模式与产业化住宅。

办公、旅游、运输等公共建筑能量的消耗通常十几倍于普通住宅，迫切需要降低能耗。必须建立完整的节能监管体系对公共建筑的能耗量进行规范，同时对公共建筑的全过程进行低碳管理，并搭建与之相适应的能耗检测平台。

产业化住宅以工厂化生产代替传统人工现场作业建造：场外完成混凝，工厂制造组合，工地现场组装，这样既节省了原材料，又最大限度的发挥了机械和设备的效率，同时为产品质量及性能的稳定性提供了有力保证，也有益于住宅的节能减排。

4、加大对节能减排标准实施情况的监督力度

在建筑设计和施工中，必须始终贯彻执行节能减排标准，加大对薄弱领域以及重点环节的监督力度。充分利用有关部门的信息反馈、综合协调功能，实现其应尽的监管职责，对建设中各方活动主体使用标准的情况进行全程监督。

四、生态建筑設计的思路与策略

1.生态建筑设计的思路

生态建筑设计的本质是一种基于生态美学观及生态伦理观的城市建筑发展观。生态建筑设计在实践中，主要有以下几种思路。

①以人为本。

满足人类生存及发展的需求是人类社会进步的根本动力，也是建筑发展最终追求的目标。在建筑设计中，要体现人与自然和人的主体地位的双向互动关系，在创造城市空间的过程中，强调尊重人、关心人的宗旨，充分考虑市民的多样化需求。

②因地制宜，尊重环境

生态建筑设计包含着以土地利用为主的资源经济利用问题。城市必须在有限的土地资源内发展，建立高效的空间体系，节省有限的土地。可以在地面上建立低层高密度建筑充分体现人情味、密切接触大自然；充分利用生态技术向地上空间要效益；综合利用地下空间等，把城市的地面、地下和空中有机连接起来，形成一个协调的立体网络。

生态建筑设计强调环境效益的发挥，充分尊重环境，最小影响环境，与环境共同增长、互选共生。因地制宜的选择建筑，充分利用原有地形地貌，极好适应当地的气候特征和周围环境。

③人与自然充分协调

人是自然环境中最活跃的一分子，人必须在生态化的基础上活动，人与环境应当是一种结合和协调关系。无论是设计、建造还是使用、报废过程，生态建筑对环境的影响都是最小的。生态建筑为人类提供品质最佳的环境和空间，其本身很少污染环境，极为节能，但若其空间的存在与人的功能需求不能很好统一，人们无法在建筑空间中顺利展开各项活动无，这样的建筑不论多节能多环保都是失败的。生态建筑必须是功能更加合理、空间更加宜人、人与自然的交流更加容易，并更具有良好的物理环境，自然采光，自然通风，更能抵御自然灾害。

④增加“绿色”，保护生态

在生态建筑内部空间的设计中充分考虑绿色化，把室外的绿色精心的引人室内。充分利用绿色植物制造氧气、吸收各种有害气体、调节湿度、减少噪音等。

2.生态建筑设计的策略

生态建筑设计主要有以下几种策略。

①宏观环境方面，城市规划设计要本着生态原则对城市发展的自然过程进行全面了解，并将其作为土地利用和开发建设的指导思想，协调好城市内外部环境的关系。

②微观环境方面，把握好建筑与自然、整体与局部各因素之间的关系。

③建立健全生态建筑设计法律法规。并在建筑设计和施工中严格贯彻执行相关法律规范。建筑法律规范的制定和实施直接关乎着我国生态建筑研究和实践的战略方向。

结束语

我国经济仍处于快速发展的阶段， 经济发展带来的能源短缺问题日益凸显出来，节能减排势在必行。建筑业的能耗在所有行业中位居榜首，降低建筑的能耗自然是目前人们关注的热点。建筑中的节能减排，主要决定于碳的使用，低碳化的建筑是当前建筑行业节能减排所追求的主要目标。建筑业消耗资源巨大、在很大程度上影响着自然环境和人居环境，其设计施工过程理应以能减排为指导全面贯彻绿色环保的生态理念，为社会经济的可持续发展作出自己应有的贡献。

参考文献

[1]宋春华，后哥本哈根时期的建筑节能与住宅产业化，《住宅产业》，2010（4）

[2]马宏权，龙惟定，朱东凌，我国建筑节能的发展思考，《建筑热能通风空调》， 2009（4）

生态建筑节能设计 篇7

所谓生态建筑，是根据当地的自然生态环境，运用生态学、建筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等，合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系，使建筑和环境之间成为一个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。生态建筑的基本原则就是运用生态学原理和方法，有节制地利用和改造自然。寻求最适合人类生存和发展的可持续支撑环境；把建筑环境作为一个有机的，具有结构和功能的整体系统来维护。

保罗·索莱里在其生态建筑学中指出：任何建筑或都市设计如果强加破坏自然结构都是不明智的，号召将富勒的“More with less”原则应用到建筑中去，对有限的物资资源进行最充分、最适宜的设计和利用；反对使用高耗能，提倡在建筑中充分利用可再生资源。

2 生态建筑设计原则

生态建筑历经数十年的实践，逐渐形成了一些重要的设计思想、原则、方法。从本质上讲，生态建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的城市建筑发展观。在实践中的生态城市设计和建筑设计应当遵循以下原则：

2.1 注意与自然环境的结合和协作，使人的行为与自然环境的发展取得同等地位，这是生态设计的最基本内涵。它首先要求建筑师调整自己的心态，正确地认识到建筑作品不仅仅是环境中的一分子，以一种谦逊的姿态处理与环境的关系，给予自然环境以更多的关心。

2.2 要把空气、阳光、绿色引进每套住宅内。未来的住宅设计，将会创造一切硬件条件，让人们尽享大自然的赐予。不仅套型设计着重调整各种功能与空间的关系，尺度和色彩也将更符合人的情感需求，而且将通过设计师的创新，改善居住的舒适程度，努力营造一个绿色环境。例如，通过增大窗口可容纳更多的阳光、空气和绿色景观；采取增加保温隔热手段或防热隔膜玻璃等措施，把不必要的热量拒之室外；通过会“呼吸”的绿色建材，不断改善和调节室内的温度和湿度，让居住更为舒适；通过及时更换室内污浊空气，保持室内空气清鲜，等等。

通过优良的设计，在住宅中重新引进自然通风的概念，将在夏季取代或减少空调的作用。例如，采用明厅、明卧、明厨、明卫的设计，可减少照明用电，利用太阳能并实现光电转化，使太阳能系统和房屋面构造结合为一体，既实用、美观，又可最大限度地利用能源。

2.3 生态建筑设计的另一项重要原则，就是如何有效地利用资源，即最大化利用了最小化排废。这与“节制”和“节省”有本质的区别。大自然赋于我们各种资源，在技术、经济有保证的情况下，利用各种资源为人服务，供人享用。在享用和接受服务时，一切浪费都是犯罪。但“节制”和“节省”同样也不适宜。我们提倡的最大化、有效化，是要提倡重复使用，回收利用。对不可再生物质要十分珍惜，并着重开发各种替代产品。例如，实施垃圾分类，对分类后垃圾按照有机、无机、有害、无害物质分门别类回收，以达到最小排出量和最大化利用。又如，在小区中实施中水系统，循环重复使用再生水资源，收集和利用雨水改善气象环境等。这些都是生态建筑设计中必重视的问题。

3 生态建筑的节能设计措施

3.1 内保温复合节能墙体组成及应用

复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧，则称为内保温复合墙体。

墙体结构层：系指混凝土现浇或预制品的外墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。

空气层：空气在0℃时导热系数为0 024VV/ (m·k) 。在25℃±5℃时为0 0256W/ (m·k) ，即使在200℃的情况下仍有00:384 W/ (m·k) 。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能，因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。

保温隔热层：这是节能墙体的主要功能部分，常用绝热材料可分为有机、无机金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板 (XPS) 为保温材料。

保护层：主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，宜选用A级无机防火板为保护层材料。

饰面层：由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性，所以各种饰面材料均可使用，选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。

结合各地的气候和地理环境，借鉴各方面成功和失败的经验，在优化组合的基础上开发的墙体内保温板，具有保温、隔热、隔音、防潮抗冲击、抗震、呼吸等功能，已在工程中应用。

3.2 材料的循环利用和再生

建筑是整个生态系统的一部分。如果我们想模仿生态系统，生态设计要求设计师容易重新使用、回收以及最终能与生态系统再次整合的材料和组件。

中国木结构的杆件，主要依靠榫卯连接，这种连接不但可减少地震、大风等自然灾害对构架的危害，且杆件可以拆卸并重新被使用，使建筑达到其使用期限后材料被重新使用的目的，这种“可拆卸的”设计理念，是生态建筑可持续设计的根本。

建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性，对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层，以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果，但各种高效保温材料价格不菲，而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此，建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗，还应当从整体系统的观念出发，关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发，建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能，其加工生产过程也应当简单易行，节省能源。位于美国加州霍普兰德山谷中的太阳生活中心 (Real Goods Solar Living Center, Hopland, California) 创造性地利用稻草垛作为墙体材料。其具体做法是先将稻草加压打捆，再把它们砌成墙体，然后在墙体上喷涂一种8～10 cm的土质护面灰来代替水泥砂浆。完成后的墙体不但具有良好的保温隔热性能，而且兼有较强的防火性，并且无毒无害。

可见，创造性地采用新型建材往往可以变废为宝，减少污染和能源浪费，从而达到一举多得的效果。

3.3 充分利用太阳能资源

太阳能作为一种天然的洁净能源，也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看，煤、电、油的供应紧张已经不容忽视，太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展，产品的生产研发技术日臻成熟，越来越受到消费者的青睐。另外，从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看，太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因，目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主，存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中，在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置，特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用，就可以大大节省常规能源，也是建筑节能的发展方向。

生态建筑节能系统 篇8

一、低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计的定义

1. 低碳节能建筑设计的定义

要想理解低碳节能建筑设计的定义, 首先要明确低碳节能建筑的内涵。所谓建筑的低碳节能是在建筑材料的选择、建筑物施工和使用的整个生命周期里, 降低化石能源的使用量, 从而提高能源的利用效率, 进而达到二氧化碳明显降低的效果。在此过程中, 二氧化氮、二氧化硫等其它有害气体也都相应减少, 从而降低其对臭氧层的破坏, 减弱温室效应的影响。所谓的低碳节能建筑设计就是指在低能耗、低污染的环保理念下所做出的设计作品, 这些设计作品正逐渐出现在人们的视野中, 指导着现代住宅的发展方向, 对未来地产业的发展起着主导作用。

2. 随着世界人口的不断增多, 资源短缺的矛盾开始逐渐突出。

人们在想方设法节约不可再生资源的同时, 又在努力提高可再生资源的利用效率。因此, 绿色建筑设计应运而生。目前绿色建筑有很多种定义, 但是究其根本, 都是指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, 它是与自然和谐共处的建筑。也正是因为绿色建筑的这些特征, 其越来越成为人们的焦点话题, 受到了人们的极大关注并迅速发展。

二、低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计的必要性和作用

1. 必要性

低碳节能和绿色生态的建筑设计不仅是社会发展要求的必然结果, 更是基于我国具体情况所应采取的必要措施。以下, 笔者将结合具体数字进行说明。众所周知, 我国现在的建筑面积约为430亿m2, 但建筑中的采暖安装节能设施只有4%, 节能设施的推进工作还有极大的空间。这也就意味着, 每年我国将会因为建筑节能设计不到位而浪费了数量十分巨大的资源, 这与我国可持续发展的基本国策相违背。更有数据显示, 我国每年冬天, 在采暖一项上的能耗就是发达国家的三倍之多。由此可见, 尽快完善和推进低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计是十分必要的。

2. 作用

节能设计能够大大降低能源的消耗, 符合我国的基本国策, 可以从一定程度上有效缓解温室效应的影响, 为保护环境做出贡献。不仅如此, 节能设计能够给人们创造一个更加舒适安全的生活环境, 节约相关的生活成本, 从而满足人们高质量的生活要求。可见, 不管是对于住户还是国家而言, 节能设计都具有十分重要的意义。

三、低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计的原则

1. 和谐原则

不管是低碳节能设计还是绿色生态设计, 都必须遵守和谐原则。在不损害自然环境的基础上对自然环境进行有效利用, 从而达到与自然和谐的目的;在充分考虑住户感受的前提下进行设计, 从而达到与住户和谐的目的。只有这两个方面都做到了, 才能在节能的同时保证住户的舒适度, 体现出绿色建筑的深刻内涵。

2. 适地原则

所谓适地, 就是选择合适的土地建造建筑。建筑选址不能破坏自然生态系统, 否则就违背了绿色的原则。施工方应充分考虑人文环境、自然环境和当地的经济因素, 只有这样才能做到真正的和谐。否则便会因为种种原因耽误施工, 给施工方造成巨大损失。

3. 高效原则

在施工前, 施工方要对设计有个宏观的把握, 从而进一步综合各种设计因素, 形成一套高效的体系, 保证建筑的整个生命周期都与住户的生命周期相适应, 满足健康居住的要求。在实现这个目标的过程中, 施工方可以系统地采用集成技术来提高建筑功能的效率, 从而达到优化管理调控体系的效果。

4. 节约经济原则

所谓的节约是指建筑设计要最大限度的利用自然资源, 如太阳能、自然风等, 从而在一定程度上达到节约的目的。进行建筑设计的同时, 应注意在建筑的各个结构注重节能减排。只有从整体上把握、从细节处入手, 才能有效减小建筑能源的消耗, 进=从而达到更好的节约效果。做好节约后, 自然就能在一定程度上达到经济的效果。从这点来看, 节约原则和经济原则是相辅相成的。

四、实现低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计策略

在现实生活中, 实现低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计有两种不同的情况。一种是还未建设的房屋, 对于此种情况, 主要以设计规划为主。可以通过合理有效的设计达到十分良好的节能效果;另一种则是已经建好的房屋。对于这种情况, 则主要以完善为主, 可以通过改进和完善设计方案达到较好的节能效果。总而言之, 这两种情况要区分对待并采取不同的措施。只有这样, 才能切实做到低碳节能和绿色生态。以下, 笔者将简要介绍一些有关措施, 希望能起到一定的参考作用。

1. 实现低碳节能建筑设计的策略

(1) 解决水和供暖方面的节能问题

建设方可以采用设立节水型供水设施、安装收集雨水装置、建立污水处理系统等措施, 这样一些污水、雨水就可以及时净化并再次投入到使用中去, 从整体上减少了建筑群整体的水资源消耗。而在供暖方面, 可以采取的措施就十分多样了。如建设方可以通过做好墙体衔接处的工作, 减少冷桥、热桥, 从而在一定程度上保证墙体的保暖性, 进而降低热能的消耗;其次, 在现代化的建筑设计上, 可以适当运用一些新型的环保节能材料, 如新型轻质隔墙板等, 从而达到良好的节能效果;最后, 建设方可采用制冷、取暖、生活用热水等联合供应的热环境技术, 将夏季的室内温度控制在22℃~27℃, 将冬季供暖的室内温度控制在20℃~24℃等。

(2) 通过室内的采光设计达到节能目的

建设方可以通过设置反射光板或是在建筑内装修采用浅色调油漆来增加二次反射的光线等手段, 获得充分的室内照明, 从而有效减少白天的人工照明, 进而节省相关的照明能耗。以上所说的主要是针对还未建设的住宅而言, 而对于一些已经建设完成的住宅, 就只能在原有基础上进行整修了。如北方的冬天, 由于我国的建筑本身存在保温层厚度不够的问题, 大量的暖气在进入建筑后会流失, 造成了极大的浪费。不仅保暖效果不好, 而且加剧了能源的消耗, 不符合我国资源节约的基本国策。对这类问题, 我们可以将保温层加厚, 从而减少暖气的流失。在保证住户舒适度的同时, 实现低碳节能的理念。

2. 绿色建筑生态节能设计的基本策略

(1) 更新观念

在资源消耗速度越来越大的今天, 我们要树立科学合理的利用可再生资源的观念。这样不仅能够解决不可再生资源的紧缺问题, 增强了可再生资源的利用率, 同时还能在一定程度上保证人们生活的品质。

(2) 可以设置一些屋顶绿化、外墙绿化或室内绿化

这些设施可以达到绿化和建筑结合的效果, 起到很好的净化空气、保护环境的作用, 其符合现代人们回归大自然的愿望要求。这也是很多现代建筑在设计上越来越多的提倡这种方法的深层次原因。有了绿色植物, 就要考虑绿色植物的保养工作。因此在建筑设计的过程中, 就要慎重考虑建筑物的朝向问题。只有朝向合理了, 才能够保证建筑物内部每日的阳光充足, 保证为住户和绿色植物提供一个舒适的温度。所以, 施工方在进行施工之前要以实际情况为基础, 综合各方面的因素, 计算并测出建筑物的朝向, 为居民营造一个良好的居住环境打下基础。

(3) 可以在设计中融入一些新型元素

如在进行窗户的设计时, 可以采用高效节能外窗或是幕墙系统, 这两种方案都会在保温和防辐射方面起到良好的效果。在应用新材料、新技术的同时, 还应注重对自然资源的利用。如可以通过设置太阳能光板, 从而有效收集太阳能, 使其为住户服务;可以通过优化设计方案, 实现对流, 从而引入“穿堂风”等。只有将新技术与自然资源完美结合, 才能创造出最好的居住环境。

五、结语

综上所述, 不管是从国家的政策角度还是从住户对居住环境的需求角度出发, 实现建筑的低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计都已经成为了一种必然趋势。所以, 相关建设方要积极优化设计方案, 从而更好的适应新时代的新要求。也只有这样, 才能获得较好的发展。

摘要：随着温室效应的不断加剧, 人们越来越重视低碳节能和绿色环保的有效实现, 建筑业也不例外。在现阶段, 我国建筑物在建造及使用过程中造成了大量的能源消耗。以下, 本文就低碳节能和绿色建筑生态节能的设计进行了简要介绍。

关键词：低碳,建筑设计,绿色生态

参考文献

[1]周世春.浅谈绿色建筑技术在民用建筑中的设计和应用[J].建筑设计管理, 2008 (06) .

浅析建筑生态节能问题 篇9

1 建筑能耗与建筑节能

在生态学的角度上, 建筑像有机生命体, 需要不断的吸收能量并消耗能量, 消耗大量的自然能源。如何在满足需要的同时, 使建筑的能耗降到最低, 既节约能源有减少对环境的破坏, 是生态建筑所关注的重点。

1.1 建筑能耗的组成

建筑能耗从广义上来看是指建筑在规划设计、建造施工、运行维护及拆除销毁整个生命周期中所消耗的能量;从狭义上是指建筑在使用过程中所消耗的能量, 包括采暖、空调、照明、炊事、家用电器及电梯等各个方面的能耗, 其中采暖、空调、通风能耗比重最大, 约占65%左右, 因此这类能耗成为了建筑节能设计过程中需重点好了的问题。

1.2 建筑节能

建筑节能从广义上来看是指在建筑的方案设计、建造施工、运行等的每一个环节中, 减少建筑能耗火提高能源在建筑中的使用率。从狭义上看是指在建筑使用过程中, 在采暖、空调、照明、炊事、家用电器及电梯等方面节省和有效使用的能源。对于生态建筑的能源利用来讲, 建筑节能问题应该全方位的考虑, 应该着重在规划设计阶段的节能, 第一是要考虑建筑的选址, 包括场地设计和建筑群布局等;第二是在设计阶段对单体建筑的朝向和体型选择、自然生态能源的利用;第三是建筑外围护结构节能和机械设备节能。事实上, 第一层面的节能措施是建筑节能的根本前提和保证, 而第二层面的节能措施是建筑节能的关键所在。通过第一和第二层面的综合设计可以达到不使用机械设备系统或减少其投资比例的目的。

2 建筑生态节能设计原则

生态建筑设计要协调好建筑与人、建筑与自然、人鱼自然三者之间的相互关系, 体现整体生态系统优先和生态节能优先的原则, 充分的利用自然资源, 减少对资源的消耗, 减少对环境的破坏, 减少对人类健康的不良影响。并且与周围的环境相适应, 体现因地制宜的原则, 提倡采用“被动式”设计策略, 提高建筑对环境气候的适应能力。另外还有注意过程环节, 由于建筑生态系统是不断变化发展的, 在进行生态建筑设计时, 应充分考虑其特点, 并制定对策来适应这种变化, 从而延长建筑使用周期, 减少资源消耗。

3 整体建筑布局的节能设计

建筑布局主要需要处理好朝向和建筑的间距, 影响朝向的因素主要有日照条件、夏季风与冬季风的大小和方向、用地形状和方位、道路走向、地形变化、周围景观;影响建筑间距的因素主要有日照间距、通风间距、消防间距。

根据不同的地理位置, 选择合理的建筑朝向布置能最大限度的节约能源, 夏季应试建筑迎向当地主导风向或局地风向, 能很好的是建筑自然通风, 考虑到冬季防寒、保温与防风沙侵袭的要求, 也应尽量避开冬季的主导风向。根据不同的地形状况, 设计城市道路走向, 进行合理的整体建筑群布置, 保证场地空间的和谐与完整, 使得人们的生产、生活能更加便利。

4 建筑生态节能设计措施

在自然方面:通过提高建筑保温、隔热性能等来减少热量的损失;利用开窗、中庭、天津和设置反光板等措施实现自然采光, 充分利用日光减少能耗;通过建筑提醒设计和组群布置, 利用风雅和热压实现自然通风, 最大限度利用自然通风;利用屋顶绿化隔热、利用植物遮阳、导风等;高效利用河水、雨水和井水, 避免对水资源的污染和破坏;利用太阳能加热和供应热水, 利用太阳能和锋利发电等。

在资源方面:大力发展能源和材料的高效利用系统, 是能耗降到最低;使用耐久性较强或者可循环使用的建筑材料, 循环使用或合理处置工业废弃物, 避免资源浪费和不可再生资源的二次污染;有效利用当地材料及产品, 减少运输环节中带来的连环式能源消耗。

在设备方面:开发实用高效稳定的建筑设备管理系统, 以延长设备的实用周期;使用部件组装型设备, 提高设备的可更新性能, 通过旧建筑更新延长建筑的实用寿命。

5 影响建筑节能的其他因素

建筑外围护结构主要由外门窗、外墙和屋顶构成。窗在建筑师除需要满足视觉的联系、采光、通风、日照及建筑造型等功能外, 作为维护结构的一部分应具有保温隔热、得热或散热的作用。因此, 外窗的大小、形式、材料和构造需兼顾各方面的要求, 以取得整体节能的最佳效果。改善墙体的保温隔热性能, 也将明显提高建筑的节能效果, 外墙节能技术可分为外墙复合保温隔热技术、单一材料保温隔热技术、外墙通风遮阳防热技术等。高层建筑的“风环境”也是影响建筑耗能因素之一。在冬季, 风力对建筑的热损失很大, 增大冷空气的渗透量, 使室内热损失加大。因此, 建筑保温材料的选用, 建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。高层建筑外围护墙体耗能量较大, 占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一, 体形系数越大耗能越多, 国外的一些高层建筑造成圆塔形, 我们知道, 相同的面积, 圆的周长最短, 这样使建筑外露面积较小。因此, 基于能量损耗的考虑, 高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。

6 结束语

所谓“生态建筑”也可称为绿色建筑、节能环保建筑等, 生态、绿色并不是简单指一般意义的立体绿化、屋顶花园, 而是指建筑队环境无害, 能充分利用自然环境资源, 并且在不破坏环境生态平衡条件下建造的一种建筑。在建筑设计中充分考虑建筑物与周围环境的协调, 利用光能、风能等自然界中的能源, 最大限度的减少能源的消耗及对环境的污染。生态建筑的重要核心思想是舒适、健康、高效。在满足了人们对建筑室内外环境绿色要求的前提下, 降低建筑能耗, 减轻建筑耗能对环境和全球生态系统的压力。

参考文献

[1]杨晚生.绿色建筑应用技术[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[2]王立雄.建筑节能 (第二版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[3]杨京平, 田光明.生态设计与技术[M].北京:化学工业出版社, 2005.

体育建筑生态节能设计初探 篇10

体育建筑作为一类特殊的公共建筑, 其特点是功能特定, 体量大, 能耗和运行成本高。而通过对中国体育建筑的调查和分析发现, 中国体育建筑的能耗高于国外发达国家的体育建筑能耗40%左右。同类型的体育建筑之间能耗也有较大差别。体育建筑具有巨大的节能潜力, 节能也是非常重要、刻不容缓的一项工作。

2体育建筑的生态节能设计

2.1 体育建筑平面布局节能设计

体育建筑由于功能的独特性, 平面体形可归纳、简化、抽象, 大体分为三角形、正方形、长方形、六角形、八角形和圆形。通过理论分析及目前的能耗分析, 可以得到总体趋势是多边形的节能效率优于少边形。太阳辐射和主导风向在建筑朝向中起着重要的作用。鉴于体育建筑对通风和采光的特殊要求, 其朝向同样应结合当地气候条件尽量采取夏季主导风向, 使冬季尽可能多的获得太阳辐射, 满足大空间采光通风的要求。

2.2 体育建筑界面的生态节能设计

2.2.1 屋盖节能设计

体育建筑空间高度较高, 体量大, 外墙面积与地板面积之比较大。这样外界面对室内空间的自然对流影响较大, 特别是屋顶形式的影响。不同屋顶结构形式的大空间内部空气流动状况不同。

现在国内体育馆利用活动屋盖处理方式来改善自然通风, 效果明显。体育建筑的开合屋盖被认为是复归自然的象征, 屋盖的开启为人们室内外空间的转换提供了一定的灵活机动性。目前体育建筑开合屋盖的方式大致分为5种:水平移动方式、水平旋转方式、折叠移动方式、空间移动方式、组合移动方式。

2.2.2 墙体节能设计

当代建筑的生态化对外立面设计有更多的功能要求, 如能够获得自然通风, 满足视线, 屏蔽噪声, 调节光线等。由于体育建筑的墙体面积较大, 保温隔热性能要求较高, 常运用以下几种特殊的节能墙体系统:1) 双层外墙系统:双层外墙系统是目前应用较普遍的一项生态建筑技术;2) 蓄热墙式系统:蓄热墙式系统造价低, 采暖水平高, 便于控制并易于与建筑体结合;3) 玻璃幕墙:玻璃幕墙特别适用于体育建筑的主要有隔热幕墙和自然通风式动态幕墙。

2.2.3 窗体节能设计

当前玻璃采光天窗、阳光板、膜材料在国内外体育设施中已广泛应用, 随之而来的是眩光、夏季室内过热、采光窗不通风等问题有待解决。窗户的朝向、窗户的倾斜度、周围的遮挡情况、窗户面积、平面进深和剖面层高、窗户内外遮光装置的设置等, 都将影响自然光照水平的因素和节能效率。

2.3 体育建筑的生态建材应用

在体育建筑中选择无辐射污染和低散发率的天然材料及稳定、挥发性有机物含量低的装修材料对节能有实际意义。我们应正确看待不同材料在不同场合的使用, 应看其全过程的状态使用情况, 以此来判断它的节能生态性。

2.4 可再生能源在体育建筑中的应用

节能型体育馆应采取“开源节流”策略, 积极利用太阳能、风能、地热等可再生能源, 减少运行所必需的水、电、暖、通风等资源利用, 以维护生态环境。实践证明, 充分利用可再生资源, 减少不可再生资源的使用是生态节能的有效措施。太阳能应用技术是体育建筑节能设计中应用最为广泛和成熟的技术之一。除了太阳能, 可再生能源利用还包括风能、地热能、潮汐能、生物质能等等。一些体育馆建筑已开始运用地热能, 如地源热泵技术。

3同济大学游泳馆的生态节能设计

3.1 项目概况

同济大学游泳馆工程选址在原室外泳池的基地上, 西侧是医学院的5层辅楼, 东侧临足球运动场, 南侧对着校医院和变电所, 北侧是校园的主要道路, 基地面积约11 000 m2, 总建筑面积4 500 m2 (地上1层, 局部有地下室) 。

3.2 节能技术的运用

该游泳馆使用季节主要是春、夏、秋三季, 设计主要采用了可开启的屋面技术和太阳能吸收装置两项节能技术, 还有其他一些空调通风等技术。

3.2.1 开启屋顶

本工程采用水平移动开启屋顶方式, 该方式通过平行移动屋盖单元的形式开启或关闭屋盖, 其特点是开合的机械牵引方式与屋盖结构形式都较简单, 相对造价不高, 适用于平面形状比较规则的体育建筑, 多以正方形和长方形为主。

可开启的屋面在覆盖泳池的桁架中, 有4榀桁架与其上的屋面板是可沿南北向轨道滑动的, 从而达到屋面开启的目的。开启面积可达到总屋面面积的50%。开启的屋面带来了自然采光与通风, 也与外界的联系更加亲切与紧密。

3.2.2 太阳能吸收

本工程太阳能吸收装置是结合造型在入口的雨篷后端安放800 m2太阳能接收板, 400 m2集热面积的太阳能集热器系统安装在房顶, 吸收的热量主要用于泳池的加热和淋浴的热水。

3.2.3 空调及通风方式

由于池厅采用不循环的全空气系统, 若直接将室内空气排出室外, 将造成能源的极大浪费。游泳馆采用空气热回收系统, 即利用进风和排风两股不同空气的温差, 通过新风处理机, 对进风进行预热, 以达到热回收的目的。为此, 在3层平台处设一60 000 m3的全热回收型新风换气机, 池厅排出的热风经新风换气机后排出, 而进入池厅的新风则经新风换气机预热后送至空气处理机, 从而使供暖负荷降低, 达到节能的目的。

夏季, 对于池厅部分, 不作空调要求, 通过开启排风机, 即可满足池厅的通风换气及负压要求。更衣室的通风主要是控制空气中的含湿量, 保持地面干燥, 控制人体和呼吸的气味, 提供所需的新鲜空气。更衣室设置独立的通风系统, 其排风口设在房间下部, 与室内的长凳设计为一体, 能很好地排除足部和鞋袜散发的气味。通过排气次数的不同, 来控制空气的流向。

3.2.4 防结露措施

游泳池厅内相对湿度大, 温度高, 冬天室外温度偏低时, 外窗玻璃、屋面底板和外墙内表面, 均容易出现结露。在池厅上部共设置了5台空气处理机, 通过5根玻璃钢风管, 在风管斜向上侧均匀布置42个条缝送风口, 向屋面底板送热风, 以提高屋面底板内壁温度。另外, 在池厅外窗中部梁下及玻璃门上缘设置了一排风幕, 向下吹风, 以保证下部玻璃内壁的温度。

4 结语

在迈入新世纪的今天, 随着经济的发展, 人们越来越关注健康, 从事体育锻炼的人群将大幅度增长, 对体育场馆的质量要求和数量需求也越来越高, 尤其在北京奥运会成功举办后我国的体育场馆建筑将步入新的高峰期, 因此要拓展体育馆功能向多元化、复合化发展, 更要坚持体育建筑向环保型、生态型的可持续方向发展。

参考文献

[1]梅季魁.现代体育馆建筑设计[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社, 1999.

[2]钱锋.“涌动的美”——常熟市体育中心及游泳中心创作[J].建筑技术与设计, 2004 (8) :94-95.

[3]孙凤明, 暴磊, 简文清.体育建筑节能措施[J].山西建筑, 2007, 33 (26) :265-266.

生态建筑节能系统 篇11

关键词：新型智能节能建筑;采暖系统;计量系统;设计分析

能源紧缺的问题已经成为了社会关注的焦点。我国各项基础设施以及工程项目在建设的过程中，都要消耗大量的能源资源，尤其是建筑行业对能源的消耗两最为巨大。而且建筑的能源浪费也相当严重，在建筑施工的过程中，所能得到利用的资源量仅为33%，造成了极其严重的能源浪费。而新型智能节能建筑的出现使得建筑的耗能减少，满足了节能的要求。但是相比于节能问题来说，人们更关心建筑的采暖系统和计量系统的设置，这两种系统与人们的生活息息相关，因此要注重对新型智能节能建筑采暖及计量系统的设计。

1.新型智能节能建筑采暖及计量系统的设计概述

随着社会的发展，能源紧缺已经威胁到全世界的可持续性发展。我国既是一个资源储量巨大的大国，也是一个资源紧缺的大国，而且由于應用资源的方式不成熟，和国人节能意识较差，导致了我国还是一个还是一个能源浪费大国，而且能源的浪费在建筑耗能方面尤为突出，在能源的利用上利用率仅占了33%，甚至更少。就目前的情况而言，大多数城市都还保留着原来的一种集中供暖方式，由于这种供暖方式是无论用户是否有人在家，都进行整日不间断的供暖，从而使能源被极大的浪费。在这一背景下，新型的智能节能建筑系统应运而生，新型的智能节能建筑采暖系统是基于CAN总线和RFID跟踪技术的一种采暖系统。这种系统不仅具有自动调节室温和识别室内是否有人的功能，甚至还能实现远程自动抄表的功能。新型智能节能建筑采暖系统的出现，解决了采暖系统的节能和分户计量问题，为提高人们生活质量作出了重要贡献。

2..新型智能节能建筑采暖及计量系统的总体设计

在传统的建筑中，对采暖系统进行智能化设计，还存在一定的局限性，其在可靠性以及实时性上还具有一定的不足，无法使得采暖系统的智能化水平得到有效的提高。要想解决这种问题，就要对建筑中的采暖系统和计量系统进行创新设计，从而达到节能的目的。在过去的集中计量系统的设计中，主要采用的是利用RS-485总线方式将数据信息进行传送，这种数据的传输方式在很多程度上缩短了数据传输的距离，而且这种系统的安装又较为复杂，各个仪表之间没有较强的联系性，各自工作，使得网络系统无法形成一个有机的整体。而在新型智能节能建筑中CAN总线技术的应用，则使得原有计量系统中的各项缺陷得到了有效的改进，使得计量系统的控制性能以及实时性能都有了明显的提升，这种技术的应用，使得数据的传输更加具有阿暖性，而且传输的速度相对较快，极大的促进了采暖计量系统的发展。而要想使得新型智能节能建筑真正的实现节能的目的，就要要求采暖系统具有较强的控制能力，在对室内环境中人员的活动量来进行温度的调节，在判断室内无人时，可以自行启动控制系统，关闭供暖或是减小供暖量，以达到节能的目的。

而想要更进一步的加强采暖计量系统的控制能力，可以将RFID技术应用到建筑智能节能系统中。REID是近年来，新型研发出来的以后射频识别技术，其具有体积小，穿透性强、安全性好以及可重复使用等优点，能够根据社内人员的活动以及人数进行供暖的调节，在室内无人时，可以将供暖阀门调节至关闭状态，在室内有人时，可开启供暖阀门，并且在室外温度降低时，能够适当的提升室内的温度，以保障人们的正常生活。这种技术的应用，极大的节省了能源的使用，从而降低了建筑对能源的浪费。

因此，采用基于CAN总线和RFID技术，研制新型的智能采暖计量系统。系统的核心设备是用户控制微处理器，它根据传感器组、检测电路检测到的居室的状态，以及状态检测电路检测到的执行器的状态，发出相应智能控制信号，通过驱动电路驱动执行器工作。

3.系统结构设计

新型智能节能建筑的采暖和计量系统设计主要包括三个部分：上位机管理系统、数据可集中器以及用户智能终端。其中，上位机管理系统在新型智能节能建筑中主要是对日常传输的信息数据进行管理，从而在用户需要的时候为用户提供一手的信息数据。而数据集中器在新型智能节能建筑中主要的任务就是对系统中的数据进行集中处理，然后将协议进行有效的转换。用户智能终端则主要是为了能够对系统进行智能化控制，将用户的供暖使用情况，以及用户的信息进行上传，并通过RFID卡与用户智能终端控制器配合从而探寻出房屋是否有人，从而进行选择性的供暖。

3.1数据集中器

目前大多数集中抄送表系统采用RS-485总线方式传输数据的数据集中器虽然价格低廉，但是数据传输速度不快，且不可以直接和局域网连接，从而增加了该类系统的硬件和软件的复杂度。本系统中的数据集中器负责上位机和用户智能终端的联系，主要实现CAN协议与TCP/IP协议的转化、数据的集中和总线隔离的作用，传输速度快，且可以直接通过路由器或上位机管理中心直接连接到局域网及以上网络，更便于数据的集中管理和分析。集中器硬件主要由三部分组成，第一部分是CAN接口部分，由CAN总线接收器、CAN控制器组成CAN;第二部分是以太网接口部分，以太网接口芯片（DM9000B）为核心设计;第三部分是嵌人式系统（LPC2290最小系统），实现TCP/IP和CAN协议的转换。

3.2用户智能终端

用户智能终端是一个集数据采集、识别、显示、管理及控制于一体的高科技热量管理与计量智能仪器。为了确保在一定距离内智能终端不对用户居室有无人产生错误判断，移动RFID卡必须具有良好的穿透性和准确性，因此移动RFID卡采用nRF90S设计。读卡器通过nRF90S芯片片内的SPI口与微控制器通信。微处理器根据温度传感器测得的居室空气温度与用户预先设定值的温度值比较，以及读卡器是否收到相应用户移动RFID卡的信号，即居室有无人员，配合阀门当前状态，自动调节供暖阀门的启闭，并修改微处理器中的阀门状态标识。

3.3用户智能终端

上位机管理系统是包括了用户管理和用户参数设置以及用户缴费的软件管理系统，上位机管理系统以数据库为系统的基础，采用了VS2005进行开发，因此数据通常也使用SQL2005。

3.3.1数据采集软件

数据采集软件开发语言采用C语言。为避免过多其它干扰，软件写成WINDOWS服务。软件通过以太网，利用SOCK编程，发送相应的通信协议，将接收到的数据进行相应解析得到采集数据，同时将采集数据实时存储更新至数据库中。同时如果当前数据库中的余额记录过少，程序根据相应通信协议下发指令，停止供应热量。

3.3.2数据管理软件

为方便管理使用，本系统使用B/S架构，利用ASP.NET2.0进行开发，与数据采集软件共用一个数据库。系统主要功能包括有：用户信息数据维护，系统参数设置，用户当前余额查询及用户缴费，用户缴费记录查询，用户实时用量记录查询，用户历史用量记录查询。

4.结语

综上所述，新型智能节能建筑中采用的RFID技术和CAN总线技术，可有效的提高采暖和计量系统的实用性，对于建筑的发展具有突出的意义。本文通过对新型智能节能建筑采暖及计量系统的分析，可以了解到，这种新型建筑在能源的节约上具有良好的效果，其采暖和计量系统的设计符合现代社会节能减排的要求，具有可推广的价值。

参考文献：

[1]焦传海.基于nRF9E5的有源超高频RFID系统设计[J].今日电子.2007（03）

[2]袁昌立.集成RFID的智能建筑系统研究[J].微计算机信息.2007（02）

浅析绿色建筑生态节能设计 篇12

经济快速发展常常伴随着大量自然资源和能源的消耗, 并对环境造成严重的破坏, 为响应资源节约型社会的建设要求, 建筑行业需要与时俱进, 加强绿色建筑的研究和建设。现代社会人们的节能环保意识不断提高, 对建筑质量提出了全新的要求, 如何加强绿色建筑的生态节能设计成为建筑企业的重要研究课题。建筑设计是建筑工程高效开展的重要保障, 先进的设计理念才能够推动工程的建设与发展, 生态节能设计理念符合社会经济的发展需求, 能够为建筑行业的现代化发展注入全新的活力, 促进建筑行业的经济、社会、环境效益的同步提升。

2 绿色建筑生态节能设计简析

2.1 绿色建筑生态节能设计的基本含义

绿色建筑生态设计基本含义是全面考虑建筑工程建设的设计、施工、使用、维护、拆除等整个生命周期的各个阶段, 采取针对性措施, 提高水、土地、建筑原料、电力能源等资源的利用率, 减少工程对周边环境造成的破坏, 同时提高人们的生活质量。当今时代, 我国的资源短缺问题日渐突出, 建筑行业作为一个能源消耗较大的行业, 将生态节能设计融入到绿色建筑中成为发展的重要途径[1]。随着节能环保理念的不断深入, 绿色建筑生态节能设计将成为建筑领域未来发展的必然方向。

2.2 绿色建筑生态节能设计的重要意义

随着建筑行业的快速发展, 工程项目日趋增加, 工程建设消耗的资源也不断增加, 根据相关调查显示, 建筑工程消耗的能源接近全球能源消耗总量的一半, 与其他国家相比, 我国的建筑能源利用率普遍偏低, 因此, 改变传统建筑设计理念, 加强绿色建筑生态节能设计成为我国建筑行业的发展重点。绿色建筑生态节能设计从建筑材料、建筑施工等方面加强研究, 将对环境的危害降到最低, 符合节约能源、保护环境、回归自然的发展宗旨[1]。由此可见, 绿色建筑生态节能设计可以提高资源利用率, 减少能源浪费, 实现了建筑能耗与所需能源相适应, 对于资源节约型社会的建设具有重要意义, 同时, 还可以为人们创建安全、健康的生存环境, 提高人们的生活质量。因此, 绿色建筑生态节能设计是建筑行业可持续发展的必然途径。

3 绿色建筑生态节能设计的基本原则

3.1 适地原则

适地原则就是因地制宜, 绿色建筑生态节能设计要根据不同区域的地理位置、气候特点等要求, 设计出适合当地人民居住的建筑形式, 同时, 还要综合考虑当地的人文特点、社会经济属性等, 对建筑的位置和施工进行规划设计, 充分利用当地的自然优势, 提高建筑与周边环境的协调性[2]。例如, 北方建筑需要考虑御寒性能, 其设计以节能采暖为主, 而南方建筑则要加强墙体隔热和遮阳设计。

3.2 和谐原则

绿色建筑是人们生活和生产的重要场所, 在其整个生命周期中难以避免能源消耗问题, 因此, 绿色建筑生态节能设计不仅要保障人们的生产、生活需求, 还要实现与社会、自然和谐发展。绿色建筑改善了传统建筑高污染、高能耗的问题, 其生态节能设计满足现代化城市建设节能环保的要求。因此, 绿色建筑生态节能设计符合人与自然、人与社会和谐发展的原则。

3.3 高效原则

绿色建筑生态节能设计要遵循的基本宗旨是保障用户的健康与安全, 提高各种自然能源的利用效率, 努力满足用户的使用要求。绿色建筑生态节能设计要坚持高效原则, 充分利用现代化先进的科学技术和新型建筑材料, 提高建筑的功能和节能效果, 从而为用户提供更加全面、便捷的居住体验, 延长建筑的使用寿命, 实现建筑的使用价值[2]。

3.4 经济原则

绿色建筑生态节能设计在建筑的施工、使用、维护等方面最大程度降低能源消耗, 提高有限能源的利用效率, 同时降低对环境造成的污染, 进而提升建筑企业的经济效益。绿色建筑生态节能设计需要坚持经济原则, 避免传统建筑的高能耗问题, 在保障建筑工程质量和效率的基础上, 通过充分利用自然资源, 节约建设成本。

4 绿色建筑生态节能设计措施

4.1 建筑外观和空间设计

绿色建筑进行生态节能设计首先要对建筑的外观和空间进行科学、合理的设计。建筑体型系数是影响建筑外观和空间设计的关键因素, 具体指的是建筑外边面积与其所包含的体积之间的比例, 当外部环境一致时, 不同的体型系数会使得建筑产生不同的能耗, 如果该系数较大, 则建筑单位面积的散热量增加, 就会造成大量的能耗, 这就需要设计师进行设计时将建筑物体型系数控制在合理的范围内[3]。

4.2 建筑门窗设计

门窗结构是建筑物外围结构的重要组成部分, 其隔热保温性能较低, 冷热空气很容易通过门窗缝隙进入室内, 因此, 加强门窗结构设计是绿色建筑生态节能设计重点之一, 具体要从以下几点考虑:合理设计窗墙的面积比例, 有效降低采暖耗热值;科学设置门窗的开关方式, 例如推拉式, 防止穿堂风流过;在门窗上方设计可自动调节的遮阳棚或窗帘, 防止夏季阳光直射, 避免室内温度升高。

4.3 建筑墙体设计

绿色建筑生态节能设计要充分考虑墙体的保温性能, 尤其是加强建筑外墙外保温的研究。外墙体外保温设计要选用隔热、保温性能良好的新型节能材料对墙体进行填充, 例如泡沫塑料、膨胀珍珠岩保温砂浆、耐火纤维等, 从而提高墙体的热阻性能, 减少室外气候环境变化对室内温度造成的影响, 同时, 避免冷桥或热桥结构对建筑墙体的破坏, 延长墙体的使用寿命[3]。

5 结语

总而言之, 绿色建筑是建筑行业未来发展的重要方向, 对于社会的进步和经济的发展发挥着重要作用。绿色建筑生态节能设计要坚持因地制宜、节能高效、经济环保、和谐发展等原则, 对建筑物外观、门窗、墙体、屋顶等结构加强节能设计, 从而实现建筑工程项目经济效益与环保效益双赢。。

参考文献

[1]何家礼.现代绿色建筑的生态节能设计策略[J].山西建筑, 2015 (3) 202-203.

[2]高晓娟.低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计研究[J].江西建材, 2015 (19) :36+39.