超高層建筑在城市節地、提升城市形象、拉動社會投資、擴大旅游和商貿活動等方面有其獨特作用,也遠非普通建筑可以比擬,因此近年來我國經濟實力雄厚的地區竣工、在建和擬建的超高層建筑如雨后春筍,鋼結構技術的發展更是助長了建筑超高層化態勢,高度超過100米的建筑從1990年代中期的不足200棟一躍發展到目前的近900棟。
據中國建筑科學研究院的不完全統計,在1996年底,全國超高層建筑物中高度在200米以上的只有8棟,而到1998年底,全國200米以上的建筑增加到了20棟,最高達420米,其中高度超過300米以上的有深圳地王大廈(325米,世界高樓第十一位)、廣州中信廣場(322米,世界高樓第十二位)和上海金茂大廈(420.5米,世界高樓第三位)。從目前在建的如廣州珠江新城西塔工程(塔身高度432米)、上海環球金融中心工程(建筑主體高度達492米)、廣州新電視塔工程(塔身高度454米,總高度610米)等一批工程項目來看,超高層建筑的高度增長還會伴隨著結構工程技術的不斷進步而不會休止。
但目前國內針對超高層建筑工程所探討的關鍵技術問題多是結構的安全,而對于所面臨的建筑節能問題研究和技術投入不夠。在20**年《公共建筑節能設計標準》頒布之前,包括超高層建筑在內的公共建筑,基本沒有開展工程建筑節能的設計和審查,標準頒布之后,盡管一些地區對照建筑節能標準約束了工程設計,但還存在諸如建筑節能模擬優化設計技術障礙、現行建筑節能設計標準約束不及、工程設計依據的節能目標短視等一些關鍵問題沒有得到很好解決。
首先,超高層建筑的建筑節能優化設計技術看,建筑的高度變化導致相關參數的變異,進而影響建筑能耗的變化是一個不爭的事實,高度超過100米以上除太陽輻射可以認為基本不變以外,其它的氣象參數都會發生很大的變化。通常根據氣象觀測資料構建的典型氣象年數據中,地面風速是取自地面高度10米處,如地面風速為2米/秒時,則在100米的高空風速會依據指數規律提高到3米/秒,若高達400~500米時風速可達到5米/秒以上,溫度隨高度的變化也會有明顯的降低,通常會有每百米高度的溫度下降0.6~1.0℃,僅這個變化足可以相當于把建筑物移動了一個2級氣候區。而依據國內建筑節能的設計能力來看,大多數設計單位所掌握的用以優化建筑圍護結構的建筑能耗模擬軟件,都不能反映氣象參數沿高度的變化規律,也不能夠反映建筑圍護結構沿高度變化的表面熱交換能力的差別,這就勢必無法準確地計算建筑物的能量消耗,更無從談及科學合理地設計建筑物制冷、空調、配電等一系列設備系統。
其次,建筑節能設計標準所能約束的節能技術還不能夠完全適用于超高層建筑,在現行建筑節能設計標準中涉及到遮陽、通風等技術的規定,對超高層建筑無法適用,標準規定的建筑能耗的權衡判斷方法也是基于建筑物全樓整體建模的一種評價方法,而受目前能耗模擬工具的計算能力所限,超高層建筑中的計算對象(如房間數量)規模遠遠超出了軟件的計算能力。從根本上說,超高層建筑的節能設計問題,實質是一個在技術上超出了現行國家標準《公共建筑節能設計標準》所能控制的新技術問題,如果草率地執行現行標準,則工程設計的技術依據顯然不足。
再次,超高層建筑的節能設計僅僅局限于當前建筑節能50%的目標,不符合國家長遠發展要求。應根據當地的技術經濟能力,結合國家建筑節能中長期發展規劃確定出工程的實際節能能目標(即節能率),只有以此為前提做出的節能設計才能體現行業進步,否則,如此重大工程,在投入使用后的不遠將來,必然會面臨國家節能規劃目標的提高而鋃鐺淪為不節能建筑。
目前我國超高層建筑的節能問題,已引起了國內外建筑節能界的密切關注,就上述問題而言,僅憑國內建筑設計單位的設計能力也不可能完全解決好,國內的研究力量和設計力量聯合攻堅的局面尚未形成,還缺乏政府的政策引導,于是就有大量的外國咨詢公司介入國內的重大項目的節能咨詢,由于對中國建筑節能標準把握不夠,且不了解地區性的氣候資源、技術能力、經濟水平等,屢屢導致圍護結構選型上出現了不切實際的不合國情的錯誤設計,如在我國南方地區超高層建筑設計時片面推介歐、美等高緯度寒冷地區所流行的雙層通風玻璃幕墻系統、外墻外保溫系統、智能化內遮陽系統等,如果對此不進行建筑節能的專項技術論證,照搬國外技術必然要存在大量建成后的隱患,那么工程完工之時也就是它們面臨節能改造之日,這將在國內乃至國際上對國家的建設形象造成極壞的長期性影響。
目前,國內的超高層建筑工程的節能設計問題,已經受到了中國建筑業協會建筑節能專業委員會、中國建筑學會建筑物理分會建筑熱工與建筑節能專業委員會等組織和國內外節能專家的廣泛關注,在20**年10月召開的第九屆全國建筑物理學術會議上,國內建筑物理的專家對目前國內建筑界片面追求地標性,忽視節能環保的傾向表示了擔憂。人們不想看到在技術上超規范的特大型超高層建設項目在我國建成后產生不堪設想的后果。
在國家尚未頒布相關法規之前應當及時地針對工程個案采取切實可行的措施把好超高層建筑的節能設計關和審查關。為此建議:
1、由當地建設主管部門牽頭組織相關力量對超大體量和超高層建設項目,進行初步設計前的節能專項論證,糾正錯誤,明確和落實施工圖節能設計的節能目標和正確的設計方向。在建筑初步設計和施工圖設計階段進行專項節能審查,并進行重、特大項目的建筑節能設計審查特別備案;
2、對超大體量和超高層建設項目所涉及到的節能關鍵技術,如超高層建筑(在超過100米高空的氣象條件下)基于能耗動態模擬的圍護結構節能優化選型等一些針對性強的關鍵技術,應由建設主管部門設立專項課題招標研究。建筑節能是國家發展的基本國策之一,超高層建筑又是標志性極強的建筑,抓好超高層建筑的節能設計,將會帶動國家和地方的建筑節能事業,促進全社會建筑節能的技術進步。
篇2:住宅小區項目方案設計說明:建筑節能設計專篇
住宅小區項目方案設計說明:建筑節能設計專篇
一、工程概況
本項目位于漳州市薌城區東南角、薌城區與龍文區的連接地帶,東側是城市主干道-九龍大道,南側是規劃中的下洲路和詩浦中、小學。西臨規劃中的丹霞路,北側是建設中的住宅區及已建成的閩南綜合大市場。
本項目總用地面積為89578.0平方米,規劃總建筑面積268000平方米,地下室建筑面積為14996平方米。本次規劃為zz小區一期的Ⅱ、Ⅲ區,一期總用地面積為35176.93平方米,地上總建筑面積為85913.7平方米。本次方案包括底層帶商業網點的小高層、高層住宅; 12-18層二類高層住宅及相關配套公建會所、八班幼兒園。
二、建筑節能設計
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《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》JGJ75-20**。
國家及地方相關的規范、標準、法規。
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1、在總平面規劃上,綜合考慮朝向、風向的關系,力求達到良好的自然通風,充足的日照,并強調室內通風及蓄熱,盡可能多地將住宅布置成南北向。
2、在滿足住宅部分平面功能合理的同時,盡量減少外墻面的凹凸,使得高層部分(塔式住宅或單元式住宅)體形系數不大于0.4。
3、在單體設計時在滿足住宅功能及立面造型需要同時,注重控制外窗的面積,并從以下幾個方面進行窗的節能設計。
a)開窗面積已考慮節能要求,窗墻面積比符合《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》規定的指標;窗墻面積比,為南向≤50%,北向≤45%,東向≤30%,西向≤30%。超過指標者均采用雙層玻璃解決。
b)外門窗采用斷熱鋁合金型材門窗,達到節能要求。
c)外門窗安裝中,其門窗框與洞口之間菌采用發泡填充劑堵塞,以避免形成冷橋。
d)外門窗的氣密性為Ⅱ級,符合節能要求。
4、本工程對建筑外圍護結構和材料進行了節能設計,采用新材料,新墻體,提高建筑室內熱環境綜合指標。外圍護結構熱工設計,由于本工程外墻采用190厚粘土多孔磚[傳熱系數K≤1.8w/(m2.k)]不能滿足節能要求,故在外墻內表面均抹30厚水泥膨脹珍珠巖砂漿,經熱計算可滿足節能要求K≤1.5w/(m2.k)。采用節水型潔具,節約水資源。
5、住宅平屋頂采用倒置式屋面做法,設計25厚擠塑泡沫板保溫隔熱層,其傳熱系數K≤1.0w/(m2.k)符合節能要求,局部屋面采用綠化措施,以達到降溫、隔熱效果。
6、合理設置空調機位置,減少空調工作距離風機選擇高效率、低能耗的產品。
7、綜合考慮建筑物維護結構的熱工性能,窗墻面積比和體形系數,最大限度地提高建筑物的綜合節能指標。
三、給排水節能設計
1.潔具采用節水型衛生潔具。
2、生活給水系統采用變頻給水加壓供水設備,以保證用水壓力穩定、合理、節能。
四、暖通節能設計
1.選用高效節能的風機及水泵,其性能參數在運行曲線的高效率點上。
2.一層店面采用各個店面可獨立控制開啟的水冷式吊式空調機,公共用電僅冷卻水泵,各個店面可根據各自需求決定空調溫度,采用這種空調方式比可達到同樣控制方式的分體空調節能許多。
本項目方案設計綜合考慮建筑物維護結構的熱工性能,充分考慮《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》對窗墻面積比和體形系數的要求結合設備專業的節能措施,最大限度地提高建筑物的綜合節能指標。以期能滿足《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》的規范要求。
篇3:綠色節能建筑:綠色建筑設計對策
綠色節能建筑--綠色建筑的設計對策
綠色建筑是一個宏觀的概念,材料的循環再利用,新能源開發等很多問題都不應停留在個體建筑上,建筑師應該著眼大局,將其放在城市整體規劃中進行思考;綠色建筑中出現的許多技術問題,比如污水處理、太陽能的采集和利用,不僅僅是建筑專業范圍內的問題,還需要建筑師和其他專業的工程師相互配合,共同解決。
從設計目標上看,綠色建筑在滿足功能和空間需求的前提下,還應該強調集約資源、減少污染。設計師在工作中應該遵循綠色建筑的基本原則:尊重自然,強調建筑與自然的協調統一。應該尊重當地的生態環境,增加對自然環境的理解,使人們的行為與自然環境的發展協調統一起來。
因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然資源,正確處理節能、節地、節水、節材、環保及滿足建筑功能之間的辯證關系。建筑師在建筑過程中,應當注意結合公眾需要,按照當地的氣候采取相應的設計策略、利用簡單的實用技術、使用節能的建筑材料。
加強資源節約與綜合利用,減輕環境負荷,營造舒適與健康的環境。避免使用易破壞環境、產生廢物的建筑材料;完善建筑空間的靈活性,堅持越小越好,將建設運行的資源和不利因素降到最少;減少建筑過程中對環境的損害,為所有人提供舒適的空間環境。
發展綠色建筑,應注重地域性,尊重民族習俗,依據當地自然資源條件、經濟狀況、氣候特點等因素,因地制宜地創造出具有時代特點和地域特征的綠色建筑。尊重當地的歷史,加強對已建成環境和歷史文脈的保護和再利用,盡量在建筑中融入當地獨特的人文風情。
技術的選擇決定綠色建筑的設計水平,一般綠色技術包括兩種情況,一種是在傳統的技術基礎上,按照資源和環境的要求,共同改造重組所做成的新技術,第二種是把其他領域的新技術,包括信息技術、電子技術等,按照要求移植過來。一般來講,簡單技術和常規技術屬于普及推廣型,高新技術屬于研究開發型,從我國目前的實際來看,經濟發展總體水平不高,技術和材料不太完善,還不能把整個生態技術發展建立在高新技術的基礎上,在建設中還應該以常規技術為主體。
由于綠色建筑不同于一般建筑的綠色特性,它的目標是使建筑得到充分利用和適應氣候條件。因此,建設者在工作中應當因地制宜,合理利用環境資源,以規劃、設計、環境配置的建筑手法來改善和創造舒適的居住環境,使建筑有效地成為環境的過濾器和調節器,創造出健康舒適的室內外環境。