摘要:本文闡述了建筑節(jié)能的含義,目前存在的問(wèn)題,如何做好建筑節(jié)能工作在我國(guó)建筑節(jié)能情況的分析后,從規(guī)范市場(chǎng)行為,相當(dāng)部分的新建工程,攜帶出建筑的節(jié)能改造,以改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的建筑節(jié)能技術(shù)等方面。
關(guān)鍵詞:新型節(jié)能;環(huán)保建筑;設(shè)計(jì)
前言:
將能源效率和可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計(jì)功能到新/現(xiàn)有建筑物的大廈業(yè)主,設(shè)計(jì)師,承包商和設(shè)施管理人員,近年來(lái)已成為當(dāng)務(wù)之急。本文擬對(duì)解決為什么交貨的節(jié)能建筑不僅是一個(gè)或多個(gè)隔離技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果。相反,它可以最有效地使用集成的整個(gè)建設(shè)過(guò)程中,在整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中,這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生大量的建筑設(shè)計(jì)師能耗模擬過(guò)程中的數(shù)據(jù)。本文利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提取的相互關(guān)系和利益格局的大型數(shù)據(jù)集。案例研究表明,基于數(shù)據(jù)挖掘的能源模型幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)有用的模式,以提高能源利用效率的建筑設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)階段。通過(guò)能源仿真模型的過(guò)程中,完成了早期的設(shè)計(jì)能量分析的基礎(chǔ)上,在此研究的方法可以用來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)師和工程師
一 新型節(jié)能環(huán)保建筑
1.在美國(guó)和世界各地的商業(yè)樓宇是能源消耗和溫室氣體排放量的重要部分。因此,節(jié)能建筑的設(shè)計(jì),優(yōu)化和控制能源成本和溫室氣體排放可以產(chǎn)生巨大的影響。建筑是復(fù)雜的,多尺度的時(shí)間和空間,多物理場(chǎng)和高度不確定的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),種類(lèi)繁多的干擾。最近的研究結(jié)果表明,考慮到整個(gè)建筑物作為一個(gè)集成系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)用現(xiàn)代的估計(jì)和控制技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)更高的效率得到優(yōu)化單獨(dú)的建筑構(gòu)件,如照明和HVAC。我們認(rèn)為多房建設(shè)的分布參數(shù)模型的估計(jì)和控制。特別是,我們表明,分布參數(shù)控制理論,再加上高性能計(jì)算,可以提供洞察力和算法的傳感器和執(zhí)行器的最佳位置,以最大限度地提高可觀測(cè)性和可控性。數(shù)值例子來(lái)說(shuō)明這種方法。我們還討論了設(shè)計(jì)和優(yōu)化能源和減少二氧化碳排放量和控制(包括本地和監(jiān)督)的整個(gè)建筑的問(wèn)題,并演示了如何可以用來(lái)解決這些問(wèn)題的敏感性。
2.研究人員觀察到,即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的能源模式運(yùn)行生成的頁(yè)面數(shù)據(jù)與許多不同的變量。卷的能源建模數(shù)據(jù)清楚地壓倒傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法,如電子表格和需要考慮的因素有這么多的ad-hoc查詢。集成或整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的與能源有關(guān)的所有建筑構(gòu)件,包括建筑物的位置,圍護(hù)結(jié)構(gòu)(墻,窗,門(mén)和屋頂),供暖,通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的影響和相互作用的研究,照明,控制,和設(shè)備,這說(shuō)明了為什么它是如此難以找到不同的系統(tǒng)之間的相關(guān)性。本研究的目的是開(kāi)發(fā)一種高效節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),它可以幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)重要的模式,以提高建筑設(shè)計(jì)。分析的一般條件下的建筑節(jié)能法規(guī)和認(rèn)證計(jì)劃是有效的控制和限制能源消耗在建筑行業(yè)。體現(xiàn)能量計(jì)算和生命周期分析,建筑節(jié)能評(píng)估的關(guān)鍵因素,雖然還是一貫的監(jiān)管和認(rèn)證方案。建筑節(jié)能法規(guī)和認(rèn)證計(jì)劃的適當(dāng)指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行了討論,提出他們應(yīng)該履行的主要條件。作為一般考慮一個(gè)實(shí)際的例子,我們提出的建筑節(jié)能法規(guī)在歐盟層面上分析,指出了一些限制,嚴(yán)重影響其能力,最終被翻譯成有效的國(guó)家立法,能顯著降低能源消耗,建設(shè)部門(mén)。這進(jìn)一步說(shuō)明與西班牙的情況下,監(jiān)管和認(rèn)證計(jì)劃的最新建議存在嚴(yán)重的局限性,因?yàn)闆](méi)有考慮到的一些基本注意事項(xiàng)。建立建筑能耗,那些應(yīng)該形成監(jiān)管機(jī)制的基礎(chǔ)上,在允許的范圍列出一個(gè)合理的方法。
3.一棟六層樓的建筑,預(yù)計(jì)75年的壽命,位于密歇根州的大學(xué)校園進(jìn)行了全面的案例研究生命周期評(píng)估(LCA)。底部的三個(gè)樓層,地下室被用作教室和開(kāi)放式的辦公室;最頂3層的酒店房間。所有已安裝的材料和材料替代的庫(kù)存進(jìn)行覆蓋的建筑結(jié)構(gòu),信封,內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面處理,以及實(shí)用程序和衛(wèi)生系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)模擬來(lái)確定加熱,冷卻,通風(fēng),照明,熱水和衛(wèi)生用水消耗的一次能源消費(fèi)量為。拆卸和另一端的生活負(fù)擔(dān)也被清查。一次能源強(qiáng)度超過(guò)建筑物的生命周期估計(jì)為2.3×106 GJ,或316 GJ/m2的。生產(chǎn)建材,運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)以及施工的建筑生命周期的一次能源消費(fèi)占2.2%。暖通空調(diào)與電力帳戶生命周期的一次能源消費(fèi)量的94.4%。供水服務(wù)生命周期的一次能源消費(fèi)量的3.3%,占水加熱的主要因素,由于在這棟樓的酒店客房。建筑拆除和廢物的運(yùn)輸,占生命周期一次能源消費(fèi)的0.2%。所有測(cè)量的影響類(lèi)別(全球變暖潛能值,臭氧消耗潛能值,酸化潛能,潛力和固體廢物的產(chǎn)生)與初級(jí)能源的需求密切相關(guān)。在一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)生命周期模型,使用壽命長(zhǎng)的探索和挑戰(zhàn),在未來(lái)的設(shè)計(jì)的影響進(jìn)行了討論。
二 新型節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計(jì)
1.新型節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計(jì)概念已經(jīng)擴(kuò)展到相關(guān)聯(lián)的OTTV建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與其他主要的建筑設(shè)計(jì)參數(shù),通過(guò)DOE-2的計(jì)算機(jī)模擬。在1975年和1995年完成的146個(gè)商業(yè)樓宇的一項(xiàng)調(diào)查,當(dāng)時(shí)香港的建筑設(shè)計(jì)和建設(shè)實(shí)踐中提供的信息。該信息形成了一個(gè)基礎(chǔ)的發(fā)展的計(jì)算機(jī)分析中所使用的一個(gè)通用的辦公樓。四個(gè)主要的設(shè)計(jì)方面都得到了考慮,即圍護(hù)結(jié)構(gòu),室內(nèi)設(shè)計(jì)條件,內(nèi)部負(fù)荷和供暖,通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)。在商業(yè)部門(mén)的能源使用能源效率的影響進(jìn)行了討論。一個(gè)建筑的生命周期過(guò)程中的能源使用總量是越來(lái)越多的研究領(lǐng)域。體現(xiàn)能源低能耗建筑的能源使用總量中有相當(dāng)一部分?;厥仗峁┝藱C(jī)會(huì),以減少能源使用可再生材料和可重復(fù)使用/可循環(huán)再造的物料/部件的體現(xiàn)。本文提出體現(xiàn)了能源,提高能源所需要的操作,最節(jié)能的公寓住房的在50年的壽命,體現(xiàn)能源占到總能源需求的45%?;厥諠摿Φ捏w現(xiàn)能量為35%和40%。所需的能量,創(chuàng)造一個(gè)舒適的生活環(huán)境,在高密度的城市在炎熱和潮濕的氣候通常需要大量的電力使用情況與相關(guān)的環(huán)境負(fù)擔(dān)。本文描述了一個(gè)的的集成無(wú)源設(shè)計(jì)方法,以減少冷卻需求的高層公寓,通過(guò)改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。結(jié)果表明,這種方法節(jié)省31.4%,每年所需的冷卻能量和36.8%的峰值冷負(fù)荷的BASECASE公寓可以實(shí)現(xiàn)。然而,所有的的被動(dòng)策略有邊際效應(yīng)的潛熱負(fù)荷,通常小于1%。
2.尋求節(jié)能高效的辦公建筑設(shè)計(jì)的建筑師和工程師。內(nèi)部載荷的影響冷卻,激烈的的太陽(yáng)能條件和需要增加通風(fēng)盤(pán)對(duì)陣相對(duì)濕度高,所有這些都限制了許多傳統(tǒng)方法的有效性,減少能源的使用。為了提供一個(gè)高能見(jiàn)度的設(shè)計(jì)解決方案的示范,太陽(yáng)能能源中心(FSEC)的已建成的美國(guó)的新工廠,一個(gè)國(guó)家的最先進(jìn)的辦公綜合分析表明,大型的新FSEC建筑在濕熱的氣候減少能源消耗的利益可以得到改善,建設(shè)和設(shè)備。通過(guò)仿真分析預(yù)測(cè)總體上減少62%的能源使用代碼規(guī)定的水平。最重要的措施,包括高效率的照明與采光系統(tǒng),光譜選擇性窗和高效率的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì),有效的濕度去除。其他措施包括減少屋頂?shù)奶?yáng)能吸收率,降低通風(fēng)率從20至15立方英尺(7.1 L / S)每人使用需求控制通風(fēng)和能源。評(píng)估潛在的自然通風(fēng)和采光的應(yīng)用程序,從這項(xiàng)研究中出現(xiàn)的。進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的研究目標(biāo)是降低能源成本和增加的可持續(xù)性建筑存量。從這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,實(shí)際的和潛在的設(shè)計(jì)說(shuō)明和討論,在這篇文章中。多層建筑物需要大量的人工照明,即使有玻璃幕墻的立面,多層建筑的陰影深處的需要日光補(bǔ)充能量。通過(guò)補(bǔ)充內(nèi)部照明與日光,減少內(nèi)部熱負(fù)荷的陰影窗口的直接輻射和利用自然通風(fēng)空調(diào)在可能的情況下,顯著節(jié)約能源是可以實(shí)現(xiàn)的。本文探討了一些玻璃的加熱和冷卻的問(wèn)題,面對(duì)幕墻多層的外墻和提出的設(shè)計(jì)變更,如:提供白天到深處的建筑在吊頂上方,水平光管和自然通風(fēng),利用煙囪效應(yīng),風(fēng)倒吸現(xiàn)象。
三 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,公眾對(duì)居住環(huán)境的要求也隨之提增高。涉及到到建筑設(shè)計(jì)和建筑分析在進(jìn)程之間的相互作用,需要進(jìn)行更多的研究。在低碳環(huán)保生活理念的推動(dòng)下,新型節(jié)能環(huán)保材料在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。
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