淺談新型節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計

摘要：本文闡述了建筑節(jié)能的含義，目前存在的問題，如何做好建筑節(jié)能工作在我國建筑節(jié)能情況的分析后，從規(guī)范市場行為，相當部分的新建工程，攜帶出建筑的節(jié)能改造，以改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)能目標的建筑節(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

前言：

將能源效率和可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計功能到新/現(xiàn)有建筑物的大廈業(yè)主，設(shè)計師，承包商和設(shè)施管理人員，近年來已成為當務(wù)之急。本文擬對解決為什么交貨的節(jié)能建筑不僅是一個或多個隔離技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果。相反，它可以最有效地使用集成的整個建設(shè)過程中，在整個項目開發(fā)過程中，這會導(dǎo)致產(chǎn)生大量的建筑設(shè)計師能耗模擬過程中的數(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目團隊發(fā)現(xiàn)有用的模式，以提高能源利用效率的建筑設(shè)計，在設(shè)計階段。通過能源仿真模型的過程中，完成了早期的設(shè)計能量分析的基礎(chǔ)上，在此研究的方法可以用來指導(dǎo)設(shè)計師和工程師

一 新型節(jié)能環(huán)保建筑

1.在美國和世界各地的商業(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，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，多尺度的時間和空間，多物理場和高度不確定的動態(tài)系統(tǒng)，種類繁多的干擾。最近的研究結(jié)果表明，考慮到整個建筑物作為一個集成系統(tǒng)，這個系統(tǒng)運用現(xiàn)代的估計和控制技術(shù)，可以實現(xiàn)更高的效率得到優(yōu)化單獨的建筑構(gòu)件，如照明和HVAC。我們認為多房建設(shè)的分布參數(shù)模型的估計和控制。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性和可控性。數(shù)值例子來說明這種方法。我們還討論了設(shè)計和優(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）的整個建筑的問題，并演示了如何可以用來解決這些問題的敏感性。

2.研究人員觀察到，即使是一個簡單的能源模式運行生成的頁面數(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。集成或整個建筑設(shè)計過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，圍護結(jié)構(gòu)（墻，窗，門和屋頂），供暖，通風和空調(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。本研究的目的是開發(fā)一種高效節(jié)能的建筑設(shè)計過程中，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，它可以幫助項目團隊發(fā)現(xiàn)重要的模式，以提高建筑設(shè)計。分析的一般條件下的建筑節(jié)能法規(guī)和認證計劃是有效的控制和限制能源消耗在建筑行業(yè)。體現(xiàn)能量計算和生命周期分析，建筑節(jié)能評估的關(guān)鍵因素，雖然還是一貫的監(jiān)管和認證方案。建筑節(jié)能法規(guī)和認證計劃的適當指標的相關(guān)性進行了討論，提出他們應(yīng)該履行的主要條件。作為一般考慮一個實際的例子，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，嚴重影響其能力，最終被翻譯成有效的國家立法，能顯著降低能源消耗，建設(shè)部門。這進一步說明與西班牙的情況下，監(jiān)管和認證計劃的最新建議存在嚴重的局限性，因為沒有考慮到的一些基本注意事項。建立建筑能耗，那些應(yīng)該形成監(jiān)管機制的基礎(chǔ)上，在允許的范圍列出一個合理的方法。

3.一棟六層樓的建筑，預(yù)計75年的壽命，位于密歇根州的大學校園進行了全面的案例研究生命周期評估（LCA）。底部的三個樓層，地下室被用作教室和開放式的辦公室；最頂3層的酒店房間。所有已安裝的材料和材料替代的庫存進行覆蓋的建筑結(jié)構(gòu)，信封，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面處理，以及實用程序和衛(wèi)生系統(tǒng)。計算機模擬來確定加熱，冷卻，通風，照明，熱水和衛(wèi)生用水消耗的一次能源消費量為。拆卸和另一端的生活負擔也被清查。一次能源強度超過建筑物的生命周期估計為2.3×106 GJ，或316 GJ/m2的。生產(chǎn)建材，運輸?shù)浆F(xiàn)場以及施工的建筑生命周期的一次能源消費占2.2%。暖通空調(diào)與電力帳戶生命周期的一次能源消費量的94.4%。供水服務(wù)生命周期的一次能源消費量的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輸，占生命周期一次能源消費的0.2%。所有測量的影響類別（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）與初級能源的需求密切相關(guān)。在一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)開發(fā)生命周期模型，使用壽命長的探索和挑戰(zhàn)，在未來的設(shè)計的影響進行了討論。

二 新型節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計

1.新型節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計概念已經(jīng)擴展到相關(guān)聯(lián)的OTTV建筑圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與其他主要的建筑設(shè)計參數(shù)，通過DOE-2的計算機模擬。在1975年和1995年完成的146個商業(yè)樓宇的一項調(diào)查，當時香港的建筑設(shè)計和建設(shè)實踐中提供的信息。該信息形成了一個基礎(chǔ)的發(fā)展的計算機分析中所使用的一個通用的辦公樓。四個主要的設(shè)計方面都得到了考慮，即圍護結(jié)構(gòu)，室內(nèi)設(shè)計條件，內(nèi)部負荷和供暖，通風和空調(diào)（HVAC）。在商業(yè)部門的能源使用能源效率的影響進行了討論。一個建筑的生命周期過程中的能源使用總量是越來越多的研究領(lǐng)域。體現(xiàn)能源低能耗建筑的能源使用總量中有相當一部分。回收提供了機會，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%。回收潛力的體現(xiàn)能量為35%和40%。所需的能量，創(chuàng)造一個舒適的生活環(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)境負擔。本文描述了一個的的集成無源設(shè)計方法，以減少冷卻需求的高層公寓，通過改善建筑圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計。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%的峰值冷負荷的BASECASE公寓可以實現(xiàn)。然而，所有的的被動策略有邊際效應(yīng)的潛熱負荷，通常小于1%。

2.尋求節(jié)能高效的辦公建筑設(shè)計的建筑師和工程師。內(nèi)部載荷的影響冷卻，激烈的的太陽能條件和需要增加通風盤對陣相對濕度高，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。為了提供一個高能見度的設(shè)計解決方案的示范，太陽能能源中心（FSEC）的已建成的美國的新工廠，一個國家的最先進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。通過仿真分析預(yù)測總體上減少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，有效的濕度去除。其他措施包括減少屋頂?shù)奶柲芪章剩档屯L率從20至15立方英尺（7.1 L / S）每人使用需求控制通風和能源。評估潛在的自然通風和采光的應(yīng)用程序，從這項研究中出現(xiàn)的。進入這個領(lǐng)域的研究目標是降低能源成本和增加的可持續(xù)性建筑存量。從這些實驗的結(jié)果，實際的和潛在的設(shè)計說明和討論，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充能量。通過補充內(nèi)部照明與日光，減少內(nèi)部熱負荷的陰影窗口的直接輻射和利用自然通風空調(diào)在可能的情況下，顯著節(jié)約能源是可以實現(xiàn)的。本文探討了一些玻璃的加熱和冷卻的問題，面對幕墻多層的外墻和提出的設(shè)計變更，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，利用煙囪效應(yīng)，風倒吸現(xiàn)象。

三 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，公眾對居住環(huán)境的要求也隨之提增高。涉及到到建筑設(shè)計和建筑分析在進程之間的相互作用，需要進行更多的研究。在低碳環(huán)保生活理念的推動下，新型節(jié)能環(huán)保材料在建筑設(shè)計中的運用也越來越廣泛。

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