以下是小编为大家准备的居住建筑设计建筑节能论文，本文共12篇，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
篇1：居住建筑设计建筑节能论文
居住建筑设计建筑节能论文
1、节能与规划设计
根据现今建筑情况得知，对居住环境有着重要影响的是太阳辐射和空气流通。因此降低太阳辐射和加强房屋通风是建筑规划节能的重要发展趋向。建筑规划设计的考虑要素是房屋的朝向、房屋的间隔和房屋间的组合。满足人们居住要求，在房屋建设中第一考虑的因素是朝向，朝向要和本地夏天季节的风向相同，房屋区的入口风和出风口要与主导风相结合，这能够加强房屋的通风，也能提高人们居住的满意度。而房屋排列要北高南低、南小北大的原则，这能够让人们接受，在夏天的时候所吸收的太阳辐射少，就可降低空调的使用次数，在冬天的时候，受到的太阳辐射多，能够降低取暖机的使用次数，又可以降低能源资源的消耗量。第二考虑的因素是房屋与房屋之间的间隔，在满足日照的间距条件下房屋间隔可合理地加大，这可以加强房屋区的通风效果，亦能加快房屋和空气热气交替速度，快速将房屋温度降低，有利于降低能源资源的消耗量。第三考虑因素是房屋的组合以及经济因素，在满足日照、防火的条件之下，合理应用建筑物的自我遮挡和建筑之间的相互遮挡，这可让房屋减少吸收太阳辐射量。
2、节能与维护结构设计
无论是夏天隔绝热气还是冬天采暖，在建筑维护设计中门、窗、墙、屋面等结构都具有传热和空气渗透的性能，因此需要留意以下三点：
2.1建筑墙体的节能
墙体是建筑维护的主要组成部分，其采用的材料需要具有保温性能，能够降低建筑热量的消耗。目前所有的建筑外墙的厚度都取决于本地环境因素，均符合本地节约能源的需求。然而由于建筑技术水平逐渐提高，很多建筑企业都主张采用加气混凝土砌块，虽然这种材料的导热性能较低，但是能够降低一定的墙体传热性能。
2.2屋面节能的设计
由于建筑技术水平提升，建筑工程广泛采用高效保温材料，用膨胀珍珠岩取代常用的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩，可弥补传统技术的不足。总而言之，对于屋面节能要注意以下2点：
（1）屋面的保温层要选用吸水率低的保温材料，可防止保温层吸水过多，而使得保温性能失效。使用吸水率低的保温材料，需要在屋面上设置排气孔来将保温层中难以排出的水分排净。
（2）屋面的保温层需要选用密度小、导热系数低的保温材料，这种保温芯板实施简易，价格便宜，能够降低环境的污染。保温芯板是柔性制品，无论是平面屋面还是曲面屋面，都适用的，在建筑工程的保温性能更为显著。
2.3门窗节能设计
外门窗是房屋能源资源消耗量最大的部分，其消耗量占房屋总能源资源消耗量的百分之四十，因此在确保日照、通风和景观的条件下要减少房屋外门窗的面积，提高房屋外门窗的气密性，加强保温性能，降低空气渗透性能，这可使得外门窗的传热性能降低。对外门窗设计的时候要注意以下3点：
（1）设定窗墙的比例窗墙比例指的是房屋窗户面积和房屋整体面积的比例。对于房屋朝向不相同，窗墙比例亦不会相同，朝向南方的其比例不得超过百分之三十五，朝向东西方的其比例不得超过百分之三十，朝向北方的其比例不得超过百分之二十。
（2）合理选择窗体材料在北方的窗体材料主要是塑钢和铝合金，但是木、塑料和铝合金的成本太高了，在当代的建筑广泛采用塑钢，因为其成本较为合理。能够提高窗户的节约能源的效果可采用合型的.剥离。
（3）房屋外门与阳台门的设计在东北，具有保温和防盗性能的是外门和阳台门，房屋外门和阳台门都有一面夹板门，其夹板门中间放进玻璃棉或者矿棉等可视为保温层，其节约能源的性能十分好。
3、周围环境的设计与建筑节能
3.1绿化设计师基础
低碳、环保是大家一直所关注的课题，而绿化是直接有效的措施。绿化能够有效降低环境气温，特别是在夏天，不仅可以提供遮阴纳凉的地方，还可以防止阳光照射地面、建筑物墙面的照射。通过多次试验，夏天树林或者草皮的温度要明显低于普通地面温度2-3度。在12点到15点的升温时间段，周围绿化比较好的社区房间内温度明显要低于绿化较差的。不同的建筑绿化区格局布置的方式对节能的情况也有所差异，特别是顶部和墙体绿化对室内温度有很直接的效果。在树木种类的选择上来，高大的乔木会降温效果较为显著，与灌木组成有足够量的绿化带，提高居住的生态环境。
3.2建筑外部的遮阳设计
建筑外绿化，能避免阳光直接照射到室内，能够防止部分阳光辐射到建筑外墙，对室内降温有很大帮助，从而实现节能的目标。在实际操作中，要科学地设计外遮阳方式。设计与建筑物的朝向有着相当直接的关系。以窗户为例，花格还是比较好的遮阳方式，同时还有窗帘、挡板等多种方式，对于建筑物的外墙和屋面的降温，同样可以采用栅格、瓷面反射、绿化这些相对有效的措施，除此之外，遮阳板的布置要合理，以免影响室内空气流通。
3.3合理运用再生资源
从目前发展的情况来看，全球不可再生资源非常紧缺，因此，必须要对环境保护引起重视，发展和提高可再生能源的应用技术。风力、水力、太阳能都是值得发展的，只要运用得当，会有非常好的节能效果。建筑内装置“太阳能烟囱”，可实现在无风环境下的自然通风。更多的还有太阳能热水供应系统、供电系统等，都是可以高效节约能源减少污染的好办法。
4、应用建筑节能在建筑设计中的意义
在社会经济发展和城市建设发展前提下，中国当今的建筑都是高能源消耗的建筑，这不但浪费已短缺的能源资源，而且会破环和污染当今环境。以当代建筑为例，当代建筑能源消耗包括照明、空调、采暖、热水和家电等，当代建筑施工的主要根据是建筑设计，施工质量和建筑能源消耗量取决于建筑设计水平高低。为了能够满足社会发展的需求，就得应用建筑节能，在提升建筑设计的水平的同时也要确保降低建筑能源消耗量，这不仅能够降低环境污染问题发生和降低能源资源消耗量，而且能够促进当代建筑行业的发展，提升建筑行业的市场竞争力，有利于建筑企业的转型和升级，更有利于建筑行业的发展。
5、国外居住建筑节能技术应用概况
5.1美国居住建筑节能概况研究
美国推动建筑节能技术发展主要有以下2个方面：
（1）加强建筑物的热工艺性，也就是说加强建筑物围护结构的保温隔热性能，为了降低采暖和空调的能量消耗，要合理使用自然元素-太阳能等；
（2）对建筑物的能量消耗系统进行改善，并且提高能源资源的利用率。为了能够持续发展建筑节能技术，美国相关部门为建筑节能制订了标准，并且设立建筑节能协会，由此可见美国对建筑节能技术是十分注重的。
5.2英国居住建筑节能概况研究
从英国并不缺自然资源，为了使经济能更加长期稳定的发展，英国也很重视这方面技术的开发，英国人在设计新房子时，内部全部都是采用双层玻璃以及保温墙体，供暖也是采用双管路，每一组暖气片均安装调节阀，以使热量可以自由调节，以免浪费。该国现在比较大力度地推广被动式太阳房技术，这种技术可以很好地利用太阳能来实现节能目的。
5.3澳大利亚居住建筑节能概况的研究
澳大利亚虽然具有特殊的地理环境，当地的气候全年都很温和，但是当地的居民仍然非常注重建筑的节能。他们极为提倡在设计楼宇时尽可能地利用自然的通风采光，采用调光板等方式来增强室内的自然光线，提高居室的舒适性。而且当地比较明显的特点是，在澳大利亚的大街上行走，古朴的特色突显出了这些建筑物的耐用性较强！所以，该地区的建筑物都比较稀，而且宽敞，这也是节能的一种表现。由于新建筑增加的速率比较低，相关的材料自然就被节约下来，同时这些老也继承了一定的文化价值，利用好这些旧建筑当然要比开发新的建筑，要更节约能源。
6、结语
建筑业是国际经济的主要产业，建筑能源资源消耗过大将会对国际经济有着不良的影响，我们都应该注重这个问题。在当今社会，各国主张节约能源和保护环境，建筑企业应将建筑节能应用到居住建筑设计当中，要充分合理采用无污染、可利用再生的能源作为建筑设备，不仅能够降低建筑能源消耗，而且还可以缓解能源供应问题，提高能源资源的利用率，完善生态环境，为国际经济可持续发展提供有利条件。
篇2：既有居住建筑节能论文
1既有居住建筑节能改造方案优选与实施
（1）改造标准的确定。改造项目节能达到50%即可满足验收要求。但根据近几年的改造设计与施工实践，改造项目按照节能65%的标准进行设计实施更具性价比。依据常用的EPS薄抹灰外墙保温系统为例，外墙传热系数从节能50%上升到65%，所用的粘结砂浆、锚固钉、网格布及人工施工成本基本无变化，仅需增加保温材料厚度1.5cm～2cm，每平方米成本增加3～4元，增加成本仅占外墙保系统投资的3%左右，但保温效果提升30%以上，投入产出比效果显著。因此在经济条件具备的条件下，易适当提高外墙保温材料厚度，适当提升节能标准。
（2）保温系统的选择。外墙保温系统多种多样，成本与施工技术特点也各异。对于原建筑结构形式为砖混结构、外立面较为规整的建筑，可优先考虑采用膨胀聚苯板外墙外保温系统。对于改造的建筑有外凸防盗窗，空调、太阳能、燃气管线、电线电缆走线复杂的，施工方案确定时，从施工便捷性考虑可采用易于喷涂的聚氨酯保温方案。但要制定严格的环保防护措施，避免聚氨酯随风漂移发生污染车辆、窗户等小区内环境。对于空调隔板、窗框、凸窗顶板与顶板、建筑立面复杂造型及管线部位多采用胶粉聚苯颗粒或无机保温砂浆进行处理。
（3）外窗的选择。通过对列入改造的既有居住建筑范围的居住建筑小区抽查和样本统计，外窗类型具有鲜明的时代特色。1990年代以前多为单玻钢窗，1990～多为单玻璃铝合金推拉窗，20以后未按设计标准进行设计的建筑多采用塑钢单玻推拉窗。在平衡经济和改造技术要求的基础上，东营市改造也分别采取了改造措施。对于1990年代普遍采用的外窗框与墙体同时砌筑的安装方式，窗框拆卸对墙体破坏较大，施工难度较大，易采用外边加装一层单玻塑钢或铝合金窗的改造方式。对于1990～年多为单玻璃铝合金推拉窗，特别是外窗框与墙体刚性连接的方式优先考虑更换塑钢中空玻璃窗的改造方式。对于建设年代为2000年以后窗框原设计多采用80系列及以上的塑钢单玻窗，在确认窗框变形幅度小、强度损失小的情况下，可直接采用将原窗户单层玻璃取下换装双层中空窗的技术措施进行处理。此种外窗改造投入成本仅为换新塑钢中空窗价格的1/4，且对住户影响最小。
（4）供热计量方式的确定。目前供热计量主要有四种方法：热分配计法、户用热量表法、流量温度法、通断时间面积法。其中热分配法安装简单，适用于新建和改造的散热器供暖系统，对于既有供暖系统的热计量改造比较方便、灵活性强。户用热量表法计量相对准确，供热单位与用热单位易于接受，纠纷少。流量温度法适合既有建筑垂直单管顺流式系统的热计量改造，还可用于共用立管的按户分环供暖系统，也适用于新建建筑散热器供暖系统，应用范围广。通断时间面积法应用较直观，可同时实现温室控制功能，使用按户分环、室内阻力不变的供暖系统。东营市实施改造5年来，改造项目供热计量方案涵盖了以上四种类型的技术方案。经供热单位与用户反映，热分配法存在供热计量匹配难度大的问题，特别是不同类型的散热器型号对热匹配要求较高，计量结果受到温度采集器安装位置与防护措施影响因素大，易于引起用热量分配纠纷。流量温度法对施工前期工作量要求较大，费时费力。且目前采用的调节流量的电磁阀普遍存在噪音大问题，对住户夜间休息影响较大，安装使用后多发生住户私自拆除流量电磁阀问题。通断时间面积法不能实现分室的`温控，计量误差大，散热器难以匹配，易造成散热器堵塞，计量误差大。机械式热量表法受水处理不好容易堵塞、仪表运动部件难以满足供热系统水温高、工作时间长的使用环境。损坏率较高，其中一个小区改造项目出现三年后热量表更换率达到30%，并且反复拆卸易造成供热管道跑冒滴漏，用户意见较大。从改造实施来看，采用户用超声波式热量表法虽然一次性投入大，但计量可靠性好、纠纷少、维护方便、综合使用成本低，是供热单位与住户普遍易于接受的方式。
（5）细部环节技术处理。对不采暖地下室兼车库部位，考虑到防火要求，顶板宜采用粘贴聚苯板加抹无机砂浆（或粉刷石膏）做法，并沿外墙内侧向下延伸至当地冰冻线以下或地下室地面；对室外保温层覆盖到地下室外墙的做法，外墙保温层距室外地面应预留10cm～20cm空隙并做好边角及裸漏部位的处理。东营市某改造项目因未考虑到土壤含碱量较大及雨雪天气对保温工艺的影响未采取技术处理措施，造成投入使用后两年外墙保温层与室外地面接触部位腐烂、返碱严重，大大降低了改造效果，不得已进行了二次修理。
2施工过程重点环节安全管理
（1）防火总体要求。根据管理办法对既有民用建筑进行节能改造时，公共建筑在营业、使用期间不得进行外保温材料施工作业，居住建筑进行节能改造作业期间应撤离居住人员，并安排专人进行消防安全巡逻，严格分离用火用焊作业与保温施工作业。改造施工前，施工单位应编制施工消防工作方案，对居住人员进行有针对性的消防宣传教育和疏散演练，在建筑内安装火灾警报装置；施工期间，施工单位要有专人值守，一旦发生火情立即处置。
（2）工程所用的外墙保温材料燃烧性能等级优先考虑B1级及以上材料。保温材料进场后，要远离火源，露天存放时，应采用不燃材料安全覆盖。
（3）做好已施工完成外墙保温材料的表面砂浆覆盖。技术条件成熟的可采用保温材料生产厂房内保温材料与表面覆盖一层薄砂浆完后再运送到施工现场。
（4）厨房和燃气热水器排气口等易于引起火灾事故部位及重要电线穿墙管等周围宜采用无机保温砂浆进行表面涂抹处理。
3既有居住建筑节能改造前后效果对比
（1）居住舒适度明显提升。节能改造能够显著改善室内热环境，做到冬暖夏凉，使建筑物室内热舒适度得到很大程度的提高。根据典型小区改造前后实测，冬季在同等情况下改造后比改造前室内温度提高3℃～5℃，夏季可降低3℃～5℃。改造后的门窗气密性大大提升，现场检测气密性等级多达到5级及以上，降低室内噪音10dB～20dB，给住户创造了一个更加舒适、宁静、健康的居住环境。
（2）解决建筑质量通病问题。建筑节能改造实际上也是对建筑物进行的一次全面大修，可以较好地解决墙体、屋面等部位开裂、渗漏、减少热胀冷缩及热桥部位造成的发霉等质量问题，延长建筑物的使用寿命3～5年。
（3）住户采暖制冷费用明显降低。通过对～采暖季供热计量典型小区统计，有32％的用户关闭了分室温控阀门、51％的用户调低了户内温度，实现了住户用热的自主控制，用户的行为节能意识大幅度增强，解决了开窗散热、空房供热的问题，产生了较好的节能效果。收费结果表明：热计量收费小区内46.6%的用户预交热费存在余额，平均每户可节省费用约465元，节省费用约占按面积交费额的12.7%，空调制冷电费降低15%以上，节能节费效果明显。
（4）节能减排社会效益显著。根据改造节能测算，节能改造所增加的投资一般在6～8年内通过减少能耗支出全部收回。且每改造1万平方米的居住建筑，可实现每年节约标煤150t，实现减排二氧化碳390t、二氧化硫及氮氧化合物2.5t、减排固体废弃物30t，节能减排社会效益显著。
篇3：建筑设计建筑节能措施论文
2.1建筑布局设计中节能措施的应用。在建筑布局设计中，节能措施的应用体现为：首先，建筑的选址需要合理。尽量选择地形良好的区域，减少由于地形、气候条件等因素造成的风速过大、空气滞留等情况，无形中增加建筑能耗；同时，需要根据地形特点，以避风、向阳、朝南的坡地为最佳，低谷、山谷、洼地与沟底是不宜选择的，更要避开容易有风道形成的山顶、山谷以及迎风的湖泊等。其次，对建筑整体布局金合理规划。在建筑布局设计中，需要综合考虑建筑物间距、朝向、体型、绿化以及群体组合等各方面因素，通过对建筑朝向的处理、日照关系、住宅间距与风向的控制，根据建筑空间构图的方法，适当组合建筑、道路以及绿化等的关系，来优化建筑群气流；同时，还要考虑的热环境因素，来进一步提升规划水平，达到建筑节能的作用。第三，做好道路系统的设计。在建筑布局中，道路系统占据着重要地位，通过科学的道路系统设计，能够改善建筑群通风条件，将道路建筑群绿地、城市绿地有机结合起来，可以向建筑中引入绿地的新鲜空气，改善建筑气候与环境，创造舒适、优良的建筑室内环境。第四，做好绿化、景观设计。根据相关研究可知，绿化树木对太阳辐射有较好的效果，可以减少50%-70%，而且能够吸收一部分热量，可以有效减少建筑受到的辐射，起到降低建筑能耗的'作用；同时，绿化还可以对气温、适度以及通风发挥一定调节作用，有效抑制热岛效应，对建筑节能也是有极大帮助的。
2.2建筑体型设计中节能措施的应用。建筑体型设计与建筑能耗之间也是有密切联系的，在体型设计中，需要考虑到建筑物与环境间的相互关系，做好建筑物间距的控制，确保所有角落都具有良好的光照与通风条件。同时，需要做好体型设计方案的优化，提高建筑物的采光、通风水平，减少建筑在供暖、降温方面的能耗，达到节能的效果。最后，需要协调好建筑用户需求与节能设计间关系，不宜采取过于复杂或者凹凸的体型，多采用简单结构设计，通常而言，建筑体型系数不宜超过0.3m，长度应尽量控制在55m以内。进深可以增大到10-14m。
2.3建筑平面设计中节能措施的应用。在建筑平面设计中，需要考虑诸多方面的因素，包括采光通风、建筑功能、舒适度等等，在节能措施应用的设计中，需要做好以下几点：首先，要遵循整体整体布局的原则，建筑的平面设计不能违背整体布局要求，需要在确保建筑安全的前提下，适当降低外围护栏的面积，起到降低夏季热辐射、增加冬季光照面积的效果，从而维持室内温度的相对平衡，减少空调使用率，达到降低能耗的消耗。其次，从热环境的角度出发，运用合理平面设计来最大程度的利用太阳能，有效减少其他能源消耗。在此点设计中，通常采取将建筑过厅、厨房以及卫生间安排在北侧，客厅、卧室设计在南侧的方式，来达到最佳热环境设计效果。此外，温度阻尼区对降低热损失有着较好效果，在平面设计中，可以通过密封屋面入孔、楼梯间封闭设置的方式，形成温度阻尼区，减少建筑的热损失，发挥节能作用。
2.4建筑屋面设计中节能措施的应用。屋面作为建筑围护结构的主要组成部分，其设计的要点主要是做好保温隔热设计。屋面直接与外部环境连接，在太阳辐射强烈的夏季，其温度能够达到60-80℃，冬季则会出现大量散热。对此，在建筑屋面设计中，可以应用的节能措施有：首先，做好保温层设计，尽量选择吸水率、密度不高但保温性能良好的材料，尽量不设置排气孔，减少屋面自重，预防热能散失；同时，保温材料选择要坚持节能环保原则，选用环境污染小、隔热性能佳的材料，比如膨胀珍珠岩。其次，采取绿色种植屋面或蓄水屋面设计。绿色种植屋面通过运用绿色植被的蒸腾与遮阴作用，来对建筑起到良好保温隔热效果，蓄水屋面则是通过蒸发制冷的作用原理，来降低屋面温度，减少建筑能耗。
2.5建筑墙体设计中节能措施的应用。墙体也是建筑与外部环境连接的主要部分，其节能措施应用主要体现为：墙体应采取具有保温夹层的设计，尽量选用具有良好保温性能的材料，比如保温砂浆、聚苯板、聚氨酯以及聚氨酯现场发泡喷涂保温材料等，提高墙体的保温性。
2.6建筑门窗设计中节能措施的应用。根据建筑能耗情况统计可知，门窗能耗是占据较大比重的，能够达到40%作用，所以，门窗设计是建筑节能的重要途径，应当在确保不影响建筑采光、通风前提下，适当减小门窗面积，具体措施有：首先，确定合理窗墙比，通常来说，东、北向门窗面积与墙体面积比应在20%以内，西向、南向窗墙比应分别控制在30%、35%以内。其次，提高门窗的密封性，对于门窗与墙体连接处，需要使用合适材料进行密封，提高密封效果，保证门窗密封良好，其中，外墙气密性应在4级以上，玻璃幕墙应在3级以上。
2.7建筑照明设计中节能措施的应用照明是建筑中能耗相对较大的部分，在照明设计中，可以应用的节能措施有：首先，提高自然光利用效率。自然光是一种可以无限应用的能源，也是最为环保的，在建筑设计中，需要提高才关心，最大程度的利用自然光来进行照明，减少人工照明时间，达到节能作用。其次，选用节能光源。当前建筑规模、体量不断增大，照明需求持续增加，照明光源选用在很大程度上决定着能耗高低，所以，综合考虑技术、建筑特点与使用功能等因素，尽量选用节能光源，也是能够起到良好节能效果的。第三，照明方式的选择。在光源选定之后，照明方式需要根据光源使用频率来确定，比如在公共场所，照明方式应以声控等智能方式控制，减少不必要的照明能耗。
综上所述，建筑节能措施的应用对减少建筑自身能耗、促进建筑行业良好发展是有显著作用的，所以，在建筑设计中，从建筑布局、平面、体型以及屋面、墙体、门窗和照明系统等方面做好各种建筑节能措施的应用，全方面地提升建筑节能水平，是一项十分重要的工作。
参考文献
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[2]李予含.关于建筑设计中的建筑节能措施的探究[J].中国高新区,(22):174.
篇4：建筑设计中建筑节能措施探讨论文
摘要：
随着我国经济的飞速发展，促使建筑行业的发展也非常迅速，城市中建筑项目日益增多。而目前建筑行业的能耗是非常大，所以对建筑行业而言，采取相关措施降低能源消耗、节约资源是重要的内容，其中在建筑设计中，就应该贯穿节能意识，通过采取节能措施取得节能效果。本文主要针对建筑设计中节能措施应用的意义进行分析，从建筑屋面、墙体、门窗三方面设计中节能措施的应用进行阐述，对相关注意事项进行研究。
关键词：
篇5：建筑设计中建筑节能措施探讨论文
目前，世界上公认的一大难题就是能源问题，尤其是对我国而言，尽管部分能源占有率较高，但存在严重的能源分布不均的问题，更应该对能源加强控制与管理。这也是我国节约型社会创建的依据，要求从不同方面做好节能减排措施，对于消耗最大的建筑行业而言，在项目自始至终都应该采取节能措施，降低能源消耗，特别是在建设设计环节中节能措施的应用，对后续施工有直接的影响，加强建筑设计中节能措施的应用，也是我国可持续发展的要求。
一、节能措施在建筑设计中应用的意义
建筑设计中合理运用节能措施，具有重要的显示意义。
首先，由于我国能源存在短缺的问题，而建筑行业又是能源消耗最大的行业，因此建筑节能非常有必要，尽管我国是能源大国，但由于人口多，人均占有率非常少，也就导致能源问题在我国极为严峻，在此背景下，应该重视节能问题，在各行业、各领域内做好节能措施，建设设计中也不例外。
其次，由于建筑行业的能源消耗比较大，如果对这个行业能够做好节能措施，那么节能的效果必然会非常显著，为了是建筑行业对节能措施认真落实，首先就要从建设设计开始应用节能措施。
最后，随着国家节能减排政策的出台，建筑行业中很多企业也都认识到了节能的重要性，也是以后建筑发展的主要方法，尤其是在建筑企业数量众多的基础上，企业之间的竞争压力较大，而节能设计能够降低成本，且具有节能效果，受到人们的欢迎，因此建筑企业为了提高自身的竞争能力，也有必要在建设设计中应用节能措施。
二、节能措施在建筑设计中的应用
在建筑设计环节中，为了能够突出节能措施应用的效果，结合现阶段建筑设计的特点，主要从建筑屋面设计、墙体设计及门窗设计等方面落实建筑节能措施。
1、建筑屋面设计中节能措施的应用
建筑屋面是整个建筑的重要组成，尤其是对现有建筑而言，屋面保温隔热的功能越来越明显，而且从能源消耗角度来说，保温隔热对能源的消耗也是比较多的'，因此，在建筑屋面设计中，应合理应用节能措施，且效果明显。特别是在冬季和夏季时，可以利用室外温度差异降低对能源的使用。具体来说，在建筑屋面节能设计中，表现在以下三点：
第一，设计中，屋面保温层的设计是关键，通常而言，要求保温层的材料选择要具备较好的吸水性和密度；
第二，屋面施工材料尽可能选择节能材料，禁止使用存在污染的材料；
第三，可以在屋面设计中，应用绿色植被对屋面进行覆盖，可以起到保温的作用，同时也具有美化建筑的作用，隔热效果显著。
2、建筑墙体设计中节能措施的应用
对建筑墙体采用节能措施进行设计，可以实现节能的目的，主要从以下几个方面进行设计：
首先，在外墙设计中，可以采用隔热保温性能较好的材料对建筑外墙进行设计施工，构建单一性外墙；
其次，对室内墙体设计时，为了能够使墙体的保温隔热性能更好的发挥出来，通常采用复合结构来设计，即用性能良好的保温材料在室内墙体设计成夹层模式，达到保温隔热的目的；
第三，在墙体内部粉刷中，尽可能用石膏材料，如选择石膏板对内部墙体进行铺设，因为石膏板的隔热性能非常好，不仅仅等起到节能保温的效果，而且墙体的强度也能够得到提高，一定程度上对墙体进行了支撑。从建筑材料的发展来看，越来越多的保温材料得到应用，如在墙体施工中，也可应用聚苯板、保温砂浆及聚氨酯板等，很大程度上这些材料均能够提升建筑墙体的节能效果。
3、建筑门窗设计中节能措施的应用
建筑整体能耗中，门窗的能耗消耗是非常多的，仅仅门窗的能源消耗，接近整个能耗的一般。所以，在建设设计中，对门窗加强节能设计是最重要、最关键的，传统的门窗设计中，为了是能耗得到降低，往往采用的是缩小门窗的面积来实现，这就导致了门窗的作用无法发挥出来，包含室内的通风、采光等，由此可见，只是将门窗面积缩小来实现节能的目的是不合适的，在建筑门窗设计中节能措施的应用主要从以下几个方面入手：
首先，对墙体与门窗的面积比例首先要合理进行确定，通过相关计算得到最佳的门窗与前提比例，可以有效的降低门窗的能源消耗；
其次，对门窗的气密性加强控制，主要原因在于门窗气密性的提高可以最大限度的使室内和室外隔绝开，从而使室外温度对室内温度的影响最小化，降低由于室外温度变化导致的室内温度控制不佳造成的能源消耗问题，也因为这一原因，国家对门窗气密性的要求为必须达到四级；
最后，在门窗材料的选择方面，尽量使用环保材料，同时对所选材料的能耗状况也要充分进行考虑。
4、现代建筑节能设计的重要措施
随着我国建筑的不断发展，在现代建筑节能设计中，已经不仅仅是对建筑屋面、墙体、门窗等部位进行节能设计，同时其它部位的节能设计也越来越多，在具体设计中，应该结合施工现场具体情况进行规划设计，达到整体节能效果的实现。对现代建筑节能进行设计中，可从以下几方面进行设计：
首先。对建筑技能科学进行规划。从节能的角度出发，选址要合理、科学，确保建筑分区、道路布局、建筑朝向、结构设计、建筑间距等方面的合理性，从这些因素综合节能入手，实现建筑整体的节能效果实现。
其次，在建筑设计中，照明节能设计也非常重要，照明设施要尽可能选择节能设备，照明线路、节能光源要合理选择，并设计与安装节能开关，尽可能的保证建筑使用过程中，最大限度的对自然光源的利用。
第三，对建筑采暖节能措施要充分考虑。针对我国北方寒冷地区，冬季采暖能源消耗非常大，所以加强室内的采暖、保温设计非常关键，在设计中，尽可能的缩短供暖管长度、合理规划采暖管网，有利于提高管道的保温能力，防止热量大量的损耗，也能够最大限度的降低能耗和节约能源。第四，在建设设计中，对地热能、太阳能、风能等可再生能源要充分的进行利用，可将其转化为电能、热能等，可有效的降低建筑能源消耗，实现节约能源的目的。
三、结语
在现代建筑的发展中，节能建筑的是建筑发展的主要方向，在建筑设计中，应将节能措施、节能材料应用到施工中。从建设设计环节入手，考虑到建筑节能与建筑设计、规划、建筑功能、周边环境之间的相关因素。在设计中，对屋面、墙体、门窗等部分一方面考虑节能材料的应用，一方面考虑对太阳能、风能等可再生清洁能源的最大利用，能够有效的实现降低能源消耗的目的，从节能环保角度促进了我国建筑的长远发展。
参考文献:
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篇6：建筑节能的高层住宅建筑设计论文
建筑节能的高层住宅建筑设计论文
摘要：随着时代的发展,城市的高层建筑数量与日俱增,随之也带来了巨大的建筑能源消耗,究其主要原因是在进行建筑节能设计时存在部分缺陷和问题。拟从高层住宅建筑规划设计、空间设计、维护结构设计和环境设计出发,探讨建筑节能绿色环保的设计方案,以期获得良好的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：建筑节能;高层住宅;围护结构;
BuildingDesignofHigh-riseResidentialBuildingBasedonBuildingEnergySaving
WangYaZhangCheng
HefeiUniversity
Abstract：
WiththedevelopmentofChina'economy,moreandmorehigh-risebuildingsincitiesarebuilt,buttherearesomeproblemsinbuildingenergy-savingdesign.Fromtheperspectiveofthespacedesignofhighriseresidentialbuildings,themaintenanceandstructuredesign,wediscussdesignofbuildingenergy-savingsystemtoobtaingoodeconomic,environmentalandsocialeffectbymakingoutabetterenvironmentalprotectiondesignforhigh-risebuildings.
Keyword：buildingenergysaving;high-riseflats;exterior-protectedconstruction;
一、高层住宅建筑的能源消耗概况及常见问题
1.能源消耗概况
目前我国在高层住宅建筑上的能源消耗达到了总能耗的三分之一,并且随着经济的飞速发展和城市化的扩大发展,高层建筑的数目越来越多,每年新增建筑面积达到了20亿平方米。由于在建筑设计阶段对可再生资源的利用考虑得不充分,所以与世界上其他国家相比能源消耗多达两到三倍。如果不进行高层住宅建筑的节能设计,将会在未来发展时期内进一步扩大能源消耗,造成能源紧缺和能源危机。
2.常见问题
我国高层住宅在进行建筑设计时,在节能方面往往存在以下问题。
(1)在规划设计方面,为了追求总平面布局形式和景观效果,往往采用周边围合的建筑群体组合,但是这种围合会造成有些户型朝向呈东西向,增加了夏季空调使用的能耗。同时建筑设计核心筒布局各个户型,使有些户型形成不了良好的自然通风,需要空调制冷缓解夏季的炎热。
(2)在形体设计方面,形体系数越大,越不利于节能,单位建筑面积热损失越大。研究表明:形体系数每增大0.01,耗热指标约增加2%~5%。在高层住宅建筑设计中为了追求视觉效果,设计出造型新颖奇特的建筑,使建筑的外轮廓线较为复杂,这样就扩大了建筑的外表面积,增加了与外界环境热传导的机会。
(3)在外围护结构方面(外围护结构包括外墙、屋顶和门窗等),外墙和屋顶直接影响着建筑的保温和隔热效果。目前很多高层住宅建筑在节能设计上没有取得良好的降低能源消耗的效果,就是因为在围护结构的保温材料选择上有所缺陷,造成了建筑物的保温隔热能力较差。建筑物在对外墙和屋顶的设计上没有关注保温材料的选择和传导热量的能力,这些因素都影响了高层住宅建筑的整体保温和隔热能力。在节能设计中最重要的是建筑材料的选择,尤其是墙体材料的选择,需要确保墙体材料成本的同时,也要具有较好的保温隔热能力。在对现有的各种高层住宅建筑进行分析和调研后发现,高层建筑物的外部普遍缺少一个保温层,例如某地一个大厦的外墙使用了符合国家标准要求的加气混凝土块,但却没有安装双层玻璃的保温层,该大厦的供暖空调系统能源消耗占到总体能源消耗的60%。除此以外,在对高层住宅建筑的外部采取了保温层,但是玻璃幕墙与挂铝塑板的组合结构也造成了较高的空调能源消耗。外窗的传热系数是外墙的2倍,保温隔热性能更差。大量的调查和测试表明,夏季室内主要热量来自于太阳辐射通过门窗照射入室内的热量。目前高层住宅建筑为了追求外立面效果,采用大面积的落地窗,使建筑窗墙比过大,导致传热系数大和空气渗透严重,并且大多数的高层住宅建筑没有遮阳措施,在夏季不能降低太阳光的辐射,增加了空调制冷系统的能源消耗。
二、高层住宅建筑的节能设计策略
根据高层住宅建筑在节能设计中出现的问题,现提出以下改进策略。
1.规划设计
在对高层住宅建筑进行规划设计时,要注重太阳光辐射和空气流通两个方面,如果想要达到节约能耗的目的,就需要降低太阳光的辐射和提高住宅空间的自然通风效果。在对住宅进行规划设计时,第一位的考虑因素是建筑的朝向,高层住宅建筑的朝向最好符合当地夏季的主导风向,根据具体的气候条件科学合理地规划建筑与建筑之间的进风口和出风口,从而形成良好的自然通风,增加住宅房屋的舒适感。建筑与建筑在进行排列时最好呈南北朝向,这样在夏天受到较少的太阳光辐射,节省了空调制冷系统带来的能源消耗,冬天就会接收较多的太阳光辐射起到保暖的作用。
其次在对建筑间距规划设计上,在保证基本距离的程度上尽可能的加大,较大的空间距离有利于自然风的流通及与外部空气的热交换,促进高层建筑及时散发出自身的温度,从而在夏季有效达成降低能源消耗的目标。在对高层住宅建筑平面进行设计时,最好选择两垂直墙面窗户之间实现通风,并且选择双层玻璃来促进夏季降温效果的实现,国外很多高层建筑的设计考虑到了通风的构造体系而实现了建筑节能的目的。
再者要考虑高层住宅建筑之间的布局问题,从具体的环境因素和资金情况出发,确保高层住宅建筑物的采光、通风和防火都符合相关规范和标准。建筑物与建筑物之间的合理遮挡能够减少夏季太阳光辐射带来的温度聚集,从而有效降低空调制冷系统的使用,达到降低能耗的目的。
2.空间设计
在对高层住宅建筑的空间进行设计时,需要从立面和平面两个角度出发去进行设计,确保建筑物的通风、采光和防火都满足要求和标准。在对高层住宅建筑进行立面设计时,要关注出风口的安排,最好是在高层住宅建筑的中间部位安排能够连接上下部分的垂直空间作为通风口,并且高出住宅屋面。在进出口的高度问题上要确保符合建筑物的具体环境情况,进出风口的高度会直接影响到住宅内部空气的流动方向,进而影响到住宅内部的空气环境,所以进出风口的高度要符合住宅内部房间的高度,不能太低也不能太高。在高层住宅建筑的平面设计上要注重门窗的设置问题,住宅内部的空气流通较好会推动室内空气及时更新并形成良好的循环,对窗户的朝向要进行科学合理的规划,使之有利于形成穿堂风;还可以对窗户的形式进行创新设计,提高进出风口的接触面积,推动住宅内部的空气流通较为流畅和均匀,提高高层住宅空间的舒适感和满意度。合适的窗墙比既可以满足采光通风的需求,满足节约能源的要求,还可以满足作为建筑的个性及风格要素的要求。
3.围护结构设计
在对高层住宅建筑的围护结构进行设计时,要达到节省能源消耗的目的可以通过夏季降温和冬季保温的方式来实现,所以对围护结构,包括屋顶、门窗、墙壁的设计要关注传热和空气渗透问题。在对围护结构的传热阻进行计算时,内表面换热阻为Ri,外表面换热阻为Re,维护结构的热阻用R表示,单位为:m2.k/w,计算公式为:R0=Ri+R+Re。
(1)屋顶
在对住宅屋顶的设计时要关注保温材料的选择,尤其是保证保温材料的密度与吸水性,一般采取膨胀珍珠岩保温芯板保温层来弥补其他保温材料和措施的局限性,保温材料的吸水性要较少,避免雷雨天气时保温层吸入大量水分而达不到理想的保温效果。如果使用了吸水性较好的保温材料,需要安排排气孔将吸入的水分有效排出。在密度的选择上,保温材料需要使用导热系数低和密度小的材料,避免屋顶重量太大、厚度太大,膨胀珍珠岩保温芯板就是在吸水性和密度上都符合要求的保温材料,并且不会对施工环境产生影响和污染,成本较低,保温效果又好,在高层住宅建筑上使用这种材料能获得较好的效果与舒适感。
(2)门窗
在对高层住宅建筑的门窗进行设计时,要降低门窗的冷风渗透情况,提高建筑外部门窗在冬季的保温效果来弥补热量损失问题,在窗墙比的设计上要符合采暖居住设计标准要求和规定,建筑物的北向、南向、东向、西向窗墙比分别小于20%、35%、30%、30%。外窗的热量传导能力和保存能力都由传热系数和遮阳系数所决定,遮阳系数是由建筑外遮阳系数和窗本身遮阳系数所决定的,采用可见光透过率和可见光反射率都较为合理的玻璃材料,可见光透过率大于0.5,可见光反射率小于0.2,根据南北地区的不同在玻璃的选择上也略有差异,例如,在南方地区可以使用低辐射镀膜玻璃,具备较大的可见光透过率和遮阳系数,在门窗材料的选择上要科学合理,选择气密性较好的保温材料。采用绝热效果好的边部密封材料来降低冬季冷空气的渗透,在门窗的.边部和中部热量会产生损耗,要提高保温效果就需要对门窗的形状和材料选择进行改进,例如,选择钢塑复合窗或者塑料窗来防止金属材料引发的冷桥,如果选择双玻璃或者三玻璃,使用低辐射暴力和镀膜玻璃都能有效提高窗的保温效果,在对门的选择上可以采取多功能门和夹板门,从而达到建筑围护结构节省能源的目的。
(3)墙体
在对高层住宅建筑物墙体进行设计时要关注墙体材料的保温效果和质量,墙体是整个围护结构中最主要的部分,墙体的节能效果主要受到保温效果和热传导系数的影响,墙体的平均传热系数Km计算公式为:
Fp为墙体的面积,Fb1、Fb2、Fb3分别为墙体周围热桥部位的面积,Kp为墙体主体部位的传热系数,单位为W/(m2.k),Kb1、Kb2、Kb3为墙体周围热桥部分的传热系数。一般来说要建立一个保温隔热层以便冬季储存热量,夏季散发热量,在进行这一层的材料设计时要从抗氧强度、蒸汽渗透率、传热系数和燃烧性能等因素进行取舍。以南方地区的高层住宅建筑为例子,对墙体材料的设计上选择了实心粘土砖和厚粘土空心砖,但是距离国家要求的墙体传热系数还有一定的差距,节能效果也不甚理想,国内的保温构造能力有限,所以最好选择0.2-0.3的加气混凝土块作为墙体的主要材料来达到节能目的。
(4)外部结构
高层住宅建筑的外部围护结构不是承重结构,为了达到建筑节能的目的在材料选择上一般以实体围护结构和透明围护结构作为主体。材料的选择上灵活多变,结合具体建筑环境和外部环境条件将导热系数小的砌块和加气混凝土砌块应用于实体围护结构当中,结合墙体外部的保温效果和窗墙大小尺寸来减少外部围护结构给夏季保温和冬季隔热带来的能源消耗,如果高层住宅建筑处于夏热冬冷地区或者冬季极其寒冷的地方,在外墙应该尽量避免玻璃幕墙的使用,减少窗墙面积,同时选择合理的门窗材料,最好具有较好的气密性。高层住宅建筑的外部围护结构中的墙体外饰面是阻止外部恶劣环境影响的重要部分,墙体外饰面的材料传热性能直接决定了围护结构的传热性能,高层住宅建筑的墙体外饰面包括涂料、石材、金属幕墙材料、瓷砖等,并且一般选择使用颜色较浅的材料,外饰面主要通过外部围护结构面对太阳光辐射能的吸收系数来进行建筑节能设计,包括以下几个方面:在使用空调制冷系统时太阳光辐射是否会增加住宅屋内温度、墙体传热系数的具体大小和进行自然通风时墙体表面接收太阳光辐射的温度,根据相关的标准要求和规定,太阳辐射的吸收系数必须小于0.6才能达到节能设计的要求,所以对于高层住宅建筑可以使用厚度为200mm的钢筋混凝土。
4.外环境设计
在对高层住宅建筑的周围环境设计上,首先要注重绿化的节能设计。建筑周围较好的绿化环境会调节冬夏两季的温度,良好的树木覆盖面积会减少夏季太阳光辐射和地面的反射热量,通过调查测试绿化环境好的建筑物会比没有绿化环境的建筑物平均低两到三度,在夏季下午的升温速度上也有较为明显的影响,通过墙体绿化、屋面绿化、楼间绿化等方式直接作用于高层住宅内部的温度,在绿化的设计上可以使用高大常绿乔木与灌木结合的绿化带,从生态环境方面来提高高层住宅建筑的节能效果和住宅舒适度。
其次,在高层住宅建筑的外部遮阳设计上,要避免夏季太阳光辐射直接通过窗户照射到住宅内部,在夏季会引发屋内温度升高,所以进行这样的建筑外部设计是一种将太阳光与建筑物隔开的外围结构设计,在外部遮阳上要科学、合理,结合立面设计注意西向设计对建筑节能起到的重要作用,根据相关规定对外部的热阻计算时要考虑到隔热措施带来的热阻,尤其是对于东西外墙的遮阳,例如,使用帘式遮阳、挡板式遮阳、栅格遮阳等方式,不仅节约了建筑能源,还形成了较好的建筑景观,遮阳板的设计直接会作用于屋内空气的流动方向和流动速度,所以对屋面的遮阳板也要合理安排和设置。
第三,对高层住宅建筑进行设计时要充分利用周围的可再生资源来达到节能效果。科学合理地利用风能、太阳能等无污染,绿色环保并且可再生的能源,为了促进高层住宅建筑的自然通风,可以设计一个以太阳能为吸收能源的烟囱。在供热系统上也可以利用太阳能进行设计,使用螺旋杆水冷机组的高层住宅建筑设置蓄冷装置,从而循环利用冷却塔中的水,适当选择热泵新型建筑节能技术,高层建筑供电系统可以考虑以太阳能作为主要能源,不仅减少了电能的能源消耗,还不会对周围环境产生污染,达到建筑节能的目的。
结语
随着社会经济的发展,越来越多的高层住宅建筑出现在了城市中,这种建筑可容纳人数较多,扩大了城市对人数的包容性和信息处理速度,可持续理念的大力发展对以框剪墙体结构为主的高层住宅建筑的节能目标的达成提出了新的挑战,如何将高层建筑绿色环保生态化,在设计时注意与自然科学相结合进行节能,如果只靠砌块的热工性能来进行建筑节能设计,节能效果甚微,所以要建立符合钢筋混凝土结构的外墙保温体系,在规划设计、空间设计、围护结构设计、环境设计上都采取节能的方案措施,保证高层住宅建筑物符合《居住建筑节能设计标准》中的规定和要求,高层住宅建筑的节能设计符合社会发展的需求,具备较好的经济收益、环境效益和社会效益,也是社会经济发展的必然态势和必然选择。
参考文献
[1]黄文.高层建筑节能设计的应用研究[J].当代经济,(2):30-31.
[2]周永.基于建筑节能的高层住宅建筑设计探讨[J].四川建筑,2014(2):57-58.
[3]李珊姗.高层住宅建筑节能控制方法与技术策略研究[J].低碳世界,2014(21):260-261.
篇7：居住建筑设计可持续发展研究论文
关于居住建筑设计可持续发展研究论文
摘要：步入21世纪，中国的住宅面临着产业大发展及更新换代的机遇与挑战，与此同时，生态环境的日益恶化，能源和资源的日趋短缺，使得可持续发展成为21世纪全球研究的主题，也必然是住宅发展研究的重点和方向。可持续发展住宅建筑设计要求建筑师以全新的视角，以一种新的设计手法，依托不断发展的科学技术，重新对建筑的形式、结构、材料、设备等进行充分的诠释，才能使人类能够拥有更加广阔、更为美好的未来世界。从传统民居中发掘适应自然的生态设计方法，并融入现代住宅的设计当中，从而提出住宅建筑可持续发展的设计原理及其技术构成要素，目的是为了总结和完善住宅建筑可持续发展设计研究。
关键词：可持续发展；居民建筑设计
建筑设计是指建造师按照建设任务在建筑施工前将施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题,事先作好全盘的设想,拟出解决的办法及方案,并用设计图纸和设计文件表达出来,作为备料、施工组织工作和各工种在制作、施工工作中互相配合协作的共同依据。并使建成的建筑充分满足使用者和社会所期望的各种要求。
一、居民建筑史
建筑史指建筑物的历史或对建筑历史的研究，即对建筑物的既往或建筑活动的既往进行的调查研究。也称建筑历史。自从有人类便开始了对于人造环境不懈的追求，在人类文明化历史中建筑本身对于文明的发展和社会形态的形成有着直接的反映或影响，所以各国个文明圈之间对于建筑史的分类和描述有着不小的差异。
中国对建筑历史的研究一般分为西方建筑史和中国建筑史。根据时间又分别分为古代史和近现代史。西方古代建筑史的研究对象是西方的古代建筑，事实上是一脉延续至今的'古埃及、古希腊、古罗马等时期的建筑。在欧洲大部分地区和美国建筑史的研究是按照现代对于世界建筑风格变化的认识按文明圈划分门类，以时间先后列序并综合评价。其中有欧洲及中近东建筑风格，远东建筑风格，非洲建筑，玛雅建筑，印度建筑等。
二、城市设计
城市设计是一种关注城市规划布局、城市面貌、城镇功能，并且尤其关注城市公共空间的一门学科。城市设计的具体定义在建筑界通常是指以城市作为研究对象的设计工作，介于城市规划、景观建筑与建筑设计之间的一种设计。相对于城市规划的抽象性和数据化，城市设计更具有具体性和图形化；但是，因为二十世纪中叶以后实务上的都市设计多半是为景观设计或建筑设计提供指导、参考架构，因而与具体的景观设计或建筑设计有所区别。
城市设计处理的空间与时间尺度远较建筑设计为大，它处理街区、社区、邻里，乃至于整个城市（虽然当代都市设计绝少至一整个城市的范围，除非城市规模较小），其实现的时程多半设定在十五年至二十年间。相对于建筑设计，仅需处理单一土地范围内的建筑工作，建筑物完工至多仅需三或五年，城市设计在空间时间方面有着相当大的尺度差异。
三、公用居住建筑设计
公共建筑包含办公建筑（包括写字楼、政府部门办公室等），商业建筑（如商场、金融建筑等），旅游建筑（如酒店、娱乐场所等），科教文卫建筑（包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等），通信建筑（如邮电、通讯、广播用房）以及交通运输类建筑（如机场、高铁站、火车站、汽车站等）。各种公共建筑的使用性质和类型尽管不同，都可以分成主要使用部分、次要使用部分（或称辅助部分）和交通联系部分三大部分。设计中应首先抓住这三大部分的关系进行排列和组合，逐一解决各种矛盾问题以求得功能关系的合理与完善。
1、公共建筑的功能分区。功能分区的概念是，将空间按不同功能要求进行分类，并根据它们之间联系的密切程度加以组合、划分；功能分区的原则是：分区明确、联系方便，并按主、次，内、外，闹、静关系合理安排，使其各得其所；同时还要根据实际使用要求，按人流活动的顺序关系安排位置。空间组合、划分时要以主要空间为核心，次要空间的安排要有利于主要空间功能的发挥；对外联系的空间要靠近交通枢纽，内部使用的空间要相对隐蔽；空间的联系与隔离要在深入分析的基础上恰当处理。
2.公共建筑的人流疏散。人流疏散分正常与紧急两种情况；正常疏散又可分为连续的（如商店）、集中的（如剧场）和兼有的（如展览馆）。而紧急疏散都是集中的。公共建筑的人流疏散要求通畅，要考虑枢纽处的缓冲地带的设置，必要时可适当分散，以防过度的拥挤。连续性的活动宜将出口与人口分开设置。要按防火规范充分考虑疏散时间，计算通行能力。
3.功能对于单一空间量、形、质的规定性。单一空间的大小、容量、形状以及采光、通风、日照、温度、湿度等条件是适合性的基本因素，同样是建筑功能问题的重要方面，应在设计中综合考虑。
四、建筑设计理论
建筑设计既是为营造建筑实体提供依据，也是一种艺术创作过程；既要考虑人们的物质生活需要，又要考虑人们的精神生活要求。建筑设计方法根据建筑师个性不同而各异，有的继承历史形态，讲求传统。追求历史延续的格局；有的从造型入手，希望外形富有张力，具有标志性，具有某种精神、寓意或时代感。这一切的前提都是从平面使用功能入手，讲求功能合理。室内外空间富有变化，开合有致。从全局观点出发综合考虑预想中建筑物室内室外空间的各种因素，作出总体安排，使建筑物内在功能要求与外界条件彼此协调，有机结合。建筑群中的单体建筑设计应在总体构思的原则指导下进行，并受总体布局的制约。因此，设计构思应遵循“由外到内”和“由内到外”的原则，先从总体布局着手。根据外界条件,解决全局性的问题,然后进行单体建筑设计中各种空间的组合。在这个过程中使单体建筑设计在体型、体量、层数、建筑形式、色彩、朝向、日照、交通等方面同总体布局及周围环境取得协调，并在单体建筑设计趋于成熟时，再行调整和确定总体布局。
五、居住建筑设计可持续发展
1、居住建筑设计可持续发展问题的重要性
据了解，我国既有的城乡建筑中，98％为高能耗建筑，新建住宅中，也只有5％符合现阶段的节能标准。这导致我国单位建筑面积采暖能耗高达气候条件相近的发达国家建筑能耗的3倍左右。在建筑能耗中，空调又是“能耗大户”，夏季城市电能消耗的40％都用在空调上。在建筑能耗中，空调又是“能耗大户”，夏季城市电能消耗的40％都用在空调上。如此以建电站应付高峰用电需求，是很不经济的。但如果应用已经成熟的节能住宅技术，给住宅穿上一层“棉袄”，冬夏两季所用空调的耗电量就会大幅减少，住宅总能耗可减少一半以上。再有就是水资源的节约问题。很久以来，水都被人们看作是一种取之不尽、用之不竭的廉价物质；然而，一方面，随着人口的增多和生活水平的提高，水量需求呈直线增长，水荒初现端倪；另一方面，水污染日益严重，水质型缺水更加突出。因此，事实让人们不得不重新认识水，从而，水终于以一种资源的身份被提出来。
对于中国来说，尽管已探明的众多矿物燃料储量居世界前列，但考虑到中国的人口因素，能源的使用效率就相当低了。我国的能源问题比国外其他国家更加严峻！抛开这些矿物燃料目前的短缺情况暂且不论，他们本身所带给环境的污染也是相当严重的。其中最主要的当数大气污染和水污染。在建筑材料上，我国大多数的建筑都在使用砖石、沥青、混泥土、硅酸盐等高能耗的建筑材料。这些建材本身在生产制作的过程中就会消耗大量的能源，并且产生大量的废渣，从而对环境造成极大的污染。再者，我国能源回收存在的不足，我国垃圾处理目前还处于发展阶段，无害化水平还很低，处理率不足5%。城市垃圾一般采取卫生填埋法、堆肥法、焚烧法等三大基本处理技术消除对环境的恶劣影响。
2、居住建筑设计的可持续发展
在可持续性的能源替代问题中，我们应该提倡：①尽可能少用天然材料，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废气物。②采用低能耗的制造工艺和无污染的生产技术。③在材料的运用过程中应当本着以人为本的原则，不得危害人体健康，并且要具有多功能性。④产品在消耗能源的同时具有可循环和回收利用价值。在设计建筑的时候，建筑本身应与环境协调，适应地方生态而又不破坏地方生态。包括：建筑应与地形地貌相结合，达到建筑与环境共生，减少对环境的破坏；注重新材料、新工艺、新技术的应用，采用更有利于环境的加工技术和设备；注重建筑节能，推广使用高效绝热节能材料，提高建筑热环境性能；充分利用气候资源，如大部分的照明，采暖可以由太阳光提供，制冷由流动空气产生等，避免大量使用人工照明和机械空调导致能源紧张、大气污染；节约用水，可在建筑内设置废水处理设施和净化循环系统，使生活污水多次利用，用于景观水体、绿化浇灌、清洗冲厕等；通过绿化建筑来净化空气、减少噪音、维护生态平衡，可利用屋面、墙面、窗台、阳台等处种植花草，使建筑群成为城市立体绿化园林的主体。
结语
可持续发展的生态建筑设计包括诸多方面的内容，真正全面实现建筑设计的可持续发展是一个长远的、非常困难的理想目标。随着人类生产、生活水平的发展，更多问题的不断涌现以及人类能力、手段的不断提高，可持续发展建筑的概念也必将随之发展、变化。从这一角度而言，可持续发展的生态建筑设计也是一项不断发展、永无止境的设计科学。
参考文献
[1]夏云等.生态与可持续建筑[M].北京：中国建筑工业出版社，
[2]黄雁,闫春林.可持续发展理论对建筑设计的影响[J].小城镇建设,05期
篇8：居住建筑设计的噪声分析论文
居住建筑设计的噪声分析论文
1、噪声污染的原因
随着社会的不断发展，个人经济水平的不断提高，人们对生活质量的要求也越来越高。城市化进程加快虽然推动了城市的发展，扩大了城市的规模，但是随之而来的种种问题也逐渐产生，噪音污染就是其中一个。其实，不管在坐车过程中还是在生产过程中，都会产生一定的噪音，少量的噪音还构不成污染，但是随着城市化进程的推进，各种工厂和交通线路也相继增多，所产生的噪声也成倍的增长，噪声污染由此产生。噪声的出现在很多人眼里是正常现象，没有直接影响到人们的生产生活，这种观点是错误的，低分贝的噪音在短时间内对人体的危害不会显现出来，但是长期下来，就会产生巨大的破坏力。建筑物时人们躲避这些噪音危害的主要场所，所以说建筑中对噪音控制的设计就显得尤为重要。产生噪音的原因有很多，包括四个主要来源，交通噪音、工业噪音、建筑噪音和社会噪音。其中交通噪音是产生噪音污染最主要的原因。由于人们经济水平的不断提高，个人消费能力也得到了相应的增长，在这个生活节奏不断加快的大背景之下，人们对于交通工具的需求越来越多。为方便人们的出行，也为了体现一个城市的发展程度，越来越多的交通线路被建造。川流不息的车辆在城市的各个角落都释放者噪音污染。如果在相当空旷的环境下，产生的噪音会在空气中很快的挥发掉，但是由于道路两边都矗立着高层建筑，使噪音在狭小的空间中来回反弹，经久不散，不仅没有消失，还在反射过程中增强了噪音。再加上建筑设计师对噪音控制的意识不够，导致建筑物无法有效的防止噪音的侵入，给人们的正常生活造成了极大地影响。
2、噪声控制在居民建筑设计中的意义
既然噪声污染严重危害着人体的健康，那么噪声控制在居民建筑设计中就具有了相当重要的意义。以前建筑设计人员对噪声的控制设计意识不够，使居民在居住的过程中受到噪音的迫害。所以首先要提高设计人员对噪音防控设计的意识；其次要采用隔音效果较好的墙体；最后，在整个建筑设计中灌输环保节能的理念。只有这样，才能保障人们的正常生产生活活动，创造一个良好的居住环境，满足对建筑设计的需要。
3、居住区交通噪声防治措施
3.1优化总体规划设计
减少噪音污染的有效手段主要有两种，一是从噪声源入手，一是在噪音传播过程中进行阻断。因为噪声的来源太多，不可能完全杜绝噪声的产生，所以为了改善居住环境，大多数人还是采用第二种防治手段。优化总体规划设计是减少居住区交通噪声的`有效办法。简单点说就是从噪音源入手，合理的控制小区内车流量的进出，不能只顾环境的优美而让噪声污染有机可趁。
3.2合理设置道路声屏障
在建筑物与干道间设置专门的声屏障，是指特别设计以阻挡交通噪声直接传播来减低噪声水平的构件，比没有屏障时环境噪声有所降低。这个降低值，被称为声屏障的插入损失，它是衡量声屏障性能的重要指标。一般有效的插入损失值在5～10dB（A）左右。设置声屏障必须认真做好可行性研究和实际降噪效果预测工作。建设隔声屏障毕竟投资较大，声屏障的样式是多种多样的，不会是一时的时髦而已，这是我们需要虚心学习并值得借鉴的地方。广义地讲，地形的利用，诸如路堤、路堑、土堆都会产生一定的声学效果，我们必须结合地形及经济条件等选用，例如地面道路利用已有的绿化土堤作为声屏障是经济有效的办法，绿化土堤背向路边的面还可以兼作居民的休息地。
3.3利用绿化的降噪作用
上面我们曾说过，大多数人采用阻碍噪音传播途径来减少噪音污染。设置绿化带进行隔音就是这种手段的表现方式之一。其实，绿色植被不仅能够净化空气、美化环境，还能产生降噪的作用。绿化带就像是一堵无形的墙，能把多数的噪音挡在了墙外。这是因为，树木拥有很多分布复杂的树叶，声音在遇到树叶时会产生不规则的反射，由于树叶很多，反射面不平行，所以在不断地反射过程中，噪音逐渐弱化直至消失。所以说，利用绿化是减少噪音的有效手段。而且，越是结构坚硬的叶片越能够有效的隔断噪音。因此，在住宅区进行合理的绿化是十分必要的。
4、住宅建筑内部设计控制方法
4.1水泵机组
4.1.1水泵机组的设置
住宅内的水泵房可布置在商业用房、架空层等房间下方的地下室内，不得布置在住宅下方。
4.1.2水泵机组的选型
选用低噪声水泵可以有效解决问题。
4.2水箱和蓄水池
住宅内的水箱有屋顶水箱和泵房内的蓄水池。现在水箱基本采用不锈钢拼装水箱，进水时的水流冲击声和浮球阀启闭时的撞击声是噪声源之一。设计时，采用以下措施可有效降低水箱和蓄水池产生的噪声。
4.2.1水箱的设置
屋顶水箱尽可能设置在电梯机房上，既能满足顶层住户对水压的要求，又能防止水箱产生的噪声影响顶层住户。如果屋顶水箱只能布置在住户屋面上，应避开起居室和卧室，并要求建筑专业设计在水箱间底设计夹层，另外，顶层用户的加压水泵也应选用于运转声小于40db的产品。
4.2.2水箱进水管
水箱进水管设计成淹没出流，可有效控制水箱进水时的噪声；水箱进水管上阀门选用液压水位控制阀，可控制浮球阀启闭时的撞击声。
5、结束语
综上所述，住宅建筑的控制噪音设计时十分必要的。保障建筑物的隔音效果，可以为人们提供一个舒适的休息空间，提高了生活质量，促进了人们身心健康的发展，体现了一个城市现代化、绿色环保的发展理念。
篇9：关于建筑设计与建筑节能的探讨
1住宅平面的建筑节能设计
住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积，因为适当的建筑面积不但可以节约用地（建筑行业“四节”之一）还可以大大节约建筑用材，减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。
由于我国地处北半球，太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射得热，而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系，容易形成穿堂风，而又避开了冬季盛行的西北风。因此，将住户长时间活动的居住空间（如厅、主要卧室）设于日照通风条件最佳的南向位置，利用自然环境使室内达到最大的舒适度，为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间，所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等，以挡住日照直接照射主要房间，避免冬季西北风灌入。经调查，在其他条件相同的情况下，南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。
2住宅外墙的节能设计
墙体是住宅的主体部分，是建筑室内外热交换的主要介质，建筑节能50%，其中就有约25%是通过建筑围护结构外墙的保温隔热性能来实现的。使用节能外墙与使用普通外墙室内温度相差可达4～10度，所以墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外，还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料，对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层。
目前，常用的几种外墙材料中，保温隔热性能较好的是多孔粘土砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙稀、加气混凝土等。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温是连续外包的，有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等，而产生“断桥”作用，达到预期的节能降耗效果。此外，减少建筑物体型系数，也就是减少建筑物外表面积，减少外围护结构面积，减少建筑形体的凹凸，也是节能的有效措施之一。体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。因此，体形系数越小对建筑节能越有利，也就是说，在其他条件相同的情况下，宽的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齐的比外表凸凹变化的好。为得到合理的有利节能的建筑体形，体形系数一般应控制在0.3以内，住宅进深应扩大到10m以上，而长度则以55m为宜。从热传递方面分析，通常建筑物实墙的阳角内侧气流较通风口处差且散热面相对比较大，所以交角处内表面的温度远比主体内表面温度低。同时由于具有热桥作用的框架柱或构造柱常设在此处，所以一般交角处是建筑物耗能量较大的部位。如果建筑物设计成圆柱形，则外墙棱角少，外表面积也小，有利于减少能量的消耗。所以外表面整齐的建筑比外表面凸凹变化的建筑要节能。从接收太阳辐射热能考虑，应使建筑物南向墙面的面积尽量的大，其他墙面的外表面积尽可能的小，也就是说南向墙面与其他各方位墙面的面积比应是越大越好。另外，也可以利用植物来调节气温，在日照强烈的墙面，种植植物来吸收太阳热量，减少传入室内的热源。据报导，建筑西墙种植爬墙虎，在植被遮蔽90%状况下，外墙表面温度可降低8.2℃，并有利于吸尘和消音，减少温室效应。
3住宅屋面的节能设计
在建筑物受太阳辐射的各个外表面中，屋面是接受太阳直射时间最长的部位，因此受辐射得热也是最多的，相当于东西向墙体的2～3倍，所以它的保温隔热也显得尤为重要，
备考资料
保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料（如膨胀型泡沫聚苯板）。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上，可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易，可广泛采用。
另外，利用屋顶种植花卉、灌木（如彩叶草、三色堇、麦冬草等）形成生态型屋面，既可阻挡热源，减少温室气体的排放，达到保温隔热，又可美化环境，改善城市气候，做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用，有利于屋面的防水，而且土壤导热系数小，有很好的热惰性，不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动，有利于屋面的保温隔热。同时，在屋面蓄水，形成蓄水型屋面，也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热，从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。据测试，蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较，温度可低27℃。此外，采用平坡屋顶结合的构造形式，在屋面保温隔热层上做架空层，通过空气流通来散热也是个不错的办法。
4住宅门窗的节能设计
外门窗是耗热的重要渠道，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，传热系数约为墙体的3～4倍，是节能的重点部位，所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外，设计中应该强调东西南北开窗有别，不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面，应尽量减少开窗面积。设置外窗部位，应提高外窗的密封性能（如选用胶条密封而不是毛条），选用好的窗型（如平开窗气密性相对较好），门窗配件，提高窗框的隔热性能（如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等），减少窗框的外露面积，采用保温隔热性能好的玻璃（如中空玻璃、镀膜玻璃等）。根据国内外大量应用经验证实，采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。外门窗除了采光，通常也是建筑自然通风的渠道。所以，外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位，引进自然风，增加夏季的渗透通风。但同时，外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透，有利于室内保温，改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方，可采用凹式开窗设计，外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘，这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。
5结束语
我国作为世界能耗大国，对于发展可持续发展的生态建筑，减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是养活建筑能耗的有效方法，同时也是节约经济的方法。因此，作为建筑师，更应从自身做起，从不同角度，依据建筑规范对节能进行优化设计，充分利用我国现有的自然条件，在改善人们居住环境的同时，充分挖掘节能潜力，从而实现节约能源，减少能源消耗。相信在不久的将来，建筑节能事业必将在我国展现欣欣向荣的景象。
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篇10：严寒地区居住建筑节能措施研究论文
摘要
我国严寒地区由于所处的地理环境和地理位置的影响，会形成严寒和寒冷的气候带，往往冬季是漫长而寒冷的，就需要大量消耗能源资源，而且耗煤量也是比较大，所以，就需要在建筑结构方面进行设计调整，做好建筑节能措施。本文将从严寒地区居住建筑节能措施方面进行分析，提出有效的建议。
关键词
篇11：严寒地区居住建筑节能措施研究论文
随着环保意识的逐渐深入，为了能够有效贯彻我国的相关法律法规，需要充分加强对建筑节能的设计，其中主要针对的是我国严寒区域的建筑环境，能够提高采暖和空调能源的有效利用。由于我国当前的能源资源相对比较缺乏，需要在现有的资源条件下，有效节约资源和能源，充分应用相应的节能措施，改善严寒地区的居住环境，能够有效提高建筑室内采暖和空调的能源利用效率，做好建筑的节能设计。对于严寒地区建筑的节能设计，需要在保证室内热循环的前提下，在对能耗进行有效控制的前提下做好对建筑的节能设计。
1有关建筑节能设计的相关阐述
对于当前社会经济的不断发展，对能源资源的利用逐渐增大，而且随着社会环保理念的逐渐深入，一些环保理念和技术逐渐被应用到建筑的节能设计中，对于建筑的节能设计，通常是将节能材料和节能技术应用到其中，对建筑的体型、外墙和屋顶等进行传热系数设计，设计出符合建筑物的节能措施，也能够在一定程度上减少能耗的消耗。对于建筑体型的设计，与建筑的造型、平面布局和采风通风有着很大的联系，我国大部分的房屋设计都是坐北朝南，能够考虑到冬季的日照和防风，夏季防晒和通风，因此，对于合理确定建筑的形状，需要充分考虑到当地的气候条件，根据所处的环境条件在，做好对房间的外围护面积，能够有效达到节能的目的。
2我国严寒地区居住建筑节能设计因素
我国严寒地区的气候特征分为严寒和寒冷两个部分，建筑能耗相对较大，对于建筑的节能设计需要从总体布置方面进行考虑，能够在冬季最大限度地利用资源和能源，在一定程度上达到节能的目的。对于建筑的节能设计，通常是从建筑的围护结构和采暖系统节能方面进行设计，其中建筑围护结构的节能设计主要是对屋面、外墙体、门窗等部分进行节能设计，墙体部分的节能设计是最关键和最复杂的部分，寒冷区域的建筑结构围护相对比较单一，很难满足保温和隔热要求，为了能够有效满足当前建筑的节能需要，对于建筑墙体的节能设计也是发展的主流。对于我国寒冷区域的建筑节能设计，为了提高建筑围护结构的热阻力，防止保温层的冷凝，需要采用外墙外保温技术，在一定程度上能够减少额外的热损耗，对于内侧的实体墙，可以有效贮存热量，使室内的温度处于比较稳定的状态，寒冷区域的外墙外保温体系主要是利用聚苯板的外墙保温体系，将保温材料贴于建筑物的外侧，保温效果也是相对比较显著，而且从施工的难易程度和技术的成熟角度方面考虑，外墙外保温体系的整体性能相对较高，而且具有很好的抗风压和防火性能，适应性比较强，是严寒区域应用最广泛的一种节能产品。
3我国严寒地区建筑节能设计措施
对于建筑的节能设计通常分为整体规划、建筑单体设计的方式，对于建筑的整体性设计需要从建筑的整体选址、朝向以及建筑群落布局方面着手，通过对建筑整体群落的布局，能够创造一个局部的环境气候。对于建筑单体的设计需要从建筑的内部空间、窗和墙面积等方面进行设计，我国严寒地区的建筑节能设计需要在保证不降低热质量的基础上进行节能设计，通过采取有效设计，选择恰当材料提高整体建筑的质量。
3.1建筑室内地面的设计
对于严寒区域建筑地面的设计，需要增设一层保温材料，才能够保证室内的温度，要使室内的温度不会散发，外面的冷气不会进入，同时需要增强地下室墙体的保温，能够减少房间的热传递，在建筑室内可以提高墙角与地面接触部分的温度，避免墙角揭露，需要通过设置保温层的方式维持温度。
3.2建筑朝向的设计
对于寒冷的地区来讲，冬季的热源主要是太阳辐射，所以建筑的朝向和体型都需要根据太阳光的照射进行设计，为了能够获得较大的日辐射量，减少寒冷空气带来的热损失，需要对建筑的类型进行确定。例如，西北的寒冷区域，朝南的建筑需要采用半圆式的'结构能够扩大光照面，同时加大建筑的进深可以更好地吸收太阳辐射，根据有关的研究表明，建筑的长宽比是5:1，获得太阳辐射光较多，建筑物的整体朝向需要采用南北向，能够减少建筑的散热量。在冬季，需要保证一定的太阳光可以进入到室内，夏季则需要做好遮阳工作，保证室内的整体通风，也就能够有效达到节能的目的。
3.3建筑屋面的节能设计
对严寒地区建筑节能设计，除过对建筑外墙和门窗的节能设计外，还需要加强对建筑屋面的节能保温设计，对于屋顶的保温节能设计需要十分重视，通常屋面的保温层不宜选择吸水率较大的保温材料，以防降低建筑整体的保温效果。传统的屋面保温层主要是结构层、保温层和防水层的顺序构成，需要对传统的保温材料进行更换，采用一种棉石瓦作为隔热材料，保证屋面整体的隔热和防水性能。另外，建筑屋面的坡度也会影响到太阳光的接收，需要注重对建筑物日照间距的设计，结合相关的外在因素对建筑物的整体朝向和日照间距进行设计，同时房屋的布置还需要考虑到坡度和坡向，日照间距也会随着坡度变化进行变化，需要将设计的标准考虑到一定范围内。
4结语
综上所述，对于建筑的节能设计，需要考虑到各种外在因素，而且建筑的节能设计也是一项技术含量较高的技术，涉及面也是相对较广，通常需要应用到各种先进的技术和节能材料，注重落实好环保节能措施，在实际的建筑节能设计中，需要将各种因素考虑到设计范围内，注重在实践中不断总结经验，同时结合严寒区域的地理环境特征，有效利用资源。
参考文献
[1]乔梁,刘豆豆.关于严寒地区农村居住建筑节能关键技术探析[J].科技经济导刊,(35):6-7.
[2]于春雷.严寒地区居住小区地下车库节能设计研究[D].沈阳建筑大学,2016.
[3]王丽颖,王智宇.严寒地区居住类建筑节能75%的关键技术研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),,16(02):65-67+108.
篇12：建筑设计中建筑节能措施探究的论文
建筑设计中建筑节能措施探究的论文
随着经济的发展和人口的激增，能源消耗日益增长，化石能源即将枯竭，全球面临能源危机。社会总能耗中建筑能耗占了很大的比例，如建筑材料的生产加工、建筑的施工及日常运行、建筑拆除所消耗的能量等。其中，建筑的日常运行能耗最大。在发达国家，建筑能耗一般占总能耗的30％～45％。因此，建筑节能成为了研究热点。新能源和可再生能源的开发利用是有效的节能途径。微生物燃料电池（MFC）是一种利用微生物将生物质能转化为电能的装置，是近年来在环境科学和能源科学领域兴起的一项新技术。我国城市和工业行业平均每年排放近600亿t废水，处理费用超过400亿元。研究表明，废水中含有9．3倍于处理废水所消耗的能量。人体排放的尿液是生活污水的重要组成部分。实验证明，尿液可以作为MFC阳极的“燃料”，经过反应产生电能［9］。若将MFC与污水处理相结合，在净化污水的同时回收污水中的低品位化学能，并产生高品位电能，既可为小功率电器供电，又能降低建筑能耗，避免对电网造成干扰。这将是今后节能环保领域的一个重要应用技术。鉴于此，作者对MFC的工作原理、特点、关键制约因素进行了分析，对利用MFC及MFC与其它能源耦合实现建筑节能的研究进行了综述，拟为实现建筑节能以及航空航天领域尿液处理提供有效手段，为建筑节能有效途径的研究提供帮助。
1MFC的工作原理
在MFC阳极室，阳极液中的营养物在微生物作用下被分解，生成电子、质子及代谢产物。对于浮游在溶液中的微生物，产生的电子通过载体传送到阳极表面；对于附着在阳极表面的微生物，电子直接被传递到阳极表面，然后，电子通过外电路传导到阴极，质子则通过溶液穿过质子交换膜（protonexchangemem－brane，PEM）扩散至阴极。在阴极表面，处于氧化态的物质（如O2等）与阳极传递过来的质子或电子结合发生还原反应生成水。
2MFC的特点
1）燃料来源多样性MFC可以利用一般燃料电池所不能利用的多种有机、无机物质作为燃料，甚至可以利用光合作用或者直接利用污水、尿液等为燃料产电。
2）安全无污染MFC产电的唯一产物是水，对环境不会造成污染。
3）高效且连续只要阳极有源源不断的有机物供应，则MFC的产电就能够维持下去。未来MFC可以成为热电联用系统的重要组成部分，使能源的利用效率大大提升。
4）操作条件温和且无噪声MFC一般在常温、常压且接近中性的环境中工作，维护成本较低且安全性高。MFC靠电化学反应发电，其内部没有任何活动部件，因此运行的噪声很小。
5）模块化MFC采用模块化设计，各组件在制造厂生产，在现场安装，简单省时，建设周期很短。另外，由于标准化的设计，制造、安装方便，MFC的系统规模按负荷要求可大可小，容易扩容，便于根据电负荷的实际需求进行分期建设。
3MFC的关键制约因素
目前存在的制约因素有很多，对阳极而言，以具有高导电率、无腐蚀性、大比表面积、高孔隙率、生物相容性好、廉价、容易制造并且可放大等特性的材料作阳极，能够提高阳极的性能。对阴极而言，需要寻找替代Pt的催化剂以降低成本。对整体构型而言，需要寻找可放大的高效MFC反应器。MFC内阻大、微生物保持活性的温度和溶液条件范围窄、底物降解速率慢及生物膜动力学性能差是影响功率密度的主要因素。MFC的输出功率密度小（传统燃料电池为1Wcm－2）是制约其规模化应用的主要因素。
4利用MFC实现建筑节能
MFC阳极的营养物可以是废水中的有机物，也可以是人体排出的'有机物。人体排出的典型有机物是尿液。MFC阳极的微生物分解尿液中的尿素产生电子，并通过外电路传导到阴极，产生的阳离子通过质子交换膜扩散到阴极，然后在阴极发生还原反应，从而形成一个完整的回路。在此过程中尿素被分解，蕴含在尿素中的化学能得以释放，并通过微生物的催化分解作用转化为高品位的电能。类似地，也可以将人体排泄的粪便进行稀释沉淀，将其中的有机物提取到溶液中，然后再利用MFC处理含有机物的溶液。利用这一技术，能够将卫生间人体排泄物转化为电能。为避免由于MFC产电不稳定损坏用电器，产生的电能可以储存在蓄电池中，经过蓄电池的放电作用为卫生间或室内的小功率用电器（如厨卫照明灯、床头灯等）供电，这样不仅从排泄的废物中提取了能量，而且减少了从国家电网中获取的电量，也降低了排泄污水的化学需氧量（COD），一举三得。将装置扩大化，能实现以一栋楼或者一个单元为单位，整合收集，集中处理。该技术直接减少了家庭从电网获取的电量，实现了家庭污水降解，回收能量，还可以实现闲时蓄电：在白天用电高峰时段，蓄电池储能的同时被用电器消耗部分电能，如果蓄电池的电被耗尽，可以继续利用电网供电；在夜间或非用电高峰时段，可以利用MFC持续为蓄电池充电，充满后，多余的电量可以并入国家电网。研究表明，该技术具有可行性，在未来具有一定的研究价值和发展前景，但还需解决如下问题：是否有能够分解尿素的微生物菌种；MFC结构是否可以适配排泄物的采集与处理同步进行；微生物能否在变化的溶液pH值区间持续工作等。
5利用MFC与其它能源耦合实现建筑节能
MFC技术可以与其它新能源、可再生能源耦合实现建筑节能。
1）MFC与太阳能光伏发电技术耦合对于别墅类的小型独立住所，可以实现自主独立供电。在屋顶或向阳面安装太阳能光伏电池板，将太阳能转化为电能；对于普通住所，可在卫生间利用MFC将人体排泄物分解，将化学能转化为电能。二者可以进行简单的并联，也可以进行串联，形成MFC－太阳能协同产电系统，有效提升系统的开路电压、短路电流、最大输出功率密度，为家庭供电提供更多电能。
2）MFC与氢能耦合通过对MFC外加电压，将装置运行模式改变为微生物电解池，在阴极回收氢气，仅消耗少量电能就能从排泄物化学能中回收高品位氢能。电解水需要的电压为1．8～2．0V，而施加在微生物电解池的理论电压为0．114V，实际施加0．25V电压即可产生氢气。因此，利用微生物电解池制氢所消耗的电能相较于直接电解水消耗的电能要少，提高了电能利用率。所制得的氢气可以输送至车库，为氢燃料电池车、氢能汽车提供动力能源，但要特别注意氢气输送的安全性。
6结语
目前，有多种方式能够实现建筑节能，如：加强建筑物用能系统的运行管理、提高保温隔热性能、提高采暖供热及空调制冷制热系统效率、增大室内外能量交换热阻等。减少建筑的电能消耗是实现建筑节能的有效方法。MFC正是这样一种能够将人体排泄物中的化学能回收转化为高品位电能的装置，尽管存在着很多限制因素，而且MFC的产能较低，与太阳能、氢能耦合也存在一些技术问题，但随着技术的不断进步，相信不久的将来，MFC会成为服务于人类的新型节能产电技术。
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