建筑电气节能-2规划设计与建筑节能

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1、2 规划规划设计与建筑节能(设计与建筑节能(4学时)学时)2.1 概述概述2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施 2.3 建筑节能措施建筑节能措施注:注:建筑节能技术与应用建筑节能技术与应用第第2、3章章 1 建设场地的建设场地的日照日照、风环境风环境和和微气候微气候是影响场地内建筑能耗是影响场地内建筑能耗需求的重要因素。需求的重要因素。 从建筑节能的角度出发,规划设计层面上在从建筑节能的角度出发,规划设计层面上在建设用地选择、建设用地选择、建筑形体和布局、场地外部空间设计建筑形体和布局、场地外部空间设计时,必须考虑这些因素,时,必须考虑这些因素,为建筑单体节能提供优越的基础条件。为建筑单体
2、节能提供优越的基础条件。 由于我国建筑能耗和交通能耗都将逐步提高,由于我国建筑能耗和交通能耗都将逐步提高,节能工作将节能工作将从单体建筑的节能逐步向城市和区域的建筑节能推进从单体建筑的节能逐步向城市和区域的建筑节能推进,从单纯,从单纯的建筑节能向广义的交通和城市形态等领域扩展。的建筑节能向广义的交通和城市形态等领域扩展。 从城市层面看,与建筑节能和交通节能密切相关的城市规从城市层面看,与建筑节能和交通节能密切相关的城市规划与设计具有很大潜力。划与设计具有很大潜力。 对规划设计方案进行对规划设计方案进行基于节能的优化基于节能的优化,以及选择适宜的节,以及选择适宜的节能措施确定整体的节能策略是规划
3、设计层面应该解决的问题。能措施确定整体的节能策略是规划设计层面应该解决的问题。 2 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.1 2.1 概述概述2 规划规划设计与建筑节能设计与建筑节能2.1 概述概述2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施 2.3 建筑节能措施建筑节能措施 3 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施4场地的场地的太阳辐射强度太阳辐射强度、风环境风环境和和地形地貌地形地貌对规划设计尤为重对规划设计尤为重要,也是影响建筑能耗的重要因素。要,也是影响建筑能耗的重要因素。(1) 场地日照条件场地日照条件太阳能的被动式利用对
4、建筑节能意义重大,充分利用好日照太阳能的被动式利用对建筑节能意义重大,充分利用好日照是达到舒适和节能的最经济和环保的方法。是达到舒适和节能的最经济和环保的方法。原则:最大限度地留出太阳通道,通过合理布局最大限度地原则:最大限度地留出太阳通道,通过合理布局最大限度地使建筑单体获得被动利用太阳能的有利条件。使建筑单体获得被动利用太阳能的有利条件。 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划5(1) 场地日照条件场地日照条件 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措
5、施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划6被动利用太阳能有目的地通过建筑和植物形成阴影区日照条件较好的空间布置主要建筑物减少夏季空调需求最大限度地留出太阳通道太阳能热水和太阳能光电的应用(2) 地形地貌地形地貌我国大部地区,南向或东南、西南坡向的场地通常意味着我国大部地区,南向或东南、西南坡向的场地通常意味着更好的日照、风环境等场地条件,更有利于建筑的节能需求。更好的日照、风环境等场地条件,更有利于建筑的节能需求。而山脊处的场地则意味着冬季风太大,建筑能耗需求的增而山脊处的场地则意味着冬季风太大,建筑能耗需求的增大。大。夏热冬冷地区,夏季尽可能遮阳和促进自然通风;
6、冬季增夏热冬冷地区,夏季尽可能遮阳和促进自然通风;冬季增加日照,减少寒风的影响。加日照,减少寒风的影响。 7 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划(2) 地形地貌地形地貌8 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与规划场地选择与规划(2) 地形地貌地形地貌坡地或山地坡地或山地9 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.1 2.2.1 场地选择与
7、规划场地选择与规划可适当提高南坡建筑用地容积率优先选择南向山坡北高南低平行等高线布置东西山坡:建筑垂直等高线布置沿南北向形成阶梯布局建筑体型系数:建筑体型系数:建筑的外表面面积建筑的外表面面积F与其体积与其体积V的比值。的比值。10 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数建筑形体简单S值小从降低建筑能耗出发,应尽量减小建筑的体型系数,选择简从降低建筑能耗出发,应尽量减小建筑的体型系数,选择简洁紧凑的建筑形式。洁紧凑的建筑形式。建筑外墙散热面积小可能的冷桥少有利于减少能耗两个相关术语
8、:两个相关术语:冷桥冷桥:在建筑物外围护结构与外界进行热量传导时,由于围护结:在建筑物外围护结构与外界进行热量传导时,由于围护结构中的某些部位的传热系数明显大于其他部位,使得热量集中地构中的某些部位的传热系数明显大于其他部位,使得热量集中地从这些部位快速传递,从而增大了建筑物的空调、采暖负荷及能从这些部位快速传递,从而增大了建筑物的空调、采暖负荷及能耗。耗。 传热系数传热系数:稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为:稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度度 (K,),1s内通过内通过1平方米面积传递的热量,单位是平方米面积传递的热量,单位是W/K 或或W/ 。“冷桥冷桥”现象现象:房屋外墙
9、转角、内外墙交角、楼屋面与外墙搭接房屋外墙转角、内外墙交角、楼屋面与外墙搭接角的区域范围,在室内温度高于室外温度时候,产生水雾吸附于角的区域范围,在室内温度高于室外温度时候,产生水雾吸附于墙面的现象称为,大多出现在冬季。钢筋混凝土结构的房屋墙面的现象称为,大多出现在冬季。钢筋混凝土结构的房屋“冷冷桥桥”现象多发生于柱子和梁处;而砖混结构的房屋多发生于圈梁现象多发生于柱子和梁处;而砖混结构的房屋多发生于圈梁处,继而出现渗水、墙皮脱落、发霉等现象。处,继而出现渗水、墙皮脱落、发霉等现象。11 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2
10、.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数12 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数在夏热冬冷地区,建筑体型系数不宜超过在夏热冬冷地区,建筑体型系数不宜超过0.35,否则必须加,否则必须加强维护结构的保温或减小窗墙比。强维护结构的保温或减小窗墙比。13 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2.2 2.2.2 建筑形体和体型系数建筑形体和体型系数体型系数在体型系数在0.7以上的以上的独立建筑比体型系数独立建筑比体型系数
11、0.25左右的多层建筑耗能需求左右的多层建筑耗能需求要高出要高出50%或更多。或更多。体型系数由体型系数由0.4减减到到0.3,围护结构热,围护结构热损失降低损失降低25%。建筑朝向对建筑物的能耗需求的影响主要通过日照和通风建筑朝向对建筑物的能耗需求的影响主要通过日照和通风两个因素产生。两个因素产生。 在冬季增加太阳辐射得热;在冬季增加太阳辐射得热; 在夏季减少太阳辐射得热;在夏季减少太阳辐射得热; 与当地夏季的主导风向一致,利于建筑的自然通风。与当地夏季的主导风向一致,利于建筑的自然通风。14 2 2 规划设计与建筑节能规划设计与建筑节能2.2 2.2 规划设计节能措施规划设计节能措施2.2