綠色節能技術論文范文
時間:2023-03-28 01:43:19
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篇1
1.1空間功能設計分析
這座建筑地下2層,地上5層,包括研究室實驗室、辦公室、教室和餐廳以及公共區域。主要的設備以及研究用房呈一字形排布,凸出“T”部分為2層,主要是報告廳、教學及共享空間。學生和教師通過公共空間的樓梯到達上下層。每一層中庭都有布置舒適的桌椅供師生們交流,這也是與設計者的協作精神不謀而合。實驗室主要在第2層~第4層的“一”字部分,是由不間斷連續的空間組合而成,這就是考慮到多個研究小組之間的交流而產生的平面布置。實驗室需要采光以及大型設備的運輸,因此條形走廊同實驗室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同時觀賞到室外運動場地而采用的玻璃幕墻,將室外景色引入室內,同時也將室內景色延伸到室外。在大樓中安裝使用聲控燈能合理有效的利用資源。機械系統裝置和低振動試驗室布置在地下室,功能分區合理安排,能有效的減少噪聲的相互干擾。
1.2場地設計分析
建筑的設計充分與場地設計相結合,推廣綠色交通的實施和公共交通的發展。建筑場地附近有5個公交站點,在場地內設有30個自行車位,大樓的內部設有60個淋浴頭,供騎車師生使用。在這種短距離出行模式大力提倡下,進一步強調了低碳交通和低碳出行,滿足師生交通需求的同時也能節約資源,保護環境。該設計減少硬化土地比例,與生態協調發展,師生積極參與,是降低碳排放的有效措施。因此,從康奈爾生命科學研究中心的設計中的種種細節可以看出設計者對環境的崇高敬意。
2建筑節能技術
2.1屋頂綠植與節水
在屋頂設計方面,邁耶在屋頂上種植綠色植物,這些是當地松軟的、具有良好吸水性的植物,它們的優點在于可以保持低溫隔熱,減小屋頂雨水徑流時間,降低排水系統壓力,同時還能吸收二氧化碳并且釋放氧氣康奈爾生命科學研究中心擁有一套高效的廢水回收系統和節約用水的模式,有32%的用水使用低流速設備,配合使用高效的廢水回收系統,使得大樓減少廢水排放高達40%,與同等規模建筑相比每年節水約170萬L。
2.2環保建材及湖水冷卻系統
康奈爾生命科學研究中心在建筑材料和節能技術方面,有超過65%的建筑廢料可以再回收利用,同時有超過60%的木材或者木制品來自森林管理委員會認證的再生林。建筑工程中使用所有的繪畫材料、密封劑和含有粘合劑的地毯含有的有機物都是低揮發性的,這對于使用者的身體健康至關重要。令人矚目的是大樓使用了康奈爾大學擁有先進的湖水資源冷卻系統,充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理優勢,減少污染性的制冷裝置,并且減少對礦物燃料的依賴,大大節省了制冷能耗。與傳統制冷相比,大樓每年節水333萬L。生命科學研究中心僅僅是康奈爾大學中的一個縮影。高效的冷卻系統是一種更具成本效益和可靠服務的措施,從長遠來看,在提供優質環境的同時,也為校園制冷方面減少了80%的能源消耗。湖水冷卻系統與之前的制冷相比平均每年節電2000萬kWh,這些節省下來的電量足以供應2500戶家庭使用。在夏季提供制冷的同時,冬季也可以供暖。事實已證明,校園水系統和湖水冷卻系統配合的很默契,二者協同合作且不會相互干擾,通過熱交換器將湖水能量傳遞給校園水系統,熱水自然流動,同時從熱到冷釋放能量,無需額外壓力去驅動。湖水冷卻系統有獨立的監測裝置,保證在從湖水中獲得能量的同時不會破壞湖水環境,在得到能量的同時也不會干擾校園正常的用水。
2.3冷梁技術應用
生命科學研究中心空調通風系統對于整個實驗室亦是重中之重,同時也是一個挑戰。將湖水冷卻系統和空調系統結合在一起,運用新技術,能夠有效的節約能源。在實驗室中使用冷梁系統,有助于實驗室空氣溫度均勻分布和有效節能。簡而言之,冷梁系統是一種對流冷卻技術,把經過處理的新風送入冷梁后,通過噴嘴高速噴射,在冷梁箱體內部形成局部負壓,驅使室內空氣進入冷梁,經冷卻水盤管線冷卻以后,從兩側送風口送入室內。冷梁是由一系列被動的或者主動的設備組成。主動式可以通風、除濕、制冷或者制熱,被動式的只能通過物理原理制冷。水路方面一共是兩個過程:一方面從制冷機到空氣處理機,并且最后再流回制冷機的冷凍水循環的過程;另一方面是流經主動式冷梁制冷水的循環。其中冷凍水循環中的冷水低于制冷水循環中的冷水的溫度,兩個水循環系統通過熱交換器進行熱量交換,最終將室內熱量排放到室外。主動式冷梁冬季則通過空調系統和湖水系統與熱交換器持續為室內供暖。可以看出,冷梁技術具有舒適節能、空間小、低噪聲、易于操作維護簡單的優勢。
3結語
篇2
關鍵詞:綠色節能;建筑;外墻;屋面;施工技術
引言
綠色節能建筑是國際上節能建筑的一種發展趨勢。綠色節能建筑采用最節能和高效的資源利用率的方式,以到達建筑、環境和人和諧共存為目的而建造的安全、高效、舒適及健康的居住空間。在綠色建筑的施工中外墻和屋面保溫技術起到了重要作用,本文將對此展開探究。
1 綠色節能建筑的原則
綠色節能建筑注重建筑在有效的生命周期內與人、自然的融合,強調能源的節省、資源循環利用以及對生物多樣性的維護,避免過度地索取自然資源和對環境的污染,從而真正成為一個有機組成部分存在于自然生態循環系統中。
綠色節能建筑應當做到:1、因地制宜。建筑的布局、朝向和周邊的配套設施等均應當根據自然地貌與氣候條件進行設計建造,以便于有效地維護和融入當地的生態環境當中。2、以對生態環境影響最小化為前提進行選址。綠色節能建筑的基地選址和規劃時應當合理地翻新已有的建筑,并注意較少新建筑對生態環境造成的影響。應當對基地內的自然資源進行評估,盡量較少道路面積,避免對濕地、森林等自然環境的破壞,合理利用基地內原有的植被。3、采用有效的方法節約能源。應當對建筑面積充分利用,使用高效的玻璃或保暖層,提高施工質量。可充分利用自然能源對建筑提供照明、冷卻和供暖等。
2 綠色節能建筑的外墻保溫施工技術
2.1外墻EPS板薄抹灰保溫技術
EPS板薄抹灰外墻外保溫施工技術是國內外最常用,技術最成熟完善的外保溫施工技術之一,其廣泛運用多層和小高層的外墻面的保溫體系中。EPS板薄抹灰外墻外保溫施工的工藝簡單,易于操作,可在建筑主體結構完成以后進行施工。通過調節EPS板的厚度來實現各地區的節能要求,施工時可以由上而下的逐層施工,或者采用聚苯板粘貼,進而構建水泥砂漿的面層。EPS板具有抗壓性、化學穩定性和耐堿性等優點,是一種常用的絕熱材料。此外,EPS版的導熱系數較小,不受厚度限制,多孔的彈性結構具有更好的吸熱吸濕的功能,特別適用于寒冷的地區。
2.2外墻膠粉EPS顆粒保溫漿料保溫技術
膠粉EPS顆粒保溫漿料的外墻外保溫施工技術是由飾面層、砂漿薄抹層、膠粉EPS顆粒保溫漿料層以及界面層構成。膠粉EPS顆粒保溫漿料在拌合之后噴涂在基層之上,構成保溫層,并將玻纖網格布鋪在薄抹層中,可以適應面磚或涂料作為飾面層。這種施工技術對基層墻體的平整度沒有太嚴格的眼球,可由于不同形狀的基層墻體施工。這種施工技術的工藝相對復雜,濕作業也相對較多。但是保溫漿料具有防火性好、溫度應力小、耐水、耐凍融以及耐候性好等優點,使用膠粉EPS顆粒保溫漿料后抹面層的溫度變化速率與變化幅度都相對較小,抗裂防護層的扛沖擊力與抗變形力都得到了提高,表面抗裂性也得到加強。
2.3外墻EPS板現澆混凝土保溫技術
EPS板現澆混凝土的外墻保溫施工技術將現澆混凝土外墻當作基層,將EPS板當作保溫層。施工中,將EPS版的內外面都涂滿界面砂漿,并把EPS版放在外模版的內側,再安裝錨栓來固定。在混凝土澆筑后,EPS板會與墻體聯結在一起。EPS板的表面是抗裂砂漿薄膜層,應當將玻纖網格布鋪在薄膜面層內,可以用涂料來當作飾面層。通常EPS板和混凝土之間的粘結不是非常的可靠,所以,應當把界面砂漿涂在EPS板的兩面以保證EPS板能夠和混泥土牢固粘結,以及避免EPS板遭到風化與日曬的破壞。EPS板現澆混凝土的外墻保溫施工技術在剪刀墻結構中較為適用,適合多層與高層的外墻面。
2.4外墻EPS鋼絲網架板保溫技術
外墻EPS鋼絲網架板保溫施工技術將混凝土當作基層,在EPS板的外側鑿凹凸槽,在外墻的外模版的內側設置EPS單面鋼絲網架板,并使用鋼筋固定。混凝土澆灌后,EPS鋼絲網架板和混凝土會聯結在一起。采用抹摻有外加劑的水泥砂漿的方式構建抹面層。外墻EPS鋼絲網架板保溫施工技術在剪刀墻結構中比較適用,在混凝土澆筑后會有一定數量的鋼絲被包裹在混凝圖中,因此,EPS板與結構墻體聯結較為可靠。
3 屋面保溫施工技術
3.1屋面倒置式保溫技術
與傳統屋面不同的倒置式屋面是將防水層放置于保溫層下面,從而有效得削弱了溫差、大氣以及紫外線照射對防水層的不利影響,進而減緩防水層的速度以延長防水層的使用壽命。倒置式屋面一般又可以叫做保溫屋面,強調具有憎水性的保溫材料的使用。倒置式屋面通常把泡沫塑料等材料的保溫板鋪設在防水層之上,從而改善屋面的防水性與保溫隔熱性。這種施工技術簡單易行,施工較短,有利于降低成本,防水層維修與屋頂的在利用也較為方便。
3.2屋面種植綠化植被保溫技術
在建筑屋面進行綠化能夠有效地美化環境、降低建筑耗能以及改善城市局部氣候環境。在屋頂種植花草、蔬菜或者灌木能夠在形成屋頂花園,通過屋頂的植被可以實現較好的隔熱保溫作用。在夏季,綠化屋頂的表面平均溫度要比普通隔熱屋面的溫度低6.3℃,綠化屋面的平均室溫要比普通隔熱屋面的室溫低2.6℃。綠化屋面能夠有效的降低建筑物周圍的溫度,而建筑物的周圍溫度降低1℃,室內的空調容量就可以降低6%。在國內,不論是南方還是北方,綠化屋面的保溫效果都非常顯著。屋面覆蓋植被會加重屋面負荷,因此,綠化植被的屋面應當注重定期的保養和維護。
3.3屋面淺色坡保溫技術
淺色坡屋面采用淺暗色和斜屋面對日照進行利用。中午太陽的輻射強度最大,而此時,太陽光線直射平屋面,斜射坡屋面,深色平屋面反射大約30%的光照,淺色坡屋面反射大約65%的光照,通常反射率較高的屋面能夠有效的節約能耗。淺色坡屋面一般采用導熱系數、吸水率小和密度小的隔熱保溫材料。淺色坡屋面還具有防水、耐用等優點。
4 結束語
綜上所述,綠色建筑節能是一項系統性的綜合工程。其中建筑的外墻和屋面保溫施工技術在綠色節能建筑的施工中發揮著舉足輕重的作用。這些技術不僅能使建筑節能,還可以延長建筑物的使用壽命,提高經濟效益等。因此,這些施工技術應當在實際的工程應用中大力推廣。
參考文獻:
[1]黃德中,沈吉寶.建筑節能技術綜述[J].太陽能學報.2007(06)
篇3
【論文關鍵詞】綠色幕墻 環保節能 動態節能
隨著幕墻在建筑中的不斷應用,人們環保意識的不斷進步,社會對環保和節能的呼聲越來越高,人們對于幕墻的綠色環保和節能也提出了新的要求。目前在各種建筑中,綠色環保幕墻的應用也越來越多,技術也從實踐開始走向成熟。
本文對光電幕墻、雙層動態節能幕墻和生態幕墻等綠色環保節能幕墻及其動態節能技術進行介紹和闡述。
1綠色環保節能幕墻的應用背景
據相關資料顯示,我國目前每年房屋建筑面積約有10億平方米,其中的住宅面積約有5到6億平方米,工業面積約有1億平方米。我國的建筑能耗占全國總能耗的40%以上。是相同氣候發達國家的2至3倍,因建筑門窗幕墻部分不節能的耗能占建筑能耗的40一50%。
據估算,我國每年竣工的幕墻工程的能耗影響巨大,如果不能正確的加以引導與管理,很有可能會出現大規模消耗常規能源,對能源供應、資源利用和環境保護帶來巨大的壓力,從而可能帶來嚴重的能源、環境與資源問題。影響到我國經濟社會的和諧發展。因此,綠色環保節能幕墻的應用具有重要意義。
目前。我國方大公司在國內已經率先研制成功的太陽能光電幕墻,引起了與會專家的高度關注。而且,該產品已在方大集團科技中心大廈工程中得到首次應用.相信類似的綠色環保節能幕墻工程將會得到越來越廣的應用。
2綠色環保節能幕墻簡述
綠色環保節能幕墻。就是具有無污染(或者污染很低)、并具有環保和節約能源功能的幕墻。這是幕墻今后發展的必然趨勢。目前應用比較多、研究比較多的有三類:光電幕墻、雙層動態節能幕墻,以及生態幕墻。這三類綠色環保節能幕墻的應用與動態節能技術在后面的論述中詳細介紹。
3光電幕墻及其動態節能技術
光電幕墻的產生是在二十世紀初期。隨著世界經濟的發展,一些國家出現能源危機。常規發電成本的不斷上升和人們環保意識的不斷增強。致使他們紛紛推廣、實施太陽能利用技術,并提出了“建筑物產生能源”的概念.推動了光電技術應用于建筑物的科研和使用,由此光電幕墻開始研發。
光電幕墻設計時。要考慮光電池組、光電板、導線、集成電路、整流器等各因素。還需考慮幕墻傳統的安全、防護、密封、裝飾等功能。各項指標必須滿足國家標準規定,使其達到最佳使用效果。此外,還要考慮安裝方向,安裝陽光照射時間長的部位,等等。
3.1光電暮墻
光電幕墻是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型建筑幕墻.它是用光電池、光電板技術,把太陽光轉化為電能,它關鍵的技術是太陽能光電池技術。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量。使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動,從而產生電壓.這稱為光電效應。光電幕墻代表著幕墻技術發展的新方向。
4雙層動態節能幕墻及其動態節能技術
4.1雙層動態節能暮墻
雙層動態節能幕墻.它是由雙層結構組合而成的幕墻,由外層幕墻、內層幕墻、遮陽幕墻、進風幕墻、出風裝置組成。內層一般都有能夠開啟的門窗。在外層幕墻的遮擋下,室外環境再惡劣也能保證內層門窗的正常開啟.外層幕墻的進出風口和內層門窗的開啟均能控制。內外層之間的熱通道。可利用太陽能產生煙囪效應或溫室效應,從而做到既保證必要的通風、換氣,又能夠節約能源。因此。雙層動態節能幕墻又被稱為熱通道幕墻,按通風原理分為自然通風和強制通風兩種系統。
4.2雙層動態節能幕墻的性能特點
雙層動態智能節能幕墻。在幕墻內配有電動閃開內倒窗、平行外開窗、電動遮陽百葉以及電動通風vi;頂部采光頂為鋼結構形式,采光頂分為兩層布置,上層為電動遮陽百葉系。下層為帶有電動滑窗的隱框玻璃幕墻;采光幕墻占到整個幕墻面積的比例較大.易于獲取良好的光線。
所以。雙層動態節能幕墻,在動態節能上具有極大的優勢。它具有的技術性能包括:
1)運用動氣熱壓原理和煙囪效應。讓新鮮的空氣進入室內,把室內污濁的空氣排到室外,并且能夠有效防止灰塵進入室內,具有綠色的環保功效。
2)它對冬天的“冷處理”和夏天的“熱處理”非常合理,具有卓越的冬季保溫和夏季隔熱功能。因此具有典型的動態節能性。
3)合理的采光功能,可根據使用者的需要,調整光線的變化,改善室內環境。
4)卓越的隔聲降噪功能,為使用者創造寧靜地工作生活環境。
5)技術含量高,構造特殊,具有良好的視覺美感。從上述的幾個特點可以看出,雙層動態節能幕墻具有良好的綠色環保節能性。
5生態幕墻及其動態節能技術
5.1生態幕墻
生態幕墻,它是隨著建筑生態化的發展而發展的。所謂生態建筑。是指根據建筑物的使用功能或使用要求。能夠改變建筑生態和建筑色彩的建筑稱之為生態建筑。根據使用功能或使用要求,能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻,生態幕墻是生態建筑的一種,是生態外圍護結構的建筑。它是以“可持續發展”為戰略,以使用的高新技術為先導,以生物氣候緩沖層為重點,節約資源,減少污染,是健康舒適的生態建筑外圍護結構。
生態幕墻,可以在建筑與周圍生態環境之間,建立的一個緩沖區域,既可以在一定程度防止各種極端氣候對室內影響,又可以強化各種微觀氣候調節的效果,進而滿足人們種種舒適的要求,并且能夠達到適當節能的目標。生態幕墻建造,超出常規建筑學和建筑工程學的范疇。是一個系統工程,需要建筑師、結構工程師和幕墻工程師熟悉機械傳動原理,了解機械加工、裝配以及物理、化學和自動控制等相關科學專業的知識,需要多學科的協調,各專業的通力合作。
生態建筑與生態幕墻在三維空間中,引入了時間,在功能及美學上具有獨特的意義,可以稱其為“四維建筑”,即靜與動,封閉與開放,收斂與張開,空間與時間,使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統建筑和幕墻終身不變的形態和色彩,拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術,對現代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展,有著獨立的價值和意義。這種幕墻在德國研發和使用較早,技術成熟得到廣泛的發展,典型工程如德國柏林得比斯大廈、法蘭克福銀行大廈以及美國紐約42大街的新攝影棚、英國建筑研究所辦公樓、荷蘭戴爾夫特大學圖書館等都屬這類幕墻。
5.2生態幕墻的節能與性能特點
生態幕墻是科學技術的綜合體現,生態幕墻具有以下性能特點:
1)傳統幕墻理念是幕墻與自然生態環境相分離,對自然通風考慮不夠:而生態設計理念是幕墻與自然生態環境組成統一的有機體。精心設計自然通風。
2)傳統幕墻是沒有或很少考慮有效的資源,能源再生利用及對生態環境的影響;而生態是必須考慮節能,資源重復利用,保護生態環境.積極利用太陽能等自然能量。
篇4
【關鍵詞】:節能住宅節能技術措施運用
【 abstract 】 : building energy consumption in China at present already accounts for 30% of the energy consumption, the energy conservation of the building is the necessary product development construction. With China's new energy saving the implementation of the standards, this paper summarizes the development status and energy-saving residential the significance of energy saving, analyzes the residential building energy consumption, green energy-saving building materials content such as development and the relevant measures.
【 key words 】 : energy-saving residential use energy-saving technical measures
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼: A 文章編號:
一關于建筑物屋面的節能技術
這主要是因為建筑物的圍護結構中的保溫性能,在這方面耗能的好處是既能減少空調的耗能量,是人的舒適感增強,還能在一定程度上起到節約造價的問題,下面就針對屋面結構來談談哪些措施可以幫助節能。
(一)架空板隔熱技術。
這里所說的架空板隔熱主要是在已經整理好的防水層面上進行架空板的工作,首先架設平板型的通風隔熱層,這樣還可以進行通風屋脊的設計,如果不想要被太陽直射,還可以進行通風口的建設,這樣進行架設的隔熱板就起到了相應的作用,并且在施工的過程中也比較簡單,沒有太多技術上的問題,在對屋頂的荷載也沒有太大的影響,效果也非常好。
(二)進行綠化屋頂的種植。
現在我國很少有綠化屋頂的設計,這主要是因為我國城市建設的迅猛發展,其實如果可以將綠化的創意進行到屋頂的應用當中,也是非常好的辦法,這樣不但可以實現城市綠化的目的,還可以在一定程度上緩解能源的大量浪費,對于有害氣體的排放也可以起到,抵制的作用,最重要的是改善了城市的空氣質量,是一項新型的創意。
(三)進行倒置式的屋頂設計。
這種想法是不同于傳統屋頂的建設的,主要是將傳統屋頂設計上的保溫層和防水層進行系統上的顛倒,也就是倒置工作,傳統意義上的屋頂設計是將防水層放在保溫層的上面,而這種設計理念是將保溫層放置于防水層的上面,在這項工作中,要使用“憎水性”的這種保溫材料,這樣可以增加其導熱系數,還有基于傳統的設計理念,將防水層放置于保溫層的上方,還容易減少防水層的壽命,加速了防水層的老化,更不利于能源的建設,所以說倒置式的屋頂設計也是非常利于節能的。
二外墻體節能施工技術
(一)普通墻體施工
外墻體的磚承重墻一般采用整磚平砌,孔洞垂直方向且長圓孔順墻長方向設置,空心磚不宜砍鑿,不夠整磚時用實心磚外砌,墻中洞口預埋件和管道處,應用實心磚砌筑,并在砌筑時留出或預埋,不得隨意鑿孔和用水泥砂漿填孔,避免外墻體出現通縫、不密實、冷熱橋的現象。在空心砌塊墻體中,旌工技術部門根據設計施工圖和工程的具體要求及旌工條件繪制砌塊排列圖。要針對砌塊建筑的墻體熱阻值低、砌體和粉刷易開裂、灰縫和裂縫處易滲漏等不利因素,從施工角度采取技術措施予以確保。
(二)墻體保溫施工
墻體保溫系統的施工是墻體節能措施的關鍵環節。墻體的保溫層通常設置在墻體的內側或外側,設在內側技術措施簡單,但保溫效果不如外側,設在外側可節省使用面積,但粘結性差,措施不當易產生開裂、滲水、脫落、耐久性減弱等問題,造價一般也高于內設置。
三 外窗系統節能分析
窗系統包括窗框、玻璃、密封材料等。早期的住宅設計中,窗框、玻璃受材料的限制及一些施工遺憾,是建筑耗能的重點部位。此外,選用玻璃的種類,窗與墻體之間,玻璃與窗框之間的密封,窗的結構形式、形狀、朝向等,都會影響建筑物的熱損失。
(一)窗戶類型對保溫隔熱的影響
傳統單層窗的保溫、隔熱性能較差,所以采用雙層玻璃窗甚至多層玻璃窗,通過增加的玻璃及雙窗間的空氣層,降低外窗系統的導熱系數,減少冬季的采暖能耗,達到節能的目的。
(二)窗框選材對保溫隔熱的影響
窗框材料的選擇,將影響外窗系統的傳熱與散熱量。鋁合金的導熱系數最大,保溫隔熱性能差,易成為窗系統中的熱橋;木材具有良好的保溫隔熱性能,但容易吸水或吸潮變形,隨著季節變化還易發生形變,塑料窗導熱系數低,具有良好的熱工性能,隨著工業技術的發展,其產品日趨成熟,是具有發展潛力的新型窗框材料。
(三)玻璃構造及選材對保溫隔熱的影響
窗系統熱工性能要提高,尤其是玻璃材料的改善,首先結合現代工藝,改善玻璃的熱工性能,推廣新興產品應用。如能吸收大量紅外線輻射而又保持良好可見光透過率的吸熱玻璃;具有較高的熱反射性,并保持良好透光性的熱反射玻璃;由兩層玻璃組成的有極好的隔熱效果的中空玻璃。
四 綠色節能建材發展
隨著科學技術的不斷發展,能源短缺已不容忽視,節約能源已受到世界性的普遍關注。因此,能源問題將成為本世紀的熱門話題。
(一) 優化建筑設計
建筑造型及圍護結構形式對建筑物性能有決定性影響。直接的影響包括建筑物與外環境的換熱量、自然通風狀況和自然采光水平等。而這三方面涉及的內容將構成 70%以上的建筑采暖通風空調能耗。不同的建筑設計形式會造成能耗的巨大差別。然而,建筑物是個復雜系統,各方面因素相互影響,很難簡單地確定建筑設計的優劣。這就需要利用動態熱模擬技術對不同的方案進行詳細的模擬測試和比較。
(二)建筑圍護結構材料和部件
開發新的建筑圍護結構 部件,以更好地滿足保溫、隔熱、透光、通風等各種需求,甚至可根據變化了外界條件隨時改變其物理性能,達到維持室內良好的物理環境同時降低能源消耗的目的。這是實現建筑節能的基礎技術和產品。主要涉及的產品有:外墻保溫和隔熱、屋頂保溫和隔熱、熱物理性能優異的外窗和玻璃幕墻、智能外遮陽裝置以及基于相變材料的蓄熱型圍護結構和基于高分子吸濕材料的調濕型飾面材料。
(三)建筑中的可再生能源
可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等多種形式。可再生能源日益受到重視,開發和利用可再生能源是世界能源可持續發展戰略的重要組成部分。
【結束語】
住宅工程建筑節能是一項系統工程,節能已經逐步成為開發商品牌知名度的一部分。全面充分地考慮工程的各主要分部的節能要求,選擇節能效果好、應采用全費用成本低的節能方案,并且在設計、施工過程中注意質量的控制、細部節點的把握,將成為我們在住宅工程建筑節能中的主要任務。節能型住宅是指在保證住宅功能和舒適度的前提下,減少能源消耗,并且盡可能對資源進行循環利用,要在設計實踐中努力貫徹節能措施,積極探索研究節能技術。
【參考文獻】
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[3]隋艷娥居住建筑節能研究[學位論文]碩士2005
[4]建筑節能工程施工質量驗收規范2007
篇5
【關鍵詞】生態建筑,節能設計,原則,方法
中圖分類號:S891+.5 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
生態建筑理論是指在建筑的設計、施工中運用保護生態平衡的生態學理論,認為建筑的整體是一個完整的有生命的機體,使整個建筑整體和周邊的環境以及周邊的自然生態相對和諧,形成一個與自然生態平衡的生態體系。使建筑自然形成一個能夠良性循環的生態系統,建筑中使用可循環使用的能源材料,從而控制對環境的破壞,降低能耗,不僅能夠提高人們生活的質量,還能夠減輕環境生態壓力,促進生態文明的發展。
二.生態建筑節能設計的原則分析
環保,生態,健康,舒服是生態建筑節能設計的基本要求。生態建筑理論是一種新型的理論,在生態學的指導下,利用循環的理念,堅持人與自然和諧共生,可持續發展的戰略,本著從建筑的整體效果出發,從設計,到施工,到管理建筑內外的種種布置和資源,使有限的能源物資可以在小范圍內實現良性循環利用,力求在自然生態,建筑,人類三者之間達到相輔相成,和諧共生的狀態,堅持人的主體能動性地位,利用有限的自然資源,加以設計管理施工,形成一個有利于自然的自我發展,有利于人類的生產生存的和諧,健康,舒適的環境,這樣,既不會對自然生態造成壓力,又不會加重社會的能源消耗。
1. 要高效的利用有限的資源和能源。
要采用新的節能技術和新的節能設計理論,在建筑局部內部形成一個良性循環的生態系統,不僅能夠降低能源的消耗,還可以滿足人類的需求,還不會對周邊的環境產生壓力。從而達到人與周邊環境的相互融合。
2. 舒適健康,環保是生態建筑節能設計的基本要求。
人類生活水平的提高,對建筑的舒適度健康度有了新的要求,既要保護最基本的傳統遮風擋雨的功能,更要實現人類的身心安康。比如要有良好的光照,適宜的溫度,有益于人體的濕度,有新鮮的空氣,安靜沒有污染的聲音環境等。其次,選擇材料裝飾時候要注意節能低碳環保,既要減少能源的消耗,又要低輻射,低污染,從而保證人身心健康。同時,要使建筑和周邊的人文歷史環境相協調,既滿足生活的隱私保護,又方便交流。
3.促進整個建筑主體和大自然的相互和諧。
中國建筑自古便有追求天人合一的生活狀態,生態建筑的節能設計,不僅僅要從人與自然的能源物質方面達到和諧,更要從精神上提高境界。具體主要是環境和周邊自然的相互融合,和周邊的文化境界狀況相互適應,既提高了人們工作的環境質量,又可以提升了精神境界,促進身心和諧。
三. 生態建筑節能設計方法分析
1.墻體的節能與技術應用
(一)墻體保溫設計
作為整個建筑節能設計中的重要環節,墻體節能保溫設計通常有三種設計方式:第一,進行外墻保溫設計,基于國家、當地的熱工規范計算,采用隔熱保溫材料,使用一定的設備進行粉刷,噴霧,粘貼等多種方式施工,在外墻上形成保溫層,以保持室內溫度的適宜。第二,進行內保溫設計施工,將優質保溫材料對內層墻壁施工形成保溫層,傳熱隔熱能夠符合國家節能標準。第三,加大隔熱保溫材料的開發力度,利用保溫材料自身的特性進行墻體的設計,促使其他自發的具有保溫功能,且墻體新型材料的節能符合國家標準。
(二)墻體材料的節能
從制作方式來講,空心磚和實心磚頗為相似,但是相較于實心磚,空心磚具有很大的優勢,它可以減輕結構自重。所以,為節能減排,建筑上廣泛采用空心磚替代實心磚。
2. 屋面節能設計
進行屋面的節能設計,首要是進行保溫材料的選擇,不可以密度太大,導熱系數太高,也不宜使用吸水率較大的保溫材料,可以選用一些新型的高效保溫材料,比如采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境:芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。
3.提升暖通空調系統的合理性
暖通空調的設計之所以是一個龐大而細致的工程,主要是由于對建筑整體環境有著直接影響,而且它是一項技術性非常強的工作。因此,在設計時要綜合考慮,確保暖通空調的合理性。設計者在設計過程,通常僅僅考慮空調運行中的最大負荷,即遵照最大負荷原則。然而,在實際運行中,只有少數暖通空調可以達到最大負荷,主要是由于達到最大負荷的室內溫度并不適宜人們的日常活動,也可能會對人們身體健康產生損害。因此,在進行設計時,要對這種情況加以考慮,不要使各個系統的設計滿足最大負荷運轉而不適應部分負荷運轉的狀態。
4. 科學選擇遮陽的玻璃
在進行遮陽節能設計時,其中一個很關鍵的環節就是選擇遮陽玻璃的選擇,在選擇遮陽玻璃時,要綜合分析各種遮陽系數、建筑所處的自然氣候條件、人文經濟因素等多方面的條件,科學進行選擇,通常來講,在節能設計過程中廣泛運用的類型有反射玻璃、鍍膜玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃等。
5. 推廣應用太陽能等新能源
太陽能清潔無污染,并且可以再生,是目前人類能夠利用的最為環保,最為豐富的資源能源種類之一。在進行建筑設計時,太陽能具有很多節能功能,主要表現在以下幾個方面:在建筑的樓頂可以設計安裝太陽能電池發電系統,這種發電系統,可以將太陽能轉化為熱能和電力,并將這些轉化而來的電能或者是熱量通過專業的技術手段進行能量的存儲,在需要使用這種電能和熱能的供電設備上開始接線,如此,能夠充分滿足整個建筑物內部的動力和照明系統的各種能量需求。此外,充分利用太陽能設計作為采暖和供熱功能,既可以減少日常的能源消耗,也使得建筑物的日常熱能得到滿足。同時,在建筑施工過程中,可以通過太陽能來控制建筑物的采光,使得整個建筑內部的環境更為舒適。
四.結束語
生態型建筑是未來建筑的發展趨勢。例如最近交付使用的昆明新機場就是以“節約型、環保型、科技型、人性化的綠色機場”作為標準建設。其主要設計思路、策略符合生態建筑理論。我們油庫內的建筑設計也是主要體現在:
1)良好的自然通風設計,改善建筑物內空氣環境,減少空調耗能,自然通風區域可開啟面積與立面總面積之比≥8%;
2)優化自然采光設計,減少照明耗能,采光系數側面大于2%;
3)建材本地化,提高綠色建材使用率,應優先使用本地化建材和3R(Reuse,Recycle,Reduce)建材。不得使用不符合國家標準的化學合成建材,盡可能使用天然素材以及符合要求的環保、生態建材。要求:施工現場500Km以內生成的建筑材料重量占建筑材料總重量≥60%,可循環利用建筑材料的使用率≥10%
4)節水及水資源利用,通過雨水回收、中水回用,實現節約用水與水資源高效回用的目標,雨水利用的可行方案,雨水利用率≥30%,采用節水設備—使用符合標準的節水設備,達到以下指標要求:節水設備和材料使用率100%,節水率≥10%,中水利用率≥50%;
5)我們還采用了自動控制系統,高效管理,以達到優化系統和提高運行效率。
昆明新機場是我國在生態建筑的節能設計和施工上已經取得了一定的成果的典范之一,實現了相關科學技術和管理理論的突破發展,為我國全面進入生態文明,建設和諧社會奠定了一定的基礎,生態節能技術發展前景廣闊。在今后的機場建設中,還會推廣昆明新機場的建設理念。但不可否認的是我國的生態型建筑的技能設計中,依然存在著許多問題,需要我們正視并且理性分析面對,同時,要積極吸取西方的先進節能設計理念,引進一部分先進技術,促進我國生態建筑的合理科學化,推進我國生態綠色化進程,推進我國可持續發展戰略和和諧發展的步伐。
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關鍵字:綠色照明 照明節能
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
綠色照明概述
綠色照明是指利用現代新技術提高照明電器和照明系統的光電轉換效率,節約能源;減少發電排放的各類污染物,保護環境;改善生活質量,提高工作效率,營造體現現代文明的光文化 。
綠色照明概念是美國國家環保局于最早在上個世紀90年代初提出的。完整意義上的綠色照明包含了高效節能、環保、安全、舒適等4項關鍵指標。高效節能是指以消耗最低限度的電能獲得最大化的照明,從而減少電廠各類污染物的排放,達到環保的目的。安全、舒適指的是利用新技術使照明設備發出的光線清晰、柔和、不含紫外線、眩光等對人身體產生不良影響的關照,避免產生光污染。
綠色照明的重要性
綠色照明技術的研發已經成為一種新的產業,即現代的綠色照明工程。綠色照明工程不單單是追求照明的節能,而是要從更高層次去認識,提高到節約能源、保護環境的層面,擴展了節能的意義,與傳統的照明技術相比,綠色照明的應用十分重要。
(一)合理的照明工程設計
綠色照明工程的實施依賴于合理的照明工程設計,它不只是提供高效節能照明器材,還要在這些器材基礎上,統管全局,根據建筑的室內光線環境、建筑的用途以及整體的氣氛要求來合理安排照明器材。此外,還要做好各類照明器材的運行維護,這是保證照明工程穩定、高效的重要一環。
(二)非電能消耗
現代照明工程開發出由采光罩、光導管和漫射器三部分組成的新型光導照明系統,可以利用采光罩高效采集室外的自然光線,并將采集的自然光線導入光照系統重新實施分配,經過特殊材料制作的光導管對采集的光線進行傳輸和增強后,最后由安置在系統底部的漫射器把自然光照射到建筑物內部,從而實現完全非電能消耗。
(三)創設舒適、安全的環境
綠色照明工程通過科學的光照環境設計,采用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明設備,如電光源、燈用電器附件、燈具等,改善、提高人們的工作、學習和生活光照條件和質量,為人們創造一個舒適、安全、經濟的生活環境。
實現照明節能的途徑
(一)采用高效節能的光源
前些年國內的照明光源以白熾燈最為廣泛,價格便宜,安裝維護簡單,使用壽命也較長,但是發光率太、光線成分也比較復雜,目前已經被各種發光率高,光色好,顯色性能優異的新光源取代。
1、高壓鈉燈
高壓鈉燈的優勢在于光效高、體積小而且透霧能力強、使用壽命長。但是普通高壓鈉燈的顯色性較差,適用于對顯色性無要求的場所,比如路燈、廣場照明。而高顯型高壓鈉燈的顯色性能有所提高,色溫也較豐富,但是光效有所下降,常與汞燈組合,用于工廠及大型體育館照明。
2、熒光燈
熒光燈的優勢在于噪音低、能耗低、光色接近太陽光,一般用于居室、櫥窗、柜臺、實驗室照明,是目前應用廣泛的照明光源。
3、LED燈
LED燈是一些列發光二極管組成的光源,一般用于大型的廣告牌,其優勢在于能耗低、色彩豐富、可以通過技術手段對其色彩變化進行編制。
(二)適當的照明燈具
選定電光源以后,還應該根據照明場所的工作需要選用適當的照明器具,適當的照明燈具對于提高光源的照明質量、降低能耗,節省電力。燈具不僅可以對光源發出的光進行再分配,而且還具有裝飾和美化環境的作用。燈具選用時應該優先選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具,比如多平面反光鏡定向射燈、蝙蝠翼式配光燈具等。
(三)改善照明燈具的控制方式
照明燈具的控制方式要根據安裝照明設備的建筑物使用類別、建筑特點和光線要求等綜合分析制定,要做到使用方便的同時,又降低電力消耗。
1、對于面積偏小的居民房、辦公房或類似建筑,一般采用一燈一控,或者二燈一控的控制方式。
2、對于面積較大的房間,比如客廳、宴會廳、會議室等,一般采用多燈一控的控制方式;而當整個房間要求均勻照度時,可設置隔一控一的方式,沒有均勻照度要求時,可采用分區控制,此時,也可以采用適當數量的單控燈。
3、針對居民房、辦公建筑內的樓梯間、走廊等公共通道,照明器宜采用自動化控制方式,比如聲控、光控。
綜上所述,發展綠色照明,實現照明節能是降低能源消耗,提高能源利用率,提高生活水平的必然。同時,綠色照明與傳統照明方式相比,許多方面都取得了突破性進展,給我們的生活帶來很大的便利。發展節能照明,推動照明工程建設已經成為現代社會的一項主要產業。
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篇7
摘要:隨著我國計算機的普及和網絡技術快速發展,互聯網用戶、高寬帶需求業務增加。在此背景下,產生巨大的互聯網數據,能源消耗嚴重,對互聯網可持續發展造成威脅。因此,提高網絡能源利用率,優化網絡能耗是發展無線通信的必然趨勢,需要采用合理技術,減少數據重復傳輸,提高網絡傳輸速度,降低傳輸能效。本文主要對概述目前互聯網能耗問題,介紹高能效互聯網傳輸技術,并探究該技術的具體應用。
關鍵詞 :互聯網;高效能;傳輸技術;應用
隨著無線移動通信系統迅速發展,人們可利用無線通信下系統進行移動多媒體業務,為移動用戶提供高速寬帶無線傳輸、無線接入可能,為用戶生活、工作提供方便。但是,在網絡規模不斷擴大、用戶數量陡增情況下,無線通信網絡能耗劇增,造成大量的溫室氣體、能耗排放,污染環境。目前,運營商、全社會高度關注網絡能耗污染問題,對綠色互聯網提出需求,明確能耗組成,優化互聯網傳輸,全面應用高能效互聯網傳輸技術,實現互聯網的綠色、可持續發展。
1、目前我國互聯網傳輸能耗問題
1.1 網絡能耗大
在全球能源消耗中,通信、信息產業每天產生占全球溫室氣體排放量3%的CO2等溫室氣體,對環境、氣候造成嚴重影響。在電能消耗方面,每年全球蜂窩移動通信系統消耗約600億度電,且每年我國移動運營商消耗約200億度電,無線通信能源消耗嚴重[1]。同時,以太網接入點劇增,并有大量與之相連的路由器、交換機等設備,整個信息系統耗能量大。隨著能耗的持續增長,全球碳排放隨之增加,節能減排成為關注的重點。各國積極開展有關環境、氣候保護會議,共同商討如何節能減排,確保全球的可持續發展。例如,在2009年哥本哈根氣候峰會上,我國在“十二五”發展規劃中納入節能減排內容,并承諾與2005年相比,2020年CO2排放量降低4%。
1.2 系統設計不足
在我國創建節能型社會背景下,降低計算機設備、網絡設備能源消耗成為社會建設重點,需要運行商加強網絡系統設計,提高通信傳輸能力。然而在目前網絡系統設計中,存在冗余設計、超額資源供給問題,設計目標為保障通信暢通,忽視能耗問題,能源效率低。例如,在網絡空閑情況下,系統鏈路利用率低于5%,而在繁忙時間,利用率不足30%[2]。但峰值帶寬是決定網絡設備能耗的核心因素,在設備全天全速工作狀態中,用戶真正需要最高寬帶的時間較少,但設備能量消耗仍以峰值寬帶進行,造成大量能源浪費。因此,在網絡運行中,提出綠色無線通信概念,提高蜂窩移動通信網絡能量效率,注重資源使用效率,降低網路運營成本,降低寬帶通信系統能耗。
2、高效能互聯傳輸技術
2.1 邊緣網絡節能技術
邊緣網絡節能技術主要包括以太網節能技術和網絡存在性兩方面。其中,以太網是局域網組網的核心技術,傳統利用率低,能源消耗大。為了實現高能效互聯網,以以太網休眠技術、變頻技術實現網絡節能。例如,在2010年9月,IEEE802.3az EEE相關標準被制定,在無數據傳輸時,休眠模式開啟,鏈路進入低能耗狀態,而當數據傳輸時,鏈路開啟,迅速傳輸新數據,工作示意圖如圖1。其中,在圖1中,Ts表示進入休眠所需時間,Tq為低能耗模式時間,Tr為刷新時間,而換新醒鏈路時間為Tw。在具體工作中,空閑時,以太網處于低能耗模式,能源消耗僅為正常模式的10%。在物理成的IPI協議下,EEE得以實現,且鏈路兩端設備在IPI模式下利用率低,低能耗模式切換靈活,保持鏈路狀態不變。
在網絡存在性方面,網絡邊緣節點禁用電源管理的核心是保持網絡的的時刻存在性,共享應用遠程管理、遠程登錄、P2P等資源。在具體工作中,網絡開始工作時,節點處活躍狀態,傳輸數據,而當節點空閑時,節點、之間進行狀態傳輸,之后節點進入休眠狀態,且在休眠期間,發往被節點的網絡報文被網絡存在截獲處理,清理被節點狀態,實現直接通信[3]。同時,在不同網絡層,網絡存在性處理路基不同。例如,在網絡層,支持IPv6、IPv4、ARP協議,并在一定情況下支持DHCP、IGMP。
2.2 核心網節能路由技術
對于鏈路及節點而言,其在核心網中利用頻率并不高,且在傳統網絡設計中,對峰值時間段出現的負載具有較多考慮,將網絡設備位置在峰值狀態。而由于網絡流量具有自身周期性,以天數自身表現計算,這樣,在低負載情況下,可讓一些不重要鏈路、節點處于低能耗模式,節約能耗,實現網絡的可持續發展。在具體核心網節能路由技術設計、應用中,節能路由器需要滿足電源模式、鏈路利用率、能源優化器等問題。例如,需要鏈路、路由器逐漸形成低能耗電源模式,合理處理不同電源的能耗開銷及轉換問題,降低電源使用率、浪費率。同時,全面結合網絡吞吐能力、鏈路利用率、組丟失率等建設評價模型、約束模型[4]。此外,建模能源優化器,確定鏈路頻率,關閉節點。如改變互聯網的拓撲結構,依據網絡負載、變化狀態,選擇具有能源面感性效果的網絡拓撲,確保網絡設備活躍數量聯系網絡負載,從而在負載下降時,使網絡設備處于休眠狀態,而負載提升使,加速設備工作運行。
3、高效能互聯傳輸技術的具體應用
3.1 依據能效比例計算理念,優化網絡能耗組成
實現綠色無線通信互聯網的核心理念是能效比例計算。該理念為互聯網設計提供新的方向,指的是系統能耗正比于工作負載,即在理想狀態下,網絡工作無負載時,能耗也幾乎不存在。在實際工作中,將整個網絡看做一個系統,網絡能耗相比于網絡負載,以整個系統為基礎進行能耗計算。同時,電源模型、能源優化器為實現高效計算的必要條件,以此為基礎組成、優化網絡能耗。例如,首先,利于變頻支持,優化設備、硬件層面,并自動實現鏈路變頻、流量聚合,感知流感,優化傳輸協議層面。其次,利用重尾分布規律,結合人們顯式、隱式訪問現象,將數據重復傳輸降低,節約流量,或用用廣播代替單播,進而將流量降低,降低能耗。最后,利用控制流量、數據通訊量特點,提高應用位置的感知能力,將網絡存在發放應用在網絡系統中,實現網絡優化[5]。此外,對無線通信天線、功放等耗能器件效率進行優化,優化基站偏置功率。
3.2 優化鏈路級能量
各類無線接入節點組成無線接入網,無線接入網的能耗幾乎均來自于基站系統功耗,因此在高能效互聯網設計中,應準確分析基站功耗結構、網絡能量效率、建模基站功率,確定傳輸相關功率。在此基礎上,優化鏈路級能量,由于天線效率、功放效率、饋線損耗等因素影響,基站射頻部分消耗較大功率,且其功率配置影響無線通信系統能力。因此,需要利用高能效傳輸技術,優化鏈路,優化整個無線通信系統,其具體應用依賴業務傳輸性能與功耗折中、無線資源與傳輸功耗折中。例如,為滿足用戶業務需求,提高無線通信系統服務能力,需要對系統中各指標進行優化。在傳統蜂窩網絡中,功率分配根據設備處理能力、網絡最大負載量所達到的最大傳輸速度確定,以此確保業務傳輸暢通,但是,低負載階段仍消耗大量功率,資源浪費。這樣,利用最小功耗代價、放松各性能苛刻要求,折中功率、業務,可有效提高傳輸能量。在應用過程中,需要運營商全面了解業務特性,分析無線資源功率分配情況,進而對各傳輸參數進行準確設置,實現網絡能量效率最大化[6]。
3.3 分配無線資源,融合多媒體廣播
對用戶無線接入競爭進行協同是分配無線資源的核心,根據用戶CSI對傳輸功能功率、無線信道進行合理分配,進而自適應無線鏈路,提高網絡傳輸容量。同時,隨著網絡技術的提升、業務的豐富,網絡資源分配也需全面考慮用戶接入公平性、業務需求等因素。例如,OFDMA網絡利用用戶分集分配資源。而LTE系統充分考慮信道業務需求、“雙選”特性,利用資源調度方法優化無線資源。此外,移動多媒體業務被下一代無線通信系統支持,且多媒體業務請求的規律性明顯,因此,可基于用戶請求業務內容,廣播熱點業務,避免單播造成的重復傳輸[7]。融合廣播網、通信網,利用廣播網數據擁塞低、容量高、寬帶傳輸等特點,將熱點業務移交給廣播網絡傳輸,節省單播功率消耗。在此基礎上,還可融合WLAN、蜂窩網絡、終端短距離通信等網絡,集中、分布調度數據,基于業務特性、用戶分布對接入點進行合適選擇,減少傳輸距離。
4、結束語
隨著全球對網絡高能耗的關注,綠色節能網絡成為網絡系統研發、發展的主要方向。利用邊緣網絡節能技術、核心網節能路由技術,優化鏈路級能量、網絡能耗組成,進而合理分配資源,實現網絡資源的準確傳輸,降低資源浪費,實現能源消耗最小化,確保互聯網的可持續發展。
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篇8
關鍵詞:節能環保材料;建筑節能;應用
建筑節能包括了建筑物本身的環保節能,還包括了結構隔熱保溫的性能,他那個建筑門窗、幕墻等多種因素有重要聯系。社會廣泛關注建筑的環保節能效果, 在進行建筑工程過程中,必須從實際出發,對環保節能的技術與材料進行研究和應用。
1 建筑節能的理念
環保節能材料和技術主要是在建筑過程中利用具有環保節能、利廢特征的材料與工藝,實現提升建筑功能的目的。源和環保的特點。在國內建筑行業技術應用不斷得到發展的當下,建筑環保節能的標準同時也隨之提升。環保節能材料和技術的應用主要是通過提升建筑保溫隔熱效果降低能耗,實現對居住著環境的改善。在建筑節能過程中,加強環保節能材料的開發, 推廣和應用節能技術,能夠有效加強建筑節能的效率,對于新世紀的社會、經濟持續發展意義重大。2 建筑節能中環保材料以及技術研究
2.1 環保節能的維護材料及技術應用
在建筑建筑建材之中,墻體材料比例為70%,建筑物的能耗超過1/2來源于墻體,墻體材料主要包括了復合板材、加氣混凝土、空心磚、粘土磚等。就保溫隔熱材料而言,當前的產品結構變化較大,隔熱保溫材料中,泡沫塑料應用比例逐年提升,其中尤其以礦物纖維的材料增速最為明顯,這些材料按照有機和無機分類,有機材料包括聚苯乙烯泡沫塑料、絕熱薄膜絕熱板等;無機材料分為泡沫混凝土、玻璃棉、石綿等。
超過65%的建筑節能都主要是通過維護材料以及結構得以實現。當前,在大型的公共建筑物中,維護的構造主要是由面積較大的玻璃幕墻組成的,因此多使用的是隔熱保溫性能良好、能有效利用太陽能、具有較高透光率的玻璃材料,例如背景火車南站的屋頂就使用了太陽能光電板,保持了6700㎡的面積,在采光面積中所占比例超過了50%,實現了320KW的發電量。運用這一玻璃屋頂,在白天時能有效提升建筑物采光范圍,對自然光進行利用實現節能省電的目的,另外,運用太陽能的光電板,能為建筑的電氣設備提供動力,實現真正意義上的節能。據分析,國內的民用建筑護的節能材料使用范圍不廣,目前正朝著保溫、輕質型的復合材料方面進行發展。
2.2 建筑屋面的隔熱保溫
作為維護的重要構成部分,實現建筑節能時加強屋面的隔熱保溫環節必不可少。當前主要利用的是倒置類型屋面,這一屋面主要是節能為主的新型防水保溫類型。在科技不斷發展以及材料科學獲得重大突破的當前,新型的聚苯乙烯等材料性能獲得了良好的應用,為倒置類型的屋面的廣泛利用提供材料基礎。倒置類型屋面將傳統的屋面中防水層以及保溫層位置互換,在防水層前面進行保溫層施工有效提升了屋面的隔熱保溫性,在夏季有效將室外的熱氣隔絕,在此基礎上在建筑表層涂上節能涂料,實現了空調耗能的大幅度降低。
另外,部分城市當前對屋面的種植技術加強研究,提升屋面的綠化率,通過這一途徑較少建筑能源消耗。例如,某地區在改造舊危房的建筑工程中利用屋面綠化技術,減少夏季室內空調制冷過程的能源消耗,而綠色植物利用光合作用有效吸收CO2的排,提升了建筑周圍的空氣清新度,利于保護環境,實現生態平衡,調節城市氣候,達到城市美化目的。
2.3 節能門窗、玻璃幕墻的應用
在現代建筑中,玻璃幕墻是主要的流行趨勢,是建筑熱能傳導以及交換的重要結構。根據統計,建筑門窗損失熱能的比例在能量損失總量中比例高于27%,利用門窗的縫隙能耗量高于總能耗的25%,門窗和幕墻能耗量為墻體損失的6倍至8倍。加強門窗以及玻璃幕墻的能源利用,能實現40%的建筑節能目標。
建筑主要使用的新型玻璃材料包括Low-E光化、真空、熱反射以及中空類型玻璃。在進行門窗材料的改進同時加強隔熱保溫技術的應用,將風能、太陽、熱能的高效利用與節能技術結合開發門窗材料,也能有效降低能源消耗。
例如,2008年奧運會館的主題建筑建設過程中,利用了新型節能的幕墻以及節能材料,提升了建筑環保節能以及舒適程度。某科學中心在實現度自然光最大程度利用,并滿足室內安全等級的基礎上,外立面使用玻璃、鋁板幕墻,幕墻使用的是Low-E高透性能玻璃,整體使用的是SC=0.4的遮陽系數、K=1.95Wm2·K的傳熱系數、35%以上光透率材質的玻璃;建筑中庭主要利用彩釉玻璃,外窗則使用了高于0.3遮陽系數、2.90 W/m2·K的傳熱系數類型的踱膜玻璃,最終實現60%能源的節約比例。
2.4 其他節能技術的應用探究
作為清潔無污染、取之不盡的能源,太能能已經被廣泛應用到了建筑物之中,在利用太陽能進行節能時,主要是從應用光電以及熱水體系一體化方面進行應用。與太陽能同時受到重視的,還包括了熱泵技術,包括地源、水源熱泵技術。例如,地源熱泵技術主要是對地下的地熱資源進行利用,在冷水機組進行循環運作過程中,實現低溫向高溫轉變,為建筑供應制冷、供熱以及熱水的能源,其在實現包括電能在內的高品位能的少量消耗的基礎上,獲得明顯增多的熱能,COP參數值還可以能夠超過5.0,是重點發展的節能環保的效制冷供暖技術。
另外,建筑節能中應用到的技術還包括了回收利用雨水技術、三維敷設制冷供暖技術、風電光電互補發電技術、光導管的自然采光技術等,都對實現建筑的節能環保起到了促進提升作用。
3 結語
在科技日新月異的當前,國家大力提倡可持續發展,建筑節能環保材料以及技術具有重組的發展空間。新材料、新技術的研究與開發已經成為了建筑節能的重點工作,加強新技術新材料的應用,能有效實現能源節約降低能耗的目的,提升建筑在構造以及使用中的合理性以及完美程度。
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篇9
關鍵詞:生態;建筑;可持續發展;實踐分析
隨著經濟的發展,人們也越來越重視地球的環境變化,而生態與建筑的一體化發展就適應了當下的經濟形勢發展要求,并且在自然環境下對生態與建筑的統一發展進行探索,不僅可以保護現在的有限資源,還可以從現有的科技技術上對其統一發展找出解決的辦法。因此,就可以最大限度的提高對可再生資源的利用率,并且促進經濟的可持續發展。所以,在這種形勢下,加強對生態與建筑一體化發展的研究,具有重要的意義。
1.生態與建筑一體化發展的現狀
首先,生態建筑的發展具有一定的時間,但是,由于認識上的誤區,許多開發商和建筑商對生態建筑的認識還不夠全面,單純的認為生態建筑就要投入高額的資金,需要采用大量高新的技術和材料才能改善建筑的整體性能。在這種認識下,關于生態建筑的保溫、通風和新能源利用方面,就會趨向保守的投資,這樣就很容易制約生態建筑發展的改善提高。
其次,我國建筑業需要迫切的轉向生態型。由于我國的資源和生態環境都遭到了嚴重的破壞,在能源方面,我國建筑中普遍采用的水泥、玻璃、鋼鐵、砂石和建筑陶瓷等,都需要消耗大量的煤炭,這些煤炭的消耗量占到我國能源生產的13%。而我國北方地區,冬季采暖也需要消耗大量的煤炭,也由于普通建筑墻面保溫效果不佳也會損耗約1.2億噸煤炭。在資源方面,隨著建筑的增加我國的耕地面積在不斷的減少,而建筑采用的粘土磚,也會以每年犧牲掉12萬畝農田為代價,造成我國土地資源嚴重流失,引起水土流失和植被破壞的現象。在環境方面,由于垃圾的激增造成廢水廢氣的排放量也激增。因此,在這種種情況下,建筑需要迫切的轉型,需要建設建筑與生態一體化發展的模式,促進建筑和生態的和諧發展。
2.生態技術在建筑中的適用性
2.1 節能技術
生態技術在建筑中的適用性,首先表現在外墻的綠化技術,在四季的溫差較大的地區,對外墻進行綠化可以很好的遮陽隔熱、美化環境、降低污染。可以通過在墻根種植植物,任其自由生長達到對墻體的覆蓋效果,還可以根據實際情況在外墻外面種植茂密的樹木,利用樹蔭來達到遮陽隔熱的效果。其次可以利用散水綠化,通過在散水面上栽種植物,讓植物吸收表面的雨水,來達到隔熱的效果。第三要做好墻體的保溫,充分利用現代技術做好內保溫和外保溫墻體,選擇好材料進行建筑。除此之外,在建筑的節能中還要注意好門窗的技能技術、房屋頂相關的節能技術、空調節能技術和通風的節能技術等。
2.2 太陽能利用技術
太陽能的輻射能量與當地的氣候季節等很多因素相關,因此,要想合理的利用太陽能,就要儲存好太陽能源,可以通過質量貯熱和相變貯熱的方法來進行太陽能的儲存。一般情況下,利用質量貯熱比較經濟實惠,也比較容易推廣,在進行質量貯熱時,要注意科學的選擇貯熱物質,通常選擇水、礫石等比熱容較高的物質來作為質量貯熱的物質。目前利用太陽能最廣泛的就是太陽能熱水器,它通過對太陽能熱輻射的收集來加熱水,供居民使用,但是在進行熱水器的安裝時要注意安裝位置,要安裝在避風處,并且能受到太陽的直射。
2.3 節水技術
現代城市中,水污染很嚴重,對水的循環利用就顯得很重要。目前,對水資源的一個主要利用途徑就是通過對水進行技術處理來供應需求,而且現在人們生活水平越來越高,對水質的要求也越來越高,也通過采用一定的措施來凈化水質,體高水資源的利用率。例如采用雨水裝置收集雨水,在進行層層過濾,最后用于灌溉、建筑清洗用水等。
3.生態和建筑一體化發展的途徑
3.1 在建筑中引進生態技術
要想建筑和生態一體化和諧的發展,在進行建筑時,首先就要尊重地貌地形,許多建筑的設計方案往往不會顧及到地形的特點,把所有的土地都推平整,在此基礎上去進行建筑。但是這樣會降低對周邊其他土地的利用,也不利于環境的維護。在景觀的選址上,要順應自然的結構,利用天然的地形地貌特征進行建筑的設計。
3.2在建筑材料中引進生態技術
生態建筑的材料選擇,應該選取易于管理且耐久性能好,同時又不會散發或者散發較少有害物質的材料,當然,也要兼顧到建筑的藝術效果。在進行建筑和材料裝修時,要根據實際情況,綜合考慮材料的經濟效益和物理化學特性,盡量避免使用有放射性污染的材料,例如復合板、化纖毛毯、溶劑型的油漆等,這些材料會釋放有害氣體,危害人們的健康,增加空氣污染。在建筑時還要盡量選擇再處理較少和不須再次加工的材料。還要注意,可以盡量選擇本地的材料,這樣在后期的建筑管理和拆建時成本會降低,同時也要考慮建筑材料的循環利用的可能,節省資源又減少污染,也符合生態建筑的一體化發展要求。
3.3建筑設計構造中引進生態技術
在建筑時,選擇好建筑材料的同時,還要注意好建筑結構的生態化,掌握好建筑施工工藝,因為在建筑中,建筑工藝的變化形式是建筑結構產生不同特點的主要依據,例如在清水飾面的混凝土柱中,柱子裝飾時,要使柱子與周圍的環境和諧的融合在一起,而清水混凝土給人渾厚質樸有內斂的感覺,因此在對其進行裝飾時要注意好和周圍環境的融合,在細節處可根據實際進行必要的增加一些凹槽設計,同時也要做好接縫、澆筑以及紋理等過程。而清水混凝土的效果一般是由調配的材料、細部設計的飾面效果、模板、以及混凝土的澆筑養護的等方面等因素決定,因此對混凝土不僅有質量上的要求,而且還要注意好和周圍環境的搭配,保證建筑的美觀和生態環保。
4.總結
在經濟發展對環境產生破壞的時候,尋求經濟和自然的和諧是非常必要的。而在此情況下,促進生態和建筑的一體化發展符合這種要求,因此,現在的建筑工程,要注意利用生態環境的自然條件進行建筑,這樣既保護了環境,有促進了建筑事業的發展。而對這種模式的探究,對全世界建筑業的發展也具有重要的意義。
參考文獻
篇10
近5年學校獲得8項國家科學技術進步獎、國家技術發明獎
2010年國家科學技術進步二等獎獲獎項目
特大異型工程精密測量與重構技術研究及應用
該項目在國家“十五”科技攻關項目、北京市自然科學基金、奧運工程、故宮古建筑大修等項目的支持下,率先開展了特大異型工程精密測量與重構技術研究;提出了快速精密“按需建網”的控制測量理論與技術,研制了基于經緯儀、全站儀以及數碼相機為傳感器的高精度三維坐標測量系統,基于地面激光雷達的精密三維重構技術,發明了專用測量裝置,制定了相關技術標準,整體技術達到國際先進水平。本項目相關成果獲省部級科學技術金獎1項、一等獎3項、二等獎3項;已申請國家發明專利10項,其中授權7項,獲軟件著作權2項,68篇(其中EI 9篇),出版專著3部,制定行業標準3項。
本項目已在國家大劇院、“鳥巢”、水立方、國家體育館、首都機場新航站樓、CCTV新址、探月工程50米天線、北京國貿大廈、武廣客運專線、故宮古建筑大修、全國地鐵建設等大中型工程中得到應用,經濟效益達到7億多元,為北京奧運會、探月工程等國家重大工程項目作出了突出貢獻。
2011年國家科學技術進步二等獎獲獎項目
固體廢棄物循環利用新技術及其在公路工程中的應用
該項目屬交通運輸工程領域,針對國家節能減排的重大需求,解決了道路建設中廢舊瀝青混合料、廢舊橡膠輪胎、鋼渣、建筑垃圾等代表性固體廢棄物在公路中高摻配率循環利用的關鍵技術難題,形成了生產線與試驗示范基地,實現了固體廢棄物的高效循環利用。本項目已獲得授權發明專利4項、實用新型專利6項、受理發明專利申請7項,編制國標4部、行業規范4部,相關技術已在全國18個省市的32個國家和省級重點工程中成功應用。近3年來,本項目取得直接經濟效益21億元,累計經濟效益33億元,引領了交通運輸、建筑、鋼鐵等行業的技術進步。
2012年國家科學技術進步二等獎獲獎項目
地下工程開挖誘發災害防控關鍵技術開發及應用
近年來,我國地下空間開發迅速發展,僅城市軌道交通行業每年新增里程就達150公里以上,市政基礎設施等大型穿越工程顯著增加。確保開挖、運營以及相鄰構筑物的安全是地下工程建設的技術核心,本項目針對大型地下工程開挖領域的超近結構物隔離保護、風險辨識與控制、災后結構恢復等重大技術難題,展開了長達15年的科技攻關。
在國家自然科學基金重大項目等支持下,本項目通過關鍵技術的開發與應用,取得了階段性成果19項,授權專利8項(其中發明專利6項),軟件著作權7項,發表相關學術論文116篇,形成地方標準2部,所取得的技術成果已經在“首都機場滑行道穿越工程”等國家重點工程中得到廣泛應用。
代表性建筑與古建筑數據庫教育部工程中心
代表性建筑與古建筑數據庫教育部工程中心依托北京建筑大學測繪工程、地圖制圖與地理信息工程等學科,于2009年12月經教育部批準建設。
工程中心圍繞我國代表性建筑和古建筑遺產保護與利用的迫切需求,發揮與國內古建筑數據庫生產企業聯合的產學研優勢,通過研究開發與工程化的環境建設,構筑起代表性建筑與古建筑數據庫技術的工程能力平臺;建立并完善工程化產業化的體制及運行機制;建設國內領先具有國際競爭力的代表性建筑與古建筑數據庫技術研發與工程化產業基地。
工程中心的主要研究方向和內容:
建筑三維空間數據獲取系統與技術:研制擁有自主知識產權的三維激光掃描儀,研制以數字近景攝影測量與掃描系統為代表的數據采集設備,形成一個能夠以多種手段獲取代表性建筑與古建筑的各種空間幾何、影像紋理、點云等多源數據的系統。
面向古建筑等大型復雜對象的逆向三維建模軟件與技術:對采集的點云數據進行逆向,包括數據處理構建點云模型、根據點云模型提取構成建筑構件的結構實體幾何(Constructive Solid Geometry— CSG)模型、基于點云模型構建建筑表面的三維不規則三角網(3D-TIN)模型、在CSG模型或者3D-TIN模型上加載影像紋理構成建筑的仿真模型4個步驟。
代表性建筑與古建筑數據庫管理系統與技術:數據庫中要包含空間數據與非空間數據,還有文學數據、歷史數據、影像數據等。要設計一種能夠管理、查詢、顯示和利用這些數據的數據模型和結構,構成代表性建筑與古建筑的數據庫系統。
代表性建筑與古建筑數據庫的應用技術:將數據庫應用于建筑遺產生命過程分析、建筑遺產備災數據庫、數字化建筑遺產復原研究、推動建筑學的實境化教學、國際化的建筑數據交換平臺等5個方面。
基于文獻的歷史建筑復原研究數據庫:將中國歷史不同時期建筑的資料與文獻數據重建為歷史建筑的代用數據,并使用現代信息獲取、存儲與可視化技術,提取各個朝代特色建筑的豐富資料成為數字化信息,進而建立一個較完善的、可共享的歷史建筑檔案數據庫。
建筑信息存儲與交換數據標準:建立富有建筑行業特色的歷史建筑和特色建筑數據庫,以及國內首個歷史建筑和特色建筑數字檔案信息交換及應用平臺。
近幾年,該中心獲得國家科學技術進步二等獎1項,省部級獎勵8項。
城市雨水系統與水環境省部共建教育部重點實驗室
城市雨水系統與水環境省部共建教育部重點實驗室依托北京建筑大學環境工程和市政工程、環境科學等學科建設,于2009年12月經教育部批準成立。實驗室立足北京,面向全國,緊緊圍繞我國城市化快速發展進程中水環境污染控制和綜合治理中的突出共性問題,以城市雨水系統為切入點,以可持續水循環為引領,以建立健康的城市水環境為目標,以揭示城市水環境水量水質保障各環節的科學機理為支撐,在城市雨洪控制與利用、水質凈化與環境風險評價、水資源再生利用與節水、水資源優化配置與管理領域,通過環境工程和市政工程、環境科學等學科之間的相互交叉和滲透,重點開展跨學科創新性應用基礎研究。
重點實驗室主要研究方向及研究內容:
城市雨洪控制利用與水環境生態修復:城市雨水系統發展戰略與規劃設計評估模型工具研發;城市雨水產匯流特征及其對水環境響應機理研究;城市雨水資源化利用理論與技術;城市雨水徑流污染控制理論與生態處置技術研究;城市雨水管理政策與制度設計研究;城市雨水系統的信息化管理 。
污水處理及其資源化:污水處理系統的數學模擬優化與數字化智能決策控制系統 ;可持續污水生物營養物去除回收反應過程和機理;高效低耗的污水再生處理新工藝;污水生物處理系統中的內源過程機理研究;污水資源化回用的環境與健康風險評價原理與方法研究。
城市節水與水系統優化管理:城市生活公共建筑節水技術研究;城市工業再生水利用技術研究;城市規劃對城市節水影響機理研究;城市工業節水潛力分析和技術集成;城市工業和公共建筑節水相關定額研究。
目前,實驗室共承擔科研項目200余項。其中,國家自然科學基金10項,國家重大科技專項課題/子課題6項,國家“863計劃”課題1項,省部級項目30余項。近年來,實驗室承擔各類企業合作與社會服務項目200余項。包括:北京市東方太陽城水環境系統與雨水利用工程、數字化污水處理廠的建設研究方案、龍潭湖節水和再生水利用的研究與示范等。
現代城市測繪國家測繪地理信息局重點實驗室
該實驗室依托北京建筑大學與建設綜合勘察研究設計院有限公司,于2011年9月被國家測繪地理信息局批準建設。實驗室憑借學校測繪科學與技術學科優勢、人才培養優勢和建設綜合勘察研究設計院有限公司的建設行業優勢,面向城市規劃、建設、管理和文化遺產保護需求,通過產學研聯合,實現優勢互補,研究構建現代城市測繪地理信息理論方法和技術體系,為城市運行管理和文化遺產保護提供特色服務,為政府提供決策支持,為公眾提供信息服務,為企業運營提供技術服務。實驗室將逐步建設成為現代城市測繪地理信息領域的高水平研究平臺。通過營造一個創新、開放、和諧的實驗室學術環境,培養在主要研究方向上具有國際、國內先進水平的中青年優秀科學家、學術帶頭人和優秀創新團隊,形成高層次學術交流、成果培育轉化和人才培養基地。
重點實驗室主要研究內容:
現代城市測繪技術體系與標準化:基礎測繪方面:研究大地基準現代化、城市三維測量與建模的理論與方法;在攝影測量與遙感方面,主要研究多源對地觀測數據高可靠高精度處理、高效能網絡分布式光學遙感數據一體化處理、傾斜攝影與面陣攝影測量技術、多模式合成孔徑雷達攝影測量、激光雷達數據處理及其與攝影測量數據融合、遙感數據智能解譯等;在地理信息系統方面:主要研究地圖智能綜合與質量控制、地理信息自動化數據挖掘與知識發現、時空數據通用模型與一體化管理、地圖數據級聯更新、地理信息智能服務等。要大力推進地理信息數據處理關鍵技術攻關,加強測繪生產技術裝備建設,建設地理信息服務體系,研究制定測繪基準框架,通用和專用標準。
城市地理信息理論、方法及應用:重點研究網格化城市管理的理論、方法和技術體系;研究城市突發事件應急指揮和城市運行保障的策略、模型、方法和技術;研究構建城市歷史多源空間信息共享與服務系統平臺的相關理論和技術方法;研究城市空間信息應用與共享服務模式,發展面向網格化、精細化城市運行管理服務的空間信息支撐技術,探索基于空間信息的城市建筑生命周期管理新方法。
建筑精細測量與重構重點研究城市建(構)筑物精細測量技術:為建筑施工進行精密放樣、建筑運營進行質量監控和安全監測服務;文化遺產精細三維重構技術,為文化遺產數字化保護和利用服務。
近年來,學校重點實驗室獲得多項省部級以上科技獎勵。“特大異型工程精密測量與重構技術”獲得2010年國家科技進步二等獎;“三維激光掃描測量建模技術研究及在故宮古建筑測繪中的應用”獲得2009年測繪科技進步獎一等獎;“國家體育場精密施工測量技術研究與實踐”獲得2008年測繪科技進步獎一等獎,同時榮獲2008年度“全國優秀工程勘察設計金獎”。
供熱、供燃氣、通風及空調工程北京市重點實驗室
供熱、供燃氣、通風及空調工程北京市重點實驗室依托北京建筑大學環境與能源工程學院供熱、供燃氣、通風及空調工程學科,是經北京市教育委員會、北京市科學技術委員會評審和認定的首批北京市重點實驗室,于2001年6月成立,2009年12月通過第二期建設項目驗收,2010年9月進入第三期建設。
重點實驗室主要研究方向:
燃氣綜合高效利用技術:包括研究燃氣綜合高效利用技術、天然氣梯級高效利用技術、集中供熱和區域供冷技術、城鎮建設和新農村建設所應用的新能源和可再生能源應用等相關技術。
供熱空調制冷系統與設備節能技術:包括研究供熱系統量化管理節能技術、空調用冰蓄冷技術、大型公共建筑用能系統監測和優化技術、淺層地熱和水源熱泵技術等。
室內環境質量檢測與控制技術:包括研究室內空氣品質的檢測方法、室內空氣品質控制手段相關技術、室內空氣品質改善技術。
建筑節能綜合應用技術研究:包括研究降低建筑用能系統、能源輸配系統能耗并提高能效技術、監測和優化管理建筑用能技術、改善建筑圍護結構或建筑構件熱工性能技術、實現可再生能源在建筑中的規模化應用技術、發展綠色建筑和實現建筑節能減排相關技術。
近5年來,承擔科研項目125項,科研經費2,228萬元。其中,國家自然科學基金4項,“863計劃”子課題1項,“十一五”子課題7項,國際合作項目5項。實驗室已完成的研究成果中,許多已直接應用于北京市場,內容涉及旋流式煙氣除塵器、低污染催化燃燒爐、煙氣熱能回收器、低溫空氣源熱泵系統、室內環境質量檢測等,同時申請多項發明專利及實用新型專利。
綠色建筑與節能技術北京重點實驗室
綠色建筑與節能技術實驗室是2010年由北京市教育委員會、北京市科學技術委員會批準建設的北京市重點實驗室。實驗室的建立主要為北京市城市建設發展中所遇到的環境和資源方面的問題、可持續發展方面的問題提供科技支持。實驗室以“人文北京、科技北京、綠色北京”為服務方向,將建筑學、土木工程、材料科學與工程、環境工程等多學科進行交叉與融合,結合北京的城鄉建設需求,致力于基礎研究、應用基礎研究、關鍵技術研發,促進當前與未來城鄉建設中以可持續發展為模式的建筑事業發展。
重點實驗室主要研究方向和課題:
綠色建筑設計與施工關鍵技術研究:綠色建筑規劃評估理論與應用;既有建筑更新改造的理論、方法與模式;新型圍護結構研究;建筑風環境、光環境、水環境研究;可再生能源建筑一體化技術研究。
節能墻體關鍵技術研究:研究節能混凝土、砌體外墻和玻璃幕墻的設計、生產和施工的系統理論;研究混凝土、砌體外墻及玻璃幕墻節能性能的關鍵技術;研究節能混凝土、砌體外墻及節能玻璃幕墻的系統設計理論。
可持續性建筑材料研究:研究建筑垃圾資源化關鍵技術與應用研究;研究再生結構材料與再生功能材料的形成機理;研究節能環保材料設計與機理研究;研究工業廢棄物在可持續性結構材料中的性能機理及應用技術。
綠色建筑能源系統研究:供熱空調制冷系統與設備節能技術研究;新型高效制冷、熱泵機組及系統研究;建筑能耗及環境控制系統特性評價指標研究;建筑用能管理自動控制系統研究;可再生能源開發與利用理論及技術研究;蓄能機理及建筑應用研究;太陽能、淺層地熱能開發與利用關鍵技術及理論研究;混合能源系統的運行控制研究。
綠色建筑水循環系統:雨水收集利用關鍵技術與設備成套化研究;非傳統水源循環途徑與水資源優化配置技術研究;建筑節水與場地水資源循環利用技術;低影響開發與綠色建筑關鍵技術與應用研究;綠色建筑水環境生態調蓄凈化技術與集成技術。
該實驗室近年來獲得國家科技進步獎二等獎1項,省部級科技進步獎15項,國家優質工程設計銀獎1項,省部級優秀設計獎1項;編制國家、地方、行業各類技術標準4項;專利及知識產權數十項。
實驗室自組建以來,在綠色醫院設計研究、采光遮陽一體化建筑構件研究、高層建筑風噪機理及對策研究、節能材料制造研究等多個方向,開展了系統的研究工作,取得了一定的階段性成果并進行了示范項目的成果轉化實踐。同時,實驗室針對綠色建筑重點方向,面向北京及全國進行開放性課題資助。典型的研究課題及成果有:中國駐厄立特里亞使館經商參處綠色建筑設計、北京騰達大廈綠色建筑優化對策研究、北京宣武醫院綠色醫院評價及設計研究、佛山東平新城項目綠色建筑星級認定技術咨詢等。
工程結構與新材料北京市高等學校工程研究中心
工程結構與新材料北京高等學校工程研究中心經北京市教育委員會批準于2010年1月成立。該中心具有北京市高校唯一的“工程結構與建筑材料”工程檢測資質,擁有國家設計甲級資質的北京建工建筑設計研究院和全國行業領先的北京建工京精大房工程建設監理公司。工程研究中心依托北京市建設領域龍頭企業北京建工集團、北京市建筑設計研究院、北京市市政工程設計研究總院、北京市政路橋控股有限公司等4家企業,為北京的城市建設提供必要的技術支撐,旨在提升北京在工程結構節能、抗震、耐久性、環保和可持續發展結構工程材料應用方面的整體水平。
工程研究中心主要研究方向:
工程結構節能抗震新技術研究和應用:開展工程結構相關的抗震新技術和國外先進抗震技術的國產化研究,節能新型墻體的研發和應用研究。
現代大型復雜結構施工監控技術與標準化施工技術:開展大型復雜結構的施工關鍵技術和施工監控技術研究,高效預應力成套技術標準化施工研究。
既有工程結構的檢測、鑒定與維修加固:開展工程結構的材料檢測、結構檢測、檢測鑒定和加固新技術的研究。
建筑垃圾資源化、再生環保節能和可持續性結構材料的研究和應用:開展建筑垃圾資源化、再生結構材料關鍵技術和規模化生產技術研究。
環保型可持續發展城市道路工程材料:開展環保型城市道路材料的關鍵技術研究,積極開展熱再生技術、溫拌瀝青混合料技術的成果轉化。
工程研究中心目前承擔“973計劃”“863計劃”、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、北京市自然科學基金等研究項目共計80余項,研究經費達1,000余萬元。獲得國家和省部級獎勵11項;申請專利10余項,獲批6項,其中發明專利2項。
北京市建筑安全監測工程技術研究中心
北京市建筑安全監測工程技術研究中心于2011年4月經北京市科學技術委員會正式批準設立。中心結合學校機械工程、土木工程和電氣工程等學科優勢,致力于該領域重大關鍵性、基礎性和共享性技術的研究,以及相關科研成果的系統化、配套化和工程化開發,為北京乃至全國建筑安全監測提供所需高新技術和裝備。
中心主要研究方向:
基于聲學技術的建筑安全監測。
大型建筑運行環境狀態監測。
建筑安全物聯網系統工程。
特種機器人的研究在建筑安全監測中的應用。
建筑鋼結構和混凝土結構安全評估及可靠性技術。
建筑裝備安全監測規范與服務。
目前,中心在研國家自然科學基金項目1項,北京市自然科學基金項目2項,其他省部級以上科研項目10余項。獲北京市科學技術獎一、二等獎各1項,其他省部級科技獎2項。
北京市城市交通基礎設施建設工程技術研究中心
北京市城市交通基礎設施建設工程技術研究中心于2012年經北京市科學技術委員會批準成立。該中心以北京建筑大學為依托,并聯合北京市政工程設計研究總院和北京市政路橋建設控股(集團)有限公司,形成了集交通基礎設施綜合防災減災規劃、大型交通樞紐設計、交通基礎設施新材料與新技術研發等于一體的省部級科研及成果轉化平臺。中心整合了北京交通基礎設施研究領域的優勢資源,協同開展科技創新,通過產學研結合,促進成果轉化,為北京建立高效、安全、環保的世界城市交通運輸體系提供技術支持,并培養一批高層次人才,以滿足北京交通基礎設施建設需求。
中心技術研究開發主要方向:
交通樞紐規劃設計:研究綜合交通樞紐規劃布局理論、功能設計方法及行人交通特征,解決高效交通換乘、優化樞紐內部流線等交通運行效率及緊急情況下行人疏散等安全問題。
交通基礎設施綜合防災減災:研究交通基礎設施的綜合防災減災,解決地下道路及空間火災煙氣控制、內澇防治、安全疏散、結構抗震設計及安全評價問題。
交通基礎設施全壽命設計:解決交通基礎設施全壽命設計相關技術難題,著重開展混凝土耐久性及工程應用技術、交通基礎設施使用性能預測、評價技術與應用和交通基礎設施抗震設計新技術等相關內容的研究。
交通基礎設施施工新技術:研究交通基礎設施施工新技術,解決施工的空間制約、資源制約、無障礙施工等問題。
該中心近3年來獲得國家科技進步獎一等獎1項、二等獎5項,省部級科技進步獎22項,國家優質工程設計銀獎4項,省部級優秀設計獎16項;國家、地方、行業各類技術標準54項;專利及知識產權75項;國家級工法5項,省部級工法10項。科研成果已應用于工程約60余項,其中包括:奧林匹克公園綜合交通規劃、北京地鐵4號線的防災減災設計、長安街大修改造的全壽命設計、北京市四元橋立交工程的施工新技術等。
北京建筑文化研究基地
北京建筑文化研究基地于2010年被北京市哲學社會科學規劃辦公室、北京市教育委員會批準建立。
基地自成立以來,緊緊圍繞“三個北京”和中國特色世界城市建設,開展北京城市文化特色研究、空間哲學研究、建筑倫理研究和建筑文化遺產保護研究,共承擔各級各類課題40余項。其中,國家社科基金項目2項,省部級哲學社會科學課題15項,北京市自然科學基金2項。舉辦國際、國內學術研討會5次,出席國內外學術會議40余人次。出版著作20余部,150余篇。有20多篇論文被《人大復印報刊資料》全文轉載,有100余篇論文被CSSCI收錄。基地重視人才培養和建筑文化科普工作,2012年開始招收“設計倫理學與美學方向”碩士研究生,建設了建筑物文化特色資源庫,取得了豐碩的科研成果和良好的社會效益。
基地主要研究領域:
北京城市建筑文化特色與功能研究:北京傳統建筑文化的意義及功能;北京城市主要功能區的建筑文化特色;北京城市公共建筑物和公共空間的文化內涵;北京城市建筑形態的文化功能等。
建筑倫理研究:建筑、規劃、工程活動的價值取向;建筑、規劃、工程活動的公共參與;西方建筑思潮的倫理分析。
北京建筑文化遺產保護研究:北京城市建筑遺產的類型與特征;北京城市建筑遺產的文化功能評價;北京城市建筑文化遺產的再利用。
北京應對氣候變化研究和人才培養基地
北京應對氣候變化研究和人才培養基地成立于2012年3月,由北京市發展和改革委員會、北京市教育委員會聯合共建。
基地的基本定位:
北京市應對氣候變化智庫;北京市應對氣候變化信息服務中心;北京市應對氣候變化戰略措施研究和技術交流平臺;應對氣候變化專業人才培養與人力資源儲備中心。
基地建設將立足北京、面向全國、放眼世界,跟蹤氣候變化問題的國際、國內形勢及動態,匯聚國內外應對氣候變化領域的精英人才和技術,集成利用北京市在相關研究領域的各類資源,開展氣候變化對本市經濟社會的影響及應對措施等方面研究,培養儲備本市應對氣候變化專業人才,努力將該基地建設成為與國際接軌、國內一流的集應對氣候變化相關教學、研究與技術開發于一體的產學研綜合性基地。
基地將組建與氣候變化緊密相關的能源、交通、建筑、環境、生態、經濟與金融、規劃與管理等跨學科研究力量,緊密跟蹤氣候變化問題的國際國內形勢及動態,系統全面地分析氣候變化對北京市經濟社會和環境的影響,研究本市應對氣候變化的總體戰略、應對機制與技術、應對計劃與方案。
基地主要研究方向與內容:
開展相關發展戰略和政策標準的研究;搭建北京市應對氣候變化信息交流和研發網絡;開展應對氣候變化技術研究,包括基礎研究、適應氣候變化能力的研究、提升溫室氣體減排水平的研究、溫室氣體減排及相關低碳政策在短期內的經濟社會影響研究等。
北京建筑大學——浙江勤業建工集團有限公司技術研發中心
為充分發揮高校科研人才優勢和建筑施工企業的生產要素資源,促進工程建設領域的科技進步和科技成果的孵化與轉化,建筑工程浙江省工程技術研究中心(企業技術中心)由北京建筑大學和浙江勤業建工集團有限公司(以下簡稱“浙江勤業集團”)共同組成并申報建設。中心于2009年獲得浙江省批復(浙經信技術[2009]311號)。
研究中心的建立是本著優勢互補、互惠互利、共同發展的原則,以切實發揮產學研聯合作用為目標,以實現提高企業科技創新、促進高校科技成果轉化為主要任務。
中心自建立以來圍繞工程實際中遇到的技術難題,企業與高校聯合開展了多項科研項目合作和技術攻關,主要包括:圍繞土木工程施工領域的共性技術與關鍵技術,重點在施工新技術、新材料、新設備、新工藝等“建筑四新技術”方面開展創新研究與開發,以形成一批具有自主知識產權的一系列技術成果,并大力做好應用與推廣工作。
中心的科研項目選題主要來源于三個途徑:一是浙江勤業集團設立或擬定的項目,包括工程建設的行業標準、發明專利、國家級工法等;二是學校根據具體土木工程熱點、難點技術而設立或擬定的項目;三是國家及地區科研主管部門的相關科研課題。浙江勤業集團與學校擬定的項目由各單位分別提交到研發中心,并由專家委員會評審通過后,方可列為正式選題并由中心負責編制項目申報指南。
北京建筑大學建筑科技大學科技園
北京建筑大學建筑科技大學科技園是依托北京建筑大學的優勢學科及科技創新資源,面向首都城鄉建設,集聚創新創業人才,擴散高新技術,建設知識創新和科研成果轉化及產業化的中心;是為首都城市規劃、建設與管理提供科技支撐和智力支撐的創新創業基地;是產學研合作引領產業結構優化升級的高新技術企業集聚區;是首都城鄉建設創新創業人才培養的高地。
科技園以建筑科技為主導,圍繞城鄉規劃、建設與管理,是重點開展建筑結構、建筑施工、建筑材料、建筑節能、建筑監理、智能建筑以及城市基礎設施建設的研究、設計、實驗、應用、信息等產業化基地。