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我國人口眾多,建設量巨大建筑能耗在社會總能耗中占有相當大的比重。目前我國建筑能耗已接近社會總能耗的1/3。而辦公建筑是公共建筑中建設量最大的并在一定程度上能夠表征其他類型公共建筑的特點因此對于辦公建筑節能設計的相關問題研究顯得意義重大。
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1、能源消耗的影響因素
(1)舒適度要求的提高。隨著社會的發展人們對辦公環境舒適度的要求越來越高這必然會增加辦公建筑的能源消耗。隨著社會的不斷發展,人們對辦公環境的要求在不斷上升相應的能耗也在增加。
(2)節能方法的單一。 在目前的節能設計中往往只注重圍護結構的節能而缺乏整體的節能構思。 現代建筑尤其是辦公建筑影響其能耗的因素主要有三個方面:建筑設計、服務設計 、人員活動 。 圍護結溝只是建筑設計中的一部分其中建筑的選址、體形系數、平面功能 、自然通風和采光等對建筑能耗有較大的影響另外設備性能和人員活動對建筑的能耗也有很大影響。 現在的節能方法往往容易忽略對這些因素的綜含考慮。
(3)節能的片面性。建筑的能耗在狹義上是指在建筑物建成以后在使用過程中每年消耗能源的總和,主要包括在采暖、空調 、通風 、照明、電器 、熱水供應等方面所消耗的能源,即建筑的使用能耗在廣義上是指包括建筑材料、構配件 、設備的生產和運輸,以及建筑建造 、使用和拆除四個環節中能耗的總和 。 在建筑材料 、 零部件和體系生產中消耗的能源,稱為“潛在能源”;在建筑材料和零配件的裝配和運輸到建筑地點的過程中消耗的能源,稱為“灰色能源”在建筑物的建造過程中消耗的能源稱為“導出能源” 在建筑物 的運轉與其使用者的設施與裝修中消耗的能源,稱為“運行能源”建筑物在其維修、 改建與最終的解體過程中也會消耗能源。
2、辦公建筑節能的總體規劃
總體規劃是建筑節能設計的一個重要方面`它決定了建筑與周邊環境的關系。 大自然為我們提供了陽光 、水、風 、土地等豐富的自然資源,能否有效利用這些自然資源,從而減少對傳統能源的消耗,在很大程度上取決于建筑的總體規劃設計。其設計原則是使建筑冬季能夠獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。
(1)基地的選址。基地的選擇需考慮其方位,風速、風向、地表結構 、植被 、土壤 、水體等因素的綜含影響。當然,在城市中扮演重要角色的辦公建筑在基地選擇時,要服從整個城市規劃的宏觀控制。這就有可能使建筑基地周圍環境不太理想。但是,為了減少建筑在建造和使用過程中的資源消耗,我們仍需計算資源利用的程度和對現有自然系統干擾的程度 。好的規劃設計應盡量減小對現有自然系統的干擾 。 并旦,在基地選擇時,應盡量利用現有的公共設施管網。在與市政設施聯系時,應盡量減少與電力、給排水(詞條“排水”由行業大百科提供) 、燃氣管線等市政設施的連接長度。
(2)充分利用太陽能 。太陽能是一種取之不盡、用之不竭的可再 生資源,它為我們提供光和熱量。人類生存、身心健康、營養 、工作效率均與太陽有著密切的聯系。據有關研究顯示,在辦公建筑中,利用太陽光進行自然采光,人的工作效率比利用人工照明時要高很多。另外,在寒冷和嚴寒地區 ,人們需要獲得更多的太陽能。入射到玻璃上的太陽輻射,直接供給室內一部分熱量;入射到墻或屋頂上的太陽輻射,使圍護結構溫度升高`減少了房間的熱損失。同時,圍護結構在自天儲存的太陽輻射熱 ,到夜間可以減緩溫度的下降。對于太陽能資源較為豐富的地區,還可以采用主動式利用太陽能的方式,以減少對常規能源的利用。因此,太陽輻射對建筑節能有著十分重要的意義。在進行建筑總體規劃設計時,應使建筑充分利用太陽能。如建筑基地的選擇應在向陽的地段上選擇合理的建筑間距,使設計的辦公建筑不被其他建筑物遮擋爭取好的朝向,使建筑物能充分利用太陽輻射熱。當然,選定建筑物朝向時,應綜合考慮主導風向對建筑物冬季熱損耗和夏季自然通風的影響。
(3)含理組織通風。在較冷地區,建筑總體規劃應使建筑主要立面避開不利風向。如我國北方地區冬季寒流受來自西伯利亞冷空氣的影響,形成主要以西北風為主要風向的冬季寒流。在建筑總體規劃設計中,應封閉西北向,合理安排開口方向和位置,使建筑群的組合做到避風節能。
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在較為炎熱和潮濕的地區,應合理引導自然通風,從而創造一個舒適、健康的工作環境。如我們常說的穿堂風,就是利用建筑手段來引導風向,從而達到自然通風的目的。另外,在進行規劃設計時,應避免風影對建筑通風的影響。所謂風影,是指當風吹向建筑物時,其背后形成的渦流區在地面上的投影。風影內,風力較弱,風向不穩定,很難形成有效的風壓通風。為了避兔這一情況,在進行規劃設計時,可將行列式的布局形式改為錯列式。風影的長度與風向投射角有一定關系。當風向投射角與建筑物縱向軸線垂直時,風影長度最長。當有一定角度時,風影會明顯變小。但是,投射角大會降低室內平均風速,故在規劃設計時,應綜合考慮,以達到最有利的通風效果。
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