夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计探究
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摘 要：随着中国基础设施产业的不断发展，建筑能耗逐年大幅增加。为了追求可持续发展，顺应我国绿色发展的环保要求，按照绿色建筑的设计理念，本文从长江中下游地区的一个实际案例着手，使用Sware系列软件，从节能、节水、节约用地、节约材料等方面探讨绿色建筑的相关节能措施。笔者希望能在创造舒适的办公环境的同时为环境保护贡献自己的力量。
关键词：夏热冬冷地区;绿色建筑;节能
1 前言
随着建筑业的快速发展，中国对建筑的节能要求也越来越高。节能设计也需要随着技术的发展不断创新，这不仅能提升公共建筑的质量，它也有利于环境保护，对社会经济的可持续发展具有不可估量的影响。本文将提出建筑围护结构方面的设计方案，希望为绿色建筑的发展做出贡献。
2 节地与室外环境
2.1 室外风环境控制
建筑物总体规划的布局和设计需要能够在夏季促进自然通风，并在冬季防风。建筑物周围近地面的风速应不高于5米/秒，为户外活动营造舒适环境。（1）使用通风Vent软件模拟建筑物的室外风环境，并为建筑布局提供优化建议。例如优化建筑物的分布、建筑物的横截面积、建筑物的形状和建筑物的高度。（2）通过优化绿植布局减少室外风速放大系数。
2.2 生态场地设计
优化场地和景观设计，充分利用透水地面，提高雨水回收率，降低热岛效应，改善住区热环境。（1）周围的建筑物和公共广场地面使用透水砖， 机动车停车位用草砖覆盖，人行道采用草地石板路。（2）绿化设计首先选择适合当地气候和土壤条件的本土植物，采用树木和灌木等多层绿化、多样化的绿化方法，如生态绿地，屋顶绿化和垂直绿化。（3）场地凹绿地面积将达到绿化面积的30%，有利于场地蓄水，降低市政排水管道的排水压力。
3 节能设计
建筑造型节能：（1）利用“节能设计BECS”软件优化建筑形状的设计，如形状控制，选择轻质外墙饰面; 有效控制取向的方向和窗口的面积，充分利用自然通风。（2）采用斜外墙设计，达到良好的遮阳效果。
4 节水与水资源利用
4.1 建筑内节水
（1）分用途设置用水计量仪表。在建筑物内部的供水管道上，供水水源不同和用途不同时，应单独设置计量仪表;在建筑物外部应同样设计，做好用水量实时监控。（2）在水压超过0.2Mpa的水管上安装减压阀，防止过高的水压力而引起的水浪费。
4.2 景观节水
（1）景观植物的选取应选用当地的耐旱植物，此方案可最大程度上减少景观用水。（2）绿化和景观植物涉及的建筑用水的二次使用采用滴灌或微喷灌等节水灌溉方式，并根据气候变化使用湿度传感器或调节控制器。（3）使用室外雨水排水管，增加雨水渗透量，减少灌溉量。
4.3 技术类型建议
（1）屋面雨水收集：适用于独立的住宅或公共建筑，雨水污染小，雨水的PH值呈中性，含盐量很小，硬度很低，不需要经过软化处理，可直接用于绿化和景观植物的浇灌。（2）绿色屋顶： 可将绿化与荷载、防水一起考虑。 在规划区居民区适当建设新的屋顶花园，提高规划区的绿化率和美观度，提高雨水利用率，调整峰值流量，降低夏季屋顶温度。（3）透水铺装：人造透水地板是铺设有各种人造材料的可渗透地板，例如多孔镶嵌磚，砾石路面和渗透性混凝土路面。规划区广场和停车场可铺设多孔材料，以减少地下水和增加雨水渗透。（5）蓄水池：蓄水池的使用可以减少峰值流量，本方案采用钢筋混凝土水库。砖和石砌体储存器和塑料储水模块组装在储存器中。适用于具有城市雨水回收需求的建筑物和社区，城市绿地等，根据雨水再利用（绿化，道路喷洒和冲洗等）需要配备独立的雨水净化设施; 不适用于不需要雨水再利用和径流污染严重的地区。（6）渗井： 为了增加井壁和井底的穿透效果，可以在渗水井周围设置水平渗流管，并在渗水管周围放置砾石（碎石）。它主要用于建筑物和建筑物，道路和停车场周围的绿色区域。渗流井用于严重的径流污染，设施底部或岩层的季节性最大地下水位小于1米，当建筑物的面积小于3米（水平距离）时，应采取必要措施防止次生灾害。
5 节材与材料资源利用
（1）使用低能耗、高性能、高耐久性的当地建筑材料，以减少建筑材料在整个生命周期中的能耗;建筑材料来自当地，至少90%（质量）的建筑材料在施工现场500公里范围内生产。（2）选择可回收、可重复使用和可再生的建筑材料; 考虑建筑设计中使用的材料的可回收性。可回收材料占建筑材料总重量的10%以上，用于确保安全和环境污染。（3）选择可降解、对环境污染较小的建筑材料;建筑材料中有害物质含量符合国家标准GB1858018588和GB6566 《建筑材料放射性核素限量》的要求。（4）使用原料和废料消耗低的原料，混凝土、砂浆等工业废料。部分水泥由粉煤灰、沸腾炉渣等代替，作为胶结材料或填料。（5）使用其他高性能、耐用、节能环保的建筑材料，如绿色和化学管道。
6 室内环境设计方案
6.1 光环境优化方案
建筑物的室内照明系数要求符合国家标准《建筑照明设计标准》GB/T50033的要求。利用“采光分析DALI”软件优化设计方案，将人工照明系统与自然采光设计相结合。在办公区域实现良好的自然采光效果，降低照明能耗。在安排照明灯具时，应选择合适的照明方案。
6.2 热环境优化方案
室外空气温度要求低于28°C，窗户要通风。充分利用自然通风，改善室内热湿环境，减少夏季空调的能耗。在此过程中充分利用“住区热环境TERA”软件。
（1）优化建筑造型设计，使得每个建筑单元的布局可以形成合理的风压，为良好的室内通风创造条件。（2）利用“通风Vent”模拟风场，优化开窗位置，开窗区域和开窗设计。尽量使室外新风顺利导入室内。 外窗可以打开至至少30%的外窗区域，使得60%的房间面积可以直接接收到自然通风。（3）在建筑物外部围护结构的设计过程中，应采取必要的保温措施，并采取屋顶绿化和太阳能电池板铺设等措施。浅色外部涂料用于屋顶和外墙，以提高室内热舒适度。
6.3 声环境优化方案
建筑物的室内背景噪声应符合现行国家标准 《民用建筑隔声设计规范》（GBJ118）允许的室内噪声标准中的一级规定。利用“建筑声环境SEDU”软件，通过室外噪声模拟预测，确定在建筑物立面的不同高度处超出外窗位置的噪声值，并根据室外噪声超标量选择外窗。对于室外噪声超标的区域，可采用隔音性能良好的双层窗户或自然通风降噪窗等措施。
7 结语
总而言之，随着计算机技术的高速发展，基于建模与网格处理技术的Sware系列软件可以为绿色建筑方案设计提供便利，这种技术不仅仅能够全面优化建筑的整体方案，还能够降低建造成本、优化设计方案、提升建筑性能。传统落后的建筑设计已经不能满足我们的需求，低碳建筑将成为建筑行业的必然趋势，绿色建筑的广泛推广不仅创造了适宜的生活环境，而且有助于减少社会资源的浪费，大大利于我国经济的可持续发展。
参考文献：
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