發布時間：2017-08-23所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 下面是兩篇建筑職稱論文發表范文，第一篇論文介紹了既有公共建筑節能與改造，探究了建筑中存在的問題和改造空間，探索更合理的途徑和方法。第二篇論文介紹了自然通風與建筑節能研究，自然通風作為一項清潔、經濟、簡單的節能技術能夠減少很大一部分建筑能耗。
下面是兩篇建筑職稱論文發表范文，第一篇論文介紹了既有公共建筑節能與改造，探究了建筑中存在的問題和改造空間，探索更合理的途徑和方法。第二篇論文介紹了自然通風與建筑節能研究，自然通風作為一項清潔、經濟、簡單的節能技術能夠減少很大一部分建筑能耗。
《既有公共建筑節能與改造》
摘要：以西安市長安大學朱雀幼兒園作為研究對象，對其進行綠色建筑節能分析，通過現場調研、詢問使用者感受等方法，探究建筑存在的問題并總結可改造的空間和潛力，探尋節能改造過程中合理的途徑和方法，提出適宜的改造設計意見。
關鍵詞：幼兒園;節能分析;節能改造;綠色建筑
一、長安大學朱雀幼兒園現狀分析
(一)建筑背景信息
1.建筑背景長安大學朱雀幼兒園為長安大學的附屬公辦幼兒園，屬于省級示范幼兒園。建筑始建于1986年，后經過了兩次擴建，形成現如今的建筑規模。隨著建筑使用的過程中出現了室內環境差、耗能大等一系列問題，幼兒園建筑的使用頻率高且使用人群集中固定，所以應在提高使用者舒適性的前提下，降低建筑運行能耗，進行節能改造設計，從根本上解決室內環境以及運營成本的問題。2.自然氣候西安氣候屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候。四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷少雨雪，春秋時有連陰雨天氣出現。在建筑熱工設計分區中，西安屬于寒冷地區。3.建筑概況長安大學朱雀幼兒園位于陜西省西安市雁塔區崇業路10號長安大學朱雀住宅區內。幼兒園建筑占地面積615㎡，建筑面積1950㎡，戶外活動場地1650㎡。整體結構為磚混結構，共四層，每層層高為3.2米，其中第四層為活動板房建筑。
(二)建筑現狀
1.外墻圍護結構現狀由于幼兒園建造時間較早，通過調研得知教學樓的外圍護結構并沒有使用保溫隔熱措施，并且幼兒園的多功能廳及二層西側的活動室墻體為臨時活動板房的巖棉夾芯板，雖有一定的保溫隔熱能力，但還是不能滿足使用者的舒適度需求。這導致建筑的保溫性能不好，導致冬季室內溫度低，采暖能耗增大，夏季室內溫度過高，制冷設備耗電嚴重，使用者舒適度較差。
2.門窗現狀幼兒園的外窗全部為1.5m×1.8m的單層鋁合金玻璃窗。由于只采用單層玻璃，且密封性能不佳，冬季由窗戶散失的熱量較大，加之教室中的供暖設施均依窗布置，窗戶的保溫隔熱性能不好直接影響到冬季采暖部分熱量的損失。此外，窗戶的隔音效果也不佳。如今，幼兒園的開窗大小也不符合幼兒園建筑設計規范(活動室窗地面積比應為1/5，臥室應為1/6)，開窗面積偏小，不能良好滿足室內采光、通風要求。通過計算，得到圍護結構各部分不同朝向的面積及窗墻比，結果見表1。在走廊內側的墻體上局部開有小高窗，但由于開啟面積小，加之外窗面積小，導致活動室及臥室的采光和通風仍存在問題，在使用方面感到空氣流通不暢。幼兒園的外門除了北側正門是玻璃門外，其余都使用的單層玻璃鋁合金門，門體老舊且單薄，保溫隔熱性能差，密封性不好，冬季熱量損耗大。
3.屋頂現狀長安大學朱雀幼兒園采用平屋頂，加蓋的臨時性建筑為坡屋頂。如今三層及四層分別有室外平臺，即下層房屋的屋頂平臺。屋頂雖然做了適當的防水層及保溫層，但是頂層各教室在夏季仍異常炎熱，經實測，平均比其它層教室溫度高2～3℃，給使用者帶來了較為不適的空間體驗。
4.設備現狀長安大學朱雀幼兒園的各類設備系統較老舊，出現老化現象。其室內照明設備仍采用的是國家要求淘汰的熒光燈管及白熾燈;暖氣設備及管道也比較老舊;制冷設備為風扇以及臺式空調;燒水設備是電熱水器。
二、長安大學朱雀幼兒園問題分析與總結
根據實地調研情況分析，可將長安大學朱雀幼兒園建筑中所存在的能耗問題總結為采光問題、通風問題、熱舒適度問題及設備問題。
(一)采光問題
活動室和臥室的開窗面積小，不滿足規定及需要，導致教室內部，特別是一層教室的采光不充足;幼兒園的內廊過于狹長，且只能通過盡端的鋁合金玻璃門及內墻上的小面積上懸式高窗進行采光，加之門廳空間狹小，導致走廊、入口等交通空間的采光嚴重不足。
(二)通風問題
活動室及臥室的外開窗及內廊高窗面積小，導致室內空氣流通不暢;樓梯間過于封閉，窗戶小且不便開啟;走廊為狹長的內廊式，加之門廳空間狹小，通風換氣只靠幾扇小面積的門和高窗，無論是風壓還是熱壓，都無法達到有效通風換氣的作用。
(三)熱舒適度問題
屋面未做合適的保溫隔熱構造，頂層教室冬冷夏熱，使用者舒適度較差;外圍護墻體沒有保溫隔熱措施，夏季建筑整體溫度較高，利用機械制冷，耗電量巨大;加建的臨時性板房建筑墻體及屋頂保溫隔熱性能較差，室內夏日炎熱，冬季寒冷;建筑采用單層鋁合金玻璃窗，密封性能、保溫度性能差，熱損失嚴重;冬季采暖，頂層室溫過高，底層室溫又達不到要求，導致冬季整體空間溫度波動較大，熱損耗較多，使用者舒適度較差;二、三層東南側的活動室在夏天早晨光照過于強烈，無合適的遮陽措施，導致夏季早晨室內光照過強、溫度高，影響幼兒進行室內活動。
三、長安大學朱雀幼兒園節能改造
(一)針對采光、通風問題的改造
增大活動室及臥室的建筑開窗面積，將原先1.5mx1.8m的窗戶擴大為2.1mx2.1m的大窗。設置低位通風格柵窗，在夜間可通過手動打開，為室內進行夜間通風，并且更換窗戶構件，使之達到保溫、隔熱、隔聲等效果。增大活動室及臥室的內廊高窗數量。由于外窗設置了夜間使用的低位通風百葉窗，所以外窗與高窗相配合，可在白天及夜間，通過熱壓通風原理讓室內進行良好的通風換氣。對幼兒園正門入口空間進行改造。
對門廳空間進行擴大延伸，將原先傳達室旁的小型灰空間納入門廳范圍。加建部分采用中空玻璃幕墻圍合，它具有優良的保溫隔熱與隔聲特性,能顯著減少室內外通過門窗的熱交換,降低建筑空調能耗,限制了表面的冷凝現象。在建筑東南側加建邊庭空間。該空間是將原先緊鄰建筑的室外小庭院進行兩面玻璃幕墻圍合及頂部圍合，形成一個高度達4層樓的邊庭空間，并在頂部設置通風口及太陽能光電板裝置。
玻璃幕墻的材質選用可呼吸交流的雙層玻璃幕墻，該空間的設置可顯著改善室內的通風換氣問題，成為東西方向風廊。由于采用雙層玻璃幕墻，在夏季可打開外層玻璃的上下通風口及頂部通風口，通過熱壓作用將室內溫度較高的空氣引出排走，起到了自然通風的作用;在冬季可將外層玻璃的上下通風口關閉，成為保溫夾層，減少室內散熱量，達到提升室內熱舒適度，降低空調耗能的作用;可在不影響其他房間采光的前提下改善各層走廊空間的采光;從空間使用角度講，為幼兒園增設了豎向貫通的室內活動交流空間，豐富了建筑空間。將樓梯間原先的磚混外墻加小開窗形式更換為玻璃幕墻形式，改善交通空間的采光和通風問題。在頂層玻璃幕墻處設置可開啟窗扇用以通風，起到一定的拔風作用。
(二)針對熱舒適度問題的改造
屋面加設內保溫吊頂，起到保溫隔熱的效果。做種植屋面改造。在屋面進行種植綠化，增加屋頂保溫隔熱效果、加強屋面蓄水能力、減少雨水滲透的同時可創造環境優美的屋頂平臺、改善空氣質量。做外墻外保溫。根據外立面裝飾要求選擇適合的保溫裝飾一體化材料，能夠有效保護建筑主體結構，延長使用壽命，基本消除熱橋效應的影響，不會占用建筑室內空間，且工程造價較低，施工時無需室內搬遷。將原有門窗換成塑鋼門窗，改善窗戶的保溫性能。對于窗戶的框架，采用導熱系數小的塑料、斷熱處理過的金屬框材、鋼塑、鋁塑、木塑復合材料，保溫兼顧美觀，將單層玻璃窗換為雙層中空LOW-E玻璃。新增設的玻璃幕墻選用節能幕墻材料。
采用可呼吸交流的雙層玻璃幕墻，解決了采用普通玻璃幕墻所導致的通風、太陽輻射以及增加采暖空調系統負荷的問題。為保持建筑立面的完整性，在需要遮陽設施的二、三層東南側活動室設置內遮陽百葉設施，用以遮擋過強的陽光照射，減少夏季進入室內的太陽輻射熱。在建筑南向窗戶上統一安裝太陽能光電板水平遮陽設施。將遮陽系統與太陽能光電系統結合，一方面可在夏季為房間遮陽，并可根據日照角度自行調整;另一方面可吸收太陽能并加以利用，除提供系統自身運轉外還可以為熱水系統提供能量。
(三)針對設備問題的改造
將電熱水器更換為太陽能熱水系統。西安地區全年接受高太陽輻射的時間較長,所以適宜利用太陽能技術。在建筑屋頂設置太陽能集熱器及太陽能熱水系統，以解決建筑內部的熱水供應問題。利用太陽能發電。在屋頂安裝太陽能光伏板，為整個建筑提供電能。在節約運營成本的同時，也節約了資源。
四、結語
通過對該建筑的現狀問題進行總結與歸納，對既有建筑節能改造的研究，運用節能改造具體策略，結合西安地區氣候等因素，針對建筑中的實際問題，有針對性地提出了適宜的節能改造具體措施，進行了節能改造設計。通過以上分析改造過程，最終通過以被動技術為主體的設計手段力求達到該建筑改造后的節能要求，提高建筑的使用舒適度。
參考文獻：
[1]劉斯穎.舊建筑改造設計的“綠色策略”研究[D].中國礦業大學,2015.
[2]劉啟波,周若祁.寒冷地區既有公共建筑節能改造技術群評析及構建[J].建筑技術,2014,(11):1045-1048.
[3]張正中,龍京軍,趙紅軍,顏亮.西安地區既有建筑節能改造初探[J].山西建筑,2014,(19):204-206.
作者：魯倩妮
《自然通風與建筑節能研究》
【摘要】近年來，在節約能源、保持良好的室內環境空氣品質雙重壓力下，自然通風作為一項清潔、經濟、簡單的節能技術，脫穎而出。本文對自然通風進行全面的闡述，并采用DEST軟件模擬及動態耦合能耗分析法計算某地區辦公建筑三種通風類型下的自然通風與能耗關系。結果顯示自然通風在一定條件下，最高減少建筑能耗達63%，建議自然通風集合風壓和熱壓的共同作用。
【關鍵詞】自然通風;DEST軟件;能耗分析法
1前言
自然通風是指利用建筑物由于室內和室外空氣的密度不同，引起的壓力差，造成空氣流動，以達到通風換氣[1]。自然通風技術在流動模擬、自然通風熱舒適性等技術上取得了可期的成果，但我國自然通風技術研究還不是很成熟，相關規范標準也不全面。本文將詳細的介紹自然通風，希望給予自然通風利用提供參考。
2自然通風的形成
空氣在壓差情況下的流動稱為自然通風。自然通風形成的原理有兩種，因此可以分為兩種風壓自然通風和熱壓自然通風[2]，風壓與熱壓綜合通風，另外還有機械輔助通風。
2.1利用風壓實現自然通風
建筑物會阻擋風的方向，這樣建筑物應對面會產生正壓力，此時在建筑的各個側面及背面會形成負壓力。風壓通風是利用建筑物正壓力和負壓力之差達到空氣的流通。
2.2通過熱壓形成通風
自然通風是通過室內的冷熱空氣造成的熱壓差即“煙囪效應”。
2.3熱壓和風壓共同作用通風
利用自然通風時，一般都是風壓和熱壓兩種通風相互結合，對于進深淺的房屋大多是風壓作用來通風，對于進深大的房屋一般都用風壓作用通風。
3風作用下的建筑節能
通風作用下，建筑物和人能夠得到三種基本功能:第一種功能稱為健康通風;第二種功能熱舒適通風;第三種功能是降溫通風。
3.1健康通風與節能
建筑通風能更換房間內空氣，更新新鮮健康的空氣，防止霉菌的生成。合理有效的對建筑物進行自然通風，能夠更好的滿足其要求，同時也能起到節能，降低能耗。
3.2熱舒適通風與節能
人體活動程度、衣服熱阻(衣著情況)、空氣溫度、空氣濕度、平均輻射溫度、空氣流動速度這6個因素是影響人體熱舒適的主要因素，而通風將產生很大作用幫助人體達到熱舒適。合理利用自然通風能夠在不利用額外能耗的情況下，滿足人體熱舒適需求。
4充分利用自然通風達到節能效果
自然通風能夠降低氣溫達到人們對熱舒適的需求，不需要消耗能量，達到熱調節，對于節能和生態方面有很好的效益，因此要很好地利用自然通風。
4.1建筑體型與建筑群的布局的設計
自然通風效果的好壞依托于建筑群的設計。設計注重建筑采暖和避免太陽輻射過多的時候，應該是建筑更好的利用夏季主導風，同時對于建筑部分應該合理布置建筑之間的距離。
4.2圍護結構開口的設計
建筑物內空氣流動和通風效果的好壞依托于建筑物圍護結構開口的設計，比如窗戶的類型和打開方式，門窗的面積比以及開口的各種設計等方面。
5工程應用案例及分析
通過DeST軟件對某地區實地辦公建筑物進行一次模擬，找出圖通形式的自然通風所具有的潛力。根據自然通風的形成條件，分為三種辦公建筑:(1)混合通風建筑;(2)貫流通風建筑;(3)單側通風建筑。
5.1模型參數設定
為了使實驗更具說服力，對三種類型的辦公室規格一樣都是6層，每層為3m，實驗中對辦公區域和走廊設置為研究區域。模型參數設定如下:(1)圍護結構數據。根據《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005)對于建筑物的遮陽系數和各種維護系數規范，研究對象外墻是混凝土加聚苯板，傳熱系數為0.42W/(m2•K);外窗，傳熱系數為1.4W/(m2•K)，遮陽系數為0.57;屋頂傳熱系數為0.306W/(m2•K)。(2)室內放熱，活動。認定顯熱負荷為64W，濕負荷為0.084kg/h。(3)建筑物空調的設置。只有辦公區域設置空調度數:屋內溫度最高為27℃，最低溫度為17℃，相對濕度最高為78%，最低為28%。自然通風條件下在屋外空氣溫度處于17～27℃，且相對濕度低于80%時進行自然通風。(4)實驗數據輸入。DeST軟件中找出門和窗的阻力模型。選擇四周空曠的建筑物，通過CFD模擬找出分布的風壓系數。(5)控制指標。采用窗地面積比作為建筑設計中自然通風的控制指標，取窗地面積比為3%～13%，分別計算三種自然通風類型辦公建筑的全年節能率ACSR。
5.2模擬結果
圖1和圖2展示了三種自然通風類型辦公建筑的全年節能率和全年冷負荷的模擬結果。采用混合通風形式的辦公建筑的ACSR最大可達到66%，全年冷負荷從41kWh/m2降低到了13kWh/m2.
6結論
(1)北京地區辦公建筑采用自然通風的節能潛力較大，混合通風的通風節能潛力最大。(2)通過觀察ACSR與窗地面積比關系，窗地面積比越大ACSR越大，當窗地面積比超過4%時，ACSR隨之的變化較少，可以忽略。
參考文獻:
[1]卜根，王倩，張少凡.我國不同地區自然通風潛力分析[J].建筑熱能通風空調，2010.
[2]李崢嶸，王晶晶，黃繼紅.自然通風技術在現代城市建筑中的應用探討[J].上海節能，2005.
作者：朱柯 楊家明 鄭昌金 劉乘銘 單位：北方工業大學
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