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绿色设计分析精选(九篇)

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绿色设计分析

第1篇:绿色设计分析范文

【关键词】绿色建筑:节能设计:围护结构:新能源

1.建筑规划阶段的节能设计

在建筑规划阶段,要慎重考虑建筑选址、建筑布局、建筑体型、间距、朝向、季风风向和绿化配置等因素对建筑节能的影响,改善热环境。在规划设计中,分析形成气候的决定因素(辐射因素、大气因素、环境因素、地理因素)的利弊,从改善城市环境和区域环境出发,根据不同地区的地形及小气候,合理布置建筑群,尽量避免不利因素的影响。另外还要考虑对太阳能、季风风向、地形等自然因素的利用,以达到节能之目的。

1.1 基于建筑选址、布局以及季风风向的节能设计

建筑物尽量布置在向阳和避风的地方,向阳有利于建筑物充分利用太阳能,避风可尽量减少建筑物的热损失。建筑布局时.一方面要控制城市规模,并在规划设计中,注意避免人口密度与建筑密度较高的功能区连片布置,控制区域密度。另一方面,在南方炎热地区,要考虑一定数量的街道与当地夏季主导风向基本一致,这样可以加强市区和郊区之间的热交换,促使城市中心区多余的热量迅速转移到郊外。

1.2 基于建筑体型、朝向、间距的节能设计

1.2.1 建筑体型的节能

在建筑设计中,要适当控制建筑体型系数。有研究表明,体型系数每增大0.叭,耗热量指标约增加2.5%。建筑体型系数一般宜控制在0.30以下。一般来说,控制或降低体型系数的方法有:减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,增加建筑物的层数,选用长条型建筑外形等,而形体复杂、凹凸面过多的塔式建筑对节能不利。建筑体型系数还与建筑物的体型是否规整及建筑的体量大小有关。在建筑设计中,应注意最低耗能体型的选择,即建筑的各方面尺寸与其有效传热系数相对应的最佳节能体型。一般来讲,当各面的平均有效传热系数不同时,传热系数相对较小的面具有相应较大面积的体型是最佳体型:而当各面的平均传热系数相同时,体型系数最小的体型是最佳体型。

1.2.2 建筑朝向的节能

建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。当建筑物为南北朝向时,耗能较少。近年来,设计实践中的一种现象是越来越多的出现偏轴方位的建筑朝向,这种做法,可在活跃建筑群体、节约用地、处理建筑外形等方面带来一些益处,但从长远角度看,我们还是要强调正南朝向(包括南偏东、偏西15°以内朝向)的节能意义。因此,从节能的角度出发,如总平面布置允许自由考虑建筑物的形状和朝向, 则应首先选长方形体型,朝向尽可能大体朝南,避免东西向。在确定朝向时,另一个必须注意的问题是要处理好建筑朝向与季风风向的关系。在南方炎热地区,建筑的朝向宜与夏季主导风向入射角保持在30°一6O°的范围内。

2.围护结构节能设计分析

建筑围护结构主要由墙、屋顶和门窗构成。建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透,住宅围护结构的散热量要占采暖热耗的1/3以上。显然,如果建筑围护结构具有良好的保温隔热性能,便可减少室内、室外的热量交换, 从而减少所需要提供的采暖和制冷能量。在选择维护结构节能材料时,应考虑材料的使用寿命,如屋顶或外墙采用泡沫玻璃、无机保温砂浆等无机类保温隔热材料。外墙直接使用自保温砌块,可与建筑物同生命周期。炎热地区使用浅色饰面,减少太阳辐射吸收热量。

2. 1 墙体节能设计

外墙的面积是建筑围护结构的主体,因而外墙体的保温设计相当重要,必须改变以往的外墙设计,采用新的节能墙体材料。在禁止使用黏土砖以后,应该把外墙的节能构造列为重要课题。墙体节能是采用高效保温隔热材料附着或填入墙体内,以提高墙体的热阻。复合墙体越来越成为当代节能墙体的主流,其一般做法是用砖或钢筋混凝土作承重墙并与绝热材料复合。某些单一材料墙体也可以起减少能耗的作用。

墙体改革推动了新型墙体材料的发展,多种节能型墙体应运而生,主要有加气混凝土外墙、页岩多孔砖、内保温复合外墙、夹心复合外墙和外保温复合外墙等。

2.2 窗节能设计

窗在建筑中的主要作用是采光、通风,同时也起围护作用。有资料表明,窗既是耗热构件,设计合理也可成为得热构件。因此,没法减少窗耗热和提高窗得热是建筑节能的重点工作之一。影响窗的热损失的因素有以下几种:

2.2.1 窗体大小

窗大小与空调负荷关系甚大,窗墙比宜适当控制。在窗墙比的选择上,应区别不同的朝向。对南向窗,在选择合适玻璃层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗面积,充分利用太阳辐射热:而对其他朝向的窗,应在满足居室采光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗。

2.2.2 窗体材料

(1)窗框:对金属窗框进行断热处理,用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间,加大窗框的热阻,或利用空腹金属窗内的空气间层达到增加窗框热阻的目的。同时,选用导热系数较小的塑料窗框以减少通过窗框部分的热耗。(2)玻璃:选用合适的玻璃品种,适当选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃。可在普通玻璃上贴隔热膜代替节能玻璃。(3)加强窗的气密性,采用气密条,提高外窗气密水平,提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量,减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的。

2. 3 屋顶节能设计

由于太阳辐射强烈而引起顶层房间过热是一个十分普遍的问题,必须认真对待。应加强隔热层,可以设架通风层,还可设倒置式屋面;采用种植隔热屋顶. 改善生态环境: 另外还可采用坡屋顶.利用阁楼通风散热。

2.3.1 隔热屋顶

屋顶构造中设置的隔热层阻挡了屋面吸收的太阳辐射热向室内传导,迫使屋面温度升高以增大屋面与环境和空气的温差,使其有利于屋面将吸收的太阳辐射热向环境和空气散发 屋面内部可以设置贴铝箔的封闭空气层,采用含水多孔材料做屋面面层。高效保温材料的应用,提高了屋顶的隔热性能。

2.3.2 倒置式屋顶

采用倒铺法,保温材料设在防水层以上,使防水层不直接接受日光暴晒,保护防水层以延缓其老化,使之耐久。

2.3.3 架空型保温屋顶

屋顶最外层是遮阳板,下带通风空气间层,遮阳板拦截了直接照射到屋顶的太阳辐射热,并通过遮阳板与空气接触的上下两个表面把所吸收的太阳辐射热转移到空气随风带走,风速越大,带走的热量越多,隔热效果也越好。

2.3.4 种植隔热屋顶、蓄水屋面

在屋顶上种一些植物,在遮挡太阳辐射热的同时还吸收这些热量用于植物的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用,把照射到屋顶的太阳辐射热转化为植物的生物能量和空气的有益成分,实现太阳辐射热的资源性转化,因此屋面温度变化比较小。种植隔热屋顶的植土不能太厚,植物扎根远不如地面,因此只适用于弱风环境不适用于强风环境。

3.新能源的利用

3. 1 太阳能

太阳能是可再生能源,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为我们有效利用可再生能源提供了一个理想途径。建筑物利用太阳能的方式有被动式和主动式两种。被动式利用太阳能足指建筑物直接利用太阳辐射的能量使其室内冬季最低温度升高、夏季最高温度降低。主动式利用太阳能是指通过一定的装置将太阳能转化为人们日常生活所需的热能和电能。目前,已有很多利用太阳能的建筑实例,值得进一步推广。太阳能在建筑上的应用不仅可以节省能源,更重要的是有利于保护环境。

3.2 地源热泵

地源热泵—是目前效率最高、对环境最有利的热水、取暖和制冷系统。地球表面吸收了太阳能的47% 相当于人类一年所需能量的500多倍,地球深处热流或较深层的地热能对地表浅层也起到了加热作用。

冬天代替锅炉从土壤中取热,向建筑物供暖,夏天代替普通空调向土壤排热,给建筑物制冷。地源热泵高效节能,不破坏建筑的外观,使用寿命长达50年以上,一套系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水家人的三套装置或系统,设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水,没有地下水位下降、地面沉降和开凿回灌井等问题,是真正的绿色环保能源利用方式。

第2篇:绿色设计分析范文

绿色产品开发,是从对绿色产品的设计开始的,绿色设计是以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法,它强调保护自然生态,充分利用资源,以人为本,善待环境,使绿色设计不应仅是一个倡议和提议,它应成为现实文明和未来发展的方向。面对当前全球的环境污染、生态破坏、资源浪费和温室效应,资源殆尽,每个地球人都感到生存的危机。

因此,工业设计师作为推进人类文明发展的设计家,肩负着重要的使命。而绿色设计的实质就是使产品来自自然,又回归自然,并在本质上更接近自然。绿色产品的设计,首先要考虑产品原料和能源的无公害和低消耗。现代科技的发展在为人们带来诸多方便的同时,也带来了更多的隐患。如制造一台个人电脑需要用700多种化学原料,而这些原料大约有一半含有对人体有害的毒素,例如,用于制造电脑机壳的塑料都含有一层防火的有害制剂。一台电脑显示器中含有约2.5磅的有毒元素铅,如果将淘汰的电脑垃圾掩埋在土壤中,这些玻璃中的铅就会渗透出来,对土壤造成严重的污染,而现在采用的方法是将它们进行焚化处理,但在焚化过程中,这些原料将会释放大量的有害气体和重金属,对空气造成污染,最终形成酸雨。鉴于这种现象,目前许多电脑公司都将注意力集中到产品从使用---废弃---回收处理的各个环节,对环境无害或危害极小、或最大限度地节约能源,将产品生命周期的各个环节的能耗降至最低。最近,IBM公司宣布,该公司新的流水线中,制造中央处理器的塑料将可以百分之百的回收。瑞典的富豪汽车公司,最近也推出一项有关环境政策:该公司生产的所有汽车,从设计到变成废铁回收,都要考虑它对环境的影响,不仅最大限度地关注环境安全,而且关注产品从结构到设计、从生产,使用到最后处理的生命周期,以及购买零部件时,都要选择利于环保和可回收的材料。

提起消灭害虫,人们马上就想到施放农药,喷杀虫剂,可是当喷出大量的化学药剂时,不光杀死了害虫,还污染了环境,并使蔬菜瓜果中残留大量农药,给人们的生活带来了危害。而荷兰的一家蔬菜公司采用益虫吃害虫的构想:在蔬菜温室大棚内放置一台探测仪,测出该温室内的害虫数量,然后到专门生产益虫的工厂购买数倍于害虫的益虫投入大棚内,害虫寡不敌众,终被益虫一扫而光。这种绝妙的构想真可谓一举数得,既减少了污染(不用化学药剂),又保证了蔬菜瓜果的天然、洁净,而且还发展了一个相关产业-----益虫生产。

树立绿色设计观念重新审视现代设计

以往工业设计最终目标,是针对产品的基本属性:即在完成了该产品应达到的技术、功能、工艺以及市场的目标后,传统的设计目标就算大功告成了。而绿色设计则包含产品从创意构思到制造、使用以及废弃后回收、再生处理的各个过程,也就是包括产品的整个生命周期。在考虑产品环境属性的同时,预先考虑防止产品及工艺对环境的负面影响,并以此作为绿色设计的目标。

树立绿色设计的观念就是要让工业设计师认识到绿色设计产品是现代企业参与市场竞争的新式武器,因为个体的消费动机虽然来自于他们的心理需求,但那需求的产生和发展却不能不受到社会消费时尚的强烈影响。

在德国,政府立法规定电视制造企业必须回收自己的电视机方能生产,为此,施奈特电子公司不久前研制出了一种“绿色电视机”,其零部件回收率高达90%以上。目前德国30%的商品已成为绿色产品。这得利于该国1977年实施的“蓝天使”计划:对在生产和使用过程中都符合环保要求,且对生态环境和人体健康无损害的商品,授予“绿色产品”标志。无此标志的商品,在进口时要受到数量和价格上的限制,虽带有明显的贸易歧视,却受到本国生产者和消费者的认同。而后,西方其他国家甚至包括日本也相继建立了绿色标志认证制度,以保证消费者能识别产品的环保属性,从而也激励企业去生产无公害、低污染的绿色产品。

在日本,许多储存了几十年甚至上百年的旧木酒桶,以往都被人丢弃或当柴烧,一家具公司偶然发现并加以利用,使这废弃的木酒桶成了家具的上好木材。具体作法是:先将木酒桶拆开,将弯曲的木板条进行热压处理,然后再将压直了的木板条拼成板材,进行抛光,上漆等工艺处理,成了桌、茶几、长椅等家具的面板。利用旧木酒桶做的家具,不仅低降成本35%以上,而且因木酒桶长时间被酒精渗透、浸泡,制造出来的家具竟然从未发生蛀虫现象,这真是歪打正着!

进入新世纪,工业设计师今天所担负的使命,比过去任何一个时期都艰辛,他们必须面对许多新问题:要关注产品设计—生产—消费的方法和过程;要有效的利用有限资源和使用可回收材料制成的产品,以减少一次性产品的使用量;还应从材料的选择、结构功能、制造过程、包装方式、储运方式、产品使用和废品处理等诸方面,全方位考虑资源利用和环境影响及解决方法。在设计过程中应把降低能耗、易于拆卸、使材料和部件能够循环使用,把产品的性能、质量、成本与环境指数列入同等的设计指标,使更多无污染的绿色产品进入市场。

工业设计从以往单调的机械化造型转向具有语意化、人性化的造型设计,并力求使造型简洁,设法减少空间、减少材料的浪费和消耗,使产品能耐久和持续使用,绿色设计不仅需要设计师的理性,更需要新兴科学和技术的融入,同时具有广泛的社会性,绿色设计的推广不应仅限于设计师本身,更应广泛深入公众和消费者。绿色设计是现代设计师应有的良知和责任。在设计中表达现代与传统的统一,设计与生产的调和,生产与消费的默契,生活与生态的和谐。工业设计师应经常提醒自己:你的设计会不会减少人类带给环境的压力?能否保护自然资源?能否抛弃不切实际的设计?是否是民众真正需要的产品设计?是否能用少量能源而发挥更大的功能,以保护不再生之能源?……

顺应绿色潮流迈向绿色世界

近一个时期以来,回归自然的热浪从西方席卷到东方,且波及到人们的衣食住行各个生活领域:在饮食方面,现代人热衷于不含农药、化肥的天然绿色食品,连野菜都成了都市人的美味佳肴;使用的食具,也追求粗犷,简朴的木器、陶器,这些大方、又有浓厚人情味的制品成了都市人的新宠;在服饰上,回归自然的风尚更是经久不衰退,轻松、自由、舒适替代了往日的华贵、繁锁;在室内装饰方面,都市人追求简洁、安宁的装饰风格,并用绿色的植物点缀,使家庭生机盎然,豪华、阔气不再是现代人所追求的家庭气氛,人们期望回到能与自然交融的理想家居中。在建筑方面,对回归自然的呼声更为强烈,现代建筑艺术大多体现人对自然的崇敬。但是,一些所谓的“现代建筑”,漠视自然,滥用材料,不仅给城市带来视觉污染,而且破坏生态平衡。在西班牙马德里的一座大型建筑物上,外墙用玻璃幕墙装饰,大片玻璃幕墙将蓝天溶入其中,一群在空中自由飞翔的小鸟误将玻璃幕墙作天空,纷纷撞墙折颈而死,大厦底下堆积片死去的鸟儿。

在西方一些国家,已经出现许多新的绿色消费群,而且每年以20%的数量递增。他们在购商品时,拒绝购买受到保护动植物制成的产品。他们不光考虑商品的使用价值,而且还要考虑商品的环保、回收等一系列的问题,如:纯棉的服装穿着虽然十分舒适,但由于种植棉花需要使用大量的杀虫剂、化肥,所以纯棉的制品也许是破坏环境的非绿色产品。

我国虽然于1993年开始实行绿色标准制度,并制订了严格的绿色标志产品标准,但在某些方面还不尽人意:我国最大的工业和消费城市上海,每天都有50万不能回收的快餐盒流放市场,这些白色垃圾掩埋地下200年都不会腐烂,但常年累月与废水、废气等一起充斥我们的空间,严重威胁着我们的生命和生态环境。目前,在许多城市的快餐盒已改成可溶解的材料,一些大型商场、超市尽量不使用不易分解的塑料袋,而改用布袋或纸袋。合格的绿色产品是国际市场的通行证,在先进的发达国家,全民生态意识、绿色消费群体比以往任何时候都更加认识到蕴含在产品里生态方面的价值因素,并且从心里乐意接受它们,这就对绿色产品的工业设计提出了更高的要求,即只有无公害、耙能少的产品方能问世,方能走向市场,否则,就会被市场无情地淘汰,没有发展的潜力。

目前在世界许多国家实施的绿色标志认证,不仅可以保护本国的生态环境,而且也可以促进本国企业在国际市场的竞争力,正如著名管理学家乔治.温特在其所著《企业与环境》一书所述:“总经理可以不去理会环境的时代已经过去,将来的公司必须善于处理生态环境才能赚钱。”这说明,在目前的市场竞争中,谁拥有绿色产品,谁就拥有发展前景。我们工业设计师如果对这些动充耳不闻,视而不见,或不认真去研究对策,进行预备工作,我们的工业设计将陷于被动的境地。

设计师要为人类的利益而设计,这个利益是指长远的、全面的、而不是片面的、短暂的。或者是顾及到这一面却又忽视另一面,或是当代人受益将来人遭难。目前市场上大量销售的一次性商品,从设计角度来看是可取的,因为它为人的生活带来了方便,同时也给企业带来利益。但是从“绿色设计”来看,从人类长远的利益考虑,从人类未来的生存环境考虑,一次性的消费品又是有害的。

多年来人们对清新的空气、纯净的水源、无污染的环境都习已为常。但是,人们眼前的这些生态环境都已发生了急剧的变化,虽然造成被污染的河流、有害的空气的因素很多,但我们工业设计师对这环境加速恶化有着不可推脱的责任。

我们人类经历了从惧怕自然、征服自然、贴近自然与等三个阶段,近年来的工业与设计的变革,人类生活已经发生了重大变化,人类的生存条件与环境在许多方面有了重大的改善,但同时人与自然的关系也遭到极大的破坏。人类除了要面临能源危机、生态失衡、环境污染等诸多问题外,甚至还得面临人类自身的生存问题。最近频繁出现在国际间的一个新名词——“可持续发展”,说明人类能否长久在地球上生存已成为全球面临的严峻问题。在设计理论界已有人提出“适度设计,健康设计”的原则,试图给设计行为重新定位,以防工业设计对生态环境的破坏,防止社会过于物质化,防止传统文化的葬送和人性人情的失落,防止人类异化,让人类过健康的生活。正如国际工业设计协会联合会主席彼得先生所言:“设计作为人类发展的一个重要因素,除可能成为人类自我毁灭的绝路,也可能成人类到达一个更加美好的世界的捷径。”

提要:绿色产品开发,是从绿色产品的设计开始的,绿色设计是以节约资源和保护环境为宗派宗旨的设计理念和方法,它强调保护自然生态,充分利用资源,以人为本,善待环境,绿色设计不应是一个倡议和提议,它应成为现实文明和未来发展的方向。

绿色设计不仅需要设计师的理性,更需要新兴科学和技术的融入,同时具有广泛的社会性和持久性,绿色设计的推广不应仅限于设计师本身,更应广泛深入公众和消费者,从设计、实施、完善为结构的良性循环将对文明社会的可持续发展有深远的意义。

树立绿色设计的观念就是要让工业设计师认识到绿色设计产品是现代企业参与市场竞争的新式武器,因为个体的消费动机虽然来于他们的心理需求,但那需求的产生和发展却不能不受到社会消费时尚的强烈影响。

关键词:

生态环境绿色产品绿色设计可持续发展

参考文献:

第3篇:绿色设计分析范文

关键词:建筑光伏发电;并网发电;经济效益估算;绿色建筑;分布式能源

引言

随着国家大力推进节能减排战略,绿色建筑的概念日益被人们接受。我国到2020年,绿色建筑占新建建筑比重将超过30%。在绿色建筑评价体系中,对太阳能的利用是重要的一部分。太阳能光伏发电技术目前较为成熟,市场上应用广泛,市场运营模式健全,经济效益可观,而且国家大力扶持,有一系列补贴政策。所以太阳能是目前利用最广泛的可再生能源,我国太阳能资源丰富,发展潜力巨大。建筑光伏发电较集中式光伏电站,对土地资源的要求更低,且电能可以就地消纳,无需长距离传送,避免了电能的损耗,同时对公共电网的冲击也较小。建筑屋顶可利用面积大,增长潜力巨大,是可再生能源发展利用的重要方向。绿色建筑的光伏系统在设计应用时,需要考虑其他方面的要求,如对建筑结构承载能力的考量,对建筑功能和外观的影响。系统设计会变得更为复杂,根据所在地区的气候特点,建筑的周边环境,阴影遮挡,选择相应的光伏组件,安装位置和方式,兼顾建筑的外观,同时考虑发热对建筑的影响。设计流程为:光伏电量需求分析,确定光伏系统的形式,收集当地日照、气象、地理等条件,确定建筑可利用光伏发电的区域;光伏组件的选型与布置、确定发电容量,控制器、逆变器的型号容量选择,组件的支架与安装方式设计,交流侧系统设计,系统防雷、接地与保护的设计与配置,监控和测量系统的设计。

1光伏发电主要设备选型

1.1光伏组件的选型及安装

1.1.1光伏电池类型及特点分析光伏组件需满足下列要求:(1)有足够的机械强度,能够承受诸如冰雹等极端天气的影响;(2)有良好的密封性,可以防风、防水、减少外界对太阳能电池的腐蚀;(3)抗紫外线辐射;(4)绝缘良好;(5)电池单元间的连接可靠且能耗小;(6)有足够的工作寿命,一般工程上要求有20年以上的使用寿命;(7)组件之间的特性偏差不大,有相同的输出特性。主流的太阳能组件尺寸规格大约有两种,1000mm×1600m和1000mm×1900mm,分别由60个和72个电池片组成。整个系统应尽量选择同一型号的光伏组件,避免出现各支路电流不平衡,各时段效率不同等情况。1.1.2光伏设备的组装要求光伏电池方阵应选择朝南安装,如果有特殊原因限制,方阵面向东或西偏转的角度不应大于当地地理纬度的角度[1]。在屋顶安装光伏系统时,应设置避雷装置及栏杆扶手等保护设施。光伏阵列一般为固定式安装,安装倾角可参考文献[1]附录B的值,不同于集中式电站,建筑光伏与屋顶面积、周边环境、屋顶承载力等相关,宜根据实际情况进行综合考虑。光伏设备支架的承载和防风及屋顶的承重应经过严格力学计算的验证。光伏组件间距的设计原则是在冬至当天9:00~15:00光伏方阵不被阻挡。光伏阵列的布置需要综合考虑屋顶面积的利用率和早晚阵列前后遮挡所造成的热斑效应来选择横排或竖排方式。根据理论计算,横向排布可比纵向排布多5%左右的发电量,增加20%的占地面积,但安装的工程量和难度会稍大。

1.2光伏逆变器的选型

光伏逆变器将光伏发出的直流电转换为民用电压的交流电或并网点电压的交流电,是光伏发电系统中关键的一个环节。光伏逆变器的选型原则如下:(1)由于光伏逆变器容量越大,单位功率制造成本越低,效率越高,对于绿色建筑,可考虑选用一台容量可覆盖发电功率的逆变器;(2)由于一天中光伏发电量变化较大,需要选择直流输入电压范围宽的逆变器,从而可以最大限度地利用太阳能,增加光伏系统发电时间;(3)需要有抗干扰能力和过载能力;(4)当光伏发电系统发生故障后,逆变器应能将光伏系统从主网中解列,当故障排除后应能重新并网;(5)光伏逆变器必须装有防止孤岛运行的保护措施[2]。MPPT(MaximumPowerPointTracking最大功率点跟踪)控制器可以对光伏阵列直流输出的最大功率点进行跟踪,光伏电池的输出特性随环境温度和日照强度的变化会呈现不同的功率输出特性,MPPT控制器及其算法可以通过改变负载特性提高光伏组件的发电效率。典型的MPPT算法有:扰动观察法、定压跟踪法、模糊控制法、导纳增量法[3]。这些控制算法各有优缺点,应用于建筑光伏系统时需要根据实际环境情况及项目需求选择合适的算法。根据实际的设计经验,光伏组件的串联数目一般为18个、20个或22个,依据光伏组件的选型计算出逆变器MPPT电压最大值和最小值以及最大直流输入电压,选择符合要求的MPPT电压范围,并估算整个系统的发电功率和直流侧总电流,最后决定逆变器型号和个数。

1.3汇流箱的选型及安装

汇流箱的作用是将光伏方阵的多路直流输出电缆分组并汇集,使得接线有序便于维护,在发生局部故障时,可以局部检修,不影响整体工作,汇流箱的下一级接入逆变器,建筑光伏系统中常用12串或16串输入的汇流箱,汇流箱中应由直流故障保护单元、断路器、熔断器、防雷、浪涌保护器等元件构成,并配有电量检测系统和通信单元,可以实时将汇流箱内部的分支电流、电压和功率等参数上传到控制中心并可以远程操作开关。汇流箱的安装位置应就近安装在组件串的附近,从而减少电缆铺设长度和线损。箱体的安装高度满足各限制的要求,箱体底部留有足够空间用来安装、维修,箱体的防护等级应根据现场环境确定。

2光伏系统运行方案

2.1独立运行系统

独立光伏系统即离网光伏发电系统,系统所发出的电能提供本建筑物内电器使用,与公共电网隔离。负荷类型可以是直流负荷,交流负荷或者交直流混合的负荷。系统可分为有蓄电池和无蓄电池系统。在有蓄电池系统中,当发电功率大于本地负荷,可以将电能存储于蓄电池中,在发电低谷时使用。当发电功率低于负荷,并且蓄电池提供的电量仍不满足要求时,可以使用公共电网提供负荷。系统中需要安装光伏控制器,在蓄电池充满电时,光伏系统停止发电,防止蓄电池过充,当蓄电池低电量时,停止蓄电池放电,有效保护蓄电池。

2.2并网运行系统

并网运行是通过并网逆变器将所发的电能直接并入电网,光伏发电系统可以看做是一个分布式的电源,在建筑的公共电网接入点,电能可以是由电网流入建筑,也可以由建筑流向电网。相比独立运行系统,并网运行可以不采用蓄电池和光伏控制器,但需要并网逆变器和防孤岛运行系统。并网运行可以充分利用光伏电能,不会造成能量浪费,系统的固定成本比独立运行系统小,使用寿命一般按25年设计,而独立系统受制于蓄电池的使用寿命一般为10年左右,并网系统的运行维护成本也相对较低,目前并网技术已经成熟,建筑周边的电网接入点较多,因此,在设计建筑光伏发电系统时,一般重点考虑并网运行方案。并网逆变器配置以太网通讯和RS-485接口,把数据传输到计算机上观察、操作,监控系统应对下列参数进行监测和显示:光伏阵列直流侧的电压和电流、交流侧电压和电流、当日发电量、实时发电功率、总发电量、太阳辐射量、环境温度等系统参数、光伏组件温度,减少的二氧化碳排放量和故障状态等信息。

2.3系统接线的设计方法

以并网运行系统为例,并网接入电网的方式有:专线接入和支线接入方式。在设计系统前应先统计光伏组件的总数,选择串联个数和总串数,根据串数选择合适的光伏汇流箱型号和个数,组成光伏系统直流侧的接线。为保证系统电压稳定,每一串组件个数必须相同,而每个汇流箱接入的串数可以不同,要以节省汇流箱个数为原则进行分配。统一连接到室内直流配电柜,直流电压接入光伏逆变器逆变后连接到公共电网中。并网型建筑光伏发电系统是典型的分布式电源,为保证并网后对公共电网的冲击影响不超过限值,要求分布式电源的装机容量不超过上一级变压器容量的20%。

3经济效益分析

在设计建筑光伏系统时,经济效益是衡量项目是否可行的一个重要指标,需提供经济效益的评估表,确定投资回收周期和收益。建筑光伏系统输出功率相对较小,一般而言,一个建筑光伏系统项目的容量在数千千瓦以内,相比集中式电站,免去了土地价格,降低了安装费用和输配电费用。建筑光伏系统项目在发电过程中,没有噪声,也不会对空气和水产生污染,环保效益突出,因此,发电系统的外部效益同样不可忽视。

4案例

以上海地区一个绿色建筑示范工业园屋顶光伏系统的设计为例,选择并网运行模式,可利用的屋顶面积约为5000m2,采用1496块1.6m*1m的光伏组件,最大输出功率为250W,装机容量374kWp。22块组件为一串,共68串,每12串接入同一个汇流箱,不同建筑之间不宜共用汇流箱,所以项目总计使用7个汇流箱。所有直流线路接入园区的配电间的直流配电柜内,采用一个550kVA的三相逆变器,满载MPPT电压范围为450-850V,最大输入电流为1200A。光伏组件分别安装在2个车间、1个办公楼的屋顶以及停车场顶棚上,组件的安装倾斜角度为25°。上海地区的年太阳辐射量约在4700MJ/m2[4],则每块太阳能光伏组件年发电量为421.2kWh,1496块光伏组件的年发电量为630115kWh。逆变器平均效率为96%,其他传输损耗加上光伏设备维修保养停运的损耗,系统的效率按80%计算,光伏系统的年发电量可以达到500000kWh以上。根据《上海市可再生能源和新能源发展专项资金扶持办法》,分布式光伏的“度电补贴”金额为工、商业用户0.25元/kWh,补贴时间为5年,上海市的脱硫燃煤电价为0.4593元/kWh。《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》国家补贴为0.42元/kWh,期限为20年。本项目光伏组件设计使用寿命为25年,系统设计使用年限为25年。预计7~8年可收回投资,其余工作年份收入即为收益。

5结束语

(1)光伏发电系统的设计需要遵循可靠性、合理性、经济性的原则,既保证可以长期可靠运行,满足预计的发电量需求,又以经济合理的方式配置整个系统,以最小的投资达成设计的目标。系统设计可分为两个阶段,第一阶段选型和布置光伏组件,确定直流侧电能的参数。第二阶段完成整个系统的设计,对系统中用到的电力电子设备选型,匹配第一阶段设计的参数。(2)总结了对光伏系统设计中重要设备的选型,在建筑光伏发电系统中,可按照预算投资和发电量需求选择采用单晶硅或多晶硅光伏材料,计算出最优光伏组件串并联组合。逆变器的选型需要根据光伏阵列的串并联数,选择最大电压,最大电流和容量,而直流电压输入范围需与MPPT控制器结合,范围尽量宽。保护系统至少监测到每一串光伏组件的工作状况,配置过流、过压、雷电、浪涌等保护单元,并网运行需安装防孤岛运行保护。光伏组件的安装和布置原则是尽量多地收集太阳能,同时考虑到电压恒定和遮挡的问题。(3)采用离网型式的光伏系统时,需要配置蓄电池和光伏控制器,能量利用率较低。而并网系统对并网条件要求较高,需配置相关继电保护系统,双向电能表和足够容量的并网接入点。目前,并网设备已较为成熟,城市电网容量和规模越来越大,为追求更高的发电效率和经济效益,优先考虑采用并网发电系统。(4)目前光伏发电可以享受上网电价和政府补贴,一般7~10年可收回投资,其余十多年寿命期内的收入都是利润,随着光伏产业技术升级,市场扩大,设备的成本已大幅降低,即使补贴政策今后退出,光伏系统仍然可以盈利。合理地设计建筑光伏系统可以提高发电效率,减少能量损耗,提供更稳定可靠的电能,减少污染排放。

参考文献

[1]GB50797-2012.光伏发电站设计规范[S].北京:中国计划出版社,2012.

[2]郑诗程,丁明,等.光伏发电系统及其孤岛效应的仿真与实验研究[J].系统仿真学报,2005.

[3]黄克亚,尤凤翔,李文石.组合模糊控制技术与扰动观察法提升光伏发电MPPT性能[J].测控技术,2012,31(7):130-135.

第4篇:绿色设计分析范文

关键词:绿色包装;绿色包装材料;包装结构设计

中图分类号:J524 文献标识码:A

文章编号:1005-5312(2012)24-0155-02

随着社会的发展,人们生活水平的逐步提高,包装在商品销售中成为了人们越来越关注的部分。甚至不少人曾经有过为了包装而购买商品的经历。然而,科技发展的不平衡带来了环境污染、资源大量消耗、不可再生资源的过度开采等一系列环境问题,严重影响了人类未来生活的质量。因此在包装设计制作中融入绿色设计、低碳生活的理念是非常重要的。

绿色包装是指对生态环境和人类健康无害,能重复使用和再生,符合可持续发展的包装。它的理念有两个方面的含义:一个是保护环境,另一个就是节约资源。绿色包装它不等于用绿色包装,它传递的应该是一个低碳环保的理念,不仅仅是材料达到环保要求,同时也要符合可持续发展的理念,减少对不可再生资源的开采。在设计上也要求避免浪费,杜绝过度包装现象的发生。这就要求包装设计师发挥自己的想象,把绿色的包装理念融入设计中,引导消费者从被动的绿色消费变成主动的选择环保低碳的生活方式。

国外一些发达国家对包装的研究比较早,日本早在上世纪70年代就提出了合理化包装的七条原则。到了80年代,美国环保部门就包装废弃物提出了“3r1d”的概念。欧洲在“丹麦瓶”事件后制定了《废弃物运输法》,该法提出包装的废弃物禁止运送到他国,各国需承担自己生产产品的废弃物的回收工作。1994年,欧共体《包装及包装废弃物指令》,进一步规范了对包装废弃物的要求。WTO在《贸易与环境协定》中也提出了对各国生产出对环境无害包装的要求。除此之外,国际标准化组织制定了相应的ISO标准,欧洲共同体也要求,只有成功申请“欧洲环境标志”的商品才能向其盟国销售。这两项重要标准成为了世界上最新的非关税贸易壁垒。因此,无论从环保角度,还是从国际经济贸易发展的大方向来看,包装行业必须要走可持续发展的道理,绿色包装是这一行业的唯一选择。

绿色包装的要求是在生产、运输、储存、销售、使用及回收的全过程中,均不对人体和环境造成危害。从各国对合理化包装的研究和要求中可以总结出几点原则:

1.减少材料种类,便于回收。

2.材料使用后可回收或可降解。

3.加工过程无污染、低能耗。

4.不用有毒有害的材料。

5.选能耗小、价格低的材料。

6.优选材质轻盈、体积较小的材料,减小运输成本。

综上结论可以分析出,通过材料选择、结构设计两方面可以做到真正的绿色包装。

一、材料的选择是做包装的第一步。选择环保材料的同时要考虑材料本身是否可再生,回收物是否可降解,加工过程有无污染,选择什么样的材料能降低碳排放也是关键。

材料可以分以下几大类:

(一)绿色包装首选是原生态材料。原生态材料可以说是最符合绿色包装要求的材料了。它本身材质天然,加工过程大多原始,不产生污染,销售使用中无毒无害,用后一般可自然降解或可回收加工再利用,而且获取比较容易,通常是一些农作物或经济作物的废弃物,价格也相对低廉。绿色包装所选择的原生态材料还应该具备一个特点,就是它应该是可持续、可再生的材料。

原生态包装材料有很多种,主要包括两种:

一种是不需加工直接可以用的天然材料。它主要是利用植物纤维的形状和韧性,作为包装外壳或外皮。比如说椰壳、竹筒、荷叶、粽叶、竹叶、玉米皮、芦苇、秸秆等。

另一种是需做简单加工的天然材料。包括糯米纸、再生纸、草浆纸板、玉米粉做成的食品容器等。

(二)不可再生天然材料。优点是天然环保,缺点是不可持续生产或不可再生或加工过程复杂等。如石油是不可再生原料,因此应减少使用石油制品。

(三)新型环保材料。随着科技的发展以及人们对环保的重视,越来越多的环保材料被创造出来。

聚丙烯是现在常用的材料之一,它的优点是无毒无味、耐热、透明、绝缘、可回收循环使用,可代替一般的塑料制品。

回收再加工材料。常见的有铝塑复合材料,它具备塑料的防水性、柔韧性、耐腐蚀和金属材质的坚硬性质。

塑木(木塑)是由回收的塑料和废木料、木屑制成,在木材的优点基础上,还可具备防水、防火、防蛀、防腐蚀的特点。是非常好的可代替木制包装的材料。

利乐公司用回收的牛奶包装成功的制作成了2010年上海世博会上的2000条长椅。

目前还有很多新的发明被应用于包装材料的制作上。如美国的Ecovative Design公司生产一种类似泡沫的材料,它以棉碎屑、稻壳、荞麦壳作物加工后留下的垃圾为原料,加入孢子菌丝后,将混合材料装进各式各样的模具内,就会“生长”出符合包装要求的泡沫材料,它被命名为EcoCradle。

二、要做到低碳环保,不仅要从选材上下手,包装设计的技术结构层面也有很多方法,双管齐下才能做到真正的绿色包装。从结构上做绿色包装需要注意以下几点:

(一)选择单一包装材料组成。

第5篇:绿色设计分析范文

【关键词】 绿色;学校建筑;设计;节能

1 绿色学校建筑的选址设计

建筑强调“天人合一”和“因地制宜”的生态思想,所以在绿色学校建筑的设计中应该要兼顾节能和节地两个方面。选址好的建筑地址,根据地形地貌的状况来设计绿色学校建筑,可以使用自然采光和通风,影响其内外环境并节约大量的空调耗能。因为冬天冷空气会对建筑物产生“霜冻”的影响,所以绿色学校建筑不应该被放在洼地、山谷之地,这样会使其用于采暖的耗能提高。要实现提高建筑节能和采暖效率的水平,必须把绿色学校建筑置于避风、向阳之地。

另外,要注意的是选择绿色学校建筑用地时,要遵循生态环保的理念,保护周围已有的生态环境,避免对原有的自然条件和设施产生不利的影响。绿色学校建筑的基本原则中包括不能对建筑周边环境有破坏作用。同时我们可以通过提高建设用地的利用率,将边角地变为可用的建筑用地,或者开发地下空间,确定合理的校园容积率,有利于达到节地的目标。

2 绿色学校建筑的布局设计

科学合理的校园建筑布局设计,不仅可以方便师生开展正常的教育教学活动,更是绿色建筑的良好体现。明确合理的出入口、实行人车风流,划分相对独立而又紧密联系的教学区、运动区、生活区,都是有效提高土地利用率的途径。

做好建筑的良好朝向,主要建筑以南北向布置为主,争取做到最佳的采光及景观,合理设置建筑间距,在减少教学楼间的声音干扰的同时,保证主要用房能够得到足够的日照,符合的日照标准要求,减少彼此间的遮挡。对于临水或者依山而建的校园,更要利用好有利的地形,深入分析布局利弊,做好景观、节能的有机结合。

3 绿色学校建筑的单体设计

随着建筑单体节能技术措施的不断提高,新型的保温墙体材料、中空隔热玻璃、屋面保温材料、节能变频空调等技术日渐成熟,但我们不能忽略了更廉价环保的技术手段—自然通风和有效遮阳。

3.1 提高自然通风效率

使用自然通风不仅仅能够减少空调的耗能,能够在不耗费资源的条件下使室温降低,而且还可以让学生生活在新鲜的自然空气中,对身心健康有很大的帮助。我们在设计通风装置时要考虑到在夏季主导风方向上应该使用开放式设计,在冬季主导风方向采取封闭式设计。控制好窗墙比以及外窗开窗率,在南向尽量扩大外窗可开启面积,为过渡季节组织室内自然通风创造有利条件。在条件允许的房间,尽量采用两侧对开窗,形成良好的穿堂风,有利于夏季降温,降低空调能耗。为了达到获得良好通风条件的目的,在设计时应该根据气流的惯性原理,在相邻的墙面将进、出口的位置错开分布。

3.2 提供有效遮阳效果

对于我国夏热冬冷地区来说,夏季东、西墙面的温度能够高达40℃,从而可以直接影响到室内的温度。对绿色学校建筑的遮阳设计能够起到很好的隔热作用,可以考虑阳台、遮阳百叶、垂直绿化等手法来进行处理。设计时应该综合计算夏天遮阳和冬天日照的不同要求来进行合理的设计,使其在高温天气阻挡热量的进入,在低温天气让人享受足够的阳光。

4 绿色学校建筑的绿化设计

绿色学校居住建筑的附近如果有大量的水面和绿化,能够对周围的气候进行改善。但是不同的建筑材料对太阳辐射的吸收率是有差异的。通过实地测试发现在夏天,草地表面的平均温度相对于混凝土地面大概低了4.4℃,相比沥青地面更是低了7℃左右。绿化的作用是对建筑周围夏季进行增加湿度、降温等。相关理论证明,每增加10%的绿化覆盖率,就可以使温度下降高达2.6℃;当覆盖率高达50%,温度会下降大约13%,这正好可以解除热岛效应。

4.1 建筑周边的绿化设计

在我国夏季气候十分炎热,为了让从建筑外地面上反射过来的热能量减少,我们在进行设计时必须选择对太阳辐射反射率低的用材。通常,可以在建筑外种植草坪和灌木以形成降温效应,从而使反射到室内的热量下降。具体来说,就是通过植被进行的呼吸机制带走相应的热能,进而让建筑物周围的空气温度明显下降。

4.2 建筑屋面的绿化设计

植物可以通过蒸腾作用和光合作用来维持生命,可以改变热能量的垂直分布方向。对屋面的绿化能够改变建筑屋面能量的平衡关系。进行屋面绿化的作用不仅仅是增加了城市的植物覆盖率,而且能够起到很好的蓄水效果,使得2/3的雨水能被植被吸收,从而进一步促进植被的生长和城市空气、温度的调节。通过相关的实测,发现屋面绿化能够净化空气、改善城市的空气质量,并且可以充分的利用太阳的辐射作用。

4.3 建筑墙面的绿化设计

从美观的角度来说,墙面绿化可以美化环境,营造一个自然、健康的生活条件;从节能的角度看,可以使起到很好的降温蓄热作用;从防止污染来说,能够减少城市的粉尘污染,有效的缓解热岛效应。墙面的颜色和朝向对其温度的高低有重要影响。朝南、西的深色墙面,夏季最高可以高达60℃,冬季外墙温度低达-10℃。对墙面进行绿化设计,能够有效吸收和反射太阳辐射,起到降温遮阳的效果,避免墙面承受巨大的温度差异。

5 结语

绿色学校建筑设计探索了在节能生态建筑的设计实践。绿色生态节能设计作为比较容易实现的生态手段,具有投资少和节能效应持久的优点,而且一般的学校建筑都可以采用,特别是节能手段与建筑美观和功能使用结合在一起会更好。

参考文献

第6篇:绿色设计分析范文

关键词:绿色理念;环境艺术设计;探析

当前,我国把发展的核心目标放在经济建设上,随着城市经济建设的快速发展,人们的生活水平也越来越高。然而,人们对生活质量的要求也呈现出了新的内容与特征,他们已经不再满足于“小康”生活。如今,生活在城市中的人们,在快速发展的城市建设中早已被钢筋、水泥所包围,所以如今大家越来越关注生活周围的生态环境,更愿意贴近自然,试图从钢筋水泥中把自己抽离出来。正因如此,环境艺术设计从业者,就应把“绿色设计”理念体现在设计中,推陈出新,走绿色设计道路,从整体上优化资源利用,从而达到生态环境和社会经济和谐发展的目的。

1环境艺术设计的基本内涵

环境艺术设计所囊括的内容广泛,其最为核心的三大要素是环境、艺术和设计,这三大元素既相对独立又有着千丝万缕的内在联系,形成了一个辩证统一的有机整体。首先,环境就是我们能感知到的空间,以及这个空间中所蕴含的物质元素和非物质元素。从现代化意义上讲,环境又可以划分为自然环境和人工环境。其次,环境艺术则是一种依托于自然环境,并以此为基础衍生出来的一门艺术,这种艺术并不是单一的,而是综合了多种艺术手段,能够实现人与自然的协调发展。最后,环境艺术设计,它是建立在环境与艺术两者的基础之上的,是一种现代化的设计理念,融合了综合绿化、城建、公共设施等元素。现代环境艺术设计是以室内设计、景观设计等为主要研究方向,而根据其所研究的方向,发现它所涉及的学科是多元化的,包括气候学、美学、建筑学等。

2绿色理念下的环境艺术设计方法

对于融入了绿色理念的环境艺术设计,要处理好其与周边生态环境及地方经济的关系。首先,环境选线要因时制宜,遵循实用性原则。也就是说,设计师要对设计空间进行规划,并科学合理地利用各种资源达到人景合一的境界。任何设计都应遵循功能优先的原则,环境艺术设计也不例外。在设计规划时要对项目的功能及性质做深入分析,同时要把审美以及人性化设计带进设计中,力求功能设计、审美设计以及满足人性需求的高度统一。譬如,对于城市绿道周围已经存在的河岸、绿地等,则应以自然环境为基础,这不仅能够让人们感到亲切,还能让他们在其中找到“回归自然”的感觉。除此以外,环境艺术设过程中应顺应自然,设计师在进行设计时要坚持绿色、低碳要求,充分考虑设计的方式,确保设计既经济可行,又持久耐用。在进行设计布置时也要根据环境结构选配合乎经济水平的档次和格调,确保景观与周围的环境相协调。

3依托绿色理念下环境艺术设计的具体运用

3.1就地取材,物尽其用

环境艺术设计是一个涵盖面较广的领域,从字面含义来看包含了环境范畴、艺术领域和设计方法三种艺术设计形态。就景观设计进行分析,由于不同地区之间存在一定的环境差异性,这种地域差异的存在使得各地的景观布局有所不同,要想作出适合地域性的景观设计,就必须因地制宜,发挥地域优势。为此,设计师在进行环境艺术设计活动时,应优先考虑当地的资源优势,就地取材,做到物尽其用,以实现人工环境与自然环境的协调发展,设计出极具地域特色的景观环境。再者,还可以引入当地的一些古树名木、传统建筑等,在发挥其美感和人文精神的同时,实现整体环境的可持续发展。

3.2使用绿色环保材料

材料在处理的过程中或多或少会对环境造成污染,这就要求尽量地运用天然材料。除此以外设计师在进行设计时,应优先选用一些可回收、可再生利用的材料,以减少产品废弃物对生态环境的污染,从而达到维护生态平衡的目的。当前,市场上所流通的材料琳琅满目,其中以“绿色”为卖点的材料更是数不胜数,这些绿色材料能够有效解决过往环境艺术设计中存在的用材浪费的弊端,为绿色设计理念的实施提供强有力的支撑。当然,设计师之所以会选择绿色材料,其主要还是因为这些材料不仅能够节省资源消耗,提高资源利用率,同时还能够在回收处理上达到环保,有效地满足绿色设计的核心需要。

3.3实现设计的和谐性

在环境艺术设计中要想把“绿色设计”理念贯穿其中,尤其需要注意如下两个问题:第一,人工环境与自然环境如何巧妙融合,降低污染;第二,如何解决好人工因素之间的关系,空气、温度等系统怎样高效地运作。首先,从内部空间布局设计来看,应当减少甲醛等空气污染的主要因素。而要解决甲醛的影响,设计师在进行环境艺术设计时,就必须对所采用的施工材料进行全面的考虑,筛选出有利于降低空气污染的材料。其次,还要考虑到室内空间环境的放射性污染,应在人类不常接触的区域内设置石材元素,并加大对天然无放射石材的使用力度。除此以外,还应对空气、温度以及采光等系统进行科学的规划,尽可能地接受自然光照射,保持空气的流通,从而达到人工元素与自然环境的和谐性。

3.4凸显绿色设计主体性

绿色设计理念与环境艺术设计的融合,其实质就是要处理好人工环境与自然环境之间的关系。必须要把绿色理念这一主体性嵌入每一个设计细节中,并对环境问题予以充分的考虑。以城市绿道中的休闲节点为例进行分析,设计师在进行绿道休闲节点设计时要事先做好调查工作,综合考虑绿道的人均流量、节点间距以及风向等,做到统筹兼顾,科学设计。而在项目节点间距离的安排上,一般来讲,每隔500米就要设计一个可以提供休息的地方。法国的卢瓦尔河绿道,被意译为“骑自行车的卢瓦尔河”。这条绿道全长800公里,沿途设置了14个自行车租赁和维修服务点,150个可接待自行车的餐饮住宿点,集休闲娱乐、户外活动和自然文化遗产旅游于一体,完美地实现了环境设计和绿色设计理念的融合。

4结语

伴随着社会经济的发展以及城市化进程的进一步加快,环境在此过程中也遭受到了不同程度的破坏,我们必须要正视环境遭受破坏后可能带来的危害,走绿色环保路线。绿色设计作为一种生态设计、环境设计,它是一种概念设计。在当前的发展形势下,设计师在进行环境艺术设计时应融入绿色设计思想,并将其贯穿到整个设计活动中,最大限度地考虑设计对环境的影响和对能源的消耗,以满足人们对于健康环境的追求,使人们关注的环保事业与艺术设计行业更好的融合,获得环境保护和经济效益的双赢。

作者:闫思妤 单位:北京京北职业技术学院

参考文献:

[1]袁泉.竹韵•居——浅析绿色理念下竹材在建筑空间中的运用[J].美与时代(上),2012(07).

[2]张岚.装饰小空间的绿色理念[J].美好生活,2010(07).

第7篇:绿色设计分析范文

关键词: 烟叶复烤;绿色工房;评价标准;分析判定

1 概述

某烟叶复烤厂易地技术改造项目用地36万m2。一期新建建筑面积约9万m2,设置12000kg/h打叶复烤生产线1条,配套建设计算机网络、电信、消防及安保系统;以及室外管网、道路、围墙、大门、停车场、原烟露天堆场、绿化等室外配套工程。基于可持续发展理念,结合复烤企业建筑的工艺需求、负荷特性、使用规律等特点,项目设计拟实现在建筑全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染。

2 绿色工房设计及分析

2.1 节地与场地规划

一般项:①厂界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的Ⅱ类区标准,《声环境质量标准》(GB3096-2008)中的2类标准,昼间60dB(A),夜间50dB(A)。噪声控制符合标准。②建筑总平面设计结合当地气候特点,有利于冬季日照及夏季自然通风,建筑主出入口避开冬季主导风向。③厂前区中心花园布置广场喷泉,企业标志旗杆,配合各种彩色铺地、草坪、花卉、灌木等,打造自然、简洁大方的宜人景色。④为提高屋顶的隔热保温性能,改善生态与环境质量,厂前区综合楼采用种植屋面技术。⑤厂区主大门位于厂区南侧西部,正对厂前区,主要用于人流及小车、客车流的出入。厂区北侧设置一个货流出入口。厂区南侧东部设辅助出入口,主要用于劳务工出入、消防出入,以及少量原烟卸货车出口。场地内交通组织合理,人流和车流(含物流)互不干扰,安全便捷。⑥动力中心设置地下室,布置水泵房及水池,有效利用地下空间。⑦建设用地现状标高为1668~1714m,高差约46m。为减少土方工程量以及场地内挡土墙的高度,降低投资和使用不便性,厂区竖向采用台阶式布置,划分为南、北两个台阶。由厂区东侧,西侧和中间的道路通过缓坡连接,主要道路坡度不超过4%,满足大型车辆的运输要求。

2.2 节能与能源利用

2.2.1 一般项 ①建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30%,玻璃幕墙具有可开启部分或通风换气装置。②建筑外门窗气密性能不低于国家标准GB/T 7106-2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》中规定的6级要求。玻璃幕墙的气密性能不低于《建筑幕墙》GB/T 21086中规定的2级要求。③电气设计采用有源滤波装置,补偿后功率因数超过90%。④采用SCB11干式变压器,为高效低耗变压器。⑤根据工艺要求对单体照明进行分区,并采用智能照明系统。⑥围护结构热工参数满足降低能耗的要求。⑦充分利用太阳能,对分散热水供应系统采用太阳能或空气源热泵供应热水系统。且太阳能热水系统与建筑一体化设计。⑧蒸汽凝结水采用浮球疏水器回收至锅炉房内的热力除氧器,做为锅炉给水再利用。蒸汽及凝结水管道采用超细玻璃棉管壳进行保温,减少热量丧失。

2.2.2 优选项 ①企业生产综合能耗约130kg/t片烟。低于烟草行业复烤企业工业建筑节能标准的规定值。②合理采用温湿度独立控制空调技术。③厂区路灯采用LED太阳能路灯,并根据道路和广场照明的不同要求,照明回路进行间隔供电,满足前夜、后夜对照明的不同控制方式要求。④采用智能照明控制系统实现建筑的照明节能运行。单位面积的照明指标达到节能要求。

2.3 节水与水资源利用

2.3.1 一般项 ①采用中水回用于绿化、景观、道路浇洒,垃圾站与卫生间。②优先采用微灌方式。③实行三级计量。④计算的非传统水源替代率达到26%,不小于10%。

2.3.2 优选项 ①计算的非传统水源替代率达到26%,不小于20%。②锅炉房设排污降温池,厂区设污水处理站并制备中水,不会对外部污水处理系统造成污染。③设计采用回用水作为景观的补充水,景观水池很浅,有利于清理排污。

2.4 节材与材料资源利用

2.4.1 一般项 ①设计选用建筑材料60%以上可以在距施工现场500公里以内生产、加工和城市级集约供给市场采购。②现浇混凝土采用预拌混凝土。③建筑、结构、工艺、机电设备及装修一体化设计,统筹规划,达到资源的有效配置和利用。④在满足生产使用的前提下,采用较低的建筑层高。⑤结构材料合理采用高性能混凝土、高强度钢。⑥建筑结构材料采用工厂化、标准化材料。⑦联合工房及配套备料车间、原烟库及选叶车间等主要建筑上部主体结构采用钢结构。可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的5%以上。

2.4.2 优选项 ①联合工房及配套备料车间、原烟库及选叶车间等主要建筑采用大跨度轻钢结构,资源消耗和环境影响小。②主要建筑采用轻钢结构,可再利用建筑材料的使用率大于10%。

2.5 室内环境与职业健康

2.5.1 一般项 ①办公区域外窗和玻璃幕墙设开启扇,建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30%,以利自然通风。联合工房设屋顶采光通风天窗、侧墙设铝合金通风百叶窗等,充分采用自然通风。②物理检测室、在线检测室、化学检测室、中控室,生产指挥中心档案室、消防控制室机房采用恒温恒湿空调机组。③设无障碍坡道、无障碍电梯、无障碍卫生间等以利于参观。④大部分区域室内粉尘浓度不超过1.8mg/m3。⑤平面布局和空间功能安排合理,除尘机房、空压站、水泵房、锅炉房等封闭隔离,维护结构严格采取隔声、吸音、减震措施,且选用低噪声设备,减少相邻空间的噪声干扰。⑥采用低噪声设备,工作场所噪声符合现行国家和烟草行业标准的规定。

2.5.2 优选项 ①设计中立面遮阳主要选用横向遮阳百叶板。遮阳百叶能够在改变叶片翻转角度的同时达到不同的遮阳效果,改善采光,同时也有效地排除温室效应。②联合工房设屋面电动采光排烟天窗、采光带,符合节能降耗要求。③主要生产区域操作人员经常停留处最大噪声不超过85dB(A)。

2.6 环境影响

一般项:①设工艺除尘及环境除尘系统。②设置燃气锅炉房,采用清洁能源。③定期进行污染物排放检测。④物理检测室、在线检测室、化学检测室、中控室等设置恒温恒湿环保冷媒的空调机组。⑤厂区设中水回用设施,实现A、废水零排放。设废弃物集中收集、贮存场所,集中分类处理全厂的生产、生活废料和垃圾。污染物的去除不对环境产生二次污染。

3 绿色工房设计测定评价

依据《烟草行业绿色工房评价标准》(YC/T396-2011),不考虑企业运行管理项,初步测定该复烤厂项目设计可达绿色三星标准,满足度数据见表1。

4 结语

烟草行业“绿色工房”要求建筑在选址、资源利用、绿化景观等方面结合工业建筑的工艺特性、使用规律,考虑不同气候影响,确保在建筑寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为工艺生产提供适用高效的使用空间,为工作人员提供健康安全的作业环境。依据这个原则,本设计从节地规划、节能措施、节材方法、清洁生产、降噪除尘等方面着手解决相关问题,以为企业全过程充分利用资源,在整个生产过程中少投入、少排放、高利用,达到废污物排放最小化、无害化,资源利用最大化、可循环,建设环境舒适、节能降耗的新厂区、新厂房奠定技术基础。

参考文献:

[1]陶智麟,陶铁托,张占涛.烟草工程技术改造发展现状及趋势[A].2010年-2011年烟草科学与技术学科发展报告[C].2012.

[2]郭芳慧.绿色工房评价标准的建筑设计技术措施[J].建筑节能,2011(05).

[3]国家烟草专卖局.YC/T9-2006,卷烟厂设计规范[S].中国标准出版社,2007,4.

第8篇:绿色设计分析范文

关键词:绿色建筑;节能;能源

中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:

1.绿色节能建筑的基本内涵

绿色节能建筑主要指在建筑物的建筑和使用期限内,能够实现资源节约的最大化,既能提供高效、舒适、健康的居住使用空间,又能减少污染实现环保,使建筑与自然协调共生。绿色节能建筑是一个立体环保的全方位建筑工程,其具备了使用寿命长、环境污染小、改善生态状况、节水、节地、节能等多种优势,并在建筑和使用等的各个方面都体现了可持续发展的特点。所以绿色节能建筑的首要特点应该是环保、可持续和节能,在最小化环境污染和资源优化配置的基础上,更加关注健康化、舒适化和人性化。

从绿色节能建筑所涉及的内容来看,主要是在自然与人类和谐共生的基础上,根据生态学的基本方法和原理,使自然环境、建筑和人类之间实现协调发展,寻求创建绿色节能建筑的方法和途径。体现了环境与建筑和人类在功能上的协调关系,即人工美与自然美相结合。具体来说主要包括以下几点内容:

第一,强调建筑与自然的和谐共生。在绿色节能建筑理念的指导之下,建筑业应逐步摒弃原有的高污染、高能耗的发展模式,实现节能环保,也只有这样才能使建筑业适应现代城市建设和发展的需要。否则,建筑业将会不断重复先污染后治理的恶性循环,从而危及子孙后代的发展。发展绿色节能建筑的最主要目的也是实现自然与建筑和人类的协调统一。

第二,满足建筑物各项功能的需要。建筑物的最基本要求是要保证居住者和使用者的安全健康,绿色节能的实现不能以牺牲使用者的安全和健康为代价。建筑物的适用性主要是指适度消费,而反对浪费与奢华。提高资源、能源的使用效率最主要的途径是加大建筑业的科技投入,将更多的职能手段使用在建筑系统之中,提高能源资源的使用效率。

第三,强调能源资源利用效率的最大化,减小环境污染。我国建筑部门近年来提出了“四节一环保”的概念,即指节材、节水、节能、节地和环境保护,这些方面正是我国建筑业长期以来的顽疾。减少污染、保护环境,实现资源的节约循环利用是绿色节能的关键,减少资源消耗、提高利用效率必然会利于生态环境的改善。

第四,建筑物的全寿命周期概念。全寿命周期是建筑物对环境和资源影响的时间意义。全寿命周期是指建筑物初期设计规划、建设施工、营运管理再到最终拆除,这一过程整体构成了一个建筑物的全寿命周期。强调全寿命周期概念,不仅意味着要在建筑物的设计规划时考虑,并充分利用各种环境因素,还要保证施工建筑过程中最小化各种环境污染,在管理运营过程中给使用者提供无害、高效、低耗、舒适、健康的空间,同时将拆除中所产生的环境损害减到最小。建筑物对于环境和资源所产生的危害需要进行全时间段估算,虽然建设初期成本会较低,但管理运营的投入会较高。

2.绿色节能建筑的设计方法

2.1选址和现场设计

建筑物的建筑地址是进行设计的首要问题,在选址时应遵守“争取阳光避风建宅”的基本原则,因此,在选址时要结合该地区的主导风向、地质地貌和地形等特征,进行合理规划。建筑物选址通常要考虑一下几点因素:第一,避免生态敏感地区,防止建筑物影响周围生态环境。第二,尽量将建筑物规划在城镇化程度较高的地区,因为该地区城镇基础设施较为完备,能够最大限度地方便人们生活。第三,建筑物与交通设施的距离要尽可能短,从而为人们出行提供方便。第四,参考该地区的地理和气象条件,选择方便使用各项自然资源的地区。

在选址工作完成后,需要对建筑地点进行合理设计和规划,以保证建筑物与自然条件和谐共生,这样的建筑才能算是绿色节能建筑。绿色节能建筑进行现场规划设计时,应当遵循以下几项原则:首先,最小化建筑现场的热岛效应,尽量扩大绿地面积;其次,要尽量避免对该地水源的污染,避免暴雨引发现场的水土流失问题,同时减少自来水使用量;最后,在设计建筑现场时,尽量避免破坏当地的生物多样性和生态完整性。

2.2建筑的布局设计

合理的建筑布局能够最大化场地和资源的利用效率,从而能够改善建筑物的室内环境,减少建筑物热排放,优化建筑物布局的主要措施为:第一,规划好建筑内内部的功能区分,建筑物北面尽量安排不需设置窗户的功能区,将功能相似的区域尽量布置在同一地区,这样能够方便建筑物内部空调和通风系统的设计。第二,为减少建筑物的资源能源消耗,应尽量利用已有的地形当做其围护结构。第三,按照当地的主要风险和纬度,优化建筑物朝向,尽量利用当地的风能和太阳能等资源,同时最大化使用当地的其他自然资源。第四,利用当地已有的各种植物来减小建筑物的热负荷影响。

2.3建筑物的形体设计

建筑空间系统和建筑物形体不仅仅是绿色节能建筑的重要组成部分,也是地域性建筑本质特征的表现。建筑物的室内热能耗与其形体之间有着极为紧密的联系,而建筑物的热能也是其重要的衡量指标。建筑物本身的形体系数越小,说明建筑物形态较为规整,能够极大地减少夏季制冷和冬季供暖所产生的热工损耗,反之则较易于利用自然通风。正确把握建筑物自身的形体系数也是节能建筑的重要设计因素。在建筑物本身的设计中,可以适当使用别墅理念。借鉴别墅中线角、阳台、门窗、屋顶和建筑饰面激励的丰富性,及其与自然相结合的特点,这样能够体现出自然与人类和谐发展的基本原则,从绿色环保理念出发能够使建筑实现可持续发展。

2.4建筑物和配套设施的设计

建筑物配套设施的设计能够保证建筑物的健康性和室内环境舒适,在设计建筑物配套系统时,除了使用各种高效环保的建筑材料之外,还有以下几项措施:第一,新风系统的设计。新风系统是改善建筑物室内环境质量的重点,同时能够极大地提高室内的空气质量。无论夏季还是冬季,室内与室外之间都会存在较大的温差,而新风量越大也就说明处理新风会消耗更多的资源能源。第二,自然资源的使用。节约能源是绿色建筑的本质特点之一,绿色节能建筑的平均能耗量是同类建筑的一半左右,在节能的同时还要保证室内环境的质量水平,所以说,自然能源的使用在一定程度上决定着建筑能否实现绿色节能。建筑物常用的自然能源主要包括太阳能、地热能和风能等几种。第三,实现自然通风。建筑物自然通风是指通过大气自身的热压作用实现通风的一种方式,这种方式的主要标志是没有任何的能源消耗,便可以实现改善室内空气和整体环境质量的目的,这种方式所达到的效果不亚于空调的作用。但是,自然通风会在一定程度上受到建筑物结构和当地自然条件的限制,所以,为了达到良好的通风效果,实现预期目标,还要适当配合以其他自动调控设备。

3.对于绿色节能建筑的几点思考

当前,我国新建筑物中有80%以上都是传统的高能耗建筑,而现有建筑中超过95%仍存在高能耗的问题,全国每年总能耗的1/4被应用于建筑业,同时这一数据还在逐步提高。所以,为减少建筑耗能,各建筑商应积极开发利用清洁的可再生能源。

第一,优化能源利用,提高能源利用效率。在建筑过程中,除了遵循资源化、再利用、减量化原则以外,还应尽量提高资源的循环次数和利用率,克服各种瓶颈问题。主要表现为以下措施:首先,开发绿色节能建筑生态设计系统;其次,可以借鉴其他国家的相关成熟体系和成功经验;再次,建立高效行政监督体系,强制执行现有节能标准和法规;最后,建立舆论和市场监督机制,为绿色节能建筑的发展创造良好的舆论环境。

第二,宣传提倡绿色生活方式。一方面要加强对建筑设计者本身的生态意识和环保理念,使建筑设计者的作品与社会和时代的认知相适应,因为建筑设计者本身负有引导建筑行业进步的责任。在传统学校专业教学的基础之上,让建筑设计者了解更多的社会人文、历史和生态环境知识。另一方面,还要在全社会方位内普及生态理念,倡导绿色消费,即以可持续发展的基本原则为基础,在娱乐、出行、居住等各个方面摒弃追求奢华,提倡环保节能、节约能源资源。只有让所有社会成员都建立环境意识并主动追求绿色生活,才能推动建筑也市场需求的改变,从而促使市场主体去努力营造绿色建筑。

第9篇:绿色设计分析范文

【关键词】绿色建筑;建筑设计;相关问题

1.前言

随着我国可持续发展战略理念的提出,低碳生活得到了非常大的推广。现如今的人们不仅具有了更高的节能意识,同时还对生态环境的保护意识也越来越强,这样使得了绿色建筑成为了建筑行业的主要发展方向。在对现代建筑进行设计的时候,将绿色设计充分地应用其中,能够在最大程度上消除不必要的浪费,并尽可能的降低对生态环境的影响。因此,对绿色建筑设计进行相应的研究具有非常重要的现实意义。

2.绿色建筑设计的必要性

现阶段,伴随着人们生活水平的不断提升,在生活中,衣食住行是非常重要的组成部分,并且与人们的生活有着非常密切的关系。但是全球气候变暖,环境污染越来越严重,促使人们的生存和发展带来了非常大的挑战,例如:水污染、太阳能利用等已经受到国家和政府部门的高度关注。根据有关资料可以知道,建筑造成的污染(空气、光以及电磁等)占据总环境污染的30%以上,同时产生的垃圾,城市垃圾占据60%左右,这样就给社会造成了严重非常的环境污染。因此,在对建筑进行设计的时候,合理的利用绿色建筑设计手段,不仅能够有效地避免能源的大量浪费,同时还能对生态环境起到相应的保护作用,从而起到改善人们生活环境的目的,因此其应用意义重大。

3.绿色建筑设计在建筑中的体现

3.1设计施工方案的优化

在对建筑进行设计的时候,如果绿色设计理念在设计方案中得不到充分地体现,那么在整个建筑实际的施工过程中,一些绿色设计理念就无法得到相应的体现。这是因为建筑整体工程的施工都是按照相应的施工设计方案来进行的,因此在方案设计的过程中,就需要对设计方案进行不断的优化,从而确保绿色设计理念能够充分地展现出来。但是因为建筑工程的施工面积往往比较大,涉及的范围比较广泛,所以在确保施工方案合理的原则下,要加强对技能型技术的应用。首先要根据施工的具体情况对施工进度进行合理的安排,并且对当地气候条件和地形特征进行充分掌握,这样就可以很好的进行场地的选择,也能够做好布局工作,同时还可以选择出适合当地现状的规划设计方案。

3.2充分利用基地优势

对于我国来说,地域非常辽阔,地形具有复杂性的特征,并且不同地区的气候和环境也不相同。这样在对建筑工程进行设计时,为了保证设计更加的合理,一定要对当地的具体现状和四周的环境进行仔细地考察,然后在根据设计的情况进行设计,只有这样才能促使建筑物能够与附近环境相互协调和统一。同时还要对当地基地的优势进行充分利用,对自然景观造成的破坏进行减少。此外还要尽可能避免人工造湖、造林等对附近的建筑环境进行大面积改造。

3.3适当选取建筑材料

根据相应的研究表明,在对建筑工程进行施工的时候,其耗能量最大的就是对于建筑材料的使用,因此对于建筑材料的使用不合理,将会造成非常严重的浪费。这就需要在进行建筑设计的时候,一定要尽可能的选择最为合适的建筑材料进行施工,为了能够将绿色设计理念充分地体现出来,所供相应的生活热水,以起到相应的节能作用。

3.4建筑围护结构节能技术的应用

因为建筑围护结构设计和施工的好坏直接影响着整个建筑物能耗量的大小,如果设计和施工不够合理,将会导致大量的能耗浪费。因此,在对建筑的围护结构进行设计和施工的时候,需要确保做好节能技术的应用工作。通常情况下,采用外墙外保温的形式对于夏天炎热冬天寒冷的地区,不仅要对冬天的保温性能进行考虑,也要考虑夏天的隔热性能。然后在透明的维护结构外,要进行遮挡设置,这样就可以大大减少进入到室内空间中的太阳辐射量,也能降低空调的能源消耗。因此在设计的时候,一定要对窗墙比例进行合理的设置,对透明围护结构的大面积使用进行合理控制。

3.5充分利用太阳能

我们都知道,太阳能是比较安全、环保的可再生能源,这样就促使一些太阳能环保技术和设备不断涌现出来,其中利用太阳能来进行发电是一项不错的建筑节能技术。从目前一些绿色设计理念就无法得到相应的体现。这是因为建筑整体工程的施工都是按照相应的施工设计方案来进行的,因此在方案设计的过程中,就需要对设计方案进行不断的优化,从而确保绿色设计理念能够充分地展现出来。但是因为建筑工程的施工面积往往比较大,涉及的范围比较广泛,所以在确保施工方案合理的原则下,要加强对技能型技术的应用。首先要根据施工的具体情况对施工进度进行合理的安排,并且对当地气候条件和地形特征进行充分掌握,这样就可以很好的进行场地的选择,也能够做好布局工作,同时还可以选择出适合当地现状的规划设计方案。

3.6对照明系统进行优化控制

在建筑的绿色设计中,采用比较先进的照明系统进行控制可以很大程度减少电能消耗,起到节约能源、减少排放的作用,其中应用效果比较好的就是采用昼光照明和BAS照明系统的设计和应用。应用昼光照明这种类型的照明技术可以很大程度降低供电的峰值,其主要优势特征是应用于大量建筑中,对于室内的照明通过尽可能的应用自然光线,从而就在很大程度减少了白天对供电照明的需求。

4.结束语