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數(shù)字化模擬技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的重要作用

日期:2021/12/18 Click:1398
為了進(jìn)一步凸顯綠色建筑設(shè)計(jì)中“節(jié)能”這一基本出發(fā)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)能源的低耗,有關(guān)人員逐步將數(shù)字化模擬分析技術(shù)運(yùn)用在綠色建筑的設(shè)計(jì)過程中,保障在復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下設(shè)計(jì)措施的可操作性,以此為綠色建筑工程的健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
綠色建筑的檢驗(yàn)階段一般為正式投入生產(chǎn)使用期,但設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)綠色建筑的工程質(zhì)量至關(guān)重要。因此,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)師應(yīng)制定合理的施工方案,不斷改進(jìn)施工技術(shù),數(shù)字模擬技術(shù)具有突出的優(yōu)勢(shì),不僅能有效縮短工程周期,而且能降低投資成本,是綠色建筑設(shè)計(jì)階段的重要工具,基于此,本文簡要分析了數(shù)字模擬技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)中的重要作用。

1前言

隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)生活環(huán)境的要求不斷提高。目前,綠色建筑理念的提出更適合社會(huì)發(fā)展的方向。綠色建筑突出了定量和有效性,不僅注重自然照明和通風(fēng)效果,而且新技術(shù)和新能源的應(yīng)用可以有效地節(jié)約資源。這也反映了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的逐步轉(zhuǎn)型,更加注重新能源技術(shù)、室內(nèi)外生活環(huán)境質(zhì)量和資源節(jié)約。就建筑本身而言,它是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)綜合體,生活質(zhì)量受到許多因素的影響。因此,在綠色建筑設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)師應(yīng)明確其設(shè)計(jì)目標(biāo),從根本上提高建筑質(zhì)量。為了進(jìn)一步突出綠色建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能的基本起點(diǎn),實(shí)現(xiàn)低能耗,相關(guān)人員逐步在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用數(shù)字模擬分析技術(shù),確保復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下設(shè)計(jì)措施的可操作性,為綠色建筑工程的健康發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

數(shù)字模擬技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃中的應(yīng)用

在綠色建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中,設(shè)計(jì)師應(yīng)遵循相關(guān)優(yōu)化組合的原則,包括:優(yōu)先考慮被動(dòng)節(jié)能,而不是主動(dòng)節(jié)能;以降低建筑能耗為設(shè)計(jì)前提,注重環(huán)境質(zhì)量;統(tǒng)一建設(shè)能源檢測系統(tǒng),實(shí)施運(yùn)行效果;選擇節(jié)能效果好的方案,如現(xiàn)場風(fēng)能利用、通風(fēng)采光等。近年來,綠色建筑的建設(shè)理念受到了國家的重視,并在人們的生活中不斷普及。同時(shí),許多綠色建筑技術(shù)也在不斷發(fā)展,如相關(guān)的綠色建筑材料、功能軟件和幾個(gè)設(shè)施。需要指出的是,我國目前的綠色建筑已經(jīng)取得了良好的技術(shù)效果,但在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行數(shù)字模擬分析,以確保建筑本身真正達(dá)到節(jié)能減排的目的。在綠色建筑設(shè)計(jì)數(shù)字分析過程中,應(yīng)采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)分析能源的優(yōu)化組合,以確保準(zhǔn)確、高效地進(jìn)行分析和整合。

2.選擇綠色建筑中的主要熱能

在明確綠色建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中主要熱源和冷源的前提下,設(shè)計(jì)人員應(yīng)進(jìn)一步分析項(xiàng)目運(yùn)行過程中可再生能源應(yīng)用的合理性。數(shù)字模擬技術(shù)可以有效地判斷項(xiàng)目可再生能源的發(fā)展?jié)摿ΑD壳埃贿m合綠色建筑設(shè)計(jì)的能源主要包括太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取F渲校G色建筑應(yīng)滿足自然通風(fēng)的基本要求,在實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員可以參考不同季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向,根據(jù)風(fēng)環(huán)境判斷合適的自然通風(fēng)季節(jié),然后根據(jù)綠色建筑建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),按科學(xué)比例設(shè)計(jì)門窗,合理分配。例如,在設(shè)計(jì)可再生能源方案后,如果發(fā)現(xiàn)太陽能更適合綠色建筑項(xiàng)目,則應(yīng)進(jìn)一步判斷太陽能系統(tǒng)的集熱能力,以判斷太陽能供熱水的最佳位置及相關(guān)預(yù)留區(qū)域[1]。

2.在綠色建筑中設(shè)計(jì)節(jié)能方案

在綠色建筑的設(shè)計(jì)過程中,立面的合理設(shè)計(jì)具有重要意義,立面設(shè)計(jì)綜合遮陽要求、自然照明和業(yè)主自身要求,即盡可能增加自然照明,應(yīng)有效控制夏季眩光、日落等問題,并在冬季引入陽光直射。一般來說,綠色建筑設(shè)計(jì)中涉及的光導(dǎo)管技術(shù)和可調(diào)外遮陽技術(shù)屬于單位投資中成本較高的技術(shù)。因此,在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段使用數(shù)字模擬技術(shù)可以有效地判斷正式投入使用后的效果,確保其符合綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的安裝和數(shù)量。在綜合分析眩光控制、夏冬太陽高度角、陰天環(huán)境中的自然照明和室內(nèi)太陽輻射問題后,可以明確可調(diào)外遮陽的安裝位置和安裝數(shù)量,并不斷優(yōu)化光導(dǎo)管的數(shù)量,特別是地下車庫的設(shè)計(jì)。此外,設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面研究可調(diào)外遮陽的設(shè)備模型和安裝位置,以確可調(diào)外遮陽的安裝位置

同時(shí),設(shè)計(jì)師應(yīng)有效分析外遮陽設(shè)備和立面開窗對(duì)室內(nèi)自然采光的影響。對(duì)于一些地區(qū),大面積的外窗不利于冬季取暖或增加冬季取暖能耗。為了有效分析能耗優(yōu)化和自然采光的位置,數(shù)字模擬技術(shù)可用于綠色建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),有針對(duì)性地分析有采光需求的房間,分析冬季取暖和自然采光的條件。通過對(duì)自然采光環(huán)境的分析和研究,在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中,辦公室、科研室的設(shè)計(jì)和采光條件良好的位置,一些對(duì)自然采光沒有明確要求的房間應(yīng)移至內(nèi)部區(qū)域,其交通設(shè)計(jì)也應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況有效確定。此外,我國大部分地區(qū)夏季冷負(fù)荷峰值較高,主要來自太陽輻射加熱。因此,應(yīng)進(jìn)行過度的季節(jié)角度轉(zhuǎn)換和外遮陽設(shè)計(jì),以確保冬季和夏季房間的采光和夏季遮陽,全年改善眩光和自然采光[2]。

2.3.綠色建筑能耗優(yōu)化分析

綠色建筑的能耗優(yōu)化分析主要以實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)為例。在綠色建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)中,實(shí)驗(yàn)室的能耗優(yōu)化并沒有完全考慮在內(nèi)。由于實(shí)驗(yàn)室建筑的主要功能決定了區(qū)域系統(tǒng)的特殊性,即通風(fēng)次數(shù)較多,排氣具有一定的腐蝕性,因此不適合設(shè)置排氣熱回收系統(tǒng)。此外,為了保證整個(gè)系統(tǒng)處于正常壓力狀態(tài),其他辦公區(qū)域不再設(shè)置排氣,以補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)室排氣造成的負(fù)壓。因此,在實(shí)驗(yàn)室綠色工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師可以利用二氧化碳濃度有效控制風(fēng)量或改善外殼結(jié)構(gòu)。同時(shí),在工程設(shè)計(jì)中,也可以使用消防噴淋系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋。同時(shí),設(shè)置中水供水管、消防水管等。為了避免水管凍裂,可以在人員停留較少或部分行走區(qū)域預(yù)設(shè)加熱設(shè)施來保護(hù)水管。在這種保護(hù)設(shè)計(jì)方面,設(shè)計(jì)師可以綜合分析太陽輻射和室外溫度等外部干擾因素[3]。

3結(jié)束語

在大型實(shí)驗(yàn)室綜合綠色建筑設(shè)計(jì)過程中,可以明確數(shù)字分析技術(shù)的關(guān)鍵作用,從項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)開始,數(shù)字模擬技術(shù)為建筑設(shè)計(jì)和規(guī)劃奠定了優(yōu)先基礎(chǔ),在數(shù)據(jù)分析結(jié)果和建筑機(jī)電設(shè)計(jì)的有效結(jié)合中,進(jìn)一步獲得系統(tǒng)的綠色建筑技術(shù)。此外,項(xiàng)目設(shè)計(jì)通過逐步實(shí)施,確保項(xiàng)目圖紙之間的溝通和審查,進(jìn)一步降低項(xiàng)目設(shè)計(jì)成本,在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員注重實(shí)驗(yàn)室投入使用資源節(jié)約,不僅實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境優(yōu)化,而且有利于實(shí)驗(yàn)室科學(xué)管理,具有較高的參考價(jià)值。

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