住宅自然通风建筑设计论文范文第1篇
1 自然通风的原理与模式
建筑的自然通风从动力来源上可分为完全自然通风和机械辅助自然通风两种模式。完全自然通风是由来自室外风速形成的“压差”和建筑表面的洞口间位置及温度造成的“温差”形成的室内外空气流动。按照热力学原理, 建筑室内温度有沿高度逐渐向上递增的特点。该特点是建筑随层高增加而使上下之间温差加剧的主要原因, 设计师也经常利用这一点, 挖掘建筑自然通风的潜力。机械辅助自然通风是利用温差造成的热压和机械动力相结合而形成的室内外空气对流。与完全自然通风相比, 虽然建筑内局部作为辅助动力的机械装置要消耗一定的能源, 但通过这种装置重新组织气流, 甚至在局部“强迫”气流改向, 可以使自然通风达到更好的效果。在这两种通风模式中, 屋顶都是形成温差, 组织气流的重要环节, 在整个自然通风系统中起着重要作用。
2 屋顶在完全自然通风中的作用
当室内存在贯穿整幢建筑的“竖井”空间时, 就可利用其上下两端的温差来加速气流, 以带动室内通风, 其实质就是“温差—热压—通风”的原理。作为建筑共享空间的中庭就可以胜任这个“竖井”的职能, 一般来说, 其所占空间比例以超过整幢建筑的1/3为宜。这种中庭的屋顶一般都具备两项性能: (1) 它们能让阳光射入中庭, 将中庭内空气加热并产生上下温差; (2) 它们是全部或局部可开启的, 在需要通风时能让气流找到出口。赫尔佐格设计的德国林茨城的HOLZ大街住宅区, 每幢住宅楼的显著特征是带玻璃顶的共享中庭。这个中庭贯穿建筑五层并稍稍高出两侧房间的屋面。冬天, 阳光透过玻璃屋顶直射进来, 中庭屋顶的侧窗关闭, 使中庭成为一个巨大的“暖房”, 到了夜晚, 白天中庭储存的热量又可以向两侧的房间辐射;夏天, 中庭屋顶的侧窗开启, 将从门厅引进的自然风带着热量一并排出, 使建筑在夜间能冷却下来。当建筑体量小, 内部的“竖井”空间高度不够形成有效温差时, 也可以做成冲出屋面的竖向突兀空间。位于英国中部Solihull的一座办公大楼, 以突出屋面的“太阳能烟囱”的自然方式满足办公空间的照明与通风。这些“太阳能烟囱”的北面为玻璃天窗, 天光由此洒向建筑的中心区域。天窗对面为自动控制的活动板, 将其打开时, 阳光从“烟囱”南侧射入室内加热顶部的空气, 在热压的驱动下气流由外墙的窗户引入, 上升后由“烟囱”排出。可作为“竖井”空间的, 除了中庭外, 还可以利用建筑的楼梯间。冲出屋面的突兀空间除了做成烟囱外, 还可以做成风塔、风帽的形式。如何使那些突出屋面的部分在外观上和屋顶协调, 甚至使其成为整个建筑造型的亮点, 对每个建筑师来说既是挑战, 更是机遇。
3 屋顶在机械辅助自然通风中的作用
对于很多地区的建筑来说, 完全自然通风并不是每个季节都适宜的;有些建筑受特定条件的制约, 也不具备低进高出的气流走廊。这时的建筑自然通风就必须借助机械装置的辅助, 或者是根据不同时段、不同季节进行完全自然通风和机械通风的轮换。英国诺丁汉大学朱比丽分校的主体建筑具备两套通风措施:在室外气候温和的时候, 气流在凹进的中庭入口的引导下, 经过大门口上部开启的百叶进入中庭内, 再由中庭另一端屋顶上的玻璃百叶排出, 这时是完全自然通风模式。在酷热或严寒季节, 建筑的门窗关闭, 新鲜的空气通过屋顶上风塔的机械抽风和热回收装置被引到风道中, 然后进入各层楼板的夹层空间, 进而在楼板低压发散装置的辅助下进入室内;而废气的排出是通过走道和楼梯间的抽风作用, 最终又回到风塔上部, 经过热回收和蒸发冷却装置, 最终由风斗排出, 这时采用的就是机械辅助的自然通风模式。太阳能集热片被集成在中厅屋顶的吸热强化玻璃中, 其吸收的热能用于驱动机械抽风装置。
4 屋顶内部的自然通风
屋顶除了作为整个建筑自然通风系统的一个组成部分, 利用天窗、烟囱、风斗等构造为气流提供进出口外, 本身也可以成为一个独立的通风系统。这种通风屋顶内部一般有一个空气间层, 利用热压通风的原理使气流在空气间层中流动, 以提高或降低屋顶内表面的温度, 进而影响到室内空气的温度。在日本的O M阳光体系住宅中, 室外空气由屋顶下端被吸入空气间层, 并被安装在屋顶上的玻璃集热板加热, 受热后上升到屋顶的最高处。屋顶最高处设置了空气处理装置, 包括空气阀门、热交换盘管和一个小型风机。这个装置既能将加热过的空气通过管道送到建筑的各个角落, 又能将不需要加热的空气由排气管排出。在德国慕尼黑的一项将仓库改造成设计工作室的工程中, 原有外围护结构的热工性能无法满足新的用途。建筑师赫尔佐格在室内加建了一层包裹住整个屋顶及大部分外墙内表面的薄膜, 使薄膜和原有外围护结构间的空气成为一道阻热层, 起到了保温和热缓冲的作用。在屋顶上分别设置了连通空气阻热层和室内空气的风帽, 使这个简单的小建筑可自由地选择机械通风, 通过室内自然通风或空气阻热层内通风中的某一种或多种通风模式, 来调节室内气候。
5 结语
利用热压进行自然通风的原理虽然简单, 但选择具体构造或技术措施时还需要根据建筑的功能和地理位置考虑;仅有定性的设计还不够, 为了使通风起到实质性的制冷或采暖效果, 需要对进出风口的气流量、进出风口开关的时间、中庭屋顶的采光量、机械抽风装置的运转时间等参数进行定量的计算。这时往往需要借助风洞模型或计算机模拟实验等方法才能得到精确的数值。本世纪是环保的世纪, 是可持续发展的世纪。降低建筑能耗, 使建筑的人工环境与自然环境达到动态的平衡, 将是建筑在满足了基本的使用功能和美学要求后应追求的更高目标。屋顶的相关构造和设备配合建筑的其他围护结构体系创造的自然通风的条件, 使建筑在实现以上几个目标方面具有更大的潜力。
摘要：结合自然通风的基本原理和国外的一些建筑实例, 分析了现代建筑屋顶在建筑各种自然通风系统中的作用, 提出了屋顶应采取的相关构造措施, 以节约建筑能耗, 保护人类身心健康。
关键词：现代建筑,屋顶,自然通风
参考文献
[1] 宋德萱.节能建筑设计与技术[M].上海:同济大学出版社.
住宅自然通风建筑设计论文范文第2篇
【关键词】通风安全；基础材料；测风；风压
Mine ventilation safety evaluation of the maintenance and operation of the ventilation system
Bian Feng
（Schenck （Tianjin） Industrial Technology Co.， Ltd Tianjin 300385）
【
【Key words】Ventilation and safety；Basic material；Wind；Wind pressure
安全评价是指运用定量或定性的方法，对建设项目或生产经营单位存在的职业危险因素和有害因素进行识别、分析和评估，以此判断工程和系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策及建议，制定防范措施和管理决策的过程。我国的煤炭工业在国民经济发展中具有重要的基础地位，为了保证煤矿矿井建设和生产过程的安全，安全评价在煤矿企业中显得极为重要，通过对煤矿生产系统潜在危险进行相关评价，找出事故原因，建立煤矿企业安全生产环境。本文旨在介绍煤矿安全通风评价的基础上，探讨如何确保煤矿的安全通风。
1. 煤矿通风安全评价
1.1 对矿井通风系统的评价。
煤矿通风系统要以保障煤矿井下各用风地点风流稳定为出发点。煤矿的通风系统分为中央并列式、对角式、分区式等。要根据通风系统的特点，识别留设煤柱或岩柱是否满足该矿通风系统的要求；判别各种通风设施如风门、风窗、风桥、密闭是否符合要求，矿井负压是否符合要求；矿井的风机、反风设施是否符合要求。判别煤矿通风系统中存在的角联部位，特别是煤矿多水平生产，多井口进风的角联，分析、保障角联井巷中通风稳定的措施。合理的采（盘）区通风系统是保障采掘各用风地点实现独立通风、通风稳定的条件。如采区进、回风巷必须贯穿整个采（盘）区，高瓦斯、或有煤与瓦斯突出矿井的采区，开采容易自燃的煤层，必须设置专用回风巷。低瓦斯开采煤层群，分层开采采用联合布置的采（盘）区必须设置专用回风巷。回采工作面的通风系统有上行、下行通风之别，由于煤矿瓦斯密度较空气轻，上行通风风流与瓦斯自然流动状态一致，便于带走瓦斯。因此《煤矿安全规程》规定大于12°的煤层必须采用上行通风，如要采用下行通风，工作面的风速必须大于1m/s。煤矿总回风巷的瓦斯及二氧化碳是煤矿通风各使用点通风稳定晴雨表，要通过煤矿一定时期总回风巷瓦斯测定记录，总回风巷瓦斯及二氧化碳浓度稳定或者变化，来判定通风系统中是否存在问题。
1.2 对矿井通风管理评价。
对矿井的通风管理评价，需要建立并且完善通风管理制度、日常管理机制和反风演习制度，这些不仅是进行通风管理评价的保证，而且也是保持煤矿通风稳定的根本措施。对煤矿通风管理进行评价，可以及时发现影响矿井通风安全的因素，了解各个通风地点对通风系统的影响作用，为不断改善通风系统提供可靠的依据。
1.3 对煤矿通风基础材料的评价。
煤矿比较容易出现瓦斯和氧化物质。煤矿通风的基础材料包括对瓦斯、氧化物浓度检测以及煤层自然发火性和爆炸性的检测结果。根据我国有关的法律规定，矿井每年都要对瓦斯、氧化物浓度进行鉴定，具体包括二者的涌出量和绝对涌出量，再经有关部门审核、批准，在煤矿管理机构备案。同时我国法律对自然发火性和爆炸性也做出了相应的规定。
1.4 对煤矿测风的评价。
（1）煤矿测风工作是通风管理的一项日常工作。测风数据一方面必须真实、准确，同时测风地点要全面，能反映出通风的状况。测风地点应包括进、回风井，主要进风巷、回风巷，采（盘）区进、回风巷，采掘用风点进、回风巷；可能漏风区域如：风门、风桥、密闭等；低风速区域：掘进工作面，回采工作面上隔角，角联巷道等。
（2）根据矿井测风数据，计算矿井各用风地点的风流风速。煤矿井下风流状态要求为层流，紊流可将井下有害气体如瓦斯、二氧化碳等有害气体随风流带走，紊流状态要求井巷中的风流风速必须大于《规程》规定的最小风速。同时由于巷道风速低的特点，低风速区域也是瓦斯容易积聚的地方，是管理重点。井巷风流风速过大，容易造成煤尘（粉尘）的飞扬，必须低于《规程》规定的最高风速。根据《规程》163条的规定，通过计算评价各用风地点的风量是否满足需要。漏风是矿井的必然现象，通过测风，要计算矿井外部漏风、内部漏风。内部漏风又分直接进回风间的漏风和漏到采空区的漏风。外部漏风，直接进回风间漏风影响矿井的通风效率，而漏入采区的风量，对于开采有自燃发火性煤层的矿井将是严重的自燃发火隐患。
1.5 评价结论的阐述。
根据上述内容进行评价、计算、判断，对下述问题作出结论：（1）影响矿井通风的矿井灾害因素。（2）井下各用风地点对保障矿井通风系统的影响因素。（3）矿井开拓开采对矿井通风的影响因素。（4）说明矿井低风速区域、高风速区域。（5）对矿井漏风地点、大小、危害性质作出说明。（6）矿井自然风压对矿井通风影响程度。
2. 煤造成煤矿通风安全问题的因素分析
2.1 煤矿系统还不完善。
通风系统不完善指的是通风方法和方式不符合煤矿的实际生产情况。通风系统混乱会直接影响系统风量不足，导致采掘面处于微风甚至是无风的状态下，瓦斯积聚增多，达到爆炸的浓度。
2.2 煤矿通风设施不安全、不可靠。
从已经发生的煤矿事故可以得出，很多煤矿企业的通风设备存在一定的问题，有的甚至还会出现漏风的现象，这样使得矿井环境处于微风的状态下，很容易使瓦斯积聚，甚至会发生爆炸。例如：山西大同发生的瓦斯爆炸事故的主要原因就是由于煤矿的通风设施不可靠，使设施破坏，出现严重的漏风现象，最终导致悲剧的发生。
2.3 煤矿安全管理秩序混乱。
有些煤矿事故是由局部通风不合理造成的，有时安装多个通风设施时运用串联的方式，串联的风机和出风口没有密封的装置，也没有负压风机协助工作，这样并没有把地面上的新鲜空气送到地下，只是产生大量的循环风。所以，矿井产生的大量有害气体没有被排出，在矿井内积聚，严重时会导致人中毒死亡。
2.4 盲巷管理不严格。
煤矿企业对盲巷的管理不按照一定的规章制度进行管理，很容易发生煤矿事故。对于盲巷工作区域没有进行封闭工作，工作人员可能会违章误入，导致死亡。对于需要修复的盲巷，更应该引起重视，及时发现问题，及时处理，防止密闭瓦斯的渗入，留下爆炸的安全隐患。
3. 做好通风安全的措施
3.1 煤矿企业应该把自身的实际情况作为出发点，制定出一套合理的、科学的通风系统方案。
3.2 矿井都是在变化的，根据变化对通风系统加以改进，从而保证矿井的作业安全。对通风系统的改善要坚持以控制通风的稳定性为前提，避免不合理串联通风的出现，从而使煤矿生产得到一定的保障。
3.3 在注重通风管理方面的问题时，还要加强监控管理，不断提高矿井装备的水平，避免出现瓦斯超限工作，甚至发生爆炸。矿井企业要安排专业的瓦斯检测人，对矿井下的瓦斯随时进行检测，及时发现问题并采取有效的措施去处理。每周或者是每个月都要对全体职工的安全技术进行培训工作，提高全体人员的素质和安全意识，不断完善矿井安全制度。
4. 煤矿通风系统的运行与维护
4.1 一般规定。
（1）入井空气温度及采掘工作面、机电硐室温度符合规定；（2）井巷风速及采掘工作面风量配备符合规定；（3）有害气体浓度符合规定；（4）专用回风巷、专用排瓦斯巷、总回风巷及采区进回风巷管理符合规定；（5）矿井、水平、采区、采掘工作面及主要硐室通风符合规定；（6）采掘工作面通风方式符合规定；串联通风符合规定。
4.2 运行管理。
4.2.1 矿井主要通风机的运行管理。
（1）主要通风机安装及漏风率符合规定。（2）主要通风机台数、能力及配套电机符合规定，必须保证连续运转。（3）防爆门至少每6个月检查维修1次。（4）主要通风机至少每月检查1次。（5）主要通风机定期进行性能测定。（6）每季度检查1次反风设施，反风演习符合规定。（7）主要通风机专职司机培训、操作符合规定。
4.2.2 矿井通风设施管理。
（1）进回风井之间及主要进回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性挡风墙；需要使用的联络巷，必须安设2道联锁的正向风门和反向风门。（2）采空区必须及时封闭。必须随着采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束45天内，必须在所有与采区相连通的巷道中设置防火墙，封闭采空区。（3）不应在倾斜的运输巷中设置风门；如果必须设置，应设置自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的措施。
4.2.3 矿井通风系统的调整。
（1）改变全矿井通风系统时，必须编制通风设计及安全措施，由企业技术负责人审批。（2）巷道贯通必须符合108条规定。（3）改变主要通风机转数及叶片安装角度时，必须经矿技术负责人审批。（4）建立定期测风制度，及时根据需要调整工作面风量。
4.3 矿井通风系统的改造与优化。
4.3.1 及时调查掌握通风系统现状。
（1）进行主要通风机装置的性能测定，了解主要通风机的性能。要求测定风机内部和各种间隙，检查叶片、导叶的安装角度以及风硐中风流控制设施的严密程度，查看风硐和扩散器的结构、断面、转弯和扩散器出口风流的速度分布；测定电机的负荷率。（2）预测待采地区的瓦斯涌出量和地温变化。（3）对矿井最大通风阻力路线进行测定，了解其阻力分布和阻力超常区段，为降低阻力提供依据；对主要分支的风阻值以及典型巷道的阻力系数进行测算，为网络解算提供数据。
4.3.2 分析评价通风系统现状。
核算矿井的通风能力：主要通风机装置通风能力核定，井巷通过能力核定，矿井最大阻力路线的阻力分布，矿井生产布局分析评价，是否存在集中生产，矿井抽采系统能力的分析评价，提高抽采效果。
4.3.3 方案拟定。
拟定原则：立足现状，着眼长远，因地制宜，对症下药，投资少，见效快，既要保证安全生产，又要增风节能。
（1）先考虑现系统的维护与优化，再考虑改造，新开掘巷道、开新井和设备更新。（2）注意采取新措施。（3）降低最大阻力路线上的通风阻力，提高主要通风机的综合效率。（4）对多主要通风机系统进行综合考虑，充分发挥各个系统能力。（5）多方案优选。
4.3.4 主要措施。
（1）改变通风网络。适当开掘新巷道，增加并联风路，封闭旧的串联风路。（2）开掘新风井，改变通风系统。（3）调整和改善通风系统。（4）改造通风网络，降低通风阻力。
5. 结束语
对于煤矿企业来说，做好煤矿通风评价是必不可少的工作程序，这样较科学的判别出在煤矿通风工作中存在的问题，这样我们才能对症下药，找到问题的根本，提出相应的解决措施和防范措施。
参考文献
[1] 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].2005.
[2] 国家安全生产监督管理局.安全评价.北京：煤炭工业出版社，2005.
[3] 崔刚，陈开岩.矿井通风系统安全可靠性综合评价方法探讨[J].煤炭科学技术，1999.
[4] 刘立平，林登发，何朝远.矿井瓦斯爆炸危险性定量分析[J].重庆大学学报，2001.
住宅自然通风建筑设计论文范文第3篇
摘 要：矿井主通风机主要担负着整个矿井或矿井某一区域的通风任务，由于主通风机需要保持长期持续的运转状态，如果出现问题直接影响煤矿的安全，所以，必须通过对风机、温度、振动参数等各种参数采集与监测以达到控制风机正常运转的目的，主要包括根据实际情况对风机的选型、温度传感器的选择、风量的监测方法和风机振动情况的监测等。
关键词：风机 参数 监测
1 矿井通风系统的基本构成
该系统的主通风机有两台，它们之间没有主次之分，两台通风机轮流使用，这样就能够保证一旦主通风机出现故障时，这个通风机系统不至于瘫痪，既能使设备得到及时的保养，又能使系统可靠运行，这种结构就是双冗余结构。风压、温度、瓦斯浓度等数据是该系统控制的重要依据。
该系统主要由两部分构成，即上位机系统和下位机系统。西门子公司WinCC组态软件是上位机系统的控制软件。西门子s7-300作为下位机的处理核心，负责完成各种任务，如数据采集、数据输出和控制算法等，适用于大量的信息处理和高实时性的煤矿通风机监控系统。其中有4个变频器，主要作用是接受指令，调节风机旋转频率，达到控制目的；6个EM277扩展模块，主要作用是将数字量转化为模拟量的模拟量输入模块；两个风压传感器，主要作用是测量矿井下风量的大小；两个温度传感器，主要作用是测量电机的轴承温度和整个运行环境的温度；两个瓦斯传感器，监测巷道内的瓦斯浓度。
2 矿井主通风机的选择
2.1 按气体流动方向的不同，通风机的分类
（1）离心式风机：空气流入风机叶轮，离心力使其被轴向压缩，然后径向流动。
（2）轴流式风机：气体沿着主承轴进入到叶片通道，在旋转的过程中，形成圆柱形的气流，气体在其上面流动。
（3）混流式风机：气体在进入叶道时，不与主轴平行，而是有一定角度，这样在旋转式就形成锥形气流。
（4）横流式风机：气体以垂直于主轴的方向进入叶道，旋转时气体受到叶片作用产生压力。
对于我国的大中型矿井来说，采用较多的还是轴流式通风机，主要是原因是该系列风机具有结构简单，稳固可靠、噪声小和功能选择范围广等特点。
2.2 对旋式轴流风机具有的优缺点为：
（1）传动的效率十分高。
（2）对旋轴流式风机最高压力点值较高。
（3）静压力的效率高。
（4）对旋式轴流风机能够逆向送风。
2.3 矿井主通风机的有关参数的计算和处理
2.3.1 风量
通风机风量就是在单位时间内，气体流入通风机的体积。
2.3.2 风压
在通风机系统中，风压就是单位体积内，空气所具有的势能。风压可分为全压、动压和静压。
2.4 风机的特性曲线
随着通风机内气体流量的变化，通风的效率、风压和轴功率也发生变化，它们之间存在一定的关联。由此得到的曲线就是通风机的特性曲线（图1）。
3 矿井主通风机主要传感器的选择
能够确保煤矿生产一直处于一个安全稳定的条件下，即风机运行过程中的，必须实时监测，主要包括风机的后轴承温度、负压的大小、风速的大小等。
3.1 温度传感器
在整个煤矿通风机监测系统中，对温度的监测是其中一项参数指标。铂热电阻是热电阻中应用比较广泛的，它在复杂环境下和高温状态下工作稳定，铂热电阻制成标准温度的基准仪，其温度测量区间在-200 ℃～+600 ℃。Ptl00是该系统选用的温度传感器。
通风机电机运行时的轴承温度，它的实时数据也是必须采集的一种参数。整个温度数据采集的过程，先由温度传感器测量温度，将采集来的数据转化成可传输的信号，经过信号整定，再将模拟量转化为数据量，最后传给PLC。
3.2 风机振动参数的测量
在风机运行过程中产生振动，如果振动轻微，不会对系统产生影响。但振动的幅度太大或者振动不规律，就可能造成风机停机或损坏。在测量振动时，要选取合理的测量量，如振动位移、振动加速度和振动速度等。
根据系统的要求，选取风机主轴承的振动速度作为反映测量振动参数好坏的依据。振动速度快则噪音大，振动速度慢则噪音小。在通风机监控系统中，对风机主轴承振动的测量，分为水平和垂直振动两种。
通过历史使用经验法可以知道，如果用振动位移作为测量参量，就应该使用电涡流式传感器；如果用振动速度作为测量参量，就应该使用速度式传感器；如果用振动加速度值作为测量参量，就应该使用加速度式传感器。
3.3 风机风量的测量
风量是监测通风机运行状况好坏的一个重要指标。要测量风量主要有两个途径，一个是通过风速来测量风量，另一个是通过测压管来测量风量。
3.3.1 风速监测风量
通过测量风速的大小来确定风量的大小，所以要得到风量的测量值，只要测量出风速的大小就可以了，这样就需要使用风速传感器。
在矿井中需要测量风速的地方主要有：通风机的井口、每一个巷道和各种风口等处。这些地方的风速大小都是通过GFWl5风速传感器测量出来的，最后通过这些测量数据来计算风量的大小，调整矿井通风机的运行状态，保证矿井的安全。
3.3.2 测压管监测风量
应用测压管监测风量，其原理是只要能够测出管内一点的动压值，根据下面的计算公式就能够算出这一点的风速。这是一种十分简便可行的方法。
计算公式如下：
4 結语
该文主要介绍了矿井主通风机的主要结构特点，通过对通风机性能特性的比较，选择了对旋式轴流通风机作为该系统的矿井主通风机。该文还详细了介绍了实时监测方法的特点和功能，分析了矿井主通风机的各种实时运行参数的监测方法，选取合理的传感器构成整个风机系统。
参考文献
[1] 安赛，林柏泉.主要通风机远程监测系统的设计[J].工矿自动化，2012（1）：4-7.
[2] 张红.热电偶测温系统误差剖析及处理对策[J].安徽工程科技学院学报：自然科学版，2010（2）：63-66.
住宅自然通风建筑设计论文范文第4篇
【摘 要】随着人们生活水平的不断提高，人们对住宅建筑的要求越来越高。本文从我国住宅建筑节能现状入手，从住宅建筑布局和形体方面、建筑平面设计、改善围护结构及材料的设计三个方面分别阐述了住宅建筑节能设计的优化方法。
【关键词】住宅；建筑节能；设计；优化
0.前言
所谓建筑节能就是通过采用保温、隔热、密封等措施，使建筑在建造生产和使用维护过程中减少对能源的消耗。建筑节能是缓解能源紧缺，减轻环境污染，促进经济持续发展的一项重要措施。我国是一个人口大国，而我国的能源相对匮乏，已经成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。随着我国人民生活水平的改善，人们对建筑住宅的质量要求也不断提高，如何在住宅建筑设计中充分利用天然和地理的自然条件，在建造过程中采取一定的措施，建造节能建筑，最大限度的减少能源用量，更加合理有效的利用能源，已经越来越受到广大建筑师的重视。
1.我国住宅建筑节能设计现状
我国住宅建筑节能优化设计工作起步较晚，目前建筑能耗已经与交通能耗、工业能耗成为了我国能源消耗最大的三个方面。尤其是随着人们生活水平的提高，建筑耗能量呈急剧上升趋势。建筑能耗主要包括空调和采暖设备，而大部分建筑夏季空调用电量大，冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等，大部分建筑存在能耗大、能效低等缺点，而且建筑的围护结构的保温性能较差。建筑节能优化设计方法很多，但是当前很多住宅在建筑方案设计时建筑与建筑节能设计脱节，缺乏节能意识，对节能建筑概念不明确，认为将各种节能材料简单的堆砌在一起就是节能建筑，根本没有整合设计和科技集成理念，造成各种新能源的浪费。
2.优化住宅建筑节能设计
2.1住宅建筑布局和形体方面的设计
2.1.1设计合理的建筑面积
住宅建筑不仅在建造过程中需要占用大量土地、消耗大量资源，在使用和维护过程中还要投入大量能源。如果确定合理的住宅面积，不仅在建造过程中能够节约大量的建材和劳动力，在使用和维护过程中还能够节约大量的能源消耗，设计合理的建筑面积就是最有效节约能源措施，是提倡节约型住宅的有效方法。
2.1.2选择合理的朝向
在进行住宅朝向设计时，要从节能角度出发，对各个房间的功能分区进行合理设计。在对住宅户型设计时要注意户型的南北通透性，通常情况下东西向多层建筑的耗热量大于南北向的建筑，为了避免间接采光，在设计户型时应使尽可能多的房间朝南，既能保证夏季室内可以形成穿堂风，在冬季还可以增长日照时间。
2.1.3优化建筑单体的组合方式
建筑单体的组合方式能够直接影响气流的形成，因此要合理设计建筑物的位置和朝向，尽量减少由于气候因素建筑的维护结构选择的影响。由于高度也能够影响建筑的自然通风，一般建筑越高对室内的自然通风越有利，在对不同高度的建筑进行组合设计时，可以将建筑设计成高低相间排列，这样有利于低层建筑的自然通风；合理利用人工构筑物以及绿化植物的遮挡作用，也可以调节建筑周围的再生风环境。
2.1.4合理控制建筑的体形参数
体形参数包括建筑维护结构的外表面积（F0）以及其所包围的建筑体积（V0）。体形系数F0/V0越大，则说明单位建筑空间所分担的热散失面积越大，因此能耗就越多。体形系数越小则越有利于建筑的节能，就是要减少不必要的墙体外表面积从而减少热损失，建筑外形多选用长条形。
2.2建筑平面设计中节能设计
2.2.1热环境合理分区
可以把厨房、卫生间以及走廊等对热环境要求较低的部分布置在北向，卧室尽量设置在南向，以充分利用太阳能，冬季能够保持较高的温度。
2.2.2设置温度阻尼区
温度阻尼区就是在室内与室外之间的一种中间层次，这一层次可以阻止室外的冷风向室内直接渗透，进一步减少外墙与外窗的热损耗。如楼梯间可以改为封闭式，且在楼梯间设置窗户；将北向阳台的外门窗全部用密封阳台封闭起来，外门设置防风门斗，防止冬季冷风倒灌。
2.3改善围护结构及材料的设计
建筑的围护结构主要包括墙、窗、门、屋面以及地面，将室内与室外隔开，由一些表面材料和表面装饰材料组成。围护结构的优化设计是影响建筑运行中耗能多少的一个重要因素。
2.3.1门窗的节能设计
（1）确定合理的窗墙面积比
窗户既是太阳的得热部件，又是主要的失热部件，窗墙比是住宅窗户洞口面积与住宅里面单元面积的比值，确定合理的窗墙面积比是节能重要措施之一。规定北面、东向和西向、南向的窗墙比不应该超过0.25、0.30、0.35。除此以外，应尽量减少迎背风面开窗的面积比，其比值约为1:0.7，这样既增加了夏季的渗透通风，减少了冬季寒风的渗透，还能满足对生活环境的舒适度要求。
（2）加强住宅外窗的气密性
使用新型且密封性能良好的门窗材料，近年来木门窗和钢门窗已经逐渐淘汰，而铝合金门窗和PVC塑料门窗已经成为使用量最大的门窗材料。在密封方面，在门框与墙缝之间的缝隙中可以用弹性松软型材料进行密封；扇与玻璃之间可用各种弹性压条来密封；扇与扇之间可用高低缝及风外压条来密封；框与扇可以用橡胶或泡沫密封条等来密封。
（3）改善门窗的保温性能
窗户如果采用金属材料则可能产生冷桥现象，因此最好采用钢塑复合材料和塑料窗，玻璃采用中空玻璃或者镀膜玻璃，可以设置双玻璃或者三玻璃；为了保证门窗的保温性能还可以采用缩短窗扇缝隙长度，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯的方法，合理减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
2.3.2屋面的节能设计
虽然屋面的传热量占整个建筑传热量的比重很少，但是其对顶层房间的影响较大。解决屋面节能的关键是要对屋面的防水、保温、隔热要进行综合研究，屋面的结构材料要选择好的保温材料。在对屋顶的设计中，要考虑各种气候因素对屋面的影响，通过对其构造以及选择材料的分析，合理设计屋顶的结构形式。如屋顶可以采用架空方式或者在屋顶中职绿色植物来加强屋顶的隔热功能。选用倒置型的保温屋面，这种屋面保温层置于防水层之上，使保温层不仅起到保温作用，在一定程度上还起到一定的防水作用，保温层材料必须能够保证防水和耐气性能良好，再在其上面用混凝土预制块压住，不需要粘接，不仅维修方便，而且价格便宜。对于楼板层的设计主要是要利用其中的中空空间，然后精心设计楼板的吊顶造型，如可以将循环水管布置在其中，这样不仅在夏季可以利用冷水循环来降低室内温度，冬季还可以利用其中的热水循环进行取暖。
2.3.3地面的节能设计
为了改善底层住户室内减少热损失，可以采用地面辐射采暖系统对住宅进行供热，主要原因是：
（1）因为它可以导致室内沿高度方向上的温度分布比较均匀，在传送过程中可以大大减少无效的热损失。
（2）控制阀比较集中，可以方便调节室内的温度，并且在无人时可以关闭，节省供暖能耗。
（3）使热量集中在人体受益的高度之内，热效率比对流供暖方式高。
3.结论
总之，住宅建筑节能设计时建筑设计的重要组成部分，在优化建筑设计的同时要不断优化节能设计，在保证住宅居住舒适性的基础上，合理利用资源，减少环境污染，促进建筑节能的持续发展。
【参考文献】
［１］曾秀竹.住宅建筑节能优化设计.山西建筑,2008，（9）：256-257.
［２］王董平.浅谈住宅建筑节能设计.山西建筑,2007,33(10):253-254.
［３］邓红专.优化高层及住宅建筑节能设计.能源及环境,2010，（8）：30-32.
［４］张学深.浅谈住宅建筑节能设计的优化.建筑工程,2010:254.
［５］涂逢祥.建筑节能.北京:中国建筑工业出版社,2004.
［６］罗舟.浅议住宅建筑与节能设计的优化.山西建筑,2007，(2):245-246.
住宅自然通风建筑设计论文范文第5篇
摘 要：针对现有实验室通风柜存在一些不足，本文介绍一种节能、环保、操作便捷、检修方便，并且通风效果好的节能环保型实验室通风柜。
关键词：实验室；通风柜；节能环保；设计
实验通风柜，广泛的用于医院、学校、各类研究所等一系列的研究场所，包括各类实验室台面，实验室仪表仪器，通风系统供气和洁净系统等，但是目前实验室使用的最多的是实验台，通风柜等一系列设备，在实验室中，由于各种化学物质的使用，常常造成实验室的空气污染，有些物质不但味道难闻，而且还有害健康，通风柜是实验室通风设计中不可缺少的一个组成部分[1]。为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体、实验室中应有良好的通风。为阻止一些蒸气、气体和微粒（烟雾、煤烟、灰尘和气悬体）的吸收，污染物质须用通风柜、通风罩或局部通风的方法除去[2]。
通风柜的功能中最主要的是排气功能，在化学实验室中，实验操作时产生各种有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质，为了保护使用者的安全，防止实验中的污染物质向实验室扩散，在污染源附近要使用通风柜，以往通风柜使用台数较少，只在特别有害且危险的气体及产生大量热的实验中使用，通风柜只担负实验台的辅助功能，考虑到改善实验环境，在实验台上进行的实验逐渐转移到通风柜内[3]。
然而在目前而言，通风柜的结构规划层次不穷，因此针对于通风柜的实际使用效果也不尽相同，并没有一种通风柜的设计，可以保证其美观、节能、环保、操作便捷、检修方便，并且通风效果好，因此设计出一种具備上述优势俱全的通风柜是目前领域中迫切需要解决的。
1 技术方案及效果
该节能环保型实验室通风柜，主体包括设置柜门的下柜体，安装于下柜体上且通过背板、侧板及顶板组装成一敞口的上柜体，上柜体设敞口处安装伸缩门板，伸缩门板两端安装提拉装置，上柜体顶部安装排风通道，排风通道下安装有斜向导流板。提拉装置包括一对链条，伸缩门板两端设置卡轨道，侧板内壁安装滑槽，链条前端安装于伸缩门板顶部，且绕过顶板延伸至背板后侧，顶板上安装链轮，链条绕接在链轮上，链条的尾端固定有一配重体，背板的前端安装有一垂直于背板的竖向导流板，竖向导流板顶部连接于斜向导流板，且竖向导流板的与背板直之间设置有风道，竖向导流板的底部与背板之间安装有过滤装置，斜向导流板与竖向导流板采用卡接方式安装于上柜体内部。
（1）竖向导流板的底部及顶部均安装有一水平固定件，水平固定件固定于背板上，且水平固定件上安装有卡槽，竖向导流板卡接于卡槽内部，顶板上安装有一对爪钩件，斜向导流板卡接与爪钩件内部，导流板卡接设置，方便了后续维护时拆装，更加便捷。
（2）过滤装置为一多孔滤网板，多孔滤网板直接安装于位于竖向导流板底部的水平固定件上，起到对上柜体内大杂物的过滤同时，且安装拆卸方便快捷。
（3）上柜体的敞口底部安装有一补风机构，包括一对固定在上柜体底部两端的挂板，挂板之间安装隔板及横轴，横轴上套装由于限位板，方便了对上柜体内部风力补充，更加便捷。
（4）侧板的前端均安装有一限位机构，侧板前端安装有安装孔，侧板内侧安装有一贯穿侧板的插孔，插孔内插入安装有一插杆，插杆的前端通过螺母固定，后端安装有一手柄，插杆位于安装孔内的一段安装有一顶块，顶块的前端安装有一限位件，通过旋转插杆即可实现顶块的移动，起到伸缩门板的限位。
（5）侧板上均安装有一检修窗，检修窗安装于上柜体内部且拆卸安装，检修窗外安装密封胶条，方便了日常检修时，直接开启检修窗，即可操作，方便快捷。
（6）配重体设置为条形，且两端均通过链条固定，配重体的顶上安装有多组敞口槽体，便于在内部加装重物，起到配重的增减，更加方便。
（7）顶板顶部安装有一回落装置，回落装置连接于配重体，方便了对配重体进行缓冲处理，避免急起急落造成机体震动，更加平稳。
（8）上柜体及下柜体上，均采用塑形框架固定，保证整体机体牢固性能，更加稳固。
（9）上柜体后侧的塑形框架上安装有多组插孔，配重体侧边设置有与框架上相同的插孔，便于在设备整体运输及固定时的插销限位，避免配重体晃动，造成设备结构损伤。
在使用时，直接上下提拉伸缩门板，即可实现伸缩门板的上下位移，起到对通风柜的门板开合，内部有害的气体在通过背板及竖向导流板及斜向导流板之间的风道进行向外排放，实现整体通风柜的工作。
2 小结
本设计结构简单，设计新颖，通过链轮及卡接式导流板的安装，起到通风柜的平稳工作同时，方便与后续的维修检测，保证了通风柜的高效工作，结构稳固安全，便于推广及使用。
参考文献：
[1]卞晓红，刘明艳，王庆波.化学实验室通风系统工艺优化技术[J].山东工业技术，2016，（16）：7.
[2]张继德，张明贤.解剖实验室通风设计优化与噪音控制措施[J].建筑知识，2017，37（04）：19-21.
[3]赵侠.实验室通风柜系统设计应用[J].洁净与空调技术，2012，（01）：62-65.
作者简介：富海龙（1988-），男，汉族，本科，助理工程师，目前从事暖通方面的研究。
住宅自然通风建筑设计论文范文第6篇
当今世界，随着人们生活水平的提高，人们对于住宅建筑节能设计的要求也越来越高。但是，我国建筑工程企业对于节能设计并没有非常重视，因此在这方面存在较大的问题。本篇文章主要阐述了目前建筑节能设计中存在的一些问题，并针对这一问题提出了一些可行性措施，最后简单推测了建筑节能的发展方向，希望可以使我国的建筑节能设计技能得到进一步的提高。
住宅建筑节能设计中的有关问题
1.住宅建筑节能设计的重要性
当今世界，随着社会经济的进步与发展，我国大多数人民从农村迁入到城镇。因此，住宅的建筑规模也随之扩大。众所周知，建筑方面的能源使用是整个商品消耗中的主要消耗。在邓小平提出改革开放政策以来，我国的经济发展从根本上发生了翻天覆地的变化，建筑消耗占有的比重也逐渐增加。以前，由于我国经济落后，在住宅建筑设计以及所有的建筑中只单一的强调节约经济，而完全忽视了节能环保。以至于在大多数住宅建筑中并没有采用热工与节能材料，再者由于国家没有制定合理的标准规范，导致了住宅建筑的总体设计不合理。居民住宅中没有良好的保温材料，导致空调耗能严重，影响了居民的舒适度以及没有体现出建筑本身所具有的功能。但是现在，我国通过对住宅的建筑结构的调整，更新了保温材料，节约了资源能耗。从上可见，我国住宅节能设计有极大的重要性，而且还有极大的发展空间。
2.住宅建筑节能设计存在的问题
第一，在确定住宅材料的热工参数时，并没有进行合理有效的测量以及没有科学的检测方法，而仅仅单纯的采用厂家所提供的说明书上的数据。第二，在建筑节能设计方面没有好的创意。设计手段单一，而且设计不全面，很多建筑企业仅仅在住宅建筑的外层结构中采用保温材料。第三，完全的忽视了施工成本。在住宅节能设计中，一些企业并不按照所制定的节能标准，选用一些高保温与采光好的材质。因此，严重的提高了建筑成本。很多地方的建筑企业在建筑过程中随意改动节能方案。导致我国建筑节能设计不能得到有效实施。
另外，在住宅建筑节能设计开展的前期，我国政府人员没有确定的计划，总担心所使用的节能材料和节能产品不能满足人们的需求，所以，在建筑节能设计工作难以得到实施。从其他地区来看，住宅建筑节能设计的方案和实施极大的推动了建筑节能设计的发展，从而使得建筑节能市场取得很大的经济效益。促进了我国建筑节能产业的发展。在目前激烈的节能市场化竞争中，一定会使得建筑节能技术得到有效的提高，而且为制定其他的节能政策，发展住宅节能设计提供了合理的基础。
住宅建筑节能设计
1.住宅建筑节能措施
当下，要想提高建筑节能设计的准确，必须从降低建筑物不同季节的热量损耗做起。具体措施是：在建筑设计方案图中，尽量缩小建筑物外表面积和加强建筑围护结构，这样以来，房屋的气密性就良好，从而解决了室内保温问题；尽量合理利用太阳能，以减少其他的能源消耗；保持房屋一直自然通风和自然采光。从而保证空调和照明物的使用频率；在照明设计中，按照房间门窗朝向以及用光需求来合理选择不同参数的灯。假如一个房间需要照明度高，那么则选用一般照明方式。尽量选用一些使用寿命长、低能耗以及光效好的灯。
2.建筑设计节能的相关措施
由于住宅建筑节能的日益发展，政府对于这方面越来越重视。为缓解能源危机，我国必须制定合理的建筑节能设计规范。利用法律来确保建筑设计各个环节的无误性，监督每一道工序，确保各个人员都能认真的去设计。对于节能设计材料的生产也要有足够大的重视，使建筑节能工作有规则的执行；建立一个完善的住宅建筑管理方案，并设立相关机关去管理；加强对节能设计人员的专业素质训练，使有一个良好工作意识和态度，认真积极的投入工作中；提高人们的节能意识，这就需要企业及政府定期做好宣传工作，倡导节能理念，从高层做起，带动群众；国家科技人员应逐渐研发更节能的材料。积极探索，逐步减小能源消耗，积极引导生产企业提高产品的生产质量，使建筑节能产品能有高效性。在不提高建筑房屋成本的情况下，尽量使用新节能技术。使房屋节能进一步提高。
我国住宅建筑节能设计的发展趋势
在邓小平提出改革开放以来，我们国家虽然在建筑节能方面有令人震撼的成绩。但是，相比与发达国家，我国的建筑节能技术仍有很大的不足，应快点加快节能技术的使用。在能源利用方面，应尽量使用太阳能及一些可持续资源，提高能源的利用率，和专业人员协作努力解决在使用太阳能及新能源的一系列问题。在建筑墙体方面，对于墙体围护结构要重视，选用一些节能足够好的复合型材料。从而降低住宅建筑的能源消耗。住宅节能设计一项统一的工程，应该对于住宅的墙体与屋面等观察研究，以提出更加完美的节能设计方案。国家应强制每个企业按照已有的条例及规范来做，建立健全的设计理念。并大力培养专业节能设计人才，以使我国的建筑节能得到很大的发展。
结语
随着我国住宅节能的重视，并建立及颁布建筑节能设计的有关规定，并且定期的宣传节能意识，因此使每个人都能积极的做好节能工作。我国的建筑节能也得以推广，缓解了严重的能源危机，居民的生活环境也更加舒适。有效的减少了城市热岛效应，住宅建筑的人居环境也逐渐提升。而面对目前的建筑状况，我们并不能够掉以轻心，要始终把其放在重要位置上。