对建筑节能设计的探讨
建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的一项最直接、最廉价的措施,也是深化经济体制改革的一个重要组成部分。本文阐述了建筑节能的重要性,探讨了建筑的节能设计措施。
标签: 建筑节能;建筑能耗;设计
1、建筑节能的重要性
建筑节能有利于可持续发展和环境保护。我国建筑物的设计寿命不低于50年,在如此漫长的时间里,将耗费大量的能源,如何在提高室内舒适性的同时,提高能源的利用率,使建筑用能的总水平不断降低,走可持续发展之路,是实现我国国民经济和社会可持续发展的重要内容,同时也是保护资源,减少环境污染的重要举措。今后,采暖建筑越建越多,如果单位面积采暖能耗不能较大幅度地降下来,不仅环境指标不可能达到标准,而且有可能继续恶化。建筑节能可带动建筑业及相关产业的快速发展。随着国家对建筑节能要求的日益提高,新的节能建筑的大量兴建,加之已有建筑大规模的节能改造等所产生的市场需求,使建筑节能产品的生产企業大量涌现;同时,也促进了设计、施工单位不断调整其技术结构和产品结构。这不仅可以带动节能墙体材料、门窗、变流量供暖系统、节能制冷设备、节能照明设施等新兴产业的发展,而且将会推动建材业、建筑业的结构调整与升级,增加就业机会,形成国民经济新的增长点。
2、建筑群总体规划节能设计
建筑群总体规划包括建筑群的选址布局、道路设计、绿化配置等方面。建筑群的选址要选择良好的环境和地形宜选择在避风朝阳的位置。布局上要合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距层高等因素。建筑群道路系统的设计要结合建筑群的朝向,它是建筑群的风道,应有利于夏季通风和冬季防风。因此,道路走向宜平行于夏季主导风向,而与冬季主导风向保持一定角度。建筑群绿化配置宜种植灌木为主,在适当位置种植一些高大的落叶乔木。这样可改善建,筑群的热环境,最大限度地减少建筑物的能耗量,获得理想的节能效果。
3、住宅建筑中节能设计的应用
建筑平面设计包括形状、建筑长度、宽度、幢深与平面布局等方面的设计。
(1)平面形状节能的设计。建筑设计时,节能的角度考虑,原则上应使围护结构的总面积越小越好。这是因为在相同的建筑体积V下,由于围护结构的总面积不同,热耗相差很大。设计时应注意使围护结构面积A与建筑体积V之比为最小。
(2)建筑长度节能的设计。住宅建筑的长度与建筑热耗间有一定的比例关系。根据有关资料表明:增加住宅建筑的长度可以节能。长度小于100m,能量增加较大。例如,从100m减少至50m,能耗增加8%~10%,从100m减少至25m,对于5层住宅能耗增加25%,9层住宅,能耗增加17%~21%。
(3)建筑宽度中节能的设计。根据有关资料表明:增加建筑宽度可以节能。对于9层住宅建筑,宽度由11m增加到14m,能耗可减少6%~7%,若增大到15~16m,能耗可减少12%~14%。
(4)建筑栋深节能的设计。建筑幢深即建筑物沿纵向轴线方向的总尺寸。对于单幢建筑物来说,当其层数相同而幢深不同时,随幢深的加大,建筑的传热耗热指标明显降低。有资料表明:建筑面积为1000m2,幢深由9m加大到12m时,其单位面积耗热(W/m2)由41.2W/m2降低到36.85W/m2,这表明加大幢深具有显著的节能效果。
(5)建筑平面布局的设计。建筑平面布局不仅对建筑的合理使用及提高室内热舒适度有着决定性的影响,对于建筑节能亦有很大作用。主要从以下两方面考虑:①热环境的合理分区:由于人们对不同房间的使用要求及在其中的活动状况各不相同,因而,人们对不同房间室内热环境的需求也各异。在设计中,可根据不同热环境的需求而合理分区,即将热环境质量要求相近的房间相对集中布置,这样做,既有利于对不同区域分别控制,又可将对热环境质量要求较高(或较低)的房间集中设置于平面中温度相对较高(或较低的区域,从而取得最大限度利用日辐射,保持室内具有较高温度,同时减少供热能耗的效果。②温度阻尼区的设置:为了保证主要使用房间(或热环境质量要求较高的分区)的室内热环境,可在该热环境区与温度很低的室外空间之间,结合使用情况,设置各式各样的温度阻尼区,这些阻尼区就象是一道“热闸”,不但可使房间外墙的传热损失减少40%~50%,而且大大减少了房间的冷风渗透,从而减少了建筑的渗透热损失。设于南向的温度阻尼区可当作附加日光间来使用,是冬季减少耗热的一个有效措施。
4、普及建筑保温材料的应用
目前建筑行业常用的墙体屋面保温材料有挤塑型聚苯乙烯泡沫塑料(挤塑板)、模压型聚苯乙烯泡沫塑料(普通泡沫板)、现喷硬泡聚氨酯、硬泡聚氨酯保温板(制品)、泡沫玻璃、泡沫混凝土(泡沫砂浆)、化学发泡水泥板、轻骨料保温混凝土(陶粒混凝土等)、无机保温砂浆(玻化微珠保温砂浆)、聚苯颗粒保温砂浆、矿棉(岩棉)、酚醛树脂板、膨胀珍珠岩保温砂浆无机活性墙体保温隔热材料等。这些保温材料均是通过对建筑外围护结构采取措施,减少建筑物室内热量向室外散发,从而保持建筑室内温度。建筑保温材料在建筑保温上就起着创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。
外墙保温材料可根据防火等级进行划分为:
①燃烧性能为A级的保温材料:无机保温材料、岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃、
泡沫陶瓷、发泡水泥等。
②燃烧性能为B1级的保温材料:特殊处理后的挤塑聚苯板(XPS)/特殊处理后的聚氨酯(PU)、酚醛、胶粉聚苯粒等。
③燃烧性能为B2级的保温材料:模塑聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)等。
建筑外墙保温材料均具有保温隔热节能效果好、施工周期短、抗水抗裂耐候、环保舒适、综合性价比优越等特点,是建筑节能设计中不可缺少的建筑材料。
5、加强建筑节能设计方面的学习
(1)现有的节能技术。当前,很多建筑师已经懂得节能技术,以及如何把节能技术应用到建筑当中。但建筑师不能只是在设计时套用标准图,更重要的是要明白节能原理,才能在设计中按照不同的工程、不同的部位,采取相应的节能措施,所以必须加强建筑节能方面的学习。
(2)学习建筑节能新“理念”。在推行节能理念同时,眼睛不仅要“向外看”,引进学习国外先进节能理念,而且要学会“向内看”,从传统建筑模式、风格中学习节能办法。强调中国节能建筑发展的民族性、地域性应该是设计师们的共同理念。
节能作为一项系统工程,涉及到诸多方面,如规划设计、建筑施工、政策法规、物业管理、居民节能意识等。建筑节能设计在现阶段还存在一定的问题,如片面追求建筑面积,计时执行节能标准比例较低、公众的节能意识薄弱、缺乏可操作性的法律法等等,但是作为我国国民经济支柱产业之一的建筑业,须和各方共同努力,科技研究力度,严格的奖惩措施,前期着手,力推广节能型建筑,也是我国走实现可持续发展的必由之路。
参考文献:
[1]任新松.探讨建筑节能在建筑设计中的重要性[J].科技风.2010(16)
[2]谢文锋.建筑节能如何在建筑设计中落实[J].广东科技.2008(06)
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