对建筑节能设计的探讨
摘要:本文结合我国建筑节能发展现状,针对节能设计这一建筑节能的根本途径,从建筑节能设计的必要性出发,对建筑节能设计的重点进行了说明,并在此基础上提出了加强我国节能设计工作的几项建议。
关键词:建筑节能 节能设计 措施探讨
在一些发达国家建筑节能已基本步入成熟时期,在我国建筑节能也被建设行业做为头等大事来抓。对于我们这样一个能源短缺问题十分严重的国家,我们要从可持续发展的角度出发,使我们建造的建筑物近可能减少能源的消耗,降低对自然环境的污染,使我们生活在健康、舒适、与自然和谐的工作环境里。
一、建筑节能发展现状
面对能源短缺问题,我国积极倡导节约能源、可持续发展,建设部将建设节能型建筑纳入今后城市建设的重点发展方向,相关的指引、标准和法规相继出台,要求将建筑设计与建筑微气候、建筑技术和能源的有效利用相结合。《民用建筑节能设计标准》规定通过在建筑设计和采暖系统设计中采用有效的技术措施将节能率从原来的 50%提高为65%,对围护结构的技术与产品、部品以及供热系统的要求提高到一个新水平。优化节能设计方法从本质上要求设计者从整体综合设计概念出发,根据大范围的气候条件影响,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,重视利用自然环境创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖。但在实际操作中,设计者习惯于以往的设计思路,只考虑建筑、结构及水暖等方面的合理与否,并不用心去考虑节能的问题,因此实际的节能效果普遍达不到设计标准的规定,建筑能耗仍然处于一个很高的水平,形势不容乐观。在我国既有城乡建筑中,只有 3.2 亿 m2 房屋是节能建筑,尚不足全国既有建筑的 1%;在每年新竣工的建筑中,节能建筑面积不到 1 亿m2,尚不足竣工建筑面积的 5%。以居民住宅能耗与建筑业能耗为例(居民住宅能耗近似地以综合能源平衡表中居民生活能耗表示,建筑施工能耗以建筑业能耗表示), 我国建筑节能设计虽然已经得到政府主管部门的高度重视,但历年的能耗数据却反映出其实施结果令人担忧。
二、建筑节能设计重点
1、整体环境规划
建筑选址、朝向、间距以及相互组合关系是整体综合环境规划的设计重点。合理的选址和布局对建筑节能的影响很大,应综合考虑气候、地质、水质、地形及周围环境条件等相关因素加以确定;适宜的外部环境能使建筑在其整个生命周期中保持良好的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时维持整体生态环境的平衡;主要朝向应迎合当地夏季的主导风向,使住区内风速流畅,有效加强建筑物与空气的热交换,提高居住的舒适度。由于太阳高度角和方位角的变化规律,我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜,与东西朝向的建筑物相比,南北朝向的建筑物在夏季可以减少太阳辐射的热,冬季可以增加太阳辐射的热,从而节约了建筑保温所需的能耗,是最有利的建筑朝向。
2、单体节能设计
2.1、合理的建筑体形与空间组织
合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,建筑的体型系数(外表面积和外表面积所包的体积之比)对建筑能耗的影响非常显著,其值越大,单位面积散热量越大,对节能不利。从降低建筑能耗的角度出发,但体形系数还与建筑造型、平面布局、采光通风等紧密相关,体形系数过小将对建筑使用功能造成一定影响,因此应权衡利弊,合理确定。合理的空间组织设计应在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑平面进行竖向、横向的合理分隔,以改善室内的环境,达到节能舒适的目的。
2.2、门窗的节能设计
在建筑外围保护结构中,门窗的保温隔热能力差,门窗缝隙是冷风渗透的主要渠道,因此解决好门窗节能的问题是节能工作的一个重点。门窗的节能设计应主要考虑:由于采暖耗热量随窗墙面积比的增加而增加,因此可在采光允许的条件下控制建筑不同朝向的窗墙面积比并在夜间设置保温窗帘、窗板;对门窗的相对位置及开启方式进行合理安排,以便组织穿堂风通过;设置可调节的活动遮阳,减少夏季太阳辐射的热,增强冬季的热;提高门窗制作质量,对金属窗框进行断热处理,加设密封条以加强门窗的气密性,选择高性能的建筑门窗材料和幕墙技术,适当选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃等节能玻璃品种。
2.3、墙体的节能设计
墙体能够达到保暖的效果,就能够实现能量的损耗减少,从而达到节能的目的。墙体保温分为内保温和外保温两种,相对于墙体内保温而言,墙体外保温的保温效果更理想,可完全避免热桥,还可以起到保护墙体的作用,延长墙体的使用寿命,因此采用墙体外保温是在经济条件允许的情况下较好的选择。对于加强墙体的外保温设计,最直接有效的方法就是采用节能型建筑材料,利用高效保温隔热材料附着或填入墙体内来实现墙体热阻的提高,在一定程度上能有效地避免室外气候变化对墙体内部温度变化的影响,使结构主体寿命延长;也有利于消除或减弱冷、热桥的影响,避免室温发生较大的波动。
2.4、 屋顶的节能设计
屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,由于太阳直射和大气长波辐射的双重作用,冬季散热量大、保温性能较差,夏季吸收大量辐射热、室内气温过高。屋顶的节能设计应注重冬季保温、夏季通风隔热,常用的技术措施要点为:①采用架空隔热屋面、浅色屋面、种植屋面、通风屋面、蓄水屋面等,隔离太阳辐射热,减少阳光直射;②铺设高效保温隔热材料并适当采取其他辅助措施,减少热量传递;③密度较大、导热系数较高不宜选为屋面保温层材料,以免屋面重量厚度过大而降低保温效果等;④"冷屋顶"节能:利用高反射率涂料的使用,提高屋顶的日射反射率,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。
三、建筑设计中应加强建筑节能方面的认识和学习
1、深刻认识建筑节能的重要性
当前,有很多建筑设计人员对于我们国家制定和颁布的建筑节能技术的规范认识不够深刻,对建筑节能技术的认识跟不上当今社会时代发展的步伐,在建筑节能设计过程中缺乏主动性。因此政府管理部门要加强这方面的宣传力度,赋予实践。按照不 同的工程,不同的构造,采取不同的措施。让建筑节能有利于环境保护、提高居住质量、降低住户的使用成本、促进经济的快速稳定发展。
2、学习建筑节能新观念
推行节能理念,树立正确的节能观,在引进国外先进节能技术的同时,强调建筑节能发展的民族性和地域性。应尽力减小或消除建筑物的固有能耗,用有限的资源和最小的能源消耗来取得最大的经济和社会效益,满足日益增长的社会需求为目标。
建筑节能是一个复杂系统的工程,其中建筑设计是一个很重要的环节。建筑节能设计应结合各个城市和各个地区的不同气候条件,按照国家制定的节能政策、规定、规范等执行。建筑工程设计在满足民俗、民居建筑风格的特点的同时,充分利用当地的建筑材料,从建筑的整体及外部环境、个体环境、围护结构的整体及细部构造设计等方面全方位进行建筑节能设计,走出一条具有中国特色的建筑节能的道路
参考文献
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