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中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:
前言:
随着我国现代化建设的加快,资源节约型、环境友好型的可持续发展战略成为我过在现代化建设过程中的基本战略之一,人们的环保意识逐渐增强。建筑行业是我国现代化建设的过程中的重要部分,它与人们生活关系密切,人们对建筑行业的环保节能要求也越来越高,如何做到在建筑设计中节能建筑的设计,提高能源利用率做到低碳环保,充分响应可持续发展战略的号召,对建筑节能具有举足轻重的意义。
一、建筑设计中节能建筑设计的必要性分析
长期以来,我国在持续保持经济高速发展的同时忽略对环境的保护,导致对环境的破坏巨大,对能源的浪费严重,我国还处在社会主义初级阶段,现代化建设刚刚起步,若此时对坏境造成较大破坏,对今后的发展很不利。因而,在建筑行业进行节能建筑设计是社会发展的客观需要。虽然我国幅员辽阔,资源丰富,但对于拥有十三亿人的中国来说,资源还是相当匮乏的,同时人与环境的关系恶化更是加大了这种紧缺性,建筑行业是国民经济的重要组成,消耗的资源和能源数目巨大,如何完善节能建筑的设计,使得人和环境和谐相处,在发展国民经济的同时又能做到环保节能成为建筑行业发展的焦点。
另外,随着全球范围内提倡低碳生活、节能减排,建筑设计中的节能建筑设计已成为顺应时展的必要前提。随着人类社会文明的进步,越来越多的人意识到环境、能源对我们的重要,在发展的过程中必须注重对环境的保护。因而,在这种全球发展的新形势之下,我国建筑行业的发展策略也发生了变化,以顺应时代的发展,由以前粗犷型城市建设转向以节约资源,减少对环境的破环为基本,提高资源及能源利用率,加强节能建筑设计,努力构建环境友好城市为目标的新型城市建设方式。做到建筑质量与环境保护两不误,符合新形势下对城市建设的时代要求。
综上所述,在建筑设计中节能建筑的设计具有很强的必要性,是社会发展和时代进步的客观要求。
二、我国节能建筑设计的现状分析
在我国,建筑行业的发展具有悠久历史,建筑技术水平的发展越来越迅速,但配套建筑节能技术的发展现状却不容乐观。首先,节能建筑的概念在我国出现的就比较晚。其次,对节能建筑新技术、新工艺的研究也还处于起步阶段,难以真正地在实践中做到节能环保。虽然,建筑设计中有良好的节能建筑设计,但由于上述原因导致设计不能很好的被实现。另一方面,建筑节能涉及到的不仅仅是建筑专业学科,还涉及到许多专业性很强的学科,在节能建筑设计的过程中要求设计人员能综合运用,对设计人员要求较高,然而在我国从事建筑设计的人员认识还不够,导致节能建筑设计与现有的节能技术脱节,建筑节能效果不明显。在现阶段,我国建筑行业内节能建筑设计的现状表现出以下两个问题:
(1)设计人员缺乏认识。我国是一个建筑大国,建筑产业是我国的支柱产业之一。然而在新的阶段,建筑行业的发展出现停滞,新型建筑节能思想和技术应用不到位,节能建筑的设计缺乏创新,在目前我国建筑行业内,设计人员对节能建筑设计的认识不高、理念不先进,导致行业现状比较尴尬,建筑节能技术提不上去。
(2)缺乏先进节能技术的应用。在全球范围内,先进建筑节能技术的发展比较迅速,但相较之下我国的建筑技术还在很大程度上依靠引进外国的技术,特别是在节能建筑技术方面。因而,在节能建筑设计过程中缺乏先进节能技术的应用,难改传统上很大程度破环环境、浪费资源的技术手段,对环境具有很大的掠夺性。
基于节能建筑设计在我国的发展现状及表现出的问题,建筑行业必须适时引进新的技术手段,促进由粗犷性、掠夺性向集约型、环境友好型的转变,改善节能建筑设计、施工等的现状,符合可持续发展战略的需求。
三、节能建筑设计的重点
建筑节能涉及到建筑的方方面面,建筑的保温、隔热、降低光反射等都是建筑节能环保的体现。因而,节能建筑技术和材料也多种多样,采用合理的材料及技术的使用,就能将节能建筑设计的成本降到最低、效果增加到最大。
1.墙面环保节能设计
墙面容易对阳光发生反射作用,若反射作用明显,容易对外界造成光污染,危害他人健康,若没有反射又会有损建筑物的形象和美观。因而,在节能建筑设计过程中应对墙面的立面形式,是用规则还是不规则;贴面装饰材料等方面就行精心地设计和配合,努力做到既不造成污染又能美观大方。
2.墙体保温隔热的设计
在墙体保温隔热的设计中,一方面要注意使用新型环保的保温隔热材料,如:保温棉,保温玻璃等的使用,可以大大降低室内温度散失率,达到保温隔热的长效节能效果。另一方面要注意太阳辐射的隔离,这就需要设计人员在进行节能建筑设计时充分考虑的这一点,对墙体的建造采用合理的设计方法,对太阳光形成有效遮挡,以隔离太阳热,改善室内居住环境。屋面、屋顶是建筑物中接受日照时间最长的构件。在节能设计的过程中应特别注意屋面、屋顶的保温隔热功能,根据不同地区的日照强度和降雨量,对屋面防水层和保温层的材料、工艺流程作出合理的选择。
3.门窗节能的设计方法
门窗是建筑物用于采光、通风的主要构件。合理的安排门窗的数量及比例,可以使人居住起来更加舒适,也能很好的做到通风、换气提高建筑物的性能。因而在节能设计时要注意以下方面:(1)合理的窗地比。不能一味的追求美观新颖,而大面积使用落地窗等,不仅不节能而且提高了造价,根据建筑物不同的地理位置,和朝向设计选择合理的窗地比,保证通风和采光的情况下做到环保节能。(2)保证门窗的气密性,不至于在使用过程中出现漏风,热量流失等状况。这就需要在设计时对门窗材料及门窗框架等进行合理安排。(3)对于直面阳光的门窗,设计时应添加合适的遮挡构件,如雨篷、檐挑等。不仅可以在一定程度上减少阳光的直射量,保证房间内适宜的环境,同时还可以减少雨水对门窗的冲刷,防止其腐蚀老化。
4.屋面、屋顶的节能设计
屋面、屋顶是建筑物中接受日照时间最长的构件。在节能设计的过程中应特别注意屋面、屋顶的保温隔热功能,根据不同地区的日照强度和降雨量,对屋面防水层和保温层的材料、工艺流程作出合理的选择,同时对屋盖材料的采用也应加以考虑确保能够适量的保温隔热,以延长屋面保温层的使用寿命。另外,在节能设计过程中可以考虑对能源的充分利用,在屋顶进性太阳能的利用设计,这样不仅能够满足节能减排的建筑要求,还能很好的采集、利用清洁能源,减少对现有能源的损耗,具有可持续性。
Abstract: building energy efficiency design is a very complex system, including building ontology technology, housing building materials products, building thermal environment with equipment and so on various aspects of energy saving. Our country in the construction sector development to energy conservation and environmental protection route development, the use of advanced technology, learn from foreign advanced case analysis our country energy saving building design development. The energy conservation of the building is a system engineering, which should be based on different construction in our country to characteristics and construction of total life cycle process, in the planning, design, operation, and other stage through the technology integration solution means, reduce building energy demand, optimizing the energy supply system design, development of new energy system mode and improve operating efficiency.
关键词: 建筑设计;节能建筑;分析
Keywords: architectural design; Energy-saving architecture; analysis
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
一、前言
随着我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就的同时,我国也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价,经济发展与资源环境被破坏的矛盾日趋尖锐,群众对环境污染问题反应强烈,能源的短缺已不容忽视,节约能源与环境保护已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,我们必须从可持续发展的战略出发,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染及破坏,并为使用者提供健康、舒适与自然和谐的工作及生活空间。
二、建筑节能设计的发展概况
伴随着我国的城市化的飞速发展,建筑能耗所占社会商品能源总消费量的比例也持续增加,对国民经济发展和人 民的正常工作生活的影响日益突出。例如,我国空调高峰负荷已经超过4500万kW,相当于2.5倍三峡电站满负荷出力。由于这期间工业结构调整导致电力消 费持续下降,空调负荷的增加才没有使得电力供应不足的问题过于凸现。然而,随着工业结构调整的完成和经济的继续增长,工业生产能耗的降低将难以补足建筑能耗的飞速增加,建筑能耗增加导致能源短缺的问题将更加突出。
建筑节能的经济效益和社会效益无疑是十分重大的,然而长期以来单纯依靠建筑节能设计标准中强制性条文实施却难以得到推动,这既有政策法规的原因,也与缺乏深入地开展科学建筑规划与设计、加快节能新技术的开发及应用有关。
三、我国发展建筑节能设计需要注意的问题
3.1开发商与设计者利益难以均衡
因为我国经济发展处于高速发展阶段,我国的房地产开发商在国家发展的这个阶段中主要以发展经济创造最大利益和价值为主,我国的房地产开发商会以增加自己的收入为目的进行房地产开发和建筑设计项目的开发,而我国节能建筑师的节能建筑设计和构思均是以高价格、高投入、高成本作为基础和必备条件,对于建筑设计者而言,最优化的设计路线是制定出最节能的建筑设计图,以技能建筑所发挥的节能效果最大化作为考虑;但是作为房产开发商和投资者需要解决回收效益问题,他们需要考虑的是以最低的投入换来最大的收益,所以在投入回报问题中,投资者和设计者的矛盾很大,这个问题是导致节能建筑无法顺利开展和大规模实施建设的原因之一,利益没有共赢性导致了需求不统一,造成了不均衡的局面出现。
3.2我国建筑节能技术落后,导致建筑质量和实用性较差
我国发展节能建筑的时间较短,缺乏相关的设计经验和管理经验,对建筑节能设计项目的管理方面底蕴较差。我国建筑节能设计中技术落后,在设计过程中需要解决的难题较多,我国目前建筑设计实力可以解决一般建筑节能设计中存在的难题,但是对于高级技能建筑和特殊化的节能建筑设计就需要面对很多难题,在技术使用不合适的情况下,会导致建筑质量达不到预期效果,实用性达不到预期效果,在城市中和地区中没有相应的实用性价值。因为外国先进技术的发展和较丰富的建筑设计经验,我国需要向国外先进设计技术学习,借鉴国外先进的设计经验和案例,学习国外建筑设计的优越性,保证我国节能建筑的设计技术到位,建筑预算最低化、质量最优化、实用性最大化。
四、应对建筑设计的技能环保设计提出的对策
4.1结构设计上的节能环保
我国在开展节能环保建筑设计时要充分考虑节能环保的外形和结构设计,建筑规划上要提高环保节能意识,在规划设计中加大对环境的考虑因素,在建筑设计过程中考虑多方位的因素和影响力,对于环境影响因素考虑不周全往往使得设计人员对环保节能了解和协调性的缺失,最为凸显的就是建筑的朝向和采光选择,部分建筑呈东西向,造成了室内热工环境差的现象。充分考虑建筑构造是要求建筑严格控制节能。我国自2009年起实施夏热冬暖地区建筑节能设计标准,这就要求设计人员要充分考虑节能建筑符合政策的要求,进行建筑节能设计。设计人员要加强建筑的通风性能,改善室内热工环境,利用可利用能源等方面的研究。
4.2使用节能环保的建筑材料
生态建筑材料的科学和权威的定义目前仍在研究确定阶段。生态建筑材料的概念来自于生态环境材料。生态环境材料的定义也仍在研究确定之中。其主要特征:首先是节约资源和能源;其次是减少环境污染,避免温室效应与臭氧层的破坏;第三是容易回收和循环利用。按其含义生态建筑材料应指在材料的生产、使用、废弃和再生循环过程中以与生态环境相协调, 满足最少资源和能源消耗,最小或无环境污染,最佳使用性能,最高循环再利用率要求设计生产的建筑材料。目前在社会上出现的新型建筑材料有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等,这些新型建筑材料以煤灰、煤矸石、石粉等废料为主要原料,具有质轻、隔热、隔音等特点。有些材料甚至达到了防火的功能。使用新型建筑材料,可以有效减少环境污染,节省大量的生产成本,增加房屋使用面积等一系列优点,经过近20年的研制、开发和引进国外生产技术和设备,我国的建筑材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40年-50年。主要表现在: 产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。
4.3建筑用电的可持续性与其他能源的选择分析
我国发展建筑可持续利用能源和其他可替代性能源,首先需要理解可持续再生能源的含义和意义。可再生能源是指原材料可以再生的能源, 如水力发电、风力发电、太阳能、生物能( 沼气) 、潮汐能等, 可再生能源不存在能源枯竭的情况,因此发展能源可持续利用受到许多国家的重视,尤其是能源短缺的国家。我国能源分布不均衡,一样有能源短缺现象和能源利用不充分现象,如何将能源有效的分配和调控成为了主要问题,我国节能建筑的设计需要考虑这些因素和影响,从而更有效的帮助我国建设节能建筑群,现阶段多数节能建筑选择太阳能光伏发电技术,以及风能发电技术来给房间内部发电和调控室内温度,通过PV板产生直流电,储存在蓄电池中备用,或通过逆变器变为交流电用于室内电力供给,剩余电量则送入电网,从而满足了室内的全部供电需求;采用了天大自主研发的辐射板技术,将吸收太阳辐射而产生的热能作为热源为室内供暖,同时利用太空辐射制冷技术为室内供冷,结合水源热泵技术调节室内温、湿度,保证舒适的室内环境要求,利用了真空管高温集热技术来提供烹调用热。室内通过太阳能供热的梯级利用满足建筑的不同用热需求,使屋内四季保持在恒温24度到25度,湿度40%--55%左右。
参考文献:
1、赵文,李军.《可持续发展与节能环保建筑的设计初探——宝山顾村安置动迁项目会所设计》.《建筑技术和设计》,2009年2月,17页
关键词:建筑;节能;设计
一、引言
随着我国城市化进程的加快以及人们生活水平的不断提高,人们对住房和工作环境的要求越来越高, 建筑物能耗占总能耗的比重越来越大。我国建筑节能工作起步较晚,现在还有很多建筑需要消耗很大的能源,并且其能源利用率低。当前我国正处于经济和建筑业快速发展的时期,每天都需要消耗大量的能源,由此可见,做好建筑节能工作是必须的。
二、建筑节能设计中具体环节
(一)建筑的主空间与建筑节能设计
建筑的主要空间与建筑的节能设计是紧密相连的。例如,设计师对现代的住宅的卧室已经不再设计成多功能的,而只是作为休息区,主要功能就是睡觉和存放衣物,要有一定的私密性空间。白天人们在外工作、学习基本上不会在卧室中,因此以夜间睡觉为主,白天基本上没人,向南还是向北,建筑节能关系也不是很大。因此,在住宅楼中,卧室已经不再是争取占据南向的唯一主要空间。客厅已经作为人们活动的主要空间,白天的日照和阳光对客厅来讲更具直接的节能意义。因此,客厅向南,白天的阳光照着在客厅活动的人们,其节能效果是非常好的,并且可以大大节约采暖和空调的耗能。
(二)自然通风设计
自然通风是设计中必须要注意的一个重要问题,好的设计会使得建筑更加节能和舒适,良好的自然通风,不仅会使得室内的热舒适度得到改善,而且还会使空调运行的时间减少,对于建筑物的实际使用能耗很有帮助。在建筑设计中平面要充分利用春、吓、秋时的自然通风,而应该避开冬季主导风向,通过被动方式,利用室外气流带走室内产生的余热,从而使得室内的热舒适性得到保证,并且还能够使得空调开启时间缩短,最终实现节能的目的。
(三)建筑朝向设计
对于建筑能耗来讲,朝向的影响也是非常大的。在夏季又太阳辐射得热会增加制冷负荷,在冬季则能降低采暖负荷。在进行朝向选择时,要全面考虑当地气象条件、建筑用地、地理环境等,以节约用地为宗旨,优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向,满足冬季能争取更多的日照,从长期的实践证明,我国各地区较为适宜的建筑朝向就是南向,但是在实际建筑设计时,会有很多因素制约,全都采用南向那是不可能的,因此,合理确定朝向应因地制宜,从而能够使得节能和舒适的要求得到满足。
(四)建筑体形
建筑体形系数是节能建筑设计特别要重视的问题。建筑采暖空调的能耗大小受着建筑体形变化的直接影响,为了能够使能耗降低,必须将体形系数控制在一个较低的水平,但是也不能过低,因为它会影响着建筑设计师的创作灵感,并且还会限制平面布局,导致呆板的建筑造型产生,不能能合理的安排使用功能,因此,在实际设计的过程中,一定要权衡好利与弊,实现建筑造型的合理确定,凹凸面不应过多,对于建筑的护面积应该尽可能减少,从而对于体形变化过多而使体形系数增大的现象能够避免,应将体形系数定在一个标准规定的范围内,从而使得建筑能耗能够减少。
(五)外墙的保温隔热性能
在整个建筑外包面积中,外墙所占的比例最大,其对建筑能耗的影响也最大。我国的严寒地区,室内外温差已经达到了30~60℃,墙面传热造成的热损失也较大。由此可见,建筑节能的一个重要部分就是墙体的保温隔热。外保温使得保温层覆盖住整个外墙面,从而对于冷桥热桥的产生可以避免;内保温会受二次装修的影响,而且还占用室内空间;所谓夹心保温就是指保温材料被夹在两侧墙体材料之间。对于主体结构,外墙外保温体系有着保护的作用,而且外墙外保温使得建筑物使用寿命延长,使得旧建筑物的节能改造更加方便,因此,外保温要比其它形式优越的多。利用植物来实现外墙保温与隔热是较新的一种节能方法。建筑西立面在保温外又设置了垂直生态绿化墙面,夏季可利用植物墙阻隔辐射,减少热传递,冬季形成保温层,延长外墙使用寿命。
(六)屋面的保温隔热性能
在整个建筑围护结构中,屋顶所占的比例虽然比外墙低,但是对于顶层房屋而言,围护结构却是最大的,保温隔热性能的好坏,对顶层房屋的室内热环境与建筑能耗直接产生影响,因此要与外墙一样,也应对传热系数进行控制,采用高效保温材料作为屋面的保温层,根据保温层的位置分内外保温。现在科学的做法是保温层设在防水层外的倒置式保温屋面,既提高防水层的耐久性,又使得保温隔热效果也达到了。
(七)采暖系统的节能
集中供暖和区域供暖是城市供暖的主要方式,对锅炉的负荷进行合理的提高,从而使得锅炉运行效率得到改善,为了提高热效率,可以采用管网水平衡技术以及对供热管道保温进行加强。
三、结语
可持续发展是我国经济发展的总体目标,我国人口众多,能源总量较多,但是人均能源可利用少。随着节能技术的不断推进,建筑设计已经得到快速的发展,为人们提供了舒适的生活和工作环境。在建筑设计过程中,将节能意识运用到每个环节中,让每个环节能实现节能效果,这样才能获得更大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]樊旭燕. 对建筑节能的几点看法[J].太原城市职业技术学院学报, 2008,(03) .
[2]蔺际翠. 浅谈房屋建筑节能途径[J].改革与开放, 2009,(03) .
关键词:建筑设计;节能设计;必要性;节能措施
中图分类号:TU2 文献标识码:A
引言
当今社会经济飞速发展,做为我国国民经济三大支柱产业之一的建筑业,在能源消耗中占的比重越来越大,在当前大力倡导节能环保的大环境下,节能建筑作为共同关注的重要问题被提上日程。目前,节能技术已经成为建筑施工中的主流。节能技术的应用使得建筑与能源之间的矛盾得到了有效地解决,并且很大程度上降低了资源的消耗,逐渐实现了建筑业的可持续发展。
2、节能建筑概述
建筑能耗包括建造能耗与使用能耗两大部分。建造过程中的能耗,包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗;使用过程中的能耗,包括房屋建筑和构筑物使用期内采暖、通风、空调、照明、家用电器、电梯和冷热水供应等的能耗。
建筑节能设计是一项非常复杂的系统工作,包括房屋建筑本体技术、房屋建筑用材料产品、房屋建筑热环境用设备等各方面的节能。建筑节能设计应是在保证建筑使用功能、建筑质量和室内环境的前提下,采取各种有效的节能技术与理措施,积极提高建筑的能源利用率。建筑节能范围包括了空调、采暖、炊事、热水供应、家用电气、照明等方面的能耗。因此,节能设计是建筑设计的重点。
3、节能建筑设计的必要性
建筑能耗占社会总能耗是三分之一,是节能减排的重点领域,为此建设部于2005年4月15日发出了《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》强调建筑节能设计规范,从源头控制建筑能耗。从2006年1月1日起施行的建设部《民用建筑节能管理规定》,将建筑节能标准从节能50%提高到75%。节能建筑设计之所以能够得到国家、社会以及大众之的广泛关注和青睐,主要是由于它具有以下几方面的优势。第一,可以保护环境。我国在建90%以上的建筑都是高耗能建筑,钢筋水泥的城市使我们的居住环境变得越来越差,建筑垃圾,噪声污染,光污染让我们的后代越来越难以见到蓝天白云。第二,能够节省能源,节能建筑通过合理设计建筑朝向、利用日照采光、采用保温性能好的外墙保温材料等方式能大量节约能耗,在很大程度上缓解了我国能源的紧张局面,有力的推动着我国建筑逐步走向绿色能源产业。第三,提高居住质量。当今国际上提倡低碳绿色建筑,但是传统的建筑运用能源或空调采暖,都会在一定程度上损害人体健康,而节能建筑可以给人们提供一个自然的居住环境,使得人们能够舒适健康的生活。
4、节能建筑设计的原则
4.1、因地制宜原则
因地制宜指的是应该根据当地的气候、地理位置、光照情况对建筑进行设计,这里的“地”代表了建筑物所在地的气候特征。每个地区都有自己的气候特征,鉴于此,节能建筑在设计时需要考虑的要点也就不同,例如:在北方地区,其气候特征主要为夏热冬冷,所以,节能建筑在设计时就应该结合季节特征来考虑其材料的选用,该类地区的建筑绝对不能照搬其它与该地区气候条件不同的设计方案,一定要因地制宜,根据当地的自然气候来设计。
4.2、利用可持续资源原则
节能建筑不仅仅要求节能,还要求健康宜居,具体应用的关键在于如何利用可持续能源为建筑提供清洁、高效、可循环持续利用的能源支持。在众多能源中太阳能和风能是节能建筑能源首选。
(1)利用自然光线采光
自然光最适合人的眼睛承受能力,因此在建筑设计之时必须充分考虑如何最大化利用自然光线,可以运用光线的反射折射以及衍射原理,利用导光管、棱镜以及采光窗等设备将自然光引入阳光不能直接照射到的地方,从而充分利用自然光源。
(2)太阳能热水系统
太阳能热水器将太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。对于北方大部分地区来说,太阳能热水器较其他热水器干净卫生节省室内空间,在节约能源的同时也帮助住户节约了不少电费或煤气费,一举多得是北方地区首选的热水能源方式。
(3)利用风能
人们对风能的利用形式多种多样,将风能转化为电能、热能、机械能等多种形式。从建筑设计的角度来说,对风能的利用主要是利用自然风,让建筑群落自然通风,因此首先要求建筑群落合理布局,必要时采用其他的技术手段,如通风管道、窗井、长廊或者中庭等将风引向需要通风的地方。
4.3、加强资源的循环利用原则
众所周知,水资源短缺是我国现在所面对的一个重大问题,另一方面水污染也是迫在眉睫,这就要求我们的建筑在设计之初就要考虑到水资源的回收利用。节能建筑中主要从中水的回收利用,雨水收集利用,采用节水卫生器具等多个方面实现资源的循环利用。
5、绿色建筑设计的节能措施
5.1、建筑规划的节能设计
(1)合理的选址
建筑、在选址的时候主要要根据当地的地形、地质、气候、水质等主要因素,综合考虑并制定设计方案。建筑在设计中,不但要使建筑物在整个生命周期内都能够保持适合微气候的环境,而且还要遵循自然规律,不能打破整体的生态平衡。
(2)正确选择朝向
日照及朝向选择的原则是夏季能利用自然通风并防止太阳辐射,冬季能够获得足够的日照并避开主导风向。然而建筑物的方位、朝向以及建筑物的总平面设计都需要综合考虑与之有关的各方面的因素。建筑受社会历史文化、地形地貌、气候环境、道路等一些列条件的制约,要想使其朝向既能满足夏季放热又能满足冬季保温的效果是十分困难的。所以,只能尽力对各个影响因素之间的得失进行适当的权衡,找出一个平衡点,然后再选择出该地区建筑物的最佳朝向或者最好朝向。
5.2、建筑布局设计
建筑布局对于建筑规划节能设计在合理选址的基础上显得十分重要,作为建筑师,应该综合考虑建筑物的总体布局,从不同角度、不同走向、不同体量、不同间距对其进行科学合理的整合,同时充分利用自然通风和日照,从而产生不同的热量需耗(冬季)和热量盈余(夏季);尤其是建筑物之间的道路,不同的走向对于风速和风向有着很明显的影响,由于建筑群和道路之间的管状气流方向竖直而且速度比较小,要想穿越建筑物是相当困难的。因此,必须要对建筑群体的相撞和体量的组合布局进行充分的考虑,尽量能够使高低层错落排列并且利用道路和植被形成空气流通的自然通风,使建筑不管在冬天还是夏天,都能够保持良好的室内温度能够保持良好的室内温度,实现自然通风和降温的目的。
5.3、屋顶节能设计
屋顶的设计对是实现建筑造型美观的一个重要因素。住宅的屋顶做成斜坡式,可以借助屋面的坡度与日照斜率相接近的特点,再一次把层高降低。在保持平屋面住宅日照间距的前提下,不但能够改变建筑的轮廓,扩大屋顶空间的使用效果,解决屋面防水问题,而且还能够缩短住宅之间的日照间距,节约建设用地。
5.4、建筑外墙保温设计
围护结构的热传导性能决定了建筑物能耗的高低,如果围护结构隔热性能不佳,那么冬季室内的热量就会经由围护结构而散逸,增加房屋的供暖负担;而夏季室外的热量会经由围护结构传入室内,提高室内的制冷负荷。因此,降低能耗必须从提高围护结构的隔热性能作为基础。外墙在整个建筑外包面积当中所占的比例最大,其对建筑物的能耗的影响也最大,因此,设计时应首先控制外墙的传热系数,采用合适的结构和材料降低墙体的传热性能。就目前而言,这样的保温结构主要有外保温、内保温以及夹心层保温,这几种保温体系各有各的特点,但是外保温有利于避免冷桥热桥的产生,并且对主体结构有防护作用,能够有效延长建筑物的使用寿命,更能够减少资源的浪费。
5.5、建筑材料节能设计
建筑节能设计这种,科学合理的选用建筑节能材料是比较重要的一个环节,节能建筑的材料在选择时应该遵循经济、高效、节能、健康等原则。首先,随着社会的进步和科学的发展,建筑业已经研发出大量新型高端的材料,并得到了广泛的应用,起到了很好的节能效果;其次,选择材料时还应该结合当地的实际情况,最好能够挖掘一些地方性的节能材料,更好地将其应用到节能建筑中去。
6、结语
节能建筑不光在环境保护方面起着重要的作用,在社会效益和经济效益方面的作用更是不容忽视。从长远利益来看,未来人们的生活生活方式和能源行为必须随着节能建筑设计的发展做出相应的调整和改变,同时还要加强宣传力度和教育力度,在条件有限的基础上吧既能建筑能能与技术、艺术很好的结合在一起,使其各个方面都能体现节能的原则,努力创造低成本、高效率的节能建筑。
参考文献:
[1]艾立广.对建筑设计中节能建筑设计的分析[J].黑龙江科技信息,2013
关键词:建筑节能,建筑设计,外墙保温,建筑遮阳
我国能源发展主要存在四大问题:一是人均能源拥有量低、储备量低:二是能源结构依然以煤为主,约占75%。全国年耗煤量已超过 13 亿吨;三是能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;四是能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低大约10%。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾:有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。
建筑节能技术可从建筑结构设计、建筑施工以及建筑材料三个方面开展。为此,本文基于建筑设计对建筑节能的方法进行了分析,分别从墙体保温系统、建筑遮阳设计和结构体系的角度出发探讨建筑节能的技术措施,为建筑节能的科研与工程应用提供参考意见。
一、墙体保温系统
墙体保温分为建筑内保温和建筑外保温两种。相对外墙内保温而言,外墙外保温的保温效果更理想,取暖成本大幅下降,并可完全避免热桥,因而采用外墙外保温在经济条件允许的情况下较好的选择。在实际的建筑设计应用中,外墙的保温系统应用的较多。外墙体在建筑设计中主要有以下构造要求。
1.1主墙体构造
砌砖或混凝土承重墙厚度由结构受力确定,表面应平整、牢固,达到粘贴聚苯板的条件。在混凝土墙外侧表面留有预埋铁件时,要涂刷防锈材料。
1.2窗口构造
砖砌复合墙的窗口过梁要做出槽口,以便聚苯板贴到窗边,混凝土复合墙在门窗口四周也要留出槽口,沿槽口贴聚苯板;窗口下的内外窗台之间做一道保温层,可避免窗口四周出现热桥。
1.3檐口构造
檐口是外墙和屋面相交的部位。外墙到此收头;屋面排水与一般挑檐屋面做法相同;要求屋顶保温层搭过墙身,与外墙保温层交圈,防止顶棚四角结露。
1.4勒脚和首层处构造
在勒脚和首层处的装饰保温层要增加一道纤维增强层,并要将玻璃纤维增强层包括底边。由于墙体外保温技术在国内应用和推广的时间不是很长,一些建筑设计人员对于各种外保温技术还没有很好的认识和掌握,对于外保温的一些做法还存在着模糊的观念。以下几个在外保温中常出现的问题应引起设计者的重视:1)外保温的饰面层设计。外保温系统是非承重复合系统,饰面层不能选用建筑力学上不安全的饰面砖做饰面材料,尤其是高层和超高层,如外挂重量超过规定或超越了外保温系统的自重和安全系数,是个极大的工程安全隐患,其饰面层为刚性,不适合高层建筑的物理性的柔性摆动原理。2)建筑装饰造型的保温处理。为了加强建筑顶层房间的采光效果,同时为了体现建筑物的立面形式和层次变化,多在屋顶坡层面上设置了造型。造型周围的装饰线条变化和墙体的转折比较复杂,而且在这部分墙体和装饰的线条处理一般都采用现浇混凝土。因混凝土的传热系数较高,在该部分的围护结构进行保温处理时,常因保温方案处理的不完善,在冬季出现内墙面泛霜、结露的现象,对居民的居住环境不利。3)女儿墙内侧增强保温处理。对于女儿墙外侧墙体的保温在设计中往往都能够重视,还会将保温层延续到女儿墙的压顶,但设计者往往忽视对女儿墙内侧的保温。女儿墙内侧的根部靠近室内的顶板,如果不对该部分采取保温处理,该部位极容易引起因为热桥通路变短而在顶层房间的顶板棚根处产生泛霜、结露现象。对女儿墙的内侧采用保温措施还有助于保护主体结构,使得因温度变化而引起的应力作用都发生在保温层内,以避免女儿墙墙体裂缝这一质量通病的发生。
二、建筑遮阳系统
建筑设计人员在实际的设计中,可以根据业主的要求和当地的自然环境条件,灵活应用不同类型的遮阳措施。具体主要可以做到以下几点要求:1)因地制宜的原则。由于各地的地理纬度、气候的差异,各地建筑的遮阳时间不尽相同。夏热冬冷地区不仅夏季炎热,而且冬季寒冷,采光保温与夏季遮阳同等重要,应遵循夏季遮阳不能遮挡冬季阳光的原则。尽可能在现有的遮阳模式中,选择较为合理的遮阳方式,如永久性可控式遮阳、中悬窗、落叶乔木等遮阳形式,对其加以分析改造,形成具有鲜明地域特色的遮阳手法。2)平面布局原则。在平面布局中,为防止夏季受强烈的太阳辐射的影响,房间应避免东西向,至少西向不大面积开窗。在总体布局时,可利用建筑物之间相互遮挡的方法,尽量减少遮阳构配件的使用。建筑物的纵轴尽可能为东西向或接近东西向,把大多数房间安排为南北向。如阳台、外廊、凹廊等,利用其自身的凹凸变化可形成自遮阳。这些功能性空间,不仅可解决正常使用需要,还借助自身的空间特点取得了良好的遮阳功效,一举两得。这些处理手法在建筑设计时都有很大的设计空间。3)房间功能的差异性。性质不同的房间,卫生、光线摄入标准不一样,对遮阳要求也不同,不能一概而论。例如陈列室、展览馆医院手术室、实验室、书库及其他特殊车间,直射阳光中的紫外线对书籍、文物、艺术品、药品等有褪色、变质作用,因此往往不允许直射光射入室内。在一般情况下,应根据最不利的日照角度设计遮阳。而学校教室、阅览室等地方,一方面要求防治夏季室内过热,又要防止强光照在工作面上产生眩光,刺激眼睛造成眩目现象,妨碍视觉正常工作,同时要求有良好的自然采光。这时的遮阳设计主要是将直射光变成柔和的反射光照在天棚上再折射进入室内。4)遮阳对建筑外观的影响。一般人都认为窗户的设计只能平板化,但由国外的许多优秀案例我们不难发现以轻巧的金属板设计成优美的遮阳形式并成为建筑造型有趣的一部分。遮阳系统在玻璃上形成光影效果,体现出现代建筑艺术的美学效果。因此,在欧洲建筑界,已经把外遮阳系统作为一种活跃的立面元素加以利用,甚至称之为双层立面形式。
三、建筑结构体系
钢结构建筑有诸多优点:强度高、自重轻、平面布置灵活、造型美观、施工速度快、工期短、环保、满足可持续发展原则等。由于这些优点,也就决定了其在建筑施工过程中的能耗将比混凝土结构要少。同时,一栋建筑物在其建造阶段会消耗大量资源和能量,并且在其使用过程中需要消耗相当数量的资源,旧建筑的拆除也会造成大量建筑垃圾的产生,而钢结构建筑在这些过程中所产生的能耗将是最低的。钢材属于可循环使用的材料,同时钢结构住宅体系复合墙体系统中大部分材料也可以重复使用,以上两项建材均为建筑主要构成材料,因此钢结构体系不仅节约建材,也实现了循环经济。
四、结语
建筑节能作为现代建筑技术的一个发展方向,已成为国内外建筑业广泛重视的研究课题。作为建筑设计者,应该充分的将节能的一些新措施、构造要求和建材积极的应用到实际的工程之中。从建筑设计的角度出发,建筑节能作为一项系统工程涉及多方面问题,涉及自然地理环境、规划以及居民使用方式等多种因素,结合先进实用的遮阳理念,采用实际的设计方式,不但可以创作出舒适的建筑空间,而且又是大力推广的节能建筑,实现环境舒适性与能源节约的有机统一,对推动新形势下的建筑节能工作有一定的指导意义。
关键词:建筑设计;节能建筑;设计;思考
在经济社会快速发展的今天,地球能源消耗越来越大,人们的环保节能意识越来越强,城市建筑设计中对于节能设计的考虑也逐渐增加,节能建筑的设计符合社会发展需求,在这样一个环境、能源被高度破坏的时代,节能建筑设计受到建筑行业的关注,而且将成为建筑产业发展的方向,在整个建筑施工过程中发挥着关键的作用。
1 我国节能建筑设计中面临的问题
1.1 节能技术落后,建筑质量与实用性较差
我国的经济与工业发展较落后于发达国家,对环境与能源的重视程度也低于先进国家,因此建筑行业的节能设计技术也较落后,开发较晚,技术还不成熟。我国的建筑节能设计技术水平较低,尤其对于有特殊要求的节能建筑和高级节能建筑,其建设设计的质量与实用性都相对较差,难以达到设计的效果。
1.2 如何均衡设计者与开发商之间的利益
建筑节能的设计者与开发商因为其所处位置不同,关注的焦点不同,致使设计者与开发商之间难以达成共识,这种情况主要表现在以下方面:设计者在进行节能设计时,大多追求完美,力求构思巧妙,使其实现过程要有高的投入与成本作为支持,设计师在设计过程中更注重工程达到的效果,而很少考虑达到此效果所付出的经济成本。而开发商刚好相反,他们大多注重经济利益,力求利益最大化,对于节能与使用要求,只要能满足用户的基本需求即可,与节能效果与质量相比,他们更关注施工成本。单从以上这两点看,设计者与开发商间利益关注点矛盾,难以达成一致要求,这是现阶段建筑节能设计中最现实的问题。
2 节能建筑设计对我国建筑发展的重要性
我们只有一个地球,随着环境与能源越来越被世界所重视,中国也加入了环保节能的大军,节能建筑设计是各项节能措施的一个重要体现。节能建筑设计较其他普通建筑设计最关键的优势是,这种设计能够节约能源,降低能源的消耗,降低生活污染,从而改善环境污染。例如,建筑物设计中采暖的设计是个关键因素,采暖和空调的使用都要消耗能源,在一定程度上造成了环境污染,如果对采暖进行节能设计,就可以将这种污染降低,也可以降低空调制冷给空气环境造成的影响。
3 改善我国建筑设计节能建筑设计的措施
3.1 在结构设计上考虑节能环保
建筑设计要达到节能环保的要求,就需要从所有可以节能的方面进行考虑,建筑结构的设计是第一步。在进行建筑物设计时,以节能环保为目标,设计时就要充分考虑施工地区的环境条件,利用施工区域的环境优势来设计建筑物,即满足节能要求,又符合其实用要求,设计出合理的建筑结构施工方案,从而降低能源消耗。
3.2 完善外墙的设计
一般来说,建筑物的结构除了窗就是墙体,而且墙体由于其承重的要求,所占比例极大,若对墙体节能设计考虑不周,可能导致大量的能源消耗。有专家研究表示,若应用适宜的节能方式设计外墙,可有效利用光能,室内的温度差与普通墙体比较最高可达十摄氏度。因此,在墙体节能设计时,必须使用先进的节能技术设计,选择优质的、保温效果好的材料进行建筑施工,尽可能降低温度损耗。对于结构的窗户,也要做好节能设计,提高窗户的隔热功能,尽量降低窗户占结构的比例,防止热能损耗。除建筑物的四面墙体与窗户外,就只剩房顶可以直接接触热能与其他能源。屋顶设计对于热能的消耗相对较小,但夏天时可能造成室内温度过高,所以在进行节能设计时,要使用隔热层或是通风层来进行隔热,使居住效果更佳。
3.3 使用节能环保的建筑材料
要做好建筑节能设计,达到节能效果,可以从建筑物原材料入手,使用节能的材料进行施工。目前,我国常用的建筑节能材料为生态建筑材料,它们与传统的建筑材料相比,有污染少、成本低、可回收循环使用、使用性能高等优点。企业在建筑施工过程中,可以以废弃的石粉为原料制作的纤维石膏板、新型隔墙板及空心砌砖等材料施工,这些原料隔音、隔热效果都很好,是很好的节能材料。
3.4 完善平面布局的结构
节能的建筑设计需要完全地应用自然资源起到降低建筑能源消耗的效果,因此,在进行布局设计的时候需要对建筑的朝向与体形格外关注。建筑在朝向方面的设计。建筑的朝向和它接到太阳的辐射量存在着一定联系,这会影响建筑物在节能方面产生的效果。建筑在朝向方面的不同,那么它所受到的太阳能量也不一样,在热量方面的损失量也随之改变。通常来说,节能建筑在设计方面想要实现的效果是在天冷的时候可以通过太阳照射使热量增加,在天热的时候能够采用自然风来进行温度的调节。建筑外形的设计。一般的情况,建筑外形的系数和建筑外形存在着正比例的关系,建筑外形设计得简单,那么它的热量交换就会变少,节能的效果也就会变好。因此在节能设计的时候需要将建筑外形方面设计不断地简化,才能够节省成本。
4 对我国节能建筑设计的发展展望
4.1 节能建筑结构设计的展望
在今后的节能建筑结构设计中,为了更好的实现节能设计目标,应尽量完善建筑物的结构,提高自然光的利用率,以减少电能的消耗。与普通建筑相比,节能建筑的结构要在满足舒适、美观、安全等要求的基础上,以结构的优化设计实现能源消耗的减少。另外,除了注重建筑物的整体朝向、小区多栋建筑间设计、建筑结构窗口设计等基本节能建筑结构设计项目以外,设计师应将自然光线、热量的利用作为主要发展趋势,结合现代化的节能技术手段,使得结构设计与建筑节能之问的联系更加紧密。
4.2 节能建筑设计中材料的展望
在新时期的节能建筑设计中,应特别重视节能材料的应用。近年来,为了促进节能建筑设计目标的实现,我国在节能保温材料的研究与生产方面取得了较大的发展。随着我国保温板、保温砖等节能材料生产技术的日趋成熟,为设计工作提供了更多的选择空间。另外,随着人们环保节能意识的强化,节能材料在节能建筑设计中广泛应用也符合人们的需求,这为相关设计工作的全而开展创造了必要的条件。
4.3 节能建筑设计理念的展望
在进行建筑物设计时,施工设计单位多考虑其建筑施工的成本、设计的户型,有效利用施工场地等因素,对建筑物朝向问题考虑较少。其实,在建筑节能设计过程中,多以南北朝向为主,因为这样的朝向有利于室内的采光、热量的吸收与通风,可以更好的利用太阳能、风能等自然能源。在过去的节能建筑设计中,只考虑如何设计能方便太阳能的使用,忽略了对环境、经济及人的影响,现在,随着经济的发展,人们的环境保护意识提高,对于各种能源的利用要充分考虑各种因素,坚持全面分析、综合考虑的原则。
总之,我国的节能建筑设计技术还处于初级发展阶段,很多技术需要技术人员不断的完善。要加强节能建筑设计技术的开发与研究,处理好人与自然的关系,为建设环保型社会尽一份力。
参考文献
【关键词】建筑设计;节能设计;技术;材料
中图分类号:TU2文献标识码: A
一、建筑节能设计在国内实施现状
1.1技术水平影响建筑物的质量和实用性
因为国内建筑节能设计理念起步较迟,因此具备的设计经验较少。我国节能建筑设计技术与外国发达国家一对比,差异很大,发展速度不仅慢且落后。现阶段建设节能设计行业暴露的问题也不少,因此,设计师明年需要主动吸收外来文化的精髓,并且不断学习外国先进的节能设计技术,同时将其应用在建筑中,如此才可以推动我国节能建筑设计水平整体往上升,从而壮大我国节能建筑设计发展规模。
1.2开发商和设计者利益不统一
因为我国经济正处于迅速发展阶段,项目开发商追求的主要是经济利益,因此,其以选择建筑资金投入较少的方案为主。但是,一名专业的建筑设计师,其开展设计过程中,主要选择高质量的设计方案,因此,其不会过多考虑资金投入。由于两者追求存在很大的差别,对此,设计师和开放商两者选择建筑方案时,就会产生歧义,最终直接影响到节能建筑设计的有序开展。因为经济效益存在差异,造成节能设计发展速度过于缓慢。
二、将建筑节能设计应用在建筑设计过程中的意义
我国目前还处于社会主义初级阶段,同时拥有着13亿庞大的人口数目,因此进行环境保护难度很大。面对这种情况,在建筑设计过程中实施节能设计变得非常重要,尤其是现阶段人与自然越来越恶化的情况,因为受到来自环境问题的影响,我国国民经济发展速度明显放慢,两者之间的矛盾也越来越尖锐,所以,在不断推动经济发展的同时开展患者保护,已经引起社会各界人士的高度关注。采取何种措施构建有效的运营机制,并且把建筑中节省下来的资源使用在经济建设另外行业,一方面有益于我国社会主义的发展,另一方面还能够对资源进行合理的配置,从而达到保护环境,人与自然和谐相处的效果。
三、将节能建筑设计应用在建筑设计过程中的措施
对建筑设计进行改革,并且将节能建筑设计应用在建筑设计过程中已经发展成为目前社会各界人士高度重视的问题。所以,建筑设计师开展设计时,并且重点关注建筑节能设计相关内容,大力加快建筑行业发展速度,一边增加人们生活质量,一边对环境进行保护。因此,建筑设计师们可以从以下几个方面开展建设节能设计。
3.1应用可替代性和可持续利用能源
设计师对建筑开展设计时,需要选择合适的能源,比如可替代性能源或者可持续利用能源。可再生能源涉及范围很广,比如太阳能、潮汐能以及风能等,充分使用上述再生能源,不仅能够给建筑提供大量的能源,同时还可以达到能源持续利用的效果。
3.2建立健全建筑性能以及结构
设计师能够使用比较先进的技术来改善建筑的性能以及结构,比如热桥阻断技术、外墙保温构造技术以及地面保温技术等,更改建筑的护结构,使其保温性能受到影响,呈现上升的趋势,进而减少建筑能源被耗损。
3.3在节能建筑中应用新技术
当前我国节能建筑水平较低,因此需要更多新技术被投入到节能建筑中,因此,国家需要大力引进外国先进的新工艺、新技术以及新材料等,整体增加国内建筑节能水平,在取得对室内温度进行调控效果的同时,给室内环境舒适要求提供保证。另外,国家还可以大力使用像浮筑楼板技术等技术来增加建筑室内舒适度。
3.4使用具有节能且环保特点的材料
通常设计师对建筑进行设计时,其会尽最大努力使用具有环保和能够循环再生特点的材料,一方面为了减少资源和能源耗损,另一方面是为了能够减少环境被污染,防止自然环境被破坏。比如添加有苯以及苯系物的油漆,设计人员应该将其淘汰,而更改为使用活性炭墙体和竹炭等对人体危害不大,并且还可以节能环保的新材料。另外,环保材料回收难度不大,同时还能够再次循环利用,能够防止产生大量建筑废弃物,进而在最大的程度上保护环境。
3.5选用可持续利用能源和其他可替代性能源
在进行建筑设计时,应当选用可持续利用能源和其他可替代性能源。可再生的能源主要包括水力能、风能、太阳能、生物能、潮汐能、浅层土壤热能、地表水体热能等,利用这些可再生的能源代替即将枯竭的能源,实现能源的可持续利用。
3.6开展节能设计时合理使用热工环境和通风性能
设计师开展建筑设计过程中,需要对建筑的采光与朝向等一系列问题选择进行适当的思考。因此,其需要在遵守相关政策的前提下,重点思考进行建筑节能作用,特别需要重点对建筑热工环境与通风性能等多方面因素进行充分的思考,同时根据建筑环境的具体气候,应用合适的建筑材料和构件,科学对建筑开展设计。另外,设计南向窗户时,需要科学设计层数,同时应用保温对策,降低热量耗损量,同时合理地扩大窗户范围,优化配置太阳辐射热资源。对另外朝向窗户进行设计时,为了减少热能被耗损,需要合理地缩小开窗范围。
3.7淘汰危害性大材料,使用环保材料
随着建筑技术的快速发展,我国产生了大量环保且危害性低的环保材料,其中:(1)墙体材料:轻质板材、粘土空心砖以及掺废料的粘土砖等。(2)保温隔热材料:矿物纤维类保温隔热材料、泡沫塑料类保温隔热材料以及硬质类保温隔热材料。(3)节能门窗与玻璃。这些新材料环保,可以节省能源消耗,并且不对人体造成危害,因此建筑设计人员应该大力提倡新环保材料,而类似含有甲醛、苯以及氨的建筑材料,马上淘汰。
3.8将新科技运用到节能建筑中
最近几年开发的节能施工策划我们还存在很多不足,还必须要把新式的科学技术使用到节约能源施工中,使用国际上先进的措施、产品、技术、物料以及全套的措施,持续提升国内在低消耗方面的水准,如能够借助太阳能源、风能进行发电,使用这些新措施可以供应室内的用电量,还可以完成室内发电与室内温度的改变,进而确保室内居住舒适度。此外,还可以利用洁具同层后排水技术、浮筑楼板技术、双层架空地面系统、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等最新技术,提高建筑室内的舒适度。
四、结束语
综上所述,我国因为人口庞大,能源消耗非常高,尤其是建筑行业的能源消耗极其大,所以建筑设计师需要持续增加其创新意识,并且从多个方面对节能技术开展研究,根据相关原则将节能设计应用在建筑设计过程中,从而确保在达到社会可持续发展的同时,不断促进我国社会主义生态文明的构建。通过实施建筑节能设计,缓解人和生态环境问题,减少建筑工程对能源的耗损,并且增加资源使用率,为我国社会主义和谐社会的发展做出贡献。
参考文献:
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1建筑节能设计存在的问题
建筑节能设计是实施能源、环境、社会可持续发展战略的重要组成部分,也是国际社会建筑走可持续发展之路的基本价值取向。但,我国的建筑节能设计研究和实施起步较晚,在建筑节能设计领域还存在诸多问题。
1.1建筑节能规划重要性认识不足
一直以来,建筑领域注重结果,轻效果的现象普遍存在,我城市建筑的规划设计方面,建筑设计人员更多关注的是建筑物的容积率、空间布局形态、建筑物与环境之间是否协调,以及建筑物的楼间距和日照情况等等,真正重视建筑节能设计的较少,即便引入了节能设计理念,也大多是对建筑物的单体方案中体现了一定程度的节能设计,没有从整个规划布局中进行总体设计。
1.2建筑单体通风设计不合理
随着新一轮房市的火热,越来越多的建筑开发商尤其是商品房的建设者们为了追求最大的经济效益,往往会要求建筑设计人员在容积率方面充分利用,按照最高容积率进行建筑物的设计,有的还会超值设计,容易导致建筑的单体面积的通风效果难以达到最佳状态,后期建筑物在使用过程中所产生的大量热量难以在短时间内散失,一般采取人工通风或者人工智能进行降温,增加了建筑能耗。例如,窗户的设计多选择立面造型,虽然满足了人们对于采光的需求,但隔热效果差,也不利于通风效果。
1.3建筑外遮阳设计不合理
当代,建筑物除了满足日常的功能需要外,对于建筑物的外观设计要求越来越高,建筑美学被引入到了建筑设计和建设中,越来越多的建筑物体现了人与自然的和谐共处。但是,设计人员刻意追求建筑立面的装饰,忽略了建筑外遮阳的设计,导致了建筑物的能耗较大,甚至可以节约利用的资源没有很好的得到充分的利用,与建筑设计中的节能原则相违背。
1.4忽视了热桥问题
现在的建筑设计越来越讲求其外在造型的新颖、别致,导致在后期建筑施工中的建筑物屋面和墙体的凹凸进退越来越多,在实际建设中会使用许多飘窗,增加了建筑物的美观性,但由此也增加了建筑的热桥产生,使得建筑节能效果大打折扣。
2建筑节能设计原则
2.1与气候条件相适应
建筑物建成后受到自然环境的影响较大,我国地域广袤,南北地区气候条件差异性巨大,在建筑设计中的建筑节能方面要坚持与气候条件相适应原则,不同的地区,在建筑设计要充分考虑其当地的气候条件,最大限度的节能能源,充分利用好当地的自然资源条件,如对于风能和太阳能充沛的地区,在建筑设计时可以在楼面安装相应的太阳能面板,在建筑材料的选择方面要注重趋利避害,结合建筑设计的总体结构,在建筑内营造良好的室内环境,节省资源和能源。
2.2整体规划的原则
建筑节能的实现,要从建筑设计、建筑实践整个环节,因此,首先从设计理念方面要把节能思想融入到节能实现的每个步骤;从建筑的整体出发,宏观层面做好节能规划和实践,注重从建筑设计整体结构做好节能设计的规划和实施。
2.3多措并举的原则
建筑节能除了要从宏观做好设计之外,还需要结合建筑的实际,从建筑的选址、规划、布局以及后期的建造等每个环节中都要把节能理念融入进来,例如,设计时要充分考虑建筑的照明、通风、采暖等方面的节能,还需要从建筑材料的选型、设备和产品的采购等都需要严格按照建筑节能的标准,并做好建筑节能设计管理和监督。
2.4把握好与建筑节能关系
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]。例如,在从节能角度考虑建筑设计时,原则上尽量减小维护结构总面积;增加住宅建筑的长度、宽度以及幢深,可以有效实现节能效果。此外,根据建筑平面布局结构,合理做好热环境、温度阻尼的分区等等。
3建筑设计中建筑节能措施的运用
3.1建筑整体节能设计
3.1.1做好设计规划根据建筑物的整体情况,充分考虑建筑物所在区域的气候条件,从建筑物的形状等方面进行合理的规划设计,以保证设计后的建筑物能够有效的应对恶劣的自然环境。规划设计通常需要从建筑物体型、整体的体量设计、建筑物的日照和方向,与城市的整体发展规划、道路、历史文化等综合因素结合起来,充分考虑多方因素的平衡,设计出理想的节能建筑风格。
3.1.2合理建筑选址建筑物的选址对周边的环境因素考虑较多,同时,这也与建筑节能密切相关,因此,从建筑设计前的选址方面,要结合气候、地形、水质、土质、周边环境等因素综合考量,要把建筑物建成后的运行与所在地的环境结合起来,在保护好生态环境的基础上,把握建筑物所在区域的自然条件,使建筑设计更具节能环保。
3.1.3外部环境设计
当建筑物选址确定和设计规划完成后,需要充分把握建筑的外部环境设计,根据建筑的功能要求,从建筑物的外部环境进行优化和设计,如建筑物外部的绿化植被、人工湖、隔音设计,以及建筑物周边的温度和湿度的平衡设计等等。
3.2建筑单体节能设计
3.2.1窗户节能设计
窗的使用,可以有效阻挡外界环境变化对建筑室内的侵袭,也可以使人在室内很好的与外界自然沟通。窗的有效节能设计能够减少窗户耗热、提高窗户得热效果。影响窗户热损失的因素主要是窗户的面积、材质热传系数以及朝向、遮挡等情况。因此,窗户的节能设计首先是设计好窗墙比、窗户玻璃层数以及窗户的朝向设计。由于南向双层窗辐射得热量大于窗户热耗值,南向窗为得热构件,因此,在设计双层钢窗的窗户时,要增加南向窗墙比;此外,窗户层数的设计也要考虑不同气候地区的自然条件,例如南向窗户在选择合适层数并采取有效措施减少热耗的前提下,适当增加窗户面积,将太阳辐射产生的热能充分利用起来;而对于其他朝向的窗户,在满足采光需求的条件下适当减少开创面积,以减少热耗。加强窗户的气密性、改善窗户镶嵌部分的保温能力、选择热导系数较小的设备选型(如塑料窗框),以改进窗户热工性能。
3.2.2屋顶节能设计
建筑屋顶与自然环境直接接触,容易受到外界气温、日光的辐射等因素影响,屋顶所造成的室内耗能大于外墙和地面的耗能量。屋顶外形通常分为平屋顶、曲面屋顶和坡屋顶三中类型[2],不论是哪一种屋顶在设计时都应满足防水、隔热保温、结构安全以及建筑艺术等基本要求。具体来说,屋顶的节能设计方法可以从以下这些方面来实现:(1)选择隔热保温的平屋顶构造,在传统的保温屋顶构造上面选择“憎水性”保温材料架设架空隔热板,这种构造符合了夏热冬冷地区的建筑屋顶使用,节能效果十分明显;(2)设计绿化屋顶:根据屋顶的结构特点、荷载以及生态环境条件,在屋顶设计选择生长习性与之相适应的植物,将屋顶空间充分利用,营造绿色景观形态,既能够起到很好的隔热效果,又能通过植物的光合作用,释放氧气,改善建筑空气环境质量,降低温度,还能够美化城市环境。(3)屋顶结构改造。例如通过“平改坡”设计,将屋顶的建筑结构在许可条件下,将多层住宅平屋面改造成坡屋顶,并对外立面进行整修粉饰,坡屋顶得热量相对平屋顶较小,缓解建筑物内的温度,提升居住舒适度;(4)太阳能屋顶设计:屋顶具有较好的采光条件,将屋顶设计为太阳能屋顶,能够吸收太阳辐射能,降低室内温度,可以给建筑物内的用电设备提供源源不断地清洁能源,但太阳能屋顶成本较高,普及率较低。
3.2.3外墙节能设计
外墙是建筑的主体部分,做好节能设计尤为重要。针对外墙节能设计要秉持生态节能环保理念,提高资源的利用效率。(1)外墙构造节能设计。外保温方面,选择绝热效果好的材料(如水泥聚苯板、纤维增强聚苯乙烯保温板等等)复合在墙体,维护结构靠室外一面;内保温方面,将绝热材料复合在墙体维护结构靠室内一侧,满足承重及节点不结露基础上适当减薄墙体,设置相应的覆盖层防护;中间保温设计主要是要填充密实,防止内部空气对流。(2)细部热桥与结露设计。在建筑设计时要注意做好墙角、墙面出挑件(如雨罩、空调室外机隔板)等部位做好隔热断桥和相应的保温措施,一般将面接触改为点接触,减少热桥面积。(3)现有墙体改造:针对已建成的防污,在充分利用现有资源的基础上合理使用资源的角度做好墙面的改造设计,例如通过在墙体外种植爬山虎植物,降低外墙的温度,减少噪音污染。
3.3建筑节能技术的应用
建筑节能设计除了整体设计和单体设计外,还要充分利用各种节能技术,将其应用到具体的设计中。
3.3.1遮阳节能技术
遮阳节能技术有水平式、垂直式和复合式,其中,水平式是针对阳光从建筑窗户上访直射下来的遮阳效果,这种技术遮挡的高度角比较大,主要应用于坐北朝南的窗户上;垂直式遮阳遮挡的是从窗户侧面斜射来的阳光,遮挡的高度相对较小,一般应用于西北或东北方向窗户的遮阳;复合式遮阳则是在针对窗户上方和两侧斜射进来的阳光的遮挡,适用于东南和西南方向的窗口阳光的照射。此外,还有遮阳窗帘、调节叶片角度的百叶窗等,可以根据季节的变化,调整使用的角度,起到遮阳效果。
3.3.2自然通风技术
建筑节能设计要充分考虑自然通风条件,综合建筑物各方面的因素对建筑物室内外环境进行设计。建筑物选址时,建筑主立面尽量朝向夏季主导风向,而次要的立面朝向冬季主导风向。组团式住宅开口以面向夏季主导风向为主,对于多排布置的住宅,合理确定开口率,并将其布置成与夏季主导风向呈50度角设计。
作者:丘伟辉 单位:惠州市建筑设计院有限公司
参考文献:
关键词:建筑设计;节能措施;探讨
目前,世界上公认的一大难题就是能源问题,尤其是对我国而言,尽管部分能源占有率较高,但存在严重的能源分布不均的问题,更应该对能源加强控制与管理。这也是我国节约型社会创建的依据,要求从不同方面做好节能减排措施,对于消耗最大的建筑行业而言,在项目自始至终都应该采取节能措施,降低能源消耗,特别是在建设设计环节中节能措施的应用,对后续施工有直接的影响,加强建筑设计中节能措施的应用,也是我国可持续发展的要求。
一、节能措施在建筑设计中应用的意义
建筑设计中合理运用节能措施,具有重要的显示意义。首先,由于我国能源存在短缺的问题,而建筑行业又是能源消耗最大的行业,因此建筑节能非常有必要,尽管我国是能源大国,但由于人口多,人均占有率非常少,也就导致能源问题在我国极为严峻,在此背景下,应该重视节能问题,在各行业、各领域内做好节能措施,建设设计中也不例外。其次,由于建筑行业的能源消耗比较大,如果对这个行业能够做好节能措施,那么节能的效果必然会非常显著,为了是建筑行业对节能措施认真落实,首先就要从建设设计开始应用节能措施。最后,随着国家节能减排政策的出台,建筑行业中很多企业也都认识到了节能的重要性,也是以后建筑发展的主要方法,尤其是在建筑企业数量众多的基础上,企业之间的竞争压力较大,而节能设计能够降低成本,且具有节能效果,受到人们的欢迎,因此建筑企业为了提高自身的竞争能力,也有必要在建设设计中应用节能措施。
二、节能措施在建筑设计中的应用
在建筑设计环节中,为了能够突出节能措施应用的效果,结合现阶段建筑设计的特点,主要从建筑屋面设计、墙体设计及门窗设计等方面落实建筑节能措施。
1、建筑屋面设计中节能措施的应用
建筑屋面是整个建筑的重要组成,尤其是对现有建筑而言,屋面保温隔热的功能越来越明显,而且从能源消耗角度来说,保温隔热对能源的消耗也是比较多的,因此,在建筑屋面设计中,应合理应用节能措施,且效果明显。特别是在冬季和夏季时,可以利用室外温度差异降低对能源的使用。具体来说,在建筑屋面节能设计中,表现在以下三点:第一,设计中,屋面保温层的设计是关键,通常而言,要求保温层的材料选择要具备较好的吸水性和密度;第二,屋面施工材料尽可能选择节能材料,禁止使用存在污染的材料;第三,可以在屋面设计中,应用绿色植被对屋面进行覆盖,可以起到保温的作用,同时也具有美化建筑的作用,隔热效果显著。
2、建筑墙体设计中节能措施的应用
对建筑墙体采用节能措施进行设计,可以实现节能的目的,主要从以下几个方面进行设计:首先,在外墙设计中,可以采用隔热保温性能较好的材料对建筑外墙进行设计施工,构建单一性外墙;其次,对室内墙体设计时,为了能够使墙体的保温隔热性能更好的发挥出来,通常采用复合结构来设计,即用性能良好的保温材料在室内墙体设计成夹层模式,达到保温隔热的目的;第三,在墙体内部粉刷中,尽可能用石膏材料,如选择石膏板对内部墙体进行铺设,因为石膏板的隔热性能非常好,不仅仅等起到节能保温的效果,而且墙体的强度也能够得到提高,一定程度上对墙体进行了支撑。从建筑材料的发展来看,越来越多的保温材料得到应用,如在墙体施工中,也可应用聚苯板、保温砂浆及聚氨酯板等,很大程度上这些材料均能够提升建筑墙体的节能效果。
3、建筑门窗设计中节能措施的应用
建筑整体能耗中,门窗的能耗消耗是非常多的,仅仅门窗的能源消耗,接近整个能耗的一般。所以,在建设设计中,对门窗加强节能设计是最重要、最关键的,传统的门窗设计中,为了是能耗得到降低,往往采用的是缩小门窗的面积来实现,这就导致了门窗的作用无法发挥出来,包含室内的通风、采光等,由此可见,只是将门窗面积缩小来实现节能的目的是不合适的,在建筑门窗设计中节能措施的应用主要从以下几个方面入手:首先,对墙体与门窗的面积比例首先要合理进行确定,通过相关计算得到最佳的门窗与前提比例,可以有效的降低门窗的能源消耗;其次,对门窗的气密性加强控制,主要原因在于门窗气密性的提高可以最大限度的使室内和室外隔绝开,从而使室外温度对室内温度的影响最小化,降低由于室外温度变化导致的室内温度控制不佳造成的能源消耗问题,也因为这一原因,国家对门窗气密性的要求为必须达到四级;最后,在门窗材料的选择方面,尽量使用环保材料,同时对所选材料的能耗状况也要充分进行考虑。
4、现代建筑节能设计的重要措施
随着我国建筑的不断发展,在现代建筑节能设计中,已经不仅仅是对建筑屋面、墙体、门窗等部位进行节能设计,同时其它部位的节能设计也越来越多,在具体设计中,应该结合施工现场具体情况进行规划设计,达到整体节能效果的实现。对现代建筑节能进行设计中,可从以下几方面进行设计:首先。对建筑技能科学进行规划。从节能的角度出发,选址要合理、科学,确保建筑分区、道路布局、建筑朝向、结构设计、建筑间距等方面的合理性,从这些因素综合节能入手,实现建筑整体的节能效果实现。其次,在建筑设计中,照明节能设计也非常重要,照明设施要尽可能选择节能设备,照明线路、节能光源要合理选择,并设计与安装节能开关,尽可能的保证建筑使用过程中,最大限度的对自然光源的利用。第三,对建筑采暖节能措施要充分考虑。针对我国北方寒冷地区,冬季采暖能源消耗非常大,所以加强室内的采暖、保温设计非常关键,在设计中,尽可能的缩短供暖管长度、合理规划采暖管网,有利于提高管道的保温能力,防止热量大量的损耗,也能够最大限度的降低能耗和节约能源。第四,在建设设计中,对地热能、太阳能、风能等可再生能源要充分的进行利用,可将其转化为电能、热能等,可有效的降低建筑能源消耗,实现节约能源的目的。
三、结语
在现代建筑的发展中,节能建筑的是建筑发展的主要方向,在建筑设计中,应将节能措施、节能材料应用到施工中。从建设设计环节入手,考虑到建筑节能与建筑设计、规划、建筑功能、周边环境之间的相关因素。在设计中,对屋面、墙体、门窗等部分一方面考虑节能材料的应用,一方面考虑对太阳能、风能等可再生清洁能源的最大利用,能够有效的实现降低能源消耗的目的,从节能环保角度促进了我国建筑的长远发展。
作者:冯宪奇 单位:广东鸿宇建筑与工程设计顾问有限公司
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