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【摘 要】 建筑业作为我国经济的有力支柱,随着社会的不断发展,建筑业在我国的总能源消耗的比重持上升状态,至今,节能环保已经成为社会经济的发展趋势。建筑设计的节能问题也受到了人们的高度重视,本文主要阐述了我国建筑行业进行节能分析的重要性,对实施建筑节能设计的原则进行了有利的分析,提出了建筑节能的有效措施,从而提高了建筑物的节能效果。
【关键词】 节能环保;建筑设计;建筑物
就目前来看,我国是一个能源短缺的国家,在同等天气的条件下,我国建筑所耗费的能量是发达国家耗费能量的3倍,大大阻碍了我国建筑业的发展。随着人们对节约能源的高度重视,环保意识不断增加,我国建筑行业对建筑的节能设计得到了广泛的重视,政府采取了有效的节能措施,对于不符合节能标准的建筑物要强行禁止使用,与此同时,可以通过减少税物的收取,政府相应提供补贴等方式鼓舞建筑单位利用能够再生的资源进行环保建筑,确保建筑绿色无污染,也可以进行节能设计。我国的建筑行业在节能环保这一方面正走在逐步完善的道路上。
一、对节约型建筑的介绍和原理
我国建筑行业的建筑能源消耗有两部分,包括建筑过程中产生的能源消耗和使用中产生的能源消耗,也就是说在建筑节能设计的中,不仅要考虑建筑原材料、设备以及在建筑施工过程中的能源消耗量,还要考虑建筑建成之后,人们在使用过程中产生的诸如采暖、照明、通风等所用的能源消耗量,这使建筑节能设计的复杂性增加,大大突显了建筑节能在建筑设计中的重要性。基于近年来人们环保意识的增强以及能源短缺的压力,建筑节能设计成为未来建筑业的发展方向,在建筑设计中可以采用各种各样的设计方法,但是节能标准却是一成不变的,要尽量减少对不可再生資源的使用,无论是建设中还是建设后的维护上,充分利用阳光、雨水等可再生能源。在建筑节能设计中,应该遵守以下原则:
(一)资源利用率最大化
节能建筑设计就是要让建筑在施工和使用中把对资源的利用达到最高,尤其是对于土地这类不可再生资源,要尽可能的进行节约。同时,还要尽可能的用可再生资源代替不可再生资源,让我国的能源饥荒得到喘息。
(二)避免环境污染
减少环境污染,要做到以下几个方面:第一,加大对已有建筑的利用程度,提高建筑使用期限;第二,在建筑选材时,要注重建筑材料的可反复利用性,支持建筑材料的回收和循环使用;第三,尽量使用本地建材,这样可以减少运输给环境带来的损害,这既是对环境影响最小的一项措施,又是可以支持当地经济发展的有效方法。要想对生态影响最小,就要尽可能减小对人和其他生物的健康危害,重视生态环境的平衡性和可持续发展性。
二、节能建筑设计的重要性
建筑节能缓解了我国的资源压力,实现经济的可持续发展,落实了我国的科学发展观。如今建筑节能设计已经成为世界建筑中的主流,也标志着建筑行业的进步,充分了解建筑节能设计的重要性,有利于我国建筑节能工作的推进。
(一)缓解我国资源紧张的问题
众所周知,我国是一个资源短缺的国家,加之人口巨大的压力,使得资源更加短缺,我国的建筑量每年都是居于世界各国建筑量的首位,建筑耗能远远超过各国的平均耗能,而在我国耗能总量中,建筑耗能又占到了30%左右,然而我国建筑的高能耗建筑占90%的比重。所以说,要想使我国资源压力减小,必须从建筑节能上起步。
(二)保护大自然生态环境
传统建筑在建造和使用过程中,存在两个弊端,一个是造成资源的大量浪费,另一个是对生态环境造成巨大的污染和破坏。建造过程中,建筑废水、废渣、噪声等都会产生环境污染,并对周边人们的生活有着很大的危害,在使用过程中,采暖、通风等硬件条件如果设计的不到位,居民的电器使用量会大大增加,不仅浪费电力资源,使用过程中的废气等的排放也会危害生态环境,这就是为什么空气质量下降、臭氧层空洞、酸雨等形成的原因。所以说,摒弃传统建筑,开发新的建筑设计是当下的首要任务。
(三)符合我国可持续发展的战略目标
我国建筑耗能巨大,随着人们对居住健康和舒适度的认识越来越多,对建筑设计也提出了更多要求,提高节能意识,减少更多的能耗。建筑设计中节能设计有利于从根本上促进建筑能的合理利用,减少消耗,缓解了我国能源现状和能源需求之间的矛盾,实现社会经济的可持续发展,提高人们生活质量,深入落实贯彻党的科学发展观。
三、建筑节能的设计步骤
(一)建造过程的设计
气候条件的合理利用,第一步是建筑设计的选址,在选址的时候要综合考虑当地的地形、气候以及周围环境特征等因素,其中气候是非常重要的条件,首先一个地区的气候要包括太阳辐射、气温、风向以及雨雪量等因素,除此之外,还要注意区域内的“微环境”,如植被、地形等环境,要对这些要素逐条分析,综合汇总,找到可以合理利用,趋利避害的点。其次气候条件合理选址的核心,就是能够为建筑周围的居民带来舒适的环境,又可避免破坏生态平衡,为节能创造条件。
(二)选择正确的朝向
建筑的朝向决定着建筑接受阳光和风的程度,选择的尺度以在夏季的时候能够避免太阳直射而且能够利用自然风通风,而在冬季又能够获得充足的日照而且避免寒风的侵袭为优。但是建筑朝向的选择还要受到地形、城市建设规划、道路等条件的影响,所以这就不得不要求,朝向设计的时候要考虑多方面因素,权衡利弊,找到一个中间的平衡点。在日照上,要尽量避免东西方日晒,风向上要尽量避免处于冬季的主导风向上。假如在重庆市,面对建筑物的朝向选择,就要考虑到重庆的气候,它是属于典型的夏热冬冷,由于受大陆性气候的影响,夏季天气炎热潮湿,冬季寒冷干燥,所以建筑群在进行布局时,要在南面布置独立式的低层建筑,在北面布置高层建筑,这样就能够保证夏季东南风吹进,自然通风,冬季又可以阻挡寒冷的西北风,做到了居民对建筑的冬暖夏凉的需求。 (三)合理设计建筑体形
建筑物的体形决定着它与室外大气接触的面积,接触大气的外表面积和它所包围的体积之间的比值叫做体形系数,在建筑内部体积相同的情况下,外表面积越大,耗能就越高,反之亦然,也就是说建筑物的体形系数和耗能成正比。因此,设计的时候,要避免表面有太多的凹凸现象,力求表面的完整性,我们知道,在所有的几何形状中,体形系数最小的就是球面体,也就是在同等条件下球表面体是耗能最少的,基于这个知识,我们可以把建筑外形设计为近似球面体的形状,使之达到耗能最小。比如合肥大剧院,它是一个典型项目,非常的节能,而它的外观设计就是类似球面体。
(四)严格设计窗墙比
建筑外窗总面积与和围护墙体总面积之间的比值就叫做窗墙比。由于材质和结构等原因,使得外围护墙体的热工性能远远高于玻璃窗户,也就是说玻璃窗户的面积虽然比外墙小,但是得失的热量却很多,这样就限制在不同的地区,要根据其气候特征来控制窗和墙的面积比。比如在昼夜温差大,白天太阳辐射多的地区,建筑外墙的设计就要求要相对的封闭,窗户要小,这样在白天就可以让太阳辐射更少的进入室内,保持空气的湿润,夜间又可以减少室内热量的散失,利于保暖,在南方湿热的地区就应该加大窗户的面积,保证室内通风散热。
结语
随着社会的不断发展,可持续发展战略已经成为社会的必然发展趋势,节能设计刚好符合可持续发展战略,那么就要人们对节能设计高度重视。建筑节能设计必将成为今后建筑行业的发展方向。已经成为我国的发展决策,建筑业的工程师应该对节能设计高度重视,大力开展建筑节能设计,提高可再生能源的利用率,为我国走可持续发展道路奠定良好的基础。
参考文献:
[1]王若竹,钱永梅,王铁红.长春市居住建筑节能设计中的朝向分析[J].吉林建筑工程学院学报,2010(1):104-106.
[2]罗忆,刘忠伟.建筑节能技术与运用[M].北京: 化学工业出版社,2011(02).
[3]王瑞.建筑节能设计[M].武汉: 华中科技大学出版社,2010(02).
[4]杨蕊,刘小平.住宅建筑热环境节能优化设计的探讨[J].陕西建筑2010(07) :4-6.
[5]陈春滋,李书田.建筑节能设计与施工技术[M].北京: 中国物资出版社,2011(01).
[6]梁靜.夏热冬冷地区居住建筑节能的思考[J].低温建筑技术,2010(6) :108-109.
【关键词】 节能环保;建筑设计;建筑物
就目前来看,我国是一个能源短缺的国家,在同等天气的条件下,我国建筑所耗费的能量是发达国家耗费能量的3倍,大大阻碍了我国建筑业的发展。随着人们对节约能源的高度重视,环保意识不断增加,我国建筑行业对建筑的节能设计得到了广泛的重视,政府采取了有效的节能措施,对于不符合节能标准的建筑物要强行禁止使用,与此同时,可以通过减少税物的收取,政府相应提供补贴等方式鼓舞建筑单位利用能够再生的资源进行环保建筑,确保建筑绿色无污染,也可以进行节能设计。我国的建筑行业在节能环保这一方面正走在逐步完善的道路上。
一、对节约型建筑的介绍和原理
我国建筑行业的建筑能源消耗有两部分,包括建筑过程中产生的能源消耗和使用中产生的能源消耗,也就是说在建筑节能设计的中,不仅要考虑建筑原材料、设备以及在建筑施工过程中的能源消耗量,还要考虑建筑建成之后,人们在使用过程中产生的诸如采暖、照明、通风等所用的能源消耗量,这使建筑节能设计的复杂性增加,大大突显了建筑节能在建筑设计中的重要性。基于近年来人们环保意识的增强以及能源短缺的压力,建筑节能设计成为未来建筑业的发展方向,在建筑设计中可以采用各种各样的设计方法,但是节能标准却是一成不变的,要尽量减少对不可再生資源的使用,无论是建设中还是建设后的维护上,充分利用阳光、雨水等可再生能源。在建筑节能设计中,应该遵守以下原则:
(一)资源利用率最大化
节能建筑设计就是要让建筑在施工和使用中把对资源的利用达到最高,尤其是对于土地这类不可再生资源,要尽可能的进行节约。同时,还要尽可能的用可再生资源代替不可再生资源,让我国的能源饥荒得到喘息。
(二)避免环境污染
减少环境污染,要做到以下几个方面:第一,加大对已有建筑的利用程度,提高建筑使用期限;第二,在建筑选材时,要注重建筑材料的可反复利用性,支持建筑材料的回收和循环使用;第三,尽量使用本地建材,这样可以减少运输给环境带来的损害,这既是对环境影响最小的一项措施,又是可以支持当地经济发展的有效方法。要想对生态影响最小,就要尽可能减小对人和其他生物的健康危害,重视生态环境的平衡性和可持续发展性。
二、节能建筑设计的重要性
建筑节能缓解了我国的资源压力,实现经济的可持续发展,落实了我国的科学发展观。如今建筑节能设计已经成为世界建筑中的主流,也标志着建筑行业的进步,充分了解建筑节能设计的重要性,有利于我国建筑节能工作的推进。
(一)缓解我国资源紧张的问题
众所周知,我国是一个资源短缺的国家,加之人口巨大的压力,使得资源更加短缺,我国的建筑量每年都是居于世界各国建筑量的首位,建筑耗能远远超过各国的平均耗能,而在我国耗能总量中,建筑耗能又占到了30%左右,然而我国建筑的高能耗建筑占90%的比重。所以说,要想使我国资源压力减小,必须从建筑节能上起步。
(二)保护大自然生态环境
传统建筑在建造和使用过程中,存在两个弊端,一个是造成资源的大量浪费,另一个是对生态环境造成巨大的污染和破坏。建造过程中,建筑废水、废渣、噪声等都会产生环境污染,并对周边人们的生活有着很大的危害,在使用过程中,采暖、通风等硬件条件如果设计的不到位,居民的电器使用量会大大增加,不仅浪费电力资源,使用过程中的废气等的排放也会危害生态环境,这就是为什么空气质量下降、臭氧层空洞、酸雨等形成的原因。所以说,摒弃传统建筑,开发新的建筑设计是当下的首要任务。
(三)符合我国可持续发展的战略目标
我国建筑耗能巨大,随着人们对居住健康和舒适度的认识越来越多,对建筑设计也提出了更多要求,提高节能意识,减少更多的能耗。建筑设计中节能设计有利于从根本上促进建筑能的合理利用,减少消耗,缓解了我国能源现状和能源需求之间的矛盾,实现社会经济的可持续发展,提高人们生活质量,深入落实贯彻党的科学发展观。
三、建筑节能的设计步骤
(一)建造过程的设计
气候条件的合理利用,第一步是建筑设计的选址,在选址的时候要综合考虑当地的地形、气候以及周围环境特征等因素,其中气候是非常重要的条件,首先一个地区的气候要包括太阳辐射、气温、风向以及雨雪量等因素,除此之外,还要注意区域内的“微环境”,如植被、地形等环境,要对这些要素逐条分析,综合汇总,找到可以合理利用,趋利避害的点。其次气候条件合理选址的核心,就是能够为建筑周围的居民带来舒适的环境,又可避免破坏生态平衡,为节能创造条件。
(二)选择正确的朝向
建筑的朝向决定着建筑接受阳光和风的程度,选择的尺度以在夏季的时候能够避免太阳直射而且能够利用自然风通风,而在冬季又能够获得充足的日照而且避免寒风的侵袭为优。但是建筑朝向的选择还要受到地形、城市建设规划、道路等条件的影响,所以这就不得不要求,朝向设计的时候要考虑多方面因素,权衡利弊,找到一个中间的平衡点。在日照上,要尽量避免东西方日晒,风向上要尽量避免处于冬季的主导风向上。假如在重庆市,面对建筑物的朝向选择,就要考虑到重庆的气候,它是属于典型的夏热冬冷,由于受大陆性气候的影响,夏季天气炎热潮湿,冬季寒冷干燥,所以建筑群在进行布局时,要在南面布置独立式的低层建筑,在北面布置高层建筑,这样就能够保证夏季东南风吹进,自然通风,冬季又可以阻挡寒冷的西北风,做到了居民对建筑的冬暖夏凉的需求。 (三)合理设计建筑体形
建筑物的体形决定着它与室外大气接触的面积,接触大气的外表面积和它所包围的体积之间的比值叫做体形系数,在建筑内部体积相同的情况下,外表面积越大,耗能就越高,反之亦然,也就是说建筑物的体形系数和耗能成正比。因此,设计的时候,要避免表面有太多的凹凸现象,力求表面的完整性,我们知道,在所有的几何形状中,体形系数最小的就是球面体,也就是在同等条件下球表面体是耗能最少的,基于这个知识,我们可以把建筑外形设计为近似球面体的形状,使之达到耗能最小。比如合肥大剧院,它是一个典型项目,非常的节能,而它的外观设计就是类似球面体。
(四)严格设计窗墙比
建筑外窗总面积与和围护墙体总面积之间的比值就叫做窗墙比。由于材质和结构等原因,使得外围护墙体的热工性能远远高于玻璃窗户,也就是说玻璃窗户的面积虽然比外墙小,但是得失的热量却很多,这样就限制在不同的地区,要根据其气候特征来控制窗和墙的面积比。比如在昼夜温差大,白天太阳辐射多的地区,建筑外墙的设计就要求要相对的封闭,窗户要小,这样在白天就可以让太阳辐射更少的进入室内,保持空气的湿润,夜间又可以减少室内热量的散失,利于保暖,在南方湿热的地区就应该加大窗户的面积,保证室内通风散热。
结语
随着社会的不断发展,可持续发展战略已经成为社会的必然发展趋势,节能设计刚好符合可持续发展战略,那么就要人们对节能设计高度重视。建筑节能设计必将成为今后建筑行业的发展方向。已经成为我国的发展决策,建筑业的工程师应该对节能设计高度重视,大力开展建筑节能设计,提高可再生能源的利用率,为我国走可持续发展道路奠定良好的基础。
参考文献:
[1]王若竹,钱永梅,王铁红.长春市居住建筑节能设计中的朝向分析[J].吉林建筑工程学院学报,2010(1):104-106.
[2]罗忆,刘忠伟.建筑节能技术与运用[M].北京: 化学工业出版社,2011(02).
[3]王瑞.建筑节能设计[M].武汉: 华中科技大学出版社,2010(02).
[4]杨蕊,刘小平.住宅建筑热环境节能优化设计的探讨[J].陕西建筑2010(07) :4-6.
[5]陈春滋,李书田.建筑节能设计与施工技术[M].北京: 中国物资出版社,2011(01).
[6]梁靜.夏热冬冷地区居住建筑节能的思考[J].低温建筑技术,2010(6) :108-109.