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摘要:当前,随着社会经济的腾飞和人民生活水平的提高,建筑业取得了突飞猛进的发展,人们对建筑设计的要求也越来越高。传统的建筑施工模式已经不能够满足人们的需求了,建筑节能的思想已为越来越多的人接受,将建筑节能贯彻到建筑施工的每一个阶段成为一种必然,本文主要针对建筑节能设计的重要性、建筑节能的涵义进行简要分析,探讨建筑节能设计措施和方法。
关键词:建筑设计;节能环保;措施探讨
中图分类号: TU2 文献标识码: A
引言
随着我国经济的快速发展,我国的城市化水平也在逐渐的提高,在城市发展的同时也促进了我国建筑行业的发展,为了在建筑行业实现节能的目的,在进行建筑设计的时候就应该对节能给予充分的重视,建筑设计的环节对于建筑节能的实现是非常重要的。
一、建筑节能设计的重要性
1、加强建筑节能设计是缓解能源压力,建设资源节约型、环境友好型社会的客观要求
整体而言,我国能源资源虽然蕴藏量很大,能源资源的种类比较齐全,但是伴随着我国经济的高速发展和城市化进程的不断加快,对各种能源资源的开采力度不断加大,各种能源的消耗量日渐上升,目前我国已经面临着严重的能源危机。在各种能源消耗中,建筑能源消耗占据着较大的比例,加强建筑的节能设计,大幅度降低建筑的能耗,将会大幅度缓解我国的能源压力,为建设资源节约型、环境友好型社会注入新的活力。
2、建筑节能设计是提高居民生活品位的必然选择
经济的繁荣促进了人们生活水平的不断提高,随着国民的素质提高,对生活有了更高的品质要求,对建筑要求条件越来越高,绿色环保、生态节能型建筑已经日渐成为了一种新的建筑需求。通过加强对建筑的节能设计,不仅可以大幅减少各种有害有毒建筑材料的使用,很大程度上降低了建筑能耗,节约了建筑运营成本,更重要的是,很大程度提高了建筑的舒适度,提高了居民的居住品质。
二、建筑节能的涵义
全面的建筑节能,就是建筑生命周期每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、高效地利用能源。全面的建筑节能是一项系统工程,必须由政府主导,由国家立法,对建筑节能做出全面的、明确的政策规定;必须由相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能设计标准;必须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地、严格地采取节能措施,使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
三、建筑节能设计措施和方法
1、合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温隔热、通风采光等微气候条件,达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中,就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧,形成对北侧寒冷空气的温度阻尼区0,从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的;在印度柯里亚的管式住宅及干城章嘉公寓楼的设计中,就通过空间的竖向分隔,起到了极佳的通风降温效果。
2、门窗保温的设计
2.1科学设计墙窗比例
房屋窗墙比是指建筑窗户洞口面积与建筑立面单元面积的比值。门窗是整个建筑能耗损失最多的部位之一,据不完全统计,一般的门窗设计中,传热损耗将近三分之一,寒气渗透量为三分之一,因此,要科学合理的设计墙窗比例,在保证门窗功能的情况下,尽量减少门窗的总体面积,提高门窗的密闭性,降低热量的损耗,减少湿冷空气的渗透,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的建筑窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
2.2门窗的密闭性设计
对门窗可以在缝隙处使用泡沫塑料的密封条降低热量的消耗量,同时可以采用密封性良好的门窗材料,而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等,采用一切可用方法提高门窗的密闭性能。
3、住宅平面的建筑节能设计
住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。适当的建筑面积不但可以节约用地(建筑行业“四节”之一)还可以大大节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。
由于我国地处北半球,太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向,此朝向夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系,容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间(如厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等,以挡住日照直接照射主要房间,避免冬季西北风灌入。经调查,在其他条件相同的情况下,南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。
4、住宅屋面的节能设计
在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳直射时间最长的部位,因此受辐射得热也是最多的,相当于东西向墙体的2—3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料(如膨胀型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易,可广泛采用。
另外,利用屋顶种植花卉、灌木(如彩叶草、三色堇、麦冬草等)形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热,又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热。同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。据测试,蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较,温度可低27℃。此外,采用平坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个很好的办法。
5、结合水文特征
鉴于传统的建筑设计存在堵截已有河流、填塞湖泊的情况,生态建筑在规划设计时提出结合水文特征进行建筑设计的思想。河流、湖泊等环境因素都具有良好的生态意义和景观价值,在尊重基地整体环境的基础上,结合水文特征进行建筑规划,可以在最大程度上发挥出河流、湖泊保护生态环境的作用和其景观意义。因此,在进行生态建筑的规划设计时,应结合基地水文特征,减少工程建设对基地原有的自然水的干扰,利用原有的自然水达到节约用水、补充地下水和促进水循环的目的,从而创造建筑物附近良好的小气候环境,改善环境状况。对此,可以采取以下几种措施:第一,秉承环保的观念,改变过去“遇水就填”的设计方法,保护场地的水体,维护其蓄水功能;第二,保护基地中的可渗漏性土壤,增强基地的自然排水能力;第三,利用直接渗透和贮留渗透设计,留住雨水。
结束语
全面的建筑節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。
参考文献
[1]徐伟,黄维,邹瑜.供热系统按户计量技术开发及设备研制[J].房材与应用,2011,(4).
[2]中国建筑业协会建筑节能专业委员会,建设部建筑节能中心.外墙外保温技术[M].中国计划出版社,2012.
[3]张琳洁.浅谈未来住宅建筑节能设计的新思路[J].中国城市经济.2011(12)
关键词:建筑设计;节能环保;措施探讨
中图分类号: TU2 文献标识码: A
引言
随着我国经济的快速发展,我国的城市化水平也在逐渐的提高,在城市发展的同时也促进了我国建筑行业的发展,为了在建筑行业实现节能的目的,在进行建筑设计的时候就应该对节能给予充分的重视,建筑设计的环节对于建筑节能的实现是非常重要的。
一、建筑节能设计的重要性
1、加强建筑节能设计是缓解能源压力,建设资源节约型、环境友好型社会的客观要求
整体而言,我国能源资源虽然蕴藏量很大,能源资源的种类比较齐全,但是伴随着我国经济的高速发展和城市化进程的不断加快,对各种能源资源的开采力度不断加大,各种能源的消耗量日渐上升,目前我国已经面临着严重的能源危机。在各种能源消耗中,建筑能源消耗占据着较大的比例,加强建筑的节能设计,大幅度降低建筑的能耗,将会大幅度缓解我国的能源压力,为建设资源节约型、环境友好型社会注入新的活力。
2、建筑节能设计是提高居民生活品位的必然选择
经济的繁荣促进了人们生活水平的不断提高,随着国民的素质提高,对生活有了更高的品质要求,对建筑要求条件越来越高,绿色环保、生态节能型建筑已经日渐成为了一种新的建筑需求。通过加强对建筑的节能设计,不仅可以大幅减少各种有害有毒建筑材料的使用,很大程度上降低了建筑能耗,节约了建筑运营成本,更重要的是,很大程度提高了建筑的舒适度,提高了居民的居住品质。
二、建筑节能的涵义
全面的建筑节能,就是建筑生命周期每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、高效地利用能源。全面的建筑节能是一项系统工程,必须由政府主导,由国家立法,对建筑节能做出全面的、明确的政策规定;必须由相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能设计标准;必须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地、严格地采取节能措施,使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
三、建筑节能设计措施和方法
1、合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温隔热、通风采光等微气候条件,达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中,就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧,形成对北侧寒冷空气的温度阻尼区0,从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的;在印度柯里亚的管式住宅及干城章嘉公寓楼的设计中,就通过空间的竖向分隔,起到了极佳的通风降温效果。
2、门窗保温的设计
2.1科学设计墙窗比例
房屋窗墙比是指建筑窗户洞口面积与建筑立面单元面积的比值。门窗是整个建筑能耗损失最多的部位之一,据不完全统计,一般的门窗设计中,传热损耗将近三分之一,寒气渗透量为三分之一,因此,要科学合理的设计墙窗比例,在保证门窗功能的情况下,尽量减少门窗的总体面积,提高门窗的密闭性,降低热量的损耗,减少湿冷空气的渗透,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的建筑窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
2.2门窗的密闭性设计
对门窗可以在缝隙处使用泡沫塑料的密封条降低热量的消耗量,同时可以采用密封性良好的门窗材料,而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等,采用一切可用方法提高门窗的密闭性能。
3、住宅平面的建筑节能设计
住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。适当的建筑面积不但可以节约用地(建筑行业“四节”之一)还可以大大节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。
由于我国地处北半球,太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向,此朝向夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系,容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间(如厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等,以挡住日照直接照射主要房间,避免冬季西北风灌入。经调查,在其他条件相同的情况下,南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。
4、住宅屋面的节能设计
在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳直射时间最长的部位,因此受辐射得热也是最多的,相当于东西向墙体的2—3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料(如膨胀型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易,可广泛采用。
另外,利用屋顶种植花卉、灌木(如彩叶草、三色堇、麦冬草等)形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热,又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热。同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。据测试,蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较,温度可低27℃。此外,采用平坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个很好的办法。
5、结合水文特征
鉴于传统的建筑设计存在堵截已有河流、填塞湖泊的情况,生态建筑在规划设计时提出结合水文特征进行建筑设计的思想。河流、湖泊等环境因素都具有良好的生态意义和景观价值,在尊重基地整体环境的基础上,结合水文特征进行建筑规划,可以在最大程度上发挥出河流、湖泊保护生态环境的作用和其景观意义。因此,在进行生态建筑的规划设计时,应结合基地水文特征,减少工程建设对基地原有的自然水的干扰,利用原有的自然水达到节约用水、补充地下水和促进水循环的目的,从而创造建筑物附近良好的小气候环境,改善环境状况。对此,可以采取以下几种措施:第一,秉承环保的观念,改变过去“遇水就填”的设计方法,保护场地的水体,维护其蓄水功能;第二,保护基地中的可渗漏性土壤,增强基地的自然排水能力;第三,利用直接渗透和贮留渗透设计,留住雨水。
结束语
全面的建筑節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。
参考文献
[1]徐伟,黄维,邹瑜.供热系统按户计量技术开发及设备研制[J].房材与应用,2011,(4).
[2]中国建筑业协会建筑节能专业委员会,建设部建筑节能中心.外墙外保温技术[M].中国计划出版社,2012.
[3]张琳洁.浅谈未来住宅建筑节能设计的新思路[J].中国城市经济.2011(12)