摘要:在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天,全球能源問題的沖突日益嚴(yán)峻,但是令人可喜的是,隨著“可持續(xù)發(fā)展”理念在國(guó)內(nèi)的推廣,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)越來越引起我國(guó)廣大建筑工作者的重視。如何在住宅建筑設(shè)計(jì)中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,則是建筑師需要探討的課題。
關(guān)鍵詞:能源建筑節(jié)能措施規(guī)劃設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)
0 引言
近年來,隨著能源的越來越緊張,能源的問題也就日益突出,建筑節(jié)能技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外節(jié)能領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)研究課題。同時(shí)也已成為全世界關(guān)注的熱點(diǎn)。據(jù)資料顯示,西方發(fā)達(dá)國(guó)家建筑能耗占社會(huì)總能耗的30%~45%,我國(guó)建筑能耗已占社會(huì)總能耗的20%~25%,正逐步上升到30%。因此建筑節(jié)能是目前節(jié)能領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。各種建筑,尤其是居住建筑節(jié)能也越來越多的受到重視,目前,一般節(jié)能建筑都是通過如下幾個(gè)措施來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的:采用合理的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì);同時(shí)采用新型的建筑材料;增強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、隔熱性能;通過執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),合理設(shè)計(jì)出建筑圍護(hù)的熱工性能等措施。用以上的措施來對(duì)居住建筑加以控制,并且以此來達(dá)到建筑節(jié)能的最終目的。
1 節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)
1.1 設(shè)計(jì)合理的建筑布局及朝向
目前,建筑布局及朝向的合理設(shè)計(jì),越來越受到重視,節(jié)能設(shè)計(jì)理念越來越多的應(yīng)用其中。建筑群采取合理的設(shè)計(jì),房屋合理確定間距與布局的形式,這是節(jié)能的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)必須要做的。建筑物的能耗是重點(diǎn)考慮的,一般其由其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)滲透和熱傳導(dǎo)兩方面造成的。構(gòu)成了民用建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要有:墻體、屋面、窗戶(玻璃幕墻)、外遮陽設(shè)施等。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用主要是防熱御寒,使室內(nèi)受到遮護(hù),形成比較溫暖和舒適的環(huán)境,這樣就可以不受室外氣候變化的影響。在冬季和夏季房屋內(nèi)外的熱流方向截然不同,因此,都要求外圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有絕熱的性能,使流出或流入的熱量減少。為了降低建筑能耗,在減少建筑物冬季空氣滲透耗熱量和夏季空氣滲透得熱量的前提下,盡量利用太陽輻射得熱和建筑物內(nèi)部得熱。據(jù)調(diào)查,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量占建筑采暖熱耗的1/3以上,所以,建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接影響民用建筑的能耗。
1.2 環(huán)境及綠化對(duì)節(jié)能建筑的影響
為了民用建筑能夠很好的節(jié)能,那么在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,就要考慮主要的幾個(gè)要點(diǎn)。如:建筑物的布局、朝向、體型、綠化配置等因素對(duì)節(jié)能的影響。在建筑布局方面,應(yīng)考慮氣候,建立氣候防護(hù)單元,形成優(yōu)化微氣候的良好界面。在朝向方面,主要有兩個(gè)方面:節(jié)能和熱環(huán)境,建筑物應(yīng)選擇在向陽、避風(fēng)的地段,避免東西向,以南北向或接近南北向?yàn)楹茫瑢?duì)爭(zhēng)取日照有利。節(jié)能建筑的形態(tài)要求體形系數(shù)小,盡量減少建筑物的外表面積。對(duì)于建筑物平面形式,它應(yīng)該平整、簡(jiǎn)潔,外形應(yīng)選用長(zhǎng)條型,避免使用凹凸面過多或者體型復(fù)雜的塔式建筑。綠化對(duì)居住區(qū)氣候條件起著非常顯著的作用。它主要從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行調(diào)節(jié):改善氣溫;調(diào)節(jié)碳氧平衡;減弱溫室效應(yīng);減輕城市的大氣污染;減低噪聲;遮陽隔熱。因此,綠化是可以改善居住區(qū)微小氣候、改善建筑室內(nèi)環(huán)境。它是節(jié)約建筑能耗的有效措施。
2 增強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能
我們都知道,一般來說,改善建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能是建筑節(jié)能的首要措施。因?yàn)椋纳平ㄖ谋馗魺嵝阅芸梢灾苯佑行У販p少建筑物的冷熱負(fù)荷。
2.1 門窗的節(jié)能技術(shù)措施
在門窗節(jié)能中,我們都知道門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面積約占建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)面積的百分之三十,其能耗約占建筑總能耗的三分之二,其中傳熱損失為三分之一。因此,門窗是外維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)。
2.1.1 合理控制窗墻比
我們都知道,窗墻比對(duì)傳熱起著重要的作用,外門窗洞口與外墻的面積比值是窗墻比,通過窗戶的傳熱有兩部分,一部分是太陽輻射直接透過窗玻璃進(jìn)入室內(nèi)引起的傳熱;另一部分則是室內(nèi)外的溫差引起的傳熱,窗墻面積比越大,則采暖空調(diào)能耗也越大。所以從節(jié)能的角度出發(fā),在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景條件下,盡量減少外門窗洞口的面積。
2.1.2 采用新型保溫節(jié)能門窗
為了大大提高熱工性能,新型的節(jié)能門窗越來越受到重視和應(yīng)用,節(jié)能材料制造的新型保溫節(jié)能門窗能耗低、熱阻大。為提高建筑門窗的保溫性能,宜采用中空玻璃。當(dāng)需進(jìn)一步提高保溫性能時(shí),可采用Low-E中空玻璃,充惰性氣體的Low-E中空玻璃、兩層或多層中空玻璃等。
2.1.3 設(shè)置遮陽設(shè)施
開窗面積越大,遮陽要求越高。所以,設(shè)遮陽設(shè)施是窗、玻璃幕墻的配套設(shè)施,這對(duì)于調(diào)節(jié)日照、節(jié)省能源具有十分重要的作用。遮陽分為兩種方式,分別是玻璃外遮陽和自遮陽兩種。外遮陽包括遮陽百頁窗和遮陽構(gòu)件(挑板)等。與窗配套的百頁窗技術(shù)簡(jiǎn)單,在歐洲被廣泛使用。玻璃自遮陽就是降低玻璃的透射率,例如鍍膜玻璃、著色玻璃。
2.1.4 提高窗戶的熱工性能
門窗能耗在建筑能耗中占相當(dāng)大的比例,在一般建筑中,門窗面積占建筑外圍結(jié)構(gòu)面積的30%,門窗能耗占建筑外圍結(jié)構(gòu)熱損失的40%~50%,中空玻璃作為一種最佳的窗用節(jié)能建材和一種成熟的高科技產(chǎn)品,已日益受到我國(guó)有關(guān)方面的重視。因而研制新型保溫門窗是當(dāng)前門窗行業(yè)的主攻方向。
2.2 外墻的節(jié)能技術(shù)措施
墻體的主要功能是承重、防水、防潮、隔熱和保溫,是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體。從節(jié)能角度講,體形系數(shù)應(yīng)盡可能地小。因?yàn)閷?duì)于一定體積的建筑物來說,其體形系數(shù)越大,越容易散熱。
長(zhǎng)時(shí)間以來,我國(guó)主要墻體材料一直以實(shí)心黏土磚為主,為了達(dá)到保溫目的,就增加砌筑厚度,這種做法實(shí)際上浪費(fèi)了土地資源。主要作為承重用的單一墻體材料往往無法同時(shí)滿足保溫、隔熱的要求,因而在節(jié)能的前提下,復(fù)合墻體技術(shù)逐漸被推廣使用,復(fù)合墻一般用磚或鋼筋混凝土作承重墻,并與絕熱材料復(fù)合;或用鋼、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),用薄壁材料夾以絕熱材料作墻體。它主要是將保溫材料與基層墻體復(fù)合,構(gòu)成復(fù)合保溫墻體。采用墻體復(fù)合保溫節(jié)能措施時(shí),最主要的是保溫層不宜過厚,過厚應(yīng)采取鋼絲網(wǎng)加固等相應(yīng)措施。同時(shí),對(duì)保溫材料的耐候性,以及保溫體系的抗裂、防火、拒水、透氣、抗震和抗風(fēng)壓性能等都有較高的要求。
3 屋面的節(jié)能技術(shù)措施
目前,在城市建設(shè)和居住小區(qū)開發(fā)中,屋面的節(jié)能技術(shù)不斷發(fā)展,其中坡面屋頂發(fā)展較快。運(yùn)用各種不同色彩、不同坡度的屋頂形成了建筑風(fēng)格多樣化,一方面,不僅滿足了人們不斷提高的審美情趣需求,另一方面,坡面屋頂有良好的保溫隔熱性能,又能避免因溫度變化過大,導(dǎo)致屋面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變形引起的頂層墻體開裂,提高了建筑物的抗震能力,從而保證了墻身的整體性。據(jù)調(diào)查,坡屋頂與平屋頂?shù)捻攲臃块g,室內(nèi)溫度可相差5℃左右。目前,在屋面節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中,用于屋頂保溫的各種材料的開發(fā)和應(yīng)用是發(fā)展較快的。
4 結(jié)論
隨著能源與環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,太陽能的應(yīng)用日益廣泛。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑能源可持續(xù)發(fā)展,建筑節(jié)能勢(shì)在必行。只要結(jié)合我國(guó)建筑行業(yè)的實(shí)際情況,綜合利用各種節(jié)能技術(shù)措施,必定可以獲得顯著的節(jié)能效果。只有牢固樹立科學(xué)發(fā)展觀,充分認(rèn)識(shí)建筑節(jié)能工作的重要性,嚴(yán)格地執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑能源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
參考文獻(xiàn):
[1]候兵.建筑節(jié)能技術(shù)措施探討[J].建筑節(jié)能,2007,(09):36~39.
[2]李曉東,張慶紅,葉瑾琳.氣候?qū)W研究的若干理論問題[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1999,35(1):101-106.
[3]建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專篇(建筑)[2007].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2007.