【摘要】建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨勢,建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。建筑設計是其中一個很重要的環節。本文從建筑節能的基礎出發,對建筑節能設計方面進行了探索。
【關鍵詞】建筑設計;建筑能耗;節能設計
引言:隨著人民生活水平的提高,全國能耗不斷上升,加之我國人口眾多,能源相對匱乏,更加大了能源壓力。因此節約能源,降低能耗,保護環境已是刻不容緩。為了加強建筑節能工程的設計和施工管理,國家提倡在建設工程中采用節能環保綠色材料,在施工過程中采用節能工藝,使建筑物達到節能設計要求,建筑節能設計可以節約能源,減少碳排放,為此,國家頒布了《建筑節能工程施工質量驗收規范》—中華人民共和國國家標準GB50411—2007.在建筑設計和施工環節都制定了相應標準,,節能設計取得了良好的經濟效益和社會效益。
1.建筑構造節能設計
建筑各部位的節能構造設計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結構、材料等方面加以進一步設計,充分利用建筑外部氣候環境條件,達到節能和改善室內微氣候環境的效果。
1.1墻體節能
墻體是建筑外圍護結構的主體,墻體的節能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現在能夠改善微氣候環境條件的特殊構造上,如寒冷地區的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設計、巴格達地區為了適應當地干熱氣候條件在墻體中的風口設計等;我國以實心粘土磚為主要墻體材料,但其保溫性能不能滿足設計標準,因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。
建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要,應從以下各部位著手:①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側四周墻面,應進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂, 影響門、窗的熱工性能。
1.2門窗節能
外門窗是住宅能耗散失最薄弱的部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大。據統計資料, 在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。
1.3屋頂節能
屋頂是住宅第五立面,對建筑造型起著重要作用,也是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,雖然其傳熱量只占整個建筑面積的9%,但對頂層的房間影響較大。根據本地區實際情況設計好屋面構造,選擇好保溫材料,對屋面保溫、防水、隔熱進行綜合研究,是解決屋面節能的關鍵。在屋頂設計中,主要節能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據需要,設置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
2.推進節能建筑的重要措施
我國的現狀是建筑耗能巨大,人均能源分配不足,再加上人們對冬冷夏熱這一環境改變的迫切要求,使得建筑設計中節能設計工作的落實變得十分重要。
2.1建筑規劃的節能設計
2.1.1 合理選址。建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境,為建筑節能創造條件, 同時又要不破壞整體生態環境的平衡。
2.1.2合理的外部環境設計。在建筑位址確定之后,應根據建筑功能的需求,通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境,創造建筑節能的有利環境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創造人工自然環境,如在建筑附近設置水面,利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等。
2.1.3 正確選擇朝向。合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的氣候環境。 例如:日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此,只能權衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區氣候環境的最佳朝向,盡量避免東西向日曬。
2.2建筑材料的節能設計
合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。隨著科技的發展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,同時我們要結合當地的實際情況,發掘出一些地方節能材料,更好地起到節能效果。
2.3利用新能源
可再生能源在暖通空調系統中的應用包括:太陽能的應用、自然通風的應用、地下水的應用、地熱(冷)的應用等。例如:太陽能在暖通空調中的應用主要有太陽能采暖和太陽能制冷兩個方面。
2.3.1太陽能采暖。太陽能采暖用電作為輔助能源,驅動用太陽能加熱的水在管道中循環流動向房間供熱。
2.3.2 太陽能制冷。太陽能制冷主要包括太陽能壓縮式制冷、太陽能吸收式制冷和太陽能吸附式制冷。太陽能壓縮式制冷研究的重點是如何將太陽能有效地轉換成電能,再用電能去驅動壓縮式制冷系統。太陽能吸附式制冷是將系統中的加熱器和冷卻器去掉,將太陽能集熱器與吸附床合二為一,冷卻功能則利用夜間室外空氣的自然冷卻來完成。
3結語
保護環境、有效利用自然能源、削減能源負荷是新時期實現可持續發展的重要要求之一,建筑設計中應用節能技術是對可持續發展這一理念的最好回應。目前,國家已制定了《公共建筑節能設計標準》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》等行業標準,對建筑節能做出了明確的政策規定;在具體實踐中還必須由設計、施工、各級監督管理部門、開發商、運行管理部門、用戶等各個環節,按照國家的節能政策和節能標準的規定,全面地、嚴格地采取節能措施,讓每一位公民真正樹立起全面的建筑節能觀,將建筑節能真正落到實處。
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