徐晶麗,陳冬梅
(上海城鄉建筑設計院有限公司大連分公司,遼寧 大連 116000)
我國幅員遼闊,我國氣候的特點是東西南北的地形氣候差異大,北方地區冬季寒冷而漫長,南方地區冬季濕冷,夏季炎熱,建筑節能設計應該根據地域的不同進行不同的設計。我國建筑的能耗總量占到全部能耗的1/4,居于能耗首位,而且這種趨勢隨著經濟的不斷發展和人民生活的水平提升,還會發生變化,逐漸向著能耗三分之一發展。而且我國作為一個以煤為主要能耗的國家,二氧化碳的排放量僅次于美國,位居世界第二,二氧化碳作為全球變暖的主要誘因,而我國作為二氧化碳排放量居多的國家,應該負有主要責任,能耗關系到我國國計民生的一個問題。改革開放以來,我國的節能設計開始起步發展,但是由于科技以及經驗的缺乏,建筑節能設計的整體水平與發達國家比起來還是很低,我國建筑采暖能耗的總量要比國外建筑采暖能耗多出三到四倍。如果建筑能耗繼續這樣的發展下去,我國的資源供應會承受不起能耗的需求量,導致資源的過度開采和消耗,例如森林、土地、植被、物種、自然環境的破壞,對于我國長久的經濟建設與發展都是嚴重的阻礙。由此可以看出我國的能源問題已經迫在眉睫。
建筑群的總體規劃節能設計要從建筑選址布局、道路設計等方面考慮進行設計。建筑選址要選擇環境和地形,盡量選擇避風朝陽的位置。建筑的布局設計考慮的因素有朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距層高等因素。建筑群的風道要有利于夏季的通風和冬季的防風,道路與夏季主導風向應該是平行的,與冬季的主導風向形成一定的角度,使建筑的通風有利于居住者的生活。建筑群內的綠化植物要以一些高大的落葉喬木和灌木為主,對于建筑熱量最大限度的進行緩解。
墻體的節能設計是通過減少熱量損耗實現節能的。墻體的節能從外墻保溫和內墻保溫兩種方式,兩者相比較,外墻體保溫效果更好,可以避免熱橋現象,而且對于建筑墻體的使用壽命可以增加,因此,一般是在經濟實力允許的情況下,最好選擇外墻保溫。最好的外墻保溫設計實現途徑就是使用性能好的保溫材料,性能好的新型材料在節能方面嵌入墻體內部可以起到熱阻的作用,避免外界溫度對室內溫度產生影響,主體結構壽命延長;保證了室內溫度不會出現較大的溫差變化。但是在使用節能型的保溫材料的時候,要考慮到氣候環境的影響,做好墻體的防潮、保溫、隔熱的措施,并且最好能夠對外界環境能夠起到改善的作用。
屋頂是與外界接觸時間最長,接受太陽直射與大氣的長波的雙重個作用,冬天的話,散熱量大、保溫效果差;夏季吸熱量大,室內的溫度高,因此,節能設計是要做好冬季的保溫和夏季的散熱。一般來說常采取的措施:一是屋頂可以種植植物、隔熱屋面架空、屋面蓄水(但要最好屋面防水建設)、屋面刷成淺色;二是,在屋頂設置保溫隔熱材料,減少熱量之間的傳遞,可以冬天蓄熱,夏天散熱;但是一些密度大、導熱系數較高、吸水大的材料不應該擁在屋頂,因為很容易出現屋頂承重力太大,會吸收過多的水兒降低保溫效果。三是,對于“冷屋頂”的節能來說,最好是使用一些反射率較大的涂料,將日照的陽光反射,降低太陽的熱量吸收量,從而為空調冷負荷的減少和節能帶來諸多的利處。
門窗也是作為節能設計的重點之一。門窗由于保溫隔熱效果差,縫隙會滲漏冷風進去,影響到室內的溫度,做好門窗節能設計,要充分的考慮到門窗的采暖是隨著門窗的面積增大而變大,設計時要根據建筑朝向設置窗墻的面積比,門窗的位置和開啟方式要有利于采光和通風,為了減少夏季輻射和增強冬季吸熱,可以在窗戶設置遮陽棚、熱反射簾等。同時,為了進一步提高門窗節能設計,玻璃的選擇上,要選擇吸熱、熱反低輻射的玻璃類型,門窗的質量一定要保證,為了避免門窗的冷風滲漏,對門窗框進行斷熱處理,同時加設封條,還要選擇高性能的建筑門窗材料和幕墻技術。
(1)夏熱冬冷地區的節能設計標準JGJ134—2001在條文3.0.3中提出:“居住建筑通過采用增強建筑圍護結構保溫隔熱性能和提高采暖、空調設備能效比的節能措施,在保證相同的室內熱環境指標的前提下,與未采取節能措施前相比,采暖、空調能耗應節約50%。”JGJ134—2010沒有在總則中明確提出節能的目標,但在具體規定的細則中,仍然提50%的節能率,作為節能依據。夏熱冬暖地區的節能設計標準 JGJ75—2003 提出:“居住建筑通過采用合理節能建筑設計,增強建筑圍護結構隔熱、保溫性能和提高空調、采暖設備能效比的節能措施,在保證相同的室內熱環境的前提下,與未采取節能措施前相比,全年空調和采暖總能耗應減50%”。
(2)在節能設計中,有公共建筑節能設計標準,作為能耗計算值,它是百分百能耗的基準值一種假定的條件下產生的。但是由于實際情況是,每一地區和建筑類型都是不同的,冬季室內穩定低于標準值,夏季會高一些,一些采暖設備的實際開啟時間要比假定的時間會縮短,能耗也比實際標準值要低。所以冬冷夏熱的地區或是夏熱冬暖的地區建筑節能標準和公共建筑百分百的能耗值是不能作為節能的基礎值,在進行實際的建筑節能量,對于百分百的基礎值節能比要謹慎的使用,根據實際情況進行節能設計。
建筑節能設計有著廣闊的發展市場,全球能源危機日益嚴重,建筑行業想要長久的發展,必須要進行能耗的控制,節能設計要從實際出發,積極的應用新技術、新材料、新設備,引進人才。掌握節能設計的方法,并且不斷的進行完善,為我國建筑行業的不斷發展努力。
[1] 孫竹安.探討建筑節能在建筑設計中的重要性[J] .2010.
[2] 曾旭東,趙昂.基于BIM技術的建筑節能設計應用研究[J] . 2006.
[3] 梅洪元葉洋,寒地村鎮住宅節能設計發展趨勢研究[J] . 2011.
[4] 成輝,朱新榮,劉加平,潘文彥.高層辦公建筑節能設計常見問題及對策[J] .2011.