(中國能源建設集團黑龍江省電力勘察設計研究院,黑龍江 哈爾濱 150000)
淺析東北寒地建筑綠色節能設計
趙金龍
(中國能源建設集團黑龍江省電力勘察設計研究院,黑龍江 哈爾濱 150000)
東北地區較為寒冷,因此對其建筑進行節能環保設計并不是一項簡單的工作,但是只要適當的應用一些新能源,也能夠實現這個目標,目前東北寒地很多城市都實現了建筑綠色節能設計。本文首先介紹了東北地區建筑設計的局域性限制,其次概述了其現狀,最后探討了其設計措施,希望能夠為東北寒地建筑綠色節能設計提供幫助。
東北寒地;綠色節能;設計
東北寒地建筑綠色節能設計方法也有很多,但是在節能環保的同時,一定要考慮出到建筑原本的功能,那就是保溫,因此建筑材料的選擇十分關鍵,既要符合綠色環保理念,又要使建筑冬暖夏涼,對東北寒地建筑墻體來說,混凝土空心磚是非常好的選擇,完全符合上述要求,目前該種材料以被廣泛的應用在建筑領域中。
我國東北地區以寒冷氣候為主,四季分明,以哈爾濱為例,氣候屬中溫帶大陸性季風氣候,冬長夏短,冬季1月平均氣溫約零下19℃,集中降雪期為每年11月至次年1月,年平均溫度3.6℃,每年月平均氣溫低于零下14℃的月份能夠長達三到四個月,這種特殊的氣候是影響東北寒地建筑設計的制約條件,為建筑師從事創作帶來了很多限制性因素。
為了抵御這種寒冷氣候對建筑物的不利影響,東北寒地建筑的形態構成以厚重、規整為主,房間的戶型格局爭取獲得更多陽光,各個空間組織的設計都要避免寒風侵襲。東北寒地住宅多以南北向為主,而北向封閉式陽臺作為室內外空間的過渡緩沖區,可減小寒冷冬季建筑內部熱能消耗與散失。但與我國南部地區相比,一些先進的設計理念、建造技術、建筑材料、構造形式仍然很難在東北寒地建筑中應用與推廣。
建筑節能工作在20年前從北方采暖居住建筑啟動,早在1999年,北方地區建筑節能設計標準就已經納入強制性標準進行貫徹執行,在2001年底,國家又出臺了《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》。但由于缺少技術細節以及可操作的標準,有些建筑材料花費又很高,各項標準執行的并不順利,建筑節能的發展出現了瓶頸。所以說,建筑節能是一項系統工程,需要盡快制定和完善相關法律,并由相關部門按照國家規定的節能政策,制定完善的建筑節能標準,還須由規劃、設計、施工等各級部門嚴格按照國家的節能政策和節能標準的規定,全面地貫徹執行各項節能措施。
東北寒地因為地域特征,氣候十分寒冷,在這一地區進行建筑節能設計需要注意很多問題,與溫暖的地區相比,寒冷的地區建筑設計困難更大,因此需要考慮的問題也就更多,接下來,筆者就詳細的介紹其設計措施:
首先,適時的采用新能源,傳統的能源無法做好綠色節能,尤其是在東北寒地,為了保證建筑保溫效果,需要使用大量的能源,如果一直使用傳統的能源,對環境的污染會非常嚴重,因此使用新能源是建筑綠色設計的必然選擇。相關部門也應該鼓勵設計人員多采用新工藝、新技術進而提高整個建筑設計的科技水平,將綠色節能設計理念真正的落實到實處,但是使用新能源也要量力而為,有些新能源價格十分昂貴,建設單位承受不起,這時設計人員就要根據建設單位以及其他因素來選擇最佳的節能設計方式。
其次,盡可能的降低建筑自身的消耗,很多建筑自身就存在很大的能源消耗,但是有些設計人員并不關注這個問題,但是要想符合綠色設計理念,降低建筑自身的消耗是一個非常重要的措施,這就要求設計人員對設計方案進行不斷地優化,從建筑的各個環節入手,包括建筑門、窗等細節部分。建筑結構中圍護結構會消耗掉非常大的能量,所以設計人員重點應該對改進圍護結構,根據季節特點進行設計,比如在夏天,可以將室外熱量盡可能的傳入到室內中,而在冬季要有儲備熱量的功能。目前東北某市使用的外墻保溫技術就非常值得推廣,該市建筑外墻使用的是鋼絲網架聚苯板,這種板性能非常好,尤其是隔熱保溫的性能。
經過多年的設計實踐筆者認為,在東北寒地地區,建筑綠色設計重點是對墻體的設計,為了達到保溫以及換吧的效果,墻體通常都會使用混凝土空心磚。這種建筑材料優勢非常突出,第一是防火,其耐火性能特別高,這樣在干燥的天氣中也不會發生危險;第二是質量比較輕,利于施工,除此之外,還具有隔熱以及防潮的特性,因此這是墻體材料最佳的選擇,再加之,該材料規則統一,不必再對其進行后期的加工處理節省了施工時間。這種建筑材料主要是由陶粒磚構成,這種磚自身的重量與其他類型的磚相比,質量非常輕,也就降低了運輸成本,同時這種磚沒有酸堿成分,也不會出現風化的現象,而且這種磚主要是由水泥粘結成的,即使都出現長期的連雨天氣,也不會損壞,一般清苦下,這種建筑材料的使用年限大約在50年甚至超過50年,非常節約建筑材料,經過長期的實踐表明,使用這種材料的建筑冬暖夏涼效果非常好。
最后,不斷地提高建筑能源的使用價值,而價值也提高就是提高其使用效率,在東北寒地的特殊環境下,建筑的最主要的功能就是在寒冷的季節需要取暖以提高室內的溫度。這些都要求相應的行業在設計、安裝、運行質量、節能系統調節、設備材料以及經營管理模式等方面采用高新技術。目前在供暖系統節能方面就有三種新技術:利用計算機軟件、平衡閥及其專用智能儀表對管網流量進行合理分配,既改善了供暖質量,又節約了能源;在用戶取暖設備終端上安設熱量分配表和溫度調節閥,用戶可根據需要消耗和控制熱能,以達到舒適和節能的雙重效果;采用新型的保溫材料包裹送暖管道,以減少管道的熱損失。這些方法都可以實現能源的利用效率。
綜上所述,可知對東北寒地建筑進行綠色節能設計非常必要,但是在設計時應該遵循一定的原則,比如成本最低原則,因為有些新能源的成本非常高,建設單位不能承受,因此要依照建設單位的具體情況,來選擇合適的新興能源,與此同時要盡可能的提高建筑材料的使用效率。本文是筆者多年東北寒地建筑綠色節能設計經驗的總結,僅此提供借鑒。
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