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)
淺析我國建筑節能設計及發展
陳冬梅,徐晶麗
(上海城鄉建筑設計院有限公司大連分公司,遼寧 大連116000)
建筑節能設計是未來建筑行業發展和研究的方向。本文從建筑能耗現狀進行分析,并對住宅建筑節能設計進行詳細的分析,為建筑節能設計的不斷發展提供建議。
建筑節能;能耗;節能設計
我國的氣候特點是,冬季寒冷,夏季炎熱(南方少部分地區除外)。我國的建筑能耗居于全部能耗的首位,用量可以達到所有能耗總量的1/4,因此,進行建筑節能設計的時候,要比根據地域的不同以及能耗多少的不同進行設計工作。近些年建筑行業迅速的發展,人們對于住房的需求不斷的增加,建筑能耗逐漸將提升到1/3以上。在我國,能源消耗主要是煤,油和氣,就拿煤能耗所排放出來的二氧化碳來說,排放量是世界第二,僅次于美國,有專業報道稱,到2020年,我國的能耗量會超過美國,成為二氧化碳排放第一大國,而二氧化碳是導致全球變暖的直接誘因,作為能耗大國,我國對于全球變暖有著不可推卸的責任,建筑節能設計是關系到我國未來發展、關系到國計民生、關系到全球環境的未來,但是我國建筑節能設計起步晚,技術經驗缺乏,導致節能設計資金耗費量大,就我國建筑大體上能耗中的采暖耗熱量,在外墻能耗中,氣候條件一樣,我國的消耗量是發達國家的四到五倍,屋頂是兩點五到五點五倍,外窗是一點五到兩點二倍,門窗透氣性為三點六倍,總體能耗為三到四倍。照這樣的能耗速度下去,我國的能源生產的速度會很快跟不上能源消耗的速度,長久我國的能耗會承受不住這樣的消耗;每年進行舊房子的節能改造會消耗掉大量的人力、物力、財力,新建的建筑工程會使用掉幾十億的林木、磚石、礦物燃料,資源的過度消耗(樹木的砍伐、土地的破壞、植被的退化、物種的減少),使得環境不斷惡化,綜合上述分析可以看出,我國的能源問題已經迫在眉睫。
建筑節能設計的思路是利用降低冬季和夏季兩個季節的熱量損耗實現的。減少建筑物外表面積和建筑維護結構的保溫設計是實現節能損耗的兩個途徑。住宅的節能設計要最大可能的利用自然資源,例如太陽能、風能。利用太能能轉化為熱能,減少部分采暖設備的熱損耗;利用自然風能,減少空調的使用率,降低能耗;室內可以采用節能的設備,例如節能洗衣機、節能燈等等。進行節能的設計時,主要采取的措施有,第一,房屋的朝向。房屋朝向盡可能向南,可以充分利用到太陽光,門窗的設計要經過科學的計算,有利于自然通風降溫;第二,房屋屋面的保溫材料要使用高性能的材料,例如加氣混凝土塊、聚苯乙烯板材、硬質聚氨酯防水保溫材料等,也可以使用一些新型的保溫材料,將防水、保溫集為一體,但在使用過程中,還是根據實際需求為出發,結合經濟問題綜合考量。
單體節能設計
(1)合理的建筑體形與空間組織
建筑形體和空間形式設計,是在控制建筑與外界熱量的交換,單位面積散熱量大對于建筑節能設計是不利的,因此,將建筑體型系數控制在一個較低的水平上,合理的組織空間組織設計,做好建筑造型、平面布局、采光通風。
(2)門窗的節能設計
門窗的保溫隔熱效果差,門窗的縫隙是冷風滲透的主要渠道,門窗的面積以及朝向也是影響節能設計的因素,在進行設計的時候,根據采暖熱量會隨著窗墻的面積發生變化,因此門窗的朝向面積布置要合理。注意不同采光下門窗的面積比;門窗的位置以及開啟方式要盡量可以形成穿堂風。還要設置遮陽棚或是自動卷簾等,避免夏季陽光輻射過大。門窗漏風的現象要從門窗的質量和門窗的施工兩個方面進行控制,使用高性能的建筑門窗材料,嚴格控制施工質量,在施工時,門窗的金屬框進行斷熱處理,為了增強氣密性,要加設密封條。玻璃的選擇上,要選擇一些節能的玻璃品種,例如,熱反射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃等。
(3)墻體的節能設計
墻體的節能設計是控制墻體的熱損耗,做好墻體的保溫:墻體的保溫主要從外墻體保溫和內墻體保溫進行。對于建筑來說,外墻體的保溫效果會更好,不僅避免熱橋,還可以延長墻體的使用壽命,經濟條件允許的狀況下,進行外墻體保溫設計建筑是最好的一種選擇。做好建筑外墻體的保溫設計,要采用節能的新型材料,高效能的節能材料依附在墻體內部,實現墻體的熱阻。避免或是降低墻體隨著溫度的增加而增加,減少而減少的影響。同時還有利于消除熱橋的影響,保持室內溫度的平衡。在這些節能設計的時候,要注意的是,一定要考慮到氣候條件的影響,做好保溫、防潮、隔熱措施,避免氣候因素對保溫隔熱的效果產生影響。
(4)屋頂的節能設計
常用的技術措施要點為:
1)采用架空隔熱屋面、淺色屋面、種植屋面、通風屋面、蓄水屋面等,隔離太陽輻射熱,減少陽光直射。
2)鋪設高效保溫隔熱材料,并適當采取其他輔助措施,減少熱量傳遞。
3)密度較大、導熱系數較高、吸水率較大的保溫材料不宜選為屋面保溫材料,以免屋面重量厚度過大、保溫層大量吸水而降低保溫效果。
4)“冷屋頂”節能:利用高反射率涂料的使用,提高屋頂的日反射率,減少熱量的吸收,從而達到減少空調冷負荷和空調節能的目的。
在節能設計方面,我國已經取得了一定的成就,雖然比起發達國家,節能的效率和技術水平都不高,因此,必須要加快節能技術的研究和推廣。主要從下面幾個方向進行改革,一是在能源的利用方面,提高現有能源的利用率,同時強化新能源的開發,最大化利用太陽能的同時,要克服太陽能與建筑光電一體化的問題。在建筑墻體節能方面,要使用新型節能效果好的復合型材料。住宅的節能設計要對墻體、屋面進行全面的節能措施分析研究,國家對于節能設計工作要予以重視,制定相關的措施和標準,保證建筑節能改造順利進行。同時還要建立相關的能耗標準,培養建筑能耗評估人才,對新建項目進行準確、全面的分析評估,推進節能工作的順利開展。
建筑節能設計無疑成為未來建筑行業發展的方向,但是我國建筑節能設計起步晚,技術經驗不足,人才缺乏,導致我國節能設計發展緩慢,因此,要通過不斷的學習借鑒優秀的國內外經驗,提高專業人員的素質,提升我國建筑節能設計水平。
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