張濤
摘要:為了讓資源得到充分利用,控制民用建筑的施工成本,提高民用建筑工程的經濟效益,建筑設計人員應該將節能技術設計引入民用建筑設計中,并從民用建筑施工工程的實際情況出發,采取適當的措施,充分發揮節能設計技術的作用。文章通過簡述民用建筑設計中應用節能設計存在的問題,探討民用建筑設計中節能設計技術的應用,以期提高民用建筑物的節能能力,進而促進社會可持續發展。
關鍵詞:民用建筑;節能設計;技術
一、前言
當前,民用建筑設計中節能設計有著十分重要的作用,第一,由于民用建筑中能源消耗較大,并且隨著時代的進步,居民對建筑的要求越來越高,資源消耗也隨之增大,因此,節能設計技術的應用非常必要。第二,城市化腳步越來越快,房屋建筑的面積越來越大,而房屋建筑屬于高能耗建筑,對環境保護,資源能源管理都產生了不利影響,隨著時間的累積,漸漸造成了能源危機現象。第三,我國長期以來忽視能源問題,導致節能技術相對于發達國家來說,較為滯后。綜上所述,我國的民用建筑設計必須加強和完善節能技術,以便緩解節能問題。
二、民用建筑設計中應用節能設計存在的問題
(一)相關政策不夠完善
盡管我國頒布了相關的法律法規,但是其中,大部分的法律法規是強制性的,缺乏經濟激勵。而在國外民用建筑節能中,國家為了鼓勵建筑節能設計技術開發,會根據節能的百分比,或是民用建筑中安裝的節能設備等,給予適當的經濟激勵,提高民用建筑應用節能技術的積極性。因此,我國缺乏套完善的法律規定,一定程度上阻礙了節能設計技術的發展。
(二)對節能認識不全面
由于我國應用節能設計技術時間較短,導致相關的主管部門以及施工工人,甚至人民群眾對建筑節能的認識都還不夠全面。這就造成主管部門監管力度不夠,缺少專門的監管機構和監管制度的約束,進而使節能設計技術難以得到良好的宣傳,人民群眾對節能建筑了解不足,使節能設計技術的應用缺少了良好的應用環境。
(三)缺乏相關技術支持
節能建筑缺乏相關技術的支持體現在兩個方面,一方面,國家長期忽視節能建筑,導致我國專業建筑節能改造的公司較少,且建筑節能需要根據已建住宅進行節能改造,這就需要專業建筑節能改造公司根據住宅的實際情況,選取適當的節能建材進行改造,但是目前,節能建材、節能材料的供應都無法充分滿足建筑節能需要,阻礙了建筑節能的發展。另一方面,節能技術人才欠缺,當前技術人員與施工人員都不能達標,導致節能技術無法進行進一步研究,最終難以體現民用建筑的節能效果。
三、民用建筑設計中節能設計技術的應用
(一)建筑規劃的節能設計
建筑規劃是建筑設計的前提,而在建筑規劃時主要考慮建筑整體體型、整體組合以及建筑日照等。
第一,以建筑體型設計以及整體組合來看,建筑形式不同,節能設計的要求也不同。因此,建筑工首先要考慮建筑物的造型,造型應該盡量簡潔,以便利用造型節能達到減排的效果。其次,要考慮建筑體型間距,設計規劃處合理的平衡點,例如:入風口和出風口可以結合主導風向的特點,以便空氣流動,促進熱交換。這樣利用自然設計優勢的設計技術,可以降低建筑的能源消耗量,達到節能減排的效果。
第二,針對朝向與日照的問題。首先,建筑設計人員應該避免東西向,以西北方向或者接近南北方向為最優選擇。其次,鑒于氣候、施工用地、建筑地理位置等外界因素,會對日照和朝向的設計造成不同程度的影響,因此,建筑設計人員應該全面了解各項因素,綜合考慮各項因素后制定出良好的設計規劃方案。例如:可以將建筑物的房間設計在冬季背風和朝陽的方位,以便減少圍護結構散熱量的影響。
第三,針對窗子與墻面面積比例的問題。建筑設計人員要遵循《民用建筑節能設計標準》中的相關規定進行設計規劃,同時,要充分考慮建筑物所處的地形地貌,當地冬季日照情況以及建筑采光通風要求等綜合因素,盡量降低窗墻比,以便降低資源消耗。
(二)圍護結構的節能設計
在建筑節能規劃中,圍護結構的熱傳導以及冷滲透對建筑物的能耗有著重要影響,因此,在節能規劃時,建筑設計者應該特別關注民用建筑的圍護結構特性與相關指標。
其一,墻體是時建筑外圍護結構的主體,因此,建筑設計人員在建筑設計規劃的初期,應該慎重考慮墻體節能設計。目前,我國大部分建筑砌墻時,還延用傳統的實心黏土磚,保溫質量則由砌筑厚度來決定,但是,這種砌墻方式資源消耗量過大,違背了節能原則。為了在節能規劃設計的基礎上,推進建筑外墻外保溫技術的發展,建筑設計人員應該采用復合保溫墻體技術、空心砌墻技術等來代替實行黏土磚砌墻法。
其二,門窗是耗熱的薄弱環節,主要起到減少室內空氣與室外空氣的熱交換的作用。因此,建筑設計人員要合理選擇窗型,保證氣密性,應該避免使用固定窗以及推拉窗。同時,要控制窗門比,減少窗體開啟面積,擴大固定窗扇面積,縮小縫隙。其次,建筑設計人員要改善窗子框架的保溫性能,例如:選擇以塑鋼為代表的導熱系數低的材質。且建筑設計人員可以合理利用玻璃,例如吸熱玻璃、熱反射玻璃等。最后,還可以考慮設置外部遮陽系統,或者在窗子上貼透明聚酯膜。
其三,針對屋頂節能,建筑設計人員首先要合理選擇保溫材料,科學設置屋頂形狀。其中,屋頂材料,要盡量避免選擇吸水性能高的材料,如果必須采用吸水率較高的屋頂材料,也要考慮好排氣孔,或是選擇架空板隔熱。針對屋頂的造型,建筑設計人員可以采用坡頂屋面,以便節省能源消耗。除此以外,建筑設計人員還可以鋪設絕熱材料、或者鋪設玻璃棉、膨脹珍珠巖等松散材料,以便作為屋面的保溫層,同時也減少能源消耗。
(三)其他綜合技術的措施
除了建筑規劃節能、圍護結構節能以外,還有其他綜合技術的措施,可以起到節能減排的作用。
第一,各專業之間的互相合作。由于民用建筑設計中的節能設計是一項綜合性問題,其牽扯到自然環境、住宅規劃、居民需求等各方面的因素。因此,建筑設計人員除了要考慮建筑的實用性,還要綜合考慮建筑的結構、建設、材料、水暖等方面,以便提高建筑質量,降低建筑能耗。
第二,建筑設計人員要重點研究和發展節能技術,提升建筑材料質量,提高建筑施工技術以及建筑節能技術。特別應該引起注意的是:應該將目光長遠化、國際化,與節能技術發展較好的國家進行溝通交流,以便深入學習和研究其使用的節能技術,累積先進的節能建筑經驗,從而提高自身節能建筑質量。
第三,建筑設計人員對建筑節能進行理論分析,以便開發出與我國實際國情相適應的計算機節能分析軟件。另外,建筑設計人員還要建立相關的實驗室,以便重點研究節能技術,使節能技術得到科學支持,進而充分發揮節能技術的作用。同時,建筑設計人員要重點使用節能材料,大力發展和研究民用建筑中的節能設備,尤其要深入建筑技術與高新技術聯合的研究。除此以外,建筑設計人員還應該大力推廣普及先進的節能技術。
第四,建筑設計人員要順應時代發展,做到與時俱進。例如:普及太陽能的使用。太陽能是一種新型能源,其可以作為煤、油、電等的補充能源和替代能源。太陽能作為最純凈的能源,可以有效地避免煤、油等造成的環境污染,另外還能減少煤和油等的能源消耗。因此,針對太陽能的使用,建筑設計人員應該提前考慮好太陽能的安裝位置,將房屋建筑的美觀效果與太陽能源的使用相結合,進而設計出既美觀又節能的民用建筑物,滿足居民生活需求,促進社會的可持續發展。
四、結語
總而言之,社會經濟的不斷發展,城市化進程不斷加快,使我國能源問題成為了熱點關注問題,為了在民用建筑工程中減少能源消耗量,保證施工環境質量,在民用建筑設計中,建筑工人要清楚認識在民用建筑設計中應用節能設計還存在著政策不健全、管理人員對節能認識不全面、節能建材市場還不夠市場化、節能技術缺乏相關的科學技術支持等問題。然后,應該在建筑規劃、圍護結構等方面充分利用節能技術,并利用其他綜合技術措施,減少能源和資源的消耗量,減少施工過程中的環境污染,保證施工經濟效益,促進社會的可持續發展。
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(作者單位:河北拓為工程設計有限公司)