文/李賀 大連市建筑設計研究院有限公司 遼寧大連 116021
建筑業的能源浪費問題已成為社會各界關注的問題,解決資源浪費問題已經是當前建筑行業的重要課題。但要實現綠色建設,促進社會經濟健康穩定發展,必須積極響應國家節能環保號召,積極推廣節能技術。進一步提高居住建筑節能水平。有鑒于此,中國先后頒布了一系列技術法規和標準,以提高居住建筑節能設計的要求。建設單位必須嚴格遵守國家頒布的有關法律、法規和標準,對居住進行節能設計,保證居住建筑達到標準。
根據相關調查,中國每年的建設增長約占世界建筑年增長總量的一半。這些額外的建筑消耗了大量的能量。目前,我國的節能設計技術水平還很落后,與發達國家相比,差距還很大,建設成本高,技術水平仍需進一步提高。在城市建設規劃設計中,加強節能技術在土木工程建筑中的研究與應用是十分必要的。只有這樣,才能實現建筑整體節能,降低能耗,促進城市建設的可持續發展。
從目前住宅設計中節能環保的發展來看,我國建筑業在節能環保方面取得了一定的發展成果。雖然與發達國家相比,仍然存在很大的發展差距。然而,隨著時代的發展,發展理念和發展材料之間的差距將逐漸縮小。但同時也需要建筑業實施科學的發展戰略,吸取一些建筑經驗,真正將節能環保融入建筑設計之中。
居住的圍護結構主要由結構材料和表面裝飾材料組成。結構材料主要用于空間的分離和分離。在整個圍護結構中,屋頂、墻壁、地面、外門和外窗是能源消耗最多的地方。因此,在設計建筑圍護結構時,必須確保設計方案科學合理,提高建筑圍護結構的節能性能,降低能耗。
在設計居住時,必須充分考慮家庭構成、生活習慣等因素,盡量考慮家庭的需要。同時,我們還應該使用各種設計方法。加強居住照明通風系統設計和居住舒適性,提高居住建筑面積利用率。在實際設計的過程中,我們必須關注以下幾點:在設計平面布局時,必須堅持平面布局規則,安全第一,盡量縮小外部圍欄的結構面積。這樣,太陽的輻射在夏天就能有效地減少,在冬天就能通過太陽加熱,從而減少空調的使用,減少電力和能源的消耗。在設計熱環境時,我們需要充分利用太陽能來減少其他能源的損失。例如,建筑北部的廚房和廁所的布局,而建筑南部的臥室和客廳,這種熱環境設計非常科學合理。
屋面是建筑重要的維護結構,起到保溫隔熱作用。尤其是在夏季,屋面的太陽輻射相對大,往往屋面的溫度可能達到 70℃甚至更高,所以對于屋面的節能設計必須要考慮到隔熱功能。而在冬季時,建筑物室內的溫度比室外的溫度略大,如果保溫功能不足,室內熱量將會向室外流失,所以保溫工作也是前期屋面設計時需要考慮的問題。
屋面保溫隔熱層能有效降低能源浪費,在實際的設計過程中,要多注意以下幾個方面的節能措施設計。第一,對于屋面設計的保溫層來說,設計時應對屋面的保溫材料進行嚴格的選擇,保證其密度與吸水性,并控制好屋面施工的質量。第二,保溫材料的選擇必須根據建筑的特點與地域氣候情況,可以選擇一些新型、高效的節能環保材料,
這些材料應具有無污染、性價比高、保溫隔熱性能好且無毒無害的特點。另外,還可以選用綠色植被或者屋面蓄水的方式,來起到保溫隔熱的功能,還能增加建筑的綠化率,蓄水池也能起到降低溫度的作用。
除屋面設計外,建筑墻體也是實施節能措施重要的環節,一般對于建筑墻體的節能措施主要包括三種方式。第一、外保溫形式,即在結構維護墻體外側設置保溫隔熱性能較好的外保溫材料。第二,在建筑墻體中設置保溫材料,最佳的方式就是設計成具有保溫夾層的復合墻體形式,稱之為自保溫墻體。第三,對外墻內側進行粉刷內保溫砂漿或者貼石膏板操作,不僅可以起到保護墻體的作用,還能實現墻體隔熱的目的,稱之為內保溫墻體。這樣一來,室內既不會受到室外溫度的影響,還能很好的保護墻體,避免熱橋或者冷橋現象的發生。
一般來說,建筑外墻設計通常采用的保溫隔熱材料主要有聚苯板、復合聚氨酯、外保溫砂漿以及發泡陶瓷、發泡混凝土、巖棉等材料。保溫砂漿是過去在建筑材料市場上應用廣泛的材料,但其保溫效果有限特別是應用到屋面后不是很理想。復合聚氨酯的保溫性能較好,特別是對于復雜的立體墻面來說,可采用聚氨酯現場發泡噴涂保溫材料,其憎水性與保溫性能均良好,但對施工要求較高。聚苯板的保溫性能較好,但其阻燃性較差,目前雖已有 B1 級材料,但仍在很多高層建筑中禁用,或需增加防火隔離帶。發泡陶瓷、發泡混凝土阻燃性能較好,但保溫性能又相對減弱了,還有巖棉,因其長時間易粉化等特性,一般僅用于干掛幕墻體系的內填充保溫材料。
另外,外墻體的遮陽效果也屬于墻體節能設計要考慮的一部分,一般來說,可以通過將鋼結構的支撐體系設計到建筑的保溫層外側來達到防止陽光直射的目的,而且,這樣的做法還能有利于墻體后側的空氣流動,帶走室內的熱量來起到隔熱的效果。
門窗的能源消耗是建筑物中耗能比較嚴重的部位,甚至能達到整個建筑能源消耗的 40% 左右。在能滿足正常的通風、采光以及施工要求的前提下,應盡量減少門窗的面積和降低其導熱系數,門窗的設計應以提高門窗氣密性、增強保溫性為目的。通常可以在門窗設計中采取的節能措施主要有以下幾種: 首先,在保證采光通風面積合理設計的前提下,要計算好門窗的面積、與建筑立面單元面積兩者之間的比值即窗墻比,此比值越低越有利于節能設計,而且也更為節材。其次,在保證門窗氣密性的基礎上,盡可能的采取導熱系數較小的框體材料,如斷橋鋁合金、塑鋼、鋁木復合材料等。還可以通過改變玻璃的材質,如增加LOW - E、增加空氣間層的厚度或改變空氣間層的氣體類別等,增強門窗整體的保溫性能,減少建筑的熱量損耗,達到保溫節能的目的。此外,增加門窗的外遮陽也是非常重要的節能設計手段,設置外側垂直、水平的固定遮陽板,或者做活動外遮陽。遮陽卷簾作為活動外遮陽的一種,其設置較為隱蔽即保證了立面美觀又大大提高了門窗的遮陽率,目前應用較為廣泛。
環保和節能的建筑是可持續發展的一個原因,建筑設計中的節能可以確保整個建筑節能的效率。這一節能措施是為了確保中國的能源使用,減少生活中的能源消耗和環境影響。因此,有必要對建筑設計中的節能設計進行合理的分析,并提出相應的節能措施,以緩解能源危機。居住建筑的節能降耗不僅能促進社會發展的和諧穩定,而且能促進中國建筑業的可持續發展。