◎廉竹清
隨著建筑業的發展及建筑規模的壯大,建筑能耗消費問題日益突出,不利于資源節約型、環境友好型社會的建設與完善,已越來越引起社會的關注。如何將節能意識貫穿于建筑工程全過程,在保證建筑整體質量的同時,最大限度實現節能環保已成為現代建筑企業面臨的全新難題。建筑設計是建筑節能的首要環節,同時也是節能工程順利開展的基礎前提和重要保障,對建筑設計中節能設計問題的分析,具有十分重要的現實意義和戰略意義。
近幾年來,隨著國家節能減排政策的出臺,社會各界節能環保意識得到了提高,尤其是綠色環保、生態建筑的提出,建筑節能設計的重要性不斷凸顯。如何在建筑整體、內部、外部環境等各環節實現資源節約,達到建筑、人、環境和諧統一是現代建筑業面臨的挑戰。只有充分認識到建筑節能必要性,并將節能意識貫穿于建筑設計全過程,才能切實實現綠色建筑,滿足現代城市建設及人們生活需求。為此,有必要對建筑設計中的設計問題進行分析。
能源緊缺是一個全球性問題,我國正處于社會發展轉型時期,能源消耗量大,環境污染和生態破壞形勢嚴峻。在巨大能源消耗中,建筑消耗占很大的比例,我國高能耗建筑高達90%,不僅造成了巨大的能源浪費,而且還引發各種環境問題,節約能源刻不容緩。建筑設計是建筑施工順利進行的重要保障,其設計水平直接關系到建筑工程質量及能耗消費情況,其重要性不言而喻。在建筑設計環節采取必要節能措施,全面提升建筑節能水平,才能有效降低建筑能耗,建設對環境的污染和生態的破壞,從而更好順應時代發展需求,促進建筑業健康、持續發展。
建筑業作為節能的關鍵行業,加強建筑節能設計,合理應用節能措施,對于建筑業的可持續發展以及城市建設的健康發展具有重要意義。隨著城市化建設進程的不斷加快,促進了建筑業的發展,同時其能耗也非常巨大,嚴重影響了生態環境,因此必須實施節能建筑,其主要表現為建筑工程建設過程中充分利用陽光等自然界相關的可再生能源,最大限度地達到節水節電的效果。節能建筑設計是建筑業可持續發展的重要舉措,科學的節能建筑設計可以緩解城市建設發展與資源能源供應的矛盾,并且有助于保障戰略能源安全以及生態環境的保護,同時使現有能源資源得到充分利用。
1.新能源低效利用。節能建筑設計活動之所以能夠順利推進,主要得益于新能源的使用。新能源不同于普通的自然能源,具體指待開發、正在研發,或是待推廣的非常規能源,一般來說,海洋能、生物質能等歸屬于新能源行列。目前,新能源低效利用,這不僅會增加常規能源使用壓力,還會帶來環境治理的系列化問題,導致節能建筑工作止步不前。
2.節能建筑技術更新緩慢。如今,我國節能建筑技術更新速度緩慢,對于建筑節能改造業來說,一旦得不到技術支撐,會弱化節能建筑建設效果,導致建筑工程業利潤空間大大縮小。隨著社會的不斷發展,只有與時俱進更新節能建筑技術,才能實現能源節約目的,確保人們優質生活需求得到滿足。否則,節能建筑設計將成為空談,并且建筑工程設計水平短時間內得不到提升,這對建筑業持續發展將起到阻礙作用。
3.節能建筑人才資源短缺。近年來工程設計標準逐漸細化,加之各類型建筑建設要求明顯提高,這在一定程度上對設計人員設計能力提出了挑戰。目前,大部分設計人員對節能建筑設計工作持片面認知,并且設計人員專業素養、綜合素質偏低,導致節能建筑技術低效使用,最終節能建筑設計效果將與預期要求存在差距。
1.合理選擇建筑地址。由于建筑與人類的生活與工作關系非常緊密,因此在建筑選址時,要綜合考察建筑選址所在地的自然環境、地貌地形、地質及水文等各方面條件,認真評估后,要盡可能在建筑施工中確保自然環境不會遭到破壞,充分利用資源優勢合理開發土地。
2.科學應用節能環保型建筑材料。在節能建筑設計過程中,要加強使用可循環的節能環保型材料,因為這樣的建筑材料環境污染低,材料可重復使用,性價比高。此外,使用節能環保材料還能夠節約資源,提高其使用效率,降低資源浪費,一定程度上環境污染也得到了降低。同時,在建筑節能設計中,要根據施工所在地所處情況,充分利用光照、風向、水力、生物能及地表熱等自然資源,以此降低施工成本,實現節能環保。
3.合理選擇建筑朝向。節能建筑設計在選擇建筑日照及朝向時,要遵循冬季日照充足,避免主導風向;夏季自然通風沒有太陽輻射的原則。在設計建筑朝向、方位及整體平面時,需要綜合考慮各方面因素,比如地形、城市規劃、環境等,建筑整體朝向是難以實現真正的夏季防熱冬季保溫的效果的,因此要統籌兼顧,選擇最合理、最好的建筑朝向。
4.合理規劃平面布局。建筑平面巧妙布局常能獲得較為滿意的節能效果。如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側或西側,可以有效阻擋日射,利用自然通風降低溫度。改善居住環境是炎熱地區節約空調電耗的重要方法,恰當的平面布置有助于形成理想的通風作用,通過建筑物門窗的合理設置,形成通風口,組織并誘導自然通風。
5.控制建筑物的體形系數。研究表明:體形系數每增加1%,耗熱量指標增加2.5%。合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換,在其他條件相同時,體型系數越大,單位面積散熱量也越大,所以,建筑物的外形越簡單,其外表面積越小,熱交換量亦越少。因此,建筑物的造型宜簡潔、完整,盡量避免復雜的輪廓線。
6.嚴格節能建筑結構設計。在建筑結構設計中,要注意節能環保建筑外形及結構設計,要規劃上要增強環保意識,重視環境影響因素,一旦環境因素考慮不周,設計人員就無法充分掌握節能環保理念,尤其是建筑朝向與采光,一些建筑是東西朝向,導致室內熱工環境不高。因此在建筑施工中注意建筑結構,嚴格控制建筑節能,根據節能設計標準,設計人員要實事求是根據相關規定進行合理設計。
7.合理運用建筑節能新技術。在節能建筑設計過程中,積極引進熱橋阻斷、外墻保溫構造及地面保溫等現代化技術,以此改善建筑外圍結構,盡可能降低建筑能耗。在實際設計中,必須要認真考慮建筑采光與朝向等方面問題,要將建筑熱工環境及通風性能作為重要考慮因素。同時,根據建筑施工地氣候條件,選擇合適的建筑材料與構件,提高建筑設計時效性。在設計南向窗戶時,層數設計要合理,保溫措施要得當,才能在減少熱耗量的過程中擴展窗戶有效范圍,以此實現優化配置太陽輻射熱資源。
結語:總之,建筑節能是一項系統、復雜、專業的工程,已經成為時代發展的必然選擇。建筑設計人員應加強思想重視,在嚴格遵守國家相關規范和標準的基礎上,堅持科學發展觀,全面樹立節能環保觀念,在保證建筑設計科學性與合理性的同時,兼顧節能降耗,為資源節約型、環境友好型社會的實現提供強有力保障。