龐世冬
摘要:建筑節能是一門綜合性學科,它涉及到建筑、施工、采暖、通風、空調、照明、電器、建材、熱工、能源、環境等許多專業內容,包含了多個領域。本文所提到的幾點建議,是微不足道的一小部分,要想實現建筑領域真正節能,還需要建筑界及相關部門同仁不懈的努力。
關鍵詞:建筑節能;規劃設計;建筑單體設計
引言
建筑節能發展的重點領域為研究新型低能耗的圍護結構體系成套節能技術及產品;利用計算機模擬仿真技術分析制冷空調系統,對制冷空調系統進行智能控制,最大限 度減低運行能源現有建筑的節能改造成套技術,特別是圍護結構和采暖空調系統改造;建筑物室內溫度和濕度控制技術和冷熱量計量收費技術及產品。
一、建筑節能的法規、措施和目標
節約能源和環境保護是我國的基本國策。為推動建筑節能的進展,建設部制定了《建筑節能“十五”計劃和2015年規劃》,和建筑熱工相關的節能法規、措施和目標如下。
(一)實施建筑節能法規
目前,我國已經頒布了針對四個不同熱工分區的三個居住建筑節能設計標準和公共建筑節能設計標準。
1.居住建筑
(1)嚴寒和寒冷地區
對于新建、擴建和改建的采暖居住建筑,實施《民用建筑節能設計標準》,2001年前大中城市全面執行此標準,2003年底前小城市普遍執行,2005年底各縣城均予推行。
(2)夏熱冬冷地區
對于新建、擴建和改建的居住建筑,實施《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》,在保證室內熱環境的前提下,將采暖和空調能耗控制在規定的范圍內。2001年10月1日起在大中城市全面執行,2003年底前小城市普遍執行,2005年底各縣城均予推行。
(3)夏熱冬暖地區
對于新建、擴建和改建的居住建筑,實施《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》2003年起在大中城市執行,2005年小城市普遍執行,2007年各縣城均予推行。
2.公共建筑
2002年起組織針對新建公共建筑節能的進一步調查研究及工程試點,編制公共建筑節能設計標準。
通過改善建筑圍護結構保溫、隔熱性能和提高采暖、通風、空調設備系統的能效比,采取增進照明設備效率等措施,在保證相同的室內熱環境舒適參數的前提下,與上世紀80年代初設計建成的公共建筑相比,全年采暖、通風、空調和照明的總能耗可減少50%。
(二)推廣集中采暖居住建筑的室溫調控和熱量計量
對于設置集中采暖的新建居住建筑2001年起應采用雙管系統,可調控室溫,并預留安設戶用熱表的位置。同時,在城市新建小區中逐步擴大采暖系統分室調控室溫和熱量按戶計量收費的技術和管理試點,2002年后成片推行,2005年在各大中城市全面推行。
1. 發展和推廣新型墻體材料
全面禁止使用實心或空心黏土制品,積極發展和推廣新型墻體,減少普通磚混結構。
2. 村鎮建筑的節能
村鎮建筑也要根據當地條件及時開展建筑節能工作,通過示范倡導,力爭達到或接近所在地區城鎮的節能和熱環境目標。
3. 可再生能源的研究開發和應用
研究開發采用太陽能、地熱能、地下水、河水、湖水、海水等可再生能源的建筑應用關鍵技術與設備。
4. 控制采暖產生的大氣污染
在建筑面積持續增長的同時,通過采取多方面的建筑節能措施,到2002年是由采暖產生的大氣污染得到控制,到2005年,主要城市采暖期大氣環境初步接近國家質量指標要求
二、節能型居住建筑設計方法
建筑節能設計應從以下幾個方面考慮:1)總體規劃設計;2)建筑單體設計;3)建筑設備設計;
(一)總體規劃設計
1. 建筑選址
建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處,因冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應。建筑基地應盡量選擇在向陽、避風的地段上,為建筑爭取日照創造必要的條件。
2.建筑布局
利用建筑樓群合理布局,充分結合特定地點的自然環境因素、氣候特征和建筑物功能,人的行為活動特點等,建立自然—人工生態平衡系統。
3. 建筑形態
節能建筑的形態不僅要求體型系數(外表面積/體積)小,同時需要夏季日輻射得熱少,冬季還需要對避寒風有利.
僅從夏季得熱的角度,建筑應有合適的長寬比。加大進深由8m增加到14m,可以使建筑耗熱指標降低11%~33%,因此對于1000~8000㎡的住宅,進深控制在12~14m有利于建筑節能。
4. 建筑間距
陽光對于個人不僅有衛生學的意義,同時對人的心理及精神也具有一定的影響。它不但是熱源,同時還可以提高室內的日照水平,保證住宅室內具有一定的日照量,從而決定建筑間最小間距,并結合其他條件綜合考慮建筑群體的布置。建筑采用斜屋頂在滿足日照的前提下可以縮小住宅間距。
5. 建筑通風
適當布置建筑物,冬季降低冷風風速,可減少建筑物和場地表面熱損失,節省能耗;夏季可以組織良好的通風,在建筑物之間及建筑內部形成良好過堂風。
6. 建筑朝向
朝向的選擇考慮因素有:冬季具有適量和一定質量的日光照入室內;夏季通風良好,冬季避免冷風吹襲;充分利用地形和節約用地;照顧居住建筑群體組合的需要。
7. 環保概念的體現
環保一個重要的體現方面是小區綠化。小區綠化要綜合考慮綠化覆蓋率、人均公共綠地指標和生物多樣性、植被的生態效應等諸多因素。可以考慮喬灌草相結合,以喬木為主;步行道、停車坪和水底地面不宜一概“硬化”,應該給大地以透水透氣的余地。
(二)建筑單體設計
1圍護結構
(1)外窗
外窗的能耗包括通過玻璃、窗框的傳熱,窗縫的空氣滲透,夏天太陽輻射得熱三個方面。普通外窗的能耗遠遠大于外墻。傳統方法有控制窗墻比;注意隔熱條的選用。
(2)屋頂和外墻
傳統的外圍護墻體由單一材料組成,其熱工性能指標已經不能滿足節能建筑的要求。復合墻體充分利用各種材料的不同性能,來達到節能建筑所要求的圍護墻體的熱工性能指標。
在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節能措施的要點,屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。
(三)建筑設備節能
1. 空調
家用空調器選用節能型;空調器的安裝位置宜不受太陽直射;不設定過低室溫,經常清洗。采用熱泵技術,同時滿足夏季制冷與冬季采暖的需要。
2. 電氣
盡可能充分利用自然光;采用高效照明光源及燈具。
3. 衛生器具
盡可能采用節水型衛生器具。
結論
對人居環境的探討,一直以來都是建筑界所關注的問題。無論在建筑節能,降低建筑能耗,還是在提高人居舒適度,創造新型的住宅建筑,都取得了很大的成效。但是面對這個龐大的建筑領域,建筑能耗是顯而易見的,微小的能耗變化,都將決定對能源的如何分配。
本文所提到的幾點建議,是微不足道的一小部分,要想實現建筑領域真正節能,還需要建筑界及相關部門同仁不懈的努力。
參考文獻:
[1]《建筑節能“十五”計劃和2015年規劃》.
[2]《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95).
[3]《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ134-2001).
[4]《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(JGJ75-2003).