胡秋平 蔡燕昌
摘要:建筑節(jié)能,指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和構(gòu)筑物施工及使用過程中,滿足同等需要或達到相同目的的條件下,盡可能降低能耗,對于建筑節(jié)能,采用建筑節(jié)能設計標準進行評價;綠色建筑是指在建筑的使用周期內(nèi),通過節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境和物業(yè)管理來為人們提供一個健康、高效的使用空間。本文介紹了我國目前建筑的節(jié)能現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向,提出了如何通過建筑規(guī)劃、設計、圍護結(jié)構(gòu)、設備等來提高能源利用效率,新能源、新技術利用實現(xiàn)建筑節(jié)能的方法。
關鍵詞:綠色建筑;節(jié)能;設計
1. 發(fā)展節(jié)能建筑與綠色建筑的重要性
我國每年有將近 20 億平方米的城鄉(xiāng)建筑建成投入使用,其中90% 以上仍然是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準,龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。目前建筑行業(yè)作為我國的重要產(chǎn)業(yè),在我國的國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮著舉足輕重的作用,同時我國建筑能耗總量大,增速快,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,建筑行業(yè)將逐漸超過工業(yè)、交通成為用能的重點行業(yè),從發(fā)達國家的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來看,預計我國建筑能耗占全社會終端能耗的比例將超過 40%,因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行,我們必須以建設節(jié)能型建筑為導向,利用可再生資源,減少能源消耗。著力推進綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展,節(jié)約集約利用資源。加快推進建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展,有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾,對確保我國能源安全、提高城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量至關重要。
2. 綠色建筑節(jié)能技術的應用
2.1建筑選址及平面布局。
建筑的規(guī)劃與設計是實現(xiàn)建筑節(jié)能的第一個環(huán)節(jié),也是最重要的一個環(huán)節(jié),它要求建筑師從建筑物選址布局、功能分區(qū)、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑體型、建筑間距、夏冬季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進行建筑節(jié)能研究,以提高節(jié)能效果。比如在方案設計平面布置中,連廊的形式、開間進深的尺度、建筑層高、體形系數(shù)等,對建筑的直接能耗有較大影響。設計中也同時應針對建筑自身所處的具體環(huán)境和氣候特征,重視利用現(xiàn)有的自然環(huán)境條件(如光照,雨水,綠化,地形等),創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候,以盡量減少建筑對設備的依賴,達到綠色節(jié)能的目的[1]。
2.2建筑外維護結(jié)構(gòu)保溫。
(1)在建筑的維護結(jié)構(gòu)中,墻體傳熱約占建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱的 30%,屋面結(jié)構(gòu)傳熱約占建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱的 10%,門窗傳熱約占建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱的 25%。因此做好建筑的外圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施不僅是改善室內(nèi)熱環(huán)境的需要,也是建筑的節(jié)能要求。墻體是建筑外圍護結(jié)構(gòu)的主體,其選用材料的保溫性能直接影響建筑的能耗,但是單通過墻體一般難于滿足建筑節(jié)能需要,我們通常選用適當?shù)耐鈮Ρ夭牧弦源蠓忍岣邿峁ば阅堋H缂託饣炷疗鰤K外保溫復合墻體。外墻保溫措施的應用不僅可以在冬季有效的阻止室內(nèi)熱量流失,也可以在夏季有效的避免太陽光輻射導致室內(nèi)溫度上升,因此可以有效的減輕人工設備的負荷,從而降低建筑的能耗,因此大力推廣建筑物外墻保溫技術措施是建筑行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。太陽對建筑物的輻射作用,屋面所受的影響最大,屋面常采取的技術措施是采用保溫材料進行隔熱,這種方法簡單便捷,造價低。
(2)根據(jù)防水材料與保溫材料的位置關系,屋面做法分為正置式和倒置式兩種,正置式屋面因防水層在上方,容易受到氣溫熱脹冷縮的影響和日光紫外線的影響而產(chǎn)生老化、開裂,對屋面的防水很不利。
(3)倒置式屋面是指保溫層位于防水層上方的保溫屋面,因防水層在保溫層下部,避免了熱脹冷縮以及紫外線照射而產(chǎn)生的開裂和老化。屋面屋頂保溫材料的選擇不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大,也不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果[2]。外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為 1 /3,冷風滲透為 1 /3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,我們通常可以通過調(diào)整住宅窗墻比、提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透、改善住宅門窗的保溫性能、設置“溫度阻尼區(qū)”等方式來提高門窗的節(jié)能效率。
2.3室內(nèi)環(huán)境。
綠色建筑的一大特點是盡可能進行自然采光、優(yōu)化自然通風設計,多方位的進行優(yōu)化與系統(tǒng)整合。將多方面的使用功能有機地進行整合與完善,科學系統(tǒng)的降低建筑物的能耗,一般性建筑中大約 50% 的能耗用于通過采暖、供冷通風和采光來創(chuàng)造舒適的人工室內(nèi)環(huán)境。空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要有為供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機耗電,以及為給房間送風和輸送空調(diào)循環(huán)水,風機和水泵所消耗的電能兩個方面。因此減少冷熱源的能耗是綜合性系統(tǒng)節(jié)能的關鍵,通常可采用合理降低系統(tǒng)設計負荷以及控制新風量與降低室內(nèi)溫濕度設計標準來達到目的。
2.4太陽能的利用。
太陽能是一種清潔無污染的可再生能源,是一種理想的能源,一旦太陽能成為被廣泛利用的能源,它將解決人類的能源危機問題,同時能大力改善人居環(huán)境,對保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重大意義,推動人類社會的進步。因此應用太陽能資源,發(fā)展太陽能建筑技術將是未來能源發(fā)展的一個重要方向。在建筑設計中,建筑設計師起著統(tǒng)領、協(xié)調(diào)各專業(yè)的作用,將其它專業(yè)、工種、技術協(xié)調(diào)配合起來,各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢,將建筑設計與太陽能應用技術巧妙而有機地結(jié)合起來,形成一個相對完美的生態(tài)建筑體系。應用太陽能技術建筑分為主動式和被動式。主動式太陽能建筑利用集熱器、管道、風機等設備來收集太陽能,并通過熱媒將熱量輸送至建筑物內(nèi),它對太陽能的利用率比較高,也便于統(tǒng)一管理和使用,可用于集中采暖、熱水供應。被動式太陽能采暖建筑是不需要專門的集熱器、熱交換器、水泵等設備,只是單純的通過建筑自身朝向和周圍環(huán)境的合理布置、適當?shù)倪x用建筑材料,巧妙處理建筑的空間和形體,合理的建筑構(gòu)造措施等設計手段使建筑物自然地應用太陽能,比如通過通過減小體形系數(shù)來減少建筑的散熱量,通過增加南向面積來獲得更多的太陽輻射熱,調(diào)整陽光房、露臺與主體建筑的布置關系來達到冬季保溫,夏季防暑降溫的效果等[3]。
2.5雨水收集和中水系統(tǒng)的利用。
綠色建筑評價標準中對綠色建筑滿足非傳統(tǒng)水源利用率有一定的要求,非傳統(tǒng)水源主要是指雨水,生活用水回收處理后的再生水,主要用于景觀、綠化、沖廁等。綠色建筑雨水主要來源于屋面、道路、綠地三種匯流介質(zhì),雨水利用技術可分為雨水收集技術和雨水滲透技術兩類。在建筑規(guī)劃設計時,應當結(jié)合所在區(qū)域總體水資源和水環(huán)境規(guī)劃,采取高質(zhì)高用,低質(zhì)低用的原則,將不同用途的供水分為直飲水、生活用水、生活雜用水三類。除利用市政供水外,應充分利用再生水資源,按照一定標準進行回收后使用。
2.6新材料新技術的應用。
隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)的新材料、新技術也不斷發(fā)展,在建筑領域也得到廣泛的應用。為了提升了工程效率和質(zhì)量,我們應大力推廣新材料、新技術,結(jié)合實際的項目,合理的應用。建筑工程中對新材料的應用主要有空心磚、地暖專用管、復合防水材料、保溫材料等。新技術的應用主要有節(jié)能技術、節(jié)水技術、節(jié)地技術等。
3. 結(jié)束語
隨著環(huán)保節(jié)能意識的提高,人們認識到建筑節(jié)能和綠色建筑設計是緩解能源危機、改善居住生活條件、促進經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的一項根本措施。建筑師應該在追求建筑效果滿足建筑功能的前提下,加強綠色建筑理念,關注節(jié)能設計,積極學習新技術、新材料的知識,研究建筑節(jié)能設計,促進綠色新技術的發(fā)展與應用。
參考文獻:
[1]現(xiàn)代建筑節(jié)能的必要性和可行性淺談[J]. 黃正東,黃麗程. 河南建材. 2015(04).
[2]建筑節(jié)能對建筑設計發(fā)展的影響分析[J]. 黎貞華. 中國高新技術企業(yè). 2014(04).