時(shí)間:2023-06-26 16:08:52
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【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);建筑節(jié)能;節(jié)能設(shè)計(jì)
現(xiàn)如今,我國建筑業(yè)蓬勃發(fā)展,各種高樓大廈拔地而起,在給城市帶來現(xiàn)代化氣息的同時(shí),也帶來了一定的環(huán)境破壞,比如光污染等。為了使建筑更加環(huán)保,使建筑在使用周期內(nèi)節(jié)約更多的能源,就必須優(yōu)化建筑的設(shè)計(jì),充分考慮節(jié)能的重要性。
一、建筑外墻體結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)
墻體是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體也是建筑的主要組成部分,承擔(dān)著室內(nèi)外熱交換的作用。建筑節(jié)能的中的30%都是通過墻體保溫隔熱性能實(shí)現(xiàn)的。據(jù)分析,節(jié)能外墻與普通外墻室內(nèi)溫度差為4℃-6℃,所以在建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)中外墻是絕對不能忽略的因素之一。
外墻具備承重、安全圍護(hù)以及保溫隔熱等功能,其中在考慮節(jié)能方面時(shí),要選擇使用保溫隔熱性能較好的墻體材料進(jìn)行施工。目前在工程中常常使用的墻體材料是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復(fù)合墻體。其中復(fù)合墻體使用的絕熱材料主要有巖棉、玻璃棉、聚苯乙稀、加氣混凝土等,復(fù)合墻體宜選用外墻外保濕,即采用連續(xù)外包的方式,在主體墻結(jié)構(gòu)外層粘接一層保濕材料,并在保溫材料外側(cè)用玻璃纖維網(wǎng)加強(qiáng)并涂刷粘結(jié)膠漿,隔斷其熱橋作用的混凝土梁或者柱起到“斷橋”的作用,從而降低耗能。由于此方法的效果明顯高于內(nèi)保溫,隨著建筑節(jié)能技術(shù)的不斷完發(fā)展,外墻外保溫將成為建筑保溫節(jié)能形式的領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)。
除此之外,建筑物的體形系數(shù)也是墻體中出于節(jié)能考慮的因素之一?!睹裼媒ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對體形系數(shù)的定義是:“建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值?!币虼藴p少建筑物體形系數(shù),就是減少建筑物的表面積,減少維護(hù)結(jié)構(gòu)面積,就做到了節(jié)能,換句話說體形系數(shù)越小,建筑物的節(jié)能就越有利。一般來說,體積大、體形簡單的建筑以及多層和高層建筑,體形系數(shù)較小,對節(jié)能較為有利。在設(shè)計(jì)時(shí)也常常將體形系數(shù)控制在0.3以內(nèi)。從熱傳遞方面分析,由于建筑物實(shí)墻的陽角內(nèi)層散熱面大,且交角處多半設(shè)置有熱橋作用的框架柱或者構(gòu)造柱,因此,該處是建筑物耗能較大的部位,如果將建筑物設(shè)計(jì)成圓柱形則減少了交角,有利于節(jié)能。所以從節(jié)能的角度考慮建筑物外形設(shè)計(jì)時(shí),盡量保持外表面整齊,避免凹凸變化太多。
對于一些既有建筑物,可以通過在日照強(qiáng)烈的墻面種植植物來降低傳入室內(nèi)的熱源。除此之外植物還可以吸收粉塵和噪音,對于凈化空氣降低溫室效應(yīng)都有很好的作用。
二、住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
住宅平面設(shè)計(jì)中首要問題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地(建筑行業(yè)“四節(jié)”之一)還可以大大節(jié)約建筑用材,減少營造、維護(hù)與使用過程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。
由于我國地處北半球,太陽高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽輻射得熱,冬季可增加太陽輻射得熱,而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系,容易形成穿堂風(fēng),而又避開了冬季盛行的西北風(fēng)。因此,將住戶長時(shí)間活動(dòng)的居住空間(如廳、主要臥室)設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置,利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度,為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面宜設(shè)計(jì)成南北向。對于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長時(shí)間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機(jī)房、衛(wèi)生間、廚房等,以擋住日照直接照射主要房間,避免冬季西北風(fēng)灌入。經(jīng)調(diào)查,在其他條件相同的情況下,南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。
三、住宅屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑物受太陽輻射的各個(gè)外表面中,屋面是接受太陽直射時(shí)間最長的部位,因此受輻射得熱也是最多的,相當(dāng)于東西向墻體的2~3倍,所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導(dǎo)熱系數(shù)小、憎水或吸水率較小的材料(如擠塑聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設(shè)于防水層上,可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易,可廣泛采用。另外,利用屋頂種植花卉、灌木(如彩葉草、三色堇、麥冬草等)形成生態(tài)型屋面,既可阻擋熱源,減少溫室氣體的排放,達(dá)到保溫隔熱,又可美化環(huán)境,改善城市氣候,做到一舉兩得。種植的土壤在吸水飽和后會(huì)自然形成一層憎水膜,可起到滯阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤導(dǎo)熱系數(shù)小,有很好的熱惰性,不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動(dòng),有利于屋面的保溫隔熱。
四、門窗節(jié)能設(shè)計(jì)
門窗即使太陽輻射吸熱部位,又是主要的散熱部位,因此在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),合理設(shè)置門窗也是重點(diǎn)考慮的因素之一。設(shè)計(jì)時(shí)在保證采光通風(fēng)的條件下,盡量減小門窗洞口的面積,選用氣密性高、保濕性好的材質(zhì),減少冷風(fēng)滲透以及門窗的熱傳遞。第一是控制窗墻比,一般住宅設(shè)計(jì)盡量避免落地窗的設(shè)計(jì),對于方向不同,窗戶的設(shè)計(jì)方式也不同,減少西北方向的立面窗戶的面積。第二是提高門窗的氣密性,選擇好的窗體材料。對于外窗部位設(shè)計(jì)時(shí),窗框與門窗洞口之間的縫隙采用保溫材料填實(shí),不得采用水泥砂漿。設(shè)計(jì)選用合適的窗型和門窗配件,減少窗框的外露面積,采用保濕隔熱性能好的玻璃。目前設(shè)計(jì)中多采用斷橋隔熱鋁合金窗框或者塑鋼窗框,對于玻璃的選用則多采用中空玻璃窗。另外,對于面朝南向的窗戶在設(shè)計(jì)時(shí)可以采用凹式設(shè)計(jì),外加遮陽板,這樣可以起到遮陽的效果。
五、節(jié)能材料的選擇
科學(xué)選擇建筑的節(jié)能材料材料,體現(xiàn)了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的另一大主要工作。節(jié)能材料的選取,必須依照環(huán)保、安全、節(jié)能以及經(jīng)濟(jì)的要求。一方面,在我國科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的同時(shí),很多創(chuàng)新型的節(jié)能材料被廣泛開發(fā)出來,運(yùn)用到實(shí)際的建設(shè)中去,起到了較好的節(jié)能效果。比如當(dāng)前流行的新式防水、保濕材料,它們廣泛使用于墻體和屋頂當(dāng)中,可以防潮,調(diào)節(jié)室內(nèi)的濕度;新式的透光隔熱玻璃應(yīng)用在門窗上,具有超級好的透光、隔熱能力;使用靈活性較強(qiáng)的鋁制遮陽板,使遮陽效果更加可靠有效。另一方面,建筑設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)際的施工情況,使用帶有地方特色的節(jié)能材料,多加使用鄉(xiāng)土材料,使其貼合建筑的需要。
結(jié)束語
可持續(xù)發(fā)展觀是當(dāng)今時(shí)代的主體,可持續(xù)性的生態(tài)發(fā)展觀已經(jīng)深入到生活中的方方面面。因此,在今后建筑設(shè)計(jì)中必然會(huì)將節(jié)能理念融入其中,盡快建設(shè)綠色節(jié)能建筑項(xiàng)目,盡可能利用基地周圍的自然條件,提高資源利用率;盡可能利用再生資源和節(jié)能新技術(shù);采用節(jié)能建材;對系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),從而提高人們生活和工作環(huán)境的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]蔣官杰.淺談如何在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能[J].現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊),2012(08).
關(guān)鍵詞:建筑工程;建筑設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)優(yōu)化
中圖分類號:TU198文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言:面臨能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī),世界各國提出了控制礦物能源用量的增長,提高用能效率,開發(fā)新能源和可再生能源,保護(hù)環(huán)境的目標(biāo),走可持續(xù)發(fā)展的道路。因此,建筑節(jié)能是近年來世界建筑發(fā)展的一個(gè)基本趨勢,也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新生長點(diǎn)。而在我國,建筑能耗浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重,原因也是多方面的,如技術(shù)落后,設(shè)計(jì)不科學(xué),管理不當(dāng),缺乏節(jié)能意識等。因而建筑節(jié)能勢在必行。所謂建筑節(jié)能,就是在保證居室熱舒適環(huán)境條件下,通過技術(shù)進(jìn)步、合理利用、科學(xué)管理和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理化等途徑,采用新型保溫材料,把居住建筑在長期使用中的能耗降下來。
一、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的新概念
(一)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)并不是一個(gè)單獨(dú)和孤立的設(shè)計(jì)過程,對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的認(rèn)識要從建筑設(shè)計(jì)的整個(gè)過程出發(fā)。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的一個(gè)重要內(nèi)容就是對傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析,尋求有利于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的改進(jìn)。以建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式為例,傳統(tǒng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種序貫?zāi)J?,也就是?dāng)一項(xiàng)工種完成后再開始下一項(xiàng)工種。事實(shí)上,有利于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種存在先后順序的交錯(cuò)模式。
(二)必須從系統(tǒng)全局優(yōu)化的角度來認(rèn)識建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于建筑耗能的過程涉及多個(gè)子系統(tǒng)以及建筑設(shè)計(jì)的方方面面,因此建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的對象就不能僅僅停留在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能或者空調(diào)系統(tǒng)。為建筑提供各種能源需求的能源系統(tǒng)、空調(diào)及自控系統(tǒng)、建筑采光系統(tǒng)以及建筑內(nèi)外的空氣流動(dòng)狀況都與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有著千絲萬縷的關(guān)系。在建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中,如何在考慮各子系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)總體的全局優(yōu)化是問題的關(guān)鍵。
二、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
自從我國實(shí)行改革開放政策以來,國家整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到顯著提高,人們生活水平的提升和建筑行業(yè)的快速發(fā)展,導(dǎo)致我國能源的使用量明顯加大,雖然我國相繼出臺(tái)一些制度政策調(diào)控能源的浪費(fèi)問題,但是由于執(zhí)行力度不夠。個(gè)人節(jié)約意識不強(qiáng)等因素影響,造成我國節(jié)能減排仍然處于初期階段的現(xiàn)象,有效地減少建筑能耗和污染物的排放,實(shí)現(xiàn)能源有效利用,是我國經(jīng)濟(jì)增長的根本保障,通過對影響建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的因素以及在建筑設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行簡要分析,我國如何通過有效的方法手段保障建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約,環(huán)境的保護(hù),為我國發(fā)展成為資源節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展的國家提供有力的保障。
三、影響我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的因素
(一)使用傳統(tǒng)建筑材料。在建筑中材料的選擇是影響建筑物能否體現(xiàn)節(jié)能效果最直接因素。過去我國建筑行業(yè)在進(jìn)行施工時(shí)不注重材料的選擇,部分墻體中大量采用實(shí)心粘土磚,并且在窗門上也采用傳統(tǒng)密封性差的合金窗和單層玻璃,不僅生產(chǎn)能耗高,而且建筑本身的保溫效果不好,這些因素都直接影響著我國建筑行業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)的執(zhí)行,造成能源一定程度上的耗損浪費(fèi)。
(二)使用傳統(tǒng)建筑材料。在建筑中材料的選擇是影響建筑物能否體現(xiàn)節(jié)能效果最直接因素。過去我國建筑行業(yè)在進(jìn)行施工時(shí)不注重材料的選擇,部分墻體中大量采用實(shí)心粘土磚,并且在窗門上也采用傳統(tǒng)密封性差的合金窗和單層玻璃,不僅生產(chǎn)能耗高,而且建筑本身的保溫效果不好。這些因素都直接影響著我國建筑行業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)的執(zhí)行,造成能源一定程度上的耗損浪費(fèi)。
四、加強(qiáng)建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)
(一)屋面節(jié)能。
屋面作為護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層,也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來達(dá)到提高屋面保溫隔熱性能的目的。屋面節(jié)能措施的要點(diǎn),其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是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(yè)時(shí)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(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分?,F(xiàn)在,高效保溫材料已經(jīng)開始應(yīng)用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)。這種保溫芯板施工方便、價(jià)格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。
(二)墻體節(jié)能。墻體是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力強(qiáng)及強(qiáng)度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復(fù)合墻體的形式,如內(nèi)保溫復(fù)合墻體、外保溫復(fù)合墻體、夾芯復(fù)合墻體等。但內(nèi)保溫復(fù)合墻體由于熱橋?qū)Ρ氐挠绊戄^大,國家已經(jīng)開始限制使用內(nèi)保溫復(fù)合墻體使用。而且從長遠(yuǎn)來看,外墻外保溫的效果明顯高于內(nèi)保溫。由于復(fù)合墻體能滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)各種功能的要求,因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復(fù)合墻體,有著更多的優(yōu)越性。
(三)門窗的節(jié)能技術(shù)措施。門窗是建筑能耗最多的位置!在建筑設(shè)計(jì)過程中,根據(jù)實(shí)際情況,合理設(shè)計(jì)穿墻比例,控制門窗的占用面積!同時(shí),在有太陽輻射的區(qū)域設(shè)計(jì)相應(yīng)的遮陽設(shè)施或反射墻面,采用雙層玻璃等材料對太陽輻射熱進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)!在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)注意選用新型具有節(jié)能效果的門窗,在提高門窗采光的同時(shí)不會(huì)造成熱能的耗損,并且在一定程度上提高了門窗的氣密性。
(四)節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)。在進(jìn)行建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)過程時(shí),應(yīng)合理規(guī)劃建筑朝向和平面形狀!同時(shí)根據(jù)建筑功能要求和當(dāng)?shù)氐臍夂騾?shù),在進(jìn)行總體規(guī)劃和單體設(shè)計(jì)時(shí),科學(xué)合理地確定空間布局"外觀體型"間距"層高,在建筑材料選擇時(shí)應(yīng)注重節(jié)能型材料!并且根據(jù)實(shí)際情況合理規(guī)劃空間布局以及有效地對系數(shù)進(jìn)行控制,從而保證建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱等熱工特性及對建筑周圍環(huán)境綠化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)建筑物能源最低化消耗,減少無用廢物的排放,充分發(fā)揮建筑物節(jié)能效果!這樣能夠有效地實(shí)現(xiàn)當(dāng)代建筑整體資源的整合以及資源的有效利用,降低不必要的經(jīng)濟(jì)成本損失。
五、節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化和可再生能源利用
在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,科研創(chuàng)新是基礎(chǔ),規(guī)范制定是標(biāo)準(zhǔn),節(jié)能設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,節(jié)能材料及施工質(zhì)量是保障。建筑節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程,只有將系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)優(yōu)化集成定量分析,才能將系統(tǒng)節(jié)能最優(yōu)化。目前建筑節(jié)能的方式方法很多,不同氣候、不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平地區(qū)建筑節(jié)能方法不一樣,所以我國住宅建筑節(jié)能應(yīng)走一條適合我國國情的可持續(xù)發(fā)展節(jié)能的道路。住宅節(jié)能要建立在數(shù)據(jù)量化基礎(chǔ)上,節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化最重要在于系統(tǒng)節(jié)能數(shù)據(jù)的優(yōu)化。住宅節(jié)能應(yīng)充分考慮建筑節(jié)能的易操作性,使用的簡捷性,維護(hù)的簡便性,使用的長期性,保障投入產(chǎn)出比的最大化。住宅節(jié)能應(yīng)從規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)造等方面出發(fā),將建筑與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)一體化統(tǒng)籌考慮,制定出切實(shí)可行量化標(biāo)準(zhǔn),綜合選出優(yōu)秀節(jié)能方案。
結(jié)束語:
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分,不應(yīng)將其割裂開來。在優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)的同時(shí),應(yīng)不斷優(yōu)化建筑節(jié)能設(shè)計(jì),使兩者能協(xié)調(diào)一致,在保障住宅居住舒適性的基礎(chǔ)上,加大可再生能源利用,大力實(shí)施推廣綜合節(jié)能計(jì)算機(jī)輔助評價(jià)系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)用,用科學(xué)量化手段評價(jià)節(jié)能效果,促使建筑節(jié)能朝可持續(xù)方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 任俊. 居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算與評價(jià)方法研究[D].西安建筑科技大學(xué),2004.
【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;室內(nèi)照明;室內(nèi)環(huán)境;場地優(yōu)化
1.對建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)評價(jià)
節(jié)能是綠色建筑的核心,特別是在中國現(xiàn)實(shí)的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)下,建筑節(jié)能既可以節(jié)約費(fèi)用,也可以減少環(huán)境行染。建筑節(jié)能通常都采用開源和節(jié)流兩種方式,開源是指采用無污染的清潔能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的使用,如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等等;節(jié)流可以分為建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)和主動(dòng)式設(shè)計(jì)兩方面,被動(dòng)式設(shè)計(jì)主要從建筑的選址、朝向、遮陽、自然通風(fēng)等方面優(yōu)化建筑物理方面的特性來達(dá)到降低能耗的目的;主動(dòng)式設(shè)計(jì)主要通過優(yōu)化建筑的機(jī)電系統(tǒng),提高建筑能耗運(yùn)營管理效率等方式來降低能耗。為此,中國綠色建筑評價(jià)從開源和節(jié)流的兩大方面對建筑節(jié)能進(jìn)行了明確的規(guī)定。
實(shí)際上,在建筑節(jié)能方面除了對建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能、機(jī)電設(shè)備的效率、照明功率等提出最低要求外,還需要對建筑的綜合能耗水平提出強(qiáng)制要求。中國綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提出了許多具體的技術(shù)措施,但是對整體的能耗水平無強(qiáng)制要求。因此,依據(jù)LEBD系統(tǒng)進(jìn)行建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)更加靈活,給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)留有充分的空間,而且不管什么樣的技術(shù)整合,只要在總體能耗上能滿足節(jié)能要求即可。而中國綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條文限制了設(shè)計(jì)的發(fā)揮,條文并不能適用于任何地區(qū)、任何形式的建筑.且總體能耗水平無從計(jì)量。因此參考中國綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),宜采用LEED系統(tǒng)的指導(dǎo)方式,用綜合能耗作為檢驗(yàn)技術(shù)可行性的標(biāo)準(zhǔn)。
在參考兩套標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,我們可以歸納出一些適宜的具體節(jié)能技術(shù),如:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫方面,可考慮綠化屋頂、垂直綠化等;高效的機(jī)電系統(tǒng)和節(jié)能空調(diào)設(shè)計(jì)方面,可考慮地源熱泵(淺層地?zé)崮茉趪鴺?biāo)中算可再生能源的一種)結(jié)合區(qū)域的新風(fēng)熱回收、自然通風(fēng)等技術(shù);在照明方面,可考慮綠色照明設(shè)計(jì),即在采用節(jié)能燈具的同時(shí)結(jié)合自然采光達(dá)到提高室內(nèi)光環(huán)境的品質(zhì),同時(shí)降低照明能耗的目的;在可再生能源方面,除地源熱泵外,考慮太陽能熱水這種較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式。
2.基于節(jié)能對建筑場地優(yōu)化處理
在綠色建筑的理念中,建筑場地占有相當(dāng)一部分的比重,因?yàn)榻ㄖ顒?dòng)不僅在施工期間對場地有嚴(yán)重的干擾,甚至還會(huì)發(fā)生根本性的變化。例如,場地原有的自然水循環(huán)就因?yàn)椴煌杆慕ㄖ奈蓓敽吐访娑淮蚱?,場地?nèi)原有的微生態(tài)群落和平衡也不復(fù)存在。改變單個(gè)建筑場地的影響似乎很微小,但是無數(shù)的這樣的場地集合起來的影響就沒有辦法忽視。以上海為例,大面積的場地硬化和相對落后的城市排水系統(tǒng)能力造成城市在雨水期的經(jīng)常性內(nèi)澇,同時(shí)卻是城市低下水位的逐年下降大面積的傳統(tǒng)屋頂造成了城市嚴(yán)重的熱島效應(yīng);城市夜空的光污染讓人們很難再抬頭看到星空,同時(shí)也改變了城市夜間的生態(tài)群落;如上等等的負(fù)面的結(jié)果都是因?yàn)槲覀冊谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候,很少或者從未考慮過如何對場地的自然特性進(jìn)行保護(hù)和優(yōu)化。
在綠色建筑的評價(jià)體系中,無一例外地都考慮到建筑場地的保護(hù)。通過全面考慮綠色建筑所有相關(guān)特性,還需對比LEED系統(tǒng)和國標(biāo)對建筑場地優(yōu)化方面的條款,通過對比分析,我們可以找出適合項(xiàng)目的相關(guān)措施。在場地方面,LEED系統(tǒng)的規(guī)定較全面,從施工過程到施工完成后,對場地的環(huán)境保護(hù)、雨水管理等都提出了一些解決辦法。上海自然博物館新館可以在參考LEED條款的基礎(chǔ)上,總結(jié)出適宜的技術(shù)和管理辦法.例如:交通管理、生物多樣性景觀設(shè)計(jì)、減少熱島效應(yīng)、減少光污染等。
3.室內(nèi)環(huán)境節(jié)能優(yōu)化
任何建筑最終都是要給人使用的,而室內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)關(guān)系到使用者的舒適度,就建筑節(jié)能優(yōu)化處理來說,對建筑室內(nèi)環(huán)境的節(jié)能優(yōu)化也有相應(yīng)的規(guī)定。有些觀點(diǎn)認(rèn)為提高室內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)和節(jié)約能源是矛盾的,因?yàn)橐肯母叩哪茉磥硖嵘覂?nèi)的溫濕度、聲、光環(huán)境等,這樣的觀點(diǎn)不完全正確。首先,無淪是節(jié)能和舒適度都不能走向極端,兩者之間要建立一種互相平衡的關(guān)系。其次,許多提升室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的做法并不與節(jié)能相沖突,反而有利于節(jié)約能源,比如自然采光在提供給舒適照明的同時(shí)減少了電力的消耗。合理的空調(diào)溫度設(shè)計(jì)和控制也能降低制冷和采暖能耗。因此沖突的關(guān)鍵原因是設(shè)計(jì)和管理問題。許多失敗的自然照明設(shè)計(jì)不是造成眩光就是使得太陽輻射量增加,粗糙的管理措施也造成許多室內(nèi)不必要的能源浪費(fèi)。
綠色建筑的室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)要求主要體現(xiàn)在室內(nèi)通風(fēng)量、室內(nèi)化學(xué)污染物排放量、室內(nèi)溫濕度控制和室內(nèi)光環(huán)境這幾個(gè)主要部分:現(xiàn)行國標(biāo)的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)大于LEED的最小通風(fēng)要求,甚至在按照LEED最低通風(fēng)要求提高30%后,還是小于國標(biāo)的要求,因此我國現(xiàn)行通風(fēng)標(biāo)淮的最低要求有些侗大,對節(jié)能不利。如果考慮節(jié)能,通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)參考LEED的條義如果考慮提供室內(nèi)空氣品質(zhì),那么應(yīng)該按照國標(biāo)的要求,考慮到提升好的環(huán)境,建議根據(jù)國標(biāo)的要求進(jìn)行大通風(fēng)量的設(shè)計(jì)。在室內(nèi)污染物排放方面,兩套標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了甲醛等常見污染物排放的限值,建議采用就高不就低的原則對室內(nèi)化學(xué)污染源進(jìn)行控制。在溫濕度控制方面,國標(biāo)的要求較簡單,這樣規(guī)定是由于在夏季和冬季所設(shè)的溫度相應(yīng)的偏高和偏低是為了節(jié)能的考慮,但是相應(yīng)地就犧牲了室內(nèi)人員的舒適度。因此,對于室內(nèi)溫濕度的設(shè)計(jì)參考國標(biāo)即可。在自然采光方面,無論節(jié)能還是舒適度方面,都應(yīng)該鼓勵(lì)自然采光,或者可以考慮采用太陽光導(dǎo)照明技術(shù)對地下室進(jìn)行采光。
4.基于節(jié)能的綠色照明
照明不單是建筑直接的電力消耗對象,它還對建筑中其他設(shè)備的電力消耗產(chǎn)生很大的影響。因?yàn)檎彰靼l(fā)熱時(shí)直接在室內(nèi)進(jìn)行,會(huì)相應(yīng)增加室內(nèi)的負(fù)荷,這就會(huì)增加空調(diào)制冷設(shè)備的負(fù)荷。所以照明設(shè)備的節(jié)能對整個(gè)建筑的節(jié)能產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。對室內(nèi)空間實(shí)施有效的照明,應(yīng)該盡可能地利用自然光。人工照明應(yīng)該和自然光照明進(jìn)行整合,并根據(jù)自然光線強(qiáng)度變化進(jìn)行控制。人工照明用于補(bǔ)充白天自然光照明的不足,并在夜間提供照明。人工照明的節(jié)能可以通過高效節(jié)能燈具和高效照明控制器來獲得。
自然光照明的歷史和建筑本身一樣悠久,但隨著方便高效的電燈的出現(xiàn),自然光逐漸為人們所忽視。在許多國家,包括我國,許多寫字樓和大型商廈就存在這個(gè)問題:用人工照明取代自然光。不少現(xiàn)代建筑取消窗戶,完全依靠人工照明和空調(diào)通風(fēng),導(dǎo)致在這種不透風(fēng),也不透光的建筑物中工作和購物的人們患上現(xiàn)代建筑綜合征,出現(xiàn)種種不健康癥狀。自然光照明雖然有如上所述的優(yōu)點(diǎn),但是其不確定性制約了其在建筑領(lǐng)域的大范圍利用。如何提供連續(xù)、穩(wěn)定的照明是自然光照明設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。
5.結(jié)論
針對當(dāng)前建筑節(jié)能環(huán)保問題已經(jīng)成為社會(huì)各界活動(dòng)的焦點(diǎn)話題,文章從住宅建筑的場地優(yōu)化、室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化以及建筑照明節(jié)能優(yōu)化等方面對住宅建筑的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和闡述,提高了建筑節(jié)能效果。
參考文獻(xiàn):
[1]趙紅艷. 探討住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的可控性[J]. 城市建筑. 2011(01):118~119.
1EPS板性能分析
EPS板的原材料是聚苯乙烯樹脂,加入發(fā)泡劑、阻燃劑等添加劑,經(jīng)過加熱預(yù)發(fā)泡,在模具中加熱而制成具有不同表觀密度的閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)EPS板[8-9]。EPS板具有顯著的節(jié)能保溫優(yōu)點(diǎn):質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低(保溫效果好)、抗潮濕、密度低、易加工、價(jià)格便宜、施工性較好、隔聲效果良好,環(huán)保和可再循環(huán)利用等,因此成為目前使用最多的建筑保溫材料。(1)吸水性。EPS特有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)致使其具有較強(qiáng)的抗潮濕能力。研究表明:EPS即使被埋在地下飽水層幾年其吸水量也不會(huì)超過10%;除汽油外,絕大多數(shù)溶劑對EPS影響不大[10]。因此,EPS具有較好的抗老化能力。(2)密度。EPS材料的密度低,具有質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn),這對于建筑保溫節(jié)能具有重要意義。EPS的密度一般為18~30kg/m3(表1),其密度大小取決于樹脂的膨脹倍數(shù)[11],相比較而言,PF泡沫板、PU硬質(zhì)泡沫的密度更低。(3)保溫隔熱性(導(dǎo)熱系數(shù))。由于EPS內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu),使得這種材料具有低的導(dǎo)熱系數(shù)。研究表明:EPS的導(dǎo)熱系數(shù)與含水率存在正相關(guān)關(guān)系,當(dāng)EPS含水率為1%時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)大約增大5%;當(dāng)含水率為5%時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低,具有較好的抗潮濕能力,因此,EPS仍具有較好的保溫隔熱性。(4)熱穩(wěn)定性。EPS板的最高工作溫度可達(dá)80℃,一般情況下,EPS性能比較穩(wěn)定;但當(dāng)溫度達(dá)到150℃時(shí)EPS板開始熔融;若溫度持續(xù)升高,EPS板將會(huì)發(fā)生分解,并產(chǎn)生可燃?xì)怏w,但由于EPS板中添加有阻燃劑,因此火焰不會(huì)擴(kuò)散,幾秒鐘之內(nèi)會(huì)自動(dòng)熄滅[13]。(5)回收性和環(huán)保性。EPS能夠回收再利用,具有良好的環(huán)保性。有多種途徑回收利用EPS:(1)通過機(jī)械回收EPS重新制成XPS,或者將其熱熔再生制成新的EPS使用;(2)化學(xué)回收利用,制成紙箱防水涂料、建筑涂料等[14]。
2建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1EPS板厚度設(shè)計(jì)
導(dǎo)熱系數(shù)K值是指在穩(wěn)定傳熱條件下,當(dāng)墻體內(nèi)外兩側(cè)溫差為1℃時(shí),單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積所傳遞的熱量值[15]。導(dǎo)熱系數(shù)和材料密切相關(guān)。保溫節(jié)能材料的厚度變化對墻體導(dǎo)熱系數(shù)具有差別。不同厚度的保溫層EPS對同一個(gè)墻體的導(dǎo)熱系數(shù)K和熱惰性指數(shù)D值具有一定的影響。據(jù)孫海萍[15]研究,隨著EPS保溫材料厚度的增加,墻體導(dǎo)熱系數(shù)K值的下降速率減低,見表2和表3[16]。從表2和表3可以看出,隨著保溫材料厚度的增加,熱惰性指數(shù)值穩(wěn)步上升(幾乎恒定為0.085),而墻體導(dǎo)熱系數(shù)值下降速率不斷減小。當(dāng)保溫材料厚度由45mm增加至50mm時(shí),墻體導(dǎo)熱系數(shù)降幅不到0.05。當(dāng)保溫材料EPS厚度達(dá)到一定限值之后,即使厚度繼續(xù)增加,不僅其表現(xiàn)出的保溫效果也不會(huì)很明顯,而且投資額度將會(huì)上升。根據(jù)我國建設(shè)部的《中國建筑技術(shù)政策》中關(guān)于建筑節(jié)能應(yīng)達(dá)到65%的要求,結(jié)合上述分析,當(dāng)EPS保溫節(jié)能材料厚度為40mm時(shí),墻體導(dǎo)熱系數(shù)為0.635W/(m2•K),滿足建筑節(jié)能的要求,并且節(jié)省了保溫材料過厚造成的不必要投資。
2.2EPS板防火設(shè)計(jì)
建筑節(jié)能是當(dāng)前建筑行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)課題,在節(jié)能的同時(shí)建筑材料的防火安全性也十分重要。在國內(nèi)外由于建筑保溫節(jié)能材料防火安全性問題引發(fā)的火災(zāi)事件并不在少數(shù)。因此,節(jié)能與防火安全應(yīng)該“一手抓”,二者并重。EPS板的阻燃性為B2級,但是綜合性能上仍存在一定的安全隱患。發(fā)生火災(zāi)時(shí)火焰從建筑窗口涌出,直接接觸保溫系統(tǒng),未直接接觸的地方受到熱傳遞,最后內(nèi)部空氣發(fā)生膨脹[17]。針對火災(zāi)發(fā)生時(shí)的建筑保溫系統(tǒng)的這些狀態(tài),提出關(guān)于提高建筑保溫材料防火性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)從EPS板本體角度,在制備過程中添加阻燃劑,從而提高材料本身的防火安全性,EPS所用阻燃劑有如下種類:鹵系阻燃劑,具有強(qiáng)的阻燃能力,種類多樣,包括:十溴二苯醚、氯化石蠟、四溴鄰苯二甲酰亞胺等等,目前通過一些學(xué)者的研究已經(jīng)取得較好的效果[18];無機(jī)阻燃劑,阻燃效率不高,常常要和其他阻燃劑配合才能達(dá)到較好的效果;膨脹阻燃劑,包括三類組成物質(zhì):酸源、氣源和碳源,鄭寶明等[19]研究表明,膨脹阻燃劑具有較好的阻燃效率;黏土類阻燃劑為最近使用的新型阻燃劑,包括:斑脫石、蒙脫石等等層狀黏土礦物。這些阻燃劑的添加使得EPS具有較強(qiáng)的阻燃能力,提高了保溫系統(tǒng)的防火安全性能。(2)從保溫系統(tǒng)的構(gòu)造體系角度,通過對保溫節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,從而達(dá)到提高防火安全的目的。具體采取什么措施取決于火災(zāi)時(shí)保溫節(jié)能系統(tǒng)的穩(wěn)固性和減緩或阻礙火災(zāi)擴(kuò)散的能力。具體可采用的措施:防火隔離帶,在墻體外部設(shè)置呈條帶狀的防火構(gòu)造物,起到阻止火焰擴(kuò)散的作用;擋火梁,在窗口設(shè)置隔火裝置,起到將火焰與內(nèi)部EPS板隔離的效果;采用金屬固件固定,起到穩(wěn)固保溫層外的保護(hù)層作用。在EPS板的表層涂抹具有良好阻燃性的材料(圖1),比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一種具有特殊性質(zhì)的材料,將其涂抹在EPS上形成隔熱甚至到達(dá)絕熱效果的保護(hù)層,從而達(dá)到阻燃的效果。與此同時(shí),在EPS板外層涂覆這種特殊性質(zhì)的材料,能阻礙熱量和氣流發(fā)生交換,進(jìn)而達(dá)到保溫節(jié)能的效果。有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明:在厚度為120mm的EPS板上涂抹1mm厚的絕熱材料后,其被破壞的時(shí)間由原先的1min延長至5min,在EPS板表層形成了隔熱炭層[21]。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化存在問題技術(shù)措施
中圖分類號: TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
建筑設(shè)計(jì)同環(huán)境保護(hù)、節(jié)能是緊密相連、密不可分的,我們要不斷發(fā)展、優(yōu)化建筑設(shè)計(jì),使其為建設(shè)建筑提供良好的藍(lán)圖,在設(shè)計(jì)優(yōu)化中采用一些技術(shù),并且通過這些技術(shù)措施,使建筑物達(dá)到內(nèi)外的能量平衡,將對環(huán)境的保護(hù)起到非常重要的作用。建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的是為了更好地提高人類居住環(huán)境的質(zhì)量,同時(shí)也是為了更好地使建筑物融入到自然界中,對自然環(huán)境的破壞也降到最低,努力使自然界達(dá)到平衡。所以在設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分考慮利用自然界中的可再生資源,對這些可再生資源充分加以利用,提高這些可再生能源的利用率,逐步取代傳統(tǒng)的高能耗的設(shè)施,優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)參數(shù),使建筑物能更好地為我們服務(wù),滿足人類日益高漲的居住要求,對于一些高能耗的設(shè)施堅(jiān)決進(jìn)行淘汰,轉(zhuǎn)而采取一些更為先進(jìn)的環(huán)保設(shè)施來為建筑物服務(wù)。
一 當(dāng)前我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題
1 建筑節(jié)能的意義認(rèn)識不夠
能源是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件,隨著世界性的能源短缺,節(jié)能問題已經(jīng)上升到戰(zhàn)略高度。近幾年來,經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能源的緊張形勢在我國尤為嚴(yán)峻,已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,威脅到國家的穩(wěn)定和安全。而建筑節(jié)能占全國總能耗的比例已經(jīng)達(dá)到1/3以上,數(shù)量巨大,浪費(fèi)驚人,所以積極推進(jìn)建筑節(jié)能,對于促進(jìn)能源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的矛盾,有著舉足輕重的作用,也是保障國家能源安全、保護(hù)環(huán)境,提高人民群眾生活質(zhì)量,貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的一項(xiàng)重要舉措。
2 建筑施工圖中建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在的幾方面問題
(1)施工圖中建筑節(jié)能專項(xiàng)說明不完整
節(jié)能專篇應(yīng)是一個(gè)完整的篇章。少數(shù)設(shè)計(jì)單位節(jié)能專篇設(shè)計(jì)簡單,不能完全反映建筑節(jié)能的相關(guān)技術(shù)要求。節(jié)能專篇應(yīng)包括:設(shè)計(jì)依據(jù);當(dāng)?shù)亟ㄖO(shè)計(jì)有關(guān)指標(biāo)參數(shù);當(dāng)?shù)夭膳ㄖ鞑糠謬o(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值及設(shè)計(jì)值;當(dāng)?shù)亟ㄖ﹂T窗、氣密性的要求;當(dāng)?shù)貒o(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)N值;本工程有關(guān)的節(jié)能計(jì)算參數(shù)及公式;節(jié)能設(shè)計(jì)表格;結(jié)論及建議。
(2) 節(jié)能構(gòu)造在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)說明中不夠具體
某些工程外墻同時(shí)采用兩種以上的外裝飾材料時(shí),關(guān)于外墻保溫構(gòu)造僅在節(jié)能設(shè)計(jì)登記表中說明某材料及厚度是不能完全表達(dá)清楚的;采暖與非采暖空間之間的隔墻、樓板的保溫設(shè)計(jì)說明不明確;公共建筑外窗因朝向不同其傳熱系數(shù)的要求不同。當(dāng)建筑物的窗墻面積比大于0.4時(shí),外窗的窗框材型、玻璃類型、中空形式都有特殊要求,不能在節(jié)能登記表中一概而論。
(3)節(jié)點(diǎn)詳圖繪制不完整,說明表達(dá)不清楚
在計(jì)算窗墻面積比時(shí),玻璃幕墻后部的梁、柱、窗欄墻等實(shí)體應(yīng)按外墻的傳熱系數(shù)限制的要求做保溫處理,而設(shè)計(jì)施工圖很少做說明交代;對于詳圖中的陽臺(tái)、凸窗、空調(diào)外機(jī)擱板、女兒墻、挑檐、外門窗洞口周邊側(cè)墻等部位,保溫構(gòu)造做法說明表達(dá)不清。
(4)對于玻璃幕墻、金屬及石材幕墻、玻璃采光頂?shù)茸龆卧O(shè)計(jì)的內(nèi)容時(shí),對其節(jié)能設(shè)計(jì)如傳熱系數(shù)、氣密性指標(biāo)未做明確說明。
(5)建筑設(shè)計(jì)說明中的建筑做法與建筑節(jié)能專篇中各項(xiàng)做法相矛盾,使施工單位無法施工。對于一些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),如:外窗和透明幕墻氣密性等方面的要求,外門窗框與門窗洞口之間的縫隙、外門窗洞口周圍的外側(cè)墻面、外墻外挑構(gòu)件、陽臺(tái)、不采暖樓梯間單元門、層間樓板等部位均應(yīng)表達(dá)完整,不可漏掉,正是這些細(xì)節(jié)的完善才保證節(jié)能設(shè)計(jì)的建筑的質(zhì)量。
二 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)采取的技術(shù)措施
(1)建筑物的室外部分,尤其是建筑物的外立面,應(yīng)該拋棄傳統(tǒng)的做法,轉(zhuǎn)而采取增加保溫層的做法,對建筑進(jìn)行節(jié)能控制。同時(shí)對于外窗等,淘汰原來的單層玻璃,采取更為先進(jìn)環(huán)保的雙層中空玻璃,或者是斷橋鋁合金等,使得建筑物更加節(jié)能環(huán)保。同時(shí)還應(yīng)該在設(shè)計(jì)中盡可能地減少飄窗的使用,減少一些較大窗戶的設(shè)置,外窗的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足日照的前提條件下,盡可能地不選用大窗戶,從而減少能源的浪費(fèi),達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。在建筑物的外立面整體效果中,盡可能不使用霓虹燈,避免造成光污染,也避免造成電能的浪費(fèi)。另外,可同時(shí)在外墻面上采取掛設(shè)綠色植物的方式,以達(dá)到冬暖夏涼的作用,還可減少暴風(fēng)驟雨對墻面的侵害,起到節(jié)能環(huán)保的作用。在建筑物外立面顏色的選用上,應(yīng)首先選取顏色較淺的。
通過這一系列的措施,最終都可以使建筑物達(dá)到保溫的功效,同時(shí)也可大大地降低空調(diào)的使用率,減少二氧化碳的排放,減少對自然環(huán)境的破壞。
(2)建筑物室內(nèi)方面應(yīng)分清主要和次要,對于人們長時(shí)間所處的環(huán)境,所采取的節(jié)能環(huán)保措施就更加重要了。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,競爭壓力的增大,現(xiàn)今人們的生活重心逐步轉(zhuǎn)移到了臥室,所以如何能將臥室布置在通風(fēng)和日照均為最佳的位置,充分利用自然界的各種資源,將對建筑物所需的能耗產(chǎn)生直接的影響。因此,室內(nèi)戶型設(shè)計(jì)的布置尤為關(guān)鍵,應(yīng)在建筑條件允許的情況下逐步淘汰室內(nèi)布置不合理的戶型,通過各種技術(shù)參數(shù)的對比,重新布置戶型、優(yōu)化戶型,最大限度地利用陽光,在照明、采暖方面盡可能地降低對自然界的破壞。
(3)在我國北方地區(qū),冬季建筑物如何采暖一直是可以優(yōu)化設(shè)計(jì)的方面。由于傳統(tǒng)暖氣片采暖方式本身的局限性,加之一些家庭在裝修時(shí)為了美觀,刻意地對暖氣片采取遮蓋,這樣采暖效果就會(huì)大大降低。如果采用更為先進(jìn)的地暖供熱,就可以解決上述問題,更好地節(jié)約能源。如果一些舊的建筑物無法改變采暖方式,仍然采用傳統(tǒng)的暖氣片,則應(yīng)盡可能地將暖氣片全部在外,最大限度地發(fā)揮其散熱性;為了視覺上更為雅觀,建議采用一些藝術(shù)造型的暖氣片,這樣既滿足了節(jié)能的需要,也美化了室內(nèi)的居住環(huán)境。
(4)在日常照明方面,在滿足室內(nèi)居住環(huán)境的前提下,不建議采用照度大的燈具,應(yīng)根據(jù)房屋的實(shí)際使用情況采用照度適中的燈具,建議選用更為節(jié)能環(huán)保的 LED 燈;對于一些公共建筑,建議采用較為先進(jìn)的 LED 燈;對于一些走廊、衛(wèi)生間等不很重要的場所,采取聲控加光控的感應(yīng)器控制燈具,更好地節(jié)約能源。
(5)在室內(nèi)的用水方面,建議采取節(jié)能型的設(shè)備。建筑物在條件允許的情況下盡可能地采取太陽能,舍棄傳統(tǒng)的電熱水器,從而避免水資源的浪費(fèi)以及電能的浪費(fèi)。對于一些公共建筑,在使用水資源方面,對用水量較大的場所應(yīng)提倡使用中水,如沖洗衛(wèi)生間等,這樣就可以大大地減少水資源的浪費(fèi)。只有從多個(gè)方面嚴(yán)格做起,從自我節(jié)約做起,從設(shè)計(jì)理念優(yōu)化做起,提高思想認(rèn)識,通過對建筑物的優(yōu)化設(shè)計(jì),才能達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。
結(jié)語:
在當(dāng)今社會(huì),節(jié)能環(huán)保的意識已越來越深入每一位居民的思想中,人們也越來越愿意為節(jié)能環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。筆者認(rèn)為,只有在高舉節(jié)能環(huán)保的旗幟、堅(jiān)持貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保的思想下所進(jìn)行的建筑設(shè)計(jì)活動(dòng),才能使人與自然達(dá)到充分的和諧,才能更好地保護(hù)我們的居住環(huán)境,才能更好地實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。同時(shí),只有堅(jiān)持對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的更新、探討、研究,不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷地提高思想意識,長此以往地完善設(shè)計(jì),才能在提高建筑物居住舒適度的同時(shí)將建筑物對環(huán)境的危害降到最低。我們的設(shè)計(jì)人員在環(huán)保節(jié)能中應(yīng)充分發(fā)揮帶頭人的作用,不斷地研究更為先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)方案,努力使人與自然更好地結(jié)合在一起,為我們國家的環(huán)保節(jié)能事業(yè)盡自己的一點(diǎn)力。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;設(shè)計(jì)現(xiàn)狀;優(yōu)化
1概述
1.1建筑節(jié)能
建筑節(jié)能是建筑物中規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造以及實(shí)際使用過程中,嚴(yán)格按照節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和要求執(zhí)行,通過選擇高校節(jié)能技術(shù)、工藝、建材等,設(shè)計(jì)打造出“綠色節(jié)能型”建筑產(chǎn)品,進(jìn)一步提升建筑物的各系統(tǒng)運(yùn)行效率,在保證室內(nèi)溫?zé)岘h(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)建筑物內(nèi)外的能量交換熱阻,減少供熱系統(tǒng)、照明以及熱水供應(yīng)等由于大量熱消耗所導(dǎo)致的能耗。
1.2能耗
能耗是反映能源的消費(fèi)水準(zhǔn)與節(jié)能降耗的重要評價(jià)指標(biāo),是能量在流動(dòng)過程中所產(chǎn)生的消耗,能源利用效率指標(biāo)參照的是一次能源供應(yīng)總量與國內(nèi)生產(chǎn)總值的比率。能源利用效率能夠反映一國經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對能源的利用程度的強(qiáng)弱,也是檢驗(yàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源利用效率變化的重要指標(biāo)。
1.3建筑節(jié)能意義
根據(jù)《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告(2015年)》公布的數(shù)據(jù)顯示,2013年我國城鎮(zhèn)建筑面積中,住宅面積為208億立方米,公共建筑面積99億立方米,全國城鎮(zhèn)累計(jì)新建節(jié)能建筑共形成約8000萬噸的標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)能能力。我國城鎮(zhèn)建筑運(yùn)行消耗的能源約為全國商品能源的23%-26%,而發(fā)達(dá)國家的建筑能耗一般為總能耗的33%以上,此外,隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,每年新增建筑以每年20億立方米的速度遞增,因此,我國的建筑節(jié)能還有很大的提升空間。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,建筑能耗所占的總能耗比例也會(huì)不斷提升。做好建筑節(jié)能設(shè)計(jì)具有積極的現(xiàn)實(shí)意義,是解決能源供需矛盾的有效途徑之一,也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
2建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
2.1建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)缺少監(jiān)控
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能實(shí)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ),也是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作。建筑節(jié)能的實(shí)現(xiàn)需要從根本上做好建筑設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)和量化?,F(xiàn)實(shí)中,由于建筑設(shè)計(jì)主管部門對建筑節(jié)能實(shí)際成果缺少健全的評定考核機(jī)制,也缺少成系統(tǒng)的保障措施,導(dǎo)致對建筑部門的審查缺少必要的考核標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù),使得建筑節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)監(jiān)控弱化,發(fā)揮不了節(jié)能監(jiān)控的應(yīng)有效果。
2.2建筑內(nèi)部用能設(shè)計(jì)不合理
現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持人性化理念,充分考慮人的需求對建筑物內(nèi)部做好合理設(shè)計(jì)。從現(xiàn)實(shí)來看,建筑構(gòu)造過程中忽視了建筑物內(nèi)部與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性,建筑裝飾的應(yīng)用與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不符,設(shè)計(jì)出的建筑往往能耗過高,業(yè)缺乏舒適感等,達(dá)不到節(jié)能效果,影響到建筑物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性,對建筑物節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化和創(chuàng)新產(chǎn)生不利影響。
3建筑節(jié)能技術(shù)內(nèi)容及優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1建筑節(jié)能技術(shù)內(nèi)容
建筑物主體節(jié)能、常規(guī)能源系統(tǒng)的優(yōu)化利用以及可再生能源的利用等共同構(gòu)成了建筑節(jié)能技術(shù)內(nèi)容。其中,(1)建筑物主體節(jié)能的實(shí)現(xiàn)要把握建筑物所在區(qū)域的自然條件,通過能耗模擬計(jì)算分析,選擇適宜體型系數(shù)、合理布置建筑物室內(nèi)空間、控制窗墻朝向比等,從總體上降低建筑物對空調(diào)和采暖能耗。(2)常規(guī)能源系統(tǒng)優(yōu)化利用:可以通過合理選擇調(diào)控方式,節(jié)約輸配能耗系統(tǒng);優(yōu)化室內(nèi)照明控制,減少建筑內(nèi)部照明能耗;優(yōu)化冷熱源優(yōu)化選擇,提升空調(diào)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率等。(3)可再生能源利用。結(jié)合建筑物所在區(qū)域的氣候特點(diǎn),為建筑物設(shè)計(jì)選用合適的可再生能源利用技術(shù)。其中,主要包括太陽能、地?zé)帷L(fēng)能、生物質(zhì)等利用技術(shù),提高可再生能源的利用比率。
3.2建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
(1)自然通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)合建筑物特點(diǎn),合理設(shè)置門窗,如采用對開式,能夠形成穿堂風(fēng)調(diào)節(jié)室內(nèi)通風(fēng)效果。優(yōu)化窗戶設(shè)計(jì)形式,盡量采用多項(xiàng)調(diào)節(jié)型窗戶,加大通風(fēng)能力。加大樓層之間風(fēng)的流動(dòng),在豎向空間的頂部設(shè)置蓄熱墻,對房間熱能做好充分吸收,并能有效排除掉室內(nèi)濁氣等。(2)隔熱改造優(yōu)化設(shè)計(jì)。做好建筑外的薄弱圍墻保溫隔熱的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效減少熱損失。例如,選擇AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿應(yīng)用于建筑物的屋頂、圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用,有效阻止熱量傳遞,發(fā)揮節(jié)能效果。在建筑物外種植綠化植物,起到保溫隔熱效果。通過合理設(shè)計(jì)窗墻比、強(qiáng)化門、窗的密閉性,設(shè)計(jì)中空雙層玻璃或在門芯填充符合保溫材料,提高門窗框料的保溫性。(3)太陽能利用優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)建筑物所在區(qū)域的氣候條件,合理選擇適合調(diào)查建筑的改造方式,提高自然能源利用效率。例如,在室內(nèi)設(shè)置貯熱設(shè)備,當(dāng)太陽能穿過窗戶時(shí)便能及時(shí)將太陽能儲(chǔ)存起來,達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度效果;設(shè)計(jì)蓄熱墻式特隆貝墻的建筑方式,發(fā)揮太陽能“空氣加熱器”效果;在封閉的陽臺(tái)設(shè)置貯熱體或者保溫板,形成較為封閉的日光間,達(dá)到儲(chǔ)備能源的效果。
結(jié)語
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;設(shè)計(jì)重點(diǎn);優(yōu)化
1、建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀
面對能源短缺問題,我國積極倡導(dǎo)節(jié)約能源、可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)部將建設(shè)節(jié)能型建筑納入今后城市建設(shè)的重點(diǎn)發(fā)展方向,相關(guān)的指引、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)相繼出臺(tái),要求將建筑設(shè)計(jì)與建筑微氣候、建筑技術(shù)和能源的有效利用相結(jié)合。《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定通過在建筑設(shè)計(jì)和采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用有效的技術(shù)措施將節(jié)能率從原來的50%提高為65%,對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)與產(chǎn)品、部品以及供熱系統(tǒng)的要求提高到一個(gè)新水平。
優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)方法從本質(zhì)上要求設(shè)計(jì)者從整體綜合設(shè)計(jì)概念出發(fā),根據(jù)大范圍的氣候條件影響,針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征,重視利用自然環(huán)境創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候,以盡量減少對建筑設(shè)備的依賴。但在實(shí)際操作中,設(shè)計(jì)者習(xí)慣于以往的設(shè)計(jì)思路,只考慮建筑、結(jié)構(gòu)及水暖等方面的合理與否,并不用心去考慮節(jié)能的問題,因此實(shí)際的節(jié)能效果普遍達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,建筑能耗仍然處于一個(gè)很高的水平,形勢不容樂觀。
在我國既有城鄉(xiāng)建筑中,只有3.2億m2房屋是節(jié)能建筑,尚不足全國既有建筑的1%;在每年新竣工的建筑中,節(jié)能建筑面積不到1億m2,尚不足竣工建筑面積的5%。以居民住宅能耗與建筑業(yè)能耗為例(居民住宅能耗近似地以綜合能源平衡表中居民生活能耗表示,建筑施工能耗以建筑業(yè)能耗表示), 我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)得到政府主管部門的高度重視,但歷年的能耗數(shù)據(jù)卻反映出其實(shí)施結(jié)果令人擔(dān)憂。
2、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)重點(diǎn)
2.1整體環(huán)境規(guī)劃
建筑選址、朝向、間距以及相互組合關(guān)系是整體綜合環(huán)境規(guī)劃的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。合理的選址和布局對建筑節(jié)能的影響很大,應(yīng)綜合考慮氣候、地質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等相關(guān)因素加以確定;適宜的外部環(huán)境能使建筑在其整個(gè)生命周期中保持良好的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時(shí)維持整體生態(tài)環(huán)境的平衡;主要朝向應(yīng)迎合當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向,使住區(qū)內(nèi)風(fēng)速流暢,有效加強(qiáng)建筑物與空氣的熱交換,提高居住的舒適度。由于太陽高度角和方位角的變化規(guī)律,我國大部分地區(qū)以南北向或接近南北向布局為宜,與東西朝向的建筑物相比,南北朝向的建筑物在夏季可以減少太陽輻射的熱,冬季可以增加太陽輻射的熱,從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗,是最有利的建筑朝向。
2.2單體節(jié)能設(shè)計(jì)
2.2.1合理的建筑體形與空間組織
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(shí),建筑的體型系數(shù)(外表面積和外表面積所包的體積之比)對建筑能耗的影響非常顯著,其值越大,單位面積散熱量越大,對節(jié)能不利。從降低建筑能耗的角度出發(fā),應(yīng)將體形系數(shù)控制在一個(gè)較低的水平上,但體形系數(shù)還與建筑造型、平面布局、采光通風(fēng)等緊密相關(guān),體形系數(shù)過小將對建筑使用功能造成一定影響,因此應(yīng)權(quán)衡利弊,合理確定。合理的空間組織設(shè)計(jì)應(yīng)在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑平面進(jìn)行豎向、橫向的合理分隔,以改善室內(nèi)的保溫、通風(fēng)、采光等環(huán)境,達(dá)到節(jié)能舒適的目的。
2.2.2門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑保護(hù)結(jié)構(gòu)中,門窗的保溫隔熱能力差,門窗縫隙是冷風(fēng)滲透的主要渠道,因此解決好門窗節(jié)能的問題是節(jié)能工作的一個(gè)重點(diǎn)。門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮:由于采暖耗熱量隨窗墻面積比的增加而增加,因此可在采光允許的條件下控制建筑不同朝向的窗墻面積比并在夜間設(shè)置保溫窗簾、窗板;對門窗的相對位置及開啟方式進(jìn)行合理安排,以便組織穿堂風(fēng)通過;設(shè)置可調(diào)節(jié)的活動(dòng)遮陽(如遮陽棚、窗蓋板、窗簾、熱反射簾或自動(dòng)卷簾等),減少夏季太陽輻射的熱,增強(qiáng)冬季的熱;提高門窗制作質(zhì)量,對金屬窗框進(jìn)行斷熱處理,加設(shè)密封條以加強(qiáng)門窗的氣密性,選擇高性能的建筑門窗材料和幕墻技術(shù),適當(dāng)選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃或中空玻璃等節(jié)能玻璃品種。
2.2.3墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)
墻體能夠達(dá)到保暖的效果,就能夠?qū)崿F(xiàn)能量的損耗減少,從而達(dá)到節(jié)能的目的。墻體保溫分為內(nèi)保溫和外保溫兩種,相對于墻體內(nèi)保溫而言,墻體外保溫的保溫效果更理想,可完全避免熱橋,還可以起到保護(hù)墻體的作用,延長墻體的使用壽命,因此采用墻體外保溫是在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下較好的選擇。對于加強(qiáng)墻體的外保溫設(shè)計(jì),最直接有效的方法就是采用節(jié)能型建筑材料,利用高效保溫隔熱材料附著或填入墻體內(nèi)來實(shí)現(xiàn)墻體熱阻的提高,在一定程度上能有效地避免室外氣候變化對墻體內(nèi)部溫度變化的影響,使結(jié)構(gòu)主體壽命延長;也有利于消除或減弱冷、熱橋的影響,避免室溫發(fā)生較大的波動(dòng)。同時(shí)墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)還應(yīng)適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施,能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造也應(yīng)作為考慮的重點(diǎn)。
2.2.4屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)
屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分,由于太陽直射和大氣長波輻射的雙重作用,冬季散熱量大、保溫性能較差,夏季吸收大量輻射熱、室內(nèi)氣溫過高。屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)注重冬季保溫、夏季通風(fēng)隔熱,常用的技術(shù)措施要點(diǎn)為:①采用架空隔熱屋面、淺色屋面、種植屋面、通風(fēng)屋面、蓄水屋面等,隔離太陽輻射熱,減少陽光直射;②鋪設(shè)高效保溫隔熱材料并適當(dāng)采取其他輔助措施,減少熱量傳遞;③密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高、吸水率較大的保溫材料不宜選為屋面保溫層材料,以免屋面重量厚度過大、保溫層大量吸水而降低保溫效果等;④“冷屋頂”節(jié)能:利用高反射率涂料的使用,提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎?,減少太陽熱量的吸收,從而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷和空調(diào)節(jié)能的目的。
3、節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化建議
主管部門應(yīng)加強(qiáng)對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控。政府主管部門應(yīng)利用其職能,總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo),為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù),對設(shè)計(jì)圖紙、節(jié)能計(jì)算書、節(jié)能設(shè)計(jì)表進(jìn)行系統(tǒng)化監(jiān)控,使其保持一致并在施工中得到落實(shí)。制定切實(shí)可行的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)與建筑物的安全性和長期使用壽命有關(guān), 我國現(xiàn)階段的建筑節(jié)能技術(shù)水平低下,性能還不完善,市場機(jī)制規(guī)范程度也欠佳,可借鑒國外成熟經(jīng)驗(yàn),在原有建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善、改革,使其更具有實(shí)踐性。
加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)宣傳,提高全社會(huì)節(jié)能意識。充分利用網(wǎng)絡(luò)、電視、報(bào)刊、雜志等媒體,開展形式多樣、內(nèi)容豐富的節(jié)能設(shè)計(jì)與綠色建筑宣傳,廣泛宣傳建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性,增強(qiáng)業(yè)主方優(yōu)化建筑節(jié)能設(shè)計(jì)意識,提高各有關(guān)部門、單位貫徹建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的自覺性,努力營造各級領(lǐng)導(dǎo)重視、相關(guān)部門理解支持、建設(shè)各方積極主動(dòng)、人民群眾普遍關(guān)心的良好氛圍。
參考文獻(xiàn)