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2節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計設(shè)計的背景
2.1建筑產(chǎn)業(yè)能耗巨大,具有巨大節(jié)能空間
建筑工程是一個能耗非常大的產(chǎn)業(yè),與交通運輸業(yè)、工業(yè)并成為三大能耗巨頭。作為世界上最大的發(fā)展中國家,每年城鎮(zhèn)化建設(shè)都有大量的建筑項目拔地而起,據(jù)初步估計,我國每年新增20億㎡的建筑面積,同時也消耗了世界上約四成的鋼筋和水泥,這些能耗加起來是全國總能耗的35%左右。建筑能夠是一個關(guān)系國際民生的重要產(chǎn)業(yè),而我國所有建筑項目中,約9成以上的項目都是高能耗建筑產(chǎn)業(yè),只要將一些不必要的能耗降低,就能極大地釋放大量的建筑產(chǎn)業(yè)和能耗。
2.2我國的建筑產(chǎn)業(yè)化水平較低,節(jié)能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國家
據(jù)住建部的一項統(tǒng)計,我國建筑節(jié)能系數(shù)在國際上僅僅處于中下游水平。通常來說,很多建筑保溫、散熱性能都普遍較差,外立面的隔熱保溫效果是同緯度發(fā)達(dá)國家的五分之一,屋頂保溫散熱為四分之一,門和窗戶的散熱率是發(fā)達(dá)國家的四到六倍。從這些數(shù)據(jù)看,我國建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保的需求和市場非常大。
2.3科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的國策
中國建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的真實寫照。雖然我國很多大城市高樓聳立,現(xiàn)代大都市寫字樓、商場無處不在,但是我國人均建筑空間卻極不均衡,人均資源分配不足,同時我國大部分地區(qū)又處于季風(fēng)氣候局,居民對于改變冬季寒冷、夏季炎熱的需求也較為迫切,使得建筑節(jié)能環(huán)保較為迫切。同時,為了有效貫徹和落實可持續(xù)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展觀,全面實現(xiàn)建筑節(jié)能環(huán)保的要求,必需實施建筑工程的節(jié)能減排,以緩解當(dāng)前我國不斷加劇的因能源問題而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)和社會矛盾。
3建筑項目節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計的實施策略
3.1選擇合理的項目地址
建筑項目是一個與人密切關(guān)聯(lián)的場所,因此首先要根據(jù)人們的喜好選擇合適的項目地址,不能簡單貪圖經(jīng)濟(jì)效益而忽視社會和環(huán)境效益。通常要根據(jù)備選地的自然環(huán)境、地形地貌、地質(zhì)條件、水文條件等綜合因素考量,經(jīng)過系統(tǒng)論證和評估之后,還要保證整個項目不破壞或微破壞原有自然環(huán)境,借助當(dāng)?shù)刭Y源,進(jìn)行土地開發(fā)。
3.2設(shè)計合理的朝向日照及朝向
選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權(quán)衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。
3.3建筑項目主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成部分(屋頂、外墻、門和窗、遮陽等設(shè)施)的設(shè)計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的費用僅為總投資的3%~6%,而節(jié)能卻可達(dá)20%~40%。通過改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi),在冬季可減少室內(nèi)熱量的流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。
3.3.1建筑屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計屋頂是住宅第五立面,對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面,可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點,可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下,既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴(kuò)大屋頂部位使用空間的效果;也減少了住宅之間的日照間距,節(jié)約了建設(shè)用地。平屋頂可采用北向的退臺,既獲得露天活動空間,也可縮小日照間距。
3.3.2建筑墻體和外立面的節(jié)能設(shè)計建筑墻體作為整個項目的主要設(shè)計,它的基本性能決定著整個建筑物的節(jié)能減排效果,因此,它是建筑節(jié)能設(shè)計的重中之重。一般來說,建筑墻體和外立面通常起到防潮、防水、隔熱、保溫等作用,建筑材料的選擇直接關(guān)系到它的基本作用。作為建筑墻體和外立面的基本作用,保溫性能直接關(guān)系著整個建筑節(jié)能減排的效果。實踐證明,通常單一的墻體難以完全做到隔熱、保溫作用,因此在設(shè)計中,盡量選擇空心磚或者復(fù)合墻體,實現(xiàn)多重防護(hù)。
3.4有關(guān)建筑材料的節(jié)能設(shè)計
建筑材料的節(jié)能環(huán)保是建筑項目進(jìn)行節(jié)能減排的重要方面,它是整個建筑物的物理組成部分,也是建筑節(jié)能環(huán)保中的關(guān)鍵一環(huán)。在建材的選擇中,首先要選擇節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)型材料,積極應(yīng)用具有較高科技含量的新型建材。同時,在建筑過程中,也要注意節(jié)省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。
3.5積極使用新型能源
新型能源具有環(huán)保、低能耗的特性,通常情況下,風(fēng)能、地?zé)帷⑻柲苁切滦途G色建筑中比較常見的能源。目前,人們對太陽能的利用隨著科技的進(jìn)步也在不斷提高。太陽能具有清潔、體量大、不會造成環(huán)境困擾等特點而被人們津津樂道。雖然現(xiàn)代科技取得了長足的進(jìn)步,但是人們所能利用的太陽能卻只占太陽能源的很少一部分。當(dāng)前,建筑項目中,主要利用太陽能采暖和制冷。太陽能取暖主要是利用太陽能加熱水,利用熱水的循環(huán)作用相建筑物供暖。而太陽能制冷則要利用太陽能制冷壓縮機(jī)進(jìn)行吸收或吸附制冷。壓縮機(jī)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能,再用電能驅(qū)動,進(jìn)行壓縮制冷。風(fēng)能也是人們所喜聞樂見的新型能源之一。自然風(fēng)通過在建筑物內(nèi)的流通實現(xiàn)制冷。通常使用風(fēng)能供冷的季節(jié)是自然風(fēng)出現(xiàn)季節(jié)過度或黑白過度的時期,利用自然風(fēng)進(jìn)入壓縮機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動通風(fēng)蓄冷,這樣既節(jié)省了電能,也不會對自然環(huán)境帶來任何污染和破壞,同時還能有效改善建筑物內(nèi)空氣質(zhì)量。當(dāng)然,地下水也是暖通空調(diào)的重要環(huán)保伙伴。利用地?zé)崴臒崮芑蚶湓磳ㄖ锕┡蚬├洌钱?dāng)前非常流行的供暖方式。
1.1緩解能源緊張形勢的需求
自我國實行改革開放政策以后,我國進(jìn)入快速發(fā)展的階段,我國的經(jīng)濟(jì)水平和人們生活水平顯著提高。但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們生活水平提高建立在大量資源消耗基礎(chǔ)上。長期以往,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然面臨嚴(yán)峻的資源短缺問題,并且最終制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而建筑領(lǐng)域?qū)儆诟吣芎男袠I(yè),是我國形成資源短缺的主要原因之一。不僅建筑施工過程中需要消耗大量的資源,而且房屋建筑設(shè)計模式也影響房屋使用中的能源消耗情況。房屋建筑作為我國建筑領(lǐng)域的重要組成部分,做好房屋建筑的節(jié)能設(shè)計,減少房屋建筑的資源和能源消耗,可以極大地緩解我國日益嚴(yán)重的資源短缺與經(jīng)濟(jì)發(fā)展對資源需求之間的矛盾。因此,在房屋建筑設(shè)計階段必須做好節(jié)能設(shè)計。
1.2建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求
在房屋建筑設(shè)計中重視節(jié)能設(shè)計是對設(shè)計人員的挑戰(zhàn),節(jié)能設(shè)計的要求有助于提高設(shè)計人員的設(shè)計水平,促進(jìn)建筑行業(yè)優(yōu)化自身結(jié)構(gòu),促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。如果在房屋設(shè)計中重視節(jié)能設(shè)計,可促使科研人員對節(jié)能技術(shù)及材料的研發(fā)力度,設(shè)計人員也會根據(jù)節(jié)能設(shè)計的要求將當(dāng)前最新的節(jié)能技術(shù)以及節(jié)能材料應(yīng)用于房屋設(shè)計中,提高我國建筑節(jié)能施工和設(shè)計的水平,提升我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。不僅如此,房屋建筑設(shè)計中重視節(jié)能設(shè)計也是符合我國科學(xué)發(fā)展觀的基本要求,有助于我國房屋建筑的全面發(fā)展。
2房屋建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)用分析
2.1房屋屋面節(jié)能設(shè)計
做好房屋屋面是影響整個房屋建筑能耗的重要組成部分,做好屋面節(jié)能設(shè)計可以極大程度降低房屋能耗。房屋屋面的節(jié)能設(shè)計多采用質(zhì)量好、強度高、吸水率低的保溫材料該層的才能滿足要求。保溫材料的鋪設(shè)方法有正鋪法和倒鋪法兩種。一般房屋屋面的保溫材料多采用正鋪法,高層施工采用倒鋪法。倒鋪法通常使用質(zhì)量輕、高輕度、低吸水率的聚苯板的保溫材料在防水層上設(shè)計保溫層,這種設(shè)計方式可以最大限度的發(fā)揮保溫材料的保溫效果,并降低防水材料受外界溫度變化的影響;減少材料施工過程中的損壞,提高防水材料使用壽命以及增加防水材料的節(jié)能效果。此外,屋面節(jié)能設(shè)計采用淺色系斜坡設(shè)計方式,一是提高隔熱效果及降低能耗;二是方便排水和預(yù)防屋面滲漏。
2.2門窗的節(jié)能設(shè)計
傳統(tǒng)門窗多為單層玻璃結(jié)構(gòu),這種門窗設(shè)計方式的密實性不高,造成保溫性能也不高,室內(nèi)容易出現(xiàn)較大的溫差變化,進(jìn)而消耗更多的能源。房屋門窗節(jié)能設(shè)計可以采用鋁合金門窗,并采用節(jié)能建材,采用中空玻璃作為密封建材增強密實性。與此同時還可以采用多片板玻璃,作分離和密封處理,使玻璃之間形成干燥的氣體空間,預(yù)防水汽在外層玻璃形成霧氣,提高門窗的透明度、潔凈度和整體保溫效果。最后,根據(jù)玻璃的保溫性能以及對穿墻比例綜合設(shè)計門窗大小。《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93中規(guī)定:居住建筑各朝向的窗墻面積比,北向不大于0.2;東西向不大于0.25;南向不大于0.35。只有保持科學(xué)的窗墻比例,才能最大限度提升門窗的保溫效果,又節(jié)省能源。
2.3建筑遮陽系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)自然環(huán)境特點、房屋地形特點等要求,遮陽系統(tǒng)設(shè)計必須遵循以下四個原則。一是因地制宜的原則,處于不同經(jīng)緯度的地區(qū)在溫度、日照等方面存在顯著的差異,導(dǎo)致遮陽時間長短不一。以江西省為例,江西省屬于疾風(fēng)性氣候,夏天晴熱干燥,白天日照強度大,氣溫高,夜間靜風(fēng)率高,夜間物體降溫幅度小。冬季陰冷,天氣陰沉,多雨天氣多,日照不充足。針對將其江西地區(qū)的氣溫及日照特點,江西地區(qū)的房屋建筑的遮陽系統(tǒng)需要夏季發(fā)揮遮陽作用,冬季發(fā)揮保溫作用,因而下級遮擋陽光但不能影響冬季日照。二是堅持平面布局原則。平面布局原則的目的可以防止夏季房屋受強烈的太陽輻射影響,房屋應(yīng)避免東西向建設(shè)。而且在總體布局上利用建筑發(fā)揮遮陽效果,還能減少射陽配件的使用,降低成本。三是堅持朝向要求。江西地處北回歸線以北,太陽高度角較小,太陽位于房屋建筑的東南和西南方向,斜射入窗,因此可采用綜合式遮陽系統(tǒng)。四是節(jié)能要求。不同位置的遮陽系統(tǒng)達(dá)到的節(jié)能效果也不同。通常外遮陽系統(tǒng)的遮陽效果高于內(nèi)遮陽系統(tǒng),但是在實際設(shè)計中需要綜合考慮遮陽形式與室內(nèi)空間、外立面設(shè)計,使遮陽系統(tǒng)適合內(nèi)外空間設(shè)計。另外,還需要考慮遮陽構(gòu)件的材料,盡量強度更高、易清潔的遮陽構(gòu)件。
2.4墻體保溫設(shè)計
首先是主墻體構(gòu)造,砌磚或混凝土承重墻厚度由結(jié)構(gòu)受力確定,表面應(yīng)平整、牢固,達(dá)到粘貼聚苯板的條件。在混凝土墻外側(cè)表面留有預(yù)埋鐵件時,要涂刷防銹材料。二是檐口構(gòu)造。檐溝是外墻和屋面交接部位,屋面排水與挑檐屋面做法類似。要求屋頂保溫層搭過墻身,與外墻的保溫層橡膠,預(yù)防房屋頂棚四角出現(xiàn)結(jié)露問題。三是勒腳和首層的設(shè)計。該層需要額外增加一層纖維,并使用玻璃纖維增強底邊。
眾所周知,節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)今社會各個領(lǐng)域發(fā)展的重要戰(zhàn)略主題,其是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的必要條件,建筑行業(yè)也不例外。節(jié)能型建筑不僅能夠有效的降低工程的成本投入,還能夠更好的提高建筑的舒適度。為此,相關(guān)的人員在實際的設(shè)計過程中,要充分的將“低碳環(huán)保”作為建筑過程中的重要理念去執(zhí)行,從而保證建筑的施工質(zhì)量和使用效果。
1建筑工程設(shè)計中的節(jié)能建筑設(shè)計的重要意義和必要性
近年來,我國城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快,城市中的建筑數(shù)量與日劇增,其在給人們生產(chǎn)和生活帶來便利的同時,也消耗了巨大的能源。這使得社會資源緊缺的局面更為嚴(yán)重,進(jìn)一步的凸顯出了社會建設(shè)和人類環(huán)境和資源之間的矛盾。因此,在這樣的情況下,建筑施工單位應(yīng)該充分的意識到到節(jié)約資源的重要性和必要性,加強對房屋建筑的節(jié)能設(shè)計,從而進(jìn)一步促進(jìn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。但是我國的人口比較多,人均資源占有量比較小,我們要根據(jù)我國的實際情況,選擇合理的節(jié)能方式,對建筑工程的施工進(jìn)行合理的設(shè)計和規(guī)劃,從而在一定程度上,有效提高建筑能源的利用率。
2建筑工程設(shè)計中的節(jié)能建筑設(shè)計的研究策略和具體措施
2.1節(jié)能建筑的朝向選擇。在實際的建筑設(shè)計的過程中,我們要意識到建筑的朝向不僅關(guān)系著自然的光照效果,還會影響建筑的通風(fēng)效果。我們必須對建筑朝向的設(shè)計給予足夠的重視。為此,我們在對建筑朝向進(jìn)行選擇的過程中,要能夠?qū)χ苓叺沫h(huán)境進(jìn)行合理和全面的了解,對建筑物與周邊建筑之間的距離進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置。對建筑所在地的地域環(huán)境進(jìn)行充分和全面的分析,保證良好的光照和通風(fēng)條件,進(jìn)而實現(xiàn)真正的節(jié)能。例如:通常情況下,我國北方地區(qū)經(jīng)常會將建筑設(shè)計成南北向來實現(xiàn)有效的光照需求。而南方地區(qū)經(jīng)常會利用當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)方向來實現(xiàn)自然通風(fēng)的需求。2.2節(jié)能門窗的設(shè)計與優(yōu)化。我們在設(shè)計門窗的時候,要嚴(yán)格的設(shè)計門窗的比例,保證其合理性。眾所周知,門窗是建筑的重要組成部分,因此,我們在設(shè)計門窗的時候,不僅要考慮其外形的美觀,還要有效的注重其通風(fēng)、和保溫以及氣密性。如果其氣密性不夠好,就會產(chǎn)生大量的能耗,無法實現(xiàn)有效的保溫。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,吸熱玻璃和隔音玻璃以及反光玻璃也在市場上逐漸推廣和普及,而且其在實際的應(yīng)用過程中取得了較好的成果。因此,我們要能夠有效的將其應(yīng)用在節(jié)能建筑的設(shè)計過程中,實現(xiàn)對材料的有效節(jié)能。我們從圖1中,能夠看到這是一種節(jié)能門窗,通過百葉窗的設(shè)計和應(yīng)用,實現(xiàn)了對光照和通風(fēng)的有效調(diào)節(jié),從而提高房屋使用的舒適度。2.3墻體和屋面的節(jié)能設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)涵蓋了多方面的內(nèi)容和因素,墻體和屋面就是非常重要的組成部分。針對于墻體的設(shè)計,相關(guān)的人員應(yīng)該從材料入手,充分利用一些保溫效果好而且光線效果好的材料來建筑的墻體進(jìn)行設(shè)計,這樣能夠?qū)崿F(xiàn)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的保溫效果,而且還可以利用余熱來有效的改善環(huán)境,實現(xiàn)節(jié)能。針對于屋面的設(shè)計,我們可以采用到鋪實的屋面保溫設(shè)計方案,通過對其應(yīng)用,實現(xiàn)良好的保溫效果,也在一定程度上,提高了建筑物的使用壽命和耐久性。2.4合理的選用節(jié)能材料。在實際的施工過程中,我們不難發(fā)現(xiàn),建筑材料是建筑施工過程中必不可少的物質(zhì),我們要想有效的實現(xiàn)建筑設(shè)計的節(jié)能,就應(yīng)該加強對節(jié)能材料的使用。為了滿足節(jié)能的需求,相關(guān)的工作人員應(yīng)該從多個角度進(jìn)行入手,要在滿足高效、經(jīng)濟(jì)、健康和節(jié)能的基礎(chǔ)上來選擇合理的建筑施工材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,科學(xué)家會研發(fā)出更多的節(jié)能和高效的材料,我們應(yīng)該跟上時代和科學(xué)技術(shù)的步伐,對這些節(jié)能材料進(jìn)行合理的使用,從而實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。2.5節(jié)能建筑中的遮陽設(shè)計。通過對相關(guān)材料的調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在節(jié)能建筑中的遮陽基本形式主要為以下幾種:①水平式的遮陽,這樣的設(shè)計方式就是直接對從窗戶上方照射的陽光進(jìn)行遮擋,其遮光的高度角比較大,主要應(yīng)用在南朝向的遮陽設(shè)計上。②垂直式的遮陽設(shè)計,這種遮陽設(shè)計主要是為了遮擋從窗戶兩側(cè)斜射進(jìn)來的陽光,其遮擋的高度角比較小,非常適合在東北和西北方向窗戶的遮陽。③綜合式遮陽設(shè)計,這種這樣的設(shè)計方式和遮陽效果都較為突出,其能夠有效的遮擋中等高度角的陽關(guān)。這種方式比較實用東南和西南方向的窗口遮陽。除此之外,還有很多節(jié)能遮陽的方式,相關(guān)的施工單位要能夠根據(jù)實際的這樣需求以及施工的現(xiàn)場情況來對相關(guān)的方式進(jìn)行合理的選擇,從而有效的實現(xiàn)冬季光照足夠,同時避免室內(nèi)熱量的散發(fā),夏季可以防止陽光的直接照射,并且防止溫度大幅度上升的效果。2.6建筑設(shè)計中的綠化系統(tǒng)的植物的設(shè)計。我們在實際的設(shè)計過程中,應(yīng)該意識到通過綠化系統(tǒng)植物的合理設(shè)計能夠起到降噪和凈化空氣的作用。因此,相關(guān)的建筑節(jié)能設(shè)計人員應(yīng)該重視綠化系統(tǒng)植物的植入和應(yīng)用。通過綠化植物的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)減排和降低能耗的重要目的。這種綠化系統(tǒng)主要分為三種方式:①在屋頂上進(jìn)行綠化;②垂直綠化;③式空中花園綠化。針對于屋頂?shù)木G化,我們可以將屋頂設(shè)計為斜坡,然后在其上面種植一些綠色植物,但是我們也要對屋面的荷載給予有效的考慮,從防止荷載過大對屋面造成影響。針對于垂直綠化,其主要采用的爬山虎之類的植物來在外墻邊進(jìn)行種植,使其能夠充分的爬滿和覆蓋到建筑的外墻上,這樣不僅能夠有效避免陽光對墻體的直接照射,還可以有效的降低污染,改善空氣的質(zhì)量。而最后一種空中花園的綠化方式是指在有限的綠化空間內(nèi),利用盆栽來增加綠化的空間面積,進(jìn)而實現(xiàn)凈化空氣的目的,而且也實現(xiàn)了對環(huán)境美化。圖2是著名的法國生態(tài)屋,我們從這個圖片中能夠看到,其對建筑設(shè)計綠色系統(tǒng)節(jié)能的優(yōu)化效果,他們采用在屋頂和建筑周圍都種植一些綠色植物的方式,來進(jìn)行建筑節(jié)能的設(shè)計,不僅保護(hù)了環(huán)境,凈化了空氣,還能夠使得建筑的外形更加美觀。2.7建筑設(shè)計中的加入海綿城市設(shè)計專篇。為了全面貫徹落實近年來國家和各省市關(guān)于海綿城市建設(shè)的要求,結(jié)合各地區(qū)氣候特點,充分利用自然資源,推行低影響開發(fā)建設(shè)模式,貫徹“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然進(jìn)化的海綿城市”理念,建筑設(shè)計應(yīng)基于對地塊的整體功能布局及周邊情況的特點分析,遵循節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,因地制宜,經(jīng)濟(jì)適用的原則,提出相應(yīng)的海綿設(shè)置引導(dǎo),配置好地塊建筑、道路、綠地與廣場等關(guān)系,并與水、結(jié)構(gòu)、綠建、景觀等專業(yè)等密切配合,具體落實到地塊控制指標(biāo)當(dāng)中,因地制宜地做好場地設(shè)計,節(jié)能減排,水的循環(huán)利用,從而切實做到優(yōu)化建筑的節(jié)能設(shè)計。
3結(jié)語
綜上所述,建筑工程設(shè)計中的節(jié)能建筑的合理設(shè)計和優(yōu)化不僅能夠有效的保護(hù)資源,節(jié)約環(huán)境,還能夠提高人們使用的舒適度,為人們的生產(chǎn)和生活提供更大的便利條件。為此,相關(guān)的人員在實際的設(shè)計過程中,應(yīng)該加強對建筑工程各個環(huán)節(jié)設(shè)計的優(yōu)化和完善,從而實現(xiàn)更好的節(jié)能設(shè)計,促進(jìn)建筑行業(yè)更快更好的發(fā)展,也為我國的社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保證。
作者:樊俊 單位:廣東省國際工程建筑設(shè)計有限公司
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1.1合理控制通風(fēng)量以保障空氣品質(zhì)
在建筑項目中對暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計時,不僅需要讓室內(nèi)的通風(fēng)量盡可能大,也需要對進(jìn)排風(fēng)進(jìn)行合理控制,對室內(nèi)氣流進(jìn)行合理組織,以達(dá)到消除室內(nèi)異味、浮塵與細(xì)菌的目的。通過合理的通風(fēng)控制,不僅可以并保障室內(nèi)空氣質(zhì)量,改善住宅的居住環(huán)境,也符合節(jié)能的要求。
1.2保障室內(nèi)的熱舒適度符合要求
室內(nèi)熱舒適度的影響因素包括溫度、風(fēng)速、濕度以及輻射溫度等。在對暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計時,就需要對這些影響因素進(jìn)行分析,通過巧妙組合保障它們的合適比例,進(jìn)而滿足室內(nèi)舒適度。例如,由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的熱傳導(dǎo)性,可以借助該部分降低室外溫度變化對室內(nèi)的影響,營造良好的室內(nèi)微氣候。
1.3保障局部與整體設(shè)計的協(xié)調(diào)性
對于人口較為密集的建筑如寫字樓等,可以采用集中供暖的方式來減少能耗。但是在對建筑進(jìn)行整體暖通設(shè)計時,也需要滿足個體需求的差異性,保障節(jié)能控制有一定的彈性空間。在對暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計時,首先保障每個房間能夠獨立進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),然后再對分戶熱量進(jìn)行合理設(shè)計。
2建筑設(shè)計中有效應(yīng)用暖通節(jié)能技術(shù)的措施
2.1明確暖通空調(diào)的設(shè)計參數(shù)
建筑設(shè)計中暖通空調(diào)產(chǎn)生能耗的大小不僅與當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓嘘P(guān),也取決于室內(nèi)溫濕度設(shè)計的相關(guān)參數(shù)。在保障夏季室內(nèi)住戶有較好舒適度的前提下,室內(nèi)溫度每升高1攝氏度,暖通空調(diào)相應(yīng)的計算能耗將降低5%至10%左右。而若室內(nèi)的濕度提升50%左右,則暖通空調(diào)的能耗將降低15%左右。在暖通空調(diào)總負(fù)荷中,新風(fēng)量所占的負(fù)荷約為25%至40%。適當(dāng)引入新風(fēng)不僅可以保障室內(nèi)空氣質(zhì)量,也可以維持室內(nèi)外適宜的壓力差。因此設(shè)計過程中應(yīng)該明確新風(fēng)量的大小,以盡量降低系統(tǒng)運行能耗。此外,在建筑設(shè)計中一些設(shè)計人員為提高速度,大多忽視了對圖紙的審核工作,很難解決暖通系統(tǒng)中的能耗問題。這就需要項目審核人員加強對設(shè)計圖紙的審核,及時發(fā)現(xiàn)審核過程中存在的問題,并采取必要的措施優(yōu)化設(shè)計方案,以有效降低系統(tǒng)能耗。
2.2合理選擇節(jié)能技術(shù)以提高質(zhì)量
當(dāng)前暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)用的節(jié)能新技術(shù)包括低溫送風(fēng)技術(shù)、可變流量技術(shù)以及熱泵技術(shù)等。在建筑暖通設(shè)計中應(yīng)該合理應(yīng)用這些技術(shù),并對比不同的設(shè)計方案,可以提高整體的節(jié)能性。與常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)相比,低溫送風(fēng)技術(shù)由于送風(fēng)溫度較低,能夠有效降低輸送管道的能耗。也可以將低溫送風(fēng)系統(tǒng)與冰水結(jié)合起來,以增強系統(tǒng)的制冷效果,進(jìn)而節(jié)約能源。高層建筑中一般采用水-空氣空調(diào)運行方式,進(jìn)而為室內(nèi)提供適宜的溫度。但是這樣的供暖方式較為復(fù)雜,且相應(yīng)管道與設(shè)備需要投入的大量資金,并且維護(hù)費用較大。由于暖通系統(tǒng)在冬季的耗能占到總體能耗的25%至30%左右,而夏季的能耗僅為15%左右。這樣可以充分應(yīng)用可變流量技術(shù),合理控制系統(tǒng)各級水泵的流量,并對低級流量進(jìn)行二次利用,進(jìn)而避免能量的浪費。熱泵技術(shù)就是從地?zé)嶂蝎@取低品位熱能,進(jìn)而轉(zhuǎn)換為人們可以利用熱能的一種新型技術(shù)。這些暖通節(jié)能新技術(shù)在暖通設(shè)計中的合理應(yīng)用,可以有效提高暖通系統(tǒng)的節(jié)能性。
2.3選擇節(jié)能性好的設(shè)備
在設(shè)計過程中也需要選擇節(jié)能性好的設(shè)備,進(jìn)而為暖通系統(tǒng)的節(jié)能性提供保障。對于冷源機(jī)主機(jī)設(shè)備的選擇,一般根據(jù)能效的高低來確定。與電力制冷劑相比,吸收式制冷劑的能效相對更低,這樣在供電充足的情況可以選擇電力制冷劑,并綜合分析電源、建筑物用途、投資量等因素。在冷卻塔運行過程中,風(fēng)冷方式與水冷方式產(chǎn)生的能耗相差不大,兩者的應(yīng)用各有優(yōu)勢,應(yīng)該根據(jù)實際需求合理選擇。暖通系統(tǒng)中鍋爐的節(jié)能也是十分重要的,設(shè)計人員需要對鍋爐的運行功率進(jìn)行合理設(shè)計,并在運行中進(jìn)行合理調(diào)節(jié)與控制。暖通技術(shù)在近年來得到了迅速發(fā)展,但是其帶來的污染問題也日益凸顯,并且能耗越來越大。可以在暖通系統(tǒng)中加入可再生能源,進(jìn)而減少污染,提高暖通系統(tǒng)的使用壽命。
2.4做好運行管理與維護(hù)工作
再好的設(shè)計都需要有效的管理提供保障,若管理不當(dāng)很容易導(dǎo)致浪費。在暖通系統(tǒng)總能耗中主機(jī)所占能耗的比例超過60%,因此做好主機(jī)的能耗控制工作是節(jié)能設(shè)計的首要任務(wù)。首先根據(jù)建筑中主機(jī)的數(shù)量與功率進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié),并且詳細(xì)分析建筑內(nèi)不同場所暖通系統(tǒng)的負(fù)荷,結(jié)合室內(nèi)的不同環(huán)境因素制定相應(yīng)的管理方案,進(jìn)而找到最佳的方案。這樣不僅可以保障室內(nèi)的舒適度,也可以有效減少系統(tǒng)能耗。在設(shè)計暖通系統(tǒng)水泵時一般留有富余,并且只啟用了側(cè)面水泵,這樣很容易導(dǎo)致水資源浪費。系統(tǒng)主機(jī)的制冷效果與水量有一定的關(guān)系,但是在水量有限的情況下,多個系統(tǒng)同時工作將增加耗電量。這時候可以采用變頻技術(shù)控制水泵閥門,若運行中的暖通系統(tǒng)較多則保障閥門全開,保障流量與能耗的一致性,以提高節(jié)能效果。此外,水泵中若存在腐蝕、水垢等也會影響系統(tǒng)的制冷效果,可以選擇合適的輸送設(shè)備并設(shè)置水處理裝置,加強對系統(tǒng)運行過程中輸送管網(wǎng)的維護(hù)與管理,進(jìn)而降低系統(tǒng)的能耗。
1.2節(jié)能工藝節(jié)能材料包括隔熱和蓄能材料兩種。隔熱是通過某種方式降低物體表面熱轉(zhuǎn)移系數(shù)和固體導(dǎo)熱系數(shù),而隔熱材料則是指表面熱轉(zhuǎn)移和固體導(dǎo)熱系數(shù)低的材料[2]。通過運用隔熱材料可以降低室內(nèi)外熱量傳遞,以達(dá)到保溫和隔熱的效果,將室內(nèi)環(huán)境控制在適宜居住的溫度。減少各種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的使用,從而降低能源消耗。蓄熱材料是指延緩日照對室內(nèi)溫度的影響,降低室內(nèi)溫度因較大室外溫差而出現(xiàn)較大的溫差,降低溫度損耗,節(jié)省能源。
2房屋建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)用分析
2.1遮陽系統(tǒng)設(shè)計遮陽系統(tǒng)設(shè)計是房屋建筑布局設(shè)計中的主要內(nèi)容之一。遮陽構(gòu)件的類型多樣,不同部位的遮陽設(shè)計也具有很強的針對性。常見的遮陽類型有水平式、垂直式和綜合式三種。水平式設(shè)計具有較大的遮擋高度角,可遮擋從門窗上方照射下來的陽光,因此水平式遮陽構(gòu)件適用于南向門窗。垂直式遮陽構(gòu)件的遮擋高度角低于水平式,但是垂直式可遮擋來自門窗兩側(cè)斜射而來的陽光,因而垂直式適用于東北和西南方向的門窗。綜合室的綜合遮陽效果較好,可以遮擋來自上下和側(cè)面照射的陽光,多應(yīng)用于東南和西南方向的門窗。遮陽系統(tǒng)設(shè)計需要設(shè)計人員根據(jù)房屋所處的地形地貌條件、已有房屋布局、氣候條件等多個因素綜合考慮,達(dá)到較好的遮陽效果[3]。以南方地區(qū)為例,南方地區(qū)緯度較低,季風(fēng)性氣候更加明顯。季風(fēng)性氣候具有夏天濕熱、冬季陰冷的特點。夏天氣溫高,日常時間長,夜間靜風(fēng)率高,晝夜溫差小;冬季天氣陰沉,雨水天氣多,降水量少,日照時間短。根據(jù)南方的特點,南方房屋建筑的這樣系統(tǒng)不僅需要在夏季發(fā)揮遮陽的效果,而且在冬季不僅不能遮陽,還要發(fā)揮保溫作用。最后,房屋的遮陽系統(tǒng)設(shè)計還需要堅持平面布局原則。即房屋設(shè)計不能采用東西方向設(shè)計,避免房屋在夏季長時間受太陽直射導(dǎo)致室內(nèi)溫度身高。而且房屋遮陽系統(tǒng)設(shè)計還需要根據(jù)已有房屋布局進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計,充分利用現(xiàn)有房屋建筑的帶來的遮陽效果,減少額外增加遮陽構(gòu)件,降低房屋建筑工程的成本。
2.2外墻保溫設(shè)計我國房屋結(jié)構(gòu)熱損耗較大是我國房屋建筑節(jié)能設(shè)計存在主要問題之一,而外墻又是房屋建筑的主要部分,因而做好外墻的保溫設(shè)計對提升整個房屋建筑的節(jié)能性能有重要的作用。傳統(tǒng)外墻保溫設(shè)計方式多使用保溫隔熱性能好的外墻體建筑材料。而且房屋建筑外墻保溫設(shè)計可以應(yīng)用于已有房屋建筑,而且可以不改變原有建筑的基本形式。保溫涂料和輕型保溫板是常用的外墻保溫材料,但是隨著技術(shù)大發(fā)展,更加高效的絕熱材料以及更加完善的隔熱施工技術(shù)也在不斷推廣。如聚氨酯保溫材料及其施工技術(shù),經(jīng)過大量的施工實踐證明,聚氨酯保溫材料的保節(jié)能性能高于65%,其保溫性能高于傳統(tǒng)保溫體系[4]。對于部分對外形有重點要求的房屋建筑,可采用保溫材料以及保溫施工技術(shù)相結(jié)合的方式,通過對原有外墻體結(jié)構(gòu)的保溫加固處理,再采用各種外墻保溫材料輔助保溫,并配合相應(yīng)的保溫門窗,從整體上提升建筑的外墻保溫效果。
2、建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計理念的具體應(yīng)用
建筑設(shè)計中體現(xiàn)節(jié)能理念是行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實要求,應(yīng)該從規(guī)劃環(huán)節(jié)、立面設(shè)計階段和單體設(shè)計工作入手,落實節(jié)能理念在建筑設(shè)計工作的具體應(yīng)用。
2.1在建筑規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計理念
建筑設(shè)計開始之初應(yīng)該將節(jié)能設(shè)計理念融入到規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié),要從建筑物規(guī)劃區(qū)域的自然環(huán)境入手,全面掌握地形、地質(zhì)、氣候和水文等基本資料,做到對規(guī)劃設(shè)計平臺的構(gòu)建。在設(shè)計規(guī)劃環(huán)節(jié)中應(yīng)該引入水體、植被、樹木等相關(guān)元素,做到對小氣候的構(gòu)建和調(diào)節(jié),以此來提升建筑物的宜居性,控制干濕度、溫度,以自然的手段降低建筑物能耗的增加,在創(chuàng)建舒適環(huán)境和條件的同時,實現(xiàn)建筑物的節(jié)能化。
2.2在建筑立面設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計理念
立面設(shè)計環(huán)節(jié)對建筑物的能耗有著直接影響,應(yīng)該在設(shè)計中以建筑物高低、朝向,建筑周邊水體、景觀為基礎(chǔ),進(jìn)行合理而科學(xué)的節(jié)能設(shè)計,提高能源利用的效果,提升建筑物節(jié)能的水平,使建筑物能夠充分應(yīng)用太陽能,自然風(fēng)等元素,在提升節(jié)能效果的同時,提升建筑物的整體品質(zhì)。要在建筑立面設(shè)計中更多地應(yīng)用自然元素,采用天然石材、木材等自然資源形成簡約而合理的立面形式,做到對能耗的有效控制。立面設(shè)計中應(yīng)該注意比例的協(xié)調(diào)性,要構(gòu)建富有層次的立面結(jié)構(gòu),在體現(xiàn)現(xiàn)代建筑優(yōu)勢的同時,實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)。建筑立面設(shè)計過程中要綜合平衡各主要元素,使其做到均衡和協(xié)調(diào),做到對建筑投資和效果的平衡,既要控制建筑施工和使用的高效性,有效體現(xiàn)建筑施工和使用的集約化,以平衡的狀態(tài)體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的建筑美,做到對建筑節(jié)能目標(biāo)實現(xiàn)的保障。
2.3在建筑單體設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計理念
在建筑物門窗設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)該改進(jìn)門窗的絕熱性能,這也是建筑節(jié)能的重要內(nèi)容之一要注重門窗的氣密性能,采用新材料和新結(jié)構(gòu)確保門窗的絕熱性能。在建筑門窗設(shè)計中要考慮比例與朝向等元素,這也會直接影響到門窗和建筑的節(jié)能效果。在加強門窗氣密性時還需要考慮室內(nèi)空氣環(huán)境,使其符合居住的高質(zhì)量要求。僅有高性能的門窗是不夠的,還需要提升其安裝技術(shù),因此在安裝中還需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計方案與是施工規(guī)范操作進(jìn)行門窗的安裝施工,保障門窗安裝的質(zhì)量與水平符合工程建設(shè)的節(jié)能效果。房頂設(shè)計:房頂位于建筑頂端,長期與外界環(huán)境接觸,所以很容易受到外界環(huán)境的影響。在房頂設(shè)計過程中,首先應(yīng)該增強房頂?shù)谋卦O(shè)計,根據(jù)實際需要假設(shè)隔熱層,如隔空散熱層、蓄水層,還可以在建筑頂部適當(dāng)?shù)姆N植植物,起到良好的節(jié)能效果。樓板設(shè)計:在建筑樓板設(shè)計中,為了充分體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計理念,除了精心設(shè)計樓板造型外,還需要考慮建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間。在造型設(shè)計方面,可以將建筑循環(huán)水管而定假設(shè)到吊頂中,利用水循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。這一設(shè)計對能源要求較低,同時還能夠起到很好的氣溫調(diào)節(jié)效果,在現(xiàn)階段建筑設(shè)計中,是一種常見的節(jié)能建筑設(shè)計方法。
一、引言
建筑節(jié)能是整個建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中,通過合理的規(guī)劃設(shè)計,采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強建筑物節(jié)能設(shè)備的運行管理,合理設(shè)計建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
二、建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)帷L(fēng)力、太陽能、核能,而我國的能源問題更加嚴(yán)重。
我國能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達(dá)國家低10%。
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達(dá)全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達(dá)全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
三、建筑節(jié)能設(shè)計的重要性
建筑節(jié)能設(shè)計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié),有利于從源頭上杜絕能源的浪費。
(一)整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計
建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的目的。
1合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼临|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2合理的外部環(huán)境設(shè)計
在建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。
3合理的規(guī)劃和體型設(shè)計
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面,圓錐形屋頂能有效地適應(yīng)草原的惡劣氣候,起到減少建筑的散熱面積、抵抗風(fēng)沙的效果;對于沿海濕熱地區(qū),引入自然通風(fēng)對節(jié)能非常重要,在規(guī)劃布局上,可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風(fēng)時也能形成通風(fēng),在建筑體型設(shè)計上形成風(fēng)洞,使自然風(fēng)在其中回旋,得到良好的通風(fēng)效果,從而達(dá)到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此,只能權(quán)衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。超級秘書網(wǎng)
(二)單體的節(jié)能設(shè)計
單體的節(jié)能設(shè)計,主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計,以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
1建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進(jìn)一步設(shè)計,充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據(jù)需要,設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
樓板層的節(jié)能設(shè)計。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設(shè)計。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
建筑護(hù)墻體的節(jié)能設(shè)計。墻體的節(jié)能設(shè)計除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計、巴格達(dá)地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風(fēng)口設(shè)計等;而在馬來西亞,楊經(jīng)文設(shè)計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中,則外加了一種“捕風(fēng)墻”的特殊構(gòu)造設(shè)計,在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺開口,開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風(fēng)墻,使兩通風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋,將風(fēng)捕捉到陽臺內(nèi),然后通過陽臺門的開口大小控制進(jìn)風(fēng)量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內(nèi)通風(fēng)。
建筑門窗的節(jié)能設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計資料,在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。
建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機(jī)擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應(yīng)進(jìn)行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應(yīng)填充保溫材料。
2合理的建筑空間設(shè)計
合理的空間設(shè)計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進(jìn)行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件,達(dá)到節(jié)能目的。
3選用建筑節(jié)能材料
一、國際能源危機(jī)加劇
1、能源儲量減少,石油僅供開采41年
目前,石油、煤炭、天然氣這三種傳統(tǒng)能源占能源消費約90%以上,其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源統(tǒng)計年鑒的最新數(shù)據(jù)顯示,世界石油總儲量為1.15萬億桶,僅供生產(chǎn)41年;全球天然氣儲量為176萬億立方米,僅供開采63年。日本權(quán)威能源研究機(jī)構(gòu)也申明,全球煤炭埋藏量10316億噸,可開采231年;核反應(yīng)原料鈾已探明儲量436萬噸,可供72年使用(海水中的鈾可供使用1萬年,利用钚為燃料的增值核反應(yīng)堆可使用100萬年);利用熱核反應(yīng),海水中的鋰能源可開采年限為1600萬年。可見,全世界最為依賴的能源——石油與天然氣,在21世紀(jì)的前半,就將日趨枯竭。科學(xué)家們預(yù)計2040年石油消費將達(dá)到最高峰,2100年石油消費將減少到不足能源消費總量的5%%.而從2050年開始,核能、生物能、水利地?zé)帷L(fēng)力、太陽能的比率大大上升,達(dá)到總能源消費的1/3,熱核能源將達(dá)到總能源消費的1/4.
因此,在世界能源供給結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)軌的大趨勢下,不考慮建筑節(jié)能而建造的房屋,終有一日會因為沒有能源可用,終被社會淘汰。呼吁建筑節(jié)能,很重要的一點就在于減少使用石油、天然氣等不可再生資源,通過科學(xué)合理的建筑節(jié)能措施,采用可再生新能源,使建筑可持續(xù)發(fā)展。
2、能源需求不斷增加,價格無法下降
根據(jù)美國能源部能源資訊署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”,1999—2020年全球能源消費形勢如下:
全球能源總消費量將增加60%,其中亞洲及南美州發(fā)展我國家將增長1倍(每年增長4%,相比發(fā)達(dá)國家每年增長1.3%)。
石油:石油預(yù)計增長59%(年增長率為2.2%)。此外,石油將維持占全球能源總消費量40%以上的比例。
天然氣:爭議較小的天然氣將是需求增長最快的能源,預(yù)計增長一倍。天然氣占全球能源消費量比重也將由23%升至28%.
煤:由于空氣污染及二氧化碳排放等問題,煤炭占全球能源總消費量的比重將由22%降至20%.
核能:在政治問題影響下,全球核能發(fā)展情勢尚難確定,但保守估計全球核能消費量將比現(xiàn)在略為增長。
可再生能源(包含大水力):預(yù)估將增長53%.但由于現(xiàn)階段數(shù)量過少、成本高、能源密集度低且供應(yīng)不穩(wěn)定,所以占全球能源總消費量的比重將由9%下降到8%.不過預(yù)計更遠(yuǎn)的未來,隨著技術(shù)的進(jìn)步,比重將上升較快。
以上預(yù)測在2004年阿拉伯石油輸出國的12月月報中已經(jīng)得到體現(xiàn),它指出截止到2020年,世界石油需求量將以年平均1.7%至2%的速度增長,日需求量逐漸從目前的8200萬桶到近1.07億桶。
可見,由于核能與可再生能源的替代性遲遲無法實現(xiàn),石油、天然氣的需求量仍會不斷增加,但能源儲量是有限的,這種供需關(guān)系導(dǎo)致了石油、天然氣等能源價格不會下降。
同時,恐怖活動增加了石油以天然氣運輸風(fēng)險及成本。自美國發(fā)生“9.11”恐怖攻擊事件后,全球恐怖活動升溫,而保護(hù)措施較為不足的石油及天然氣供應(yīng)等能源基礎(chǔ)設(shè)施成為攻擊目標(biāo)的可能性提高。例如2001年10月斯里蘭卡一艘油輪遭受其境內(nèi)恐怖組織攻擊;2002年10月法國油輪在葉門遭受不明攻擊;……各國為了預(yù)防恐怖攻擊,正大興土木加強能源設(shè)施的保護(hù)工作,而隨著防范設(shè)施、人力及保險費用的增加,能源使用價格也面臨逐漸上漲的壓力。
面臨能源價格,尤其是天然氣價格逐步上漲,居高不下,很多高耗能建筑開始出現(xiàn)因承擔(dān)不起昂貴的能源維持費用而被迫停用,或者售價、租金一降再降的現(xiàn)象。因此,建筑尤其是高層住宅與辦公樓、大型共建正面臨著一場新的革命,建筑節(jié)能節(jié)能勢在必行。
3、美國企圖掌控全球石油供給,強力遏制我國、歐洲的發(fā)展
許多石油生產(chǎn)地區(qū),尤其是中東地區(qū),由于擁有全世界2/3油藏,一直存在政治、外交及軍事的動亂。在近期較大規(guī)模的戰(zhàn)爭有1980年兩伊戰(zhàn)爭、1990年波斯灣戰(zhàn)爭、1994年俄國出兵車臣、2001年阿富汗戰(zhàn)爭和2004年的美伊戰(zhàn)爭,而其他小型區(qū)域沖突也非常多,都是圍繞著石油資源而展開的。每次爭奪石油資源引發(fā)的動蕩,使眾多石油進(jìn)口國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及能源安全受到威脅,牽動整個世界的經(jīng)濟(jì)。從這個意義上說,哪個國家能掌握全球的石油、天然氣能源,就如同握緊全球經(jīng)濟(jì)命脈。
因此,美國攻打伊拉克,拿伊拉克石油做文章,不僅是要賺回為之付出的巨額戰(zhàn)爭費用,還要建立起有利于美國的世界石油市場“新秩序”:一來拉低美元匯率、彌補貿(mào)易逆差、打壓歐元;二來美國可以時時掌控我國、俄羅斯、印度等國家石油進(jìn)口價格與能源供給量,遏制這些國家的經(jīng)濟(jì)騰飛。
面臨美國今后可能采取的能源阻擾政策,我國除了爭取更多的與石油出口國的貿(mào)易協(xié)議外,能源節(jié)約是最關(guān)鍵的一步。
二、我國所面臨的能源挑戰(zhàn)
1、人均儲量少,先天不足,但能耗效率卻低。
我國能源總量豐富,但人均能源可采儲量遠(yuǎn)低于世界平均水平。2000年人均石油可采儲量只有2.6噸,人均天然氣可采儲量1074立方米,人均煤炭可采儲量90噸,分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最終可采儲量居世界第41位。因此,一旦平均到個人消費量,我國能源并非地大物博,實際上存在先天不足的弱勢。
從能源利用效率來看,目前國內(nèi)能耗高,能源效率低。2001年,我國終端能源用戶能源消費的支出為1.25萬億元,占GDP總量的比例為13%,而美國僅為7%.同時,我國單位產(chǎn)品的能耗水平較高,目前8個高耗能行業(yè)的單位產(chǎn)品能耗平均比世界先進(jìn)水平高47%,而這8個行業(yè)的能源消費占工業(yè)部門能源消費總量的73%.這造成了很大社會能源浪費。
2、我國成為能源消耗大國,進(jìn)口依賴度提高。
2003年我國已經(jīng)成為世界上僅次于美國的第二大石油消費國。全年原油消費量達(dá)到2.5億噸以上。其中全國原油產(chǎn)量約1.69億噸,進(jìn)口原油8900萬噸,分別占世界石油需求增長總量的41%、32%,約每天60萬桶和260桶。
2004年原油消費需求量仍以10%以上的增速增長,約達(dá)到2.75億噸,進(jìn)口原油數(shù)量超過1億噸。同時,煤炭消耗量占世界總量的40%以上,天然氣供暖需求量也一直在增長。預(yù)計到2020年,我國石油需求量為4.5億噸,年均遞增12%;天然氣在一次能源消費中,所占比例將由目前的2.7%增長到10%以上;我國對海外能源的依賴程度將達(dá)到55%以上。
可見,我國能源消耗需求旺盛的同時,進(jìn)口依賴度提高,這使得國內(nèi)經(jīng)濟(jì)受中東動亂及石油危機(jī)沖擊的概率上升,危及我國能源供應(yīng)安全,存在較大風(fēng)險。
3、能源成為我國經(jīng)濟(jì)命脈所在,威脅國家穩(wěn)定安全
2004年全國電荒、煤荒集中爆發(fā)。上半年,27個省份全面告急,國家線網(wǎng)被迫拉閘電線80多萬次。下半年,今年北方供暖的城市無一例外都面臨能源緊張的考驗。以吉林省為例,往年到9月底供熱企業(yè)儲煤應(yīng)達(dá)年用煤總量的80%,而今年供熱用煤的儲量不足40%;長春市每年鍋爐供熱用煤為306萬噸,截至10月底只有總量的40%入庫;在吉林市,每年鍋爐供熱用煤為46.5萬噸,今年到10月底也才入庫42%;吉林省其他城市同樣存在緊缺情況。就連首都北京也難逃厄運。預(yù)計北京冬季煤炭需求為1460萬噸。受全國煤炭資源緊、運輸難、價格高等因素影響,北京市電煤庫存一直在警戒線以下運行,到10月底鍋爐及民用燃煤庫儲煤率不足45%.而為防止大氣污染,北京城區(qū)的燃煤鍋爐大多變?yōu)槿細(xì)饣蛉加汀kS著石油價格的上調(diào),北京冬季供暖承受著巨大的壓力,2005年3月,北京油價再次上調(diào),93號汽油每升上漲了0.26元。
能源的供給直接影響到人民生活與國民生產(chǎn)。一次拉閘對平常老百姓無關(guān)大要,但對于長期依賴電力生產(chǎn)的工廠、企業(yè)來說,損失可能是上百上千萬;而全國27個省份同時出現(xiàn)問題,這種經(jīng)濟(jì)損失就根本無從計算,直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)命脈。而冬季供暖的短缺,導(dǎo)致很多底保戶和困難企業(yè)失去基本生存條件,威脅到國家穩(wěn)定安全。
三、建筑節(jié)能要求十分緊迫
1、建筑能耗約占社會總能耗的1/3
我國建筑能耗的總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已從上世紀(jì)七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而國際上發(fā)達(dá)國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。以此推斷,國家建設(shè)部科技司研究表明,隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,我國建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重,建筑耗能已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軟肋。
2、高耗能建筑比例大,加劇能源危機(jī)
直到2002年末,我國節(jié)能建筑面積只有2.3億平方米。目前,我國已建房屋有400億平方米以上屬于高耗能建筑,總量龐大,潛伏巨大能源危機(jī)。正如建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人指出,僅到2000年末,我國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全社會終端能耗總量的27.6%,而建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放“貢獻(xiàn)率”已經(jīng)達(dá)到了25%.因高耗能建筑比例大,單北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億元,多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續(xù)發(fā)展,到2020年,我國建筑耗能將達(dá)到1089億噸標(biāo)準(zhǔn);到2020年,空調(diào)夏季高峰負(fù)荷將相當(dāng)于10個三峽電站滿負(fù)荷能力,這將會是一個十分驚人的數(shù)量。
據(jù)分析,我國目前處于建設(shè)鼎旺期,每年建成的房屋面積高達(dá)16億至20億平方米,超過所有發(fā)達(dá)國家年建成建筑面積的總和,而97%以上是高能耗建筑。以如此建設(shè)增速,預(yù)計到2020年,全國高耗能建筑面積將達(dá)到700億平方米。因此,如果現(xiàn)在不開始注重建筑節(jié)能設(shè)計,將直接加劇能源危機(jī)。
要先遵循滿足建筑物基本功能的節(jié)能原則,即需要滿足建筑的基本照明亮度、空調(diào)溫度和建筑內(nèi)部樓道暢通無阻等日常基本用電需求。另外,還要滿足現(xiàn)代化特殊工藝的要求,例如,在一些大型娛樂場所中,需要設(shè)計一些獨特的照明系統(tǒng),以提高亮化程度,滿足工藝照明的需求,同時還能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考慮經(jīng)濟(jì)效益
電力節(jié)能活動需要根據(jù)當(dāng)前我國的國情科學(xué)開展。要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益,避免盲目性,不能因為過度節(jié)能而浪費不必要的資金,增加運行成本。
1.3減少不必要的能源耗費
對一些高層建筑而言,由于樓層較高,內(nèi)部人口較多,所以,需要消耗大量的能源來維持其正常運行。但是,在這個過程中,往往會出現(xiàn)一些不必要的能源浪費隋況。為了有針對性地解決這個問題,可以有效調(diào)查高層建筑中的日常能源使用情況,詳細(xì)掌握每個環(huán)節(jié)對能源的使用程度,進(jìn)而采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)減少無謂的能量消耗,在不影響建筑物內(nèi)正常使用電能的前提下,減少用電設(shè)備,降低不必要的能耗。
2建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用
2.1配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)設(shè)計
在設(shè)計配電系統(tǒng)時,相關(guān)設(shè)計人員和施工人員需要結(jié)合配電系統(tǒng)的實際容量、配點距離和電氣設(shè)備的功能、特點等內(nèi)容合理設(shè)計,盡可能地縮短變配電所與負(fù)荷中心之間的距離。這樣做,不但能夠大大節(jié)省輸電材料,還能夠有效降低輸電過程中消耗的電能,從而發(fā)揮出節(jié)能的作用。同時,設(shè)計人員還要合理選擇電源變壓器的數(shù)量和容量,改變變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,進(jìn)而起到一定的節(jié)能效果。另外,在完全放電的狀態(tài)下,電容器才能充電。如果電容器中還有電就充電,會增加電能的耗費。因此,在實際工作中,要防止這種問題出現(xiàn)。
2.2照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
根據(jù)我國目前照明系統(tǒng)的實際情況來看,設(shè)計理念老舊,不能滿足當(dāng)今建筑對于照明設(shè)計的需求,例如建設(shè)的工程中燈具選擇存在很大的問題,相互之間存在一定的差距,使得光照環(huán)境混亂,照明啟動器還有照明方式的選擇并不適用于當(dāng)前建筑工程,對于電器線路的分布也十分的混亂,沒有相對合理的規(guī)劃,最終導(dǎo)致照明系統(tǒng)不僅耗能量巨大,同時照明效果和綜合服務(wù)性能也很差,不能很好地滿足人們對于照明系統(tǒng)的正常需求,導(dǎo)致人們生活、工作、學(xué)習(xí)的質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。綠色照明理念在新時期被提出來,綠色照明對于整個照明系統(tǒng)有著多方面的要求,不僅僅要求在電能的損耗上大幅度降低,同時不能影響人們對于照明系統(tǒng)使用功能的需求,詳細(xì)的描述就是綠色照明無論在照明強度還是相應(yīng)的光色上都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),保證人們的照明環(huán)境健康穩(wěn)定,從而提高大家在照明環(huán)境中的工作效率、學(xué)習(xí)效率等。避免能源浪費現(xiàn)象,同時要注重減少投資消耗。
一、綠色建筑節(jié)能設(shè)計概述
從概念上講,綠色建筑是指建筑物可以充分利用自然資源,同時在建筑施工中又不破壞生態(tài)平衡的建筑稱為綠色建筑。綠色建筑要求室內(nèi)布局必須合理,盡量減少合成材料的使用,充分考慮建筑物與環(huán)境的協(xié)調(diào),充分利用太陽能、風(fēng)能。在綠色建筑的設(shè)計過程中,要利用高科技手段盡力減少能源的消耗,要考慮建筑物的節(jié)能、無污染因素。尤其是對綠色建筑物室內(nèi)設(shè)計,一定要首先考慮到為人類創(chuàng)造利用太陽能源的生活環(huán)境和一種接近自然的感覺。利用高科技的設(shè)計手段造就溫馨的設(shè)計,是綠色建筑的追求目標(biāo)。我們要堅持以人為本,以建筑與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),充分體現(xiàn)出綠色建筑向大自然索取和回報的平衡。
二、綠色建筑在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的意義
加強綠色建筑的建設(shè),這是源于全球范圍內(nèi)已經(jīng)對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染問題,源于貿(mào)易、工業(yè)高速發(fā)展,使城市的建筑已經(jīng)面臨能源短缺和環(huán)境惡化的危機(jī),這無疑對城市的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)峻的威脅。因此,在城市發(fā)展中實施“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為綠色建筑設(shè)計勢在必行的內(nèi)在要求。“高碳經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展雖然促進(jìn)了城市的現(xiàn)代化,但同時也給人類社會帶來了致命的災(zāi)難和風(fēng)險。這一危機(jī)已經(jīng)引起了全世界各國的關(guān)注。近年來,綠色建筑節(jié)能設(shè)計是當(dāng)今世界各國構(gòu)建低碳城市的關(guān)鍵問題,因為綠色建筑節(jié)能設(shè)計關(guān)系著解決人類生存的能源問題,而能源問題是世界的動力問題,沒有了能源世界就沒有了動力,因此,節(jié)約能源是未來綠色建筑節(jié)能設(shè)計的追求目標(biāo)。目前綠色設(shè)計成為建筑設(shè)計師們首選的方向,綠色建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)該承擔(dān)其應(yīng)有的社會責(zé)任和義務(wù)。利用綠色建筑的發(fā)展使人類的和諧環(huán)境得以保證。“綠色建筑”概念提出的意義在于更好地保護(hù)和改善環(huán)境,來為人類創(chuàng)造更好的生存空間。
三、綠色建筑節(jié)能的設(shè)計原則
1、和諧發(fā)展的原則
要做到綠色節(jié)能建筑,就要做到人與自然和諧的發(fā)展的原則。建筑物是自然界重要的組成部分和自然界的其他事物形成了一個整體。建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關(guān)系。因此,這就要求我們在建造建筑的時候,把自然因素考慮進(jìn)去,從而讓人文環(huán)境與自然環(huán)境能夠得到相互的融合在一起,并達(dá)到平衡的狀態(tài)。
2、合理利用的原則
要做到綠色節(jié)能就要做到合理利用,目前我國建筑業(yè)普遍存在著高能耗、低效率的浪費現(xiàn)象,如果這一現(xiàn)象得不到解決,那自然環(huán)境會遭到破壞。因此,我們在設(shè)計建筑時,必須采取最佳的方案,使資源得到充分的利用,提高資源的利用率,使高的能耗得到控制。同時,在設(shè)計時,我們要特別注意水、電、取暖、制冷等高能耗環(huán)節(jié)。在合理利用能源的環(huán)節(jié)上要不斷的開發(fā)新的技術(shù)和能源,建筑材料選取時應(yīng)考慮可循環(huán)利用和重復(fù)利用。
3、健康舒適的原則
要做到綠色節(jié)能建筑就要做到健康舒適,建筑在做到綠色節(jié)能的基礎(chǔ)上還要要求人們住著舒適,這就是建筑設(shè)計最大的原則。因此我們要采用節(jié)能和環(huán)保的材料,以確使人們能達(dá)到最舒適的狀態(tài)。在設(shè)計建筑時,要考慮供暖、采光、降溫、通風(fēng)以及污染處理等問題,從而達(dá)到人們對建筑綠色節(jié)能的要求。
4、整體及環(huán)境優(yōu)化原則
建筑是環(huán)境的一部分,應(yīng)與周圍環(huán)境融為一體,其設(shè)計要追求最佳環(huán)境效益。建筑設(shè)計的重點應(yīng)該是整體效果,對建筑及其周圍生態(tài)系統(tǒng)的組合、平衡和協(xié)調(diào)進(jìn)行規(guī)劃,尊重自然環(huán)境和社會生態(tài)環(huán)境,優(yōu)化各要素的布局與配置,達(dá)到整體優(yōu)化的效果。
四、綠色建筑的節(jié)能設(shè)計策略
1、綠色建筑節(jié)地設(shè)計
我國的一項基本國策是珍惜和合理利用每寸土地。國務(wù)院有關(guān)文件指出,各級人民政府、地方行政公署要全面規(guī)劃,切實保護(hù),合理開發(fā)和利用土地資源。國家建設(shè)和鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村建設(shè)用地,必須全面規(guī)劃,合理布局,節(jié)約用地,盡量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。節(jié)約用地,從建筑的角度上講,是建房活動中最大限度少占地表面積,并使綠化面積少損失、不損失。節(jié)約建筑用地,并不是不用地,不搞建設(shè)項目,而是要提高土地利用率。在城市中節(jié)地的技術(shù)措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,同時降低建筑密度;利用地下空間,增加城市容量,改善城市環(huán)境;城市居住區(qū),提高住宅用地的集約度,為今后的持續(xù)發(fā)展留有余地,增加綠地面積,改善住區(qū)的生態(tài)環(huán)境;在城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村建設(shè)中,提倡因地制宜,因形就勢,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保護(hù)自然環(huán)境,使建筑與自然環(huán)境互生共融,增加綠化面積;開發(fā)利用節(jié)地建筑材料。
2、自然通風(fēng)設(shè)計
自然通風(fēng)是一項改善人與環(huán)境的重要技術(shù)手段。在我國許多傳統(tǒng)建筑中都有體現(xiàn),如傳統(tǒng)民居中的穿堂風(fēng)等處理手法。通過合理的建筑設(shè)計,自然通風(fēng)可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內(nèi)溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內(nèi)污濁的空氣,使人體感到舒適,并提供新鮮、清潔的自然空氣,有利于人的生理和心里健康,減少人們對空調(diào)系統(tǒng)的依賴,從而節(jié)約能源、降低污染、預(yù)防疾病。
3、加強設(shè)計利用太陽能的綠色建筑
在綠色建筑設(shè)計中,要利用好太陽能這一最佳的可再生能源。要把太陽能作為綠色建筑加熱的一部分,因為,太陽能是一種取之不盡用之不竭,并且沒有污染的能源,利用太陽能可以為綠色建筑節(jié)能設(shè)計開闊了如何節(jié)能的思路。通常我們利用太陽能來收集熱量的特點來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計,比如它可以利用白天吸收儲存太陽的熱量,然后均勻的在24小時利用,從而節(jié)約了綠色建筑物能源方面的投資。
4、建筑門窗設(shè)計
門窗結(jié)構(gòu)是建筑物結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其隔熱保溫性能較低,冷熱空氣很容易通過門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi),因此,加強門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計是綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計重點之一,具體要從以下幾點考慮:合理設(shè)計窗墻的面積比例,有效降低采暖耗熱值;科學(xué)設(shè)置門窗的開關(guān)方式,例如推拉式,防止穿堂風(fēng)流過;在門窗上方設(shè)計可自動調(diào)節(jié)的遮陽棚或窗簾,防止夏季陽光直射,避免室內(nèi)溫度升高。
5、建筑墻體設(shè)計
綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計要充分考慮墻體的保溫性能,尤其是加強建筑外墻外保溫的研究。外墻體外保溫設(shè)計要選用隔熱保溫性能良好的新型節(jié)能材料對墻體進(jìn)行填充,例如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、保溫砂漿、耐火纖維等,從而提高墻體的熱阻性能,減少室外氣候環(huán)境變化對室內(nèi)溫度造成的影響,同時避免冷橋或熱橋結(jié)構(gòu)對建筑墻體的破壞,延長墻體的使用壽命。
五、結(jié)語
我國是一個能源消耗大國,要想更好的發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),必須重視發(fā)展綠色建筑,它是我國建筑行業(yè)未來的發(fā)展方面。綠色建筑節(jié)能設(shè)計是一門綜合性很強的學(xué)科,它既確保了建筑工程項目經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的雙贏,同時又促進(jìn)多學(xué)科的密切交流與共同發(fā)展,致使人類與自然更加和諧。
作者:羅雪 單位:成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院有限公司
在一些高層建筑暖通設(shè)計的規(guī)范中,一定的程度上對風(fēng)管設(shè)計的原則以及不可穿過變形和相關(guān)的防火墻進(jìn)行了比較明確的規(guī)定,但是在進(jìn)行實際設(shè)計的過程中,大多數(shù)的高層建筑在一定的程度上沒有采取有效的措施,對防火墻的設(shè)置進(jìn)行了直接的越過,同時也在變形縫兩側(cè)相關(guān)的工作也沒有做好,沒有設(shè)置防火閥。
2)關(guān)于空氣參數(shù)計算的不合理
在高層建筑暖通設(shè)計的規(guī)范中,關(guān)于建筑暖通設(shè)計的過程中有著明確的對定對計算參數(shù)和系統(tǒng)熱負(fù)荷量,如果浴室的溫度不可以小于二十五攝氏度,然而在實際的設(shè)計當(dāng)中,設(shè)計人員通常會根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貋磉M(jìn)行設(shè)定,并沒有按照規(guī)范的要求來進(jìn)行設(shè)計。
3)配置支管以及立管的不科學(xué)
針對高層建筑暖通設(shè)計而言,它在一定程度上是一項相對來說比較復(fù)雜的設(shè)計,同時也是一項具有著比較強的綜合性設(shè)計,所以要對其支管供熱以及立管供熱在一定的程度上進(jìn)行獨立的設(shè)計,但是在進(jìn)行實際設(shè)計的過程中,一些相關(guān)的設(shè)計人員并沒有對相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行遵循,所以就會在一定的程度上導(dǎo)致出現(xiàn)鄰室的散熱
2常見的問題對策
1)必須要嚴(yán)格的規(guī)范設(shè)計的要求
在高層建筑暖通的設(shè)計過程中,其本質(zhì)上都是由于設(shè)計人員沒有按照相關(guān)的規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計。所以,在對暖通進(jìn)行設(shè)計之前要對設(shè)計人員在設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范上進(jìn)行考核,同時也可以采取一些合理的獎罰制度來使設(shè)計人員能夠增強自身的自覺性。
2)要選擇合理的空調(diào)系統(tǒng)
在對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行選擇的過程中,首先就是要保證空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能足夠優(yōu)秀,能夠適應(yīng)住周期性的變化,對于辦公性質(zhì)的高層建筑來說,因為系統(tǒng)運行的時間多數(shù)都是在白天,因此需要盡量的滿足夜間工作停止的需要。3)必須要保證設(shè)計的可靠性。在暖通設(shè)計的過程中,其可靠性和可行性是保證暖通設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)之一,以此,在對設(shè)計方案進(jìn)行制定的過程中,必須要滿足相關(guān)的規(guī)定,同時還要滿足供水供電以及節(jié)能環(huán)保方面的要求。
3建筑節(jié)能設(shè)計意義與措施
1)關(guān)于設(shè)計的意義
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下,能源已經(jīng)是人類賴以生存的基礎(chǔ)條件,同時也成為了世界上所有人都在關(guān)注以及重視的問題,然而能量的短缺也成為了制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。由于我國的城鎮(zhèn)化以及工業(yè)的快速發(fā)展,在能源需求方面也在不斷的加大,我國在能源消耗量方面已經(jīng)是排在了世界的第二位,因此,能源的問題已經(jīng)是變得日益嚴(yán)重,在今后的時間中節(jié)約能源已經(jīng)是變得刻不容緩的事情。在當(dāng)今社會中,能源已經(jīng)是人類生存以及發(fā)展的基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開能源的發(fā)展。如今能源的問題已經(jīng)是成為了全世界都在關(guān)注的問題,如果能源存在短缺那么必然就會制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國的建筑能耗已經(jīng)是占據(jù)了社會總能耗的25%之上,并且我國也是主要以煤炭作為主要能源的國家,因為我國的絕大部分地區(qū)的氣候是冬季冷夏季熱的一個特點,很多的公共建筑中都安裝了空調(diào)以及熱水系統(tǒng),這樣在夏天熱的時候能夠提供冷氣,在冬天冷的時候能夠提供熱,所以,我國的建筑能耗消耗十分的大,在能源生產(chǎn)的過程中也會伴隨著大量的有害物質(zhì)排放到空氣當(dāng)中,對于人類以及環(huán)境都有著十分嚴(yán)重的危害,所以,為了能夠更好的保護(hù)我們生存的環(huán)境,在建筑中對于節(jié)能技術(shù)的推廣已經(jīng)是勢在必行了,同時這也是人類能夠持續(xù)發(fā)展的必然方向。
2)相關(guān)的措施。
①對太陽能進(jìn)行充分的利用。針對太陽能而言,它在一定的程度上作為可再生的潔凈資源,在建筑節(jié)能的過程中發(fā)揮著不可替代的作用,同時也是一種是擁有著無限潛力的新能源。針對太陽能在建筑方面上所具有的功效主要分為:一是利用太陽能進(jìn)行供暖;二是對熱水進(jìn)行提供以及太陽利用進(jìn)行發(fā)電等。如果能夠?qū)μ柲苜Y源在一定的程度上進(jìn)行充分利用,就能夠進(jìn)一步的對一些常規(guī)的能量資源進(jìn)行大量的節(jié)省。
②墻體隔熱保溫。墻體所用的材料在一定的程度上具有著保溫性,同時也會對建筑進(jìn)行熱量消耗的程度產(chǎn)生比較大的影響,所以應(yīng)該應(yīng)用外保溫的復(fù)合型墻體,它不僅可以在一定的程度上對“熱橋”的影響進(jìn)行有效的消除,同時也能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)方面具有著比較好的穩(wěn)定性。
③屋面節(jié)能。針對建筑屋面的節(jié)能而言,其主要措施要分為兩個方面:一是屋面不能夠選用密度比較大的材料作為屋面保護(hù)層,同時也不能夠應(yīng)用熱系數(shù)較高的材料,二是針對屋面保護(hù)層來說,在一定的程度上不能夠應(yīng)用吸水率比較大的材料,只有這樣才能夠進(jìn)一步的防治屋面因吸水導(dǎo)致對保溫效果所產(chǎn)生的影響。