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摘要:现如今,随着我国经济的飞速发展,人们的生活水平不断提高,人们对日常生活舒适度的要求也逐渐提高。随着时代发展与进步,在建筑行业中建筑节能设计可持续发展理念成为当下必然的发展趋势,并应用于各个领域。通过建筑节能设计的合理应用,能够有效提高能源的利用率,为人们创造更加宜居的生活环境。
关键词:节能设计;建筑设计;应用;研究
引言
能源消耗已成为世界关注的问题。根据各国在能源相关方面的数据统计和分析,建筑行业的能源消耗超过总能源消耗的 1/3。可见,建筑能源耗损的数量是非常巨大的。因此,在进行建筑施工时,采取相应的节能设计来降低能耗的使用、提升社会资源利用率是人们不可忽视的重要举措。同时,在建筑设计时,采取节能设计,也可以最大化地利用资源,减少资源不必要的浪费。
1建筑节能的重要意义
经济的发展进一步推动了建筑行业的发展,同时也带来了能源消耗和环境污染的问题。根据有关数据得知,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。在这过程中产生的能源消耗、资源浪费以及环境污染的问题不言而喻。由于技术、经验等条件的限制,单位面积所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于中国的建筑围护结构保温隔热性能差,用能的2/3白白跑掉。因此,国民经济要实现可持续发展,推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。在建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进中国国民经济建设的发展。因此,建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。
2节能设计在民用建筑设计应用中的重要性
建筑节能设计在建筑行业中是一项非常关键的工作内容,在满足基本建筑功能基础上的优化设计,朝着生态性方向发展,大大降低了建筑能源的浪费。由于我国建筑节能设计理念正在快速发展时期,因此要想更快更好地实现社会经济效益与生态效益,在建筑设计中应用节能设计理念是大势所趋,是有效促进社会和谐与稳定发展的重要途径。当前我国综合国力发展速度较快,城市化进程速度也在不断提升,而民用建筑是能源消耗的建筑类型,对此,在民用建筑设计过程中必须注重节能环保设计,避免发生能源浪费的现象。必须在民用建筑过程中融入节能设计,在民用建筑全过程中应用节能减排技术理念,有效保障建筑行业健康有序发展。
3节能设计在建筑设计中的应用
3.1利用新型建筑节能材料,提升墙体保温隔热效果
墙体是建筑的最基本组成构架,也是最重要的组成部分之一。墙体的主要作用是保温隔热。因此,在建筑设计时,应做好对墙体保温隔热功能的措施,通过节能设计,降低墙体的建筑设计能耗,提高能源利用率。传统的建筑墙体结构设计中,通常采用黏土砖进行墙体的建造。这种建筑材料对土地资源产生一定的破坏性,在一定程度上造成了能源的浪费。并且采用黏土砖这种材料的墙体结构,由于材料单一,墙体的导热系数比较大,约为推广的新型轻质保温材料的多倍,其保温隔热功能在实际工程运用中也达不到理想的效果,无法满足墙体保温隔热功能的基本需求。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆新型墙体建筑材料品种多,可以搭配多种保温材料进行墙体保温节能设计。采用不同材料进行施工,不受季节和气候、温度等因素的影响,施工要求较低,只要保证墙体填充密实即可,节省人力资源,在一定程度上实现了能源的节约性,也延长了建筑的使用寿命。
3.2窗户结构的优化设计
门窗具有采光、通风和围护的作用,还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征,建筑物的门窗面积越来越大,更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看,近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。其中使用较广的是UPVC塑料型材,它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。它不仅生产过程中能耗少、无污染,而且材料导热系数小,多腔体结构密封性好,因而保温隔热性能好。UPVC塑料门窗在欧洲各国已经采用多年,在德国塑料门窗已经占了50%。
3.3屋顶节能技术
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内;而在冬冷夏热地区(黄河至长江流域),建筑节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温,如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法);也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。在英国有另外一种保温层做法是,采用回收废纸制成纸纤维,这种纸纤维生产能耗极小,保温性能优良,纸纤维经过硼砂阻燃处理,也能防火。施工时,先将屋顶的钉层夹层,再将纸纤维喷吹入内,形成保温层。屋顶隔热降温的方法有:架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求,但最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望,如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。
3.4照明系统的优化
照明系统的消耗在建筑能源消耗中的比重不小,因此,节能设计在建筑设计中的有效应用也要对照明系统进行优化。第一,照明系统的优化当以保证照明质量为前提。在对照明系统进行优化时,应考虑对自然资源的利用。在建筑设计环节以自然光代替人工照明的方式,减少对不可再生资源的消耗。第二,充分考虑光源的使用范围进行光源的合理设计,如LED光源逐渐成为室内光源的主要产品,高压钠灯、金属卤灯则更适合室外。第三,对照明系统的开关进行节能设计。在室内,根据房间的用途及生活需要,设计调光式开关。在室外,根据人们的生活习惯采用声控灯、感应灯。
3.5提高终端用户用能效率
高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行,才能真正地减少采暖、空调能耗。首先,根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷,控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面,应尽量使用节能认证的产品。如美国一般鼓励采用“能源之星”的产品,而澳大利亚对耗能大的家电产品实施最低能效标准(MEPS)。
结语
节能设计是一项非常复杂且专业性极强的工作。由于建筑设计中能源耗费巨大的情况存在,以及我国可持续发展战略的需要,在建筑设计中,积极地进行节能设计的应用对于节约能源是非常必要的。节能设计在建筑设计方面的影响是不可小觑的。所以,在今后的建设设计中,要积极地应用节能设计,并使其更加完善。
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论文作者:全威
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第8期
论文发表时间:2019/10/18
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