可持续发展理念下的建筑节能设计分析论文_刘婷婷

可持续发展理念下的建筑节能设计分析论文_刘婷婷

中铁十七局集团有限公司勘察设计院 山西省太原市 030032

摘要:近年来随着我国经济与社会的快速发展,能源危机加重,在建筑领域,人们越来越关注建筑的节能效果,节能建筑成为新的建筑趋势。基于此,本文分析了基于可持续发展理念的建筑节能设计路径,并结合实例开展了深入探讨,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键字:可持续发展理念;建筑节能;保温隔热

前言

建筑业作为典型的高能源消耗产业,如何降低建筑在前期建设和后期运行中的能耗早已成为国内外学界关注的焦点,节能设计在建筑设计中的重要性也因此不断提升。受长期以来奉行的粗放型经济增长方式影响,我国能源消耗、环境现状均不容乐观,而为了改变这一现状,可持续发展理念与建筑节能设计的有机融合必须得到重视。

1.基于可持续发展理念的建筑节能设计路径

1.1基本路径

为践行可持续发展理念实现建筑节能,以下几方面需得到重视:(1)保证选址合理性。在建筑设计中结合本地气候、场地地质条件合理选址,在施工过程中可节约能源与节省材料、在建筑运行过程中可降低能源消耗。(2)合理设计建筑形体与建筑间的日照间距。在建筑设计中需结合实际保证建筑形体合理,减小建筑体形系数,且能够接收到充足的日照,可降低建筑运行过程中的能耗,并充分利用太阳能,从而取得良好的节能效果。(3)针对性选择节能材料。节能材料可有效降低建筑施工过程中的污染与能耗,性能优秀的节能材料还能够在建筑运行过程中发挥被动式节能效果,节能材料选择过程需遵循高效、经济、节能原则。(4)探索本土化设计。本土化设计可有效保证民用建筑与周围环境实现较好协调,这种协调同样可较好服务于建筑节能,建筑设计审美也能够更好满足当地民众需要。

1.2设计原则

为保证可持续发展理念较好融入建筑节能设计,以下设计原则必须得到重视:(1)因地制宜。需基于地域性开展因地制宜的建筑节能设计,如寒冷地区需选择厚重夯实的构造体系与材料作为墙体,并保证建筑形态围合封闭,同时还需要针对性选择保暖手段;而炎热地区设计则应选择较大的门窗尺寸并采用轻质材料,应实现良好的室内通风。(2)整体权衡。需结合可持续发展理念、生态理念保证建筑能够通过设计形成动态平衡系统,并同时在建筑设计中关注宏观、中观、微观,以此实现建筑选址、形态选择、材料选择、总体布局、空间布局、细部构造的协调统一,进一步提升节能设计效果。(3)被动优先。需重点应用被动式节能手段开展设计,以此充分利用地区环境气候特殊性,降低建筑对冬季采暖、夏季空调的依赖是被动式节能手段应用的关键所在。

2.实例分析

2.1项目概况

本文选择了位于某地的S教学楼建筑工程作为研究对象,工程所在地具备夏热冬冷、潮湿多雨、缺乏日照、盆地风环境等气候特点。工程由四栋建筑组成,分别为综合楼、实验楼①、实验楼②,均属于多层公共建筑。工程用地面积48997m2、总建筑面积分别为38636.44m2,容积率0.76、建筑密度35%、绿地率29.65%。

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2.2场地要素分析

工程所在高校的规划格局可描述为“一环、两轴、一带”,工程具体位置处于高校内人工湖北侧,考虑到当地气候特点,建筑节能设计在贯彻可持续发展理念的同时重点关注了夏季自然风利用、冬季日照利用、夏季热辐射控制、冬季室内除湿。

2.3总体布局设计

为贯彻可持续发展理念,工程重点开展了基于环境的建筑总体布局设计。设计在充分尊重场地环境的前提下开展,场地山体景观的保护与建筑的融合也得到了重点关注,因此工程在山体西侧布置综合楼,作为与山体、水体相呼应的主入口,靠山体东侧布置实验楼①,靠山体北侧布置实验楼②,并同时预留了实验场地,通过充分保留山体,工程挖填方量大幅减少,施工的经济效益与环保效益大幅提升。在水体北侧布置综合楼,以此提升其室内空间舒适性,夏季风也能够用于建筑室内温度的降低。建筑单体布局设计采用了东西向线型布局,并尽可能南向布置主要功能空间。

2.4单体节能设计

为满足工程建筑单体节能设计需要,并较好贯彻可持续发展理念,设计过程不能单单关注体形系数,采光通风的综合效益必须在设计中得到充分考虑,由此开展的单体节能设计如下:(1)综合楼节能设计。综合楼由高度为5层的多层建筑以及两栋3层的多层建筑构成,三栋建筑有机联系但相对独立。为尽可能保证综合楼具备更多的南向采光通风条件,设计采用了东西向线型形体的建筑形体布局,5层多层建筑为主体,并与北侧的两栋多层建筑相连,配合原有的东端建筑,设计围合出开放的院落空间。具体设计基于采光要求针对性设计房间布局,配合院落空间,建筑的自然通风与采光效果得到了较好保障。为进一步加强院落空间通风除湿效果,工程采用了局部架空建筑主体部分底楼与二层空间的设计,同时实现架空空间与院落的融合,设计形成了开放的半室外空间,这不仅进一步实现了建筑节能,同时也为人们的交流交往提供了有力支持。

2.5细部构造节能设计

为更好贯彻可持续理念,工程节能设计还采用了如下细部构造手段:(1)保温隔热设计。为提高建筑的整体热共性,外围护结构设计采用了外保温材料与厚壁型烧结页岩空心砖,由此构成了保温隔热性能较为优秀的复合墙体。相较于普通空心砖,厚壁型烧结页岩空心砖不仅具备更高的整体热工性能,同时在稳定性、强度等级方面存在显著优势,配合构造节能处理,较好的避免了冷桥的产生,建筑的保温隔热性能、节能水平由此大幅提升。(2)门窗设计。外窗为建筑隔热保温的薄弱部位,本建筑外窗采用断桥铝中空玻璃,提高了外窗的绝热性并有良好的隔音效果,部分区域采用了大面积开窗并辅以天窗的设计,形成很好的空气对流,降低室内温度。从而使建筑立面造型、采光要求、可持续理念在设计中得到了充分贯彻。(3)外墙立面设计。为更好遮挡太阳辐射,采用了双层表皮的外墙立面设计,同时在双层外皮之间设计开口,内墙的温度通过墙体间空气流通得到了进一步控制。采用可动式综合遮阳设计,通过竖向遮阳格片与双层表皮,即可有效防止夏季太阳直射光,冬季的自然采光也能够更好得以满足。(4)屋顶绿化设计。综合楼退台、南侧屋顶平台进行屋顶绿化设计,休闲空间、廊道与开敞的种植屋面相结合,一方面具有很好的隔热效果,另一方面可以营造舒适的室外环境。

结论

综上所述,可持续发展理念可较好融入建筑节能设计,在此基础上,本文涉及的场地要素分析、总体布局设计、单体节能设计、细部构造节能设计等内容,则明确了建筑节能设计路径,而为了更好贯彻可持续发展理念,各类新技术、新材料的应用同样需要得到重视。

参考文献

[1]尹美娟.节能设计在民用建筑设计中的有效应用[J].居舍,2019(04):77.

[2]马贵.青海省可持续发展下的新农村住宅建筑墙体节能设计研究[J].湖北农机化,2018(05):61-62.

论文作者:刘婷婷

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/29

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