节能设计在民用建筑设计中的有效应用李月娥论文_李月娥

节能设计在民用建筑设计中的有效应用李月娥论文_李月娥

摘要:随着我国城市化进程的加快,城市中的建筑越建越多,建筑能耗也引起全社会的广泛关注。人类社会可持续发展的战略部署重点提倡低碳、节能、绿色、环保理念,文章提出要在建筑物的设计中全面应用节能技术、体现节能理念,同时注重提高用户使用的舒适度,创造出经济效益和社会效益双赢的成果。

关键词:节能设计;民用建筑;建筑设计;建筑节能

引言:

低碳环保、绿色节能,是当今世界经济建设活动必须遵循的可持续发展准则。建筑能耗大,必须认真贯彻执行国家法律法规以及方针政策,积极推动可再生能源在建筑中的应用,重视节能设计,加大节能技术的研究和投入。首先分析BIM技术作为建筑节能设计工具的重要意义,并分别从建筑通风、维护结构设计、新能源利用、中央空调系统优化(搭载冰蓄冷技术)等几个方面,对建筑的节能设计应用展开探讨。

1我国建筑节能设计应用现状分析

目前,我国建筑在设计过程中都开始贯彻节能设计理念,但是在设计和实施中存在诸多问题,如不同地区的气候特征、环境差异导致建筑节能发展不平衡;只执行强制性规定的最低节能标准,缺乏必要的激励机制来提高节能效率及新技术研发;开发商对建筑节能的资金投入少,建筑节能率普遍不高;设计人员对节能规范标准的理解掌握程度不同等诸多原因,实际节能效果并不显著。因此,建筑节能应该结合地区特点平衡发展,通过有效的节能设计,使建筑能耗得到有效降低。这样才能提高能源资源的利用效率,推进建筑节能发展。

2节能设计在民用建筑设计中的应用措施

2.1自然通风设计

2.1.1自然通风设计原理

在建筑设计中,一定要重视自然风的通风设计,和人工通风模式相比较,他不仅有利于用户的人体健康,而且在建筑节能上也有很好的表现。实现建筑物自然通风,主要是借助风压和热压两种原理。风压通风是依托建筑物的地理位置优势,结合建筑物的设计格局,利用建筑物室内和室外的温差来达到自然通风的效果;自然通风需要借助室内外的压强来作为通风的动力,如果建筑物的室内外都具有一定的温度,热压亦可借助空气差推动空气流动,促进室内外空气循环。具体采取什么方法,需要根据建筑物的地理位置和气候特点而定,比如在我国北方地区,季节气候变化明显,夏季适宜热压通风,但其他季节室内外温度较低,热压通风很难实现,所以在设计中通常采用热压与风压相结合的方式。

2.1.2建筑物自然通风的整体设计思路

建筑物的自然通风的整体设计,需要综合考虑到气候、环境和建筑物自身三个重要因素。①首先要考虑建筑物当地的气候,收集并分析当地的气象参数之后再决定采用什么方式;②其次要观察建筑物的微环境,包括周边植被、临边建筑物、城市地形等要素,找出周边微环境对建筑物自然通风的影响,然后对建筑物的整体高度、内部结构进行合理的设计,制定最佳通风方案;③做好建筑物的朝向以及间距、通风通道、户型的设计。门窗是建筑物的的主要通风通道,设计者要结合当地的气候因素设计好门窗的参数(包括位置、形状、朝向等)。室内设计要尽量保持进出口的对应,减小风道阻力;④选择通风设备,确定通风设备的型号和安装位置,设计控制系统,增强人对自然通风效果的控制能力。

2.2建筑围护结构热工参数设计

在建筑物的低能耗设计中,维护结构热工参数选择是十分重要的一个环节。应根据不同地区的气候环境特征,研究出维护结构影响空调能耗的规律,从而选择不同的热工参数,要重点关注建筑外窗以及外墙的传热系数,以达到降低建筑能耗的最终目的[1]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆①在诸如哈尔滨这样的寒冷及严寒地区,设计上要把外墙、外窗传热系数减小,把太阳得热系数放大,优化的结果可节能40%左右;②在以南京地区为例,南京地区属于冬冷夏热的温和地区,在缩小外窗、外墙传热系数的同时,太阳得热系数也应适当降低,可实现30%以上的节能效果:③而对于向三亚这样的夏热冬暖地区,太阳的得热系数是影响建筑物全年能耗的关键因素,所以在设计上要尽量把太阳得热系数减小,根据实际分析得出的结论,3.2W/(m2·K)是最理想的外窗传热系数,而外墙的最佳传热系数是0.3W/(m、K)a所以说,建筑节能设计要因地制宜,尤其是建筑围护结构热工参数的选择,只要遵循这一基本原则,将有利于超低能耗的实现。

2.3光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用

建筑电气在建筑物中电能消耗巨大,光伏新能源技术的融合应用,能大大降低传统电能的消耗。目前,光伏新能源技术在建建筑设计中的运用,主要有两种方式:①光伏系统与建筑结构相结合,比如在建筑外墙或者是屋顶设置光伏发电设备,实现供电、蓄电的目的;②将光伏发电设备组件制作成特殊的建筑施工材料,作为屋顶或者是窗户建筑结构的组成部分。这种设计理念实现了建筑材料的双重功能,不仅便于施工,节约工程造价,而且蓄能效果更好,已成为主流发展趋势。

2.4总平面规划节能设计

建筑总平面规划布局和设计,应充分考虑日照因素、主导风向、自然通风、建筑物朝向等多方面的因素,优化建筑的规划设计[2]。比如夏季要有良好的自然通风并防止太阳辐射,冬季应更多的利用日照并避开主导风向。这样在冬季利用日照可以多获得热量,避开主导风向可以减少建筑物外表面热损失;而夏季则减少获得热量,并利用自然通风等措施来降低建筑物外表面温度,达到节能目的。

2.4.1科学进行规划布局

例如当建筑群有多层、小高层、高层建筑等不同类型时,平面布局应分组团由南向北,由低到高布置,合理利用天然采光和自然通风。

2.4.2合理确定建筑朝向

建筑物的朝向,应在节约用地的情况下结合群体组合、空间环境、日照等因素来确定。

2.4.3优先保证日照条件

建筑物间距设计时应保证每户有较好的自然通风条件和日照。当一套有四个居住空间时,应有二个空间获得日照。

2.4.4注重绿色生态环境

一般居住区的绿地率应大于30%,组团绿地面积不小于400m2。绿地至少有1/3面积在规定的建筑日照间距范围之外[3]。可以采用扩大绿地面积并与水系相结合的方法,形成自然生态环境,以降低环境温度,减少热岛效应,改善微循环气候。

2.5屋面设计

在整个建筑围护结构中,屋面占比虽低于外墙,但对顶层却是比例最大的外围护结构,所以屋面保温隔热性能一样重要。屋面保温措施应经技术经济比较后确定,选用蓄热系数大而导热系数小的轻质高效的节能材料[4]。注意不宜选用吸水率较高的绝热材料,以防湿作业时保温隔热层大量吸水造成热工性能降低。如果要设计中庭或屋顶玻璃部分,其面积不应大于总面积的20%,并在屋顶其他保温构造上采取加强措施。比如在中庭上部的侧面设置排风机,在玻璃屋顶四周设置通风百叶等。

结语:

建筑节能设计是一项综合性的系统工程,概括来讲,建筑节能包括建筑与建筑热工、供暖通风与空气调节、给水排水、电气、可再生资源利用等几大板块的内容,节能设计要以此为方向和突破口,充分利用太阳能、地热能、中水回用、智能控制、绿色环保建材等新技术、新材料,不断的对比优化,推动建筑行业走向绿色、节能发展的快车道。

参考文献

[1]李卓卿.浅谈节能设计在民用建筑设计中的有效应用[J].居业,2018(09):33+36.

[2]廖洪杰.浅谈节能设计在民用建筑设计中的有效应用[J].建材与装饰,2018(29):125.

[3]陈汉明.谈建筑照明电气节能设计在民用建筑工程中的应用实践[J].低碳世界,2017(03):159-160.

[4]张涛.对民用建筑设计中节能设计技术的探讨[J].中国集体经济,2016(15):159-160.

论文作者:李月娥

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷21期

论文发表时间:2020/3/14

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