节能建筑设计与建筑节能技术的探究论文_黄敏

节能建筑设计与建筑节能技术的探究论文_黄敏

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摘要:随着现代社会的高度发展,人类生活的各方面对能源都有着巨大需求,由于常规能源的不可再生及地理分布不均,导致全球能源竞争日趋加剧,因此要求在各行业都要采取节能措施,减少能源消耗。

关键词:节能建筑设计;建筑节能技术

引言

随着我国建筑节能工作的开展,建筑节能技术得到广泛应用。人们越来越清楚认识能源危机对生存环境的负面影响,建筑节能已成为世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点。

一、建筑规划节能设计

1.1建筑布局

建筑群布局影响建筑节能,应合理规划和组合建筑物。住宅群的形状和道路的不同走向对风向和风速有明显影响,住宅群和道路的管状气流很难穿越建筑物,必须适当布置建筑物,使住宅高层、低层错落排列,形成自然通风和口照。并利用道路和植被,冬季避免冷风渗透,减少热损失,节省能耗;夏季则形成穿堂风,达到自然通风和降温,实现建筑物的有效节能。

1.2建筑选址

选址的节能问题要符合自然规律,尽量利用自然环境来创造适合人类生存的条件。建筑选址需争取日照,避风建宅。

(1)争取日照

争取日照包括争取日照时数、日照量和日照质量三方面。建筑基地宜选在向阳地段上,为争取日照创造先决条件:依据各地最佳建筑朝向范围合理选择建筑朝向,以争取更多日照;选择满足要求的日照间距。应依据所处地理纬度、城市环境条件等确定日照间距标准:合理布局建筑楼群。建筑楼群的不同建筑形状、布置走向产生不同阴影区,纬度越高,阴影区范围越大,应采取不同布局规则以争取日照。

(2)避风建宅

冷风渗透和风压均会对建筑物的保温造成不利影响,建筑应尽量选择避风基址建造,采用错列式布局避免“风影效应”。主要避风措施有:1.利用建筑物。建筑物的恰当布置(如紧凑布局、建筑组合)能降低风速,减少建筑物的热损失;2,设置风障。设置防风墙、板、防风林带等可有效实现对建筑物挡风避风作用:3,避开不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置,实现建筑群的避风节能。

1.3建筑朝向

建筑朝向对其能耗具有显著影响。朝向范围是日照和通风两个主要因素共同作用的结果,应综合考虑上述两种因素确定建筑物个体及建筑群朝向。朝向选择需满足以下要求:夏季尽量减少太阳直射室内及居室外墙面:冬季具有适量的日光照入室内;夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭,以使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。确定住宅朝向范围后,再根据季风主导方向进行朝向调节,以获得良好的夏季穿堂风。影响住宅朝向的因素很多,如地理纬度、地段环境、地区气候特征及建筑用地状况等。应充分考虑各种因素,确定最佳的建筑朝向。

1.4建筑间距

建筑间距的确定主要是由日照和通风决定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般居住建筑要求夏季避免日晒,冬季保证充分阳光照射,因此选择日照时间时,通常取冬至中午前后2h日照为下限,再根据实际情况加以调整,保证住宅室内具有一定的日照量,确定建筑的最小间距,并结合其他条件来综合考虑住宅群的布置。

建筑间距直接影响风向和漩涡风的产生及正负风压值的大小。建筑物越长、越高、进深越小,其背风面产生的涡流区越大,流场越紊乱,对减少风速、风压有利。因此,应根据地区的主导风向设计合理的间距,保证建筑能组织良好的自然通风。

二、建筑单体节能设计

2.1平面节能设计

合理的平面设计能显著节约建筑能耗。在平面设计中,夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。住宅房问进深决定着穿堂风的形成和效果,一般房间进深不大于15m,但可适当增加套型进深,以便在限定的建筑面宽内增加建筑面积。建筑平面的巧妙布局也能获得显著的节能效果,如将楼梯、辅助用房等布置在建筑外层或西侧,可有效阻挡日射;阳台设计能实现夏季遮阳和通风的作用:封闭阳台既可保证冬季室内热量散失缓慢,又可节约夏季空调冷量等;阳光间的设计能降低建筑能耗,而且与之相连的房间可减少热量损失及制冷需耗;平面突出部位的合理设置对引导自然通风和遮阳亦有明显效果。

2.2自然通风节能设计

自然通风能降低室内温度,节约能源。有效的自然通风能带走室内异味,因此应选择合适的建筑朝向及排列方式,使房屋迎向夏季主导风从低到高依次布置。建筑间距愈大,自然通风效果愈好。考虑建筑用地的节约,房屋间距不可太大。一般在满足日照的要求下就能满足通风要求。进行单体设计时,门窗的合理设置可有效对调节室内通风。如将房屋前后门窗设计成对开时,可形成穿堂风。

2.3立面节能设计

根据当地气候状况改变墙体角度,可提高建筑对环境气候的适应性及最大限度利用自然资源。如内倾斜南墙屋面和层层退台可获得更大的阳光照射面;外倾斜南墙屋面和层层出挑可获得更大遮阳面:适度内倾斜北向墙面及屋顶,可减少冬季风的风压,以降低围护结构的热渗透;西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热,若在墙面和植物之间设置通风构架,则能加强西墙的散热性能等。

2.4遮阳节能设计

适当的遮阳措施可减少不必要的夏季太阳辐射热,有效降低空调负荷,减小建筑物的能耗。外遮阳节能应直接有效的采用遮阳设施,其能直接将太阳辐射热量遮挡于室外,以减少太阳直接辐射热进入室内为主要目的隔热、防热措施称为建筑遮阳。狭义上,遮阳主要指采光口、建筑物出入口等外墙开洞部分的隔热、防热设施。一般来说,当建筑物具备下列条件时,建筑设计中要求采用遮阳措施:室内气温大于29℃、太阳辐射强度大于0.28KW/rg2、阳光照射室内深度大于0.5m、阳光照射室内时间超过1h。常见的窗户遮阳措施主要包括内遮阳、玻璃及透明材料的本体遮阳和外遮阳等形式。内遮阳指在窗户内设窗帘来进行遮阳,其优点是安装方便。

2.5门窗节能设计

门窗是建筑能耗的最大因素,由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的50%-60%,增大窗户面积可增多太阳能,但窗户传热系数比其他外围护结构大,窗户面积增大则会引起更多的能量消耗,因此必须将窗墙比控制在合适的范围内,在满足基本采光和通风的前提下,尽量缩小窗墙比。门窗材料和密闭性对室内温度变化起着一定作用。设计中应采用密闭性良好的门窗,通过改进门窗结构、采用中空玻璃窗、双层真空玻璃窗等目前市而上的保温性能好的窗户,提高门窗气密性,防止空气对流传热,以节约建筑能源。

结束语

建筑节能是一个综合的、复杂的系统工程。我国作为世界能耗大国,对发展可持续发展的生态建筑,减少建筑能耗更是刻不容缓。因此,作为建筑师更应从自身做起,从不同角度,依据建筑规范对节能进行优化设计,充分利用我国现有的自然条件,在改善人们居住环境的同时,充分挖掘节能潜力,实现节约能源,减少能源消耗。

参考文献

[1]孙晓慧.浅析节能建筑与建筑节能[J].矿业工程,2010,(03).

[2]赵怡.浅谈现行建筑设计中的节能建筑[J].山西建筑,2010,(14).

论文作者:黄敏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/4

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