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摘要:随着城市化进程的加快,建筑物的能耗问题也愈加突出。节能与环保成为人们关注的焦点,并发展成为建筑设计中的重要理念。为了缓解能源危机,建筑节能已成为降低能耗的最大阵地,也成为最具潜力、最具实效的节能方式之一,且对我国能源紧张及供应不足有着重要的现实意义,如何在建筑设计中更好地利用自然能源,提高建筑的能源利用效率,则是建筑师需要探讨的课题。故在本文中主要对建筑设计中的建建筑节能进行了详细的分析与探讨,以供参考。
关键词:建筑;建筑能耗;节能设计
建筑能耗是指建筑在建造和使用过程中在采暖、通风、空调、照明、炊事、热水供应、家用电器和电梯等方面的消耗的能源。建筑节能一般通常是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中,通过各种技术措施以及采用节能型系统和可再生能源利用系统,切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。其实质是在满足人们对建筑舒适性需求的前提下,达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。建筑节能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的资源节约型目标决定了其未来发展将与绿色建筑、生态建筑以及智能建筑有效融合。
1、建筑节能设计的必要性
1.1促进环保,建设绿色住宅
伴随着社会文明的不断进步,人们对居住环境的要求越来越高,更关注建筑的人性化设计和居住的生态环境、舒适度、健康指数。在倡导节能环保理念的背景下,对住宅建筑进行节能设计,避免因高能耗带来的资源浪费、健康伤害和生态环境污染问题,提高住民的生活品质和幸福指数。
1.2实现节能,降低生活成本
建筑设计引入节能减排机制,应用先进的节能技术和节能材料,如保温技术、控制建筑形体、新型墙体材料、双层钢化玻璃等技术材料的使用,有效提高了住宅建筑的热环境质量,提升住宅建筑的热效率,既节约能源,又降低了居民的生活成本。
1.3减小能耗,促进经济发展
我国是能源消耗大国,消耗总量位居世界第二。其中,建筑耗能、工业耗能与交通耗能成为我国能源消耗的三大硬伤,而建筑能耗就占总消耗量的1/3以上,形势十分严峻。因此,从住宅建筑节能设计上实现节能降耗,改变建筑耗能过度的现状,以促进社会经济的持续稳定发展,是功在当代、利在千秋的美事。
2、建筑内部单体的设计
单体设计指的就是对建筑物内部各组织结构的设计。建筑物的各部分要进行全方位的构造节能设计,要在符合建筑物基本的组合性能外,对各部分的选材、造型、结构等进行深加工设计,比如墙体、门窗、楼板以及顶棚等,在保证外部自然条件良好的情况下,对室内的节能进行更为合理的设计。
2.1楼板的节能设计。要根据其结构的余出空间,对楼板的造型加以精心设计,像吊顶的节能设计。可以把循环的水管架设到其内部,天气炎热的时候,可以使用冷水系统循环使室内的温度有所降低;天气严寒的时候,就可以运用热水系统循环进行采暖,提高室内的温度。这一方法对能源的需求极低,同时调节效果又很高,是一种不错的建筑节能技术。
2.2房顶、顶棚的节能设计房顶是一个建筑物的顶端,它和外界环境直接接触,与大气环境的关系最为密切,因此,要对屋顶进行节能设计。房顶的节能设计策略主要有加强屋面的保温效果、运用坡屋顶的方式以及根据实际需要,架设隔热性能较好的保温层面,如蓄水屋面、隔空散热屋面以及种植屋面等等,都可以起到良好的节能效果。
2.3门窗节能设计。门窗是太阳辐射吸热部位,也是主要的散热部位,因此在建筑节能设计时,合理设置门窗也是重点考虑的因素之一。设计时在保证采光通风的条件下,尽量减小门窗洞口的面积,选用气密性高、保温性好的材质,减少冷风渗透以及门窗的热传递。第一是控制窗墙比,一般住宅设计尽量避免落地窗的设计,对于方向不同,窗户的设计方式也不同,减少西北方向的立面窗户的面积。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二是提高门窗的气密性,选择好的窗体材料。对于外窗部位设计时,窗框与门窗洞口之间的缝隙采用保温材料填实,不得采用水泥砂浆。设计选用合适的窗型和门窗配件,减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃。目前设计中多采用断桥隔热铝合金窗框或者塑钢窗框,对于玻璃的选用则多采用中空玻璃窗。另外,对于面朝南向的窗户在设计时可以采用凹式设计,外加遮阳板,这样可以起到遮阳的效果。
2.4空调节能设计。空调的节能设计在大空间建筑中体现的较为充分。此类建筑有体积大、维护结构传热量大、空调负荷较大等特点。因此,合理的气流组织设计,使得空间内空气的分布既要满足了人体舒适性要求,又保证了空调系统的节能。在建筑设计中,应该通过合理的建筑布局以及内部功能的空间组织,充分利用热压和风压的原理优先采用自然通风。自然通风可以在不消耗常规能源的前提下调节室内环境,达到人体的舒适要求。自然通风有利于减少建筑能耗,降低环境污染。但是在一些大空间或者进深较大的建筑中,要做到完全的自然通风几乎是不可能的。因此建筑空间的加大必然会增加通风管道的长度,同时管道的沿程阻力也比较大,势必额外增加投资,而且效果也不甚理想。在这种情况下,常常采用机械辅助式的自然通风。系统通过一套空气循环管道,采用一些节省能源的处理手法,比如利用深层土壤冬暖夏凉的特点。在冬季,利用深层土壤的热稳定性对空气进行初步预热,以及对排出室内空气热量的再回收和利用等;在夏季,通过与土壤的热交换对空气进行降温。同时,系统并辅助一定的机械装置把控制在一定风速内的空气送到室内达到通风的目的。
2.5建筑外围护结构的节能设计。建筑外围护结构的节能设计主要包括四个方面,一是外墙保温构造、热桥阻断技术、屋面保温隔热技术、地下室外墙及地面保温技术、高效节能外窗及幕墙系统、窗墙面积比的控制、遮阳设施、自然通风与采光的利用。二是建筑内余热 /冷的回收利用。三是可再生绿色能源的利用:太阳能、浅层土壤热能、地表水体热能、风能等。四是提高舒适度的其他技术浮筑楼板技术、双层架空地面系统、洁具同层后排水技术、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等。
3、如何对建筑设计进行有效的节能
3.1 提高建筑设计的节能意识
建筑设计之所以不能够进行有效的节能,缺少节能意识是很重要的一个方面。设计者要认识到节能的重要性,以及资源的匮乏有可能为人类产生的困境,提高节能的意识。同时,相关的设计单位需要遵循“优化设计,节能为上”的总方略,在建筑设计的时候充分地考虑到能源的节约,只有这样才能够符合新时期建筑设计的根本标准,不断地督促建筑设计质量的提高。节能说到底是一种新的设计观念,是对原有设计方案的改造和升华,只有做到具备足够的节能意识,才能够在建筑设计的后期,从技术层面恰到好处地实现建筑节能的目标。
3.2建筑设计要与客观环境相适应
在建筑设计的过程中根据客观的自然气候环境来作为参考,是节能的根本动力所在,无论是建筑规划、采暖系统设计、外墙保温设计、照明设计以及新能源的利用等方面,不可忽视的一点就是要充分地考虑当地的可再生能源,比如太阳能、风能等等,以此来提高对于自然能源的利用效率。卓达太阳城就是有效借助客观的气候条件进行建筑设计的成功案例,它通过广泛地汇集太阳能,满足人们的取暖、烧水、洗浴等一系列的日常生活步骤,在建筑的设计上也很合理,窗户采光,营造室内的舒适感,这样就为人们的生活带来了很大的便利,同时又节省了能源,避免了不必要的浪费。
3.3优化建筑整体结构,减少能源浪费
优化建筑的整体结构,使得建筑的结构设计与客观环境相适应,有效地进行优化设计,能够减少能量的耗散,让建筑的构造帮助建筑本身提高能量的积聚,从而达到能源的节约。从建筑设计的选址、布局、设计和实施等环节,都要以优化设计为基本原则,从很大程度上讲,建筑本身的结构决定了能源的使用效率,也决定了能源浪费量的多少。优化建筑的整体设计构造,既要广泛地结合先前的设计经验,又要能够大胆地放开思维,善于通过富有创造性的设想来完成对于节能设计的探索,减少能源的浪费,促进整个建筑行业朝着资源友好的方向迈进。
4、结语
随着人们节能意识的不断增强,对建筑物的节能设计研究势必会进一步深入,本文在对我国建筑节能现状简要分析的基础上,结合我国气候人口特征和建筑节能的需求,对建筑的节能设计提出了一些发展策略和建议,旨在能为相关实践工作提供一些借鉴和参考,促进相应工作的更好开展。
参考文献:
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论文作者:赖俊任
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期
论文发表时间:2015/10/12
标签:节能论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 能源论文; 建筑节能论文; 自然论文; 门窗论文; 《基层建设》2015年16期论文;