摘要:随着我国建设节约型社会战略构想的提出,作为能源消耗相对集中,能效比相对较低的建筑,建筑节能成为当前迫切需要解决的热点问题。本文从建筑设计的角度,分析了住宅建筑节能的必要性和可以采用的技术手段。
关键词:城市住宅;建筑能耗;节能设计
1建筑耗能的现状与节能的必要性
目前,我国处于社会主义初级阶段,以公有制为主体多种所有制经济共同发展的基本经济制度,对于新兴的城市和拥挤的人口,采用的是学习或者抄袭西方的建筑来解决人们的住房问题,在当时的环境下,这确实是一个好的方法。但科技在进步,推动着社会经济的发展,随着我国社会主义市场经济的不断完善,以前的建筑越来越不符合人们对住房的要求气候的变化带来许多问题,我国居民大部分分布在北方,因此,夏天时需要有一个更好地散热空间与传热机制,冬天时,则需要更加充足的阳光照射人们生活水平的提高。也要求有更大的绿化面积,由于尚未规划的建筑以及材料的使用并不是处于对环保的考虑,越来越不能满足人们对冬暖夏凉、照明设计的要求为了加快经济的发展,必须对城市建筑进行节能减排的设计。
2影响建筑节能的因素
2.1建筑产品不合格
我国的现代建筑起步晚,建筑规划不合理,且大部分以实心黏土砖为主。建筑产品的特点主要体现在,空间上的固定性、体积的庞大性以及其多样性。为了达到建筑保温的这个目的,在科技不发达、建筑设计不规范的条件下,我国主要采用的材料为实心黏土砖,但这样造成了极大地资源浪费。为了保证建筑的稳定及其节能,对墙体的设计有着许多的做法。如粉煤灰等空心砖的使用就是一大创新,加上钢筋混凝土对墙体的加固,既解决了建筑的稳定又节能。这是否意味着问题的解决,技术的进步呢,其实还有许多地方为了片面的达到建筑节能的需求,一味的苛减材料的使用,许多建筑好像是节约了材料,但由于在建筑时,并没有完全使用节能材料,导致在后期为了满足保温等需求,反而支出了更多的材料,造成了资源浪费。
2.2建筑节能设计不合理
我国的城市住宅主要以小区为主,各种新兴的小区为了吸引顾客,只顾其经济效益,为了容纳更多的居民居住,在建筑风格上借鉴国外的风格。丝毫不考虑当地是否适合这样的建筑,这样的建筑是否可以达到人们的需求,对日照需求、空间形态考虑的不周全,小区内的绿化也只是为了配合小区建筑的风格设计制作的,窗户的设计与制作也是为了美观,在材质与大小上没有完全的一套体系,在建筑规划之初时,没有最大限度的与自然环境共处。人们在冬季要求室内可以保温,空调在使用时的这一想法可以实现,但是由于住宅规划之初不合理,使得房屋无法很好地保证暖气的停留,密封性不好以及屋顸的保温能力差,导致了大量的能源被过度使用,甚至浪费。夏天时,没有依靠大自然固有的能力,建立起绿色防风墙失去了植物遮挡阳光的功能,室内的冷气也流失的更快,这同样也造成了能源的浪费。如果能在建筑设计之处,设计者认真考虑这个问题,将重点放在绿色植被对建筑的防护。以及建筑的朝向、间距,将很好的建设夏冬季节对空调的使用量,从而可以达到节能的目的。
3建筑节能的基本要求及技术措施
建筑节能设计不仅要保证建筑物的正常使用功能,更要将节能的口号有效落实,为了满足这两条,在设计中可以施加如下的措施。
3.1从资源的角度出发
(1)充分利用自然资源
充分利用自然能源,加大自然能源利用相关的技术研发,逐步实现建筑利用有限能源向着无限能源的过度,以缓解煤、石油等产品使用紧张的局势。不仅有效的降低了建筑成本,更实现了节能的根本目标。
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(2)采用绿色建材
使用高效保温材料是降低建筑能耗最有效的手段,但是由于技术等的限制,高效保温材料的价格往往较高,大量的使用虽然降低了建筑物的后期能耗,却也增加了建筑物的施工成本。因此,在进行节能设计的时候,应该综合各方面的建筑能耗,从整体的角度出发,全面的考虑问题。比如,农副产品的科学应用就是一个非常好的提议,不仅降低了建筑成本,更处理了“废物”,更降低了农民因处理“废物”而造成环境污染的可能。
3.2从建筑规划设计角度出发
在进行城市住宅建筑规划的时候需要考虑所有可能影响节能设计的因素,如建筑物间距、朝向、体型、绿化配置等。在进行室内热环境相关的设计时,需要重点考虑建筑物的朝向问题,夏天要考虑太阳直射和通风,冬天则要保障阳光避免冷风吹袭。基于这两种考量,建筑物的最佳设计应该是朝着南北或者接近南北的方向。当然,以上这种说法也不是什么“万能公式”,在遭遇具体问题的时候,设计师还是需要结合具体的情况加以分析,再确定具体的设计方案。
3.3从加入现代化科技的角度出发
经过研究,建筑物能耗的来源主要包括两个方面:第一,冷风渗透;第二,围护结构的热传导。对这两个方面进行研究可知围护结构方面的能耗更大,因此,设计出具备良好保温隔热性能的围护结构,可以减少热量的传递,继而减少建筑物的能耗。
(1)窗户节能
窗户构体的特殊性决定了窗户耗热的属性。经过科学家的有效数据分析,通过普通玻璃损失的能量可以达到建筑物整个夏天或者冬天能耗的一半朝上。不同朝向的玻璃对于能量的损耗是不一致的,东西面为高能耗的方向,而南北方向属于低能耗的方向。基于以上,在高能耗方向上不仅要避免设计大窗户,更要采取有效的手段提高窗户的遮蔽性;在进行玻璃安装时,应当以建筑物的性能决定建筑玻璃的具体品种;结合冬季采暖和夏季降温的耗资,从导热和隔热的角度出发,对节能设计进行全方面的考究。
(2)墙体节能
在很长一段时间里,我国的建筑业普遍选取实心黏土砖构建墙体,为了实现建筑物的保温目标,在建筑施工的过程中不断的增加实心粘土砖的厚度。在某个程度上来讲这种做法确实实现了建筑物的保温效果,可是也造成了能源方面不可挽回的损失。想要从墙体节能的角度出发改善这种现状,可以通过推广复合墙体和空心砖墙技术来实现。
复合墙体和空心砖墙都是利用钢筋混凝土等实现承重,再利用绝热材料复合才实现增加墙体保温隔热性能的。目前设计复合墙有两种方法,一种将绝热材料复合在外墙内侧实现保温;还有一种将绝热材料复合在外墙与内墙之间实现保温。第一种方法的优点是易于操作,第二种的优点是热稳性好。除了以上还要考虑墙体的朝向问题,结合墙体的朝向设计不同的墙体厚度,实现降低能耗,降低施工成本的目标。
(3)屋面节能
由于屋顶的客观位置和作用,在节能设计的过程中可以采取如下两个措施:第一,在选取材料的时候应该避免选择吸水率较大的材料,防治屋面因为吸湿而影响保温效果。若是必须选择吸水率较高的保温材料,需在屋顶上设计排气孔,以增加室内水分的排出效率和排出速率;第二,除了考虑材料吸水率的问题外,还要对材料的密度、导热系数等进行考虑,避免屋顶自身的重量过大。
结束语
建筑是用能大户,建筑节能是发展建筑业的需要。在发达国家,适宜的室温已经成为一种基本的需要。我国在上世纪90年代以前采暖用能及节能与用户经济利益无关,致使用户并不大关心建筑节能问题。近几年住宅节能的重要意义已逐步受到建筑师重视,如何在住宅建筑设计中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,则是建筑师需要探讨的课题。
论文作者:王菁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/2
标签:建筑论文; 节能论文; 墙体论文; 建筑物论文; 建筑节能论文; 吸水率论文; 材料论文; 《基层建设》2018年第29期论文;