关于绿色建筑和建筑节能设计的探讨论文_赵丹

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黑龙江省八五二农场 黑龙江 155620

摘要:绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

关键词:绿色建筑;建筑节能;节能;设计

我国的经济和社会正保持着高速发展的态势,处于工业化和城镇化快速发展阶段,工业的增长、居民消费结构的升级,特别是城镇化进程的快速发展,对能源、经济资源的需求将更加迫切。这样,我们不得不正视我国能源(特别是不可再生能源)、土地、水、原材料等资源严重短缺而实际利用效率低、环境污染严重且仍在不断加剧的事实。因此中国要走可持续发展道路,发展绿色建筑与节能建筑是刻不容缓的。

1建筑能耗的基本内容

1.1什么是建筑能耗

建筑能耗的定义:民用建筑在运行中所产生的能耗,即在住宅、办公建筑、学校、商场、宾馆、交通枢纽、文体娱乐设施等非工业建筑内为居住者或使用者提供的采暖、空调、通风、照明、炊事、生活热水及其他为建筑服务功能所使用的能源。我国的建筑用能主要分为以下几类:

1) 北方城镇采暖用能。是指采取集中供热方式的省、自治区和直辖市在采暖季所消耗的包括各种形式的集中采暖和分散采暖的建筑用能。2)除采暖用能外的城镇住宅用能。指的是除北方地区采暖能耗外的城镇住宅用能,其中包括日常生活中电气、照明、炊事、空调、生活热水和除北方地区以外的各地区的冬季采暖用能。3)除严寒和寒冷地区采暖能耗以外的商业及公共建筑用能。指的是除严寒和寒冷地区的采暖能耗外的商业及公共建筑内由于各类活动所产生的建筑能耗。其中包括各类服务设施、电梯、照明、空调、插座和其他地区的冬季采暖能耗。4)农村住宅用能。是指农村家庭生活在采暖、照明、炊事、热水、家用电器等方面消耗的能源。该类建筑主要使用电力、煤炭以及生活质能作为建筑用能。

1.2全球建筑能耗近况

作为全球用能的主要部分之一,建筑用能在发达国家所占的比例远远大于普通发展中国家,产生这一现象的主要原因是发达国家具有较强的经济实力,对生活水平的要求也比较高,有足够的能力为其使用的建筑能源买单。以美国为例,该国在近年来所消耗的能源占全球能源的1/5之多,而其在建筑的运营阶段所消耗的能源数量占全球的近1/10。

1.3中国建筑能耗近况

我国目前城镇居民建筑运行耗电量占全国总发电量的22%~24%,北方地区城镇供暖的燃煤量占我国非发电用煤量的15%~18%。建筑消耗的能源占全国商品能源的21%~24%。而这些数值都仅为建筑运行所消耗的能源,不包括建筑材料制造用能及建筑施工过程能耗。

2绿色建筑节能设计方法

2.1 建筑的选址、布局的节能设计

合理的建筑布局能够最大化场地和资源的利用效率,从而能够改善建筑物的室内环境,减少建筑物热排放,优化建筑物布局的主要措施为:第一,规划好建筑内内部的功能区分,建筑物北面尽量安排不需设置窗户的功能区,将功能相似的区域尽量布置在同一地区,这样能够方便建筑物内部空调和通风系统的设计。第二,为减少建筑物的资源能源消耗,应尽量利用已有的地形当做其围护结构。第三,按照当地的主要风险和纬度,优化建筑物朝向,尽量利用当地的风能和太阳能等资源,同时最大化使用当地的其他自然资源。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第四,利用当地已有的各种植物来减小建筑物的热负荷影响。

2.2 建筑体型、朝向、配套设施的节能设计

2.2.1 建筑体型的设计

建筑空间系统和建筑物形体不仅仅是绿色节能建筑的重要组成部分,也是地域性建筑本质特征的表现。建筑物的室内热能耗与其形体之间有着极为紧密的联系,而建筑物的热能也是其重要的衡量指标。建筑物本身的形体系数越小,说明建筑物形态较为规整,能够极大地减少夏季制冷和冬季供暖所产生的热工损耗,反之则较易于利用自然通风。正确把握建筑物自身的形体系数也是节能建筑的重要设计因素。在建筑物本身的设计中,可以适当使用别墅理念。借鉴别墅中线角、阳台、门窗、屋顶和建筑饰面激励的丰富性,及其与自然相结合的特点,这样能够体现出自然与人类和谐发展的基本原则,从绿色环保理念出发能够使建筑实现可持续发展。

2.2.2 建筑朝向的设计

建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。当建筑物为南北朝向时,耗能较少。近年来,设计实践中的一种现象是越来越多的出现偏轴方位的建筑朝向,这种做法,可在活跃建筑群体、节约用地、处理建筑外形等方面带来一些益处,但从长远角度看,我们还是要强调正南朝向(包括南偏东、偏西15°以内朝向)的节能意义。因此,从节能的角度出发,如总平面布置允许自由考虑建筑物的形状和朝向, 则应首先选长方形体型,朝向尽可能大体朝南,避免东西向。

2.2.3 建筑节能的主要方式

建筑节能的方式主要包括两个方面:1)主动式节能方式。指的是在建筑的运营阶段由于使用高效低能的建筑设备和建筑电气而减少的建筑用能。2)被动式节能方式。是指减少甚至取消建筑设备和建筑电气,采用非设备化的方式减少建筑用能。这种节能方式是通过直接利用现有的气候和环境,即风力、太阳能、环境温湿度、植被、场地地形等条件与建筑设计融合来减少与外界的热交换,从而达到降低建筑能耗的目的。

2.2.4 建筑物和配套设施的设计

建筑物配套设施的设计能够保证建筑物的健康性和室内环境舒适,在设计建筑物配套系统时,除了使用各种高效环保的建筑材料之外,还有以下几项措施:第一,新风系统的设计。新风系统是改善建筑物室内环境质量的重点,同时能够极大地提高室内的空气质量。无论夏季还是冬季,室内与室外之间都会存在较大的温差,而新风量越大也就说明处理新风会消耗更多的资源能源。第二,自然资源的使用。节约能源是绿色建筑的本质特点之一,绿色节能建筑的平均能耗量是同类建筑的一半左右,在节能的同时还要保证室内环境的质量水平,所以说,自然能源的使用在一定程度上决定着建筑能否实现绿色节能。建筑物常用的自然能源主要包括太阳能、地热能和风能等几种。第三,实现自然通风。建筑物自然通风是指通过大气自身的热压作用实现通风的一种方式,这种方式的主要标志是没有任何的能源消耗,便可以实现改善室内空气和整体环境质量的目的,这种方式所达到的效果不亚于空调的作用。但是,自然通风会在一定程度上受到建筑物结构和当地自然条件的限制,所以,为了达到良好的通风效果,实现预期目标,还要适当配合以其他自动调控设备。

结语:

进行建筑节能设计时,有两个基本特征需要特别注意:一个是考虑地区性差异,另一个是注重过程控制。前者是指由于不同地理、气候环境下,建筑使用者的生活习惯各有不同,对建筑形式的要求也有相应的差别,因此,对建筑节能技术的需求也会存在一定的差距;后者指的是即使是同一环境、同一地域下,建筑也会因为不同季节、不同月份、不同时刻而存在不同的温度、湿度、太阳辐射、光照度以及风环境,即使在相类似的时刻环境下,不同类型的使用者对建筑的需求也不尽相同,因此,在不同时刻,建筑的能耗也会产生不同的变化,在进行建筑节能设计时,要适当的调整建筑设计,使其按照人们的需求而进行控制。

参考文献:

[1]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2012[M].北京:中国建筑工业出版社,2012:2-4,11.

[2]任海滨.刍议现代建筑的绿色节能设计[J].山西建筑,2013,39(2):201-202.

论文作者:赵丹

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/17

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