一、建筑节能的重要性
建筑在设计时要充分考虑到建筑与自然环境的和谐共存问题,既要提高人们对建筑的有效使用,同时还要避免建筑设计对生态环境的破坏。因此,在建筑设计中要考虑到生态系统与自然环境的和谐共存,同时还要关注人们对建筑的使用范围,从人们日常生活的方方面面对建筑细节进行科学合理的设计,实现人们对建筑最大程度上的使用与满足。设计人员要充分采用现代化的建筑设计理念,将建筑绿色化作为建筑设计的终极目标,最大限度避免建筑设计中与自然环境中相冲突的部分。随着我国城市化进程的不断加快,不同的建筑迅速崛起,也在一定程度上加大了能源资源的消耗。根据数据显示,截止到目前为止,建筑能源的消耗量已经占到整个社会能源消耗的三成以上,由于每年的建筑面积都会有所增加,其中将近 90%的建筑耗能都非常高。
按照目前的发展趋势,如果建筑行业不能采取有效措施治理建筑污染问题,那么就会给社会和环境带来许多的污染问题,从而阻碍社会经济的发展,所以建筑的节能设计必须纳入到建筑行业的各个环节中。运用新技术进行节能化设计与施工,不仅有利于整体的生态环境,同时还有利于降低建筑企业的成本,提高建筑建造效率。
二、我国建筑节能设计的发展
我国建筑节能标准发展迅速,《民用建筑节能设计标准》的施行及2005年7月1日实施的《公共建筑节能设计标准》为建筑节能设计提供了依据。1996年颁布了《民用建筑节能设计标注(采暖居住建筑部分)》,2001年颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,这些规范的颁布,也反应了我国建筑节能的发展轨迹:由北向南,由居住建筑到公共建筑。但由于种种原因,这些规范的条款未列入国家强制性条文范围内,各地也未发布政府令加以强调,所以执行力度也未达到应有的效果。但2005年7月1日颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中有许多条款被列入国家的强制性条文内,对于建筑设计单位,建筑的节能设计已经进入了一个全新的时期!
三、建筑节能设计措施
建筑节能是建筑规划、设计、创造、构造、材料的综合体,只有这样才能更好地利用能源,减少能耗。
3.1规划设计
3.1.1认真规划,节约土地资源
建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。要对建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。因此,在尽可能的情况下,建筑物应优先采用南北向或接近南北向。
对土地的综合利用,不仅技术上可行,而且经济效益明显,既能有效地提高土地利用率,改善景观,优化环境,也能有效降低工程费用。
3.1.2美化环境,缓解热岛效应
水泥化建材吸收大量的太阳辐射热,在夏季的阳光下,混凝土平台的温度可比气温高8℃。如夏天里,草坪温度32℃,水泥地面温度可达到57℃,规划要求新建建筑绿化率要达到30%以上。有研究表明:绿化覆盖率达到30%以上,绿地才有缓解热岛效应的作用;绿化覆盖率达到40%以上,热岛面积可减少3/4;绿化覆盖率达到60%以上,热岛效应才能基本被控制。
3.2单体设计阶段节能设计
3.2.1合理的建筑体形
合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。另外,建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越少。因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。
3.2.2平面设计阶段
充分考虑室内空间的合理性,尽可能让每个居室都有穿堂风,夏季利用自然通风进行降温。保证主要居室有朝南的充分日照,使住宅在冬季有充足的阳光,基本满足白天的自然取暖要求。
3.2.3立面设计阶段
立面设计讲究实用原则,尽可能减少外墙的凹凸面,改善住宅体形,使住宅建筑体形系数达标,以减少热量散逸,在满足日照、采光的前提下,要根据不同朝向控制窗墙比,目前广为流行的凸窗、转角窗、大面积幕墙窗、落地窗对节能是不利的。
在外墙立面选材方面,为了使建筑节能系统更合理并发挥节能投资效益,选择浅色饰面外墙,以反射太阳辐射,降低建筑能耗。
3.2.4屋面的节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用复合泡沫板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种复合泡沫板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m?K;蓄热系数为0.90~0.11m?2K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa。这些指标充分体现了复合泡沫板密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。
3.2.5利用太阳能
太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽,用之不竭的天然能源。我国具有丰富的太阳能资源,年日照时数在2200h以上地区约占国土面积的2/3以上。据预测,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达4.7%和10%。到2010年后,利用太阳能光伏发电和太阳能建筑等措施对C02减排开始有较明显作用,2020年以后效果更为显著。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。
四、建筑节能施工与实施
建设部最新公布的建筑节能专项检查报告显示,中国新建建筑执行节能标准比例较低,不同地域也很不平衡。建设部工程质量安全监督与行业发展司司长徐波说:“2005年我们对16个省市3000多个在建工程进行调查,在施工过程中按节能设计标准施工的建筑,北方地区的比例为50%,夏热冬冷地区的比例不足20%,夏热冬暖地区的比例不足10%。”
究其原因,首先是尚未形成良好的建筑节能的工作氛围。检查组发现,一些省市主管部门领导对建筑节能的紧迫性和重要性还缺乏必要的认识,部分省市仍未建立建筑节能管理的专门机构。
另外,对建筑节能工作宣传推广力度不够,根据建设部近日所做的问卷调查结果显示,有81.4%的群众对建筑节能不甚了解,其中在夏热冬暖地区这一比例超过了90%。
而在建筑节能标准执行监管方面,也存在疏漏。一些主管部门对建筑工程中违反节能强制性标准的情况处罚不力,审查机构对存在问题的施工图发放合格书的情况时有发生。建设部检查组认为:“施工监管环节由于缺乏较为明确的节能检测和验收标准,就节能要求而言,基本处于未监管状态。”
从深层次原因来看,当前建筑节能政策法规不健全。具体表现在国家尚无专门针对建筑节能的法律法规,建筑节能经济激励政策缺失,市场机制难以发挥作用,相关配套政策不足,如北方地区供热改革滞后,节能建筑的取暖收费并没有减少,装了计量表的仍然按照面积收费,影响业主节能的积极性。
更令人忧虑的是,节能技术和产品的可选择性也不足,我们在节能产品和技术的研发上针对性和实用性不强。另外,少数地方对新技术、新产品存在垄断现象,没有形成竞争机制。
建筑节能工作是一个系统工程,在中国全面实施只能算刚刚开始
一是加快建筑节能政策法规体系建设,鼓励地方政府出台符合当地实际的地方性法规。二是加强建筑节能技术的推广工作。积极开展建筑节能技术的研究开发和推广应用,加强技术集成创新,对成熟的节能技术进行系统整理,编制适合当地需要的节能技术目录。三是加强建筑工程执行节能强制性技术标准的监管工作。仇保兴说,要进一步完善建筑节能监管体系,强化工程全过程监管。
五、总结
建筑节能在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。作为设计行业的人员,在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件。因地制宜,就地取材,合理利用。并且应建立寿命周期成本观念,按建筑寿命50年内发生的各项费用,取其总和较低者作为选取决策的依据,不应考虑一次消费最低者。同时,更应重视综合设计过程这个新观念,在方案之初即组织相关专业工种介入,统筹考虑相互影响,寻求合理的解决方案;同时政府部门也要加大宣传力度和监督力度全方位地去促进建筑节能在施工阶段得到有效的实施。
建筑的节能理念不仅需要在设计中进行有效贯彻和落实,同时对于整体建筑行业的相关人员都要进行贯彻和普及。对于节能建筑的设计与施工不能只停留在浅显的了解层面,而要对其本质进行深入探究,将节能理念运用到实际的建筑环节,落实低碳设计与环保施工,实现生态环境的可持续性发展。
参考文献
[1]宋丽娟.建筑节能在建筑设计中的应用,2013.07,
[2]杨子江.建筑屋面节能技术,2015.06
[3]邱永亮,朱菊梅.住宅建筑节能优化设计的探讨,2014.09
论文作者:劳秀霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/15
标签:建筑论文; 建筑节能论文; 节能论文; 屋面论文; 吸水率论文; 系数论文; 建筑设计论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;