建筑节能设计在建筑设计中的应用论文_陈伟刚

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摘要:现代建筑领域中,节能环保、持续发展成为建筑行业发展主流。建筑节能设计成为建筑行业持续发展的重要保证,更成为建筑企业提升自身市场竞争力的现实需求。现代建筑企业在建筑设计上应秉承节能环保设计理念,切实提升建筑设计水平。本文从建筑规划、围护结构、可再生资源利用等方面阐述节能设计在建筑设计中的具体应用。

关键词:建筑节能设计;建筑设计;围护结构

伴随着社会的腾飞发展,节能环保成为现代建筑设计热点,成为建筑产业持续发展的要点。建筑设计是建筑项目的导向,是发展绿色生态建筑的基础。在建筑设计中,如何在保证建筑实用性与舒适性基础上,实现节能环保是当前建筑设计人员应充分考虑的问题。传统建筑设计措施已无法满足现代建筑需求,强化建筑节能设计是促进建筑企业持续发展的重要举措。现代建筑设计应充分融入节能设计理念,做好节能减排,实现节能环保,促进建筑行业绿色、健康、持续发展。

1、建筑规划节能设计

建筑能耗受到建筑地地形气候的影响,因此,规划设计中,应从建筑所在地的环境、大气、地理、辐射等条件入手,在建筑规划中充分使用节能设计措施。

1.1合理选址

建筑选址是建筑规划的首要环节,为保证建筑节能效果,应在建筑选址时便做融入节能理念,科学勘测、择优选择。为提高建筑节能环保效果,避免因建筑所处的环境而产生的能源资源消耗,防止破坏生态环境,应科学选择建筑地址。研究表明,建筑的朝向变化,会导致由建筑围护结构引起的能耗损失出现20%~40%的差异。建筑物朝向的选择应做到在冬季能充分利用太阳能采暖并防止冷风侵袭,在夏季能利用阴影的遮挡和空气的流动来降低建筑物表面和室内温度。

1.2科学布局

建筑布局直接关系到建筑节能效果,在布局设计上应首先确保建筑间距的合理性,在将建筑重点放在建筑朝向、功能等建筑细节上,确保建筑通风、采光效果良好。

1.3控制体型

建筑节能设计不可缺少建筑体型系数控制。研究表明,建筑体系系统越大,耗热量越大,一般而言,体型系数增大0.01,耗热增长2.5%。因此,合理的建筑体型为0.3以下。这里在平面面积及建筑高度相同的情况下,以5种建筑设计中最常用的平面形式进行统计,计算结果如下:

由此可见,体形系数最小的为正方形平面,长方形平面次之,凹字形平面的体形系数最大。但由于正方形平面不利于使用,所以应优先选用长方形平面。

建筑设计中可通过减少建筑面宽,增加建筑组合,加大建筑进深(10-14m),增加层数,建设长条形(长度55m)建筑的方法控制建筑体型系数,避免设计过于复杂的建筑形体,或多种凹凸面的塔式建筑。节能体系系数一般控制在0.3内。

1.4规范朝向

建筑朝向直接影响建筑节能效果。一般而言,建筑南北朝向最为节能。但是近年来,建筑领域中偏轴方位朝向的建筑越来越多,尽管这种建筑结构可以丰富建筑群体、活跃建筑形体、节约建筑用地,但就节能角度而言,建筑正南朝向仍是最佳方位。因此,建筑规划初期,可以自由选择建筑朝向与形状,但在朝向上应尽量选择朝南方向,优先选择长方形建造形状。另外,在朝向的选择上还要顾及到当地季风风向。例如,南方酷热地区,在设计建筑朝向时,考虑到通风需求,朝向应尽量与夏季主导风向保持30~60°的入射角范围内。

1.5明确间距

科学合理的建筑间距使建筑区获得充足日照的重要保障,有利于建筑节能。但现今城市用地紧张,很多开发商希望缩小建筑间距获取更大利润。为此,建筑设计初期要充分考虑到这一矛盾,合理配置建筑间距,实现最佳日照与较小间距的良好搭配。建筑单体设计上,宜采取退层处理或减少层高的方式进行。

2、建筑围护结构节能设计

2.1屋面节能设计

太阳辐射增加建筑耗能,而屋面是隔离太阳辐射,降低建筑耗能的重要建筑围护结构之一。目前屋面的保温隔热做法可归纳为三大类:第一、轻质疏松保温层屋面;第二、架空空气层屋面;第三、种植屋面。下面将对这三种屋面保温的做法进行对比:

垂直绿化外墙实例----广州市天环广场

这样既能满足建筑的外立面要求,也能遮挡太阳热能,同时利用植物的光合作用、呼吸及蒸腾作用降低东、西外墙的表面温度。

2.3门窗节能设计

据统计,建筑门窗耗能占整个建筑耗能的40%左右,因此,在确保建筑物足够的采光、通风条件下,尽可能减少门窗面积,强化门窗气密性,增强建筑保温效果,更好的实现节能效果。门窗节能设计方法有:其一,窗墙比设计,北向门窗与东向窗墙之比需小于20%,西乡小于30%,南向小于35%。在对南向窗上,在采用降耗措施,选择适宜玻璃层数基础上,增加窗户面积,增大太阳辐射热能;其他朝向门窗,则需在满足采光环境质量前提下,减少窗户面积,以减少室内能耗。其二,增强窗气密性,利用气密条,增强外窗气密性,严格规范窗户型材尺寸规格,确保组装精准度,做好缝隙搭接,减少空隙渗透。其三,设置可调节的遮阳板、窗帘、窗盖板、自动窗帘、热反射恋等活动遮阳措施,减少太阳辐射热量。

3、结语:

建筑节能设计旨在在建筑项目建设使用过程中通过减少能源资源消耗,提高能源利用率,实现节能环保化、能耗最低化、持续发展化,合理使用配置能源、资源与设备,将节能设计理念融入建筑设计各个环节,根据建筑地所在的地理环境、自然条件合理规划建筑布局,抓好细节设计,在建筑规划、维护结构、能源利用几方面融入节能设计措施,建造节能环保型建筑。

参考文献:

[1]黄蕾帆. 建筑节能设计在建筑规划设计中的实践应用研究[J]. 现代装饰(理论),2016,02:245.

[2]陈娅骢. 探析节能设计在建筑设计中的应用[J]. 建材与装饰,2016,26:119-120.

[3]岳林成. 探析建筑节能设计在建筑设计中的应用[J]. 中国新技术新产品,2015,07:168.

[4]徐健波. 生态节能型建筑设计方法的探索[J]. 建筑技术及设计,2008(1):127.

论文作者:陈伟刚

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期

论文发表时间:2017/8/14

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