摘要:近些年来,随着我国社会经济的迅速发展,能源消耗的不断增加,建筑节能设计受到了越来越多的关注。节能理念在建筑设计中的应用不仅能有促进资源的高效应用,还能节省工程建设的成本,减少工程建设对周边环境的污染,为人们提供更加舒适的居住环境,对社会的可持续发展具有重要的推动作用。本文阐述了建筑设计中节能建筑设计的意义及基本原则,并对其存在的现状问题和设计要点进行了探讨分析。
关键词:建筑设计;节能建筑设计;意义;原则;现状问题;技术要点
1、建筑设计中节能建筑设计的意义
随着我国城市化建设的不断推进,工程建设量大幅度增加,促进了建筑业的发展,但其能耗也非常巨大,极大的影响了生态环境,加剧了城市建设发展与能源供应之间的矛盾,严重的制约了城镇化进程的可持续发展,因此必须实施节能建筑设计。节能建筑设计主要表现为建筑工程设计过程中充分利用阳光等自然界相关的可再生能源,最大限度地达到节水节电的效果,是建筑业可持续发展的重要举措,有助于保障战略能源安全以及生态环境的保护,同时使现有能源资源得到充分利用。
2、建筑设计中节能建筑设计的基本原则
建筑设计中节能建筑设计的基本原则主要表现为:(1)以人为本的原则:这是节能设计的前提条件,即建筑节能设计应以使用者的舒适、健康为基本原则,通过各种办法减少能源消耗,减少不可再生资源的利用,同时又能保证室内空气质量、热环境、照明等适合人类对建筑空间使用的要求。(2)因地制宜原则:我国地域辽阔,各地区之间的气候、地形条件存在诸多的不同,生活居住习惯也存在较大的差异,因此在节能建筑设计中,必须因地制宜,科学的进行设计,从而达到节能的目的。(3)最大限度降低能耗的原则。在建筑设计中,不仅要注重设计及使用过程中的节能,还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。尽量选用生产能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,减少建筑垃圾的产生,实现建筑的可持续发展。(4)重视建筑物本身节能设计的原则。建筑物在使用过程中会消耗大量的能源,应从源头上对其进行有效的控制,即通过重视建筑本身来做好节能设计,如建筑总体布局、体形系数、提高围护结构的保温隔热性能等。
3、建筑设计中节能建筑设计的现状问题
随着建筑业的发展,目前我国相关部门对建筑节能工作也越来越重视,制定了各种节能规范及评价体系,也开发出了较为完善的节能计算软件。建筑节能设计不仅有法可依,同时有了相对准确的评判尺度。这样使得建筑节能设计有了可实施性。但是在实际建筑设计中,我国节能建筑设计仍然存在诸多问题,主要表现为:(1)建筑节能标准执行率低。由于我国各个地区的气候经济条件存在一定的差异,而目前的节能标准还未能细化到对各地条件差异性进行充分的考虑,从而致使各地标准在执行过程中还存在着一定程度的问题;也由于各种原因,尽管目前大部分的新建建筑施工图设计在节能建筑设计审查制度的严格执行下,节能能够达到相应的标准要求,但建筑建成后能达到节能标准的比例仍然很低。(2)节能建筑接受度低。由于节能建筑通常采用的是新型节能材料及节能设备,直接导致了前期成本增高。相关人员为了经济利益,并没有遵循相关节能标准甚至会出现弄虚作假的情况。(3)建筑节能效果不理想。建筑师在对建筑进行节能设计时,对建筑的布局布置等都按照国家规范要求进行考虑,但在进行建筑采暖设计时,由于没有按照节能建筑设计计算所得的耗热量指标确定采暖设备的数量,从而导致节能建筑在使用过程中,节能效果不明显。(4)计算软件的局限性。目前在建筑节能设计中常用的计算软件仅对建筑热工性能进行评判,这种全年采暖空调的能耗计算,只可能按照典型模式运算,而实际情况是极为复杂的,如周边环境形成的小气候、照明产生的能耗等都影响着建筑物的实际能耗。
4、建筑设计中节能建筑设计的技术要点分析
建筑节能设计的技术要点主要有两种,一是减少建筑物能耗;二是充分利用可再生能源。
4.1 减少建筑物能耗主要途径
(1)合理布置建筑物的朝向。在总图设计时,建筑师应充分了解当地的气候条件,重视利用自然环境的各种因素,如风向、地形、日照角度、湖泊和绿化等,合理的布置建筑方位,创造良好的室内微气候,尽量减少对建筑设备的的依耐。(2)体型设计。所谓的体型设计就是合理的控制建筑体型系数,即控制建筑物外表面面积与其所包围的体积之比。原则上是减少建筑物外表面积,避免体型过多的变化会有利于节能。但这通常会与建筑物造型设计产生相矛盾,造型设计大多数情况下是通过丰富的体型变化来表达建筑物的美感。这就要求建筑师在设计时,妥善的处理二者之间的关系。(3)建筑外围护结构保温节能设计。建筑外围护结构包括形成建筑物外形的外部结构,如墙体、屋顶、外部门窗及挑空楼板等。在这里,合理的选材是关键:a.屋面,不宜选用密度较大、导热系数高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大,也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;b.墙体,应积极推广空心砖及其复合墙体技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆复合墙体一般的做法是将墙体与绝热材料复合;c.外墙门窗,外门窗玻璃的热损失是建筑物能耗的主要部分。条件允许的情况下,应尽量选用中空玻璃或LOW-E玻璃,窗框的型材也尽量选用导热系数低的断热型材料。除合理的选材外,建筑师也要重视通过其它的技术手段来提高外围护结构的保温节能效率,如屋面种植、外墙绿化、合理的窗墙比、增加遮阳构造设施等措施,这些对于调整日照、节省能源也是十分有效的。(4)自然采光技术。包括直接采光与间接采光两种方式,直接采光主要是指合理的朝向及开窗使建筑直接获得自然光;间接采光是通过一定的技术手段来获得光的方式,如镜面反射采光、光导照明系统等,同样也能给建筑物的内部空间带来一定的照度,达到节能的目的。(5)绿色照明。绿色照明也对建筑节能有积极影响,必须重视。如LED绿色照明和光导照明系统均属于绿色照明,前者至少比普通的白炽灯节能80%以上,且使用寿命达到10~20年。后者本就是对自然光的采集与组织,不需要耗费电能。(6)自然通风。最直接的方法就是将建筑物主面朝向有利风向;另一办法是利用建筑物的不同组合对空气流通的不同作用合理确定建筑群的平面形式以及豎向布局,将气流引导贯穿建筑群体。
4.2 充分利用可再生能源
在建筑节能设计中,常见的可再生能源的运用主要是太阳能、风能、地热能。它们都是清洁能源,且储存量大。因此在节能建筑设计中,要推广利用这些新能源,以此降低建筑能耗。
5、建筑工程设计中的节能建筑设计的研究策略和具体措施
5.1墙体设计
建筑墙体尤其是外墙体是整个建筑工程的重要组成部分,在设计节能建设过程中,应该将其作为重要的考虑因素之一。通常情况下,在建筑节能设计中采用的节能措施方式主要有以下几点:第一、在建筑墙体过程中,为了保证墙体的保温效果,建筑设计人员应该选择高质量的、隔热性能高的外墙建设材料;第二、在建设墙体过程中,可以将保温材料放置在墙体的里侧形成隔热保温膜,这样的设计可以提高墙体的保温隔热效果;第三、可以在墙体的外墙粉刷石膏也可以达到保温效果;第四、在墙体的外墙粘贴一些保温隔膜,这样不仅可以起到保护外墙,同时还可以有效地实现隔热效果;通过以上四种措施的比对,总体来说,第四种隔热措施的隔热效果最佳,其不会因为外界温度的变化而影响其性能,此外还可以有效地实现了保护外墙结构的作用。
5.2 屋面设计
屋面作为建筑的第五立面,其重要性是不言而喻的,建筑屋面不仅起到围护作用,同时还为房屋建筑的隔热或者保温有着重要的作用。在夏季,建筑屋面就起到了隔热和抵挡太阳辐射降低建筑室内温度的作用;而在冬季,合理的屋面能减少向外界传送出热量,起到为建筑室内保温效果。建筑设计人员在设计房屋构造过程中,应该充分地考虑到屋面的建筑材料,充分地分析建筑物屋面的构造,设计出科学、有效的建筑屋面方案。在设计过程中,设计人员应该考虑到以下几点:一、屋面建筑材料的保温效果,在选用建筑材料过程中,要保证其密度和保温隔热性能符合屋面建筑的相关要求。二、在挑选保温材料过程中,采购人员始终坚持以节能环保为核心,尽可能地挑选高效节能环保的建筑材料,选择物美价廉的优质产品,不能为了贪图小便宜而影响了建筑材料的保温效果,不仅影响整个建筑工程的保温质量,还会造成环境污染,违背了节能减排、绿色建设的理念;三、在设计建筑屋面过程中,设计人员尽可能地采取绿色种植屋面,所谓的绿色种植屋面就是在屋面种植一些花卉树木,通过这样的方式不仅可以实现了降温的效果,同时还增加了建筑物的绿化种植面,有利于提高城市的绿化建设,有效地改善了城市的温室效应。
5.3建筑门窗设计
在建筑门窗设计的过程中,也要适当的进行节能设计,从而有效的降低资源的消耗。在具体设计的过程中,要结合建筑内部结构的具体情况对门和窗的位置、朝向以及窗墙比进行科学合理的规划。当前阶段,我国建筑的外窗通常采用的是平开窗的设计方法,在材料的选用方面通常采用塑钢窗以及中空玻璃。为了保障建筑工程的质量,在建筑材料实际投入使用之前要对其进行严格的检查,保证其质量符合工程建设的标准要求,供应商的资质也是检查的必要内容之一。同时,施工人员还要对门窗的质量进行严格细致的检查,并在安装之前对其尺寸以及位置进行复核,避免使用不符合质量要求的建材。
5.4环境绿化设计
绿化对于建筑节能的作用非常的明显,其能从根本上改善建筑环境问题,同时能够调节空气中的碳氧含量,降低温室效应的影响,改善大气环境,降低噪音,最重要的是能够调节整个城市的自然环境,提高能源利用率。小区的绿化应该综合考虑小区的实际环境,考虑整个城市的生态平衡,这些都是建筑绿化设计的总体原则。
6、结束语
随着低碳环保概念的深入以及人们节能意识的不断提高,建筑业作为节能的关键行业,重视其节能设计、合理应用节能措施,对于建筑业以及城市建设的健康发展具有重要意义。
参考文献
[1]许方明,戈海玉.关于绿色建筑设计的几点思考[J].皖西学院学报,2013(2).
[2]曹伟.浅谈绿色建筑设计与绿色节能建筑的联系[J].中华民居,2014(10).
[3]郭重阳.研究节能建筑设计在建筑设计中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(10).
[4]李季.对建筑设计中节能建筑设计的分析[J].黑龙江科学,2014(2).
论文作者:李慧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/6
标签:节能论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 屋面论文; 建筑物论文; 墙体论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;