摘要:随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。本文中,笔者主要通过论证建筑规划与建筑节能的关系,并提出了如何在建筑规划中融入节能设计的相关方法。随着社会发展,建筑节能也必将成为建筑业发展的方向之一。
关键词:建筑规划;建筑节能;节能设计
建筑工程设计是建筑节能中的一个关键部分,在整体设计中,应合理设计建筑结构的热工性能,充分利用可再生能源,最大限度减少建筑的能源消耗,因此在整体规划设计方案上,需从根本上对能源材料进行合理规划,充分利用,在建筑规划设计中最大程度实现节、低碳。此外建筑工程设计还是一项跨行业工作,建筑设计作为其中的关键部分,必须通过合理的设计理念对建筑进行优化,以减少各项能源在整体工程中的消耗,争取用有限的能源消耗来取得最大的经济效益。因此,需要设计师结合整体情况来设计最合理的方案,采用最有效的方法,实现最有效的建筑节能。
1、建筑节能的重要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题:
1.1人均能源拥有量低、储备量低;
1.2能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;
1.3能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;
1.4能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。
2、建筑规划与建筑节能的关系
在整个建筑工程之中,建筑规划处于开始阶段,规划方案及相关设计理念直接影响整个工程的施工,并在很大程度上决定了工程的最后成果。在规划阶段就很好的融入节能的理念,对于推动建筑节能具有重要的意义。
2.1规划方案影响建筑能耗
在规划阶段,通过对建筑方案及材料的选用进行设计,这在很大程度上影响着整个建筑工程的能耗,并决定了建筑完工后使用时节能。例如:在规划中平面布局决定了建筑的整体占地面积;走廊格式选择、开间及深度等都决定了用料的多少;最后建筑的层数、类型等都影响着建筑的经济及技术问题。当前,我国的住宅用钢量大约是发达国家的110~125%,水泥用量每平方米比发达国家多80kg左右。相关研究表明,在同等条件下,合理的规划设计能够在移动程度上降低建筑工程的能耗,我国与发达国家在建筑能耗上的差距能够通过建筑规划大大缩减。
2.2规划方面影响后期使用
建筑业本身就是一个综合性的专业,它自身也涉及到各个学科的知识,具有较高的系统性。建筑节能涉及到整个建筑工程的整个生命周期,即在规划设计、方案选择、材料选取、施工过程等环节都应当考虑到节能。在我国传统的建筑业中,企业较为注重施工过程中的能耗节约,而忽视其他阶段的节能。发达国家则正好相反,他们更加注重实用过程中的节能,这也就要求在建筑的规划设计中就要考虑到节能因素。在未来的建筑业发展过程中,我国的建筑企业和相关管理部门也应该注重其他方面的节能,在规划环节就将建筑后期使用中的节能考虑在内。这样,不仅能够提升整个建筑的节能水平,而且也不会影响到工程的质量。
3、建筑规划设计中建筑节能设计的方法
3.1合理设计建筑平面布局
合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便,同时也能有效的提高室内的热舒适度,并有利于建筑的节能。从建筑热工环境角度来看,建筑平面布局的设计主要考虑以下两个方面:合理分区与设置温度阻尼区。门窗的保温隔热能力较差,门缝隙是冷风渗透的主要通道。在我国东北地区,门窗所消耗的能量约占采暖能耗的1/2以上,改善门窗的保温性能,是建筑节能的关键。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行
3.2使用纳米透明隔热涂料。
纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光,长波长的暖气能在室内反射,使室内的暖气(远红外线)约90不外流。
3.3墙体节能
墙体是建筑外围护结构的主体,我们可以采用保温性能好、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体,如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式,如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看,外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体,有着更多的优越性。
3.4选用建筑节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用,达到了更好的保温防潮效果;新型透光隔热玻璃(如Low-E玻璃等)在门窗中的应用,起到了更好的透光隔热效果;采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。
3.5围护设施节能设计
建筑的围护结构主要包括门窗、墙、屋顶等,围护结构中的热传导效果和冷风渗透等也决定了建筑使用过程中的能耗。建筑的保温效果优良便可以减少与室外的热量之间的交换,在提供制暖和制冷过程中就会减少相应的能耗。同时,建筑在选择材料时,也应当将使用寿命考虑在内,外观颜色的选择也应当契合当地的环境、气候因素。墙体是围护结构的主体部分,在墙体中采用节能材料对于整个建筑的保温节能具有重要的影响。在墙体材料选择上可以选用高新技术材料,当前的节能材料和实施方案也各不相同,企业应当进行合理选择。在窗和屋顶的节能中,大多也是采用新产品,通过新的技术条件实现节能。例如:对金属的窗框进行断热处理,在窗框间加入保温材料;屋顶中加入隔热层、架通风层等方案来实现屋顶的节能。
3.6采暖规划设计
采暖建筑节能规划设计技术主要通过合理选择建筑选址、分区、建筑布局、道路走向、建筑方位朝向、建筑体形、间距,适当利用季风方向、太阳辐射和建筑外部环境达到改善建筑气温舒适度,节约能量。在建筑布局中要充分考虑夏季有利的主导风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖),综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素,合理安排群体布局和建筑朝向。
3.7通风节能设计
组织好建筑物室内的通风设计,不仅有利于改善住宅室内的空气品质,满足人体健康舒适的要求,还可减少开空调的时间,降低建筑的能耗。因而在建筑群体总平面布置和单体设计时,考虑自然通风是十分必要的。适当布置建筑物,冬季降低冷风风速,可减少建筑物和场地表面热损失,节省能耗;夏季可以组织良好的通风,在建筑物之间及建筑内部形成良好过堂风。
3.8绿化环境设计
绿色系统具备防晒、防尘、降温、调节气候、提高空气负氧离子浓度、减少二氧化碳含量,保障居住区温度、湿度和风速等生态功能,有利于降低居住区的噪音。采取有效措施发展阳台绿化、屋顶绿化和攀悬植物,扩充宅前绿地,改善绿地种植质量,将会产生有效的节能作用。绿色植物对于调节局部小气候有着非常显著的效果,合理布置的植被会在盛夏形成自然荫凉,在一定程度上避免建筑外墙被曝晒,减少外部的热反射和眩光进入室内,同时还可产生蒸腾作用,带走带来热量,增加空气湿度,降低环境温度。有绿色植被的墙体或者屋面,其降温效果是非常明显的。
3.9建筑各部位的节能构造设计及选用节能建筑材料
建筑各部位的节能构造设计主要是在其满足作为建筑的基本组成部分功能的同时,通过对各部位的造型结构、材料等方面加以设计,充分利用建筑外部的气候条件,达到节能和改善室内气候环境的效果。建筑节能材料的选取也是全面建筑节能的一个重要方面,建筑材料要遵循高效、经济、健康、节能的原则,有效的达到建筑规划设计的预期效果。比如:新型的保温材料、新型的透光玻璃、新型的防水墙体、新型的地板地砖等等,都能够达到充分利用自然的效果,有效的进行建筑节能。
4、结语
总体来讲,建筑节能不但是一项复杂的、全方位的、综合性的系统工程,也是一项长期而艰巨的任务。随着能源的日渐匮乏,全球尤其是我国的可再生能源正在迅速减少,因此,建筑节能在建筑规划设计中的地位和影响越来越重要。当前,我国资源的利用率低、消耗较为严重,如果不采取相应的节能措施,必将在未来影响我国经济社会的发展。我国在建筑方面的节能发展较慢,与发达国家之间存在较大的差距,这也就要求我们在今后应当综合考虑各方面的因素,从建筑的规划设计、墙体门窗材料的选用、以及合理开发利用可再生能源方面积极探索,构建节能建筑。
论文作者:白雪芳
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/23
标签:建筑论文; 节能论文; 墙体论文; 建筑节能论文; 能源论文; 规划设计论文; 材料论文; 《基层建设》2016年17期论文;