节能理念在建筑设计中的应用分析论文_胡云东

节能理念在建筑设计中的应用分析论文_胡云东

新疆史蒂文斯设计咨询有限公司 新疆 库尔勒 841000

摘要:我国力求建设节约型社会,党也制定了可持续发展战略伟大目标。但是在建筑施工现场,每天都会有大量的资源被浪费掉。这种在房屋建设中造成大量能源消耗的行为是不符合时代潮流的,也是一种不符合经济利润最大化原则的行为,在能源与自然资源的需求无比迫切的今天,我们应当对这种现象加以重视,并寻求解决方法。

关键词:建筑设计;节能设计;应用

引言

建筑节能是国家坚持可持续发展战略的必要条件。根据不同地区的气候差异情况,把自然能源、建筑设计、建筑技术以及建筑气候科学、有效的结合在一起的建筑设计方法即建筑节能设计。要力求尽可能的利用自然资源降低因为自然现象引起的能源损耗问题。

1.节能建筑设计常见问题

1.1节能规划设计

节能设计在以往的规划设计中不被重视,以至于在进行单体设计时才能发现其中存在的设计或规划问题。等到发现问题时,已经耗费了大量的人力。因此,在进行建筑设计节能规划前,要提高设计人员对于规划节能的意识。

1.2 遮阳节能设计

阳光的遮挡能够有效降低建筑受到阳光直射引起的室内温度的升高,实现节能计划。但是在实际的建筑设计中,出于美观造型的考虑设计师常会增加建筑立面的装饰,这些装饰并不能真正起到遮挡阳光的作用,因此,不符合节能设计的原则。但是如果把建筑物的这样设计和立面的装饰科学的结合,就会达到既美观又实用节能的效果。

1.3建筑单体的通风

建筑设计单体的通风能耗大是高层建筑通风设计中的常见现象,其造成原因主要是开发商追求利益最大化,实现容积率最大值,增加住宅数量降低了住宅的通风面积,大大增加了建筑单体通风困难。这种设计在夏天不利于室内散热,增加了人工降温的能耗,与建筑设计的节能理念相违背。

2.节能理念在建筑设计中的应用

2.1合理规划群体布局

综合考虑当地的有利气候条件以及通风、防晒、采光等因素,因地制宜的规划好建筑的位置朝向以及群体布局,尽可能保证建筑设计具备夏季通风和冬季保暖的性能。建筑的布局设计中,建筑物的朝向尤为重要。首先要保证冬季采光不受影响,增强冬季的阳光射入,提高室内光照温度的获取;其次保证夏季的良好通风,所以,建筑布局中,应避免建筑物的东西向,建筑物布局方向最好是接近南北。

2.2合理控制体形系数

室外大气和建筑物所接触到的外表面积和其所包围的体积的比值即体形系数。体形系数和单位建筑空间的外表面积成正比。所以,在进行建筑平面设计时,从节能的角度出发,应该减少建筑物表面的凹凸现象,尽可能的做到平整,由此降低了体形系数。

2.3合理控制窗墙比

建筑外窗总面积和外围护墙体总面积的比值即窗墙比。因为玻璃窗的热工性能相对外围护墙体要差很多。所以即便外窗面积比外墙面积小,但通过外窗得失热量却占外围护结构得失热量的 40%左右,因此需根据不同地区气候特征合理控制窗墙比。

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2.4屋顶节能设计

在当前的房屋建设工程中,对于屋顶的建设一般选择架空型、倒置型和高效型等建筑保温材料对屋顶进行建造,以保障建筑内部合理的隔热和保温,避免在冬季低温时期或夏季高温时期对业主造成不必要的麻烦,节省冬夏两季的采暖或空调能耗,在为业主节省钱财的同时降低能源的浪费率,间接的完成民用建筑的节能设计需求。

2.5建筑外墙的节能设计

在对房屋进行节能设计的大前提下,对于外墙的建造应当推广使用空心砖或半空心砖等环保的建筑材料,这种材料大多是使用煤渣等工业废品制作而成,不仅价格便宜,而且节能环保,还能很好的保持室内温度,是一种性价比非常高的节能外墙材料,在发达国家广泛用于楼宇建造等建筑工程上。复合墙体即同时具备外隔热和自保温系统,属于我国目前研制并倡导的一种新型复合墙体。其优点是大幅度降低了室外温度变化对室内温度的影响,对避免热(冷)桥的产生以及主体结构保护具有显著作用。

2.6建筑门、窗的节能设计

(1)根据南北方气候的不同,应当选择不同材质、样式的门窗材料,南方多雨水、风力大、气温高就应当选择导热系数高、密封能力强和耐腐蚀的门窗材料;而北方空气干燥、冬季气候寒冷就应当选择导热系数低、透气性好的门窗材料,就门窗材料的性质而言,木质、塑料材质的门窗材料在导热性方面系数较低,透气性良好,所以木质或塑料玻璃门窗就比较适合北方所使用,这种材料可以将热气锁在房屋内部,保证热能的不流失。而金属材质的门窗材料传热性就比较好,同时具备坚固耐用、密封性强等特点,所以,金属材质的玻璃门就特别适合南方的房屋建设使用,能够有效的对热量进行发散,并阻止雨水的腐蚀。根据不同的建筑情况选择相适应的门、窗材料可以强化室内的保温与隔热性能,减少地暖、空调的能耗,完成建筑门、窗的节能设计。

(2)作为降低冬季室内热量散失和阻挡夏季太阳辐射的最薄弱的环节,外墙玻璃门窗对于建筑的能耗具有显著影响,主要表现为同面积的屋顶能耗是其能好的五分之一,是同面积墙体的四分之一。为达到降低能耗的目的,在控制窗墙比的前提下,要提高其热工性能:一是对外墙玻璃门窗进行遮阳,避免夏季阳光的直接辐射导致的能耗;二是在设计时选用经热断桥处理的门窗型材或低辐射玻璃(低辐射或单层或多层中空),与此同时,严格检查框扇间、窗墙间的接缝,保证良好的气密性。

3.实例分析

碧海湾由四栋28层极品豪宅组成,采用风帆式外型设计,北靠珠江新城CBD中央商务区,南临100米宽临江绿化带,并与新领事馆区、广州观光塔、琶洲会展中心隔江相望。在碧海湾的设计之初,就充分的考虑了附近的自然环境特点。面湖背山的环境特点形成了良好的空气对流,在设计的过程中,将在建筑的主要通风面与自然环境结合,进行科学的分析,最大限度利用了自然风来调节小区内的微气候。湖泊对与小区内部的水环境和生态驳岸相连通,最大限度的增强水体自我净化能力,基本上杜绝了水体净化的耗能。同时建筑和合理排布能够充分的促进楼房之间的空气流通,结合湖泊对气温的稳定作用,实现了冬暖夏凉的气温调节,节约了温度调节所需要的能量。同时在小区内部结合着整体环境,种植了既能够调节小气候又能够调节在一定程度上保护驳岸同时有的植物还能够驱虫避蚊,进一步的减少建筑使用过程中的能源消耗。在建筑的整体布局方面,针对不同建筑的不同位置,结合了整体地理环境,用科学分析计算软件模拟了不同风向和主要风向的空气流动方向。按照此模拟在设计之初就对建筑物的高矮、布局进行了科学的优化,进而在设计和规划中将科学的方法与经验方法结合起来进行应用,并且取得了非常不错的效果,能够在很大承度上增强舒适度和降低能耗。在每一个建筑的设计过程中,结合了不同建筑的具体分布位置和特点,对其进行结构优化,力求用最少的材料起到最大限度的坚固、抗震效果。

结束语

能源是维持社会可持续发展的前提条件,为了人类以后的生存和发展,我们必须重视能源问题,减少建筑施工、使用能耗,借枪节能设计研究,实现社会的可持续发展。

参考文献

[1]王峰雷.居住建筑节能设计中的问题及优化策略[J].建材与装饰,2017(50).

[2]张志武.基于绿色理念的建筑节能设计研究[J].建设科技,2017(16):57-57.

[3]陆丕伟.基于能耗和投资的居住建筑节能设计策略研究[J].低碳世界,2017(7):142-143.

论文作者:胡云东

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/23

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