关键词:建筑;节能设计;节能量估算
目前建筑能耗约占我国全社会总能耗的28%,到2020年以后建筑能耗将占总能耗的30%以上,成为全社会第一能耗大户。我国正处在房屋建筑的高峰时期,房屋建筑的增加要消耗大量的能源。这些建筑在使用过程中,其采暖、空调、通风、炊事、照明、热水供应等方面要不断消耗大量的能源。建筑节能设计尤显重要。大多数建筑都会进行节能设计,由于现代社会公用资源紧缺,所以在实际施工过程中,施工单位一方面要按照预定的施工图纸,完成建设任务,另一方面,还要针对建筑的节能目标,进行节能量估算,使其建筑符合节能设计标准。
1建筑的节能设计标准及重点
1.1建筑节能设计概述
所谓建筑节能设计,就是通过采用技术、材料、管理手段,如加设保温层进行外墙和屋顶保温、使用双层中空玻璃减小外窗热量损失等,来减少建筑物耗热量、耗煤量的。依据建筑节能指标,建筑节能设计方法包括分项指标控制法和综合控制法,前者主要是对建筑围护结构传热系数、窗墙比、体形系数以及采暖设备、空调设备、照明设施的最小效能指标规定一个限值,后者则要求建筑总体能耗达到某个指标。建筑规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。规划设计中的建筑节能包括建造位置、建筑体型和体量、集中供热、绿化、建筑朝向、通风、建筑群体平面组合形式等的合理选择,这些都会对建筑节能产生各种影响,所以在规划初期,应着重考虑这些问题,使建筑规划设计达到优化、节能、改善热环境的目的。比如邻近建筑之间、建筑与道路之间、建筑立面体型设计等所造成的风压增强和热反射干扰问题都会影响建筑节能,在布置建筑总平面时应给予髙度关注;在建筑平面布局上,建筑的朝向非常重要,区域不同,建筑朝向设计也不同,但都应确保在冬季有适量的阳光直射室内,在夏季保持室内良好的通风条件,在设计中,应尽量减小建筑外表面积,控制建筑体型,同时,避免东西向,尽量以南北向为主,必要情况下,可将主要房间设在冬季朝阳且背风部位,减少围护结构散热量。
1.2节能设计的重点
影响建筑能耗的建筑因素有三种,首先是,围护结构,如:门、窗、墙等,这些建筑结构所处的地理环境不同,其节能要求不同;其次,生活方式,建筑的设计结构、温度湿度要求、建筑功能、功能模块的设计结构等;最后,设备系统,当发生突发事件时,建筑的自我保护能力、独立运行能力都要符合一定要求。上述因素,在建筑施工过程中要想有效控制极为困难,即便有法律条文规定、限制,但依然有许许多多不确定的因素,干扰着正常的施工建设。为此,利用建筑节能设计标准计算建筑节能量,明确建筑强制性能的参数是非常重要的。
2建筑节能设计标准
在不同气候特征环境下的地区具有不同的建筑节能设计标准,根据我国相关的节能设计标准在夏热冬冷地区具有不同的建筑设计方案计划、施工任务以及具体工作内容,对于南北方来说建筑节能设计标准不同,北方由于地理位置和环境气候的原因采暖能耗远远超过南方,所以在建筑设计上的围护结构和保暖结构设计需要具有更高的标准要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑节能设计一般涉及以下三个方面:一是围护结构,指的是对门窗结构的设计标准;二是生活方式,例如温度和湿度造成了不同的生活方式,建筑的设计结构要符合温度和湿度要求;三是设备系统,建筑在进行节能设计时需要具备一定应对突发事件的能力,能够自我保护和独立运行。制定建筑节能设计标准的根本目的在于良好地控制建筑的能耗大小,但是在建筑节能设计中涉及到的建筑者使用方式和设备很难用准确地标准去衡量并加以控制
针对同类型的地区出台了不同的建筑节能设计标准,对于北方夏热冬冷和夏热冬暖地区的建筑来说,采暖系统在大范围内覆盖,注重提高建筑本身的保暖性尤其是围护结构保温的隔热性能,以便减少空调设备的使用达到节能的效果,与未采取节能设计的建筑相比在空调设备和采暖设备上的能耗应节约到一半以上,在2010年出台的相关节设计标准来看,将“采暖和空调能耗”作为能耗基准值,但在居民生活方式的影响之下最后得到的实际水平与能耗目标还有有所差异。
对于严寒和寒冷地区的建筑来说,节能百分比目标和能耗基准值又不同的含义,在以往的建筑节能设计标准中要求采暖能耗在百分百的基础之上节能30%、50%和65%,要实现这些节能目标主要依靠对围护结构进行节能设计创新,这一地区的居民生活方式与假设的生活方式差异较小,所以对于节能量的计算数据上的差异较小,在严寒和寒冷地区建筑的设计和施工过程中集中采暖系统管网和热源并没有被包括在内,所以要确保围护结构承担起节能设计的任务需要这一地区的城市规划建设和供热相关部门共同制定方案与贯彻落实。
3根据建筑节能标准估算节能量
根据上文的介绍和分析,依据建筑节能标准,估算节能量时,需明确以下三个问题:
(1)100%的能耗基准值的内容。100%基准值的内容在各个建筑标准中有所不同。对于居住建筑,严寒寒冷地区居住建筑标准中指的是集中采暖能耗;夏热冬冷、夏热冬暖地区居住建筑标准中指的是采暖和空调能耗;而公共建筑标准指的是采暖、空调、通风和照明能耗。
(2)100%基准值的计算条件。按照1980年代典型建筑围护结构设计与做法,采用1980年代能效水平的设备系统,在“全空间、全时间”的生活方式下的能耗。在严寒寒冷地区,这个能耗值与1980年代的实际集中采暖能耗相符;在夏热冬冷、夏热冬暖地区住宅及公共建筑中,由于“部分空间、部分时间”生活方式与标准假定的差别,100%基准值远高于实际能耗的调查结果。
(3)节能百分比目标的成立条件。标准中的节能百分比,在假定的生活方式和室内环境条件下,按照标准假定的围护结构与系统设备建造的建筑,与采用1980年代典型建筑进行比较时,可以成立。
4结束语
“节能”是建筑工程最看重、最具挑战的施工任务,在经济时代,它不但能节约大量的建筑资源、不可再生能源,还能有效完善、维护居民的生活状态,使其在一个环保、节能、安全的环境下快乐的居住生活。从某种程度讲,根据节能设计标准估算建筑的节能量,是相对科学的,只要拥有明确100%能耗基准值的内容、计算条件,明确节能百分比的成立条件,就能精准的计算出节能百分比目标,建筑施工设计目标方能实现,因此,其实践价值与意义重大。
参考文献:
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论文作者:王树强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/15
标签:建筑论文; 节能论文; 建筑节能论文; 标准论文; 生活方式论文; 结构论文; 地区论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;