建筑低碳节能设计的应用要点探讨论文_何建文

建筑低碳节能设计的应用要点探讨论文_何建文

中外建华诚城市建筑规划设计有限公司 广西南宁 530000

摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,建筑业得到了飞速发展,而在当前节能减排理念倡行下,建筑建设也开始越来越关注低碳、节能问题,尤其是建筑业作为高耗能、高污染行业,更应该在设计上遵循低碳、节能理念,运用绿色、节能的设计手法与相关技术,打造出绿色、环保、高品质的建筑,实现建筑业的可持续发展。本文将结合我国低碳节能建筑的优势、现状及设计原则与指导思想,提出几点建筑低碳节能设计的要点,以为相关单位提供一些借鉴。

关键词:低碳节能;建筑设计;绿色环保

在当前各类能源消耗及资源浪费日趋严重下,人们环保与节能意识日趋增强。建筑设计中遵循低碳节能原则,就是通过节约能源、原料,通过建筑重构与重复利用等多种手段,将建筑低碳节能目标实现。当前,现代建筑设计的主流就是基于低碳节能理念,运用先进的节能设计理念、新型环保材料、创新施工工艺方法等,在保证建筑质量的基础上将建筑整体绿色环保性能增强,不仅打造了现代化新型节能房屋建筑,还推进了建筑业可持续发展,获得更多的社会效益与经济效益。

1.低碳节能建筑优势、指导思想及现状

1.1建筑低碳节能优势

比起一般的建筑,建筑低碳节能有以下几方面优势:(1)能耗显著降低。一般来说,建筑建造过程中会消耗掉约50%的能源,可产生45%污染物,而低碳节能建筑,因为采用了环保工艺与节能材料等,能耗可降低70%~80%,甚至在国外出现了零能耗、零污染。(2)催生出新的建筑美学。尊重自然与地理环境基础上,打造出本土化建筑风格,由此将新的建筑美学产生,最重要的是使用本地原材料,从自然界中的索取减少,注重自然与建筑的统一,而不是一味的追求奢华与高档,能够更为舒畅的享受建筑带来的美好体验。(3)低碳节能建筑四季均适合。因为传统建筑与自然是相互独立的,往往只注重从自然中获取,而忽视了两者的和谐统一,而节能建筑内外部连通,依据气候变化而自动调节温度,充分借助自然的温度与阳光,就如同鸟的羽毛,随季节变化而更换。(4)始终贯穿节能环保理念。当前,很多传统建筑形式,仅在某个环节或者部位体现节能环保,但是总体上的能耗仍较高,而低碳节能建筑,从材料运输、加工使用、施工工艺、废弃物处理、拆除等均体现节能环保理念,贯穿整个建筑始终,真正对社会及环境负责。

1.2低碳节能建筑设计原则与指导思想

在建筑低碳节能设计中,不仅要使建筑形象更加亲民化、大众化,还要考虑地理位置是否方便人们生活、同时还要考虑朝向、平面、间距、单体或群体等这些基本要素;在能源使用上采用天然能源,以达到节能效果;对阳光感、自然流通感要更加注重;材料上要以轻质的、环保无污染的为主,同时注重各类低碳节能技术的使用。

1.3我国建筑低碳节能设计现状

我国建筑低碳节能设计起步晚、发展慢、技术落后。我国开始关注建筑低碳节能设计是在二十世纪八十年代初期,该时期出台了相关标准,到了2005年,正式发布了建筑节能设计标准相关方案。当前,在低碳节能理念日趋深入与普及下,建筑单体设计上开始体现低碳节能,但是在城市规划或者区域规划这些需要大范围进行低碳节能建筑设计时,往往难以落实,并达不到理想效果,主要为了降低建筑本身对能耗的需求而进行低碳节能设计,并且出于让更多再生能源在建筑中应用,主要基于这两方面考虑。这就使得能源消耗仍没有得到遏制,在一定程度上制约了我国建筑低碳节能设计工作的进展。由此,必须先意识到低碳节能建筑设计重要性,不能仅注重设计表面而忽视了设计背后长远的意义,不断找到更完善的低碳节能设计的方式方法,并且通过设计师理性及创新思维,唤起民众节能环保意识,使低碳节能建筑设计真正普及。

2.建筑低碳节能设计要点

2.1使用新材料、新能源

当前,随着绿色、节能理念在建筑领域日趋倡行,出现了非常多的绿色、节能的新型建筑材料,同时一些新的能源也开始出现,这在一定程度上提升了建筑节能环保水平,对低碳节能建筑设计有着一定推动作用。墙体是建筑重要组成,同时也是设计重点内容之一,需要进一步提高对建筑墙体节能设计的重视度。为了减少水泥的用量,从而节约泥土资源,空心砖在建筑业中应用日趋广泛,并且空心砖本身具有非常好的承重效果、较轻的自重,传统的红机砖完全可以由空心砖替代,在建筑墙体中应用空心砖,可以将建筑整体空气流通效果提高,并能符合低碳环保理念。承重墙具体施工中,可采用平砌方式,保持垂直状态让空心砖的孔洞,堆砌时其长孔沿着墙长进行。使用空心砖时,不能胡乱砍凿,以影响到空心砖本身强度,避免间接影响到墙体稳定性。对于难以使用整块空心砖的,可以外砌实心砖。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,预埋件或者管道要在墙体中的洞孔添加,再利用实心砖堆砌。虽然使用空心砖的墙体有着较低的热阻性,可以有效防火,但是也容易出现开裂,由此,在施工阶段需要注重质量,一旦出现微小裂缝要及时处理。此外,隔热材料与蓄热材料也是近年来建筑中应用开始增多的材料,蓄能材料能够有效对能量存储,从而避免较大温差的出现,从而节省能源。而隔热材料主要是通过将热能阻绝,将室内外热量传递降低,使建筑室内温度达到一个平衡状态,减少额外能源的消耗。新能源主要是指可再生的能源,包括风能、太阳能等,是在建筑设计中应用较多的新能源。太阳能是依靠太阳实现光伏发电,伏特效应产生是借助半导体界面的光实现,能够有效储存光能,再通过专业装置转化为电能将光能。风能主要是通过自然风对室内风流与风速有效调节,还有一种是不需要动力的通风设备,调节风流与风速,因为不需要动力,所以减少了能耗,实现了低碳环保,并且耐腐蚀性与防水性均较好。

2.2建筑保温设计

(1)墙体保温设计。建筑保温设计的重要组成部分就是建筑墙体,外墙节能保温设计主要分为外墙内部、外部及内外混合三部分。设计要点在于建筑体形系数需要控制在0.140内,这是对于条式建筑体形系数来说的,而对于点式的,系数要控制在0.3内,穿热系数在夏季、冬季应设置在112W/m2.K。建筑外墙保温使用到的材料主要有聚合物砂浆、玻璃纤维网格布以及乙烯泡沫板等,这些材料都是新型的保温材料,且是复合而成的,有着较好的保温与防水效果,在很多建筑外墙设计中应用。对内墙来说,因为没有过高的防水要求及装饰要求,使用石膏抹面砂浆、纸面石膏板就可以获得一定保温效果,并且借助墙内温度层可以有效隔离建筑室内外温度。(2)门窗保温设计。门窗长期使用产生的能耗占总建筑能耗的较大比重,约为50%左右,要在建筑内部保证良好的通风、采光性,在此基础上将外门窗洞口面积减少,进而将外门窗通风气密性提升,可以使冷风向室内渗透量减少,将外门窗保温性增强,最终将门窗对室内热能损耗减少。节能门窗包括多种形式,有窗框材料的、薄膜材料、密封材料及镶嵌材料的,其中,窗框材料的氛围铝、木材、塑料等等,其中导热系数较好的是木材与塑料,有着较高的保温性能,铝因为喷涂处理过,将热传导系数大大降低了;箔片与织物膜材是薄膜材料两种组成;门窗的镶嵌材料主要有两种,即玻璃与玻璃制品;而密封材料主要目的是将门窗的气密性增强,从而将热损失减少。除了做好门窗的保温设计以外,还要考虑到朝向的优化设计,尤其是户型较大的,玻璃的使用数量及面积要依据户型选择,尽量采用双层玻璃,因为这种玻璃是真空的,能将太阳直射减少,从而将室内热量流失减少。还可以依据不同区域气候特点选择,比如,寒冷地区可设计大天窗将取暖造成的热量损失减少,热带地区可多采用透射率低的玻璃。(3)屋面保温设计要点。使用炉渣作为供热材料,这是传统建筑屋面层保温方法,并且隔热上都是应用小型钢筋混凝土板,材料耗能较高,并且容易出现导热系数过大的情况。(4)屋顶保温设计。与外界环境直接接触的部位就是屋顶,也是与自然最为贴近的部位,需要充分借助有利的自然条件,设计新型的节能环保屋顶,可以设计应用坡型屋顶,因为坡型屋顶能够非常好的改善因降雨或者积水现象,将建筑实用性增强,选择隔热材料建造屋顶,可以在夏季起到隔热效果。此外,也可以在屋顶放一些绿色植物,将房屋结构整体美观性增强,实现绿色环保,对于平顶屋来说,应用挤塑苯乙烯泡沫塑料板保温材料就非常适合,设计厚度以30~90mm为宜。

2.3进行低碳节能改造

对于新建筑的设计,可以将浅色的油漆喷在室内,目的是为了将室内二次反射光线增加,也可以设置一个反射光板,将室内通光感与照明感增强,可以将电灯的使用率降低,从而实现电能的节约。此外,整体局部设计,设置通风道,将建筑建通风效果增强,从而降低建筑温度,可以节省空调能耗,也可设置与夏季风向垂直的方向,对于建筑朝向,实现建筑的连通。

结束语

总之,我国建筑低碳节能设计处于起步与探索阶段,仍需要加强对各种新型节能材料的研发与应用,并注重新能源的开发及利用,不断创新低碳节能设计理念与方法,推进建筑业可持续发展。

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论文作者:何建文

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/20

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