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淺論建筑節能在建筑設計中的重要性
摘要:隨著(zhù)城市建設的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升, 龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節能勢在必行,其中建筑設計是一個(gè)很重要的環(huán)節。本文主要對建筑節能在建筑設計中的重要性以及如何落實(shí)建筑節能措施進(jìn)行了闡述,并提出了一些個(gè)人的建議供同行參考。
關(guān)鍵詞:節能構造設計;建筑設計;闡述
1、建筑節能的重要性
隨著(zhù)我國城市化建設進(jìn)程的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅上升,已達全社會(huì )能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。
2、真正貫徹落實(shí)全面的建筑節能設計
2.1 整體及外部環(huán)境的節能設計
建筑整體及外部環(huán)境設計是在分析建筑周?chē)鷼夂颦h(huán)境條件的基礎上,通過(guò)選址、規劃、外部環(huán)境和體型朝向等設計,使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境,達到節能的目的。
2.1.1 合理選址
建筑選址主要是根據當地的氣候、地質(zhì)、水質(zhì)、地形及周?chē)h(huán)境條件等因素的綜合狀況來(lái)確定。建筑設計中,既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節能創(chuàng )造條件,同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2.1.2 合理的外部環(huán)境設計
在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求,應通過(guò)合理的外部環(huán)境設計來(lái)改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng )造建筑節能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周?chē)贾脴?shù)木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽(yáng)、降噪;②創(chuàng )造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設置水面,利用水來(lái)平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等作用。
2.1.3 合理的規劃和體型設計
合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。
日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開(kāi)主導風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素,建筑受到社會(huì )歷史文化、地形、城市規劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿(mǎn)足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權衡各個(gè)因素之間的得失,找到一個(gè)平衡點(diǎn),選擇出這一地區建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。
2.2 單體的節能設計
單體的節能設計,主要是通過(guò)對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計,以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等,來(lái)更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達到節能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。
2.2.1 建筑各部位的節能構造設計
建筑各部位的節能構造設計,主要是在滿(mǎn)足其作為建筑的基本組成部分的要求之外,通過(guò)對各部位(屋頂、樓板、墻體、門(mén)窗等)的造型、結構、材料等方面加以進(jìn)一步設計,充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達到節能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。
1)屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分,主要節能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫;③根據需要,設置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
2)樓板層的節能設計。主要是利用其結構中空間,以及對樓板吊頂造型加以設計。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
3)建筑外圍墻體的節能設計。墻體的節能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構造上,如寒冷地區的夾心墻體設計、被動(dòng)式太陽(yáng)房中各種蓄熱墻體(如水墻)設計、巴格達地區為了適應當地干熱氣候條件在墻體中的風(fēng)口設計等;而在馬來(lái)西亞,楊經(jīng)文設計的檳榔嶼州MennamUmno大廈外墻中,則外加了一種“鋪風(fēng)墻”的特殊構造設計,在建筑兩側設陽(yáng)臺開(kāi)口,開(kāi)口兩側外墻上布置兩片擋風(fēng)墻,使兩通風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋,將風(fēng)鋪捉到陽(yáng)臺內,然后通過(guò)陽(yáng)臺門(mén)的開(kāi)口大小控制進(jìn)風(fēng)量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內通風(fēng)。
4)建筑門(mén)窗的節能設計。據統計資料,在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過(guò)門(mén)窗散失的。因此,解決好門(mén)窗節能的問(wèn)題相當重要。門(mén)窗的節能設計應主要考慮:①控制建筑不同朝向的窗墻面積比;②設置遮陽(yáng)措施,我國節能標準中規定,夏熱冬暖地區、夏熱冬冷地區以及寒冷地區中制冷負荷大的建筑的外窗(包括透明幕墻)宜設置外部遮陽(yáng);③根據需要合理地組織門(mén)窗的通風(fēng)換氣,盡量采用自然通風(fēng);④?chē)篮�、寒冷地區建筑的外門(mén)宜設門(mén)斗或采取其它減少冷風(fēng)滲透的措施,其它地區建筑外門(mén)也應采取保溫隔熱節能措施;⑤選擇高性能的建筑門(mén)窗和幕墻技術(shù),建筑門(mén)窗和建筑幕墻要改變消極保溫隔熱的單一節能觀(guān)念,把節能和合理利用太陽(yáng)能、地下熱(水)能、風(fēng)能結合起來(lái)積極選擇節能和用能(利用太陽(yáng)能、冷能、風(fēng)能、地熱能)相結合的門(mén)窗及幕墻產(chǎn)品。
5)建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要,應從以下各部位著(zhù)手:①熱橋部位應采取口可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構件及附墻部件,如陽(yáng)臺、雨罩、靠外墻陽(yáng)臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線(xiàn)等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側四周墻面,應進(jìn)行保溫處理;④門(mén)、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;⑤門(mén)、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開(kāi)裂,影響門(mén)、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時(shí),隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應填充保溫材料。
2.2.2 合理的建筑空間設計
合理的空間設計是在充分滿(mǎn)足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進(jìn)行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件,達到節能目的。
2.2.3 選用建筑節能材料
合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個(gè)重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經(jīng)濟、節能的原則。一方面,隨著(zhù)科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,更好地起到節能效果。另一方面,要結合當地的實(shí)際情況,發(fā)掘出一些地方節能材料,更好地應用到建筑節能中去。
3、加強建筑節能設計方面的學(xué)習
3.1 學(xué)習現有的節能技術(shù)
當前,很多建筑師不太懂節能技術(shù),以及如何把節能技術(shù)應用到建筑當中。建筑師不能只是設計時(shí)套用標準圖,更重要的是要明白節能原理,才能在設計中按照不同的工程、不同的部位,采取相應的節能措施,所以必須加強建筑節能方面的學(xué)習。
3.2 學(xué)習建筑節能新“理念”
在推行節能理念同時(shí),眼睛不僅要
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