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2014-11-21 19:14 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
能源問(wèn)題是當前世界各國普遍重視的問(wèn)題,各種能源短缺的現實(shí)警示若世人。我國的建筑能耗約占社會(huì )總能耗的20%~25%,并且隨著(zhù)人民生活水平的不斷提高,城鎮化進(jìn)程的加快,以及住房體制改革的深化,我國的建筑能耗必將進(jìn)一步上升。因此,我國的節能刻不容緩,節能降耗將是我國的一項國策,建筑節能是節能中的重中之重。
1.建筑節能的概念與發(fā)展方向
建筑節能通常是指在居住建筑和公共建筑的規劃、設計、建造和使過(guò)程中,通過(guò)各種技術(shù)措施以及采用節能型系統和可再生能源利用系統,切實(shí)降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活動(dòng)。其實(shí)質(zhì)是在滿(mǎn)足人們對建筑舒適性需求的前提下,達到在建筑建造和使用過(guò)程中能源利用率盡量提高的目的。建筑能耗一般是指建筑在建造和使用過(guò)程中采暖、通風(fēng)、空調、照明、炊事、熱水供應、家用電器和電梯等方面的消耗的能源。建筑節能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的資源節約型目標決定了其未來(lái)發(fā)展將與綠色建筑、生態(tài)建筑以及智能建筑有效融合。建筑節能遵循綠色、生態(tài)建筑所強調的充分采用當地文化、原材料、建筑資源,遵守本地的自然與氣候條件,體現地域特色的設計理念,倡導使用綠色能源和能源的再利用觀(guān)念,從自然條件中直接獲得能源,通過(guò)在通風(fēng)、換氣、采光、日照、采熱、降溫和節水等各個(gè)環(huán)節的節能設計處理,即降低了建筑能耗,又營(yíng)造了舒適、自然、健康的建筑環(huán)境,保護了生態(tài)環(huán)境。
2.建筑規劃設計對建筑節能的影響
2.1設計方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設計中,其建筑和結構方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響,如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進(jìn)深與開(kāi)間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類(lèi)型選用、結構形式選擇等都存在著(zhù)技術(shù)、經(jīng)濟、分析問(wèn)題。我國住宅建設用鋼平均每平方米55kg,比發(fā)達國家高出10%一25%,水泥用量為221.5kg,每立方米混凝土比發(fā)達國家要多消耗80kg水泥。據統計,在滿(mǎn)足同樣功能的條件下,技術(shù)經(jīng)濟合理的設計,呵降低工程建造直接能源消耗5%~10%,甚至可達10%~20%。
2.2沒(méi)計方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專(zhuān)業(yè)的復合體,并且完整的建筑節能工作包括了從最初的規劃、方案到設計、施工,以及多年的運營(yíng)使用,直至最后拆除重建的全生命周期過(guò)程。但以往只注重直接建造成本的降低,輕運營(yíng)階段能耗的使用情況。從住宅使用過(guò)程中的資源消耗看,與發(fā)達國家相比,我舊住宅使用能耗為一166一中國新技術(shù)新產(chǎn)品相同技術(shù)條件下發(fā)達國家的2倍一3倍,F在,我們必須用全壽命周期的節能理念對建筑進(jìn)行優(yōu)化設計,即以較低的壽命周期能耗實(shí)現必要的功能,獲得豐厚的壽命周期經(jīng)濟效益。在方案設計當中,建筑師需要對建筑的
方位、體形、朝向進(jìn)行優(yōu)化,必須要為充分利用自然風(fēng)、陽(yáng)光等自然資源創(chuàng )造條件。
3.建筑規劃設計中實(shí)現建筑節能
建筑節能,首先從源頭開(kāi)始,即從規劃設計開(kāi)始,一個(gè)好的建筑規劃設計并通過(guò)有效的建筑技術(shù)措施可以降低2/3—3/4的建筑能耗,因此,在建筑規劃和設計時(shí),可根據大范圍的氣候條件影響,針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征,重視利用自然環(huán)境(地形、水系、綠化等)創(chuàng )造良好的建筑室內、室外微氣候,以盡量減少對建筑設備的依賴(lài)。
3.1建筑規劃的節能設計
3.1.1建筑選址、建筑布局、季風(fēng)風(fēng)向節能設計
在寒冷地區,建筑物布置在向陽(yáng)和避風(fēng)的地方有利于建筑充分利用太陽(yáng)能,避風(fēng)可盡量減少建筑物的熱損失。在南方炎熱地區,設計要考慮建筑群、街道與當地夏季主導風(fēng)向基本一致,以加強城市不同區域的熱交換,促進(jìn)熱量流動(dòng)釋放。
3.1.2建筑體型、朝向、間距節能設計
在建筑設計中,要適當控制建筑體型系數,合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換。通常采用減少建筑面寬、加大進(jìn)深或增加組合體、增加建筑物的層數以及選用長(cháng)條型建筑外形等措施來(lái)控制體型系數。建筑物的朝向對于建筑節能有很大的影響。北方寒冷地區建筑物選擇南北朝向有利于冬季日照采熱,降低耗能。而南方炎熱地區建筑朝向要處理好其與遮陽(yáng)和季風(fēng)風(fēng)向的關(guān)系以達到散熱降溫的目的。
3.1.3室外空間環(huán)境、綠化節能設計
建筑環(huán)境規劃中應考慮到的水面和綠地合理分布。水面及綠地的配置,在調節環(huán)境的方面可以起到調節氣溫和增加空氣濕度、遮陽(yáng)防輻射、改善室內熱環(huán)境,降低室內采暖空調能耗的作用。根據不同地區的地形及小氣候情況,在規劃中合理布置不同高度和種類(lèi)的樹(shù)木植被,可以起到在夏季創(chuàng )造建筑群內陰影遮蔽環(huán)境并疏導通風(fēng)氣流,而在冬季防寒風(fēng)的效果。建筑墻壁、陽(yáng)臺、窗臺以及屋頂的綠化,能有效緩解曝曬及驟雨造成建筑物表面的溫差變化,使絕大部分輻射熱被阻隔進(jìn)入圍護結構向室內傳遞,從而改善了生態(tài)和室內環(huán)境。
3.2建筑圍護結構的節能設計
建筑圍護結構組成部件即外墻、屋面、門(mén)窗、地基、外挑或架空樓板等的設計對建筑能耗、環(huán)境性能、室內空氣質(zhì)量、室內舒適環(huán)境有著(zhù)根本的影響。通過(guò)技術(shù)手段改善提高建筑圍護結構的熱工性能,在夏季減少室外熱量傳人室內,冬季減少室內熱晶流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷熱能耗,達到建筑節能的目的。
3.2.1外墻節能設計
建筑外墻是建筑圍護結構暴露在大氣中面積較大的部位,是圍護結構節能重點(diǎn)之一,外墻分為輕質(zhì)外墻(非承重),承重外墻(磚混結構或鋼筋混凝土結構外墻)和復合墻體(自保溫墻體)。不同的外墻形式采用不同的外墻外保溫構造系統,以滿(mǎn)足建筑節能要求。與此同時(shí),外墻還應滿(mǎn)足建筑隔聲要求。目前用于外墻隔熱材料主要有:聚苯乙烯泡沫板,擠塑保溫板,膠粉聚苯顆粒漿料等。
3.2.2屋頂節能設計
屋面節能可通過(guò)加設隔熱保溫層、設架通風(fēng)層、采用種植隔熱屋頂等方式,改善生態(tài)環(huán)境;另外還可采用坡屋頂,利用閣樓通風(fēng)散熱。隔熱保溫層可以阻擋屋面吸收的太陽(yáng)輻射熱向室內傳導。架空型屋頂遮陽(yáng)板攔截太陽(yáng)輻射熱,并把所吸收熱量通過(guò)通風(fēng)空氣間層轉移到空氣隨風(fēng)帶走。種植、蓄水屋面通過(guò)在屋頂上種一些植物遮擋太陽(yáng)輻射熱,并實(shí)現太陽(yáng)輻射熱的資源性轉化,屋面溫度變化比較小。
3.2.3外門(mén)窗系統節能設計。
外門(mén)窗是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位,其保溫性能和氣密性能對采暖能耗有重大影響,是墻體失熱損失的5~6倍,因此應該是節能的關(guān)鍵部位,是改善室內熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節能的重要環(huán)節。為了減少外門(mén)窗能耗,根據當地具體情況,可以通過(guò)提高門(mén)窗的氣密性、采用適當的窗墻面積比、增加窗玻璃層數、采用百葉窗等措施來(lái)提高門(mén)窗的保溫隔熱性能。
結束語(yǔ)
建筑節能是一項復雜的、全方位的、綜合性的系統工程,也是一項長(cháng)期而艱巨的任務(wù)。為了從根源上降低能耗,設計師應在規劃設計中多研究、多嘗試、多積累、多總結,在有限的條件下將建筑功能與藝術(shù)和技術(shù)更好地結合,使建筑設計的各個(gè)方面都能體現節能的原則,努力創(chuàng )造低成本、高效率的節能建筑。
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