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摘要:我国是个资源消耗的大国,需要做好节能减排工作。建筑企业作为我国行业中的重要一极,每年兴建大量的商用和民用建筑。如果在这些建筑当中,使用大量的节能技术,那么每年节约下来的各种能源是十分可观的。因此,我们需要在建筑设计中竖立“节能”的观念,设计出大量高品质的节能型建筑物。本文探讨了现代建筑设计中的节能措施。
关键词:建筑;设计;节能;措施
我国作为世界能耗大国,对于发展可持续发展的生态建筑,减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是养活建筑能耗的有效方法,同时也是节约经济的方法。因此,作为建筑师,更应从自身做起,从不同角度,依据建筑规范对节能进行优化设计,充分利用我国现有的自然条件,在改善人们居住环境的同时,充分挖掘节能潜力,从而实现节约能源,减少能源消耗。相信在不久的将来,建筑节能事业必将在我国展现欣欣向荣的景象。
一、建筑节能设计的重要性
1、加强建筑节能设计是缓解能源压力,建设节约型社会的客观要求
我国整体上而言,能源资源蕴藏量很大,能源资源的种类比较齐全,但是伴随着我国经济的高速发展和城市化进程的不断加快,对各种能源资源的开采力度不断加大,各种能源的消耗量日渐上升,目前我国已经面临着严重的能源危机。在各种能源消耗中,建筑能源消耗占据着庞大的比例,加强建筑的节能设计,大幅度降低建筑的能耗,将会大幅度缓解我国的能源压力,为建设节约型社会注入新的活力。
2、建筑节能设计是提高居民生活品位的必然
经济的繁荣促进了人们生活水平的不断提高,随着国民的素质提高,对生活有了新的品质要求,对建筑要求条件越来越高,绿色环保、生态节能型建筑已经日渐成为了一种新的建筑需求。通过加强对建筑的节能设计,可以大幅减少各种有害有毒建筑材料的使用,很大程度上降低了建筑能耗,节约了建筑运营成本,更是很大程度提高了建筑的舒适度,提高了居民的生活品位。
二、现代建筑设计中的节能措施
1、建筑设计中保证自然通风
建筑的自然通风可从总平面设计、室内空间设计两个方面来考虑。在总平面设计上,可着重考虑从建筑体型的方向性和室外环境的设计来合理引导风流。
(1)建筑体型设计。巧妙设计扭曲平面,使朝向夏季主导风向的外表面积增大,改善吸风面的风环境。
因势利导设计尖劈平面,用“尖劈”的形体朝向冬季主导风向,避免与冬季主导风向的垂直关系,以削弱冬季不利风流的影响。
合理设计通透空间,在建筑的每层的适当高度设置开窗,可大大疏通室外风流,有利于夏季通风。在建筑中设置掏空的空间,以利于疏导以及释放过大的室外风流。
(2)室外环境设计。把握南向开敞空间,争取较多的冬季日照和夏季通风。充分利用自然空调,建筑南侧可设置水面植被等,依赖水体蒸发来改善微环境的炎热条件,并可在冬季强化太阳辐射的反射作用。设计植被导风。通过设置合理的灌木乔木位置,南侧引导风流进入建筑室内,而北侧则起到屏障的作用。
利用构筑物挡风墙和导风板的灵活组合,并可结合绿化整体设计,引导夏季风流,阻擋冬季恶性风流。
2、墙体和门窗的节能措施
一直以来,出于实际的情况和历史的习惯,建筑的外墙体都是采用实心砖作为主要的建筑材料。不但消耗了大量的烧砖能源,而且由于其材料基础性能无法实现保温的功能。而空心砖不能节约烧制过程的煤炭损耗,还可以凭借其中间容纳空气等特性。在保证整个建筑的承载要求的前提下,尤其是我国南部地区,楼层在六层以下的建筑,可以大量采用。对于处于低纬度热带地区的建筑,在表面的漆颜色上可以根据实际情况选择浅颜色的涂料,以减少太阳的直射,能够有效地降低太阳热量带来的房间温度过快的升高。
门窗,尤其是其中的玻璃组件是房间内部与外部能量交换重要的通道。按照有关研究机构和实践应用统计,单层的窗户通道损耗占到了整个房间夏冬两季损耗的一半左右。因此,要将窗户作为节能的重点进行设计加以分析研究。首先,要合理的设计门窗的朝向,尤其是大户型的门窗。根据玻璃的特性,控制玻璃的使用量和面积,推广双层玻璃的使用。由于这种双层玻璃中间是真空的,可以有效的抵御太阳的直射和屋内热量的向外传导。窗户不但可以在冬日将太阳的能量进入室内,还可以利用玻璃本身的特性,形成温室效应,有效地保存能量。而在窗户的细节处理上,可以加设百叶窗,通过百叶窗的缝隙控制,能够简便有效地控制阳光的入射量,成为名符其实的绿色空调。而在需要供暖的季节,窗户也是室内温度散热的主要途径。因为在窗户的外框使用上,最好使用导热系数低的木质框架,如果因为需要保证结构强度,那么可以使得现在已经得到很好应用的塑钢框架窗。这种高分子材料制成的窗户,不易变形,而导热系数低,既能避免室内温度的过度传出,也能在夏季减少太阳光与外部空气热量向屋内的传导。
3、被动式太阳能利用
区别于太阳能板等的主动式太阳能利用,被动式太阳能利用以合理构造为基础,通过巧妙的构造
设计实现太阳能的直接利用,具有低技术、低成本的特点,有利于节能技术的普及和推广。
(1)直接受益式系统。通过合理设置的导光板,将更多的光线反射进入室内,以利于建筑的采暖和采光。蓄热墙体常用混凝土、砖、夯土等制成,可以在白天储存大量的太阳能,通过蓄热墙体的时滞效应在夜间放热,为室内供暖。
(2)对流环路式系统。将维护构件部位设计成双层壁面,形成封闭的空气层,并将各部位的空气层相连成循环,在太阳辐射产生的热力作用下,依靠“热虹吸”作用产生对流环路。在这个过程中,依靠贮热体加热空气,流动的空气来加热室内的墙体,以保持室内温度的稳定。
(3)附加日光间系统。在建筑南向缓冲区(阳台、廊、小门厅等)增加透明玻璃成为透明空间,其中再设置一定的贮热体,在太阳辐射的作用下,缓冲区迅速升温,一部分贮存,一部分则进入室内,从而改善室内的舒适条件。
4、屋面
建筑屋面和外墙是建筑与周围环境进行能量交换的媒介体,它具有通风隔热、遮阳蔽雨等明确的庇护功能,也是体现建筑形象艺术特征的重要部分。建筑屋面和外墙将室内空间从外部空间中分隔出来,将对人类居住环境不利的恶劣自然因素“阻隔”在建筑外面,庇护人的居住空间:同时,作为建筑物内外不同空间的中介物,还肩负着“传递”自然资源的任务,例如自然风、自然光等气候资源的功能。被动式设计方法既是强调利用屋面和外墙的传递能量的功能,充分利用自然界的有用资源,而将不利因素阻隔在建筑外面,在“用”与“防”之间达到平衡。通常,减少外墙传热主要有以下的方法:一是严格控制建筑的体型系数,以减少传热面积:二是通过外墙构造设计增强外墙的保温隔热性能:以及有效防止外墙体内部结露等。
5、玻璃幕墙
玻璃幕墙山于通透、轻质、美观等优点,在商场建筑外围护结构中有着比较广泛的应用,尤其是在商场临街的主要立而上,玻璃幕墙的使用更为频繁,因此,玻璃幕墙是商场建筑外墙的重要组成部分,对玻璃幕墙应当进行节能设计,使其满足商场建筑外围护结构的隔热保温要求。玻璃幕墙的热工性能受许多因素的影响,其中影响最大的指标就是传热系数和遮阳系数。一般来说,传热系数受构造和材料厚度的控制,遮阳系数则受玻璃材料本身特性和遮阳设施的控制。
总之,建筑设计中的节能对于建筑来说意义重大,加强对建筑设计中的节能分析,可以将节能技术很好地运用到建筑当中,促进节能建筑设计的发展。
参考文献:
[1]黄志英.住宅建筑设计中的节能措施应用探析[J].福建建材,2012(10).
[2]朱晖.住宅建筑照明设计中节能理论的应用[J].黑龙江科技信息,2013(20).
[3]王艳君.对低碳节能建筑设计理念的几点思考[J].现代装饰(理论),2013(01):46-47
[4]顾涛.现代建筑设计中的节能理念的应用[J].科技与企业,2013(04):82-83
[5]赖志标.基于绿色理念的建筑工程施工分析[J].门窗,2013(06):34-35
关键词:建筑;设计;节能;措施
我国作为世界能耗大国,对于发展可持续发展的生态建筑,减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是养活建筑能耗的有效方法,同时也是节约经济的方法。因此,作为建筑师,更应从自身做起,从不同角度,依据建筑规范对节能进行优化设计,充分利用我国现有的自然条件,在改善人们居住环境的同时,充分挖掘节能潜力,从而实现节约能源,减少能源消耗。相信在不久的将来,建筑节能事业必将在我国展现欣欣向荣的景象。
一、建筑节能设计的重要性
1、加强建筑节能设计是缓解能源压力,建设节约型社会的客观要求
我国整体上而言,能源资源蕴藏量很大,能源资源的种类比较齐全,但是伴随着我国经济的高速发展和城市化进程的不断加快,对各种能源资源的开采力度不断加大,各种能源的消耗量日渐上升,目前我国已经面临着严重的能源危机。在各种能源消耗中,建筑能源消耗占据着庞大的比例,加强建筑的节能设计,大幅度降低建筑的能耗,将会大幅度缓解我国的能源压力,为建设节约型社会注入新的活力。
2、建筑节能设计是提高居民生活品位的必然
经济的繁荣促进了人们生活水平的不断提高,随着国民的素质提高,对生活有了新的品质要求,对建筑要求条件越来越高,绿色环保、生态节能型建筑已经日渐成为了一种新的建筑需求。通过加强对建筑的节能设计,可以大幅减少各种有害有毒建筑材料的使用,很大程度上降低了建筑能耗,节约了建筑运营成本,更是很大程度提高了建筑的舒适度,提高了居民的生活品位。
二、现代建筑设计中的节能措施
1、建筑设计中保证自然通风
建筑的自然通风可从总平面设计、室内空间设计两个方面来考虑。在总平面设计上,可着重考虑从建筑体型的方向性和室外环境的设计来合理引导风流。
(1)建筑体型设计。巧妙设计扭曲平面,使朝向夏季主导风向的外表面积增大,改善吸风面的风环境。
因势利导设计尖劈平面,用“尖劈”的形体朝向冬季主导风向,避免与冬季主导风向的垂直关系,以削弱冬季不利风流的影响。
合理设计通透空间,在建筑的每层的适当高度设置开窗,可大大疏通室外风流,有利于夏季通风。在建筑中设置掏空的空间,以利于疏导以及释放过大的室外风流。
(2)室外环境设计。把握南向开敞空间,争取较多的冬季日照和夏季通风。充分利用自然空调,建筑南侧可设置水面植被等,依赖水体蒸发来改善微环境的炎热条件,并可在冬季强化太阳辐射的反射作用。设计植被导风。通过设置合理的灌木乔木位置,南侧引导风流进入建筑室内,而北侧则起到屏障的作用。
利用构筑物挡风墙和导风板的灵活组合,并可结合绿化整体设计,引导夏季风流,阻擋冬季恶性风流。
2、墙体和门窗的节能措施
一直以来,出于实际的情况和历史的习惯,建筑的外墙体都是采用实心砖作为主要的建筑材料。不但消耗了大量的烧砖能源,而且由于其材料基础性能无法实现保温的功能。而空心砖不能节约烧制过程的煤炭损耗,还可以凭借其中间容纳空气等特性。在保证整个建筑的承载要求的前提下,尤其是我国南部地区,楼层在六层以下的建筑,可以大量采用。对于处于低纬度热带地区的建筑,在表面的漆颜色上可以根据实际情况选择浅颜色的涂料,以减少太阳的直射,能够有效地降低太阳热量带来的房间温度过快的升高。
门窗,尤其是其中的玻璃组件是房间内部与外部能量交换重要的通道。按照有关研究机构和实践应用统计,单层的窗户通道损耗占到了整个房间夏冬两季损耗的一半左右。因此,要将窗户作为节能的重点进行设计加以分析研究。首先,要合理的设计门窗的朝向,尤其是大户型的门窗。根据玻璃的特性,控制玻璃的使用量和面积,推广双层玻璃的使用。由于这种双层玻璃中间是真空的,可以有效的抵御太阳的直射和屋内热量的向外传导。窗户不但可以在冬日将太阳的能量进入室内,还可以利用玻璃本身的特性,形成温室效应,有效地保存能量。而在窗户的细节处理上,可以加设百叶窗,通过百叶窗的缝隙控制,能够简便有效地控制阳光的入射量,成为名符其实的绿色空调。而在需要供暖的季节,窗户也是室内温度散热的主要途径。因为在窗户的外框使用上,最好使用导热系数低的木质框架,如果因为需要保证结构强度,那么可以使得现在已经得到很好应用的塑钢框架窗。这种高分子材料制成的窗户,不易变形,而导热系数低,既能避免室内温度的过度传出,也能在夏季减少太阳光与外部空气热量向屋内的传导。
3、被动式太阳能利用
区别于太阳能板等的主动式太阳能利用,被动式太阳能利用以合理构造为基础,通过巧妙的构造
设计实现太阳能的直接利用,具有低技术、低成本的特点,有利于节能技术的普及和推广。
(1)直接受益式系统。通过合理设置的导光板,将更多的光线反射进入室内,以利于建筑的采暖和采光。蓄热墙体常用混凝土、砖、夯土等制成,可以在白天储存大量的太阳能,通过蓄热墙体的时滞效应在夜间放热,为室内供暖。
(2)对流环路式系统。将维护构件部位设计成双层壁面,形成封闭的空气层,并将各部位的空气层相连成循环,在太阳辐射产生的热力作用下,依靠“热虹吸”作用产生对流环路。在这个过程中,依靠贮热体加热空气,流动的空气来加热室内的墙体,以保持室内温度的稳定。
(3)附加日光间系统。在建筑南向缓冲区(阳台、廊、小门厅等)增加透明玻璃成为透明空间,其中再设置一定的贮热体,在太阳辐射的作用下,缓冲区迅速升温,一部分贮存,一部分则进入室内,从而改善室内的舒适条件。
4、屋面
建筑屋面和外墙是建筑与周围环境进行能量交换的媒介体,它具有通风隔热、遮阳蔽雨等明确的庇护功能,也是体现建筑形象艺术特征的重要部分。建筑屋面和外墙将室内空间从外部空间中分隔出来,将对人类居住环境不利的恶劣自然因素“阻隔”在建筑外面,庇护人的居住空间:同时,作为建筑物内外不同空间的中介物,还肩负着“传递”自然资源的任务,例如自然风、自然光等气候资源的功能。被动式设计方法既是强调利用屋面和外墙的传递能量的功能,充分利用自然界的有用资源,而将不利因素阻隔在建筑外面,在“用”与“防”之间达到平衡。通常,减少外墙传热主要有以下的方法:一是严格控制建筑的体型系数,以减少传热面积:二是通过外墙构造设计增强外墙的保温隔热性能:以及有效防止外墙体内部结露等。
5、玻璃幕墙
玻璃幕墙山于通透、轻质、美观等优点,在商场建筑外围护结构中有着比较广泛的应用,尤其是在商场临街的主要立而上,玻璃幕墙的使用更为频繁,因此,玻璃幕墙是商场建筑外墙的重要组成部分,对玻璃幕墙应当进行节能设计,使其满足商场建筑外围护结构的隔热保温要求。玻璃幕墙的热工性能受许多因素的影响,其中影响最大的指标就是传热系数和遮阳系数。一般来说,传热系数受构造和材料厚度的控制,遮阳系数则受玻璃材料本身特性和遮阳设施的控制。
总之,建筑设计中的节能对于建筑来说意义重大,加强对建筑设计中的节能分析,可以将节能技术很好地运用到建筑当中,促进节能建筑设计的发展。
参考文献:
[1]黄志英.住宅建筑设计中的节能措施应用探析[J].福建建材,2012(10).
[2]朱晖.住宅建筑照明设计中节能理论的应用[J].黑龙江科技信息,2013(20).
[3]王艳君.对低碳节能建筑设计理念的几点思考[J].现代装饰(理论),2013(01):46-47
[4]顾涛.现代建筑设计中的节能理念的应用[J].科技与企业,2013(04):82-83
[5]赖志标.基于绿色理念的建筑工程施工分析[J].门窗,2013(06):34-35