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摘要:我国的能源相对短缺,但实际上确是一个能源的消费大国,严重浪费的能源使得我国的能源短缺情况尤为严重。这一情况在建筑设计当中也颇为常见,严重浪费的现象时有发生,所以节能措施就在建筑设计当中越来越应用广泛。本文通过阐述在建筑设计当中存在的一些节能措施的良好运用,来说明节能措施对于建筑设计的重要性。
关键词:节能措施;建筑设计。
降耗节能是我国一贯遵循的基本国策,大力推广节能方针也是顺应国策和发展国民经济的重要战略。节能措施是绿色建筑设计当中的重要组成部分,也时时刻刻影响着人类生活和室内外环境的方方面面。分析建筑设计当中的不同的节能措施,可以从建筑中热量的平衡、通风系统的设计、建筑自然物的生态平衡、建筑水处理和建筑外墙设计等等几方面来看。
一、节能措施在建筑设计中运用的基本原则
建筑设计中的节能措施应当在充分满足建筑本身需求的情况下进行,建筑物节能设计应遵循的原则有以下几点:
(一)充分满足建筑需求原则
节能设计要在充分满足建筑的需求的基础上进行必要的改进,其中包括:满足建筑在不同方位、场所对显色指数度、色温、照的各种要求;满足空调舒适性所需风量和温度;对特殊建筑的工艺要求,例如娱乐场所、酒店、医院、体育馆等必需的设备用电,多功能厅、展厅等的电力用电以及工艺照明等。
(二)节省无谓能量消耗原则
节能的重点应放在节省那些没有必要的能量消耗上面。首先应当盘查出那些对于整体建筑物来说可有可无的能量消耗点,之后再探讨采取相关的措施来进行节能。诸如电能传输线路上的有功耗损以及变压器的功率耗损都是无谓的能量耗损,而对于照明量比较大的设备,应采取相关科学技术来降低其照明耗损。
(三)优选被动式节能原则
被动式的节能技术,即通过自然通风、采光等“天然”手段改进能源使用状况。被动式节能技术的运用可以体现在以下几个方面:
1、朝向:从外表上,很难看出被动式节能住宅与其它普通房屋的区别,比较明显的特征是:为了减少能源损失,被动式节能的房子在设计上会尽可能减少外墙面积,因此房屋南北朝向也很重要,这关系到能否更好地利用太阳能;东西向很少开窗,如果想大面积开窗,必须有相应的自然或人工遮阳设施(树木、百页、遮阳篷)。
2、墙体密封性:与一般住宅的区别主要是内部,这里没有暖气系统,被动式节能住宅是不需要暖气设备的。要保持室内温度,首先依靠很好的保温层和房子的密封性:尽量避开热桥,这从地下室开始到屋顶结束;为了对房子进行高效保温,还需要对门、窗进行特殊保温隔热处理。如我们的延安窑洞就是在山坡上挖洞作为房屋使用,墙体的保温和密封性非常好,这种建筑非常的节能。而里面的空气的温湿度是非常适合人体各方面条件。
3、通风性好:由于房子的密封性高,所以被动式节能住宅的通风显得更为重要,以防止霉变。但是通风会损失大部分能量,所以出现新一代的通风设备:新鲜空气被吸入首先进入主卧和起居等房间,污浊空气被从卫生间和厨房排出,同时通过热循环交换器,使新风被旧风加热,尽可能减少通风热损失。
4、低水耗:为了减少水消耗,雨水被收集起来用于冲刷厕所、花园和冲洗其他。水通过屋顶太阳能加热器被加热,如果热水需求较高,会补充天然气加热。在这个消耗量上,被动式节能住宅比传统房子节能很多。
(四)考虑节能实际经济效益原则
节能的要求还应当考虑实际的经济效益,不能过度的为了节能而增加投资消耗,致使运行费用的增加,适得其反。反而我们应该做的是把节能的投资费用,在最短的时间内通过节能来对运行费用进行回收。
二、节能措施在建筑设计中的运用
(一)建筑设计的绿色节能标准
建筑设计要尊重大自然,保护生态平衡,节约自然资源和能源,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。要充分地利用太阳能、风能等自然清洁能源,减少环境污染。在满足了上述要求之后,节能措施还尽量要求有美感,有艺术感,创造一种亲切健康温馨的建筑风格。
(二)建筑中的热量平衡
建筑设计当中的热量平衡问题,是节能措施中关于能源的利用问题。建筑设计当中,要尽量减少建筑物中的能源散失,合理有效利用能源资源,不断地提高能源的利用效率使得真正达到节约能源的作用。在这其中,涉及到北方地区的采暖和南方地区的隔热问题,这两个方面耗能大,建筑的采暖和隔热问题是建筑节能的关键,所以,如何有效地做好建筑采暖和隔热的工作,如何有效利用这些能源,都是可持续发展的建筑设计当中要认真予以考虑的问题。
(三)建筑通风设计
中国的建筑能耗在通风方面的总量较大、比例较高、能效较低和污染也很重,所以成为影响可持续发展的重大的问题。建筑的通风不仅仅是解决单纯空间的换气而已,还包括建筑物室内的温度和湿度的调节。比如有些施工工厂内部的通风问题就尤为重要,要达到降温、采暖、吸尘、排毒和净化,要充分保证职工的身体健康。国内在技术和材料方面已经做了不小的研究。我们在这里以一个例子来说明:清华大学低能耗示范楼工程,该绿色建筑室内环境控制系统有限考虑被动方式,用自然手段维持室内热舒适环境。根据北京地区的气候特点,春秋两季可通过大换气量的自然通风来带走余热,保证室内较为舒适的热环境,缩短空调系统运行时间,而利用热压通风和风压通风的结合,根据建筑结构形式及周围环境的特点,在楼梯间和走廊设置通风竖井,负责不同楼层的热压通风。在建筑顶端设计玻璃烟囱,利用太阳能强化通风。此外,在建筑外立面合适部位设置开启扇,使得室外空气在风压通风的作用下可顺畅地贯穿流过建筑。
(四)门窗建筑节能的设计
在建筑屋面、墙体、外窗三大围护组成部分中,窗户的热工性能比较差,是影响建筑能耗和室内温度质量重点因素。当前我国公共典型的建筑维护结构,窗户的能耗约为屋面的四倍、墙体的三倍,大约占围护结构总能耗的40%到50%左右。减少窗户的人能损耗,增强窗户的隔热保温性能,是改善提高建筑节能水平和室内温度环境不容忽视的节能措施。
1、窗户保温效果的改善
使窗户的玻璃变为双层甚至多层,可以是内外层玻璃间形成封闭的空气层,以至改善窗户的保温效果。目前在国内绝热性好的塑料窗,强度比较高的钢塑复合窗等逐渐的发展应用,而因为窗框通常选用的钢材目前还存在的结露以及冷桥的问题,还有待进一步的改善。
2、控制窗墙比
确定窗墙面积比需要综合考虑诸多的因素,其中最重要因素的是不同地区室内采光设计标准、季风影响、窗开窗面积冬、夏季日照情况以及室外空气温度外与建筑耗能等因素。通常普通窗户(包括其阳台门的透明部分)比外墙的保温隔热性能要差很多,窗墙面积比越大空调能耗和采暖也越大。所以从建筑设计节能的角度出发,限制窗墙面积比是不容忽视的。
3、降低冷风渗透
在我国通常门窗、尤其是钢窗的气密性过差,在热压和风压的共同作用下,冬季通过门窗缝隙屋外的冷空气进入室内增加了供暖耗能。在增强门窗的制作质量的前提下,在门窗上加设密封条是增加门窗气密性最重要的手段之一。而密封条的要求是价格适中、经久耐用、镶嵌牢固严密、使用方便、弹性良好。这可按照各种门窗的具体实际情况,而采取相应的门窗密封条,如塑料条、橡胶条以及橡塑结合的密封条,密封条形状可为片状、刷状或者是条状,固定方法可以钉结、挤紧或者是粘贴,当然有些还可以制作成禽状,在门窗接缝处挤压待成型后加以固化。
(五)建筑外墙设计
建筑结构外墙设计要实现自然采光和自然的通风要求,减少对于电器的依赖,要努力提高室内环境的热稳定。要利用好的外墙材料,采用更好的隔热砖代替粘土砖。在遮阳方面,可以使用轻便的可调节的遮阳设备来抵御夏季太阳的直接的辐射,同时在冬季也能够调节以便于采光。
(六)建筑的水处理
要节约利用水资源,就要采取节能措施来控制水资源的浪费使用。对热水循环利用,使用太阳能來进行热水的使用以及污水的节约处理等等,都是建筑设计当中对于水资源的节能措施。对于水的循环使用,是一种很好的节能措施,要不断地普及这种措施,可以为建筑物节省很多的能耗。
建筑节能措施是要落实以人为本的理念,坚持全面、协调、可持续的科学发展观,实现人和自然的和谐发展的重要举措。节能措施主要体现在能源和环境上面,做好了这两方面的绿化设计,对于实现绿色建筑的设计理念,改善环境,提高空间的使用率都有着重要的作用,应该予以大力提倡,必将开辟建筑史上的新篇章。
关键词:节能措施;建筑设计。
降耗节能是我国一贯遵循的基本国策,大力推广节能方针也是顺应国策和发展国民经济的重要战略。节能措施是绿色建筑设计当中的重要组成部分,也时时刻刻影响着人类生活和室内外环境的方方面面。分析建筑设计当中的不同的节能措施,可以从建筑中热量的平衡、通风系统的设计、建筑自然物的生态平衡、建筑水处理和建筑外墙设计等等几方面来看。
一、节能措施在建筑设计中运用的基本原则
建筑设计中的节能措施应当在充分满足建筑本身需求的情况下进行,建筑物节能设计应遵循的原则有以下几点:
(一)充分满足建筑需求原则
节能设计要在充分满足建筑的需求的基础上进行必要的改进,其中包括:满足建筑在不同方位、场所对显色指数度、色温、照的各种要求;满足空调舒适性所需风量和温度;对特殊建筑的工艺要求,例如娱乐场所、酒店、医院、体育馆等必需的设备用电,多功能厅、展厅等的电力用电以及工艺照明等。
(二)节省无谓能量消耗原则
节能的重点应放在节省那些没有必要的能量消耗上面。首先应当盘查出那些对于整体建筑物来说可有可无的能量消耗点,之后再探讨采取相关的措施来进行节能。诸如电能传输线路上的有功耗损以及变压器的功率耗损都是无谓的能量耗损,而对于照明量比较大的设备,应采取相关科学技术来降低其照明耗损。
(三)优选被动式节能原则
被动式的节能技术,即通过自然通风、采光等“天然”手段改进能源使用状况。被动式节能技术的运用可以体现在以下几个方面:
1、朝向:从外表上,很难看出被动式节能住宅与其它普通房屋的区别,比较明显的特征是:为了减少能源损失,被动式节能的房子在设计上会尽可能减少外墙面积,因此房屋南北朝向也很重要,这关系到能否更好地利用太阳能;东西向很少开窗,如果想大面积开窗,必须有相应的自然或人工遮阳设施(树木、百页、遮阳篷)。
2、墙体密封性:与一般住宅的区别主要是内部,这里没有暖气系统,被动式节能住宅是不需要暖气设备的。要保持室内温度,首先依靠很好的保温层和房子的密封性:尽量避开热桥,这从地下室开始到屋顶结束;为了对房子进行高效保温,还需要对门、窗进行特殊保温隔热处理。如我们的延安窑洞就是在山坡上挖洞作为房屋使用,墙体的保温和密封性非常好,这种建筑非常的节能。而里面的空气的温湿度是非常适合人体各方面条件。
3、通风性好:由于房子的密封性高,所以被动式节能住宅的通风显得更为重要,以防止霉变。但是通风会损失大部分能量,所以出现新一代的通风设备:新鲜空气被吸入首先进入主卧和起居等房间,污浊空气被从卫生间和厨房排出,同时通过热循环交换器,使新风被旧风加热,尽可能减少通风热损失。
4、低水耗:为了减少水消耗,雨水被收集起来用于冲刷厕所、花园和冲洗其他。水通过屋顶太阳能加热器被加热,如果热水需求较高,会补充天然气加热。在这个消耗量上,被动式节能住宅比传统房子节能很多。
(四)考虑节能实际经济效益原则
节能的要求还应当考虑实际的经济效益,不能过度的为了节能而增加投资消耗,致使运行费用的增加,适得其反。反而我们应该做的是把节能的投资费用,在最短的时间内通过节能来对运行费用进行回收。
二、节能措施在建筑设计中的运用
(一)建筑设计的绿色节能标准
建筑设计要尊重大自然,保护生态平衡,节约自然资源和能源,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。要充分地利用太阳能、风能等自然清洁能源,减少环境污染。在满足了上述要求之后,节能措施还尽量要求有美感,有艺术感,创造一种亲切健康温馨的建筑风格。
(二)建筑中的热量平衡
建筑设计当中的热量平衡问题,是节能措施中关于能源的利用问题。建筑设计当中,要尽量减少建筑物中的能源散失,合理有效利用能源资源,不断地提高能源的利用效率使得真正达到节约能源的作用。在这其中,涉及到北方地区的采暖和南方地区的隔热问题,这两个方面耗能大,建筑的采暖和隔热问题是建筑节能的关键,所以,如何有效地做好建筑采暖和隔热的工作,如何有效利用这些能源,都是可持续发展的建筑设计当中要认真予以考虑的问题。
(三)建筑通风设计
中国的建筑能耗在通风方面的总量较大、比例较高、能效较低和污染也很重,所以成为影响可持续发展的重大的问题。建筑的通风不仅仅是解决单纯空间的换气而已,还包括建筑物室内的温度和湿度的调节。比如有些施工工厂内部的通风问题就尤为重要,要达到降温、采暖、吸尘、排毒和净化,要充分保证职工的身体健康。国内在技术和材料方面已经做了不小的研究。我们在这里以一个例子来说明:清华大学低能耗示范楼工程,该绿色建筑室内环境控制系统有限考虑被动方式,用自然手段维持室内热舒适环境。根据北京地区的气候特点,春秋两季可通过大换气量的自然通风来带走余热,保证室内较为舒适的热环境,缩短空调系统运行时间,而利用热压通风和风压通风的结合,根据建筑结构形式及周围环境的特点,在楼梯间和走廊设置通风竖井,负责不同楼层的热压通风。在建筑顶端设计玻璃烟囱,利用太阳能强化通风。此外,在建筑外立面合适部位设置开启扇,使得室外空气在风压通风的作用下可顺畅地贯穿流过建筑。
(四)门窗建筑节能的设计
在建筑屋面、墙体、外窗三大围护组成部分中,窗户的热工性能比较差,是影响建筑能耗和室内温度质量重点因素。当前我国公共典型的建筑维护结构,窗户的能耗约为屋面的四倍、墙体的三倍,大约占围护结构总能耗的40%到50%左右。减少窗户的人能损耗,增强窗户的隔热保温性能,是改善提高建筑节能水平和室内温度环境不容忽视的节能措施。
1、窗户保温效果的改善
使窗户的玻璃变为双层甚至多层,可以是内外层玻璃间形成封闭的空气层,以至改善窗户的保温效果。目前在国内绝热性好的塑料窗,强度比较高的钢塑复合窗等逐渐的发展应用,而因为窗框通常选用的钢材目前还存在的结露以及冷桥的问题,还有待进一步的改善。
2、控制窗墙比
确定窗墙面积比需要综合考虑诸多的因素,其中最重要因素的是不同地区室内采光设计标准、季风影响、窗开窗面积冬、夏季日照情况以及室外空气温度外与建筑耗能等因素。通常普通窗户(包括其阳台门的透明部分)比外墙的保温隔热性能要差很多,窗墙面积比越大空调能耗和采暖也越大。所以从建筑设计节能的角度出发,限制窗墙面积比是不容忽视的。
3、降低冷风渗透
在我国通常门窗、尤其是钢窗的气密性过差,在热压和风压的共同作用下,冬季通过门窗缝隙屋外的冷空气进入室内增加了供暖耗能。在增强门窗的制作质量的前提下,在门窗上加设密封条是增加门窗气密性最重要的手段之一。而密封条的要求是价格适中、经久耐用、镶嵌牢固严密、使用方便、弹性良好。这可按照各种门窗的具体实际情况,而采取相应的门窗密封条,如塑料条、橡胶条以及橡塑结合的密封条,密封条形状可为片状、刷状或者是条状,固定方法可以钉结、挤紧或者是粘贴,当然有些还可以制作成禽状,在门窗接缝处挤压待成型后加以固化。
(五)建筑外墙设计
建筑结构外墙设计要实现自然采光和自然的通风要求,减少对于电器的依赖,要努力提高室内环境的热稳定。要利用好的外墙材料,采用更好的隔热砖代替粘土砖。在遮阳方面,可以使用轻便的可调节的遮阳设备来抵御夏季太阳的直接的辐射,同时在冬季也能够调节以便于采光。
(六)建筑的水处理
要节约利用水资源,就要采取节能措施来控制水资源的浪费使用。对热水循环利用,使用太阳能來进行热水的使用以及污水的节约处理等等,都是建筑设计当中对于水资源的节能措施。对于水的循环使用,是一种很好的节能措施,要不断地普及这种措施,可以为建筑物节省很多的能耗。
建筑节能措施是要落实以人为本的理念,坚持全面、协调、可持续的科学发展观,实现人和自然的和谐发展的重要举措。节能措施主要体现在能源和环境上面,做好了这两方面的绿化设计,对于实现绿色建筑的设计理念,改善环境,提高空间的使用率都有着重要的作用,应该予以大力提倡,必将开辟建筑史上的新篇章。