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【摘 要】 随着经济的发展,建筑工程规模不断扩大,为了满足人们群众的住房需求,我们在对住宅建筑建设的过程中,要应用节能措施,以满足经济的可持续发展,有效缓解我国当前能源紧张的局面。而随着城市化进程的加快,我国的建筑能耗逐年大幅上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%,因此,做好对建筑节能设计的研究非常必要。
【关键词】 建筑设计;节能设计;环保型建筑
一、前言
建筑是人民日常生活“衣食住行”的一部分,建筑节能是我国建筑领域当前和今后需要实施和发展的重要课题,所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理规划设计、采用节能新技术、高效节能的新型保温材料,以期达到建筑节能设计的效果。
二、建筑节能的重要性及其必要性
建筑节能对于促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾,加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展起着举足轻重的作用,也是保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观的一项重要举措。建筑节能的重要性具体表现在如下四个方面:
1、建筑节能可以缓解能源资源的紧张局面,是社会经济发展的关键;
2、建筑节能可以减轻大气污染,建筑采暖和供冷是造成大气污染的主要因素之一;
3、建筑节能可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量;
4、建筑节能是发展建筑业的需要,近年来,我国建筑业得到了持续快速的发展,建筑业在国民经济中的支柱产业地位不断加强,做好建筑节能工作,可以有效地拉动国民经济的发展。
三、我国住宅建筑节能设计现状
所谓建筑节能就是通过采用保温、隔热、密封等措施,使建筑在建造生产和使用维护过程中减少对能源的消耗。建筑节能是缓解能源紧缺,减轻环境污染,促进经济持续发展的一项重要措施。我国住宅建筑节能优化设计工作起步较晚,目前建筑能耗已经与交通能耗、工业能耗成为了我国能源消耗最大的三个方面。尤其是随着人们生活水平的提高,建筑耗能量呈急剧上升趋势。建筑能耗主要包括空调和采暖设备,而大部分建筑夏季空调用电量大,冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等,大部分建筑存在能耗大、能效低等缺点,而且建筑的围护结构的保温性能较差。建筑节能优化设计方法很多,但是当前很多住宅在建筑方案设计时建筑与建筑节能设计脱节,缺乏节能意识,对节能建筑概念不明确,认为将各种节能材料简单的堆砌在一起就是节能建筑,根本没有整合设计和科技集成理念,造成各种新能源的浪费。
四、住宅建筑设计中的节能措施
1、单体的节能设计
单体的建筑节能设计是指通过对一些新型建筑节能材料的设计与选择、建筑空间的合理分隔设计以及建筑各部分的节能构造设计等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
2、建筑细部构造设计
建筑围护结构对建筑保温起到决定性的作用,其中的热桥问题却常常为人们所忽视。围护结构中钢筋混凝土梁、柱、板的相互交接处,外墙与外墙、内墙、以及窗户的连接处,保温门窗中的金属门框等都是热桥形成的主要部位。在细部构造设计中,除了保证基本维护结构的节能效果,还要尽量较少热桥的产生,避免其对建筑节能的不利影响。
3、注意建筑的朝向
在进行建筑物单体设计和群体总平面布置时,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑能最基本的改善住宅室内热环境的设计。由于太阳高度角和方位角的变化,夏热冬冷地区南北朝向的建筑在夏季可以减少太阳辐射得热,冬季可以增加太阳辐射得热,是最有利的建筑朝向。因此采用南北或接近南北朝向,是住宅建筑设计最基本的节能措施。
4、房屋通风的设计
建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向(我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜),利于自然通风,提高居住的舒适度。同时,南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多,可以节省夏季空调的用量:而在冬季时,建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反,从而节约了建筑保温所需的能耗。建筑间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当加大。增加建筑物的间距有利于居住区内的空气流动一一风量增大、风速提高,从而使建筑物与空气的热交换增加,有效降低建筑物的温度,从而降低建筑能耗。
5、建筑墙体的保温隔热
多年来,建筑墙体一般采用单一材料,但由于单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,已不能满足保温隔热的要求,采用承重材料和高效保温材料(如聚苯板等)组成复合墙体的形式,如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国家己经限制使用内保温复合墙体,推广使用外墙外保温做法。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用多种材料组成的复合墙体,有着更多的优越性。
6、门窗节能
改善住宅门窗的保温性能,提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透门窗采用隔热保温性能好的塑钢中空玻璃或隔热型铝合金中空玻璃门窗;外门窗框与门窗洞口之间的缝隙应用聚氨醋高效保温材料甜实,并用密封膏嵌缝,不得采用水泥砂浆填缝。外门窗洞口周边侧墙应进行保温处理;户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能。
7、设计节能照明
在我国民用建筑中,照明用电不仅量大而且面广,所以选择合适的照明设备对于节能来说非常关键,选用的电光源发光的功率要高.日常所用的白炽灯的发光效率一般在15Lm/W左右,而目前广泛使用的T5型所产生的发光型效率能达到90Lm/W左右,而且可以显著改善灯光的特性,非常适用于办公楼和住宅楼。因此,我们在设计时应尽量运用自然光,如采用分区双联开关控制、自动亮光节约照明控制等。对传统的卤素灯、钨丝灯可以用日光灯来代替,水银灯可以用钠气灯、复金属灯来代替。在装修涂漆时,就选用亮色来提高室内照明的效果。尽量用多个20W的日光灯来代替40W或60W的日光灯,这也可以达到节能的目的。 8、种植屋顶
种植屋顶不仅是保温隔热的理想方案,而且在城市绿化、调节小气候、降低噪声等方面都能发挥积极作用,是一项值得推广应用的建筑节能措施。该绿色屋顶是由防水薄膜层及以上的土壤层组成,所以成本很低、技术简单,可以大力推广。
9、太阳能的利用
我国大部分地区都具有较好的太阳能资源,这为在建筑中充分利用太阳能这种绿色的清洁资源、减少建筑能耗,提供了资源保证。太阳能的利用方式主要分为两种:主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。主动式太阳能建筑指的是需要辅助资源配合的太阳能使用系统的建筑。在这种系统里面,光电系统是研究较多的对象,但它的能量转换效率较低且太阳能的利用系统费用过高。所以如果大批量地使用还需要进一步研究。被动式太阳能建筑是指在阳面使用储蓄热质、阳光房来吸收储备热量进而利用的一种形式,目前应用便捷广泛。
10、节能控制环节的优化
为了促进住宅工程的建筑节能环节的优化,我们需要进行其规划方案的建设,促进其节能规划方案的应用,实现民用住宅工程的建筑节能的综合效益的提升,我们要根据当地的施工环境,进行相关规划方案的应用,要满足该区域的建筑节能施工规范,实现对其内部的成本环节、工期环节及其质量环节的控制,实现其规划节能方案的健全,促进其住宅建筑节能工作的顺利开展,以满足实际工作的需要。我国大部分的住宅建筑节能规划方案都是从大方向上制定的简单建筑热工计算和粗略节能方案,缺乏具体细化的详细规划,特别是对墙体、门窗、屋顶、通风空调、屋内配电照明等设备的材质、规格、数量等方案的设计还较为欠缺。以门窗为例,综合考虑工程建筑过程中的质量成本和建筑节能等问题,需对门窗的气密性、抗风性等所要求的玻璃的具体规格、及其他特殊性要素进行明确规定。
我们也要进行墙体材料的选择,确保房屋的透气性的提升,促进其保暖性能的提升。通过对其节能墙体材料的选择,保障住宅的整体节能效益的提升。在此环节中,我们要进行其墙体材料的有效选取,进行材料规格环节的优化,通过对其施工环节的深入了解,促进其相关拉拔试验的优化,从而促进其饰面材料等的粘结强度的提升。在选用节能优质墙体材料的情况下,确定合理的保温层厚度,过厚或过薄的墙体都无法到达最合理的建筑节能效果,门窗是最为薄弱的环节,住宅建筑应在保证整个房屋透气、采光等基本需求的情况下,应尽量减少门窗面积。合理控制门窗占整个房屋结构的比例,可采用双层玻璃、隔热、反射玻璃等节能技术来提高窗的保温性。
五、结语
综上所述,建筑节能是关系到我国建设低碳经济、完成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。建筑节能及新能源的高效利用可在某种程度上实现能源危机的缓解、环境污染程度的降低、生存环境质量的改进及经济发展的促进等,需要设计人员更加优化合理的建筑设计,在尊重自然环境的基础上,组建起生态化的建筑设计理念,实现建筑工程规划设计中科学技术、生态效益及经济效益的完美融合。
参考文献:
[1]李元:《我国建筑节能问题与对策探究》,《信息系统工程》,2010年05期
[2]张子其:《从我国建筑节能现状谈建筑设计》,《广东科技》,2007年07期
[3]李洋:《我国建筑节能设计现状及其问题探析》,《商业文化(上半月)》,2011年07期
【关键词】 建筑设计;节能设计;环保型建筑
一、前言
建筑是人民日常生活“衣食住行”的一部分,建筑节能是我国建筑领域当前和今后需要实施和发展的重要课题,所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理规划设计、采用节能新技术、高效节能的新型保温材料,以期达到建筑节能设计的效果。
二、建筑节能的重要性及其必要性
建筑节能对于促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾,加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展起着举足轻重的作用,也是保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观的一项重要举措。建筑节能的重要性具体表现在如下四个方面:
1、建筑节能可以缓解能源资源的紧张局面,是社会经济发展的关键;
2、建筑节能可以减轻大气污染,建筑采暖和供冷是造成大气污染的主要因素之一;
3、建筑节能可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量;
4、建筑节能是发展建筑业的需要,近年来,我国建筑业得到了持续快速的发展,建筑业在国民经济中的支柱产业地位不断加强,做好建筑节能工作,可以有效地拉动国民经济的发展。
三、我国住宅建筑节能设计现状
所谓建筑节能就是通过采用保温、隔热、密封等措施,使建筑在建造生产和使用维护过程中减少对能源的消耗。建筑节能是缓解能源紧缺,减轻环境污染,促进经济持续发展的一项重要措施。我国住宅建筑节能优化设计工作起步较晚,目前建筑能耗已经与交通能耗、工业能耗成为了我国能源消耗最大的三个方面。尤其是随着人们生活水平的提高,建筑耗能量呈急剧上升趋势。建筑能耗主要包括空调和采暖设备,而大部分建筑夏季空调用电量大,冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等,大部分建筑存在能耗大、能效低等缺点,而且建筑的围护结构的保温性能较差。建筑节能优化设计方法很多,但是当前很多住宅在建筑方案设计时建筑与建筑节能设计脱节,缺乏节能意识,对节能建筑概念不明确,认为将各种节能材料简单的堆砌在一起就是节能建筑,根本没有整合设计和科技集成理念,造成各种新能源的浪费。
四、住宅建筑设计中的节能措施
1、单体的节能设计
单体的建筑节能设计是指通过对一些新型建筑节能材料的设计与选择、建筑空间的合理分隔设计以及建筑各部分的节能构造设计等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
2、建筑细部构造设计
建筑围护结构对建筑保温起到决定性的作用,其中的热桥问题却常常为人们所忽视。围护结构中钢筋混凝土梁、柱、板的相互交接处,外墙与外墙、内墙、以及窗户的连接处,保温门窗中的金属门框等都是热桥形成的主要部位。在细部构造设计中,除了保证基本维护结构的节能效果,还要尽量较少热桥的产生,避免其对建筑节能的不利影响。
3、注意建筑的朝向
在进行建筑物单体设计和群体总平面布置时,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑能最基本的改善住宅室内热环境的设计。由于太阳高度角和方位角的变化,夏热冬冷地区南北朝向的建筑在夏季可以减少太阳辐射得热,冬季可以增加太阳辐射得热,是最有利的建筑朝向。因此采用南北或接近南北朝向,是住宅建筑设计最基本的节能措施。
4、房屋通风的设计
建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向(我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜),利于自然通风,提高居住的舒适度。同时,南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多,可以节省夏季空调的用量:而在冬季时,建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反,从而节约了建筑保温所需的能耗。建筑间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当加大。增加建筑物的间距有利于居住区内的空气流动一一风量增大、风速提高,从而使建筑物与空气的热交换增加,有效降低建筑物的温度,从而降低建筑能耗。
5、建筑墙体的保温隔热
多年来,建筑墙体一般采用单一材料,但由于单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,已不能满足保温隔热的要求,采用承重材料和高效保温材料(如聚苯板等)组成复合墙体的形式,如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国家己经限制使用内保温复合墙体,推广使用外墙外保温做法。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用多种材料组成的复合墙体,有着更多的优越性。
6、门窗节能
改善住宅门窗的保温性能,提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透门窗采用隔热保温性能好的塑钢中空玻璃或隔热型铝合金中空玻璃门窗;外门窗框与门窗洞口之间的缝隙应用聚氨醋高效保温材料甜实,并用密封膏嵌缝,不得采用水泥砂浆填缝。外门窗洞口周边侧墙应进行保温处理;户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能。
7、设计节能照明
在我国民用建筑中,照明用电不仅量大而且面广,所以选择合适的照明设备对于节能来说非常关键,选用的电光源发光的功率要高.日常所用的白炽灯的发光效率一般在15Lm/W左右,而目前广泛使用的T5型所产生的发光型效率能达到90Lm/W左右,而且可以显著改善灯光的特性,非常适用于办公楼和住宅楼。因此,我们在设计时应尽量运用自然光,如采用分区双联开关控制、自动亮光节约照明控制等。对传统的卤素灯、钨丝灯可以用日光灯来代替,水银灯可以用钠气灯、复金属灯来代替。在装修涂漆时,就选用亮色来提高室内照明的效果。尽量用多个20W的日光灯来代替40W或60W的日光灯,这也可以达到节能的目的。 8、种植屋顶
种植屋顶不仅是保温隔热的理想方案,而且在城市绿化、调节小气候、降低噪声等方面都能发挥积极作用,是一项值得推广应用的建筑节能措施。该绿色屋顶是由防水薄膜层及以上的土壤层组成,所以成本很低、技术简单,可以大力推广。
9、太阳能的利用
我国大部分地区都具有较好的太阳能资源,这为在建筑中充分利用太阳能这种绿色的清洁资源、减少建筑能耗,提供了资源保证。太阳能的利用方式主要分为两种:主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。主动式太阳能建筑指的是需要辅助资源配合的太阳能使用系统的建筑。在这种系统里面,光电系统是研究较多的对象,但它的能量转换效率较低且太阳能的利用系统费用过高。所以如果大批量地使用还需要进一步研究。被动式太阳能建筑是指在阳面使用储蓄热质、阳光房来吸收储备热量进而利用的一种形式,目前应用便捷广泛。
10、节能控制环节的优化
为了促进住宅工程的建筑节能环节的优化,我们需要进行其规划方案的建设,促进其节能规划方案的应用,实现民用住宅工程的建筑节能的综合效益的提升,我们要根据当地的施工环境,进行相关规划方案的应用,要满足该区域的建筑节能施工规范,实现对其内部的成本环节、工期环节及其质量环节的控制,实现其规划节能方案的健全,促进其住宅建筑节能工作的顺利开展,以满足实际工作的需要。我国大部分的住宅建筑节能规划方案都是从大方向上制定的简单建筑热工计算和粗略节能方案,缺乏具体细化的详细规划,特别是对墙体、门窗、屋顶、通风空调、屋内配电照明等设备的材质、规格、数量等方案的设计还较为欠缺。以门窗为例,综合考虑工程建筑过程中的质量成本和建筑节能等问题,需对门窗的气密性、抗风性等所要求的玻璃的具体规格、及其他特殊性要素进行明确规定。
我们也要进行墙体材料的选择,确保房屋的透气性的提升,促进其保暖性能的提升。通过对其节能墙体材料的选择,保障住宅的整体节能效益的提升。在此环节中,我们要进行其墙体材料的有效选取,进行材料规格环节的优化,通过对其施工环节的深入了解,促进其相关拉拔试验的优化,从而促进其饰面材料等的粘结强度的提升。在选用节能优质墙体材料的情况下,确定合理的保温层厚度,过厚或过薄的墙体都无法到达最合理的建筑节能效果,门窗是最为薄弱的环节,住宅建筑应在保证整个房屋透气、采光等基本需求的情况下,应尽量减少门窗面积。合理控制门窗占整个房屋结构的比例,可采用双层玻璃、隔热、反射玻璃等节能技术来提高窗的保温性。
五、结语
综上所述,建筑节能是关系到我国建设低碳经济、完成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。建筑节能及新能源的高效利用可在某种程度上实现能源危机的缓解、环境污染程度的降低、生存环境质量的改进及经济发展的促进等,需要设计人员更加优化合理的建筑设计,在尊重自然环境的基础上,组建起生态化的建筑设计理念,实现建筑工程规划设计中科学技术、生态效益及经济效益的完美融合。
参考文献:
[1]李元:《我国建筑节能问题与对策探究》,《信息系统工程》,2010年05期
[2]张子其:《从我国建筑节能现状谈建筑设计》,《广东科技》,2007年07期
[3]李洋:《我国建筑节能设计现状及其问题探析》,《商业文化(上半月)》,2011年07期