梁 晶邢 蓉熊 韜
(江西建設職業技術學院,330200)
建筑節能設計的技術要點
梁 晶1邢 蓉2熊 韜3
(江西建設職業技術學院,330200)
在全面推進生態文明建設的戰略大背景下,如何在建筑設計時實現節能、節水、節材和節地是促進建筑行業發展的題中之義,唯有如此,才能建成資源節約型和環境友好型的“兩型社會”。本文正是著眼于此,開展對建筑物的整體及外部環境和單體的節能設計進行探討,提出加強建筑節能設計的技術要點,以期減少建筑物的能源消耗,促進生態文明的發展。
建筑物;節能設計;技術要點
當前,人類發展面臨的基本矛盾是資源的有限性和需求的無限性之間的矛盾,只有實現能源的節約性才能實現人類的可持續發展。建筑行業作為實現人民“居者有其屋”生活理想的根本保證,必須做好節能環保工作。事實上,我國在發展建筑事業的過程中極其注重節能工作,先后制定了《民用建筑節能管理規定》、《公共建筑節能標準》等一系列的有關建筑節能法規和標準。無疑,建筑節能設計統籌著整個建筑全過程,只有在建設設計中充分保證節能性,才能實現節能建筑。基于此,必須采用節能型建筑材料,對建筑圍護結構的熱工性能進行合理設計,有效提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率,只有將諸如此類的工作做好、做實、做細,才能最大限度地降低建筑能源消耗,實現建筑物的科學化、節能化。
實現建筑設計的節能化,必須以一定的方法作為支撐,以一定的方法方法為指導,才能有效地引導建筑節能實踐,具體來說,包括如何做好建筑節能整體規劃和建筑物內部單體節能兩個方面的方法。
(一)建筑節能設計的整體規劃
做好整體規劃是建筑節能設計的中心環節,是實現建筑節能化的基本指向。對此,在建筑節能整體規劃中,必須要綜合考慮本地的氣候特征,還要考慮建筑的具體類型,同時,還要對建設選址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑體型、建筑間距、夏季主導風向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行細致的研究,從整體上來考慮建筑設計與環境氣候之間的和諧聯系。同時,在進行建筑設計的實踐中,還要對不建筑物周圍的風環境進行研究,對影響建筑物能源消耗的宏觀氣候、間接氣候和微觀氣候進行深入的分析,以期利用合理的風能來減少室內的能源消耗,并采用與之相應的節能設計對策,達成居室環境低能耗、舒適性強的目標。
(二)對建筑物內單體節能的設計
實現建筑物的整體節能是一項系統工程,需要做好建筑物各個單體的節能工作,主要包括建筑平面的功能布局、維護結構、窗口遮陽等方面。首先,在建筑平面功能布局上,要以本地氣候環境為依據,如在冬暖夏熱環境中,要保證建筑內部的自然通風,利用風能改善室內的熱環境,以達到冬暖夏涼的效果,所以,房屋的朝向、間距、房間開口位置和面積的設計是極其重要的,必須要做到冬天能遮擋冷風滲透,夏天形成穿堂風的效果。其次,在圍欄結構設計上,飾面材料的應用是關鍵內容,深色粉刷會加大外墻表面對光輻射的吸收,導致熱量急劇升高,這就需要對建筑物不同墻體的結構進行細致的設計,屋頂宜根據其不同的功能設計為通風型、蓄水型、植被型或遮陽型等等,外墻則更多地采用加氣混凝土砌塊、砂加氣制品等節能型設計模式。最后,在窗口遮陽設計上,針對本地的具體氣候環境進行設計,如在冬暖夏熱地區,宜選用外遮陽設計,避免太陽輻射熱進入室內,減少電能的消耗。當然,也不能盲目追求通風而設計開大窗,開大窗如果不做好遮陽措施,同樣產生大量熱量,引起室內過熱,反而增加空調能耗。
建筑熱工節能設計是一項繁雜的工程,由屋面子系統、外墻子系統、幕墻門窗玻璃子系統等三大板塊組成,做好這三方面的節能設計,能最大限度地實現建筑物的整體節能效果,實現建筑物的低碳、綠色、節能。
(一)屋面子系統的節能設計
從建筑物節能的整體來看,要實現節能化,首當其沖的就是要做好屋面子系統的節能設計。正是由于此,在一些省份的節能設計標準中規定“屋面和東、西外墻的傳熱系數 K 值在任何情況下都應滿足標準的規定性指標”。不僅如此,在《國家建筑標準設計圖集11J930(替代 03J930-1):住宅建筑構造》中也明確要求屋頂傳熱系數較小和建筑標準較高的屋面,必須要采用導熱系數和干密度小的保溫材料,同時要采用聚苯乙烯泡沫塑料板來實現屋面的保溫隔熱。然而,在對當前屋面節能的調查中發現,屋面滲水是影響節能效果的重要推因,由此,在實現屋面節能的過程中,必須要嚴格做好屋面滲水工程,以保證屋面節能達到國家有關文件的規定性指標。
(二)外墻子系統的節能設計
除了屋面的建筑節能之外,外墻的熱工節能也是建筑節能設計的頭等大事,尤其是東西墻的熱工節能工程,在南方地區,太陽西曬是室內能耗損耗的重要部分,必須要做好保溫隔熱體系才能保證建筑物良好的保溫隔熱性能,以減少室內空調的能量耗損。通常來說,實現外墻子系統的節能,可以考慮采用外掛式保溫、聚苯板與墻體一次澆注成型以及砂漿外保溫等方法,這些技術都各自具有自身的優勢,如外掛式保溫采用的聚苯板具有優良的物理性能和價格低廉,成為最為廣泛被應用的技術之一。由此,在建筑物外墻子系統節能設計中,要根據具體實際情況來采用,以期在保證安全性能的同時,實現最好的節能效果。
(三)幕墻門窗玻璃子系統的節能設計
隨著我國房地產的飛速發展,建筑能耗在總能耗中比例不斷加大,截止明確,建筑能耗已占據總能耗的五分之二,正是源于此,國家提出了“房子工廠化”的要求,實現房子在工廠中生產,以降低建筑能耗。然而,在建筑能耗中,接近一半的能耗為建筑門窗能耗,做好建筑門窗的節能工作能有效地降低建筑能耗。對此,在幕墻門窗框和玻璃的采用上必須使用節能材料。斷熱鋁合金是不錯的選擇,其優勢在于材料的內、外兩側鋁材中間采用有足夠強度的低導熱系數的隔離物質隔開,最大限度地降低了傳熱系數,實現了熱阻值的增加。這樣的話,即使在南方炎熱的夏季,室外溫度達到39℃,室內可以保證維持在 28 ℃以下,實現了對室外溫度的阻隔。此外,玻璃的選用也是實現節能的關鍵工作,宜選用LOW-E 中空玻璃,此種玻璃的隔熱效果比單層普通玻璃的要強得多,當前,LOW-E 中空玻璃已是建筑節能玻璃的主流產品。
總之,在綠色發展已然成為國家發展戰略的視域下,建筑設計必須呼應國家節能號召,不斷增強節能環保觀念,對建筑物如何更好地實現節能低碳進行深入的分析和研究,從設計上做好、做實、做細建筑物的節能關,最大限度地降低建筑物的能源消耗,這不僅是實現人們舒適化、健康化和品質化居住環境營造的現實需求,更是實現經濟社會科學發展,促進生態文明建設的宗旨內涵。
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作者信息:1梁晶:女,1984-,本科,研究方向:建筑設計,工作單位:江西建設職業技術學院
2邢蓉:女,1986-,本科,研究方向:建筑設計,工作單位:江西建設職業技術學院
3熊韜:女,1979-,本科,研究方向:室內設計,工作單位:江西建設職業技術學院
TU7
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1007-6344(2016)02-0099-01