小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計分析

陳瑞芳

摘 要：為了有效推進(jìn)低碳節(jié)能發(fā)展理念，降低能源消耗率和提升能源利用率，用最少的資源投入達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，需要各行各業(yè)的人們不斷努力。建筑行業(yè)的低碳節(jié)能化發(fā)展逐漸受到的大家的重視，由于高層住宅建筑是當(dāng)前的重要建筑類型，深深影響著人們的生活，因此需要對這一類建筑的節(jié)能技術(shù)運用給予足夠的重視，結(jié)合建筑設(shè)計工作降低建筑能源消耗，提高居民生活空間品質(zhì)，推動建筑綠色節(jié)能化發(fā)展。基于此，文章對小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和分析。

關(guān)鍵詞：小高層住宅;建筑節(jié)能;設(shè)計

0 前言

近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快，特別是在住宅建設(shè)方面，雖然在設(shè)計及建設(shè)過程中采取了一定的保溫隔熱措施，但建筑物能耗依然十分嚴(yán)重;此外，由于霧霾氣候越來越頻繁，造成廣大人群的呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生頻繁，霧霾氣候的形成因素較為復(fù)雜，但可以確定的是，其中供暖季排放的大量碳?xì)浠衔铩⒍趸嫉攘Ｗ邮窃斐伸F霾產(chǎn)生的元兇之一。因此建筑節(jié)能設(shè)計在當(dāng)今社會顯得越來越重要，是實現(xiàn)建筑行業(yè)節(jié)能減排，促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。

1 小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計思路及意義

1.1住宅建筑的節(jié)能設(shè)計思路

在我國以往常規(guī)的建筑設(shè)計中，設(shè)計師通常都會更加注重對建筑功能進(jìn)行綜合衡量。雖然滿足了人們的居住需求，但是較少考慮節(jié)能因素的結(jié)果就是造成了能源的大量浪費。這既沒有體現(xiàn)出建筑設(shè)計的優(yōu)勢特點，同可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思路也難以契合。因此在國家大力發(fā)展綠色建筑的背景下，設(shè)計師更應(yīng)當(dāng)改變設(shè)計思路，站在節(jié)約能源的角度對住宅建筑的內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行節(jié)能改造。建筑節(jié)能設(shè)計一般來說不是獨立立項的，基本上都是建筑系統(tǒng)性工程項目中的一環(huán)。在建筑工程的各個項目之間，大多都有著緊密的聯(lián)系。從規(guī)劃、設(shè)計、建筑施工、建筑管理，包括建材的選擇和生產(chǎn)，建筑工程設(shè)備的選型、設(shè)計等，包括建筑工程中使用燈光照明、采暖系統(tǒng)、空調(diào)設(shè)備以及太陽能、地?zé)岬茸匀荒茉吹拈_發(fā)利用都是一致的。因此設(shè)計師只要拓寬設(shè)計思路，就能發(fā)現(xiàn)住宅建筑的節(jié)能設(shè)計仍具有很高的可實施性和發(fā)展空間。

1.2提高小高層住宅建筑節(jié)能水平的重要性

當(dāng)前，我國在建筑領(lǐng)域的能源消耗總量占到能源消耗排行榜的首位，建筑能源利用率普遍偏低。能源的大量浪費不僅會造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，還會導(dǎo)致產(chǎn)生溫室效應(yīng)，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。到2020年，我國的居住建筑面積可能增加至250億平方米，這無疑會對我國本已緊缺的能源現(xiàn)狀再次增加負(fù)擔(dān)。如果能源的利用水平停留在現(xiàn)在的水平，將會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的能源危機(jī)。為此，大力發(fā)展小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計不僅非常有必要，也必將成為建筑領(lǐng)域未來發(fā)展的必然趨勢。

2 綠色小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計理念

2.1 節(jié)約用地

在綠色住宅建設(shè)規(guī)劃中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ攸c，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為基礎(chǔ)，設(shè)計出符合當(dāng)?shù)厣盍?xí)慣的建筑節(jié)能。圖紙設(shè)計過程中，應(yīng)以生態(tài)化環(huán)境為核心，符合少占耕地、多用荒地的原則，避免造成土地浪費。同時在設(shè)計中也應(yīng)該將土地集中使用，提高土地的使用率。例如，在小區(qū)建設(shè)中，可充分使用地下空間，通過建立地下停車場來減少土地使用，提高土地使用率。還應(yīng)在設(shè)計過程中規(guī)避自然災(zāi)害，減少輻射和污染，使建筑設(shè)計符合居住標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 ?節(jié)約能源

眾所周知，天然氣、石油、煤礦等都屬于不可再生資源。因此，在綠色住宅綠色化建筑過程中，應(yīng)盡量避免不可再生資源的使用。如今，科技飛速發(fā)展，為人類充分使用太陽能提供了無限的可能。同理，還可以對自然風(fēng)加以利用，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ闆r和自然氣候進(jìn)行合理區(qū)域布局。例如，將居室門窗的面積優(yōu)化，為地板面積的15%～25%，利用門窗自然通風(fēng)，同時搭配風(fēng)塔、風(fēng)道實現(xiàn)通風(fēng)制冷。要保證在建設(shè)結(jié)束后的拆除過程中不會造成環(huán)境污染，而且拆除的部分還可以循環(huán)使用，實現(xiàn)能源節(jié)約。

2.3 ?綠色住宅智能化

科技在發(fā)展，社會在進(jìn)步，設(shè)計師們應(yīng)在綠色節(jié)能的設(shè)計過程中，充分考慮居民對建筑環(huán)境安全、舒適的需求，可設(shè)計智能化小區(qū)，保障居民人身和財產(chǎn)安全。例如：可以使用小區(qū)安防系統(tǒng)，引進(jìn)24h門禁系統(tǒng)技術(shù)。通過信息融合獲得室內(nèi)外信息，再使用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行自動控制，合理利用信息資源。

2.4 ?延長綠色住宅使用壽命

目前，我國住房使用壽命普遍較短，主要原因有三個：第一，由自然災(zāi)害造成的房屋損壞或倒塌。第二，為獲取更高利益拆除投入較高且使用年限較短的完好建筑。第三，建筑本身存在質(zhì)量問題。要將房屋壽命延長，就要從上述問題入手，除去自然災(zāi)害的不可抗因素，應(yīng)盡快采取措施解決房屋質(zhì)量問題。

3 小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計的分析

3.1 ?現(xiàn)行綠色住宅建筑建造模式

我國城鎮(zhèn)綠色住宅大部分都是當(dāng)?shù)卣蛘唛_發(fā)商獲得土地使用權(quán)后，聘請設(shè)計公司進(jìn)行圖紙設(shè)計，然后委托低價中標(biāo)的承建商進(jìn)行施工，施工時，再聯(lián)合第三方監(jiān)管公司與本單位工作人員共同監(jiān)督。完工驗收后，交到客戶手中，然后由客戶進(jìn)行二次施工。綠色住宅的后期運營管理由開發(fā)商選擇的物業(yè)公司進(jìn)行。這種模式造成各施工單位之間相互獨立，不能進(jìn)行有效溝通與交流，可能會導(dǎo)致工序重復(fù)，降低工作效率，還會產(chǎn)生浪費和污染。甚至?xí)衅髽I(yè)為了謀求經(jīng)濟(jì)利益，以次充好，偷工減料，不能保障房屋質(zhì)量。隨著時間的推移，綠色住宅由于各種原因被拆除，形成二次污染。另外，設(shè)計師也是按照開發(fā)商的要求進(jìn)行傳統(tǒng)設(shè)計，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會的潮流，形成新的建筑體系與建筑理念，綠色住宅建筑綠色化的普及任重而道遠(yuǎn)。

3.2  回歸自然的設(shè)計理念

在建設(shè)過程中，設(shè)計師應(yīng)全程參與并指導(dǎo)現(xiàn)場施工，采用回歸自然的設(shè)計理念，對建筑安全負(fù)責(zé)，具體表現(xiàn)為：首先，設(shè)計人員應(yīng)主動進(jìn)行當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境與氣候的研究工作。根據(jù)社會調(diào)研，了解客戶需求，將其與當(dāng)?shù)刈匀滑F(xiàn)狀相結(jié)合，制定出最合適的施工方案。其次，應(yīng)召集多領(lǐng)域設(shè)計人才與之組成設(shè)計團(tuán)隊，提升其工作效率，并在施工過程中掌控全局，不出現(xiàn)一絲一毫的紕漏，同時盡量選取污染小、可循環(huán)使用的建筑材料，實現(xiàn)回歸自然的設(shè)計理念。最后，在綠色住宅交付后，及時對住戶進(jìn)行回訪，指導(dǎo)其進(jìn)行設(shè)備使用并解答疑難問題，將發(fā)現(xiàn)的問題記錄成冊，避免再次出現(xiàn)，在不斷的積累更新中豐富經(jīng)驗，將回歸自然理念運用自如，實現(xiàn)生命周期綠色化。

3.3 ?優(yōu)選設(shè)計方案

我國地域遼闊，風(fēng)光各異，都有其獨特的環(huán)境特點，只有通過高科技技術(shù)試驗才能設(shè)計出與環(huán)境相匹配的最佳綠色化綠色住宅方案。一般，設(shè)計師采用計算機(jī)建模技術(shù)模擬建筑物與周邊地理環(huán)境和氣候，觀察其中的相互影響關(guān)系，再檢測室內(nèi)對冷、熱、風(fēng)、濕噪音等環(huán)境的適宜性，為建筑設(shè)計方案提供理論依據(jù)，有助于制定方便住戶生活并為其所接受的最佳方案。例如，世紀(jì)星城一期運用大量建筑科技和環(huán)保材料，采取外墻保溫技術(shù)，為業(yè)主有效擴(kuò)大了居住面積，使用全明戶型設(shè)計，延長白天采光時間。同時，還采用“短進(jìn)深，大面寬”的設(shè)計方式，將風(fēng)向?qū)α髋c居室大開間融合在一起，充分利用自然風(fēng)的作用，在夏季減少空調(diào)的使用，達(dá)到節(jié)電效果。在節(jié)能方面，通過中水系統(tǒng)將生活廢水重新利用，減少水資源浪費，符合綠色住宅綠色化的建筑標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 ?評價建筑設(shè)計

建筑完工后，還需對其進(jìn)行評價。通常使用生命周期評價理論LCA評價建筑設(shè)計。例如，首先明確“建筑設(shè)計是否符合綠色住宅綠色化”的研究目的。其次，收集各項數(shù)據(jù)，其中包括繪制具體的過程流程圖、詳細(xì)表述每個單元過程、編制計量單位清單、針對數(shù)據(jù)類型編寫數(shù)據(jù)收集技術(shù)等有關(guān)說明。最后，對報送地點發(fā)送指令，以此進(jìn)行清單分析。通過計算進(jìn)行影響評價、結(jié)果分析。將建筑與LCA相結(jié)合，通過建筑成本、地理環(huán)境、能源消耗和建筑性能進(jìn)行設(shè)計修正。綠色小高層住宅建筑節(jié)能的基礎(chǔ)就是科學(xué)設(shè)計，借鑒日本學(xué)者山本良一對產(chǎn)品設(shè)計提出的“設(shè)計+LCA”概念，使其在綠色住宅建設(shè)中發(fā)揮出重要作用。

4 總結(jié)

節(jié)能減排是我國能源形勢的必須所面對的現(xiàn)實，也是國際所趨，無論是在建筑設(shè)計中還是使用中添加節(jié)能措施是都是發(fā)展的必然方向。愿所有的行業(yè)同仁共同努力，為建設(shè)一個更好更環(huán)保的人居環(huán)境而努力。

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基金：河南省高等學(xué)校重點科研項目計劃（16B560011）.