張喜棟
摘要:經濟的不斷發展,使得低碳經濟成為當前經濟發展的主要模式,做好建筑節能設計,對實現綠色、環保、可持續的經濟發展具有極為重要的作用。
關鍵詞:建筑設計;節能設計;要素
一、建筑節能設計原則
能源短缺形勢的日益嚴峻以及人們的節能環保意識的不斷增強,“綠色節能建筑”理念成為建筑設計中重點關注的話題。節筑建筑設計中應充分利用可再生能源,實現最大程度地能源節約,因此,在節能建筑設計中,應遵循以下原則:
(一)堅持自愿利用率高的原則
在建筑節能設計中,應對各類建筑材料、水資源、土地資源以及能源等建筑資源遵循利用效率最大化的原則,提高各類資源與能源的利用效率,減少建筑建設過程中的能源消耗,最大限度地實現能源節約。
(二)利于生態環境保護的原則
在節能設計中,遵循生態環境保護的設計原則,即要求建筑設計對人的健康以及周圍生物的生存最有利,也即是堅持“以人為本”的設計理念,在滿足自然生態的需求的同時,促使建筑與生態環境保持和諧平衡的關系,并將建筑與生態環境的可持續發展考慮在內。
(三)堅持對環境損害最小的原則
建筑節能設計中的對環境損害最小的原則即要求在設計中,應從如下三方面著手展開設計:
1、充分運用本地建材,在降低運輸成本的同時,減少對環境的破壞,促進本地區的經濟發展;
2、選用節能環保建材。在選用建材時,應充分考慮建材生命周期中對環境的影響,例如,生產運輸過程中的能耗與污染問題等。同時,還應考慮建筑材料的可再生性以及循環使用性,回收利用建筑材料,最大限度地降低能源消耗;
3、在建筑設計中,還應最大限度地避免對空氣、水資源以及土地資源的污染,同時,充分利用既有建筑,延長建筑物的使用壽命。
二、建筑的節能設計
(一)建筑材料節能設計
合理選用建筑節能材料也是實現全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面,隨著科技的發展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,更好地起到節能效果。另一方面,要結合當地的實際情況,發掘出一些地方節能材料,更好地應用到建筑節能中去。利用新能源可再生能源在暖通空調系統中的應用包括:太陽能的應用、自然通風的應用、地下水的應用、地熱(冷)的應用等。
(二)屋頂的節能設計
對多層和高層建筑而言,屋頂在整個外圍護結構中所占比例較小,因此通過它的熱量損失也較小,但是對頂層住戶而言,屋頂溫度對室內溫度的影響最顯著,因此,有必要對屋頂的保溫隔熱性能給予足夠的重視。除了增厚屋面保溫材料層的厚度之外,在南方地區,還要采取架空屋面、種植屋面等隔熱的措施以減小屋頂的太陽輻射的熱。
(三)門窗節能的設計
首先在節能建筑設計過程中應該重視門和窗的比例,對于門和窗的比例應該要進行必要的選取。門和窗的比例不僅僅影響房屋建筑的美觀程度,而且在很大程度上影響房屋內部整體的通風和取暖。因此,好的門窗設計可以減少能源浪費,這對于減少浪費是十分顯著的。
其次門和窗在設計過程中應該具有較高的密閉性,因為房屋內部與外界的空氣交換就是通過門窗進行的。因此而言,一旦門和窗的密閉性出現問題,冬天會直接影響房屋內部的熱量。如果門和窗戶的氣密性不好,在北方,后果將會使得大量的能源浪費、屋內熱量流失,不能起到很好的保溫效果。所以在建筑設計和實施時一定要注意門窗的氣密性。
最后,選取相對而言較為節能的門窗,對于現階段市面上的大多數門窗,一般的質地都是以玻璃為主,這就造成其隔音和保暖、隔熱效果出現嚴重的問題。在建筑節能設計過程中,應該適當地選取更加節能的吸熱玻璃、隔音玻璃、反光玻璃等高科技產品。這些材料,能最大限度的保證節能的目標。
(四)建筑外墻保溫設計
建筑外墻的保溫設計,是近年來建筑節能設計比較關注的領域,我國當前的建筑設計,在外圍護結構上造成的熱損耗較大,在夏季使用空調和冬季采暖時會由于墻體保溫性能較差導致較多的能源消耗,是建筑能源消耗的一個重要環節。在建筑外墻實現節能設計,主要通過利用新型的保溫材料對建筑外墻進行處理,主要的形式有節能保溫涂料和輕型的保溫板材。新型保溫材料和復合型的外墻施工技術是主要的節能做法,目前較為普遍運用的材料是聚氨酯保溫材料,聚氨酯泡沫的保溫效果在實踐運用中表現良好,滿足了建筑節能的要求。對于一些需要特殊外墻視覺效果的建筑,在外墻節能設計上偏向于外墻外保溫技術和內保溫技術的有效結合?,F代建筑的支撐結構相對獨立,對墻體進行節能設計時可供操作的空間較大,可以對原有的墻體進行節能保溫加固后再進行外包處理,宜采用節能涂料和板材以及保溫門窗等共同使用。
(五)照明的節能設計
一是對新型光源的使用。在傳統的電氣設計中,采用最多的往往是鈉燈、汞燈等燈具,這些燈具由于其使用和成本方面的優勢在電氣系統中廣泛使用而且也發揮了自身的作用。但是在新的節能要求下,新型的光源設備不斷的推出,傳統燈具的壽命短、啟動時間長、功率因數差等缺點致使其無法與新型的光源設備進行比較。在電氣系統的照明設計中采用如電磁感應燈、LED燈等新型光源,可以有效的實現電氣系統的節能。
二是改變光源的控制方式。在照明設計中采用如時控、光控和聲控等自動化的控制技術,這些技術的運用已經很成熟,在電氣系統節能設計中還有很大的空間可以實施,其成本低,操作簡單,可以有效的實現對電力的節約。
(六)整體及外部環境的節能設計
建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎上,選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計,獲得一個良好的外部微氣候環境,達到節能降耗的目的。建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境,為建筑節能創造條件,同時又要不破壞整體生態環境的平衡。合理的外部環境設計,在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求,應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境,創造建筑節能的有利環境,在建筑周圍合理布置樹木、植被,既可有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪,從而減少空調能耗。
三、結語:
在建筑設計中推行節能設計,對于節約能源、減小建筑施工成本和使用過程中的成本,增加建筑使用者的舒適、健康和環保等具有重要的意義,是對我國建設節約型社會具有重要影響的工作。但同時建筑節能設計也是一個長期的、系統的工程,它涉及到建筑設計、施工、消費和管理等多個環節,涵蓋的面很廣。且建筑節能設計可能在短時間內因為隔熱板等保溫材料的使用而增加建筑成本,前期費用高,而利益的回收周期較長,所帶來的使用的舒適和節能環保效果主要為居住者、使用者和整合社會所共享,建筑開發投資商因此對于建筑節能設計并不重視,這就需要政府加大對建筑節能設計的支持,出臺相關的法律法規,采取強制要求和政策鼓勵的方式進行推廣。
參考文獻:
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