張震
摘要:在我國低碳經濟發展的大背景下,能源問題已經得到世界各國的普遍關注,而建筑能耗在總體能源消耗中所占比例較大。因此,我國已經將建筑能耗問題視為非常重要的課題,并且全面強化建筑節能措施、節能材料、節能工藝的應用,國家也頒布了一系列的建筑節能法律法規、地方標準等,實現建筑節能的規范化發展。
關鍵詞:建筑設計;節能策略
1建筑設計中應用節能措施的意義
我國雖然具有十分豐富的能源,但同時也由于人口眾多、人們開發利用不當等因素導致大量的能源被浪費。建筑能耗已經成為全球可持續發展共同關注的問題。據相關數據統計,目前我國90%以上的建筑都屬于高能耗建筑,不僅導致大量的能源被浪費,還導致環境被污染和破壞。就建筑能耗來看,包含了諸如采暖、空調、照明、家電、熱水等諸多方面的能耗。而設計作為建筑施工的重要依據,其設計的水平的高低,不僅關系到工程質量,而且還關系到建筑能耗的高低。因而為適應時代發展的需要,就應在建筑設計中應用相應的節能措施,才能更好地促進建筑節能設計水平的提升,進而降低建筑能耗,減少對環境的污染,降低能耗費用,從而更好地適應當前建筑業發展的趨勢,最終提高企業的核心競爭力和市場競爭力,促進企業完美的轉型和有效的升級。
2建筑設計中的建筑節能策略
2.1外墻節能策略
墻體作為建筑的主體部分,是建筑室內外熱交換的主要介質,如果建筑實現了50%的節能目標,那么其中至少一半是通過建筑圍護結構外墻的保溫隔熱性能來實現的。通過使用節能外墻,與使用普通外墻室內溫度相差可達10℃,所以墻體的設計是不容忽略的一個方面。外墻除了應具有基本的承重、安全圍護等功能外,還應考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料,對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應加設保溫隔熱層。目前,常用的幾種外墻材料中,保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復合墻體。復合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙稀、加氣混凝土等。復合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續外包的,有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等,而產生“斷橋”作用,達到預期的節能降耗效果。
2.2屋面設計中節能策略
屋面作為建筑的重要圍護結構,其保溫隔熱的必要性不言而喻。從夏季來看,往往由于太陽的輻射較大,通常屋面的溫度在最高時的溫度能高達70±10℃,從冬季來看,由于屋頂向外三室熱量較大,因而在建筑屋面節能設計中,作為節能設計人員應分析建筑屋面的節能內容,就建筑屋面的節能內容來看,主要是做好保溫層的設計,認真篩選屋面保溫材料。具體設計策略如下:(1)在屋面節能設計中,保溫層的設計尤為重要,在保溫層設計時,保溫材料的密度和吸水率不能過大,以盡可能地降低建筑屋面的自重,避免設置排氣孔。(2)在保溫材料選用時,應盡可能地選用新型高效節能環保材料,以膨脹珍珠巖為例,不僅比傳統的保溫材料的保溫隔熱性能好,而且價格便宜,不會對環境污染,加上施工方便,因而其在建筑屋面節能設計中得到了廣泛地應用。(3)采用綠色種植屋面和蓄水屋面于建筑屋面節能設計之中,綠色種植屋面,就是在屋面種植花樹木,既能提高屋面的保溫隔熱性能,還能增加綠化率,有助于城市氣候的改善,而蓄水屋面則是設計蓄水層,并始終確保水深在20cm左右,主要是利用蒸發制冷的機理,達到降低屋面溫度的目的。
2.3門窗節能策略
建筑物門窗的設計對建筑通風、采光、通行狀況產生重要影響,為此建筑設計過程中要充分考慮門窗設計對節能問題的影響,在門窗設計上為建筑節能開辟新出路。近年來,人們在選擇居住環境時較趨向于擁有大落地窗與玻璃帷幕的建筑物,但落地窗與玻璃帷幕對冬季建筑的供暖問題將產生很大影響,受其保溫與隔熱效果的影響,有些地方政府已經采取了強制命令的措施,對居民建筑及公共建筑所采用大面積玻璃的建筑方法予以禁止。為此建筑設計中必須將外窗與外墻的面積設定在合理的范圍之內,同時要保障門窗具有良好的氣密性、水密性以及抗風壓性。將建筑中的窗墻比例進行合理的配置,是對建筑設計中的一項重要節能措施。外窗作為建筑物的主要傳熱口,受外窗材料的不同傳熱系數會有所不同,為此外窗在建筑設計時還要考慮到外窗的建筑材料對節能問題的影響。
2.4新能源應用
(1)太陽能熱水系統。太陽能作為一種能量密度相對較低的全新環保資源,當前有關太陽能的熱利用技術已經相對成熟,我國也逐漸成為世界上最大的太陽能熱水器生產國與使用國。但是也應認識到,當前我國綜合利用太陽能熱水器的技術水平較為滯后,無論是太陽能的使用、安裝還是管理,都處于一種混亂狀態,不利于建筑的外觀美觀性。因此,為了更好地發揮太陽能效應,綜合考慮環境、經濟、技術等因素,協調各方面的關系,應該在建筑中融入統一的太陽能體系,實現太陽能與建筑的一體化發展,將成為今后必然趨勢。(2)太陽能發電系統。有關太陽能的電池發電系統及其應用,主要遵循光伏效應原理,將太陽的輻射能轉化為可應用的電能。當前,在西方發達國家已經獲得成功經驗,但是由于該技術的成本較高,目前難以大面積推廣使用。
2.5其他建議
在建筑節能設計中,除了采取以上部位的節能措施外,筆者結合自身工作實踐,就如何做好建筑節能設計作出以下幾點建議:(1)科學規劃建筑節能,在設計過程中,確保選址的科學性,分區的合理性和朝向的適應性,道路布局的有序性,間距之間的合理性,建筑結構設計的適宜性,從而從根本上確保建筑節能設計的有效性。(2)在設計過程中,必須具有科學系統完善的照明節能施工方案,盡可能地選用節能設備,做好節能光源地選擇,科學確定照明線路,合理有效地設計和布置開關,加強自然光照明的應用。(3)做好建筑的采暖節能工作,因為建筑在寒冷的冬季會損失大量的熱量,因而必須加強室內采暖保溫措施,例如合理規劃采暖管網(針對北方寒冷地區而言),縮短室外的供暖管長度,加強管道保溫,預防熱量損失,采取集中供熱等等方式,達到節約材料和降低能耗的終極目標。
3結束語
綜上所述,對建筑設計中的建筑節能措施進行分析具有十分重要的意義。作為新時期背景下的建筑設計人員,必須充分認識到此項工作的重要性,在日常工作中加強自身專業技術知識的學習,并切實加強建筑節能措施的應用,以最大化的提高建筑的節能功效,減少能耗,為達到經濟環保一體化的現代新型智能建筑的建設目標奠定堅實的基礎,最終實現節能減排的宏偉目標,并為我國節能減排事業的發展戰略作出應有的貢獻。
參考文獻:
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(作者單位:河北建筑設計研究院有限責任公司)