文/亞克甫.阿不都熱合曼 新疆克州建筑規(guī)劃勘察設(shè)計院 新疆克孜勒蘇柯爾克孜 845350
淺析建筑節(jié)能與建筑規(guī)劃設(shè)計
文/亞克甫.阿不都熱合曼 新疆克州建筑規(guī)劃勘察設(shè)計院 新疆克孜勒蘇柯爾克孜 845350
當前,我國面臨著資源和能源日益緊張的局面,尤其是建筑行業(yè)建設(shè)施工所消耗的能源占據(jù)的比例更大,且有著逐年升高的趨勢。為減少建筑施工中大量浪費材料和資源的問題,最大限度降低建筑行業(yè)不斷提升的能源消耗量,需要深入研究建筑施工中的規(guī)劃和節(jié)能設(shè)計。同時還要提高重視,充分認識到建筑行業(yè)節(jié)能施工的重要性,積極探索建筑規(guī)劃設(shè)計新方法,實現(xiàn)建筑節(jié)能的目的。本文闡述了建筑節(jié)能的概念及發(fā)展方向,分析了建筑規(guī)劃設(shè)計對建筑技能的影響,并提出了通過建筑規(guī)劃設(shè)計實現(xiàn)建筑技能的對策建議。
建筑節(jié)能;建設(shè)規(guī)劃;設(shè)計
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展速度的加快,科技和工業(yè)化水平也有了很大提升,建筑行業(yè)面臨著良好的發(fā)展時期,不同類型、用途的建筑拔地而起,城市中高層建筑、大跨度建筑越來越多。但是與此同時,建筑行業(yè)的發(fā)展也造成了巨大能源消耗,在我國社會總能耗中,建筑行業(yè)占據(jù)了約25%的比例。加之人民生活水平的進一步提升,城市規(guī)模日益擴大,住房體制改革逐步深化,這必將帶來新一輪的建筑能耗。對此我國將節(jié)能降耗擺上了議事日程,尤其是要對建筑做出科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計,從而提升建筑節(jié)能效果。
所謂建筑節(jié)能,主要是在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)及使用公共建筑與居住建筑時,利用各種技術(shù)手段,充分應(yīng)用節(jié)能型系統(tǒng)與再生能源利用系統(tǒng),最大限度減少建筑能耗,提高對可再生自然能源的利用率。建筑節(jié)能本質(zhì)上看,是在不影響建筑正常使用的基礎(chǔ)上,在建造與使用建筑的時候,盡量提升對能源的利用率。建筑能耗通常為在建筑與使用建筑時,電梯、家用電器、熱水供應(yīng)、炊事、照明、空調(diào)、通風(fēng)以及采暖等造成的能源消耗。建筑節(jié)能要求減少能源消耗,降低排放量,提升對可再生資源的利用率,因此在建筑今后的發(fā)展中,將實現(xiàn)綠色建筑、生態(tài)建筑和智能建筑的融合[1]。建筑技能要根據(jù)綠色建筑和生態(tài)建筑的要求,將當?shù)匚幕⒃牧弦约敖ㄖY源等充分利用起來,考慮到當?shù)刈匀画h(huán)境和氣候條件,將地域特色設(shè)計理念體現(xiàn)出來,遵循能源再利用與運用綠色能源的理念。盡量直接在自然環(huán)境中獲得能源,在節(jié)水、降溫、采熱、日照、采光、換氣以及通風(fēng)等環(huán)節(jié)上,加強節(jié)能規(guī)劃設(shè)計,這樣不僅能夠減少建筑能耗,還可以為人們提供建筑、自然和舒適的環(huán)境,避免對生態(tài)環(huán)境造成破壞。
2.1 設(shè)計方案影響工程建造直接能源消耗
建筑工程設(shè)計過程中,建筑與結(jié)構(gòu)方案的制定將直接影響著建筑的能耗,例如對于建筑平面布置的方案中,內(nèi)廊式或外廊式、立面形式、基礎(chǔ)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇,以及層高與層數(shù)、進深與開間的確定等,均與技術(shù)、經(jīng)濟、分析等問題有著密切聯(lián)系。國內(nèi)在建設(shè)住宅建筑時,用鋼量為55kg/ m 3,這與國外發(fā)達國家相比,鋼材消耗量多了20%左右。水泥用量221.5kg,這與發(fā)達國外發(fā)達國家相比,每立方米混凝土多用水泥80kg。由相關(guān)統(tǒng)計可知,在滿足相同功能的情況下,建筑規(guī)劃設(shè)計經(jīng)濟合理,在建筑建造的過程中,可以減少約10%的能源消耗量。
2.2 沒計方案影響建成后使用的能耗
建筑涉及的專業(yè)眾多,整個建筑技能主要有開始的規(guī)劃方案、設(shè)計、施工、建筑投入使用以及最終的拆除重建。不過以往僅僅是減少了建造成本,不重視運營期間造成的能源消耗,由住宅使用階段能源消耗來看,在一樣的技術(shù)條件下,我國舊住宅建筑能源消耗是發(fā)達國家的近3倍[2]。因此要遵循建筑全壽命周期節(jié)能理念,重新做好優(yōu)化設(shè)計工作,在不影響建筑正常功能的前提下,最大限度降低壽命周期能耗,以此實現(xiàn)壽命周期經(jīng)濟效益的提升。在建筑規(guī)劃設(shè)計過程中,必須考慮優(yōu)化建筑的朝向、體形及方位等方面,為提升對自然風(fēng)、陽光等自然資源利用率造成有利條件。
3.1 建筑規(guī)劃的節(jié)能設(shè)計
(1)合理選址與布局,根據(jù)季風(fēng)風(fēng)向進行節(jié)能設(shè)計。在寒冷天氣下,在避風(fēng)、向陽等區(qū)域布置建筑物,能夠提升建筑對太陽能的利用率,并有效降低建筑物的熱損失。而在炎熱天氣下,設(shè)計過程中讓建筑群和街道與當?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向盡量保持一致,通過對城市各區(qū)域熱交換的加強,讓熱量更好的流動與釋放。
(2)科學(xué)設(shè)計建筑的體型、朝向和間距,提升節(jié)能效果。在建筑規(guī)劃設(shè)計中,應(yīng)將建筑體型系數(shù)控制好,科學(xué)的建筑體系可以抑制外界和建筑物之間的熱量較好。一般選擇降低建筑面寬,提升井深,也可以設(shè)置組合體,增加建筑物層數(shù),或者是設(shè)計成長條形的建筑外型,這些方法都要有利于對建筑體型系數(shù)的控制[3]。建筑物朝向也會直接影響建筑的節(jié)能效果,寒冷地區(qū)的建筑物應(yīng)設(shè)計為南北朝向,這樣在冬季可以更好的日照采熱,減少能耗,而在炎熱地區(qū)建筑物朝向應(yīng)考慮與季風(fēng)風(fēng)向、遮陽等關(guān)系,盡量通過散熱降低建筑物溫度。
(3)建筑室外空間環(huán)境和綠化設(shè)計。在規(guī)劃建筑環(huán)境時,要盡快保證綠地與水面分布的合理性,通過對綠地和水面的科學(xué)配置,有利于對環(huán)境氣溫的條件,增強空氣濕度,通過遮陽減少輻射,讓室內(nèi)熱環(huán)境得到改善,從而減少對空調(diào)的使用。各地要根據(jù)實際地形狀況和小氣候條件,在建筑規(guī)劃設(shè)計中,合理布置不同種類、高度的樹木植被,這樣在夏季炎熱天氣下,建筑群可以獲得更好的遮陽環(huán)境,并有利于疏導(dǎo)通風(fēng)氣流,而冬季也可以發(fā)揮出防寒風(fēng)的作用。建筑屋頂、窗臺、陽臺和墻壁的綠化,可以避免建筑物被暴曬,同時遇到驟雨以后,也可以防止建筑物表面出現(xiàn)較大溫差變化,基本上能夠?qū)⑺休椛錈嶙韪粼趪o結(jié)構(gòu)外,避免傳遞到室內(nèi),這樣讓生態(tài)與室內(nèi)環(huán)境得到了改善。
(4)建筑材料與設(shè)備選擇。選擇建材時,應(yīng)該按需選材,考慮當?shù)貧夂颦h(huán)境特點和人體舒適性要求。要推廣使用太陽能應(yīng)用產(chǎn)品,如太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)等。而在選擇建筑運行設(shè)備時,主要選擇達到節(jié)能標準、能效比高的產(chǎn)品。
3.2 建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計
(1)外墻節(jié)能設(shè)計。在建筑圍護結(jié)構(gòu)中,建筑外墻是主要暴露在大氣中的部位,在圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能中需要重點考慮。外墻主要包括非承重的輕質(zhì)外墻、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚混結(jié)構(gòu)的承重外墻、具備保溫功能的復(fù)合墻體。外墻形式的不同,所選擇的外墻外保溫構(gòu)造系統(tǒng)也不一樣,以發(fā)揮出建筑技能的作用。同時外墻還具備隔聲的功能,現(xiàn)階段膠粉聚苯顆粒漿料、擠塑保溫板、聚苯乙烯泡沫板等是常見的外墻隔熱材料。
(2)屋頂節(jié)能設(shè)計。在屋面節(jié)能設(shè)計中,可以設(shè)置隔熱保溫層,架設(shè)通風(fēng)層,或選擇種植隔熱屋頂?shù)却胧屔鷳B(tài)環(huán)境得到改善[4]。此外還可以選擇坡屋頂,通過閣樓實現(xiàn)通風(fēng)散熱的目的。隔熱保溫層能夠阻擋太陽輻射熱,避免其被屋面吸收被傳遞至室內(nèi)。架空型屋頂遮陽板能夠?qū)μ栞椛錈徇M行攔截,利用通風(fēng)空氣間層,將吸收的熱量轉(zhuǎn)移到室外。采用蓄水、種植屋面,將植物種植在屋頂上,以此遮擋太陽輻射熱,同時對太陽輻射熱進行資源性轉(zhuǎn)化,防止屋面溫度出現(xiàn)較大變化。
(3)外門窗系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計。建筑物熱交換和熱傳導(dǎo)主要通過外門窗進行,外門窗的氣密性與保溫性能,將直接影響到建筑物的采暖能耗。外門窗熱損失約為墻體的5倍,所以該部門必須重點進行節(jié)能設(shè)計,以此讓室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量得到改善,實現(xiàn)建筑節(jié)能效果的提升。為有效降低外門窗的能耗,要結(jié)合當?shù)貙嶋H情況,盡量提升外門窗的氣密性,將窗墻的面積比控制好,適當增加窗玻璃層數(shù),或選擇百葉窗等,這樣能夠讓外門窗有更好的保溫隔熱性能。
總之,建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工程,必須考慮到各方面的因素,并在長期實踐中加以完善。為最大限度減少建筑能耗,在建筑規(guī)劃設(shè)計過程中要不斷進行嘗試,做好積累與總結(jié),加大研究力度,在現(xiàn)階段已有條件下,實現(xiàn)建筑功能與藝術(shù)、技術(shù)等的有機結(jié)合,讓建筑規(guī)劃設(shè)計各環(huán)節(jié)都可以將節(jié)能理念體現(xiàn)出來。只有這樣才能在不影響建筑正常使用功能的前提下,減少成本投入,提升建筑的技能效果。
[1]程媛.建筑節(jié)能與建筑規(guī)劃設(shè)計的研究[J].住宅與房地產(chǎn),2015,(25):63.
[2]王偃艷,田小明.淺析建筑節(jié)能設(shè)計方法及思路[J].建材與裝飾,2016,(20):71-72.
[3]王恒,高蕾.論建筑規(guī)劃設(shè)計中的建筑節(jié)能設(shè)計[J].現(xiàn)代裝飾(理論),2013,(12):7.
[4]任宏波.淺析如何在建筑規(guī)劃設(shè)計中實現(xiàn)建筑節(jié)能[J].門窗,2014,(07):204.