薛士慧
摘要:在中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的情況下,能源需求正在快速增長(zhǎng),能源面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。節(jié)約能源和開(kāi)發(fā)利用新能源顯得十分緊迫?;谶@樣的形勢(shì),把節(jié)約能源從國(guó)家層面上提到了前所未有的高度。伴隨著近年來(lái)大規(guī)模的土木工程建設(shè)的進(jìn)行,建筑能耗成為全國(guó)能耗的大戶.占全國(guó)總能耗的30%。建筑能耗的激增制約經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè):如果建筑節(jié)能工作維持目前狀況,2020年建筑能耗將達(dá)到2000年的3倍以上;如果國(guó)家抓緊建筑節(jié)能工作,則建筑能耗增長(zhǎng)約1倍。建筑節(jié)能成為改革發(fā)展的迫切要求。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,涉及到的技術(shù)種類多,受到影響的因素也多,在具體的設(shè)計(jì)當(dāng)中還有一些容易被忽視的因素,這些被忽視的因素直接影響到建筑節(jié)能的效果,現(xiàn)對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中受影響的因素,以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。
關(guān)鍵詞:節(jié)約能源;節(jié)能設(shè)計(jì);現(xiàn)狀;影響因素;設(shè)計(jì)方法
前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高,居住建筑發(fā)展迅猛,約占總建筑量的2/3。但目前,我國(guó)住宅見(jiàn)著仍為粗放式的增長(zhǎng)模式,能源浪費(fèi)嚴(yán)重。在能源十分緊張的情路況下,節(jié)約建筑能耗就顯得尤為重要。當(dāng)今科技的發(fā)展,科學(xué)的進(jìn)步和文明程度的提高,人類對(duì)自身居住條件、環(huán)境也提出了更高的要求,人們?cè)絹?lái)越重視到節(jié)能的重要性,對(duì)于住宅建筑來(lái)說(shuō)同樣如此。實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能大部分的工作均在設(shè)計(jì)階段完成,重視加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要,而且其發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
1節(jié)能型建筑當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀
由于人們對(duì)于環(huán)保的重視,居住環(huán)境得到了很好地改善,但是相對(duì)于節(jié)能型建筑來(lái)說(shuō),還存在著比較大的差距,其中主要的問(wèn)題表現(xiàn)在以下幾方面:
1.1規(guī)劃不合理
縱觀全國(guó)現(xiàn)已投入使用和在建的住宅小區(qū),極大部分設(shè)計(jì)者把設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了住宅建筑的外觀和住宅小區(qū)周邊的環(huán)境上。對(duì)建筑地形、氣候等因素影響考慮的不是很全面,沒(méi)有達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能的目的。
1.2戶型結(jié)構(gòu),類型單一
隨著人們生活水平的提高,對(duì)于住宅建筑的功能性要求和環(huán)境要求在不斷的提高,都希望能夠在一個(gè)良好的生活環(huán)境中學(xué)習(xí)和生活。在這樣的環(huán)境下,面積大、檔次高的智能小區(qū)、豪宅相繼出現(xiàn)在房地產(chǎn)市場(chǎng)當(dāng)中,短時(shí)間內(nèi)成為了人們對(duì)房地產(chǎn)關(guān)注的重點(diǎn)。但經(jīng)過(guò)金融風(fēng)暴過(guò)后,曾一時(shí)火爆的房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展逐漸趨于理性,人們對(duì)于居住空間的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保等方面關(guān)注的較多。但是對(duì)于建筑市場(chǎng)來(lái)說(shuō),住宅建筑的戶型結(jié)構(gòu)都還停留在之前的水平。結(jié)構(gòu)布局不合理、類型較單一,最大化的追求使用面積和美觀。這樣做的結(jié)果導(dǎo)致了材料在建筑工程建設(shè)當(dāng)中的極大浪費(fèi)。
1.3節(jié)能環(huán)保材料使用程度不高
當(dāng)前在國(guó)內(nèi)的建筑材料市場(chǎng)當(dāng)中,節(jié)能環(huán)保材料相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格較高,且品種單一。一般來(lái)說(shuō)在建設(shè)住宅建筑當(dāng)中,很少會(huì)有施工單位采用造價(jià)過(guò)高的建筑材料。加上節(jié)能環(huán)保建筑材料的技術(shù)水平還不夠成熟,無(wú)形之中阻礙了其使用頻率。
2建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的影響因素
2.1缺乏充分的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案
目前,雖然我國(guó)對(duì)節(jié)能型建筑的推動(dòng)力度比較大,但是由于我國(guó)的建筑節(jié)能工作起步較晚,設(shè)計(jì)規(guī)劃人員在建筑節(jié)能的相關(guān)理論、知識(shí)和方法上還存在很大的不足,許多設(shè)計(jì)人員對(duì)節(jié)能工作的態(tài)度仍然停留在應(yīng)付審查上,缺乏對(duì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主動(dòng)性,對(duì)建筑和規(guī)劃方案中的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)重視不足,嚴(yán)重影響到了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的效果和效益。具體表現(xiàn)為:
(1)沒(méi)有合理、有效的借鑒傳統(tǒng)設(shè)計(jì)措施中的一些成功的方法,對(duì)低成本的節(jié)能技術(shù)的重視和應(yīng)用不足;
(2)沒(méi)有真正的將建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)納入到整個(gè)建筑工程的相關(guān)設(shè)計(jì)中去,造成彼此之間在節(jié)能設(shè)計(jì)上出現(xiàn)“斷層”;
(3)沒(méi)有真正將建筑節(jié)能設(shè)計(jì)并人到建筑整體規(guī)劃當(dāng)中去。
2.2缺乏嚴(yán)格的設(shè)計(jì)審查
對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)圖紙的嚴(yán)格審查是確保建筑節(jié)能設(shè)計(jì)科學(xué)、合理、切實(shí)、有效的重要保障措施。然而,在實(shí)際的審查工作當(dāng)中,有些審查單位由于自身的節(jié)能審查能力不足、審查人員的素質(zhì)不高等原因,在設(shè)計(jì)圖紙的審查過(guò)程中,不能很好的對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行審查和把關(guān)(例如照明節(jié)能設(shè)計(jì)、空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)等同建筑質(zhì)量、使用性能等方面的關(guān)系協(xié)調(diào)情況等),從而使得許多建筑工程的節(jié)能設(shè)計(jì)審查沒(méi)有實(shí)際效用,只是走個(gè)過(guò)場(chǎng)而已。
2.3住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)缺乏健康性和舒適性
在一些住宅小區(qū)尤其是大型的住宅小區(qū)的節(jié)能設(shè)計(jì)中,由于項(xiàng)目所在地的地質(zhì)氣候條件、周邊環(huán)境以及設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)水平等因素的影響,導(dǎo)致其節(jié)能設(shè)計(jì)不能很好的滿足人們居住的健康性和舒適性要求,從而降低了節(jié)能的效益。例如,在一些住宅小區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中,由于沒(méi)有充分考慮和根據(jù)夏季的主導(dǎo)風(fēng)向?qū)π^(qū)結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì),從而使得小區(qū)內(nèi)的部分住宅建筑的自然通風(fēng)性能差,進(jìn)而降低了住宅的健康性和舒適性。
2.4公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)缺乏專業(yè)論證
目前,我國(guó)的許多公共建筑尤其是一些大型的建筑工程項(xiàng)目,在工程招標(biāo)時(shí)是面向國(guó)際進(jìn)行招標(biāo)的,這就導(dǎo)致其建筑工程的設(shè)計(jì)方案往往在最后使用的是國(guó)外設(shè)計(jì)的。然而,有些國(guó)外設(shè)計(jì)方案雖然在創(chuàng)意上比較新奇,但是其節(jié)能設(shè)計(jì)的理念不適合于工程所在的地區(qū),而且造價(jià)也相對(duì)比較昂貴。但是由于我國(guó)缺乏完善的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)論證機(jī)制,使得這些項(xiàng)目在不經(jīng)過(guò)專業(yè)節(jié)能論證的情況下通過(guò)審查,從而造成一些問(wèn)題項(xiàng)目的出現(xiàn)。
2.5節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)用性低
目前,有些建筑項(xiàng)目中的節(jié)能設(shè)計(jì)是為了節(jié)能而節(jié)能,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),只是一味的使其節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的綠色住宅的相關(guān)節(jié)能要求和規(guī)范,不考慮建筑本身的實(shí)際需求就一味的在設(shè)計(jì)中強(qiáng)行加入節(jié)能方面的內(nèi)容,使得節(jié)能設(shè)計(jì)不能很好的同建筑本身的使用性能結(jié)合起來(lái),從而降低了節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)用效果。
2.6建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中一些容易被忽視的因素
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,建筑市場(chǎng)也在快速發(fā)展,節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中越來(lái)越受到重視,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已成為今后建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分。但在目前的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中有一些問(wèn)題與建筑節(jié)能有密切關(guān)系,但又容易在設(shè)計(jì)中被忽視。它們涉及到建筑規(guī)劃、建筑通風(fēng)、建筑外遮陽(yáng)等方面,對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行深入探討有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
3建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法需要不斷探索和改進(jìn)
在建筑設(shè)計(jì)中,秉承節(jié)能設(shè)計(jì)的理念應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)的方法,設(shè)計(jì)節(jié)能建筑,是設(shè)計(jì)者不可缺少的設(shè)計(jì)手段??刂平ㄖ哪芤话憧蓮囊韵聨讉€(gè)方面考慮:
3.1建筑選址、建筑布局與節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處,因冬季冷氣流在凹地里易形成對(duì)建筑物的“霜洞”效應(yīng)。位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量,就會(huì)相應(yīng)的增加。建筑物盡量布置在向陽(yáng)和避風(fēng)的地方,向陽(yáng)有利于建筑物充分利用太陽(yáng)能,避風(fēng)可盡量減少建筑物的熱損失。建筑布局時(shí),一方面要控制城市規(guī)模,并在規(guī)劃設(shè)計(jì)中,注意避免人口密度與建筑密度較高的功能區(qū)連片布置,控制區(qū)域密度。
3.2建筑體型設(shè)計(jì)與節(jié)能
節(jié)能建筑的形態(tài)不僅要求體型系數(shù)(外表面積/體積)小,同時(shí)需要夏季日輻射得熱少,冬季還需要對(duì)避寒風(fēng)有利。有研究表明,體型系數(shù)每增大0.01,耗熱量指標(biāo)約增加2.5%。建筑體型系數(shù)一般宜控制在0.30以下。一般來(lái)說(shuō),控制或降低體型系數(shù)的方法有:減少建筑面寬,加大進(jìn)深或增加組合體,增加建筑物的層數(shù),選用長(zhǎng)條型建筑外形等,而形體復(fù)雜、凹凸面過(guò)多的塔式建筑對(duì)節(jié)能不利。建筑體型系數(shù)還與建筑物的體型是否規(guī)整及建筑的體量大小有關(guān)。
在建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意最低耗能體型的選擇,即建筑的各方面尺寸與其有效傳熱系數(shù)相對(duì)應(yīng)的最佳節(jié)能體型。一般來(lái)講,當(dāng)各面的平均有效傳熱系數(shù)不同時(shí),傳熱系數(shù)相對(duì)較小的面具有相應(yīng)較大面積的體型是最佳體型;而當(dāng)各面的平均傳熱系數(shù)相同時(shí),體型系數(shù)最小的體型是最佳體型。
3.3建筑朝向設(shè)計(jì)節(jié)能
建筑物的朝向和間距會(huì)對(duì)建筑物內(nèi)部采光、得熱產(chǎn)生很大影響,因此建筑布局應(yīng)考慮朝向與節(jié)能的因素。當(dāng)建筑物為南北朝向時(shí),耗能較少。近年來(lái),設(shè)計(jì)實(shí)踐中的一種現(xiàn)象是:越來(lái)越多地出現(xiàn)偏軸方位的建筑朝向,這種做法,可在活躍建筑群體、節(jié)約用地、處理建筑外形等方面帶來(lái)一些益處,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,我們還是要強(qiáng)調(diào)正南朝向(包括南偏東、偏西15°以內(nèi)朝向)的節(jié)能意義。
因此,從節(jié)能的角度出發(fā),如總平面布置允許自由考慮建筑物的形狀和朝向,則應(yīng)首先選長(zhǎng)方形體型,朝向盡可能大體朝南,避免東西向。在確定朝向時(shí),另一個(gè)必須注意的問(wèn)題是要處理好建筑朝向與季風(fēng)風(fēng)向的關(guān)系。在北方寒冷地區(qū),主要使用房間的朝向應(yīng)盡可能避免對(duì)著冬季主導(dǎo)風(fēng)向,在南方炎熱地區(qū),建筑的朝向宜與夏季主導(dǎo)風(fēng)向入射角保持在30°-60°范圍內(nèi)。
3.4建筑間距設(shè)計(jì)與節(jié)能
日照間距是影響生活質(zhì)量的重要因素。制定日照間距的最終目的是確保居民生活的日照時(shí)間。陽(yáng)光對(duì)于個(gè)人不僅有衛(wèi)生學(xué)的意義,同時(shí)對(duì)人的心理及精神也具有一定的影響。較大的建筑間距可以使建筑物有充分的日照時(shí)間和良好的日照質(zhì)量,對(duì)建筑節(jié)能非常有利。但因城市用地非常緊張,從節(jié)約土地的角度出發(fā),又希望建筑間距越小越好。在建筑設(shè)計(jì)中,要合理解決這一矛盾。在總平面設(shè)計(jì)時(shí),合理布置建筑物,使其達(dá)到有良好日照和較小間距的最優(yōu)組合。在建筑單體設(shè)計(jì)中,可以采用退層處理、降低層高等方法。
4總結(jié)
總之,建筑節(jié)能作為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的長(zhǎng)期目標(biāo),其影響是深遠(yuǎn)的,建筑設(shè)計(jì)由于對(duì)建筑功能和價(jià)值形成具有決定性作用,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)必定是建筑節(jié)能實(shí)施的首要目標(biāo)。重視資源解決和加強(qiáng)能源的循環(huán)利用已成為世界發(fā)展的趨勢(shì),節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)開(kāi)始慢慢成為了建筑設(shè)計(jì)關(guān)注的熱點(diǎn)。生態(tài)節(jié)能的建筑不僅能夠體現(xiàn)出人與自然的和諧,還能提高建筑的實(shí)用性,方便人們?nèi)粘5纳a(chǎn)、生活。