王樂
摘 要:現(xiàn)如今,建筑節(jié)能已成為全國乃至全球建筑界最為流行的議題,在節(jié)能減排呼聲日益高漲的今天,開展建筑節(jié)能工作對于建筑業(yè)來說至關(guān)重要,我們只有從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建、改造等方面將建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)落到實(shí)處,積極采用新技術(shù)、新產(chǎn)品對建筑能耗進(jìn)行有效控制,才能在促進(jìn)城市發(fā)展的同時(shí)為我國環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)力量。本文筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對建筑學(xué)中的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行探索。
關(guān)鍵詞:建筑;節(jié)能設(shè)計(jì);圍護(hù)結(jié)構(gòu);自然能源
1 引言
隨著城市化進(jìn)程的加快,我國城市建設(shè)事業(yè)飛速發(fā)展,在一定程度上增加了能源消耗,而在建筑使用過程中,建筑物照明、采暖、空調(diào)以及建筑內(nèi)各種電器的使用更增大了能源消耗,給自然環(huán)境帶來了不小威脅。面臨著日益突出的環(huán)境問題,國家大力推行建筑節(jié)能,但從總體上看,環(huán)境惡化的腳步并沒有因此停止,如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),我國建筑業(yè)將很難承擔(dān)降低能耗、治理環(huán)境污染的重任。事實(shí)上,不管是建筑本身技術(shù),還是建筑材料產(chǎn)品、建筑熱環(huán)境用設(shè)備,都存在很大的節(jié)能潛力,我們必須正確認(rèn)識(shí)到建筑節(jié)能的重要性,從建筑節(jié)能設(shè)計(jì)出發(fā),在保證建筑、建筑產(chǎn)品、相關(guān)設(shè)備使用功能及建筑質(zhì)量的前提下,采取一系列有效的節(jié)能技術(shù)和管理手段,最大限度降低建筑能耗。
2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)概述
所謂建筑節(jié)能設(shè)計(jì),就是通過采用技術(shù)、材料、管理手段等,如加設(shè)保溫層進(jìn)行外墻和屋頂保溫、使用雙層中空玻璃減小外窗熱量損失等來減少建筑物耗熱量、耗煤量的。依據(jù)建筑節(jié)能指標(biāo),建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法包括分項(xiàng)指標(biāo)控制法和綜合控制法,前者主要是對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、窗墻比、體形系數(shù)以及采暖設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)施的最小效能指標(biāo)規(guī)定一個(gè)限值,后者則要求建筑總體能耗達(dá)到某個(gè)指標(biāo)。
3 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。規(guī)劃設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能包括建造位置、建筑體型和體量、集中供熱、綠化、建筑朝向、通風(fēng)、建筑群體平面組合形式等的合理選擇,這些都會(huì)對建筑節(jié)能產(chǎn)生各種影響,所以在規(guī)劃初期,應(yīng)著重考慮這些問題,使建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)達(dá)到優(yōu)化、節(jié)能、改善熱環(huán)境的目的。比如鄰近建筑之間、建筑與道路之間、建筑立面體型設(shè)計(jì)等所造成的風(fēng)壓增強(qiáng)和熱反射干擾問題都會(huì)影響建筑節(jié)能,在布置建筑總平面時(shí)應(yīng)給予高度關(guān)注;在建筑平面布局上,建筑的朝向非常重要,區(qū)域不同,建筑朝向設(shè)計(jì)也不同,但都應(yīng)確保在冬季有適量的陽光直射室內(nèi),在夏季保持室內(nèi)良好的通風(fēng)條件,在設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡量減小建筑外表面積,控制建筑體型,同時(shí),避免東西向,盡量以南北向?yàn)橹?,必要情況下,可將主要房間設(shè)在冬季朝陽且背風(fēng)部位,減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量。
3.2建筑本身設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能的基礎(chǔ),建筑是否節(jié)能主要在于建筑單體本身的體型、朝向、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置等,比如建筑本身形體方面就會(huì)影響建筑節(jié)能,所謂建筑形體實(shí)際上指的是單位建筑的體積所分?jǐn)偟浇ㄖ獗淼拿娣e,對于那些小體積、體型復(fù)雜的建筑以及平房、低層建筑,體型系數(shù)就比較大,這樣對節(jié)能是非常不利的。有關(guān)研究指出,建筑體型系數(shù)每增加0.01,耗熱量指標(biāo)就會(huì)隨之增加2.5%,根據(jù)相關(guān)規(guī)范,在冬冷夏熱地區(qū),建筑體型系數(shù)應(yīng)<0.35,點(diǎn)式建筑體型系數(shù)應(yīng)<0.4,具體設(shè)計(jì)中,需根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況優(yōu)化建筑體型系數(shù)。此外,建筑外墻不僅具有美觀、美化效果,還起到保溫隔熱作用,而且在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,單外墻面積就占45%左右,其直接與外界接觸,能量消耗占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能源消耗總量的49%,所以要想建筑本身設(shè)計(jì)滿足節(jié)能要求,必須做好建筑外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)中,我們可采用熱阻指標(biāo)能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的墻體自保溫材料以及綠色燒結(jié)保溫空心磚等新型墻體材料,注重外保溫的應(yīng)用和熱橋的消除,注意解決外墻外保溫體系與墻體結(jié)構(gòu)體系耐久性不一致問題。
3.3提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要手段。在所有圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,外門窗是建筑能耗最薄弱的部位,可用以下措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能:窗戶位置和大小影響建筑能源消耗,為達(dá)到節(jié)能效果,窗戶大小最好為樓面大小的10%~12%;對于寒冷、嚴(yán)寒地區(qū),門窗設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況、建筑體型系數(shù)、窗墻比、朝向等確定保溫系數(shù)K值,提高門窗氣密性能等級(jí),此外,無論是普通門窗還是新型節(jié)能門窗,都應(yīng)滿足室內(nèi)采光、保溫隔熱、良好通風(fēng)、美觀性和住戶視野開闊等要求;結(jié)合防火、防盜要求,在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板,增強(qiáng)其保溫隔熱性能,雙層和綠色玻璃窗戶具有良好保溫隔熱效果,可加強(qiáng)應(yīng)用,積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃、低輻射玻璃等;對窗扇面積進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保證自然通風(fēng)的同時(shí)降低室外冷風(fēng)進(jìn)入;設(shè)溫度阻尼區(qū),阻止室外冷風(fēng)直接滲透。墻體是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,主要作用是保溫、隔熱、防潮、防水,要達(dá)到墻體節(jié)能效果,依據(jù)國家、地方性技術(shù)規(guī)程和政策規(guī)定,可采用空心磚墻及復(fù)合墻體技術(shù),注重墻體冷橋外保溫A級(jí)材料的應(yīng)用,比如采用發(fā)泡陶瓷板保溫系統(tǒng)、復(fù)合材料保溫板系統(tǒng)、膨脹?;⒅楸匕?、復(fù)合發(fā)泡水泥板外墻外保溫系統(tǒng)、蒸壓加氣混凝土砌塊外保溫等。另外,屋面節(jié)能設(shè)計(jì)也非常重要,我們可選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高、吸水率較大的保溫材料作保溫層,比如現(xiàn)澆輕質(zhì)泡沫混凝土、NZL輕質(zhì)保溫材料、JQK復(fù)合輕質(zhì)保溫隔熱磚瓦等,還有就是可通過設(shè)計(jì)屋頂綠化、屋頂蓄水、架空通風(fēng)等增強(qiáng)夏季屋面的隔熱降溫效果。
4 自然能源在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
太陽能和地?zé)崮芏际强杀唤ㄖ玫目稍偕茉?,它們不?huì)對環(huán)境造成污染。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,可采用主動(dòng)式太陽能,在建筑中設(shè)置高效的集熱裝置,使建筑主動(dòng)獲取太陽能,由熱媒將熱量傳送到建筑內(nèi)。地?zé)崮軠囟雀哂诙臼彝鉁囟?,同時(shí)又比夏季的室外溫度低,所以我們可應(yīng)用高效率的地源熱泵為建筑節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
5 結(jié)語
總之,要營造舒適且健康的居住環(huán)境,減少對不可再生能源的依賴,降低建筑日常運(yùn)轉(zhuǎn)耗能,提高資源利用效率和對可再生能源的利用率。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是非常重要而緊迫的一個(gè)環(huán)節(jié),只有從根源上解決好建筑節(jié)能問題,才能促進(jìn)我國可持續(xù)發(fā)展。這就要求建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑本身設(shè)計(jì)、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等都要滿足節(jié)能要求,同時(shí)要充分利用太陽能、地?zé)崮苓@些可再生能源,真正實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。
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