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建筑設計中節能建筑設計問題分析

2014-12-25 01:25周偉紅歐慧娟
城市建設理論研究 2014年37期
關鍵詞:節能設計建筑設計探究

周偉紅 歐慧娟

摘 要:隨著我國城市化和經濟的快速發展,城市建筑工程的不斷擴大,如何處理好經濟發展與資源環境協調關系是一個值得關注的問題。在建筑的設計過程中,要達到低能耗與高舒適度的標準,必須有豐富的設計經驗和先進的技術加以支撐,建筑設計師需要對建筑的規劃布局進行充分考慮,對各個內部技術系統間間的關系進行深入分析研究。從而最大化地節約能源,提高住宅的舒適度。

關鍵詞:建筑設計;節能設計;問題;探究

中圖分類號:TU2文獻標識碼: A

引言

我國的能源問題日漸嚴重,一定程度上已經制約到國家社會發展與經濟建設的需求,節約能源以及對能源的充分使用已成當前的焦點問題。眼下,能耗排行中建筑行業居首,然而與人們活動密切聯系程度最大的即為住宅建筑物,若在節能設計時降低了住宅建筑的能耗量,促使能源被合理使用,就能使城市建設中發展的可持續得以實現。所以,在設計建筑之時,怎樣對自然能源較好利用,進而提升建筑能源的利用率,建筑師必須對這個問題充分考慮。

一、建筑節能設計的重要性

我國是世界上每年新建建筑量最大的國家,每年20億平方米新建面積,相當于消耗了全世界40%的水泥和鋼材。據有關資料統計證明,建筑能耗一般占到全國總能耗的百分之三十五左右,關系到國計民生,我國90%以上的在建建筑都是高能耗建筑。建筑行業與交通行業、工業是三個能耗最高的行業。隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還將增長。

我國的現狀是建筑耗能巨大,人均能源分配不足,再加上人們對冬冷夏熱這一環境改變的迫切要求,使得建筑設計中節能設計工作的落實變得十分重要。全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。

二、建筑節能設計中存在的問題

1、利益的不均衡

利益的不均衡,顧名思義就是站在不同的角度存在著一定的利益矛盾。站在建筑房地產開發商的角度而言,為了追求最大利益化的經濟效益,就會以資源投資回報為目的,從而就會加大建筑節能材料的成本,故意抬高其價格,進而影響建筑節能設計的發展。對于建筑設計者而言,節能建筑設計理論主要體現在設計圖紙上,將其節能優化減排在圖紙上得以充分發揮,但是這也是導致投資者與設計者之間產生主要的矛盾根本原因,要想完全按照圖紙進行建筑節能設計,就不可能產生那么大的回報利潤,從而出現利益不均衡的現象。

2、技術落后、建筑的質量較差

節能建筑設計在我國發展時間比較短,相應的技術也比較缺乏,對于建筑設計中節能建筑設計的管理水平也存在著相對比較落后的情況,這些因素的存在大大影響了我國節能建筑設計的發展。針對建筑節能設計中存在的問題得不到有效的解決,在一定程度上也造成了嚴重的資源浪費,質量的不合理更是建設節能設計中亟待要解決的問題。

3、需要注意地理特性

現階段我國建筑節能設計都是參照國外先進的節能設計理念進行建筑節能,有些甚至完全照抄照搬,從某種意義上而言這并不符合我國建筑發展的整體設計規劃模式,城鎮間地域發展的特點決定了建筑節能要根據具體實際情況進行節能建筑規劃設計,針對不同地區設置不同的節能建筑設計方案,與實際情況、自然環境、地理條件相結合,建設符合中國特色的節能建筑。這樣才能更好地促進我國經濟建設的發展,符合我國建筑行業可持續發展的戰略目標。

三、建筑設計中節能設計的有效對策探究

1、建筑中的基礎節能設計措施

建筑在設計階段節能的措施通常分成建筑形體設計、建筑結構的維護設計和屋頂節能的設計等措施。必須嚴格依據相關施工的標準來實施操作,不可偷工減料同時也不能以次來充好,如此方能使質量得到保證,使建筑節能得以初步實現。建筑的設計會涉及到自然地理環境以及建筑單體其體型、朝向、高度和間距等,對于道路網布局和廣場綠地分布等均會對住宅區的微型氣候產生影響,影響到建筑的通風與日照,進而也使建筑其能耗增多。建筑其體型與布局的優化設計需要和當地自然的氣候特征、環境因素以及風俗文化等相關因素充分結合進行綜合考慮。

2、節能建筑中的遮陽設計

建筑工程中節能遮陽常用的形式通常有:水平式的遮陽設計可遮擋較大的高度角,由窗戶上面射下陽光,此設計對南向窗口適用;垂直式的遮陽設計可遮擋較小的高度角,陽光由窗口的兩邊斜著射出來,對東北向及西北向的窗口比較適用;綜合式的遮陽設計有較好的遮擋功效,可遮擋中等的高度角,陽光由窗口的兩側與上方斜射過來,在東南向與西南向的窗口比較適用。另外遮陽系統還有許多種形式,比如,人們常用的滑動、介于開、閉之間或折疊的百葉窗,以及可對葉片角度進行調節的遮陽窗簾、百葉窗等可調式的遮陽設計,夏天能遮陽,在冬天能減少晚上窗戶的散熱,使室內的熱環境得到改善,有明顯的節能功效,在建筑的設計中,這一大因素應該被考慮。

3、建筑節能設計中綠化植物系統的運用

建筑綠化系統被分成屋頂綠化和垂直綠化以及空中花園等這幾種形式:運用屋頂綠化,植被屋面是首選方式,但這一方式會產生載荷;運用垂直綠化方式,可達到隔熱效果,使室內空氣得到改善(根據統計:夏天通過對垂直綠化進行運用可使建筑室內降溫3-4℃左右,使空調能節省耗電量的20%到40%左右,節能效果顯著);空中花園,在設計中此法經常被采用,用戶通常選擇盆栽來對有限空間進行綠化,在設計中有時加設一些花槽、花池和花朵等,可使綠化空間得到有效增加。

4、住宅節能設計時對空間中空氣對流的設計

對住宅平面布置進行設計時要注意:窗與門的戶型、大小、位置的設計需要對穿堂風和空氣對流的組織充分考慮,防止氣流轉折出現,使得氣流均勻通暢。利用自然通風可以較好改善人體的熱舒適并使氣溫降低,生態作用與節能效益非常顯著。另外還需注意的是,通風的開口面積要保持平衡。在進行實際設計時發現,除了通風功效外,冬季對集熱功效也很有利,向北朝向窗于北方可適當小些,而在南方的炎熱地帶則不應過小。

5、僅能建筑中對圍護結構和材料的設計

建筑其圍護結構是由對空間進行包圍的把室外與室內分割的裝飾表面材料與結構材料構成,建筑的圍護結構里,墻體、屋面、地面和門窗是建筑耗能的主要部位,能耗所占比例依次為墻體占24%,屋面占22%,地面占15%以及門窗占33%。建筑圍護結構需要平衡采光與通風的要求,且對建筑地點相應的氣候條件提供適宜的濕熱保護。

6、在建筑中景觀節能設計的應用

在建筑中建筑節能與場地的景觀設計相關密切。對景觀進行設計是按照建筑所在的氣候特點與緯度以及風向類型等來配置植物,在不同季節下為建筑物提供適宜居住的良好環境;同時還能與門窗位置相結合來設計綠化與場地,利用樹木所帶來空氣的流動使建筑室內的通風效果得以提升。比如,在冬季建筑主導風向上通過對常綠植物的布置以做到防風功能;將落葉喬灌木布置在建筑的東西向上以起到遮蔭作用;合理配置植物可使高層建筑間所受強風效果有效減弱。

7、建筑其節能措施中其他需考慮的因素

7.1建筑的節能需要和居住的舒適性之間相統一,且建筑節能要采取因地制宜以及就地取材等適用性技術來使得成本得以降低,同時還必須要和地域氣候的差異性達到統一,根據氣候的差異選擇不同類型的節能方式,并且還應注意建筑的體型,建筑的節能要求一方面是體型的系數要小,減小散熱面,另外在冬季也需要太陽的輻射以得到更多的熱能,特別是對冬暖夏熱的地區,其建筑的通風散熱對節能更加有利。

7.2將新能源和建筑的節能相結合。伴隨著環保、節能概念不斷的深入,用于節能的各種新技術其應用也漸漸得到了實施,例如,開發利用太陽能(利用太陽能進行光伏發電以及利用太陽能來熱水等);自然,除太陽能之外,還能夠按照建筑對地熱地泵體系進行實地的應用以及利用生物能的氣體進行供氣供電,此外還包括風能的利用、雨水的綜合、中水體系以及天然氣和沼氣等各類新能源。

結束語

節能建筑不光在環境保護方面起著重要的作用,在社會效益和經濟效益方面的作用更是不容忽視。從長遠利益來看,未來人們的生活方式和能源行為必須隨著節能建筑設計的發展做出相應的調整和改變,同時還要加強宣傳力度和教育力度,在條件有限的基礎上把建筑節能與技術、藝術很好的結合在一起,使其各個方面都能體現節能的原則,努力創造低成本、高效率的節能建筑。

參考文獻

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