段紅英
(周口市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院,河南 周口 466000)
所謂建筑節(jié)能,就是在滿足居住舒適性要求的前提下,在建筑中使用隔熱保溫的新型墻體材料和高能效比的采暖空調(diào)設(shè)備,達(dá)到節(jié)約能源、減少能耗、提高能源利用效率之目的。
國(guó)家對(duì)降低建筑能耗工作非常重視,1998年1月1日起實(shí)施的《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》,對(duì)依法推進(jìn)建筑節(jié)能工作具有重要意義。為了達(dá)到節(jié)能50%的目標(biāo),國(guó)家還頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ126-95)、《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50176-93)、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ134-2001),武漢市建設(shè)管理委員會(huì)2000年8月8日也頒布了《武漢市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。
建筑節(jié)能是緩解我國(guó)能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)最直接、最廉價(jià)的措施,也是深化經(jīng)濟(jì)體制改革的一個(gè)重要組成部分。
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有什么好處呢?我們從以下幾點(diǎn)來(lái)探討一下:
1、有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展
我國(guó)是一個(gè)能耗大國(guó),能耗消費(fèi)總量排在世界第二。而我國(guó)人口眾多,能源資源相對(duì)缺乏,人均能源占有量?jī)H為世界平均水平的40%。我國(guó)的建筑能耗已占到全社會(huì)總能耗的30%左右。在目前我國(guó)能源形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻,在今后的長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)也將難以緩解的狀況下,節(jié)約能源已是刻不容緩。如果再不節(jié)約能源,將嚴(yán)重制約我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。因此,為了使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展,提高環(huán)境質(zhì)量,必須節(jié)約使用能源,逐步扭轉(zhuǎn)能源浪費(fèi)嚴(yán)重的局面。
2、有利于環(huán)境保護(hù)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,居民空調(diào)的擁有量呈直線上升。而空調(diào)能耗產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物和其他污染物都會(huì)污染空氣、危害人的身體健康,造成環(huán)境酸化,破壞生態(tài)平衡。通過(guò)建筑節(jié)能可以減少污染物的排放量,減輕大氣污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境和提高建筑熱環(huán)境的質(zhì)量。
3、有利于提高居住質(zhì)量,降低住戶的使用成本
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展和人民生活水平的提高,追求舒適的居住環(huán)境成了人們的迫切需要,節(jié)能建筑由于采用了成套的節(jié)能技術(shù)措施,如適當(dāng)控制建筑體形系數(shù),采用保溫性能良好的加氣混凝土砌塊等新型墻體材料,采用中空雙層玻璃窗等,減少了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱,改善了建筑熱環(huán)境的質(zhì)量,提高了供熱系統(tǒng)的熱效率,既節(jié)約了能源,又降低了房屋的使用成本,住戶得到了實(shí)惠。
建筑節(jié)能的好處確實(shí)不少,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,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,因此以下我將就節(jié)能存在的問(wèn)題進(jìn)行討論:
1、規(guī)劃與節(jié)能設(shè)計(jì)
在以往的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人考慮的往往是容積率、日照間距、空間形態(tài)、以及建筑與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)等問(wèn)題,而很少?gòu)墓?jié)能的角度來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì),節(jié)能設(shè)計(jì)只有在單體方案設(shè)計(jì)階段才有所重視,從而產(chǎn)生了許多單體設(shè)計(jì)難以解決的問(wèn)題。所以,提倡建筑節(jié)能首先應(yīng)該重視規(guī)劃節(jié)能。規(guī)劃節(jié)能是指在規(guī)劃設(shè)計(jì)當(dāng)中充分考慮建筑與外部環(huán)境的關(guān)系,以節(jié)能作為指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要原則,充分利用自然資源,實(shí)現(xiàn)從總體上為建筑節(jié)能創(chuàng)造先決條件的設(shè)計(jì)方法。其中,規(guī)劃節(jié)能對(duì)于居住建筑尤為重要。
影響居住區(qū)氣候環(huán)境及建筑舒適性的最主要的兩個(gè)因素是太陽(yáng)輻射和空氣流動(dòng)。因此,通過(guò)降低太陽(yáng)輻射、增強(qiáng)建筑的自然通風(fēng)效果是規(guī)劃節(jié)能的主要方向。首先,建筑的主要朝向應(yīng)迎合當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向,利于自然通風(fēng),提高居住的舒適度。同時(shí),南北朝向的建筑物在夏季所受到的太陽(yáng)輻射也相對(duì)東西朝向建筑要少很多,可以節(jié)省夏季空調(diào)的用量;而在冬季時(shí),建筑受到太陽(yáng)輻射的情況剛好與夏季相反,從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗。第二,居住建筑的間距應(yīng)在滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門(mén)的日照間距要求上適當(dāng)加大。增加建筑物的間距有利于居住區(qū)內(nèi)的空氣流動(dòng)--風(fēng)量增大、風(fēng)速提高,從而使建筑物與空氣的熱交換增加,有效降低建筑物的溫度,從而降低建筑能耗。第三,居住建筑群的組合應(yīng)充分考慮整體的節(jié)能效果,以有利于居住區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng)。
2、建筑單體的通風(fēng)與節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑市場(chǎng)中,住宅開(kāi)發(fā)商為了達(dá)到土地最大利用率的目的,往往要求建筑師按容積率的最高值進(jìn)行設(shè)計(jì),甚至超值設(shè)計(jì),這樣導(dǎo)致許多新建住宅多為一梯六戶、一梯八戶,甚至一梯十戶以上都有。這種住宅單體平面在實(shí)際使用中通風(fēng)將十分不利,特別是在夏季,室內(nèi)積聚的熱量難以散失,必須采用人工通風(fēng)或空調(diào)降溫,大大增加了建筑使用的能耗。而且目前的許多住宅設(shè)計(jì),建筑立面窗戶的設(shè)計(jì)主要是從立面造型方面考慮--采光面積大,可開(kāi)啟窗戶面積小,這樣的設(shè)計(jì)不但對(duì)隔熱不好,對(duì)通風(fēng)就更加不利。這都是因?yàn)楹鲆暯ㄖ误w的通風(fēng)設(shè)計(jì)所造成的。所以,一定要做好建筑單體的通風(fēng)設(shè)計(jì),而且要從平面和剖面兩方面考慮。
平面的通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)注重以下幾個(gè)問(wèn)題:第一,平面設(shè)計(jì)盡可能按有利于空氣的貫穿進(jìn)行考慮。建筑的進(jìn)深應(yīng)有效控制,避免建筑體型過(guò)于臃腫。房間的門(mén)窗位置應(yīng)合理安排,窗戶的朝向應(yīng)有利于形成穿堂風(fēng),從而增加房間內(nèi)的空氣流動(dòng),利于室內(nèi)換氣。第二,窗戶的開(kāi)啟形式對(duì)通風(fēng)面積和氣流的流場(chǎng)均產(chǎn)生較大的影響。因此,從通風(fēng)的角度考慮,對(duì)于有利于建筑通風(fēng)的窗戶應(yīng)盡可能采用提高通風(fēng)面積的形式,窗戶開(kāi)啟的角度和位置要慎重考慮,科學(xué)設(shè)計(jì),將室內(nèi)空氣主流場(chǎng)控制在房間剖面的主要使用高度。
3、建筑外遮陽(yáng)的運(yùn)用與節(jié)能設(shè)計(jì)
隨著節(jié)能技術(shù)的推廣,業(yè)界對(duì)建筑外遮陽(yáng)也越來(lái)越重視。建筑外遮陽(yáng)能有效地阻隔部分太陽(yáng)光直接照射到建筑物的外圍結(jié)構(gòu),特別是防止太陽(yáng)輻射穿過(guò)窗戶直接進(jìn)入室內(nèi),從而有效降低室內(nèi)溫度,達(dá)到節(jié)能的最終目標(biāo)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師經(jīng)常會(huì)為了達(dá)到造型效果而刻意增加立面上的裝飾構(gòu)板,這些構(gòu)件由于并非從遮陽(yáng)方面考慮,所以形式作用大于實(shí)際功能。這并不符合設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)原則和節(jié)能原則。所以筆者認(rèn)為,建筑立面設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)相結(jié)合,并注意三方面的問(wèn)題:一是要明確各種外遮陽(yáng)的適用性。二是要從構(gòu)件的設(shè)計(jì)上合理處理好遮陽(yáng)與隔熱的問(wèn)題。三是要合理設(shè)置遮陽(yáng)板,避免影響室內(nèi)空氣的流動(dòng)速度。
建筑節(jié)能是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及方方面面的問(wèn)題。以上談及的只是一部分內(nèi)容。本文只是拋磚引玉,希望同行們能多加指正,集思廣益,共同探討建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的新方法。
[1]沈致和.住宅節(jié)能原理與設(shè)計(jì)[M].合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2006.65-70.
[2]李德英.建筑技能技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.55-60.
[3]《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ126-95)、《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50176-93).