【摘 要】隨著能源問(wèn)題的日益的突出,建筑節(jié)能這一領(lǐng)域逐漸的引起更多的關(guān)注。建筑的節(jié)能發(fā)展過(guò)程中要在注重節(jié)能的同時(shí),更加的關(guān)注綠色建材以及環(huán)保的效益。特別是在能源緊張、人口基數(shù)大的中國(guó),加大環(huán)保、節(jié)能建筑的開(kāi)發(fā)與普及更是一個(gè)極具現(xiàn)實(shí)意義的任務(wù)。文章從優(yōu)化建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)入手,然后論述了維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì),以確保盡可能提供舒適、健康、綠色的學(xué)習(xí)、生活及居住環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);節(jié)能;技術(shù);可持續(xù)發(fā)展
建筑節(jié)能中節(jié)能門窗的相關(guān)應(yīng)用極大的提高了能源的利用率;照明、采暖、空調(diào)也是進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。充分的利用日光及漫反射光是節(jié)能的主要手段,而且各地應(yīng)該因地制宜的進(jìn)行采光節(jié)能的設(shè)計(jì),避免資源浪費(fèi),可見(jiàn)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)工作涉及到眾多的環(huán)節(jié)。
1.優(yōu)化建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)
建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要包括在建筑之處要考慮建筑的布局、建筑選址、建筑的間距、朝向、綠化配置、水面以及季風(fēng)風(fēng)向、建筑體型等可以對(duì)建筑節(jié)能產(chǎn)生重大或者一定影響的各種因素。在各地的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中要從改善城市環(huán)境和區(qū)域環(huán)境出發(fā),根據(jù)各地的具體環(huán)境因地制宜的不同建筑,盡量的規(guī)避不利的因素。同時(shí)要可以的利用太陽(yáng)能、風(fēng)能以及季風(fēng)、定性等因素,以最大化的達(dá)到節(jié)能的目的。
1.1建筑選址、布局以及季風(fēng)的風(fēng)向節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑在選址初期應(yīng)該充分的考慮陽(yáng)光與風(fēng)的因素,盡量利用自然的陽(yáng)光與風(fēng),減少熱損失。在進(jìn)行建筑規(guī)劃時(shí)要盡量的控制城市的規(guī)模,避免人口的稠密區(qū)與建筑密集區(qū)成片的存在;此外還要使當(dāng)?shù)氐牡缆返淖呦蚺c季風(fēng)的風(fēng)向平行,以避免發(fā)生積雪現(xiàn)象;而在南方地區(qū)更要注意這一點(diǎn),從而加大市區(qū)與郊區(qū)之間的熱交換。
1.2建筑的朝向、體型以及間距節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑的朝向?qū)τ诮ㄖ?jié)能有著重要的影響,在北方選擇南北朝向的建筑耗能較少。盡管近年來(lái)出現(xiàn)了一些偏離軸方向的建筑朝向,似乎可以增加建筑的靈活性,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看還是不利于節(jié)能。此外建筑在可以允許自由決定建筑形狀與走向時(shí)可以首選長(zhǎng)方形,并盡可能的朝南。同時(shí)處理好建筑的朝向與季風(fēng)的關(guān)系,在北方,經(jīng)常使用的房間要避免朝著冬季主導(dǎo)風(fēng)向,而在南方炎熱地區(qū)要使建筑的朝向與下級(jí)的主導(dǎo)季風(fēng)有30-60度的夾角。
建筑的體型與建筑的節(jié)能關(guān)系研究表明,當(dāng)體積系數(shù)每增加0.01時(shí),相應(yīng)的耗熱指標(biāo)就增加2.5%。為此適宜的建筑體積系數(shù)一般控制在0.30以下,這樣可以達(dá)到二者均衡的目的。實(shí)際中使用到的降低體積系數(shù)或者控制體積系數(shù)的方法有:增加建筑物的層數(shù)、加大進(jìn)深、增加組合體、減少建筑面積、選用長(zhǎng)條形的建筑等,一般凹凸過(guò)多的建筑不利于節(jié)能。此外建筑的體積系數(shù)還與建筑物的體型是否規(guī)整以及體積大小有關(guān),鑒于此要在建筑設(shè)計(jì)時(shí)要選擇最低能耗的體積類型。
建筑的間距直接的影響到建筑物是否可以得到充足的日照時(shí)間以及保證適宜的日照質(zhì)量。尤其在大城市,由于土地緊張,建筑物之間往往間距過(guò)小,這樣的優(yōu)勢(shì)是可以節(jié)約土地,但是從適宜人居以及節(jié)能的眼光看卻又是不合理的。為此在進(jìn)行總平面布置時(shí)要通過(guò)合理的布置建筑物,使得各個(gè)建筑物能得到良好的光照,例如使用退層處理或者降低層高等方式。
1.3綠化與水化節(jié)能
盡管城市的土地相當(dāng)?shù)木o張,但是仍要考慮設(shè)置一定的綠地與水地,并且合理的配置。水池與噴泉作為良好的降溫措施,通過(guò)低配置可以被植被的光合作用以及蒸騰作用轉(zhuǎn)化,從而明顯的降低附近的溫度。同時(shí)在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)不同地區(qū)的地形以及小氣候合理布置綠化樹(shù)種以及面積,這樣既可以起到產(chǎn)生陰影遮蔽功能,同時(shí)也可以達(dá)到疏導(dǎo)氣流的效果??傊⒁夥N植植物,進(jìn)行立體的綠化,減量的減少周圍的硬質(zhì)地面裸露。同時(shí)還可以考慮在屋頂進(jìn)行綠化,形成城市中的空中花園。
2.維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般包括門窗、屋頂以及墻體,建筑物的能耗主要的取決于維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)及滲透。良好的保溫隔熱性能可以確保室內(nèi)與室外的熱交換減少,從而極大的減少用于采暖與制冷的能耗。
2.1節(jié)能門窗
(1)節(jié)能門窗的分類
當(dāng)今門窗的制造已經(jīng)從過(guò)去單一的木制、鋼制或者鋁合金等發(fā)展到鋁合金與塑料的復(fù)合、玻璃鋼以及鋁合金與木材的復(fù)合等新型的門窗材料。而市場(chǎng)上主要的節(jié)能門窗為塑料門窗。由于門窗比屋面及墻體的保溫性能較差,同時(shí)加上日常使用中的頻繁的開(kāi)合,因此是影響建筑物散熱的主要因素,尤其是窗戶的結(jié)構(gòu)與玻璃的性能。
目前市場(chǎng)上主要的節(jié)能玻璃主要由以下這么幾種:真空玻璃作為繼單片玻璃、中空玻璃之后的第三代玻璃產(chǎn)品,通過(guò)往玻璃內(nèi)部沖入氬氣或者是空氣,以達(dá)到較好的透光折減系數(shù)以及隔音性能。鍍膜玻璃通過(guò)在玻璃的表面鍍一層金屬薄膜,以達(dá)到改變玻璃反射系數(shù)以及透射系數(shù)的目的,當(dāng)然也可以與中空玻璃相配合使用。近年來(lái)發(fā)展的鍍膜低輻射玻璃,對(duì)于可見(jiàn)光(380nm—780nm)有著很好的通透性,從而保證了室內(nèi)明亮度,同時(shí)又通過(guò)對(duì)紅外光的高反射率達(dá)到保溫節(jié)能的效果;中空玻璃是在玻璃中間通入氬氣、或者空氣,由于沖入砌體的導(dǎo)熱性能低,可以達(dá)到保溫的目的。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,發(fā)現(xiàn),沖入氬氣的中空玻璃具有最好的保溫性能以及經(jīng)濟(jì)可行性。
(2)屋面節(jié)能
建筑屋面?zhèn)鳠崴l(fā)的能量損失只占建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失的9%,但是對(duì)居住環(huán)境的舒適度有著較為顯著的影響。因此,加強(qiáng)建筑物在保溫方面的性能是改善頂層居住環(huán)境的重要措施。過(guò)去采用的傳統(tǒng)屋面保溫技術(shù)具有熱量損失多、保溫性能差、施工困難、搬運(yùn)費(fèi)時(shí)、需要設(shè)置排氣孔、隔氣層、施工條件苛刻以及工期長(zhǎng)的特點(diǎn),而且保溫層在使用中容易老化,需要定期的翻修。
倒置式屋面作為一種新型的節(jié)能屋面的保溫形式,特別是隨著新材料的研發(fā)以及科技的進(jìn)步,擠塑聚苯乙烯等新型的保溫材料被應(yīng)用于屋面的保溫設(shè)計(jì)。使用這種材料作為倒置式屋面設(shè)計(jì)的原材與普通的屋面相比具有明顯的優(yōu)勢(shì):避免了浪費(fèi),且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;省去了屋面的排氣系統(tǒng),避免了防水層被侵蝕,也避免了紫外線、熱應(yīng)力以及其它因素可能造成的破壞
(3)節(jié)能墻體
建筑物的外墻作為建筑內(nèi)外之間的屏障,對(duì)于內(nèi)部小空間的氣候有著重要的影響,因此成了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。建筑外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)主要從材料以及墻體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手,其目的是提高墻體的熱工性能,以達(dá)到保溫與隔熱的目的。傳統(tǒng)的建筑保溫是通過(guò)加厚墻體,這種方法具有蓄熱能力強(qiáng)、熱工性能穩(wěn)定、在持續(xù)供暖的條件下熱損小的優(yōu)勢(shì),同時(shí)對(duì)于間歇性供暖的房間也具有很好的空氣穩(wěn)定性。但是隨著建筑材料的發(fā)展以及對(duì)于建筑物自重的要求,通過(guò)加厚墻體進(jìn)行節(jié)能保溫已經(jīng)不再適用。而具有自重輕、占據(jù)面積小的新型環(huán)保材料被逐漸的廣泛的應(yīng)用。
3.結(jié)束語(yǔ)
隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)深入人心,建筑節(jié)能的發(fā)展,尤其是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中使用到的節(jié)能門窗的開(kāi)發(fā)與利用勢(shì)必成為今后研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)的相關(guān)行業(yè)要想在建筑節(jié)能的發(fā)展中占據(jù)先機(jī),就必須迎合時(shí)代的需求,加大節(jié)能門窗的創(chuàng)新力度,不斷的采用新技術(shù)、新材料以及新工藝,以不斷的改善建筑的通風(fēng)、保溫、節(jié)能等方面的性能。同時(shí)也要加大在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)上的理論探索,不斷的總結(jié)出更具節(jié)能效果的建筑設(shè)計(jì)。
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