摘 要:國(guó)家在能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展方面一直在努力并堅(jiān)持發(fā)展戰(zhàn)略, 建筑節(jié)能工作是以節(jié)約能源、減少污染為核心的可持續(xù)發(fā)展的一部分,建筑設(shè)計(jì)理念的更新和改變也逐漸成為當(dāng)今建筑師不懈追求的目標(biāo)。因此,本文針對(duì)目前節(jié)能問(wèn)題提出了通過(guò)建筑設(shè)計(jì)達(dá)成建筑節(jié)能的新思路。
關(guān)鍵詞: 建筑;能耗;節(jié)能設(shè)計(jì);發(fā)展
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)建設(shè)發(fā)展迅速,城鄉(xiāng)發(fā)展逐漸趨于一體化,建筑規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)隨著人們的要求也越來(lái)越科技、信息化了。陸續(xù)出現(xiàn)的節(jié)能環(huán)保家電需求旺盛,建筑設(shè)計(jì)在圍繞諸多因素下難免出現(xiàn)建筑的耗能大幅度增加。預(yù)計(jì)到2050 年, 建筑能耗將占國(guó)家總能耗的1/3。同時(shí)在建設(shè)過(guò)程中還存在水污染嚴(yán)重、土地資源利用率低、建筑耗材高等嚴(yán)重問(wèn)題。如不注意防止水、土和空氣的污染,綠化與水面嚴(yán)重不足、空氣污濁、氣溫升高、能耗劇增。自然環(huán)境的日趨惡化,結(jié)果是建筑系統(tǒng)內(nèi)和建筑系統(tǒng)外的物質(zhì)良性循環(huán)與能量的良性轉(zhuǎn)換受到嚴(yán)重破壞,也就是生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。
一、對(duì)綠色建筑節(jié)能環(huán)保的思考
綠色建筑概念傳入我國(guó)時(shí)間不久,研究起步較晚、區(qū)域差異很大、制度體系不完善、綠色環(huán)保觀(guān)念欠缺以及建筑質(zhì)量等諸多因素使我國(guó)在發(fā)展綠色建筑的過(guò)程中較發(fā)達(dá)國(guó)家有更多的困難。
1.在區(qū)域?qū)用嫔习l(fā)展不平衡, 各個(gè)地方的氣候不一樣, 自然資源不一樣, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展不一樣, 形成各地區(qū)之間的差距。如北方寒冷地區(qū)因冬季采暖造成能源高耗費(fèi)、環(huán)境高污染問(wèn)題嚴(yán)重, 故發(fā)展較早; 而有的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)節(jié)約意識(shí)較差故開(kāi)展的較晚, 甚至處于起步狀態(tài)。
2.在制度上沒(méi)有激勵(lì)性政策的配合, 缺乏有效的監(jiān)管體系, 執(zhí)行貫徹度底(喊的多做的少) , 法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體制均不完善, 不能很好的發(fā)揮引導(dǎo)性作用。國(guó)外實(shí)踐表明: 綠色建筑的發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)和制度兩大因素,技術(shù)提供支持, 而制度構(gòu)筑環(huán)境, 是綠色建筑發(fā)展的保證。制度革新的獲益要比技術(shù)革新更為重要。
3.在觀(guān)念上, 隨著政府對(duì)環(huán)保節(jié)能宣傳力度的加大,以及能源緊張的切身感受, 越來(lái)越多的消費(fèi)者將目光轉(zhuǎn)向綠色建筑產(chǎn)品, 節(jié)能、健康、環(huán)保的呼聲越來(lái)越高, 但大多數(shù)人對(duì)于綠色建筑的理解僅集中在節(jié)能、節(jié)水的層面,對(duì)于交通、材料、效率提高、污染減排等更豐富的內(nèi)容沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)。在面臨具體行動(dòng)時(shí)生態(tài)環(huán)保者非常少, 人們的生態(tài)覺(jué)醒與實(shí)踐之間存在著脫節(jié)。
4.在建筑的節(jié)能工作上, 政府大力倡導(dǎo)節(jié)能減排,在全面推進(jìn)建筑節(jié)能的大好形勢(shì)下, 我國(guó)建筑節(jié)能工作取得了令人矚目的成就, 但其總體節(jié)能狀況令人堪憂(yōu), 大批量的高能耗建筑, 成為構(gòu)建和諧社會(huì)的\"\" 瓶頸\"\"?,F(xiàn)仍然有眾多建筑未達(dá)到節(jié)能要求, 其中最重要的原因是由于建筑能耗影響因素極其復(fù)雜, 導(dǎo)致從技術(shù)體系到配套法規(guī)上沒(méi)有從根本上理順相關(guān)工作。
二、建筑設(shè)計(jì)的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)分析
1.平面建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
由于我地處北半球,太陽(yáng)高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽(yáng)輻射得熱,冬季可增加太陽(yáng)輻射得熱,而且此朝向建筑與我國(guó)夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系,容易形成穿堂風(fēng),而又避開(kāi)了冬季盛行的西北風(fēng)。因此,將住戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)的居住空間(如廳、主要臥室)設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置,利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度,為住戶(hù)節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面誼設(shè)計(jì)成南北向。對(duì)于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機(jī)房、衛(wèi)生間、廚房等,以擋住日照直接照射主要房間,避免冬季西北風(fēng)灌入。經(jīng),在其他條件相同的情況下,南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。
2.外墻節(jié)能設(shè)計(jì)
目前,常用的幾種外墻材料中,保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復(fù)合墻體。復(fù)合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙稀、加氣混凝土等。復(fù)合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形,體形系數(shù)一般應(yīng)控制在0.3以?xún)?nèi),住宅進(jìn)深應(yīng)擴(kuò)大到10m以上,而長(zhǎng)度則以55m為宜。從熱傳遞方面分析,通常建筑物實(shí)墻的陽(yáng)角內(nèi)側(cè)氣流較通風(fēng)口處差且散熱面相對(duì)比較大,所以交角處內(nèi)表面的溫度遠(yuǎn)比主體內(nèi)表面溫度低。同時(shí)由于具有熱橋作用的框架柱或構(gòu)造柱常設(shè)在此處,所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設(shè)計(jì)成圓柱形,則外墻棱角少,外表面積也小,有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節(jié)能。從接收太陽(yáng)輻射熱能考慮,應(yīng)使建筑物南向墻面的面積盡量的大,其他墻面的外表面積盡可能的小,也就是說(shuō)南向墻面與其他各方位墻面的面積比應(yīng)是越大越好。另外,也可以利用植物來(lái)調(diào)節(jié)氣溫,在日照強(qiáng)烈的墻面,種植植物來(lái)吸收太陽(yáng)熱量,減少傳入室內(nèi)的熱源。據(jù)報(bào)導(dǎo),建筑西墻種植爬墻虎,在植被遮蔽90%狀況下,外墻表面溫度可降低8.2℃,并有利于吸塵和消音,減少溫室效應(yīng)。
3.屋面節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑物受太陽(yáng)輻射的各個(gè)外表面中,屋面是接受太陽(yáng)直射時(shí)間最長(zhǎng)的部位,因此受輻射得熱也是最多的,相當(dāng)于東西向墻體的2~3倍,所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導(dǎo)熱系數(shù)小、憎水或吸水率較小的材料(如膨脹型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設(shè)于防水層上,可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問(wèn)題。此種方法施工簡(jiǎn)易,可廣泛采用。
另外,利用屋頂種植花卉、灌木(如彩葉草、三色堇、麥冬草等)形成生態(tài)型屋面,既可阻擋熱源,減少溫室氣體的排放,達(dá)到保溫隔熱,又可美化環(huán)境,改善城市氣候,做到一舉兩得。同時(shí),在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是節(jié)能屋面的有效措施。利用水蒸發(fā)可帶走大量的熱,從而有效減弱屋面的傳熱量和降低屋面溫度。此外,采用平坡屋頂結(jié)合的構(gòu)造形式,在屋面保溫隔熱層上做架空層,通過(guò)空氣流通來(lái)散熱也是個(gè)不錯(cuò)的辦法。
4.門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì)
外門(mén)窗是耗熱的重要渠道,它既是太陽(yáng)輻射的得熱部件,又是主要的失熱部件,傳熱系數(shù)約為墻體的3~4倍,是節(jié)能的重點(diǎn)部位,所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對(duì)于住宅設(shè)計(jì)應(yīng)避免少做落地窗、飄窗等。外墻門(mén)窗設(shè)計(jì)除滿(mǎn)足自然通風(fēng)外,設(shè)計(jì)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)東西南北開(kāi)窗有別,不同功能房間開(kāi)窗有別。面對(duì)冬季主導(dǎo)風(fēng)向的立面,應(yīng)盡量減少開(kāi)窗面積。設(shè)置外窗部位,應(yīng)提高外窗的密封性能(如選用膠條密封而不是毛條),選用好的窗型(如平開(kāi)窗氣密性相對(duì)較好),門(mén)窗配件,提高窗框的隔熱性能(如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復(fù)合材料等),減少窗框的外露面積,采用保溫隔熱性能好的玻璃(如中空玻璃、鍍膜玻璃等)。同時(shí),外門(mén)窗的設(shè)計(jì)應(yīng)減少冬季寒風(fēng)的滲透,有利于室內(nèi)保溫,改善生活環(huán)境的舒適度。對(duì)于向陽(yáng)的地方,可采用凹式開(kāi)窗設(shè)計(jì),外加遮陽(yáng)板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾,這種設(shè)計(jì)既美觀(guān)又兼有較好的遮陽(yáng)效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)作為世界能耗大國(guó),對(duì)于發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑,減少建筑能耗更是刻不容緩。而建筑節(jié)能是養(yǎng)活建筑能耗的有效方法,同時(shí)也是節(jié)約的方法。因此,作為建筑師,更應(yīng)從自身做起,從不同角度,依據(jù)建筑規(guī)范對(duì)節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),充分利用我國(guó)現(xiàn)有的自然條件,在改善人們居住環(huán)境的同時(shí),充分挖掘節(jié)能潛力,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,減少能源消耗。
參考文獻(xiàn):
1.宋麗娟.建筑節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.山西建筑.2003
2.楊子江.建筑屋面節(jié)能技術(shù).建筑.2005
3.邱永亮,朱菊梅.住宅建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討.陜西建筑.2005
4.孫雯璞. 建筑節(jié)能問(wèn)題淺析[J]. 廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2009,(05) .
郵編:116021 大連市西崗區(qū)勝利路102號(hào)大連市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)二院曲悅 收、電話(huà):13889526356