【摘 要】 建筑工程作為人類最消耗能源的活動,必須要將環(huán)保節(jié)能技術(shù)引入到建筑設(shè)計當(dāng)中來,只有這樣才能使建筑與生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系到一起來,從而才能減少對不可再生資源的消耗,并為人們提供舒適的生活與工作環(huán)境。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐,對建筑節(jié)能設(shè)計的意義及建筑設(shè)計中的節(jié)能措施進(jìn)行了分析和探討。
【關(guān)鍵詞】 建筑;設(shè)計;節(jié)能
1 建筑節(jié)能設(shè)計概述
所謂建筑節(jié)能設(shè)計,其實(shí)質(zhì)就是通過某些手段和措施使得建筑物在使用過程中可以減少對于傳統(tǒng)資源或是不可持續(xù)性資源的使用或是浪費(fèi),例如以注入保溫、隔熱、密封等措施來達(dá)到此目的,并以適應(yīng)性強(qiáng)的節(jié)能技術(shù)等綠色環(huán)保措施來最大限度減少建筑物所產(chǎn)生的能耗量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其獲得理想建筑節(jié)能效果的目標(biāo)。這是與當(dāng)今人類社會與世界發(fā)展是相統(tǒng)一的,也是符合節(jié)能化發(fā)展和綠色化發(fā)展相一致的。具體來說就是通過對建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體,并根據(jù)建筑的朝向、間距以及建筑物所處地區(qū)的太陽輻射、風(fēng)向以及外部空間環(huán)境進(jìn)行綜合性研究后,設(shè)計出的低能耗的建筑物,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。根據(jù)調(diào)查顯示,建筑能耗占社會能耗的比重很大,然而,現(xiàn)有建筑中達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)幾乎可以達(dá)到90%以上,即使是最好的也是不足20%的節(jié)能率。例如,給建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)提高保溫隔熱性能,就可以使得流出或流入室內(nèi)的熱量減少。那么,采暖空調(diào)設(shè)備消耗的能量也就會大量減少,可見,進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計是當(dāng)前能源緊張趨勢下建筑師義不容辭的義務(wù)和責(zé)任。
2 現(xiàn)代建筑設(shè)計中的節(jié)能措施
2.1采光通風(fēng)設(shè)計
采光是影響人工環(huán)境質(zhì)量的一項重要指標(biāo),采光一般分為兩種方法,一種是人工照明,另一種是自然采光。為了盡可能的利用自然資源,建筑設(shè)計師們在進(jìn)行建筑設(shè)計時,通常會采用采光的低能耗策略,這種策略的核心思想是充分的利用自然光從而盡量減少人工照明,最終讓人工照明與自然采光達(dá)成一種平衡。在建筑設(shè)計的綠色環(huán)保節(jié)能技術(shù)當(dāng)中,另一個重要的體現(xiàn)就是對于自然風(fēng)的利用。在進(jìn)行建筑設(shè)計時,為建筑設(shè)計一個有效的自然通風(fēng)效果,不僅可以大大減少因為機(jī)械通風(fēng)所產(chǎn)生的巨大耗能,同時還能為居住在里面的人們提供一種清新自然的人工環(huán)境。在這里可以列舉一個很簡單的例子,以對某大廈的設(shè)計為例。為了使大廈能夠更好的獲得采光和通風(fēng)等條件,可以將大廈的屋頂設(shè)計成圓形穹頂。這個設(shè)計成圓形穹頂,有一個倒錐體的反射裝置,這個反射裝置在天氣晴朗的時候,能夠?qū)⑻柟饩€反射成柔和的漫射光,從而將整個大廳照亮。這樣在天氣晴朗的時候,建筑就可以進(jìn)行很好的采光了,從而就能減少因為需要產(chǎn)生機(jī)械光而浪費(fèi)的巨大能耗。對于該大廈,還有一個非常有新意的設(shè)計就是自然通風(fēng)設(shè)計。夏季的新鮮熱空氣,在進(jìn)入室內(nèi)之前,首先要通過建筑前的花園草坪和樹林,這樣就能使熱空氣得到一定幅度的降溫;接著室內(nèi)安裝的通風(fēng)管和熱轉(zhuǎn)換器,也會對吹進(jìn)來的風(fēng)起到一定的吸熱功能,這樣吹進(jìn)室內(nèi)的空氣就會變得非常涼爽,讓人倍感涼意。
2.2墻體方面的節(jié)能措施
對于墻體使用新型節(jié)能材料。墻體在建筑的外圍結(jié)構(gòu)中占主體地位,墻體材料保溫特性對建筑物耗熱量有很大影響。我國很多的住宅建筑都是用多孔磚來建造墻體的,保溫特性還達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。就拿外墻來說根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,當(dāng)建筑物的體形系數(shù)低于0.3時,其所在地區(qū)的傳熱系數(shù)都低于1.16瓦每平方米,現(xiàn)在建筑中采用的最多的是內(nèi)抹灰砌塊墻,傳熱系數(shù)要比上面的節(jié)能規(guī)范數(shù)值都大。所以要達(dá)到最佳節(jié)能目的,就要大力應(yīng)用加氣磚墻體和復(fù)合墻體等技術(shù)。盡可能減少外結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),尤其是外墻要采取措施增加它的保溫隔熱特性。在現(xiàn)在住宅建筑中用的比較多的外墻保溫方法包括內(nèi)保溫、外保溫和混合保溫等其它方法。外墻內(nèi)保溫技術(shù)是指外墻內(nèi)側(cè)采用保溫砂漿等其它材料,使建筑實(shí)現(xiàn)保溫和節(jié)能的目的。這種節(jié)能保溫方法有一個缺陷是:結(jié)構(gòu)冷熱橋使局部溫差不斷增大,超過一定程度就會使外墻發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。因為內(nèi)保溫技術(shù)保護(hù)的地方只是建筑物的內(nèi)墻和梁內(nèi)側(cè),外墻部分沒有得到保溫材料有效的保護(hù),所以在這個部位形成冷橋;在冬天的室內(nèi)墻體溫度和墻角溫度之間約有10度的溫差,和室內(nèi)溫度差要超過巧度,室內(nèi)濕度條件達(dá)到時在這個部位就會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。結(jié)露水造成的浸漬或者凍融很容易使保溫墻面產(chǎn)生霉裂和開裂?;旌媳刂傅氖窃O(shè)計和施工過程中,外保溫施工方便的地方就用外保溫方法,外保溫施工不方便的地方就采用內(nèi)保溫方法,從而達(dá)到對住宅建筑進(jìn)行保溫施工方法和設(shè)計的結(jié)合。混合保溫方法能提升施工速度,那些外墻內(nèi)保溫保護(hù)不到的內(nèi)墻、地板和外墻交接部位等進(jìn)行保護(hù),使建筑物能夠獲得較好的保溫。但是混合保溫方法會對建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p害。外保溫方法作用地方使結(jié)構(gòu)墻體受到室內(nèi)溫度影響較嚴(yán)重。溫度變化比較小,所以墻體處于穩(wěn)定的溫度環(huán)境中,由溫差引起的變形應(yīng)力是比較小的;內(nèi)保溫方法作用地方使結(jié)構(gòu)墻體受到室內(nèi)溫度影響很大,當(dāng)室外溫度變化很大時,墻體處于不穩(wěn)定溫度環(huán)境中,溫差引起的變形應(yīng)力比較大。局部的內(nèi)、外保溫結(jié)合在一起使用的方法,使整個外墻主體產(chǎn)生不同形變的速度與尺寸,建筑結(jié)構(gòu)所處環(huán)境更加不穩(wěn)定,在長年溫差作用下墻體結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫,降低住宅建筑的使用壽命。在保溫節(jié)能方法中使用混合保溫方發(fā)是很不合理的,比應(yīng)用內(nèi)保溫方法時對墻體和建筑有更大的危害。外墻外保溫方法指的是把保溫隔熱系統(tǒng)建造在外墻外側(cè),以此來實(shí)現(xiàn)保溫節(jié)能目的。
2.3住宅建筑門窗的節(jié)能設(shè)計與施工
在建筑中,外門窗是能耗散失率很高的地方,在使建筑有較好的采光、觀景和通風(fēng)條件下,盡量提高門窗密閉性采用合適的窗墻比例,采取有效措施提高門窗保溫性能。在現(xiàn)在的門窗保溫措施中通用的有這幾個。如果應(yīng)用墻體窗和墻的面積比例,盡可能降低這個比值。也就是說在降低傳熱散耗量的同時還要求有較好的空氣滲透性,要達(dá)到這個目的窗戶面積就要減小很多,這對建筑物節(jié)能是很有幫助的。要實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能目的,就要盡可能減少冷空氣滲入和有效提高外門窗密閉性,這時要多多考慮那些新型和密封性較好的建筑材料。對于墻體與門窗框的縫隙要不斷增強(qiáng)密封效果,還應(yīng)該考慮到在墻體和門窗框放入彈性較好的保溫材料,例如密封膠或者毛氈等。有些材料具有較好的密封特性例如橡膠,把它們用在門扇與門窗框中能達(dá)到較好的密封效果,該方法能提高建筑物的節(jié)能環(huán)保效果,同時對外部門窗保溫效果也要進(jìn)行相應(yīng)的改善。
2.4屋面方面的節(jié)能措施
對于建筑物的外墻和外窗改進(jìn)其保溫特性以后,對于屋面的保溫隔熱也要加大研究力度。屋面節(jié)能方法的重點(diǎn)是:一個是屋面保溫層不適合選擇密度大和導(dǎo)熱系數(shù)高的保溫特性材料,盡可能減少屋面的重量與厚度;第二個是保溫層不適合選擇吸水率過大的材料,避免在對屋面進(jìn)行濕作業(yè)時由于保溫層吸水過多而大大降低保溫的效果,在選擇吸水率較高的材料時,屋面上要有排水孔用來排除保溫層內(nèi)的水分?,F(xiàn)在己經(jīng)有高效的保溫材料并且應(yīng)用在屋面上,有些屋面的保溫措施時使用無機(jī)保溫板和巖棉板等替換以往的瀝青珍珠巖和水泥珍珠巖方法,解決了以往方法中的不少問題。該保溫芯板優(yōu)點(diǎn)是施工簡單、價格低、環(huán)保;芯板是柔性品,不但很適合用在平面屋面上,也能用在曲面屋面上,其保溫工程能體現(xiàn)出其優(yōu)越性,芯板材料有幾個技術(shù)指標(biāo)很重要例如表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度和吸水率等。從這些指標(biāo)能夠看出的特點(diǎn)是密度小和導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率低,如果一種保溫材料有很好的保溫性能它就必須具有這些特點(diǎn)。
3 結(jié)束語
建筑對于能源來說是一個很大的損耗方面,現(xiàn)在一直提倡綠色建筑,因此節(jié)約能源已經(jīng)成為人們的共識,對住宅降低能耗有個條件是不能違反居住舒適度要求,從建筑設(shè)計角度上說盡可能減少能量無端消耗,最大限度節(jié)約能源。對建筑物進(jìn)行節(jié)能設(shè)計時,要從平面布置、體形系數(shù)、墻體和外門窗墻體、太陽能等其它方面采用合理措施,使建筑物能夠達(dá)到在整體上的節(jié)能目的。
參考文獻(xiàn):
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