【摘 要】 隨著我國城市化和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市建筑工程的不斷擴(kuò)大,此刻需要注意的就是怎樣處理好經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與資源環(huán)境的相協(xié)調(diào),要能夠真正的做到人和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。加強(qiáng)相關(guān)建筑工程的綠化效果,提高建筑的節(jié)能減排以及與環(huán)境相融合的效果,形成形象良好、資源消耗少、周圍環(huán)境好的城市風(fēng)貌?;诖?,筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),分析了節(jié)能建筑設(shè)計(jì)需要注意的問題,進(jìn)而針對性的提出了相應(yīng)的解決措施。
【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)計(jì);節(jié)能減排;應(yīng)對措施
引言:
近年來,隨著改革開放的不斷深入,城市化進(jìn)程的不斷加快,大大推動了建筑行業(yè)在其社會發(fā)展中的重要地位。越來越多的人開始注重居住環(huán)境質(zhì)量,以及各種建筑材料的使用,對節(jié)能建筑的要求也就越來越高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國每年建筑損耗所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失己經(jīng)嚴(yán)重影響我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的步伐,且在一定程度上也加劇了資源環(huán)境的惡化,對此必須引起足夠重視,促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
一、建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的必要性
1、建筑產(chǎn)業(yè)能耗巨大
建筑工程是一個能耗非常大的產(chǎn)業(yè),與交通運(yùn)輸業(yè)、工業(yè)并成為三大能耗巨頭。作為世界上最大的發(fā)展中國家,每年城鎮(zhèn)化建設(shè)都有大量的建筑項(xiàng)目拔地而起,據(jù)初步估計(jì),我國每年新增20億㎡的建筑面積,同時也消耗了世界上約四成的鋼筋和水泥,這些能耗加起來是全國總能耗的35%左右。建筑能夠是一個關(guān)系國際民生的重要產(chǎn)業(yè),而我國所有建筑項(xiàng)目中,約9成以上的項(xiàng)目都是高能耗建筑產(chǎn)業(yè),只要將一些不必要的能耗降低,就能極大地釋放大量的建筑產(chǎn)業(yè)和能耗。
2、建筑產(chǎn)業(yè)化水平較低
據(jù)住建部的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì),我國建筑節(jié)能系數(shù)在國際上僅僅處于中下游水平。通常來說,很多建筑保溫、散熱性能都普遍較差,外立面的隔熱保溫效果是同緯度發(fā)達(dá)國家的五分之一,屋頂保溫散熱為四分之一,門和窗戶的散熱率是發(fā)達(dá)國家的四到六倍。從這些數(shù)據(jù)看,我國建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保的需求和市場非常大。
3、科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的國策
中國建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的真實(shí)寫照。雖然我國很多大城市高樓聳立,現(xiàn)代大都市寫字樓、商場無處不在,但是我國人均建筑空間卻極不均衡,人均資源分配不足,同時我國大部分地區(qū)又處于季風(fēng)氣候局,居民對于改變冬季寒冷、夏季炎熱的需求也較為迫切,使得建筑節(jié)能環(huán)保較為迫切。同時,為了有效貫徹和落實(shí)可持續(xù)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展觀,全面實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能環(huán)保的要求,必需實(shí)施建筑工程的節(jié)能減排,以緩解當(dāng)前我國不斷加劇的因能源問題而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)和社會矛盾。
二、建筑項(xiàng)目節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的實(shí)施策略
1、選擇合理的項(xiàng)目地址
建筑項(xiàng)目是一個與人密切關(guān)聯(lián)的場所,因此首先要根據(jù)人們的喜好選擇合適的項(xiàng)目地址,不能簡單貪圖經(jīng)濟(jì)效益而忽視社會和環(huán)境效益。通常要根據(jù)備選地的自然環(huán)境、地形地貌、地質(zhì)條件、水文條件等綜合因素考量,經(jīng)過系統(tǒng)論證和評估之后,還要保證整個項(xiàng)目不破壞或微破壞原有自然環(huán)境,借助當(dāng)?shù)刭Y源,進(jìn)行土地開發(fā)。
2、設(shè)計(jì)合理的朝向
日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權(quán)衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點(diǎn),選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。
三、建筑節(jié)能實(shí)現(xiàn)的基本途徑
在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境方面,新能源的利用起到至關(guān)重要的作用。建筑節(jié)能對建筑材料提出了比以往更高的要求。建筑材料在建筑節(jié)能中扮演著一個非常重要的角色。面對全球能源環(huán)境問題,不少全新的設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生,如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等,它們本質(zhì)上都要求建筑師從整體綜合設(shè)計(jì)概念出發(fā),堅(jiān)持與能源分析專家、環(huán)境專家、設(shè)備工程師和結(jié)構(gòu)工程師緊密配合。
在建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì)時,根據(jù)大范圍的氣候條件影響,針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征,重視利用自然環(huán)境,創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候,以盡量減少對建筑設(shè)備的依賴。具體措施可歸納為以下三個方面:合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì);合理設(shè)計(jì)建筑形體,以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設(shè)計(jì)是充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵部分,主要通過建筑各部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)和建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。
1、控制建筑物的體形系數(shù)
研究資料表明:體形系數(shù)每增加1%,耗熱量指標(biāo)增加2.5%。合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換,在其他條件相同時,體型系數(shù)越大,單位面積散熱量也越大,所以,建筑物的外形越簡單,其外表面積越小,熱交換量亦越少。因此,建筑物的造型宜簡潔、完整,盡量避免復(fù)雜的輪廓線。
2、合理規(guī)劃平面布局
建筑平面的巧妙布局常能獲得較為滿意的節(jié)能效果。如將電梯、樓梯、管道井、機(jī)房等布置在建筑物的南側(cè)或西側(cè),可以有效阻擋日射,利用自然通風(fēng)降低溫度。改善居住環(huán)境是炎熱地區(qū)節(jié)約空調(diào)電耗的重要方法,恰當(dāng)?shù)钠矫娌贾糜兄谛纬衫硐氲耐L(fēng)作用,通過建筑物門窗的合理設(shè)置,形成通風(fēng)口,組織并誘導(dǎo)自然通風(fēng),既起到節(jié)能作用又克服了空調(diào)室內(nèi)空氣品質(zhì)差的弱點(diǎn)。
3、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)
圍護(hù)結(jié)構(gòu)是由屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設(shè)施等部件組成,節(jié)能設(shè)計(jì)對建筑能耗、環(huán)境性能、室內(nèi)空氣質(zhì)量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用僅為總投資的3%~6%,而節(jié)能卻可達(dá)20%~40%。通過改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi),在冬季可減少室內(nèi)熱量的流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。改善砌體的保溫隔熱性能,在材料選擇時,采用新型節(jié)能磚,如多孔黏土空心磚、加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊等類型的材料,使其集承重和保溫隔熱于一體。也可利用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的浮石、火山渣及其他輕骨料或工業(yè)廢料生產(chǎn)多:排孔輕質(zhì)砌塊,用保溫砂漿砌筑,有節(jié)能、節(jié)地的效果。
4、建筑物的門窗
建筑物的外門和外窗是冬季冷風(fēng)侵入、夏季陽光入射的主要通道。將開窗率控制在適當(dāng)?shù)乃?,并盡量避免在東、西向開窗,是節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則,開窗率適當(dāng)、遮陽良好的建筑堪稱節(jié)能佳作。外門窗是建筑物能耗散失的最薄弱部位,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下,盡量減小外門窗洞口的面積,提高外門窗本身的保溫性能。其節(jié)能措施有:①控制窗墻比。②提高外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設(shè)置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。③改善門窗的保溫性能。窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋,可設(shè)置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等。
5、建筑物的屋頂
受陽光照射的建筑物屋頂,表面溫度比其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)高得多,如:在夏季,南方地區(qū)用瀝青材料的平屋頂表面溫度可達(dá)60~70℃左右,對室內(nèi)溫度影響很大,因此頂層房間冬冷夏熱現(xiàn)象十分明顯。對此,除了必須考慮屋面隔熱保溫措施以外,還可從建筑設(shè)計(jì)角度考慮在頂屋設(shè)置通風(fēng)隔熱層或?qū)㈨攲幼鰹樵O(shè)備間等,形成2次隔熱,減少屋面溫度的影響。在炎熱地區(qū)的屋面可通過蓄水(如屋頂游泳池)和屋面定時噴水系統(tǒng)使屋面顯著降溫。
6、綠化與節(jié)能
近年來由于城市綠地不斷減少,加之空調(diào)的大量使用,導(dǎo)致“熱島效應(yīng)”,空氣環(huán)境日益惡化,給建筑節(jié)能帶來負(fù)效應(yīng)。1塊草地和1塊瀝青地面的表面溫度差可達(dá)14℃以上。綠地每天蒸發(fā)大量水份,帶走大量熱量,為建筑物創(chuàng)造了十分有利的周圍環(huán)境條件,同時美化了城市,改善了空氣品質(zhì)。因此,在城市規(guī)劃與建設(shè)的同時,大力發(fā)展庭院綠化、創(chuàng)造優(yōu)美環(huán)境是造福人類的大事。
7、用電的可持續(xù)
電力作為一種非可再生資源被廣泛的使用于建筑設(shè)計(jì)中,隨著能源日益緊缺,電力的使用也被列入為建筑設(shè)計(jì)節(jié)能中的重要組成部分之一,就現(xiàn)階段發(fā)展技術(shù)而言,在建筑設(shè)計(jì)中主要采用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)行配電,直接產(chǎn)生電流,并存儲于蓄電池以及逆變器中供室內(nèi)電源的使用,將多余的電量存儲在電網(wǎng)系統(tǒng)中,這樣不僅僅滿足了室內(nèi)建筑用電人員的需要,同時還節(jié)省了大量的電能。我國現(xiàn)階段就自主研發(fā)了一種室內(nèi)供熱輻射板技術(shù),利用太陽能轉(zhuǎn)化可以自從對其室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),創(chuàng)造良好的室內(nèi)居住環(huán)境溫度。
四、結(jié)束語
節(jié)能環(huán)保型建筑是未來建筑發(fā)展的重要方向。中國建筑設(shè)計(jì)者一定要敢于突破常規(guī),積極創(chuàng)新,利用新能源和新科技為中國建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。同時,在建筑設(shè)計(jì)過程中,要時刻樹立節(jié)能環(huán)保意識,最大限度使用既有建筑資源,提高資源的利用率,為實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展而努力奮斗。
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