李亮亮
摘 要:作為建筑行業(yè)中較為重要的環(huán)節(jié),公共建筑在有限的規(guī)模下卻有著十分驚人的能源消耗量,因而運用科學合理的設(shè)計策略對于公共建筑的設(shè)計工作而言無疑意義重大。本文基于公共建筑設(shè)計中的節(jié)能減排和綠色環(huán)保理念考量,針對公共建筑設(shè)計節(jié)能策略進行重點討論研究。
關(guān)鍵詞:公共建筑;節(jié)能設(shè)計;方法策略
對于公共建筑而言,節(jié)能化的設(shè)計手段最重要的作用就是促進資源能源的合理配置使用,維護環(huán)境效益,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,促進我國經(jīng)濟的合理化運行。
1 公共建筑節(jié)能設(shè)計應遵循的三大原則
公共建筑的節(jié)能設(shè)計首先必須遵循以下3個基本原則。
1.1 充分發(fā)揮節(jié)能理念
在公共建筑的前期設(shè)計環(huán)節(jié)就需要設(shè)計者樹立必要的節(jié)能環(huán)保理念,整個設(shè)計方案要充分結(jié)合此類理念,考慮到各類節(jié)能環(huán)保因素,并為控制資源能源消耗設(shè)置提前應對措施。在建筑方案的選取設(shè)計環(huán)節(jié),針對建筑產(chǎn)品的綜合數(shù)據(jù)體系建立合理的衡量標準。例如在玻璃幕墻的考量中,遮陽板的使用方案就需要設(shè)計者在暖通、空調(diào)等配置方案的基礎(chǔ)上進行節(jié)能設(shè)計。
1.2 合理規(guī)劃節(jié)能措施
建筑節(jié)能措施是建筑設(shè)計階段需要設(shè)計人員重點構(gòu)思的環(huán)節(jié),其配套措施能否實現(xiàn)科學合理規(guī)劃是影響建筑節(jié)能效益的重要指標。一些公共建筑在設(shè)計時往往忽略了配套節(jié)能措施的發(fā)揮,進而造成了施工中的各類不便問題。
1.3 節(jié)能構(gòu)思因地制宜
建筑設(shè)計與項目工程本身所處的外部環(huán)境因素息息相關(guān),由于我國氣候類型復雜,因而不同地域間的外部環(huán)境相差較大,節(jié)能設(shè)計構(gòu)思也必須根據(jù)實際情況進行針對性考量。比如在寒冷地區(qū),節(jié)能設(shè)計就必須重點考慮冬季采暖問題,而在南方一些氣溫高的地區(qū)則節(jié)能構(gòu)思需要重點針對空調(diào)的設(shè)計。而對于夏熱冬冷的一些地區(qū)來說,則既要考慮夏季空調(diào),又要兼顧冬季采暖。綜上而言,公共建筑由于其建筑用途的特殊性,要求相關(guān)設(shè)計必須符合建筑所處的地域特征。
2 公共建筑節(jié)能設(shè)計的具體實施策略
2.1 公共建筑體形系數(shù)的合理設(shè)計
體形系數(shù)在公共建筑設(shè)計中起到直接關(guān)系熱量獲取的作用,一般而言,建筑單位面積對應的外表面積小,在外部構(gòu)造的熱量維護功能就更為到位,建筑體系控制也就更為合理。公共建筑的體形系數(shù)在很大程度上關(guān)系著建筑能耗控制,因此對于公共建筑節(jié)能設(shè)計而言可謂意義非凡。這就要求建筑設(shè)計者根據(jù)不同建筑內(nèi)部構(gòu)造加以設(shè)計,同時設(shè)計建筑造型的同時還要參考建筑工程當?shù)氐耐獠恳蛩?,比如氣候變遷和光照分配等,通過合理的措施避免建筑外部結(jié)構(gòu)的不合理搭配,減少不必要的能源損耗。體形系數(shù)設(shè)計的具體策略包括:縮減建筑的面寬,增加建筑的進深,做到長與寬的合理搭配。
2.2 公共建筑外墻的保溫隔熱
公共建筑外墻是建筑主體結(jié)構(gòu)中直接同外界相接處的部分,因此其隔熱性能設(shè)置格外關(guān)鍵。相應的,在建筑節(jié)能設(shè)計中設(shè)計者可以采取如下策略:其一,利用建筑的立體結(jié)構(gòu)搭建適當?shù)臒崃?,通過必要的熱循環(huán)減少熱量損失,必要時可以適當增加對應保溫部分的厚度設(shè)計。其二,在建筑圍護結(jié)構(gòu)中,重視窗過梁、剪力墻、鋼筋混凝土抗震柱以及柱或梁等部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過科學合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)架確保室內(nèi)溫度不會流失。其三,針對我國一些夏熱冬冷的地區(qū)所可能產(chǎn)生的潮濕狀況,進行合理的外墻設(shè)置從而避免圍護機構(gòu)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。其四,節(jié)能設(shè)計要采取合理的加厚措施,避免門洞口或是過梁處因為溫度問題而產(chǎn)生的結(jié)露現(xiàn)象,進而造成不必要的能耗損失。
2.3 公共建筑外墻的保溫隔熱性能
一般來說,建筑工程中的圍護面積所占比例要低于建筑外墻,但對于不少高層公共建筑而言卻并非如此,它們的外墻面所占面積是相當大的一部分,因而在不同氣候的地區(qū)設(shè)計者就必須充分考慮到建筑墻面的隔熱保溫性能,并針對所屬環(huán)境通過一定的節(jié)能設(shè)計措施實現(xiàn)節(jié)能減排。總的來說,在高層公共建筑的規(guī)劃設(shè)計中,節(jié)能與保溫隔熱并不容易同時實現(xiàn)。如果建筑外墻不注意保溫養(yǎng)護,則可能出現(xiàn)建筑超負載問題,因而在建材使用上需要選取導熱系數(shù)小,蓄熱系數(shù)大的建筑材料,對于密度較大的則需要盡可能避免使用,建筑節(jié)能設(shè)計要充分考慮到建筑熱工性能設(shè)計,因而許多設(shè)計中會根據(jù)建筑序列采取倒置式屋面的設(shè)計。在建筑外墻面的保溫材料選取上,設(shè)計者也必須充分考慮到吸水效率,在外墻施工中注意設(shè)置一定的隔熱墻,通過其隔熱吸水效能的運用實現(xiàn)建筑節(jié)能目標。另外,由于建筑施工中的各類考慮外因,因而一些材料的選取上不可避免地使用大吸水效能材質(zhì),因而在這種建材的使用上就要求施工人員設(shè)置一定的氣孔,從而促進公共建筑適應當?shù)丨h(huán)境,墻面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)隔熱保溫防水,最后的施工工程符合節(jié)能要求等目標的實現(xiàn)。
2.4 公共建筑透明幕墻與外窗的設(shè)計
在公共建筑的設(shè)計中,墻體、外窗和屋面是最為重要的三項維護裝置,由于建筑外窗的熱工性能不高,因此在建筑能耗和屋內(nèi)熱循環(huán)考量中這一方面是必不可少的。建筑設(shè)計者要立足與建筑設(shè)計的能耗考量,充分考慮建筑的保溫性能,并以此為基礎(chǔ)評估建筑性能。對于透明幕墻或是建筑外窗,設(shè)計人員應以如下兩點評估建筑室內(nèi)的熱量獲得情況:其一,太陽輻射的影響,此類影響對于透明材質(zhì)的幕墻與外窗而言影響尤為明顯。其二,外窗的熱工性能與夏季空調(diào)機冬季采暖的內(nèi)外溫差傳熱有關(guān)。幕墻是否透明實質(zhì)上關(guān)系著建筑熱工系的實現(xiàn)要求,同時也關(guān)系到工程造價的合理性與否。
3 結(jié)語
在我國經(jīng)濟深入發(fā)展的今天,國民生活水平不斷升高,對于公共建筑質(zhì)量的要求也日益增長,同時為了響應國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,公共建筑設(shè)計節(jié)能化正成為新的建筑設(shè)計趨勢所在。而建筑節(jié)能設(shè)計則需要做好對類似環(huán)節(jié)的把控。
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(作者單位:大連都市發(fā)展設(shè)計有限公司)