關博昊
摘 要: 隨著社會發(fā)展建設的步伐加快,建設物的數(shù)量必然會越來越多,對能源的消耗也會越來越大。要實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展,建筑節(jié)能是未來節(jié)能環(huán)保領域的重要研究方向。本文主要分析了建筑節(jié)能設計的重要性,對建筑節(jié)能設計的切入點進行研究,提出關于建筑的門窗、水電、圍欄結構等方面具有針對性的節(jié)能措施,對如何優(yōu)化結構、合理利用再生材料等方法進行了探討,旨在進一步提升建筑節(jié)能設計的有效性。
關鍵詞: 住宅;建筑;節(jié)能設計
住宅建筑節(jié)能設計主要目的是采用保溫、隔熱、密封等措施提高建筑的熱能利用率,通過科學的設計,環(huán)保綠色的建筑材料減少住宅建筑在正常使用中的過度的能源損耗。進行建筑節(jié)能的研究,是適應新時代世界能源發(fā)展的需要,也是提高建筑領域節(jié)能減排綠色環(huán)保發(fā)展的重要手段。我國對住宅建筑節(jié)能的研究的時間不是很久,全國的住宅建筑符合國家的節(jié)能標準的比例也很低,和國際上的同類國家相比,我國住宅建筑的能耗消耗情況不容樂觀。所以,如何通過科學的方法對住宅建筑進行設計優(yōu)化,利用滿足節(jié)能需要的清潔再生能源,促進住宅建筑能源消耗量的下降,實現(xiàn)國家提出的節(jié)能減排綠色環(huán)保的發(fā)展目標,為國家經(jīng)濟建設發(fā)展做出應用的積極貢獻,是建筑行業(yè)需要研究的重點課題。
一、影響住宅建筑節(jié)能效果的因素分析
住宅建筑一旦完工后,其建筑的使用功能和相應的設備都會相對固定,此時建筑的能耗使用情況會固定起來,受到建筑本身和內(nèi)外部環(huán)境的影響不大。因此住宅建筑節(jié)能設計主要是要從住宅的建設初期就進行研究分析和設計規(guī)劃。在住宅建筑中空調(diào)、供暖、制冷等能耗是建筑能耗的主要影響因素。其他相關的能耗影響因素有水電、電器、電梯等設備。外部對建筑能耗消耗的影響因素主要有所在地氣候情況、建筑結構的熱工作性能、室內(nèi)條件、室內(nèi)熱源、潮濕度的影響等。在冷熱負荷處于比較穩(wěn)定的情況下,建筑的空調(diào)等設備的性能會影響到最終的建筑能耗。
建筑的朝向會對建筑能耗帶來影響。建筑的朝向不僅會影響采光,還會影響能耗的消耗。冬季采暖期時,建筑的能耗會通過圍護結構和門窗的縫隙出現(xiàn)傳導過程的失熱現(xiàn)象。門窗縫隙的空氣熱量損失也和建筑的朝向十分密切。不同地區(qū)和不同的氣候環(huán)境下,住宅建筑的光照時長和面積會有很大區(qū)別。在冬季和夏季太陽的輻射角度不同,會給建筑每個墻體、墻面帶來差異性的日照時間和強度。在住宅建筑設計中要注重選擇利于冬季保溫和夏季防熱的平衡點,在統(tǒng)籌采光通風和建筑設計需要下,避免建筑朝向?qū)δ茉吹膿p耗。建筑的窗墻比會影響建筑能耗。窗墻比是建筑的窗戶面積和房間立面的一個比值。國家對住宅建筑的窗墻比有一個技術推薦指標。對建筑的外窗設計時,要考慮到既能遮擋外部環(huán)境變化對室內(nèi)的影響,又要滿足住戶的采光、通風等需要。住宅建筑能耗增大的一個主要因素是外窗保溫隔熱功能是否優(yōu)良。外窗的大小設計要考慮到夏季太陽輻射導致室內(nèi)過熱需要啟動空調(diào),和冬季散熱保溫不好造成熱量損耗的影響。建筑的圍護結構會影響建筑能耗。建筑圍護結構的傳熱性能是對建筑節(jié)能效果進行評價的重要考核參數(shù)。圍護結構造成的傳熱耗熱量是建筑采暖期熱能消耗的主要因素。所以在設計中要注重改善建筑內(nèi)外部墻體的保溫隔熱效果,使用符合標準的節(jié)能型門窗。
二、住宅建筑節(jié)能設計的要點
對住宅進行科學的選址和規(guī)劃是住宅建筑節(jié)能的設計原則??梢詮慕ㄖ诘氐沫h(huán)境氣候、建筑的朝向布局、建筑的間距采光等方面對建筑的內(nèi)外部環(huán)境進行深入的分析和研究,主動規(guī)避節(jié)能設計中的不利因素,利用對能耗消耗少的自然條件,讓住宅建筑形成生態(tài)綠色的環(huán)保環(huán)境,實現(xiàn)住宅建筑的能耗降低、適宜居住的設計目標。
一是要對建筑合理選址布局。要從建筑所在地的自然地理條件、氣候環(huán)境情況、住宅功能需要和用戶使用需求等內(nèi)容出發(fā),對建筑進行全面規(guī)劃設計。建筑的朝向選擇時,按照夏季東南風流通順暢,防止冬季西北風的灌入等原則,對住宅建筑朝向西北方向的部位進行封閉性處理。對建筑的入口位置和方向的選擇要進行科學對比,通過各種美觀、便于使用的建筑方式對開口位置進行封閉或者是半封閉處理,減少四季風向?qū)ㄖ芎牡挠绊?。在多棟建筑處于同一區(qū)域時,要采用錯落有致、斜排、連排等組合形式,讓建筑之間的空氣流通順暢。
二是要對建筑朝向進行科學選擇。我國大部分地區(qū)是在地球的北溫帶上,因此坐北朝南是很多住宅建筑的朝向選擇。其實住宅建筑的朝向不僅僅只能是使用坐北朝南的朝向,在結合建筑所在地的地形地貌和氣候環(huán)境條件下,可以對建筑的采光、建筑的光照面積、太陽熱能輻射效果等多個因素的綜合考慮,通過計算機模擬技術對建筑朝向進行先期計算和校驗,從而選擇出最適合的建筑朝向。
三是要準確計算建筑間距對能耗的影響。建筑間距規(guī)劃時,一方面是要保證間距足夠,讓建筑相互之間能有好的通風和空氣的流通,特別是在夏季氣溫較高的地區(qū),建筑間距對建筑熱能揮發(fā)的影響很顯著。同時,建筑物設計中還可以通過降低每層的高度、使用斜坡式屋頂,建筑總體南部高于北部等方法,來保證建筑的采光和光照面積,從而減少建筑白天補充光源的使用,降低能耗浪費。
四是要加強建筑周邊的綠化,讓建筑靠近水面湖泊。綠色植被和水面湖泊不僅可以美化建筑周邊的生態(tài)環(huán)境,也科院降低建筑的能源消耗。如果能在建筑物周邊根據(jù)需要種植高低錯落的綠色大型植物,能很好地降低住宅小環(huán)境中的濕度和溫度??拷婧秃吹慕ㄖ谙募緯懈玫目諝饬魍ê蜐穸?,也必然會避免空調(diào)的使用,減少能源消耗。
三、住宅建筑節(jié)能設計的措施
在建筑墻體的設計中,要把傳統(tǒng)的實心磚逐步淘汰掉,多應用由復合材料制成的重量輕、保溫效果好的空心磚墻。目前國內(nèi)主流的復合墻體的建筑材料是鋼筋混凝土和輕質(zhì)磚體,其中填充隔熱效果好的絕熱材料,以增強建筑物的保溫效果和隔熱性能。在建筑內(nèi)墻中可以采用絕熱材料進行建構,在中間保溫墻中選用保溫隔熱效果好的材料進行填充,讓內(nèi)墻和外墻之間進行熱能的隔絕,提高墻體的保溫性能。外墻的保溫層要考慮到承重受力情況,增加保溫材料,注重對熱能的穩(wěn)定使用和控制。
在建筑門窗的設計中,要通過選用先進的材料,減少因為門窗帶來的導熱現(xiàn)象,在滿足采光通風、空氣流通和觀看視野等條件下,通過對窗墻比、門窗的密封保溫性能進行合理控制。一般情況下要控制墻體上玻璃的使用面積,通常為總墻面的15%-30%。朝向北面的窗墻比要小于30%,東西方向的小于40%,南面的小于50%。要利用密封條、密封膏、彈性密封件來對門窗之間的縫隙進行封閉,以提高門窗的保溫效果。
在建筑屋頂?shù)脑O計中,要優(yōu)先先用重量輕、密度高、導熱差的保溫建筑材料,讓屋頂具有保溫隔熱的效果。同時要減少屋頂材料的吸水性能,避免保溫材料在吸水率過高的情況下,導致保溫能力下降。要設置排水口,保證屋頂保溫層的干燥。或者是鋪設屋頂保溫層來降低熱能和噪音對建筑帶來的影響。
在全球經(jīng)濟建設持續(xù)發(fā)展的背景下,建筑實現(xiàn)節(jié)能綠色環(huán)保,正成為建筑行業(yè)的重要設計理念。要適應時代發(fā)展和國家建設的需要,對建筑節(jié)能設計的質(zhì)量進行綜合全面的把控,不斷完善建筑的結構、材料等設計,降低住宅建筑的能源消耗,為用戶提供符合環(huán)保標準的綠色舒適的健康住宅。
參考文獻
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