作者簡介:夏巖煜(1985.08-),男,湖北武漢人,本科,建筑師,研究方向:建筑設(shè)計。
摘 要: 本文首先介紹了建筑節(jié)能的現(xiàn)實意義,然后闡述了建筑節(jié)能的概念,進(jìn)而根據(jù)高層住宅的特點從季節(jié)氣候及地區(qū)的針對性、控制建筑物的體形系數(shù)、多專業(yè)配合、門窗結(jié)構(gòu)的節(jié)能優(yōu)化四個方面進(jìn)行了深入分析,最后得出結(jié)論,以期為今后的設(shè)計提供有益的參考。
關(guān)鍵詞: 高層建筑;節(jié)能設(shè)計
【中圖分類號】TU526 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733(2020)13-0105-01
1 研究的意義
進(jìn)入新世紀(jì)以來,我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,雖然國內(nèi)生產(chǎn)總值不斷攀升,綜合國力日益增強(qiáng),但是我國仍無法擺脫資源分布不平均,能源短缺的劣勢?,F(xiàn)代化進(jìn)程加快,建筑能源消耗也在不斷增長,如果在設(shè)計過程中有效的結(jié)合環(huán)保技術(shù),既可以減少資源的浪費,保證節(jié)能效果,還能夠確保建筑的舒適度,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。
2 建筑節(jié)能的概念
建筑節(jié)能是指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和構(gòu)筑物施工及使用過程中,滿足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下,盡可能降低能耗。減少能源需求的方法是建筑規(guī)劃與設(shè)計、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、提高終端用戶用能效率、提高總的能源利用效率[1]。具體是指在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計、新建(改建、擴(kuò)建)、改造和使用過程中,執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率,加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)行管理。利用可再生能源,在保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,增大室內(nèi)外能量交換熱阻,以減少供熱系統(tǒng)、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應(yīng)因大量熱消耗而產(chǎn)生的能耗。
理想的節(jié)能建筑應(yīng)在最少的能量消耗下滿足以下三個原則:(1)能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射;(2)能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性;(3)能夠使室內(nèi)實現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。建筑節(jié)能的途徑主要包括:盡量減少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失;降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗[2]。
由此可見,作為一名建筑設(shè)計者,應(yīng)該始終貫徹建筑節(jié)能的理念,積極地學(xué)習(xí)新材料和技術(shù),為我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展貢獻(xiàn)力量。在筆者設(shè)計的眾多住宅小區(qū)中,建筑節(jié)能是一項重要的環(huán)節(jié),不僅需要滿足安全適用、經(jīng)濟(jì)美觀的需要,還應(yīng)該注重綠色環(huán)保。
3 高層住宅中建筑節(jié)能設(shè)計要點
3.1 高層住宅的特點
在大中城市的中心區(qū),高層住宅有許多優(yōu)勢。對開發(fā)商而言,可以降低單位建筑面積的土地成本;對住戶來說,視野較為開闊,社區(qū)景觀化系數(shù)高,有效的減少塵土、噪音、光線污染;從建筑設(shè)計來看,高層住宅的布局較靈活,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,整體性好。由于建設(shè)條件的限定和施工工藝的局限也有明顯的缺點。結(jié)構(gòu)工藝較多層相對復(fù)雜,材料性能要求高,自重荷載大,基礎(chǔ)施工難度高,建筑單方造價也相應(yīng)提高;樓電梯、走道、前室、機(jī)房層等公用部位面積大,得房率低;垂直交通不便等。
3.2 建筑節(jié)能設(shè)計要點
建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)該從整體上把握,通過系統(tǒng)分析高層住宅的特點,因地制宜,因時制宜,從布局到結(jié)構(gòu),再到功能分層次,分步驟的進(jìn)行,可以分為以下幾個方面:
首先,針對季節(jié)、氣候及地區(qū)進(jìn)行針對性設(shè)計。不同地區(qū)和季節(jié)氣候存在較大的差異,能源消耗的情況存在較大的出入。如果設(shè)計不考慮實際情況就會造成不必要的能源消耗。在具體的設(shè)計中要從整體分析戶型情況,確保其具有良好的透氣性。對于寒冷地區(qū),在建筑住宅設(shè)計方面,要合理選用保溫性較強(qiáng)的建筑材料。在平面設(shè)計方面要能夠保證居住環(huán)境的舒適性。一般情況下,建議設(shè)計南北通透的房屋結(jié)構(gòu)。其主要的原因在于:既能夠保證通風(fēng)、采光能力,還可以實現(xiàn)冬暖夏涼的作用。在冬季,能夠?qū)ξ鞅憋L(fēng)起到有效的抵擋效果,從而起到較強(qiáng)的保溫作用;在夏季,住宅具有較強(qiáng)的通風(fēng)能力,能夠降低室內(nèi)的溫度。這樣就能夠在保障住戶舒適度的同時起到較強(qiáng)的節(jié)能效果。除此之外,在實際的設(shè)計中要確保建筑的采光度,對每棟樓間距離進(jìn)行合理布局,滿足日照的要求。按照當(dāng)?shù)睾蚝偷刭|(zhì)環(huán)境,合理增加綠化種植面積,在保證美觀的情況下達(dá)到凈化空氣的目的。
其次,控制建筑物的體形系數(shù)。在國標(biāo)《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》給出的定義為:建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積?!睹裼媒ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》規(guī)定:“建筑物體形系數(shù)宜控制在0.30及0.30以下,若體形系數(shù)大于0.30,則屋頂和外堵應(yīng)加強(qiáng)保溫,傳熱系數(shù)應(yīng)符合其標(biāo)準(zhǔn)表4.2.1限值的規(guī)定”;《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定“條式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過0.35,點式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過0.40”;《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:“嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)建筑的體形系數(shù)應(yīng)小于或等于0.40?!?/p>
再次,多專業(yè)配合進(jìn)行節(jié)能設(shè)計。設(shè)備專業(yè)需要合理設(shè)計動態(tài)控制兩個方面。根據(jù)建筑的大小以及荷載預(yù)算正確選擇變壓器,在設(shè)計中要做好電氣系統(tǒng)布局,減少日常損耗和無效工作。動態(tài)控制在高層建筑電梯、門控等方面都得到了普及,這些功能都處于二十四小時使用的狀態(tài),進(jìn)行動態(tài)控制可以減少待機(jī)過程中的能源消耗。應(yīng)用節(jié)能技術(shù)還提高暖通工程的效果,也可以起到節(jié)約資源的作用??梢栽谠O(shè)計中引入新型暖通技術(shù),例如:北方地區(qū)的太陽能應(yīng)用,南方地區(qū)的冷暖空調(diào)裝置應(yīng)用,以技術(shù)減少暖通工程的能源消耗。此外,暖通工程還可以在設(shè)計施工中完成對管線布局,通風(fēng)通道自動化的改造,提高運(yùn)作效果,降低能源損耗。
最后,應(yīng)當(dāng)從門窗結(jié)構(gòu)上注意圍護(hù)節(jié)能。對住宅門窗的保溫性能的加強(qiáng),可以從改善住宅外窗的氣密性入手,以此來減少冷空氣進(jìn)入室內(nèi)的可能性。在建筑設(shè)計時可以采用隔熱保溫性能更強(qiáng)的塑鋼中空玻璃或者是隔熱型的鋁合金中空玻璃門窗。外門窗框與門窗的洞口之間產(chǎn)生的縫隙可以采取聚氨醋高效保溫材料進(jìn)行填實,避免使用水泥砂漿填縫后的掉落。
4 結(jié)語
在可持續(xù)發(fā)展理念的推動下,高層住宅中建筑節(jié)能設(shè)計是十分必要的。它不僅能夠節(jié)約大量的能源,也可有利于提升居民的生活品質(zhì)。在設(shè)計應(yīng)用過程中,要重視以人為本的思想,采用新技術(shù)、新方法,提高建筑節(jié)能的效益,積極探索出適合我國國情的發(fā)展道路。
參考文獻(xiàn)
[1] 王彥華,李吉.新材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用及質(zhì)量問題探析[J]. 價值工程. 2010(21).
[2] 李龍.關(guān)于建筑節(jié)能的分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計. 2016(5).