摘要:摘 要: 當今社會經(jīng)濟飛速發(fā)展,做為我國國民經(jīng)濟三大支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè),在能源消耗中占的比重越來越大,在當下大力倡導節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下,節(jié)能建筑做為共同關(guān)注的重要問
摘 要: 當今社會經(jīng)濟飛速發(fā)展,做為我國國民經(jīng)濟三大支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè),在能源消耗中占的比重越來越大,在當下大力倡導節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下,節(jié)能建筑做為共同關(guān)注的重要問題被提上日程。本文闡述了建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的重要性,并提出了節(jié)能建筑設(shè)計中的幾點策略,充分利用自然能,降低不可再生能源消耗,促進我國建筑可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞: 建筑設(shè)計,節(jié)能建筑,分析
一、當前建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展概況
伴隨著我國的城市化的飛速發(fā)展,建筑能耗所占社會商品能源總消費量的比例也持續(xù)增加,對國民經(jīng)濟發(fā)展和人民的正常工作生活的影響日益突出。
二當前國內(nèi)外建筑節(jié)能設(shè)計對比
近三十年來,各國在推廣建筑節(jié)能法規(guī)、建筑節(jié)能設(shè)計和施工、新型材料的開發(fā)和應用等方面做了很多工作,不但節(jié)省了大量能源,取得了可觀的經(jīng)濟效益,同時改善了環(huán)境,降低了對大氣的污染。目前我國單位建筑面積采暖能耗相當于氣候相近發(fā)達國家的2~3倍。我國建筑節(jié)能工作在20世紀90初才啟動,有很長的路要走。
為促進建筑節(jié)能的開展,國外發(fā)達國家制定了明確而積極的政策法規(guī),以此拉動建筑節(jié)能,如瑞典政府貸款支持節(jié)能建筑;而我國雖已出臺《節(jié)約能源法》,但未制定對建筑節(jié)能的相關(guān)法律法規(guī),因而使得建筑節(jié)能缺乏必要的資金支持。自上世紀70年代,各國政府紛紛建立了自己的節(jié)能標準,如瑞典1967年制定《住宅標準法》、美國1975年頒布《新建筑物設(shè)計節(jié)能》標準,各國標準都列出了基本的指標要求。相對而言。我國的標準化工作明顯滯后:標準的內(nèi)容和推薦使用的內(nèi)容不科學,修訂周期過長等等。還有我國的節(jié)能材料的研發(fā)過于分散,沒有類似美國可以進行綜合研究的優(yōu)秀實驗室。
總體來說,我國的節(jié)能路還很長。
三、關(guān)于建筑設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計
1.規(guī)劃設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計
(1)合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂颉⒌刭|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等綜合因素來確定。建筑設(shè)計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
(2)正確選擇朝向
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風向,夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應考慮多方面的因素。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,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。
3.建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計
(1)我國的建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能普遍較差,外墻和窗戶的傳熱系數(shù)為同緯度發(fā)達國家的 3~4倍。以多層住宅為例, 外墻的單位面積能耗是 4~5 倍, 屋頂是 2.5~5.5 倍, 外窗是 1.5~2.2 倍, 門窗空氣滲透率是 3~6 倍。 建筑圍護結(jié)構(gòu)組成部分(屋頂、 外墻、 門和窗、 遮陽等設(shè)施)的設(shè)計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結(jié)構(gòu)的費用僅為總投資的 3%~6%, 而節(jié)能卻可達 20%~40%。通過改善建筑物圍護結(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。
(2)屋頂節(jié)能
屋頂是住宅第五立面,對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面,可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點,可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下,既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果;也減少了住宅之間的日照間距,節(jié)約了建設(shè)用地。平屋頂可采用北向的退臺,既獲得露天活動空間,也可縮小日照間距。
(3)墻體節(jié)能
墻體是建筑外圍護結(jié)構(gòu)的主體,其功能主要是承重、 防水、 防潮、隔熱、 保溫。其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量,一般情況下,單一墻體材料往往難以同時滿足保溫、 隔熱要求,因而在節(jié)能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術(shù)。其一般做法是,用磚或鋼筋混凝土作承重墻, 并與絕熱材料復合。
4.建筑材料節(jié)能設(shè)計
合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循節(jié)約資源和能源、減少環(huán)境污染,避免溫室效應與臭氧層的破壞、容易回收和循環(huán)利用的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設(shè)計中去,目前在社會上出現(xiàn)的新型建筑材料有加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等,這些新型建筑材料以煤灰、煤矸石、石粉等廢料為主要原料,具有質(zhì)輕、隔熱、隔音等特點,可以更好地起到節(jié)能效果。另一方面,要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況,發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料,更好地應用到建筑節(jié)能中去。
四、建筑設(shè)計中利用可再生能源的設(shè)想
可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應用包括:太陽能的應用、自然通風的應用、地下水的應用、地熱(冷)的應用等。
1.太陽能的應用地球攔截的太陽能輻射相當于目前全球電力消費量的1500倍,而在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟條件下可供開發(fā)利用的太陽能,只占理論資源量的很小一部分。太陽能在暖通空調(diào)中的應用主要有太陽能采暖和太陽能制冷兩個方面。
(1)太陽能采暖
太陽能采暖用電作為輔助能源,驅(qū)動用太陽能加熱的水在管道中循環(huán)流動向房間供熱。
(2)太陽能制冷
太陽能制冷主要包括太陽能壓縮式制冷、太陽能吸收式制冷和太陽能吸附式制冷。太陽能壓縮式制冷研究的重點是如何將太陽能有效地轉(zhuǎn)換成電能,再用電能去驅(qū)動壓縮式制冷系統(tǒng)。太陽能吸附式制冷是將系統(tǒng)中的加熱器和冷卻器去掉,將太陽能集熱器與吸附床合二為一,冷卻功能則利用夜間室外空氣的自然冷卻來完成。
2.自然風的應用
自然風的供冷是可再生能源在暖通空調(diào)應用中的重要組成部分。當室外空氣的焓值和溫度低于室內(nèi)時,在供冷期內(nèi)就可以利用室外風所帶有的自然冷量來全部或部分滿足室內(nèi)冷負荷的需要。通常,這種情況出現(xiàn)在供冷期的過渡季和夜間,可采用的方法為新風直接供冷和夜間通風蓄冷。由于利用了自然風提供建筑所需要的冷量,與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比,在運行中不用電或少用電,既節(jié)約能源,又減少對環(huán)境的污染,同時也改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。
3.地下水的應用
地下水由于地層的隔熱作用,其溫度受氣溫影響很小。在暖通空調(diào)中,有些地下水可以直接作為冷源,更是熱泵良好的低位熱源。所以水源熱泵有著良好的節(jié)能前景。
五、結(jié)束語
保護環(huán)境、有效利用自然能源、削減能源負荷是新時期實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要要求之一,建筑設(shè)計中應用節(jié)能技術(shù)是對可持續(xù)發(fā)展這一理念的最好回應,節(jié)能建筑將成為今后建筑設(shè)計的主打方向,建筑節(jié)能工程作為建設(shè)領(lǐng)域的新方向已成為我們既定的基本國策,我們應深刻認識到節(jié)能設(shè)計的重要性,從自身出發(fā)、從實際出發(fā),設(shè)計出與實際生活和社會相適應的設(shè)計,努力使建筑能耗最低化,大力發(fā)展節(jié)能建筑, 提高能源利用率,為加快建設(shè)資源節(jié)約型, 環(huán)境友好型社會做貢獻。
參考文獻:
【1】趙文,李軍.《可持續(xù)發(fā)展與節(jié)能環(huán)保建筑的設(shè)計初探——寶山顧村安置動遷項目會所設(shè)計》.《建筑技術(shù)和設(shè)計》,2009年2月,17頁
【2】劉瑞芳.《巡講電器技能,推廣節(jié)能高技術(shù)》.《今日科技》,2008年12月,28頁
【3】姜東.《淺談節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計》.《科學之友》,2010年10月,73-74頁