■芦 燕 ■江西 南昌 330038
近年来,随着我们建筑行业的飞速发展,使得能源消费问题日益严峻,据相关资料表明:我国是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达约20亿m2,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。而能耗却有80%-90%未达到国际节能标准。由此看来,建筑行业若想长久发展,就必须响应可持续发展道路,在节能低耗、绿色环保方面多下功夫,将围护结构、能源的循环利用与建筑设计相结合,形成一种新型绿色低碳节能的建筑设计新理念。
“节能,就是尽可能的减少能源消耗量,生产出与原来同样数量、同样质量的产品;或者是以原来同样数量的能源消耗量,生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。”这是世界能源委员会对“节能”一词给出的概念。随着我国经济社会的高速发展,能源渐渐成为影响城镇化和工业化进程的一项重要指标。而问题的关键所在恰恰在于我国的不可再生能源、土地、水等资源的储备严重短缺。这就要求我们努力去实践低碳环保,节能低耗。依据“节能”的概念我们不难总结,所谓建筑节能,就是在建筑的全寿周期内,最大限度的利用现有资源、尽可能用最少的资源去创造最大的建筑价值。从而给人们营造一个健康、舒适的绿色建筑空间。实现人与建筑以及自然环境之间的良好循环。建筑节能主要涉及小区的整体布局规划、个体建筑布局的规划、墙面、屋面、遮阳设施、通风等建筑节能技术。以及太阳能等资源利用与循环技术。上述这些因素使得建筑成本以及资源浪费问题迎刃而解。
(1)因地制宜。我国疆土广阔,各地区因跨越多个气候带而具有着不同的气候特点。设计时应认真了解当地的气候特点,然后制定相应的设计方案,以最大限度利用当地气候的潜在优势使建筑与当地地域相匹配。同时,建筑物的造型、功能及所处的方位、区域不尽相同,设计时应对这些方面进行综合考虑。
(2)新技术的应用。通过应用高科技手段,使建筑达到低能耗、高舒适度。设计者应该系统地考虑高新技术的运用,使各单项技术之间密切配合,形成有机的整体。技术系统的采用必须要有针对性,而不在于价格的高低,以迅速解决实际问题,取得良好的效果。
(1)整体布局。整体布局的关键在于建筑本身与周围环境的有机平衡。以节能为出发点,就要求我们在规划设计时尽可能因地制宜,采用当地的原材料,尊重当地历史文化,同时当地的自然和气候情况也是影响建筑设计的重要因素。只有尊重建筑与人文环境的这种动态平衡,才可能使得建筑成为更加节能化又不失美感的地域特色。
(2)个体规划。个体建筑布局的规划是建筑设计的灵魂。个体规划主要是通过对围护结构、传热面积穿墙比的控制来降低建筑材料的能耗。着重对建筑外部围护结构的构造和内部使用空间的划分进行节能设计。
①建筑外部围护的节能设计。建筑的外部围护主要包括门、窗和墙。如果围护的热传导性不佳,冬天热气过快散逸、夏天燥热难耐。这样就会导致制冷制热两方面的负荷。造成不必要的能源流失。所以围护的热传导性就决定了能耗的多少。我们应从围护的热传导性入手,尽量采用保温隔热的围护设计,降低能耗。外墙在围护中占很大比重,因此外墙的节能设计非常重要,目前,对于外墙的保温结构主要有外保温、内保温、以及夹心层保温这几种。这些保温结构虽然各具特点,但相较而言,外保温具有抑制冷桥热桥产生的特质,并且对主体结构有防护作用,可以在一定程度上延长建筑的使用寿命,最关键可以大大减少能源的浪费,所以在墙面的结构选择方面应优先选择外保温体系。
②可持续资源的利用。关于可持续资源的利用主要包括以下几点:a.利用自然光线采光。太阳光最符合人眼的承受能力。而且,利用太阳光采光可以减少电力能源的消耗。因此,在房屋建筑设计时,应注意自然光线的充分利用。可以通过光线的折射、反射等光学知识使自然光尽可能的覆盖建筑内部空间。b.太阳能的利用。太阳能作为最常见的可持续能源,通常情况下有两方面的用途,即太阳能供电和太阳能供热。太阳能可以直接转换为热能既方便又便捷。而太阳能转换为电能也在一定程度上缓解了供电机构的配电压力。所以依据太阳能的这种特质,进行建筑设计时应加以考虑安装太阳能热水器或太阳能电池。从而使得其他能源可以用在其他需要的地方。
(3)自然通风设计。自然通风是建筑设计中需要注重的一个重要问题,良好的设计可以使得建筑作品更加节能和舒适,良好的自然通风,不仅会使得室内的热舒适度得到改善,而且还会使空调运行的时间减少,对于建筑物的实际使用能耗很有帮助。在建筑设计中平面要充分利用春、夏、秋时的自然通风,而应该避开冬季主导风向,通过被动方式,利用室外气流带走室内产生的余热,从而使得室内的热舒适性得到保证,并且还能够使得空调开启时间缩短,最终实现节能的目的。
(4)建筑朝向设计。在进行朝向选择时,要全面考虑当地气象条件、建筑用地、地理环境等,以节约用地为宗旨,优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向,满足冬季能争取更多的日照,从长期的实践证明,我国各地区较为适宜的建筑朝向就是南向,但是在实际建筑设计时,会有很多因素制约,全都采用南向那是不可能的,因此,合理确定朝向应因地制宜,从而能够使得节能和舒适的要求得到满足。
(5)外墙的保温隔热性能。在整个建筑外包面积中,外墙所占的比例最大,其对建筑能耗的影响也最大。我国的严寒地区,室内外温差已经达到了30-60℃,墙面传热造成的热损失也较大。由此可见,建筑节能的一个重要部分就是墙体的保温隔热。外保温使得保温层覆盖住整个外墙面;内保温会受二次装修的影响,而且还占用室内空间;所谓夹心保温就是指保温材料被夹在两侧墙体材料之间。对于主体结构,外墙外保温体系有着保护的作用,而且外墙外保温使得建筑物使用寿命延长,使得旧建筑物的节能改造更加方便,因此,外保温要比其它形式优越的多。
综上所述,我国的节能建筑设计正处于刚刚起步阶段,与发达国家相比还是有一定的差距。因此,作为建筑设计者我们在进行建筑的节能设计时,要做好整体规划、合理布局,通过提高围护结构的性能,从而降低建筑的能耗。并且要积极利用可持续能源,以期减少能源的浪费。
[1]宋丽娟.建筑节能在建筑设计中的应用.山西建筑,2003.
[2]梁丽滨.浅析绿色建筑节能设计[J].建筑与装饰,2008.