高 爽 辛 伟
(1.华商国际工程有限公司,北京 110000;2.中粮置地北京公司,北京 110000)
我国目前正处于经济快速发展的重要时期,搭乘改革开放的东风,各行各业都有了长足发展。伴随着经济迅速发展,环境及社会资源却越来越紧缺。作为我国支柱产业之一,同时也是重要基础产业的建筑行业,减少对环境的影响显示出了其必要性及重要性,建筑节能措施则为其重要实现方式。依托节能新材料新技术的应用和劳动力素质的提高,建筑行业不断提升生产效率和经济效益,经历了从粗放式发展到集约型发展的进步历程。本文就此展开分析,探讨建筑节能措施在建筑设计中的必要性和应用方法。
我国是世界第一人口大国。目前我国正在快速推进城市化进程,对建筑的需求庞大,在社会资源分配上,有近35%的资源被用在建筑行业,并就数据显示,这一比重还有逐年上升的趋势。日益紧缺的资源已经成为一个不容忽视的重大问题,如果不能找到行之有效的提高资源利用效率及遏制资源浪费的方法,资源枯竭问题必将对未来中国的发展造成阻碍。长远来看,建筑节能措施的应用有利于节约社会资源,具有很强的现实意义。
随着国民经济水平不断提高,人民的消费水平也不断提高,消费结构在悄悄发生着变化,人们的渴求正逐步从满足基本温饱向着对各类资源的高需求方向转变。国际碳排放要求越来越严格,然而现阶段资源的粗放消耗问题却在日渐加重,并将在未来很长一段时间里维持增长态势。建筑节能措施的全面实施,将会使更多的资源分配在人们的日常需求中,从而改善人民的生活水平和质量。
实施建筑节能措施在提高建筑质量的基础上节约了社会资源,同时,节能建筑全生命周期的能耗相较传统的建筑更加经济合理,节能理念的贯彻使节能建筑相关的生活资源消耗也逐步减少,这些好处使人们对于节能建筑形成良好的认知,促进了人们对于环保理念的认可,提高了人们的节能意识,也在一定程度上给相关产业的节能发展提供了助力。
建筑业为我国经济发展提供了重要保障,但建筑物在其全生命周期消耗大量资源,产生大量碳排放,造成资源浪费和环境污染,这些都是全球气候环境日益恶化的主要因素,同时也严重降低我国生态环境质量及资源利用效率,阻碍着建筑业的可持续发展。加强建筑全生命周期的节能应用,方可有效实现建筑节能。因此,我们需要在设计阶段纲领性地提出节能目标,灵活运用节能措施降低建筑能耗,指导现代建筑在设计、建造、使用中能对能源进行高效集约利用,避免资源浪费和环境污染的同时保持建筑的良好经济适用性,从而全面提高我国现代建筑企业的全球市场竞争力。
建筑规划节能设计是分析构成环境决定性因素的有利、不利影响,通过建筑的规划布局对多种环境因素进行充分利用、改造,优化建筑及其周边的微气候环境。具体环境因素有以下方面:用地所在地区气候、地形条件、建筑选址、建筑分区、建筑和道路布置走向、建筑方位朝向、建筑形体、建筑间距、冬季主导风向、太阳辐射等。
建筑屋面的主要组成有屋面结构梁板、找平层、保温隔热层、防水层、面层保护层、檐沟或女儿墙及排水系统等。屋面的节能功效随着不同室外气候而不同,炎热室外环境中,屋面可起到隔热的效果,阻隔太阳辐射,降低室内温度;严寒寒冷环境中,屋面则主要起到保温的效果,良好保温密封的建筑围护系统能够有效维持屋内热量。
屋面可通过多种措施实现建筑节能:1) 架空通风阁楼层;2) 绿植覆土屋面;3) 蓄水屋面;4) 太阳能屋面;5)采用良好(高强度、高密度、低导热系数、低吸水率) 的保温隔热材料,适当增加轻质保温隔热材料的厚度;6) 确保高质量低破坏性的屋面施工,如避免在面层设备基础施工时钢筋穿刺破坏防水保温层等。以上措施均可有效降低炎热环境建筑屋面对太阳辐射热的吸收,起到隔热作用,降低屋面温度,同时可在较冷环境起到良好保温效果,整体降低建筑供暖、空调负荷。
墙体是建筑围护结构的重要组成部分,也是建筑节能措施在建筑设计中的有效应用环节。墙体可从墙体材料、保温材料、外墙绿化等方面控制建筑的节能性。
建筑的外围护填充墙体可在保证建筑功能需要的同时尽量选择轻质保温性能好的材料,如使用加气块替代烧结普通砖,以减少结构梁柱承重且有较好的节能效果。但需注意多雨地区建筑及冷库建筑等潮湿、有冻融可能房间使用加气块墙体易开裂漏水跑冷,不适宜此做法。
传统的建筑保温材料多使用聚苯乙烯泡沫板,这种材料在实际的应用过程中的整体效果比较差,防火性能弱且很容易受到风吹日晒出现老化,从而增加建筑后期维护成本,造成更多资源浪费。随着安全、环保意识的加强,现行《建筑设计防火规范》 《公共建筑节能设计标准》已对当前建筑保温材料的耐火性能、保温性能提出了更高要求,同时促使保温材料产业增加研发投入,市场中出现了众多性能更好的保温材料。节能设计过程中选择更优质更多元化的建筑材料,对建筑节能有非常有效的实际意义。
建筑外墙绿化又叫作墙体绿化、立体绿化、垂直绿化,具体做法是在建筑物外墙上栽种各种植物或高攀藤本植物,环保作用明显:可改善城市热岛效应,美化环境;有效降低城市排水负荷,避免城市积水;吸尘降噪,生态环保,是天然的氧肥,有益人们的身体健康;节能降耗,使室内冬暖夏凉,舒适宜人;大幅度节约城市绿化投资成本。
此外,设计建筑外围护墙体通风间层,形成被动拔风构造、增加建筑防冷桥构造措施等均可起到较好作用。
门窗在建筑中的作用非常关键,既有通风采光的作用,又有救援疏散、通行观景等功能。影响门窗使用及节能性的主要性能有抗风压性、气密性、水密性、隔热性、隔声性、玻璃或门板的厚度及品种、龙骨材质等。采用较高性能门窗能有效减少采暖房间热损失,如外窗龙骨选用铝合金断热型材,窗户性能选用高水气密性的产品,玻璃选用双层及多层中空玻璃、Low-E 低辐射玻璃等。
门窗的设计在满足使用要求的前提下,不一味追求大面积玻璃的设计,控制窗墙比不要过大;选用高性能高质量美观门窗,测量及制作施工中减少尺寸误差,可减少更换返工率,有效减少资源浪费。
建筑地面绿色节能技术主要体现在建筑地面保温材料的应用。传统的地面保温材料多使用耐久性不强的复合硅酸盐板材,绿色节能技术发展后,地面保温材料可选用泡沫玻璃等新型保温材料。泡沫玻璃这种新型材料利用废旧玻璃再次加工,废物再利用,本身就具有一定的环保作用,同时这种新型材料隔热性强、耐腐蚀性高,能够有效隔断地面湿气、凉气对建筑物内部温度的影响,呈现良好的保温效果。
建筑工程应在建筑节能设计中加强废旧及可再生资源的充分利用,提升能源利用率的同时降低能源的损耗,实现能耗节约。建筑设计应秉承修旧如旧而非拆旧建新的理念,尊重文脉传承且避免不必要的浪费;建筑设计可利用回收处理的旧物废物,进行艺术处理,形成文化墙或特有建筑风貌;建设设计中应提升可再生资源的应用比例,如在能源丰富地区,增强太阳能、风能、地热能的利用,设计能源发电或储热装置,充分发挥地区优势,将可再生资源充分合理利用。
综上所述。在建筑工程设计中,节能措施多种多样,且其应用对节约能源以及保护环境来说具有不可估量的价值。只有在建筑设计中不断地实施节能措施,并不断地对其进行改进创新,才能提高我国的建筑节能环保水平,实现建筑可持续发展,促进我国社会主义现代化建设进程。