時間:2013年01月22日 分類:推薦論文 次數:
摘要:建筑業迅猛發展的同時造成了巨大的能源浪費和環境污染。本文結合工程實際,簡單分析了建筑節能設計中建筑整體、局部的節能設計方法和節能設計的實施方案。
關鍵詞:建筑節能 整體節能 局部節能 實施方案
Abstract: the rapid development of the construction industry and caused a tremendous energy waste and environmental pollution. Combined with the engineering practice, the simple analysis in the design of building energy structures, local energy saving design method and energy saving design of the plan.
Keywords: building energy conservation overall energy-saving local energy saving plan
中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
據統計,全世界的能源消耗中,在建筑的建造、使用和維護過程中消耗的能源就占到了一半,可見,在能源危機不斷加重的今天,加強建筑的節能設計就顯得意義重大。通過對建筑進行合理的規劃與設計,改善建筑的日照與通風效果,降低建筑夏季的空調制冷、冬季采暖以及照明的能耗,從而取得良好的節能效果。建筑節能是近年來世界建筑發展的趨勢,也是當代建筑科技發展的一個新的生長點,建筑節能是緩解我網能源緊缺,改善人民居住生活條件,減少環境污染,促進國民經濟持續發展,利國利民的重大國策,它是我國經濟體制改革的必要組成部分。所以說,建筑節能設計迫在迫在眉睫。以下就建筑節能設計方而簡談一些粗淺的看法。
1建筑整體節能設計
建筑整體規劃設計是建筑節能設計的重要內容之一,應結合地區的氣候特點及周邊自然環境,綜合考慮建筑設計與建筑微氣候、建筑技術和能源的有效利用等之間的最佳結合點,降低建筑夏季降溫和冬季取暖的能耗,提高建筑的舒適度。在建筑的規劃設計中應考慮以下幾點。
1.1日照環境設計加強對太陽能的利用是建筑節能設計的重要內容。建筑規劃設計中應考慮爭取冬季建筑日照時間,溫暖和干燥環境,夏季避免強烈的太陽輻射。因此,應合理設計建筑間距及朝向。在規劃設計時,應在建筑物之間留出一定的距離,確保陽光能直接照射到建筑室內,也即是保持合理的日照間距。日照間距是由當地的地理緯度、日照標準、建筑朝向、高度及建筑用地的地形等因素決定的。在目前城市用地十分緊張的形勢下,應權衡好提高建筑密度與保持建筑日照間距之間的關系,以取得最佳的開發效益。此外,建筑物朝向的選擇應滿足冬季能獲得足夠的日照,避開冬季主導風向,防止冷風進入室內,還應考慮夏季防止太陽輻射,但通常都難以取得既夏季防熱又冬季保溫的理想朝向,對于夏季炎熱并且冬季不是很冷的南方來說,建筑物的朝向應以考慮夏季防曬為主。
1.2綠化環境設計綠色植物對于調節局部小氣候有著非常顯著的效果,合理布置的植被會在盛夏形成自然蔭涼,在一定程度上避免建筑外墻被曝曬,減少外部的熱反射和眩光進入室內,同時還可產生蒸騰作用,帶走帶來熱量,增加空氣濕度,降低環境溫度。有綠色植被的墻體或者屋面,其降溫效果是非常明顯的。在建筑的綠化景觀規劃設計中,種植成排的植物能產生狹管效應,引導并放大夏日微風,加快散熱速度;還可在建筑的西墻種植爬墻植物,對于高層建筑,可分層種植,以便植物布滿墻面;有條件的也可設置屋頂花園。在建筑的南向應種植落葉植物,以便夏日提供濃蔭遮擋烈日,秋冬落葉之后方便陽光直射室內。
1.3通風節能設計組織好建筑物室內的通風設計,不僅有利于改善住宅室內的空氣品質,滿足人體健康舒適的要求,還可減少開空調的時間,降低建筑的能耗。因而在建筑群體總平面布置和單體設計時,考慮自然通風是十分必要的。自然通風最基本的動力是風壓和熱壓,建筑物正面迎風時,建筑物表面的阻擋會使其迎風面產生正壓區,氣流繞過建筑物各側面及背面,便會隨之形成負壓區,使得建筑迎風面和背風面產生壓力差,改善了自然通風的條件。要想較好地利用風壓來實現自然通風,建筑大立面應面向夏季主導風向,其表面形成足夠的壓力差,開窗之后并會形成氣流。在總體規劃時,還可通過設計附屬結構、道路、景觀等來合理引導風朝向主要建筑(或避開主要建筑),以降低溫度(或減少熱損失)。此外,在設計中還可采用種植樹木、建筑層層后退、高層建筑周圍設低層裙房、在建筑中間開洞等方式來改善風環境。
2建筑局部節能設計
2.1墻體節能設計
2.2.1西墻隔熱措施。南方地區大多夏季西曬時間較長,太陽輻射強,所以應采取一定的措施對沒有遮擋的建筑向西山墻面進行隔熱。如前面提到的在西墻種植爬墻植物,遮擋陽光直射。也可將西墻做成夾空氣間層的兩層墻體,利用空氣間層起到很好的隔熱效果,雙層(或三層)玻璃幕墻就是當今節能建筑中所普遍采用的一項技術,玻璃之間留有一定寬度的通風道,利用煙囪效應對通風道進行通風,帶走熱空氣,并配有可調節的百葉,夏季有較好的遮陽效果。此外,整個建筑外表材料顏色選擇反光的淺色,也能反射一些太陽輻射和熱量。
2.2.2外墻保溫措施。節能建筑外墻設計中,通常有單一材料保溫和復合材料保溫兩種墻體保溫形式。單一材料保溫層即是將保溫層與承重結構材料結合在一起,由于還有裝飾面層和保護層等,所以這種圍護結構極少。復合材料保溫的方式是將結構材料與高效的保溫材料及裝飾材料一起使用,使結構材料承受壓力,飾面材料用于裝修,輕質材料用于保溫,這樣的墻體不僅厚度小,相應的增加了房屋的使用面積,并且保溫性能好。
2.2屋面節能設計
2.2.1采用導熱系數小的保溫材料作保溫層,并保證一定的厚度,如選用水泥蛭石板、瀝青珍珠巖、加砼、硬質聚笨板、水泥珍珠巖等,其總熱阻值均較小,傳熱系數枉0.8以下,可達到要求。
2.2.2屋面沒架審隔熱層,以減少熱輻射效應。
2.2.3采用倒置屋面板,將防水層設在保溫層下邊,但要注意保溫層表而防水。
2.3樓梯間節能設計
樓梯聞樓梯問設門斗安門窗,減少冷風滲透,減少采暖房間向不采暖樓梯間的傳熱,同時加強樓梯問外圍護結構保溫效果,因為加強樓梯問外圍護結構保溫效果比增加內圍護結構保溫效果對樓梯聞得熱量的影響要大。例如:如果樓梯問內圍護結構面積為外圍護結構而積的四倍,在不考慮朝向等修正系數及樓梯間冷風滲透熱損失的前提下。則外圍護結構平均熱阻值增加25%與內圍護結構平均熱阻值增加一倍的效果相當,而且外圍護結構的面積要小于內圍護結構面積,即使同樣的保溫做法在工程造價上也要經濟的多。
2.4地面節能設計
采暖建筑地面的保溫性能及節能水平,體現了建筑地面設計的經濟性和科學性,也影響著居比的健康與舒適。我國建筑熱工設計規范將地面按著反映其熱工性能的吸熱指數分為三類,不同的建筑應根據其功能要求選擇不同的地面。筆者建議,可采用40mm厚的水泥膨脹珍珠巖(1:8)可節能3%。
2.5窗戶節能設計
由于窗戶占整個建筑耗能量的5%左右,因此改善窗的材料和構造是節能的重要手段。在設計中應注意朝向,在滿足沒計規范和使用要求的前提下,盡量減少窗墻面積比,由于玻璃的導熱系數大,熱阻值小,空氣的導熱系數小,熱阻值大,所以采用雙玻,空氣災層以6-20毫米的間隙為佳,當窗洞面積比在30%一40%,雙玻夾層空氣厚度為16毫米時,單框雙玻的木窗和塑料窗傳熱系數為2.6w/(m2k),單框而單玻則為4.7w/(m2k),鋼窗及鋁合金窗其值更高,但木窗和塑料窗易變形和老化,因此設計中優先選用單框雙玻塑鋼窗,同時改善窗的密封性能、增加橡皮條。
3建筑設計中的實施方案
3.1將多種能源進行有機結合
采用可再生能源,如太陽能電池、熱水器、地熱、地溫等技術,與常規能源相輔助,逐步達到零排放的綠色建筑。2020年時,太陽能熱水器將進入商業化發展階段,預計熱水器保有量將達到約2.7億平方米集熱面積,總共熱量相當于4500萬噸標準煤。將多種能源進行合理的分配和使用,可有效解決能源緊張和能源損耗問題。
3.2加大建筑節能技術創新、技術進步力度
建筑節能的技術途徑為:采暖建筑的節能主要依靠減少圍護結構的散熱以及提高供熱系統的熱效率。后者要合理提高鍋爐的負荷率,改善鍋爐運行狀況,采用管網水平衡技術,以及加強供熱管道保溫等等。這些技術的實施需要大量成熟可行的產品作為支撐,需要國家以及有關部門在建筑節能的技術開發方面給予足夠的扶持,保證技術進步和創新的進行。
3.3改變現行的供熱收費制度
現行的供熱收費制度是按建筑面積計算采暖費。供熱采暖系統采用垂直單管串聯方式,用戶無法自行調整供暖量,外網也不能適應系統動態調節控制,是能源嚴重浪費。
3.4進一步加強相關法律法規的建設力度
實踐證明,建筑節能不可能自發地發展。必須首先由政府主導,國家立法,對建筑節能做出明確的規定,對《節約能源法》進行補充修改,增加推進建筑節能的關鍵性內容,制定激勵政策;建筑節能工作走上法制化軌道,建筑節能將成為各級政府、各企事業單位和全體公民的執法行為。建筑節能工作必將得到迅速推進。
結束語
歸根結底,節能建筑設計的核心內容就是減少建筑使用過程中的能源消耗,提高建筑中的能源利用率。節能建筑的設計必需根據氣候環境,對建筑進行分區規劃,建筑朝向與地區主導風向的關系,根據具體條件和規范來確定與單體之間的間距,設計出合理利用自然環境并降低能源消耗的建筑物。而建筑節能設計的目的就是為了突出體現低能耗、綠色建材、健康環保和人性化的設計設想,將節能實用、綠色環保落實到每一個細節上。
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