建筑的节能设计之我见

科学进步科学与财富建筑的节能设计之我见陈兰林(江苏省方圆建筑设计研究有限公司)摘要:建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。建筑设计是其中一个很重要的环节。本文从建筑节能的基础出发,对建筑节能设计方面进行了探索。关键词:建筑节能;重要性;建筑节能设计引言防热和冬季保温通常是困难的因此,只能权衡各个因素之间的得失找到作为人工自然产品,是人类自身应变自然环境气候的一种延伸手个平衡点选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向段。建筑发挥着气候“过滤器”的角色,通过利用和防御自然界各种气候因素5合理控制窗墙比。窗墙比就是建筑外窗总面积与外围护墙体总面积为人类创造岀良好的室内气候条件。我国古代的传统民居,如北京的四合之比值由于外围护墙体的热工性能比玻璃窗户要好。尽管外窗面积比外墙院、西南的吊脚楼、陕北的窑洞、闽南的土楼等,虽然建筑形式和材料各不相面积要小得多,但高耗能建筑有4%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好同但都是长期气候选择和建筑不断应变的结果。随着现代技术水平的提高,门窗节能的问题相当重要人类有时过分地依赖人工设备技术力量,以期实现更高的室内热舒适度要6合理的外部环境设计。在建筑位址确定之后应研究其微气候特征。根求,结果导致高能耗和自然生态的破坏。建筑节能是整饣建筑全寿命过程中据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能通过合理的规划设计采用节能型的建筑材料、产品和设备执行建筑节能标有效地遮挡风沙、浄化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境如在建筑准,利用可再生能源在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降附近设置水面利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等低建筑能源消耗合理、有效地利用能源。我国是能源短缺的国家.但建筑能7合理利用可呼吸”玻璃幕墙。它一般由双层玻璃幕墙构成(外层通常为耗却是同等气候条件下发达国家的2-3倍。高能耗不利于建筑可持续性发单层玻璃内层为绝热的双层玻璃)在两层幕墙间形成一定宽度的空气夹层展,需要我们重新硏究节能设计策略,充分挖掘建筑节能的潜能并配有可调节的百页。在冬季,双层幕墙间的空气夹层形成一个利用太阳能二、建筑节能的重要性的玻璃温室有利于建筑的保温采暖:在夏季,则利用热压通风和百页遮阳,达目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不到降温的目的得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,而我国的能源合理控制屋面隔热保温与遮阳。在夏季,屋面日照时间长,太阳辐射强题更加严重。度大,屋顶度最高达到6-80°℃C,顶层室内温度受其影响会提高我国能源发展主要存在四大问题①人均能源拥有量低、储备量低;②能4℃。在冬季,屋顶对外散失热量,又增加了室内的空调热负荷。屋面隔热保温源结构依然以煤为主约占75%全国年耗煤量已超过13亿;③能源资源分布除采用倒置式设计外,蓄水屋面和种植屋面越来越引起人们的重视。①蓄水不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足造成北屋面,就是利用屋面蓄水层蒸发带走太阳辐射热(蓄水层深度一般保持在煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为2mm为宜)从而有效地减弱屋面的传热量和降低屋顶内表面温度可比33%比发达国家低1‰。随着城市建设的高速发展我国的建筑能耗逐年大般屋面低2-4℃具有明显的隔热效果。②种植屋种生态节能型屋面,幅度上升,庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全不仅能够提高屋面的隔热保温性能还能増加城市绿地面积,改善城市气候节能势在必行环境。实验数据表明,种植屋面使屋顶外表面最高温度下降32.4℃,内表面最三、建筑节能设计高温度下降2℃,具有较好的隔热保温性能。屋面遮阳,主要采用遮阳构架1合理选址。建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围遮阳百页、膜结构、飘板等有效遮挡太阳直接辐射屋面,同时也能结合立面环境条件等因素的综合状况来确定。从建筑设计入手综合分析地区气候特造型创造出有性格的建筑形象征充分利用有利的气候条件和防御不利气候因素影响。地区气候特征包括9合理利用自然通风。风压与热压是实现自然通风的两种手段,二者互太阳能辐射强度、最热(冷令)月平均气温及空气湿度、夏(冬)季主导风与平均为补充、密不可分。风压通风是利用建筑的迎风面与具有良好外部风环境的风压、雨雪量等要素。这些要素是我们节能设计需要注意的“气候条件”。此地区选择有利通风的建筑朝向、控制建筑进深、“引导”自然通风等,可实现外还需注意区域的“微环境”如地形条件、地表环境、地表土壤和环境植被良好的风压通风效果。热压通风即“烟囱效应η,是利用热空气上升,从建筑等。只有这样才能权衡利弊、趋利避害,统筹运用气候因素。建筑设计中既上部排风口排出污浊的热空气,从建筑底部吸入新鲜的冷空气,实现建筑内要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条部的自然通风。一般在不良的外部风环境地区,或进深较大的建筑,多利用热件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。压或热压风压兼用,实现自然通风。在设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的2合理的规划。合理群体規划布局,设计中要充分考虑夏季有利的主导竖向空间(如楼梯间、中庭)结合拔风井、风塔等构造创造出满足热压式自然风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖)综合考虑采光、通通风进出风口的高差风、保温和防晒等因素,合理安排群体布局和建筑朝向。合理的建筑规划和10.合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展.大型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效3合理控制体形系数。体形系数就是指建筑物与室外大气接触的外表果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用,达到了更好的保温防面积Fm2)和其所包围的体积wαm3)之比值。也就是说,单位建筑空间的外潮效果;新型透光隔热玻璃(如Low-E玻璃等)在门窗中的应用,起到了更好表面积越大体形系数越大,能耗就越高反之亦然。因此在考虑节能设计时,的透光隔热效果采用可调节的铝材遮阳板达到遮阳的目的建筑平面外形不宜凹凸太多,力求完整避免因凹凸太多增大而提高体形系四、结语数。在所有几何形体中球面体体形系数最小,同等条件下能耗最低。如合肥全面的建筑节能是一项系统工程。目前,国家已制定了《公共建筑节能设大剧院就采用近似球面体外形,体形系数小而相对节能计标准》、《热冬H中国煤化工热冬暖地区居住建筑斗合理控制日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主节能设计标准》等行政策规定在具体实践导风向夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位中还必须由设计、施CNMHG行管理部门、,用户等各以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地个环节按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地、严格地采取节能措形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季施,让每一位公民真正树立起全面的建筑节能观将建筑节能真正落到实处。■112