现代建筑的节能设计

现代建筑的节能设计鲍为然珠海市建筑设计院广东省珠海市邮政编码519300摘要:建筑能耗一直以来都是社会能耗的主要方面,尤其是作为耗能大项的建筑照明、采暖、空调其能耗更加突出。为了降低建筑中此部分能耗,在进行建筑设计时,从总体规划布局、建筑单体设计、自然采光设计等方面综合考虑,优化设计方案,实现建筑节能,能够进一步缓解我国能源资源供应与社会发展的矛盾。关键词:总体规划布局;建筑单体设计;自然采光;节能Abstract: building energy consumption has been the main aspects of social energyconsumption, especially as the energy dissipation of the sports building lighting, heating, airconditioning, the energy consumption more outstanding. In order to reduce energyconsumption in buildings of this part, in architectural design overall layout, from single buildingdesign natural lighting design and other comprehensive consideration optimizing designscheme and realize the energy conservation of the building can further easing in Chinasenergy resources supply and social development of conf lictKeywords: overall layout Single building design; Natural lighting Energy saving中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:实现建筑节能设计有多种途径,本文从建筑的总体规划布局、建筑单体设计(仅就体型与平面设计、窗墙比控制、自然通风组织、围护结构保温节能、反光与遮阳措施、外墙门窗材料选择等方面进行阐述)、自然采光设计等方面研究适宜不同地域气候环境的建筑节能设计方法,这些均为建筑节能设计的行之有效的方法。1.综合分析地区气候特征,合理总体规划布局。1.1总体规划布局中要充分考虑当地的气候特征及规划用地地形特点,尽可能借助当地有利的外部风气候条件和规划用地中地形的有利因素,避免不利因素的影响,整体衡量建筑物采光、通风、保温等要求,规划岀适合当地气候特征和规划用地地形特点的总体规划布局和建筑朝向。例如:可以因地制宜,利用坡地,分层筑台,台上建屋,前后排住宅高差增大了南墙阳光辐射面积,充分利用了太阳能,同时也充分利用了夏季有利的主导风向。由于我国地处北半球,为保证日照理所当然的采用南向布局。这种布局有几大优势:在冬季日中国煤化工照较多,而相应的夏季热辐射较少,夏季主导的NA口热CNMH通风。2.建筑单体设计。2.1体型与平面设计合理控制建筑物体形系数,优化平面设计。相同体积的建筑物,其体形系数越小,说明建筑物单位建筑空间的热散失面积越小。因此,在进行节能设计时,建筑平面外形应力求规则,不要因平面不平整而引起体形系数的增加。针对不同的地域气候条件要设计不同的建筑体型。建筑的长宽比大的建筑受热面大,这就要求在阳光充足的南方相应的采用长宽比较小的建筑体型,相反地北方应该采用长宽比较大的建筑体型。同时在北方的建筑中还要控制建筑的进深,并尽可能地减少横墙对光线的遮挡作用。所以在设计中要根据具体的环境及需求计算最优的长宽比例及内部的墙面的设计。由于室内各种房间的使用功能不同,在平面设计中应按照不同功能房间对热环境的不同要求,把要求较低的厨、厕等设在北向,缩减北向窗洞面积,而将客厅及卧房设在南向,最大程度利用太阳能。2.2合理控制窗墙比:单一朝向外窗(门)面积和墙面积(含窗面积)的比值一般称窗墙面积比。由于玻璃门窗的热工性能比外围护墙体要差很多,外门窗是建筑外围护构件能耗散失的最薄弱部位,虽然外门窗面积在外墙面积中占的比重非常小,可经建筑外门窗得失的热量却占外墙得失热量的大约40%,因此在设计中,应在保证合理的日照采光、通风等条件下,尽可能缩小外门窗洞口的面积,合理控制窗墙比。2.3自然通风组织。自然通风做为一项传统的改善建筑热环境的手段,长久以来在传统民居中直被广泛的应用要实现自然通风就要借助风压与热压,一般情况下常常是风压与热压共同作用,其效果才能更好的显现。风压通风是借助建筑物的室外风压差异所造成的空气流动来改善室内空气品质。结合当地夏季的主导风向布置建筑朝向、增加建筑的长宽比、“引导”自然通风等,均可产生不错的风压通风效应,例如:“穿堂风”是自然通风中利用风压通风效果最好的方式,进风口和出风口之间的风压差HE中国煤化工显然CNMHG房屋在通风方向的进深不能太大,否则就会通风不畅。热压通风(即“烟囱效应”),是利用室内外空气温度差造成的热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气流通,带走室内不洁的热空气,实现建筑内部的自然通风。在设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空间(如楼梯间、中庭)在其上部设计可以开启的岀风口,将建筑物内的热气体向外排出,实现空气自然流通的效果。热压通风和进、排风口的高差和室内外的温差有关,进、出风口的高差和室内外温差越大,热压效果就越好越显著。2.4围护结构保温节能建筑外表面积中,外维护墙体的面积所占比重最大,其保温性能对建筑物的节能起关键作用,而外维护墙体保温性能取决于外墙材料及外墙保温材料的选用,降低所选建筑外墙材料的导热系数和外墙保温材料的导热系数对降低建筑能耗有明显的作用。因此对于建筑外墙材料及外保温材料的选择十分重要,主要应考虑高效、节能的原则。屋面传热量对顶层房间的影响较大。目前屋面普遍采用材料密度较小,导热系数低的保温材料象聚苯保温板等。另外将屋面架空隔热板由以前传统设计的三皮砖高(180mm高)改为五皮砖高(300m高),增加架空隔热层高度,从而大大地改善了通风、隔热效果,改善了屋面热工性能。随着建筑环保节能材料的不断推出,以及这些新材料在现代建筑设计中的推广应用,对有效地降低建筑能耗起到了很好的作用。2.5反光与遮阳措施反光与遮阳措施主要是为了满足不同条件下对于日光的需求。例如为了将阳光引入室内可以通过采用在窗顶放置反光板将阳光反射进室内;夏季为了避免过量的阳光可以通过设置遮阳板,避免过度的热量进入,减少降温所需能量。采光节能的设计要将两种设备有机的结合起来,提高人居环境的舒适度2.6外墙门窗材料选择外墙门窗的设计是一个很棘手的问题,因为很难找到一个完美的结合点。既要求提供充分的如光照明,又要防晒防辐射;既要满足通风换气的要求又要防尘防风。出于综合角度,外门窗的设计材料在满足相当的气密性的基础上按当地气候特征来确定其面积及位置,以达到最大的满意度。中国煤化工炎CNMHG热可以采用低辐射玻璃,北方宜用中空的双层玻璃。3.自然采光设计。玻璃的发明使得建筑的自然采光成为了可能,在玻璃技术飞速发展的今天,各种采光技术争相涌现。目前现代建筑的采光主要有两种方式:传统的建筑采光与运用采光技术的建筑采光3.1传统的建筑采光设计这种建筑采光方式仅仅把采光看作建筑的设计问题,通过设计安排采光口来达到采光的目的。同时对于建筑物的设置要尽量的避免相互的遮挡,朝向以南为佳;根据各房间的对于光照的不同要求,将光照需求大的房间置于光照的有力方向;同时为了获得均匀的光照要合理的设置采光口的位置与大小3.2新兴的自然采光技术的使用近来新兴的采光技术主要表现在新兴材料与装置的研发,主要有:人造日光、光导纤维、管状天窗、棱镜导光装置和导光管等。这些新型的材料超越了传统的玻璃的反射的特性,可以实现将光线导入特定的空间。其中导光管作为近年来较为热门的采光技术产品,已经越来越多的应用于实际的采光节能设计中。其原理是将室外的光线收集到采光罩,并进行重新的分配,最后通过特殊的光导管强化、传输,利用漫反射将强光均匀的照射于相应的空间。这种采光技术可以实现任意角落的日光照射需要,并且安装便利,便于维护,并且采光的效果极佳。结束语:在节能的大背景下,进行合理的设计规划,运用新型节能材料、设备和产品,釆用积极的手段来实现建筑的节能,执行国家的可持续发展战略,不仅可以创造更佳的人居环境,提高建筑的舒适感,还极大的节约了能源的消耗。如何设计出适合大众的节能建筑,如何降低投入以及如何进一步研发更为高效的节能技术成了下一步亟待解决的问题。如果把节能、减排作为整个行业的一种共同意识,应该会有比较好的效果。参考文献[1]彭小云、邰惠鑫.天然采光的生态方法[J].华中建筑,2005,05.[2]胡华、曾坚、马剑.可持续的建筑天然采光技术中国煤化工5CNMHG中国煤化工CNMHG