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      淺析建筑節(jié)能與綠色建筑設(shè)計(jì)

      2014-08-15 00:51:34江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院江西南昌330001
      江西建材 2014年20期
      關(guān)鍵詞:墻體能源利用

      ■謝 潔 ■江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,江西 南昌 330001

      傳統(tǒng)的新建和改建的建筑要消耗大量的木材、鋼材、磚石和礦物材料,造成森林的過度砍伐,自然環(huán)境的破壞。同時住宅與公共建筑的采暖、空調(diào)、照明等設(shè)施消耗了大量的能源,造成環(huán)境污染。追求健康、舒適、方便的生活環(huán)境是人類的共同愿望,同時這也是作為一名建筑師的設(shè)計(jì)追求。

      1 什么是綠色、節(jié)能建筑

      2004年8月,國家建設(shè)部將“綠色建筑”明確定義為:“為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時在建筑全生命周期中實(shí)現(xiàn)高效率地利用資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物?!?/p>

      建筑節(jié)能的基礎(chǔ)和目標(biāo)是在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率,在某種意義上稱作“提高建筑中能源利用率”,也就是在能源和資源得到充分有效利用的同時,建筑物的使用功能更加符合人類的需要,建筑節(jié)能應(yīng)該是:冬暖夏涼。

      綠色建筑是通過科學(xué)的整體設(shè)計(jì),集成綠色建材、自然通風(fēng)和采光、低能耗維護(hù)結(jié)構(gòu)、新能源利用、中水回用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù)>,具有選址規(guī)劃合理、資源利用高效循環(huán)、節(jié)能措施綜合有效、建筑環(huán)境健康舒、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等六大特點(diǎn)。它不僅可以滿足人們的生理和心理需求,而且能源和資源的消耗最為經(jīng)濟(jì)合理,對環(huán)境的影響最小。

      2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

      2.1 綠色建筑能源的規(guī)劃與利用

      (1)開發(fā)生產(chǎn)“綠色建材”。改善隔熱保溫性能,改革墻體和屋面,加強(qiáng)住宅建筑的保溫隔熱性能。“綠色建筑”需要“綠色建材”,例如墻體材料采用燒結(jié)多孔磚;目前,在框架及高層建筑結(jié)構(gòu)中,新型非承重墻體材料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,而絕大多數(shù)的多層磚混結(jié)構(gòu)住宅仍使用傳統(tǒng)的實(shí)心粘土磚,這不僅耗用大量寶貴的土地資源,而且也由于其維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能差,致使建筑能耗高,降低了居住的經(jīng)濟(jì)性與舒適性。因此,應(yīng)用新型節(jié)能承重墻體已成為多層混合結(jié)構(gòu)住宅墻體革新的重點(diǎn)工作。大量實(shí)踐證明,燒結(jié)多孔磚節(jié)能住宅體系具有節(jié)土、節(jié)能、自重輕,便于設(shè)計(jì)施工等優(yōu)點(diǎn),易于推廣,是取代粘土磚的比較經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。墻體保溫材料如YT、TS保溫裝飾一體化板新型外墻保溫技術(shù),具有良好保溫隔熱性,綜合造價(jià)低,適用面寬的優(yōu)點(diǎn),可以大大減少建筑物的能源消耗,有利于緩解我國的能源危機(jī)??梢詮V泛使用于新建工程和舊墻翻新工程。

      (2)充分利用自然采光與自然通風(fēng)。自然采光是取之不盡,用之不竭的綠色能源,主要通過中庭、玻璃幕墻、中庭、開窗等手段使室內(nèi)光線充足。為了改善建筑采光質(zhì)量,利用相應(yīng)的自然采光的新技術(shù),如導(dǎo)光管,采光擱板,以及自然采光的新材料,如光敏玻璃等最大限度的利用自然光提供可能,盡量減少因人工照明所導(dǎo)致的能耗。自然通風(fēng)主要通過建筑形體設(shè)計(jì)、朝向、建筑群的布局等,根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)向來取得最大的自然通風(fēng)。利用自然通風(fēng)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,解決夏季或過渡季節(jié)的室內(nèi)熱舒適性問題,減少空調(diào)的開啟時間。

      (3)設(shè)置熱量收集系統(tǒng)。利用熱媒(如水,密閉的空氣間層等)進(jìn)行熱量收集。在建筑智能控制的系統(tǒng)中按需為建筑物提供所需要的熱量(如熱量轉(zhuǎn)換后的熱水可用于晝夜間熱量儲備和釋放)。例如,上海世博會的阿爾薩斯館外墻就是利用太陽墻達(dá)到室內(nèi)舒適性的節(jié)能環(huán)保建筑范例。

      2.2 植物對綠色建筑的作用

      植物被喻為“綠色空調(diào)”,改善局部小氣候;通過對室內(nèi)植物的應(yīng)用,凈化空氣,吸收有害氣體,改善室內(nèi)生態(tài)環(huán)境,通過植物在建筑設(shè)計(jì)中對屋頂,墻體的應(yīng)用可大大提高建筑的節(jié)能。另植物還有著吸聲減噪與景觀等諸多作用。

      2.3 節(jié)水與雨水綜合利用

      隨著社會的發(fā)展,水資源消耗不斷增加,水資源的合理開發(fā)利用問題是全世界面臨的最大難題。綠色建筑以可持續(xù)發(fā)展的思想為指導(dǎo),鼓勵使用收集的雨水,循環(huán)的廢水,中水處理回用,等等措施來達(dá)到最優(yōu)綜合效率的水環(huán)境系統(tǒng),降低能耗,做到無廢無污染,建筑環(huán)境生態(tài)平衡發(fā)展。

      2.4 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

      (1)設(shè)計(jì)屋頂水池,屋頂綠化。在屋面上蓄上一定厚度的水,利用水的蒸發(fā)對太陽能進(jìn)行轉(zhuǎn)化,通過水的蒸發(fā)和流動及時地將熱量帶走,減緩了整個屋面的溫度變化。而且蓄水屋面還能改善混凝土的使用條件,避免了直接曝曬和雨水引起的急劇伸縮。屋頂綠化也是近幾年來運(yùn)用最為生態(tài)、最為有效的降低“城市熱島”效應(yīng)的一種手段。在綠色植物的同化作用及遮陽作用,同時,綠色屋面因植物的蒸騰和蒸發(fā)作用消耗的潛熱,從而降低周圍空氣的溫度。屋頂綠化不僅可以改善熱島效應(yīng),還可以美化市容;提供休息場所,提高生活質(zhì)量等。例如,位于德國達(dá)姆施塔特的森林螺旋大樓完全打破了傳統(tǒng)高層樓房的方正格局,樓頂如同一個從最高處迂回下降的U型林蔭大道,生長著各種樹木和灌木。大樓的墻體上東一處西一處地懸垂著植物,使得許多窗戶就像從樹叢里鉆出來一樣。這些獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)表達(dá)了設(shè)計(jì)者對環(huán)境的關(guān)注,力求體現(xiàn)綠色生活的理念。

      (2)建筑外墻綠化設(shè)計(jì)。綠化建筑外墻具有加強(qiáng)建筑的景觀化、增加人與自然的親密度作用。還能夠起到隔熱、蔽蔭、減少輻射的作用,調(diào)節(jié)墻壁的內(nèi)外溫差,改善室內(nèi)小氣候。例如上海世博會上有80%的展館都按綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)建成,如法國館、新加坡館、香港館、瑞士館、印度館等。隨著垂直綠化在上海世博會的廣泛運(yùn)用,我們相信其在中國的發(fā)展也越來越值得期待。

      (3)設(shè)置雙層玻璃幕墻。雙層玻璃幕墻被業(yè)內(nèi)稱為“可呼吸的皮膚”,它利用兩層(或三層)玻璃作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),外層采用普通的鋼化玻璃,內(nèi)層采用中空LOW-E玻璃,在外層與內(nèi)層間留有一定寬度的空氣夾層。在夏季,利用煙囪效應(yīng)或機(jī)械通風(fēng)手段對通風(fēng)道進(jìn)行熱壓通風(fēng),把玻璃之間的熱空氣帶走,達(dá)到降溫的目的。在冬季,雙層玻璃之間的夾層形成了一個陽光溫室,提高了建筑內(nèi)表面的溫度,有利于保暖,從而節(jié)約采暖能耗。同時,雙層幕墻能夠通過通風(fēng)道進(jìn)行開窗通風(fēng),在一定程度上改善高層建筑的室內(nèi)空氣質(zhì)量。

      3 總結(jié)

      節(jié)能建筑、綠色建筑將成為建筑發(fā)展的必然趨勢,全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾;實(shí)現(xiàn)人、建筑和自然三者之間高度的和諧統(tǒng)一。

      [1]曹麗新.淺談綠色建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(07).

      [2]成晉元.綠色節(jié)能建筑與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[J].山西建筑,2006.

      [3]李洋.我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及其問題探析[J].商業(yè)文化(上半月),2011(07).

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