【摘要】目前節(jié)能建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)的主流發(fā)展趨勢(shì),人們對(duì)節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念也越來越重視?,F(xiàn)本文就從分析傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中存在的能源浪費(fèi)問題入手,來簡(jiǎn)單談?wù)劷ㄖ桨冈O(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,僅供參考交流。
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);節(jié)能;保溫;可再生能源
建筑是人類改造自然的一種重要形式,人們通過一定的建筑方案設(shè)計(jì)和施工,來建造滿意的居住環(huán)境,從而提高自己的生活品質(zhì)。然而在人類長(zhǎng)期的自然改造過程中,使用了過多的自然資源和能源,使得現(xiàn)如今全球都面臨著嚴(yán)重的資源危機(jī)。為了能夠在滿足人們居住需求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源保護(hù),就必須要在建筑設(shè)計(jì)中全面貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)理念,以節(jié)能為前提,進(jìn)行建筑工程的規(guī)劃和施工方案的設(shè)計(jì)。以下筆者就從節(jié)能設(shè)計(jì)的角度,來探討建筑方案的設(shè)計(jì)。
1、傳統(tǒng)建筑方案設(shè)計(jì)中存在的能源浪費(fèi)問題
在傳統(tǒng)的建筑方案設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師一般很少考慮到所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)是否節(jié)能環(huán)保,一般都是注重建筑空間的利用和功能的完善。這就使得一般的建筑方案在設(shè)計(jì)施工完成后,會(huì)形成一些不良的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,并且可能在一定程度上降低建筑居住的舒適程度。如在建筑方案設(shè)計(jì)中沒有考慮到充分利用風(fēng)能,就會(huì)使樓盤之間相距較小,從而使得該地區(qū)的小氣候難以得到有效改善,極易形成穿堂風(fēng),不利于居民合理利用自然風(fēng)能,只能利用空調(diào)來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。這樣不但降低了居住舒適度,也浪費(fèi)了大量的能源。除此之外,建筑外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理使得建筑外墻整體表面積增大,同時(shí)又沒有進(jìn)行外墻保溫設(shè)計(jì),也會(huì)造成大量的能源浪費(fèi)。并且傳統(tǒng)建筑方案設(shè)計(jì)很少考慮到充分利用地能、太陽能、風(fēng)能等可再生能源,這也是能源浪費(fèi)的一種形式??梢哉f,傳統(tǒng)建筑方案具有很大的節(jié)能設(shè)計(jì)改進(jìn)空間。
2、建筑方案設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)思想和方法
2.1合理設(shè)計(jì)建筑外觀和體形
建筑外觀和體形的設(shè)計(jì)在很大程度上影響著建筑的節(jié)能效益,這是因?yàn)榻ㄖ?nèi)部能量的散失多是通過建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的。因此在建筑方案設(shè)計(jì)中,我們可以通過合理的設(shè)計(jì)建筑體形來減少能量散失。如建筑外墻不使用凸凹或彎曲等結(jié)構(gòu)形式,建筑高度控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),盡量減少單獨(dú)點(diǎn)式建筑的設(shè)計(jì),盡量增大建筑的體量等等,這些都是較好的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法。
2.2采用生態(tài)綠化設(shè)計(jì)手法
眾所周知,要想改善建筑周邊環(huán)境,減少環(huán)境污染,降低熱島效應(yīng),減少空氣污染和噪音污染,采用生態(tài)綠化設(shè)計(jì)手法是最佳的解決對(duì)策。因此在現(xiàn)代建筑方案設(shè)計(jì)中,我們一定要充分體現(xiàn)環(huán)境綠化設(shè)計(jì)思想,因地制宜,結(jié)合建筑周邊的實(shí)際情況合理栽種相應(yīng)的樹木、花草,設(shè)置一定的隔離帶,以此來改善建筑周邊的小氣候,減少建筑使用空調(diào)的頻率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效益。
2.3注重建筑單體的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑是由多個(gè)單體構(gòu)成,若每個(gè)單體在設(shè)計(jì)時(shí)都采用節(jié)能設(shè)計(jì),則建筑的節(jié)能效益會(huì)得到極大的提高。在建筑單體設(shè)計(jì)中,要注意房屋的進(jìn)深,進(jìn)深過大或過小都不利于建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益,一般應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐L(fēng)條件和采光條件進(jìn)行合理布置設(shè)計(jì)。尤其要注重單體的通風(fēng)問題,因?yàn)榻ㄖ误w若能夠?qū)崿F(xiàn)南北通透的自然通風(fēng)效果,則室內(nèi)的空氣質(zhì)量和溫度都能得到自然調(diào)節(jié),這樣就無需過多的使用空調(diào),達(dá)到良好的節(jié)能效益。除此之外,建筑的格局設(shè)計(jì)、房屋的門窗設(shè)計(jì)等等,也都需要以增大采光面積,充分利用太陽能為設(shè)計(jì)思想基礎(chǔ),以最大程度的降低建筑單體的能耗。
2.4提高建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能
建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是反映建筑物各面的圍護(hù)物,即跟外界空氣環(huán)境直接接觸的部分,如外圍墻體、門窗、屋面等。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能是由組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各種材料保溫隔熱性能所決定的。材料的保溫隔熱性能,通常用傳熱系數(shù)來衡量,傳熱系數(shù)越大,保溫隔熱的效果就越差。外墻外保溫體系可有效地提高保溫隔熱性能,同時(shí)還可以解決外墻常見的開裂、滲水等現(xiàn)象,但由于建筑物的設(shè)計(jì)使用周期一般都在50年以上,而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外保溫層的整體作用的使用周期小于50年,給將來的改造、城市管理都留下了一個(gè)沉重的包袱。因此,建筑設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地使用輕質(zhì)、高強(qiáng)度、保溫隔熱、節(jié)能、節(jié)地的新型墻體材料,發(fā)展新型墻體材料和研究新的墻體構(gòu)造及砌筑方法,發(fā)展節(jié)地、節(jié)能、利費(fèi)、環(huán)保的新型墻體材料。
在單體建筑中,屋頂在整個(gè)建筑圍墻結(jié)構(gòu)面積中所占的比例雖然遠(yuǎn)低于外墻,但對(duì)頂層房間而言,在保溫隔熱上卻是至關(guān)重要外圍護(hù)結(jié)構(gòu),其保溫性能的優(yōu)劣對(duì)頂層房間的室內(nèi)熱環(huán)境影響是十分大的。屋面節(jié)能的原理和墻體節(jié)能一樣,主要通過改善屋面層的熱工性能,阻止熱量的傳遞。目前,屋面的保溫隔熱在構(gòu)造層次上基本延用傳統(tǒng)做法,沒有什么變化,只是在保溫層材料、品種的選擇和尺寸上作了一些調(diào)整。在屋面形式的選擇上,節(jié)能屋面主要形式有坡屋面和覆土種植屋面等形式,坡屋面是在砼斜屋面現(xiàn)澆板與屋面瓦之間增設(shè)防水層及保溫隔熱層,利用坡屋面下三角形空間作通風(fēng),所以一般坡屋面的保溫隔熱性能比平屋面要好些。覆土種植屋面是利用植物的光合作用、葉面的蒸騰作用及對(duì)太陽輻射的遮擋作用來減少太陽輻射熱對(duì)屋面的影響。種植屋面不僅是保溫隔熱的理想方案,而且在城市綠化、凈化空氣、降低噪音、美化環(huán)境都有一定的調(diào)節(jié)作用。
2.5充分利用可再生自然能源
太陽能是綠色能源中最重要的能源。太陽能建筑是典型的節(jié)能建筑,特別是在我國(guó)北方,有很高的節(jié)能效果。通常是在建筑的外圍鑲嵌太陽能光電板,將太陽能轉(zhuǎn)化為生活中需要的熱能,實(shí)現(xiàn)能源的自給自足。陽能建筑基本上有以下三種形式:
一是被動(dòng)式,一般構(gòu)造簡(jiǎn)單,通過建筑方位的合理布置和建筑構(gòu)件的恰當(dāng)處理,以自然熱交換方式來獲得利用太陽能。
二是主動(dòng)式,構(gòu)造復(fù)雜,造價(jià)高,需用電作為輔助能源。
三是“零能建筑”,這種建筑由太陽屋頂提供全部建筑所需的能量,在屋頂安裝太陽電池,與電網(wǎng)并網(wǎng),清潔無污染。但由于太陽能電池價(jià)格較高,普遍推廣尚存在困難。
2.6其他節(jié)能設(shè)計(jì)方法
除了上述幾種,節(jié)約原材料,采用新型節(jié)能建材,節(jié)能燈具等,通過建筑設(shè)計(jì)和構(gòu)造的一些處理手法實(shí)現(xiàn)高效的自然通風(fēng)、采光、遮陽等以減少設(shè)備的配置與能耗,這是最常用的也是最有效的節(jié)能辦法。利用植物的自調(diào)節(jié)與自控制,將植物作為建筑外圍護(hù)體系的有機(jī)部分,也是一種有效的節(jié)能措施。
3、結(jié)語
總之,在建筑方案設(shè)計(jì)中充分考慮到建筑節(jié)能和環(huán)保是非常有必要的,傳統(tǒng)的建筑方案設(shè)計(jì)思想已經(jīng)不符合現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展需要。本文中筆者提出的幾種建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案和方法都是目前較為常見的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法,并且在實(shí)踐中已經(jīng)得到證實(shí),確實(shí)能夠比一般建筑更加節(jié)能,非常值得大力推廣和應(yīng)用。
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