小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析

陳瑞芳

摘 要：為了有效推進(jìn)低碳節(jié)能發(fā)展理念，降低能源消耗率和提升能源利用率，用最少的資源投入達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，需要各行各業(yè)的人們不斷努力。建筑行業(yè)的低碳節(jié)能化發(fā)展逐漸受到的大家的重視，由于高層住宅建筑是當(dāng)前的重要建筑類型，深深影響著人們的生活，因此需要對(duì)這一類建筑的節(jié)能技術(shù)運(yùn)用給予足夠的重視，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)工作降低建筑能源消耗，提高居民生活空間品質(zhì)，推動(dòng)建筑綠色節(jié)能化發(fā)展?；诖耍恼聦?duì)小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和分析。

關(guān)鍵詞：小高層住宅;建筑節(jié)能;設(shè)計(jì)

0 前言

近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快，特別是在住宅建設(shè)方面，雖然在設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中采取了一定的保溫隔熱措施，但建筑物能耗依然十分嚴(yán)重;此外，由于霧霾氣候越來(lái)越頻繁，造成廣大人群的呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生頻繁，霧霾氣候的形成因素較為復(fù)雜，但可以確定的是，其中供暖季排放的大量碳?xì)浠衔?、二氧化碳等粒子是造成霧霾產(chǎn)生的元兇之一。因此建筑節(jié)能設(shè)計(jì)在當(dāng)今社會(huì)顯得越來(lái)越重要，是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)節(jié)能減排，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。

1 小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)思路及意義

1.1住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)思路

在我國(guó)以往常規(guī)的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師通常都會(huì)更加注重對(duì)建筑功能進(jìn)行綜合衡量。雖然滿足了人們的居住需求，但是較少考慮節(jié)能因素的結(jié)果就是造成了能源的大量浪費(fèi)。這既沒有體現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，同可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思路也難以契合。因此在國(guó)家大力發(fā)展綠色建筑的背景下，設(shè)計(jì)師更應(yīng)當(dāng)改變?cè)O(shè)計(jì)思路，站在節(jié)約能源的角度對(duì)住宅建筑的內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行節(jié)能改造。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)一般來(lái)說不是獨(dú)立立項(xiàng)的，基本上都是建筑系統(tǒng)性工程項(xiàng)目中的一環(huán)。在建筑工程的各個(gè)項(xiàng)目之間，大多都有著緊密的聯(lián)系。從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建筑施工、建筑管理，包括建材的選擇和生產(chǎn)，建筑工程設(shè)備的選型、設(shè)計(jì)等，包括建筑工程中使用燈光照明、采暖系統(tǒng)、空調(diào)設(shè)備以及太陽(yáng)能、地?zé)岬茸匀荒茉吹拈_發(fā)利用都是一致的。因此設(shè)計(jì)師只要拓寬設(shè)計(jì)思路，就能發(fā)現(xiàn)住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)仍具有很高的可實(shí)施性和發(fā)展空間。

1.2提高小高層住宅建筑節(jié)能水平的重要性

當(dāng)前，我國(guó)在建筑領(lǐng)域的能源消耗總量占到能源消耗排行榜的首位，建筑能源利用率普遍偏低。能源的大量浪費(fèi)不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生溫室效應(yīng)，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。到2020年，我國(guó)的居住建筑面積可能增加至250億平方米，這無(wú)疑會(huì)對(duì)我國(guó)本已緊缺的能源現(xiàn)狀再次增加負(fù)擔(dān)。如果能源的利用水平停留在現(xiàn)在的水平，將會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的能源危機(jī)。為此，大力發(fā)展小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)不僅非常有必要，也必將成為建筑領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 綠色小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理念

2.1 節(jié)約用地

在綠色住宅建設(shè)規(guī)劃中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ攸c(diǎn)，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出符合當(dāng)?shù)厣盍?xí)慣的建筑節(jié)能。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中，應(yīng)以生態(tài)化環(huán)境為核心，符合少占耕地、多用荒地的原則，避免造成土地浪費(fèi)。同時(shí)在設(shè)計(jì)中也應(yīng)該將土地集中使用，提高土地的使用率。例如，在小區(qū)建設(shè)中，可充分使用地下空間，通過建立地下停車場(chǎng)來(lái)減少土地使用，提高土地使用率。還應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中規(guī)避自然災(zāi)害，減少輻射和污染，使建筑設(shè)計(jì)符合居住標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 ?節(jié)約能源

眾所周知，天然氣、石油、煤礦等都屬于不可再生資源。因此，在綠色住宅綠色化建筑過程中，應(yīng)盡量避免不可再生資源的使用。如今，科技飛速發(fā)展，為人類充分使用太陽(yáng)能提供了無(wú)限的可能。同理，還可以對(duì)自然風(fēng)加以利用，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ闆r和自然氣候進(jìn)行合理區(qū)域布局。例如，將居室門窗的面積優(yōu)化，為地板面積的15%～25%，利用門窗自然通風(fēng)，同時(shí)搭配風(fēng)塔、風(fēng)道實(shí)現(xiàn)通風(fēng)制冷。要保證在建設(shè)結(jié)束后的拆除過程中不會(huì)造成環(huán)境污染，而且拆除的部分還可以循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。

2.3 ?綠色住宅智能化

科技在發(fā)展，社會(huì)在進(jìn)步，設(shè)計(jì)師們應(yīng)在綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)過程中，充分考慮居民對(duì)建筑環(huán)境安全、舒適的需求，可設(shè)計(jì)智能化小區(qū)，保障居民人身和財(cái)產(chǎn)安全。例如：可以使用小區(qū)安防系統(tǒng)，引進(jìn)24h門禁系統(tǒng)技術(shù)。通過信息融合獲得室內(nèi)外信息，再使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，合理利用信息資源。

2.4 ?延長(zhǎng)綠色住宅使用壽命

目前，我國(guó)住房使用壽命普遍較短，主要原因有三個(gè)：第一，由自然災(zāi)害造成的房屋損壞或倒塌。第二，為獲取更高利益拆除投入較高且使用年限較短的完好建筑。第三，建筑本身存在質(zhì)量問題。要將房屋壽命延長(zhǎng)，就要從上述問題入手，除去自然災(zāi)害的不可抗因素，應(yīng)盡快采取措施解決房屋質(zhì)量問題。

3 小高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的分析

3.1 ?現(xiàn)行綠色住宅建筑建造模式

我國(guó)城鎮(zhèn)綠色住宅大部分都是當(dāng)?shù)卣蛘唛_發(fā)商獲得土地使用權(quán)后，聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)公司進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，然后委托低價(jià)中標(biāo)的承建商進(jìn)行施工，施工時(shí)，再聯(lián)合第三方監(jiān)管公司與本單位工作人員共同監(jiān)督。完工驗(yàn)收后，交到客戶手中，然后由客戶進(jìn)行二次施工。綠色住宅的后期運(yùn)營(yíng)管理由開發(fā)商選擇的物業(yè)公司進(jìn)行。這種模式造成各施工單位之間相互獨(dú)立，不能進(jìn)行有效溝通與交流，可能會(huì)導(dǎo)致工序重復(fù)，降低工作效率，還會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)和污染。甚至?xí)衅髽I(yè)為了謀求經(jīng)濟(jì)利益，以次充好，偷工減料，不能保障房屋質(zhì)量。隨著時(shí)間的推移，綠色住宅由于各種原因被拆除，形成二次污染。另外，設(shè)計(jì)師也是按照開發(fā)商的要求進(jìn)行傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的潮流，形成新的建筑體系與建筑理念，綠色住宅建筑綠色化的普及任重而道遠(yuǎn)。

3.2  回歸自然的設(shè)計(jì)理念

在建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)全程參與并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，采用回歸自然的設(shè)計(jì)理念，對(duì)建筑安全負(fù)責(zé)，具體表現(xiàn)為：首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)主動(dòng)進(jìn)行當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境與氣候的研究工作。根據(jù)社會(huì)調(diào)研，了解客戶需求，將其與當(dāng)?shù)刈匀滑F(xiàn)狀相結(jié)合，制定出最合適的施工方案。其次，應(yīng)召集多領(lǐng)域設(shè)計(jì)人才與之組成設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，提升其工作效率，并在施工過程中掌控全局，不出現(xiàn)一絲一毫的紕漏，同時(shí)盡量選取污染小、可循環(huán)使用的建筑材料，實(shí)現(xiàn)回歸自然的設(shè)計(jì)理念。最后，在綠色住宅交付后，及時(shí)對(duì)住戶進(jìn)行回訪，指導(dǎo)其進(jìn)行設(shè)備使用并解答疑難問題，將發(fā)現(xiàn)的問題記錄成冊(cè)，避免再次出現(xiàn)，在不斷的積累更新中豐富經(jīng)驗(yàn)，將回歸自然理念運(yùn)用自如，實(shí)現(xiàn)生命周期綠色化。

3.3 ?優(yōu)選設(shè)計(jì)方案

我國(guó)地域遼闊，風(fēng)光各異，都有其獨(dú)特的環(huán)境特點(diǎn)，只有通過高科技技術(shù)試驗(yàn)才能設(shè)計(jì)出與環(huán)境相匹配的最佳綠色化綠色住宅方案。一般，設(shè)計(jì)師采用計(jì)算機(jī)建模技術(shù)模擬建筑物與周邊地理環(huán)境和氣候，觀察其中的相互影響關(guān)系，再檢測(cè)室內(nèi)對(duì)冷、熱、風(fēng)、濕噪音等環(huán)境的適宜性，為建筑設(shè)計(jì)方案提供理論依據(jù)，有助于制定方便住戶生活并為其所接受的最佳方案。例如，世紀(jì)星城一期運(yùn)用大量建筑科技和環(huán)保材料，采取外墻保溫技術(shù)，為業(yè)主有效擴(kuò)大了居住面積，使用全明戶型設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)白天采光時(shí)間。同時(shí)，還采用“短進(jìn)深，大面寬”的設(shè)計(jì)方式，將風(fēng)向?qū)α髋c居室大開間融合在一起，充分利用自然風(fēng)的作用，在夏季減少空調(diào)的使用，達(dá)到節(jié)電效果。在節(jié)能方面，通過中水系統(tǒng)將生活廢水重新利用，減少水資源浪費(fèi)，符合綠色住宅綠色化的建筑標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 ?評(píng)價(jià)建筑設(shè)計(jì)

建筑完工后，還需對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。通常使用生命周期評(píng)價(jià)理論LCA評(píng)價(jià)建筑設(shè)計(jì)。例如，首先明確“建筑設(shè)計(jì)是否符合綠色住宅綠色化”的研究目的。其次，收集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，其中包括繪制具體的過程流程圖、詳細(xì)表述每個(gè)單元過程、編制計(jì)量單位清單、針對(duì)數(shù)據(jù)類型編寫數(shù)據(jù)收集技術(shù)等有關(guān)說明。最后，對(duì)報(bào)送地點(diǎn)發(fā)送指令，以此進(jìn)行清單分析。通過計(jì)算進(jìn)行影響評(píng)價(jià)、結(jié)果分析。將建筑與LCA相結(jié)合，通過建筑成本、地理環(huán)境、能源消耗和建筑性能進(jìn)行設(shè)計(jì)修正。綠色小高層住宅建筑節(jié)能的基礎(chǔ)就是科學(xué)設(shè)計(jì)，借鑒日本學(xué)者山本良一對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出的“設(shè)計(jì)+LCA”概念，使其在綠色住宅建設(shè)中發(fā)揮出重要作用。

4 總結(jié)

節(jié)能減排是我國(guó)能源形勢(shì)的必須所面對(duì)的現(xiàn)實(shí)，也是國(guó)際所趨，無(wú)論是在建筑設(shè)計(jì)中還是使用中添加節(jié)能措施是都是發(fā)展的必然方向。愿所有的行業(yè)同仁共同努力，為建設(shè)一個(gè)更好更環(huán)保的人居環(huán)境而努力。

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基金：河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目計(jì)劃（16B560011）.