建筑设计中节能建筑设计实践思考

2021-11-25 21:25吴海艳
中国建筑金属结构 2021年10期
关键词:太阳能建筑设计建筑

吴海艳

能源是人类赖以生存的重要基础,当下能源和环境是全人类共同关心的问题,也是关系我国社会发展的重要问题。建设低能耗建筑是未来建设科技的重要任务和社会发展的方向,我国仍需进一步提高节能标准,加强规范化管理才能适应未来发展的趋势。我国的经济发展越迅速,能源短缺相问题对越突出,一方面要积极寻找更有效的新能源来支持未来的可持续的发展;另一方面在建筑工程中,要努力降低能源消耗,充分利用可再生资源,减少污染物排放,尽可能地减轻环境负担。

1.建筑设计中的资源节约理念

1.1 节约土地资源

土地既是人类赖以生存的物质基础,也是社会经济可持续发展必不可少的条件。根据市场需求分析及项目开发建设的实际情况,在利用土地资源时,应按照国家有关节约土地资源的要求,本着因地制宜、经济适用、综合使用的原则进行科学规划、合理布局,完全满足合理利用土地的需要[1]。

1.2 节约水资源

水是人类生存的关键资源。一方面在给排水系统的设计中,应尽量采用重力方式供水来降低能耗;另一方面在设计中应采用节水的器具设备,如节水的卫生器具、水龙头、阀门等;当然还要提高中水以及雨水的利用率等等。除了设计方面的措施,还要全面提高节水意识,倡导节约用水。

1.3 节约用电资源

电是人类生活中必不可少的能源。首先,在用电系统的设计中要进行优化设计,比如路灯尽量采用节能光源,照明系统采用日启夜闭和深夜半灯制。尽量采用住建部推荐的建筑照明节能技术和材料,选用效率高、配光合理的灯具及绿色照明设施等。选择节能的空调设备,采用自动控制,同时分室控温[2]。其次,应采用节能型电力变压器,降低变压器的能耗。最后,管理方面也很重要,制定合理的节电管理制度,也是降低用电能耗的一种措施。

1.4 节约材料

建筑设计中要优化建筑材料的配置,最大限度地提高资源综合利用率。其中一些可以回收利用的,应尽最大努力再利用,同时扩大可再生建筑材料的使用,以达到节约建筑材料的目的。在选择建筑材料时,还应考虑其生态特性,尽可能地就地取材。

1.5 利用再生能源

建筑设计中要充分利用可再生资源(比如太阳能、地热能等)再生能源的利用在节约资源和保护环境方面也起到了至关重要的作用,比如太阳能发电技术、太阳能热水器技术等。

2.节能建筑设计的原则

首先,作为一名设计者要清楚哪些建筑物必须做节能设计,不是所有建筑物都需要做节能设计,否则会画蛇添足,造成资源浪费。基本上居住建筑、公共建筑、部分有要求的工业建筑都要做节能设计,不同类型的建筑应按照相应的节能设计标准进行设计,设计文件必须符合相应节能设计标准的规定,特别是强制性规定,更应该严格遵守[3]。

2.1 因地制宜原则

因地制宜的“地”不是土地的意思,而是建筑物所在的地区,不同地区有各自的气候特征,比如宁夏地区属于寒冷地区,宁夏地区的节能建筑设计必须符合宁夏的气候特征,不能随意套用其他地区的节能要求和标准。宁夏地区的建筑居住群体基本上都是南北向布置,而东西向布置的住宅群体,其围护结构的保温隔热性能自然会增加建筑成本。

建筑物间距必须布置合理,高层建筑和低层建筑的布置位置,既要满足防火间距,又要满足采光间距,更要满足土地利用率的要求,建筑群间尽量减少硬化地面,提高绿地率,以减少地面对建筑物的反热辐射,降低夏季环境温度,降低区域热岛效应。

建筑物自身的体型系数也应严格控制,不能超过节能设计规范的规定,尽量采取建筑物外墙平整,减少造型凹凸。

在窗户的设计上尽量避免窗洞设计过大,严格控制窗墙面积比,采用普通透明玻璃及浅色玻璃,门窗的气密性、水密性、保温性能等等要符合规范规定;建筑物的屋面和外墙既要满足保温性能又要满足隔热性能等,还要防止保温材料渗水、内部结露和发霉等。

在装修材料的选择上,除了满足防火性能要求外,还应选择浅色装修材料。

2.2 长远性原则

由于建筑的使用年限周期较长,一般普通建筑的使用年限长达50 年,针对现行建筑节能设计标准的指标要求,往往都是满足最小指标要求便可,随着我国经济的不断发展,节能标准势必不断提升,不能仅局限于设计当前的建筑满足现行的节能标准便可,要把眼光放长远,在设计建筑节能时要考虑建筑使用年限,应在当前节能规范指标要求上,适当提高节能指标的设计,以满足后期新标准执行时,能对既有建筑实施节能改造提供一些便利[4]。

2.3 创新原则

由于科技的进步,与建筑有关的新技术、新设备也不断完善,新材料也不断出现,这更有利于建筑业的快速发展。在建筑设计阶段,不仅要考虑节水、节能、降噪,还要在原有技术、工艺上不断创新研发,优化建筑设计,创新施工技术,促进节能减排事业较快发展。

3.建筑设计中节能建筑设计的发展方向

在建筑节能设计中,一般以下几个方面的应用能够减少能源的消耗,减轻国家巨大的资源危机。

3.1 建材选择

随着建筑市场的蓬勃发展,对建材的环保和节能性要求也越来越高。因此,节能建筑设计首先要从建材入手,积极采用节能的材料替代普通建材,提高材料利用率,提高建筑整体节能环保性能。建筑选材不仅要考虑环保、节能指标,还要因地制宜,考虑材料的适用性和就地优先原则,满足运输、施工和储存的优势,一切要以经济、环保、节能为目标。

3.2 建筑选址规划与设计

(1)设计师应从整体综合实际出发,在选址和设计时,应针对性地根据项目所处的具体环境以及气候特征,尽量利用自然环境创造良好的建筑室内气候,减少机械通风、空调等设备的使用,若自身没有相应的自然环境,可在建筑周围布置树木,景观等改善外部环境气候。当然,建筑自身合理的朝向和群体布置,也是改善外部气候的一个因素,同时建筑本身的体型设计和合理的内部空间设计也很重要。

(2)建筑围护结构,如外墙、屋面、门窗等的设计对建筑的能耗、室内环境、空气质量也有根本性影响,减少建筑围护结构的能量损失,主要靠研究开发经济适用高性能的保温隔热材料,来提高围护结构的保温、隔热等性能[5]。

(3)在供暖节能方面,近年来采用集中低温地板辐射采暖与传统的散热器相比,有很好的节能效果,比如易计量、维护方便、舒适等。

3.3 新能源的应用

随着全球能源日益枯竭,能源供应紧张,新能源的使用变得迫切,建筑节能设计要响应时代要求,通过新能源利用方案,逐步替代传统能源,减少传统能源的消耗。与传统能源相比,节能环保新能源能够实现生态环境保护,更有利于社会持续发展。

建筑设计要以节能、环保为目标,促进建筑业的可持续发展。要加大对清洁能源的利用率,主要包括光能、风能、地热能、潮汐能等,降低传统能源消耗,更好地保护生态环境。

太阳能是人类生活中的重要资源,相关人员正在努力增加太阳能的获取途径,提高其利用效率。在建筑设计中也要提高太阳能使用率。例如,设计太阳能光伏板,可以用太阳能供电。大量的阳光照落至房顶上,通过连续的光照把太阳能转化为电能,为建筑提供电力,达到节电目的。太阳能热水器是太阳能利用最具代表性的形式,需要注意的是,在建筑工程的设计和规划中必须事先预留专门的空间,保证太阳能热水器的安全使用,保证太阳能的统一安装和管理,提高其利用效率。

4.结束语

综上所述,随着我国的经济发展和国家战略的不断深入,低碳、环保的发展理念已深入人心。在这一背景下,我国建筑行业要适应新的形势,积极履行自己的历史责任和使命,在建筑设计中融入节能环保理念,这将更加契合我国可持续发展的战略部署,也是建筑行业承载中华民族伟大复兴责任的积极作为。

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