建筑设计中节能设计的措施分析

2014-10-21 20:04李跃文贺海军
建筑工程技术与设计 2014年35期
关键词:节能设计建筑设计措施

李跃文 贺海军

【摘要】建筑的节能设计,实际上就是将环境能源、人文精神、现代生态技术等策略融入建筑设计中,使得建筑在健康宜居的同时,实现资源的节约与再利用。在建筑工程设计中全面推行建筑节能有利于我国的能源资源节约和合理利用,缓解我国的能源紧张,有利于我国经济社会的可持续发展,更有利于保障我国的国家能源安全。

【关键词】 建筑设计;节能设计;措施

一.引言;我国的能源问题日渐严重,一定程度上已经制约到国家社会发展与经济建设的需求,节约能源以及对能源的充分使用已成当前的焦点问题。眼下,能耗排行中建筑行业居首,然而与人们活动密切联系程度最大的即为住宅建筑物,若在节能设计时降低了住宅建筑的能耗量,促使能源被合理使用,就能使城市建设中发展的可持续得以实现。

二.建筑节能设计的基本性原则

建筑的节能设计即为通过对资源的合理利用,保证和自然之间的和谐相处,在原来的自然地理条件之下,利用合理规划以及对较新节能技术、节能材料以及节能规划的理念的采用,以使得燃气、水力与电力类等消耗性资源得到节约,同时通过把环境里的能量和建筑物之间良好的进行结合,以达到节能的功效。

2.1 规划设计时的节能原则

由对建筑群整体进行初始规划之时,通过对自然光的合理利用,可使在冬季的取暖能耗得以降低。同时把空气中流通的自然风当作夏天降温的来源,通过对风速进行一定的控制,可显著降低建筑群整体的风扇、空调等用于降温的电器其电能的消耗量。并且,对建筑的户型、间距以及采光的朝向,要降低必要性不大的能量要求。

2.2 建筑设计其自身的节能原则

对建筑的外形、内部构造和房间尺寸以及窗户朝向等要科学、合理的进行设计,使外部环境與房间能量的交换降低,减小损耗的系数,进而在降温与采暖两个能耗量最大的方面上使得节能的目标得以实现。

三.建筑的节能设计的措施

3.1 区域规划节能

提倡建筑节能首先应该重视规划节能,这样才能避免在单体方案设计阶段出现一些难以解决的节能问题。实现规划节能设计,就是以节能作为指导规划设计的主要原则,在考虑容积率、日照间距、建筑密度以及建筑与周边环境协调等问题的基础上,制定尽可能充分利用自然资源的规划方案,从总体上为建筑节能创造先决条件。

( 1) 建筑朝向方面。选择建筑朝向的原则是冬季能够获得足够的日照并避开主导风向,夏季能够充分利用自然通风并防止太阳辐射。实际设计中,建筑朝向的选择应全面考虑当地气候条件、地理环境、城市规划、社会历史文化背景等方面,权衡各个因素之间的利弊,因地制宜,以满足节能与舒适的要求。( 2) 建筑间距方面。较大的建筑间距不仅可以使建筑物有充分的日照时间和良好的日照质量,而且可以增大流通于建筑物的风量和风速。但这与节约用地的原则有所矛盾,需要规划时在节约土地与合理的建筑间距之间找到平衡点,优化节能设计。

3.2建筑中的基础节能设计措施

建筑在设计阶段节能的措施通常分成建筑形体设计、建筑结构的维护设计和屋顶节能的设计等措施。必须严格依据相关施工的标准来实施操作,不可偷工减料同时也不能以次来充好,如此方能使质量得到保证,使建筑节能得以初步实现。建筑的设计会涉及到自然地理环境以及建筑单体其体型、朝向、高度和间距等,对于道路网布局和广场绿地分布等均会对住宅区的微型气候产生影响,影响到建筑的通风与日照,进而也使建筑其能耗增多。建筑其体型与布局的优化设计需要和当地自然的气候特征、环境因素以及风俗文化等相关因素充分结合进行综合考虑。

3.3住宅平面的建筑节能设计

住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地还可以大大节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中昀能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。由于我国地处北半球,太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向,此朝向夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系,容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等,以挡住日照直接照射主要房间,避免冬季西北风灌入。

3.4围护结构是建筑节能的重点

建筑的围护结构包括屋面、墙体和门窗。建筑师应根据建筑的功能和美观要求,综合考虑经济因素,采取有效的手段,满足建筑节能的要求。不同的围护结构性能不同,达到相应酌要求所付出的代价也不一样。对于高层建筑,屋面所占的比例很小,围护结构应主要着眼于墙体和门窗。而墙体和外窗中,墙体达到较高的性能比较容易,窗户则是薄弱环节。所以,建筑的开窗面积一般不可过大,过大则使得窗户的设计非常困难。对于采用建筑幕墙的建筑而言,玻璃幕墙要达到比较好的保温性能或隔热性能是比较困难的,而金属幕墙、石材幕墙等非透明幕墙则只要在幕墙面板后面加设保温层就很容易满足保温隔热要求。

再如,对于大跨度的建筑,屋面所占比例较大,屋面保温的节能效果是比较好的,而且造价也相应比较低,玻璃幕墙或窗户要达到同样的性能则非常困难。所以,建筑设计时应该考虑到各个方面技术的可行性,经济的合理性,进行综合衡量,优化选择。

3.5选用建筑节能材料

合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用,达到了更好的保温防潮效果; 新型透光隔热玻璃在门窗中的应用,起到了更好的透光隔热效果; 采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。另~方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到建筑节能中去。太阳能的利用。太阳能是一种最丰富、最便捷、无污染的再生能源。在设计中可采用廉价而耐用的太阳能电池,自动跟踪太阳的反射镜,可将收集的太阳光反射到室内或通过光导纤维送到房间,并通过发光器把光能释放进行日光浴,栽培花卉、蔬菜或供地下室及背阴处使用。

四.结束语

综上所述,建筑节能设计不但是行业要求、国情需要,也是建筑未来的发展趋势。其不但可以使居住的热环境得以改善,对人体健康有力且节省能源,还可使建筑设计与规划的功效获得最大化,以实现节能建筑发展的可持续性。同时它也是经济得以可持续性发展的最直接最根本的措施,也是对经济体制深化改革的重要部分。身为建筑师,要从不同的角度,按照不同准则,来使节能设计实际的应用得以加强,为国民经济可持续的发展以及建筑科学繁荣进步创造出有力的技术支撑。

参考文献

[1]谢浩,张伦林. 试论建筑节能设计问题[J]. 能源技术,2012( 03) : 25

~ 27.

[2]贾彤,王英群. 建筑设计中的建筑节能措施[J]. 现代装饰,2012

( 08) : 37 - 39.

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