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房屋建筑设计中的节能环保措施

2014-04-21苗利梅

城市建设理论研究 2014年11期
关键词:节能环保房屋建筑设计

李花

摘要:房屋建筑是人们日常生活中必要的基本条件,房屋的应用也成为了人们着重关心的问题。在如今社会迅速发展的大环境下,我国房屋建筑的发展得到了极大的提高,为人们提供了更加优质的房屋建筑。但是在进行建筑施工的同时,也对社会资源造成了一定的压力,也对生态环境产生了严重的影响。

关键词:房屋建筑;设计;节能环保

中图分类号:TU2文献标识码: A

在社会可持续发展理念的指导之下,保证资源的和利用,减轻对自然资源和社会资源的压力,降低对自然生态环境的破坏,是在房屋建筑工程中重点关注的问题。房屋建筑的设计理念对工程实施以及房屋的应用是否环保都存在着重大的影响。

1 我国房屋建筑结构设计中应用节能环保现状

房屋的建设不仅和整个社会进步程度,经济发展程度有关,它更关系着国计民生,目前城市住宅的数量和质量都在不断增长,促进了城市化进程的加快。房屋建筑在设计时一般都把重点放在建筑外观造型和绿化设计上,而往往忽略了建筑与环境的整体协调性。比如房屋在设计时要注意选择一定的通风性和光照方向,一些材料的保温设计规划上,虽然我国出台了相关节能标准和法律规范,但是对于防火设施和隔离等措施并没有按规范实行,并且技术也不到位,设计粗糙,这样不仅在节能设计上力度不够,而且还会造成损耗过大,使房屋造价升高,甚至建筑的时候不加注意,有可能使房屋结构建筑出现一些安全隐患。

现在很多房屋建筑使用一次性能源,技术很少来自国内,说明国内在节能材料供应上严重不足,具有技术、主流产品和拥有自主知识产权的骨干企业少之又少,市场的供需之间就产生了矛盾,节能市场就成了薄弱环节。

目前很多房屋建筑在节能方面,验收和检测方法也并不标准,多使用现场测量的施工方法,测试时只是采取几个代表性的测点,所以测得的传热系数值并不准确,而且也不能对建筑物的屋面和建筑墙体得到全面的认识。建筑用材、热环境用设备和本体技术等许多方面都包括在房屋建筑节能范围内,所以改善这些技术也是解决房屋建筑能耗问题的重要突破口,并且房屋设计其本身也存在着很大的困难性和复杂性,所以进行节能改造并不是件容易事。20 世纪 80年代,国家就开始重视房屋建筑节能的问题,并且提出了一系列的规范标准和设计理念,但是实际上这些规范和理念并没有得到确切的落实,所以与发达国家的差距会越拉越大。

2. 节能环保对现代房屋结构设计的作用

我国的建筑新建面积每年都在20亿m2以上,建筑行业是用能大户,并且很多建筑都存在着资源浪费的情况,使得我国在世界上成为建筑消耗量最大的国家,所以发展节能建筑被越来越多的人所关注。目前我国经济建设的步伐正在加快,这就要求建设与之相适应的注重以人为本的节能建筑。

房屋建筑节能包括照射、采暖和利用空调等方面,并在房屋设计、建造和使用过程中采用新型的节能环保材料、施工设备和技术、产品等,执行节能标准,加强对可生能源的再利用,减少供热供应、照明、热水等能耗,加强对自然光利用的同时提高空调的制冷、制热系统的效率等措施。这不仅要注意建筑的便利性和舒适性,还要提高能源的利用效率。节能环保对房屋建筑施工有着重大的意义,加强对可生能源的利用,提高能源利用效率,可以缓解目前资源紧张和环境污染的局面,保护生态环境,保障国家能源安全。随着房屋建造工程的日渐火热,减少能耗,实施节能,就成了城市化建设过程中必须要解决的问题,这不仅有利于可持续发展,而且具有很强的社会意义。

3.房屋建筑结构设计中的节能措施

3.1大力发展节能材料

整个房屋建筑过程中都离不开建筑材料,所以建筑材料在节能环保设计上有着重大作用。选取合理的节能材料,不仅要注意节能,还要经济、高效。目前随着科技的快速发展,形形色色的节能材料被研发出来,设计人员可以根据房屋设计的具体情况,选择合适的、高效的节能材料,还可以选取一些常见的地方性材料。比如传统管道是金属材质,在用作水管道材料时,就容易发生结垢、渗漏、腐蚀、生锈等问题,此时使用优质塑料管就可以解决这一问题,不仅减少损耗,还不会产生二次污染,这种绿色管材既省能耗又环保,有着很好的节能效果。

硅酸盐砖、烧结空心砖和烧结多孔砖、建筑砌块、建筑板材、玻璃棉制品等都是国家提倡优先使用的节能材料。硅酸盐砖主要原料是钙质材料和硅质材料,通过一定量的石膏等,经过搅拌、压制、养护等工艺而成,非烧结硅酸盐砖有蒸压灰砂砖、矿渣砖、煤渣砖、煤粉灰砖等,其中在建筑材料中广泛应用的是蒸压灰渣砖。烧结多孔砖和烧结空心砖,它们都是以黏土、页岩为原料,砂浆用量少,节能性好,保温性也不错,主要用于非承重部位。建筑

砌块的自重轻,生产不用土,施工节省砂浆,造成的能耗也比较低,经常用于地基和抗震处理。建筑板材如GRC空心条板重量轻、强度高、耐水性好、抗冲击、隔音效果好,所以经常用于公用或住宅建筑的外围墙体。玻璃棉制品热导率小、耐腐蚀、隔热保温、隔振性能好,通常用于隔热和建筑保温的部位。

3.2 将建筑结构设计与外部环境相结合

在分析建筑四周的环境及气候的条件基础上进行建筑的整体结构设计,选址、规划、建设这几个步骤都不能马虎。针对不同的地域设计结构不同的建筑,包括建筑朝向、建筑体型、建筑组合等方面。了解好其外部环境,根据当地的地质和水文等条件,改善建筑周围的小气候。比如对房屋选完确切地址后,可以建造一些人造湖、加大绿化,这种人性化的设计不仅能降低噪声、美化环境,还可以净化空气,将房屋建筑与外部环境相结合。建筑结构设计者追求的目标就是在考虑历史文化、城市规划、成本、节能环保的多种因素的情况下,选择最合适的房屋建筑结构设计方案。

3.3 房屋建筑的内部结构设计

1) 门窗的节能设计。门窗的保温性与气密性是房屋建筑中的重点,在传统设计中,通常使用单玻实腹钢窗,而它的气密性和保温性能都比较差,针对这种情况,目前我国对门窗保温做出了明确规定,比如要加强阳台和窗户的保温,改善门窗保温效果,降低门窗的传热系数等。因此一些弹性密封条就成了很好的节能材料。比如在窗户门框边沿都抹上密封膏,在门框与窗户之间使用一些泡沫、橡胶密封条,在扇与玻璃之间可以使用一些弹性压条来处理等等。当窗子使用的是金属窗或者钢塑复合窗时,可以利用镀膜玻璃、空玻璃等,避免其产生冷热板桥,降低辐射。并且在设计保温的同时,还要注意防火防盗,可以在门内空腹处添加岩棉板或者聚苯乙烯板,增加它的绝热性能。这些措施都可以使门窗节能性得以提高。

2) 屋顶的节能设计。根据需要,可以设计保温隔热屋面或者采取坡度屋顶,加强室内保温,达到节能环保。并且可以在屋顶放置太阳能热水器,使屋内的一些其他太阳能设备都能够正常使用,节约煤、电,推广太阳能,将会是房屋结构节能设计的一个重要关键点。

结语

在当前房屋建筑结构设计中,节能环保已经成为必不可少的因素,这也是中国必须长期坚持的一项重要政策。根据当前我国房屋建筑结构设计的现状,合理进行规划、建造,要充分考虑当地的环境,综合环境、人文、节能、建筑等各方面的因素,在房屋内部结构,外部结构上,根据先进理念,进行房屋设计。节能环保的房屋建筑不仅能缓解我国的能源紧张的情况,还有利于实现社会的可持续发展,全面落实科学发展观,保障国家和人民大众的利益。

参考文献:

[1] 赵 罡. 浅谈房屋建筑设计中的节能环保问题[J]. 科技创业家,2012(17):56-57.

[2] 许冬侠. 浅析房屋建筑结构设计中的节能环保[J]. 能源与节能,2013(5):52-53.

[3] 廖昌友. 谈建筑节能技术措施[J]. 山西建筑,2012,38(6):209-210.

苗利梅

摘要:随着社会的发展与进步,人们的环境保护意识也不断增强,建筑节能环保设计成为当前建筑行业发展的重要方向。通过建筑节能环保设计可以有效降低能源的消耗,减少环境污染,改善城市的生态环境,实现城市的可持续发展。因此,做好房屋建设节能环保设计是现代城市发展的必然需求。

关键词:房屋建设;设计;节能环保;措施

中图分类号:S611文献标识码: A

随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高,建筑能耗约占社会总能耗的1/3,建筑能耗的总量仍在逐年上升。加之建筑的使用功能和所使用的材料也发生了巨大变化,建筑物内使用的电力、热力设施大大增加,大大危害了我们赖以生存的自然环境,建筑节能环保设计成为建设节约型、环保型和谐社会以及可持续发展的重要途径。要在具体的建筑设计中充融入节能环保设计理念,促进环境改善,让更多的能源造福人类。

1建筑节能环保设计与建筑设计的关系

建筑节能环保设计是建筑设计的一部分,对整个建筑的耗能方面起着极其重要的作用。建筑节能环保设计是包括房屋建筑本体技术、房屋建筑热环境用设备和房屋建筑用材料产品等许多方面的设计,是一项相当复杂的系统。节能环保设计的范围包括空调、炊事、热水供应和家用电器等具体设备的设计,在各种环节中,采取相应并且行之有效的手段,提高建筑的能源利用率,还要在一定程度上保证建筑使用功能、建筑质量和室内的环境。而建筑设计则是整个工程的设计,如何施工如何布局等等,是建筑施工的依据,也是同样不容小视的。自从最广绿色建筑节能建筑以来,建筑节能环保设计就成了建筑设计中重中之重,这样有利于从源头上杜绝能源的浪费。

2房屋建筑节能设计的要求

2.1 房屋建筑设计中必须具备基本的节能意识

随着人民环保意识的提高,很多地区在房屋建筑总体规划和单体设计中,对建筑物的空间及朝向都做了系统的设计,以满足冬季室内光照的要求, 这不仅能够充分利用太阳能, 还能改善房屋住宅建筑室内热环境,是一种最基本的节能措施。在住宅建筑设计中主要空间朝向南、南偏东、南偏西是比较合理的设计, 这是基本节能设计在房屋建筑设计中的应用。现行的国家标准《住宅设计规范 (GB50096-2011)》中规定,每套住宅至少应有一个居住空间能获得冬季日照,当一套住宅中, 居住空间总数超过4个时,其中宜有2个获得日照;《城市居住区规划设计规范 (GB50180-2006)》中也明确规定了房屋建筑中日照标准的最低时限,这是房屋建筑设计中必须遵循的一条标准。

2.2 建筑空间要符合节能设计的要求

在早期的房屋住宅设计中,卧室一般被设计在日照通风条件最好的位置,一般来说是朝向南的,这样能够为室内创造最优环境。但是随着社会的发展和进步,人们的居住观念也在逐渐变化,卧室的功能趋于单一化,主要为了满足人们的睡眠需要,因此在环境上要求比较安静,并且要有一定的私密性。对于现代家庭生活来说,客厅已经成为起居生活最重要的区域,白天的光照对于家庭主要起居活动区域客厅的节能意义更加明显,而且现代建筑中客厅的面积普遍比卧室大,因此,在房屋建筑节能设计上要更加注重客厅的设计。

3在建筑设计中落实建筑节能环保设计

3.1外部环境设计与节能

建筑的外部环境很重要,因此要注重整体环境的节能环保设计。当地的气候、图纸、水质等都影响着建筑的选址,在整个的建筑设计环节上,要时刻保持建筑在整个生命周期中适宜的外部微气候环境,为建筑节能打下坚实的基础,已达到预期的目的,既不破坏生态系统,又可以节能降耗。其次要根据建筑功能的需求,对外部的环境进行合理的设计,为建筑节能创造有利的条件,例如可以在建筑动工前在其周围种植合理的植被,起到遮挡风沙、遮阳降噪的作用,以降低空调能耗;另一种是在建筑周围人工设置水面,利用水来平衡环境温度、降低风沙。为了有效地适应恶劣的微气候环境,就要确定建筑的体型,例如圆锥形屋顶可以减少建筑的散热面积、抵抗风沙;沿海地区通常可以利用引用自然风,起到节能的作用。

3.2单体的建筑设计与节能

建筑的各个部位包括屋顶、楼板、墙体、门、窗、柱、梁等,单体的设计就是对这些部位的构造、给够和材料进行节能环保设计,减少能耗的消耗。对于屋顶的节能环保设计可以采用坡屋顶,利用建筑材料自身的性质;还可以在屋面设置保温层,还可以根据不同的需要设置隔热屋面、蓄水屋面或者种植屋面等,以达到节能的效果。对于楼板的节能环保设计,一般是利用其结构中空空间和房间顶板的造型加以设计。墙体的节能环保设计是要做好保温、防潮、隔热等,有些环境气候比较恶劣,这时还要进行特殊的构造设计,如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计以及国外较多采用的导风墙体设计。对于门窗的建筑节能环保设计,在施工过程中是关键的工序,窗户往哪开,占多少的空间,都对节能问题起着很大的作用。建筑外门窗是建筑物外围护结构的重要组成部分。建筑物外门窗对建筑物节能效果影响巨大,根据有关的部门统计,传统的建筑物通过门窗损失的能耗约占建筑总能耗的50%,而通过门窗缝隙损失的能耗约占门窗总能耗的30%--50%,建筑外门窗已成为建筑物的第一耗能部位,由此可见,加强建筑外门窗节能环保设计和管理,是改善室内热环境质量、提高建筑节能水平的重要环节,建筑门窗的节能技术就是提高门窗的性能指标,主要是在冬季有效地利用阳光,增加房间的得热和采光,提高保温性能、降低通过门窗传热和空气渗透所造成的建筑能耗;在夏季采用有效地隔热以及遮阳措施,降低透过门窗的太阳辐射得热以及室内空气渗透所引起空调负荷增加而导致的能耗增加。对于建筑的平面设计来说,其包括包括形状,建筑长度、宽度以及平面布局等。以建筑的宽度角度节能环保设计为例。增加建筑的宽度可以提高建筑的节能效果。对于9层住宅建筑,当宽度由11m增加到14m,能耗可以减少6%--7%,若增大到15—16m,能耗可以减少12%--14%。

3.3墙体节能环保设计

对于建筑物来说,墙体是组成整体房屋建筑的外围主体,其墙体的保温能力、蓄热能力、强度等因素,都直接决定了整体建筑物的最终水平。一般来说,较为常见的墙体设计方式主要分为内保温、外保温与复合墙体三种方式。内保温墙体设计的方式,对于保温的影响较大,并且国外对于这种保温方式已经逐渐的放弃使用。外保温的方式的整体保温效果较好,并且具备良好的节能特点。与此同时,世界上新材料技术的发展,使得外保温技术得到了更好的发展。在进行外保温的墙体设计中,要注重墙体保温材料的选择,保证所选材料的防水、防火以及保温效果。在利用复合墙体技术实现建筑节能时,要加强对空心砖墙的应用。外墙是整体站住导热的重要组成部分,其质量与整体建筑的保温性能有着至关重要的影响。墙体材料的质量水平决定了建筑内外流入与流出热量的水平。要想真正的实现建筑节能环保设计,就必须要重视外墙保温技术的发展,加强对新型墙体材料的应用。

3.4 选用建筑节能材料合理选用

建筑节能材料也是全面实现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会不断被研制出来并应用到建筑设计中去,更好地起到了节能作用。如新型保温材料、防水材料在墙体、屋面构造中的应用,达到了更好的保温防潮效果;新型隔热玻璃和框体材料在建筑外门窗中的应用,起到了更好的隔热降耗效果;采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。另一方面,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。

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