浅析建筑设计中的节能建筑设计
2014-04-21姜凌燕
姜凌燕
摘要:随着经济发展,能源问题也愈加突出,节能与环保成为人们关注的焦点,并发展成为建筑设计中的重要理念。基于此,在建筑设计中,应在充分考虑建筑设计个性的基础上,积极引入节能设计理念,在遵循节能设计原则的前提下,运用节能环保技术措施实施建筑节能设计,全面提升建筑物的生态效益。本文在简析了建筑节能设计原则的基础上,着重分析了建筑设计中节能设计的优化对策。
关键词:节能环保;建筑设计;持续发展
中图分类号:TE08文献标识码: A
随着城市化进程的加快,建筑物的能耗问题也愈加突出。据世界可持续发展工商理事会报告分析,现阶段全球建筑物能耗在社会总能耗中占有超过40%的比例,且还有持续上涨之势。控制建筑物能耗是解决全球气候问题的关键所在。基于此,加强建筑物的节能设计,减少资源与能源消耗,保护生态环境,促进建筑的可持续发展是当前建筑设计中的重要内容。
一、建筑节能设计原则简析
目前,随着能源短缺形势的日益严峻以及人们的节能环保意识的不断增强,“绿色节能建筑”理念成为建筑设计中重点关注的话题。节能建筑建筑设计中应充分利用可再生能源,实现最大程度地能源节约,基于此,在节能建筑设计中,应遵循以下设计原则:
第一,坚持自愿利用率高的原则。在建筑节能设计中,应对各类建筑材料、水资源、土地资源以及能源等建筑用资源遵循利用效率最大化的原则,提高各类资源与能源的利用效率,减少建筑建设过程中的能源消耗,最大限度地实现能源节约。
第二,利于生态环境保护的原则。在节能设计中,遵循生态环境保护的设计原则,即要求建筑设计对人的健康以及周围生物的生存最好,最有利,也即是坚持“以人为本”的设计理念,在满足自然生态的需求的同时,促使建筑与生态环境保持和谐平衡的关系,并将建筑与生态环境的可持续发展考虑在内。
第三,坚持对环境损害最小的原则。建筑节能设计中的对环境损害最小的原则即要求在设计中,应从如下三方面着手展开设计:
1.充分运用本地建材,在降低运输成本的同时,减少对环境的破坏,促进本地区的经济发展;
2.选用节能环保建材。在选用建材时,应充分考虑建材全生命周期中对环境的影响,例如,生产运输过程中的能耗与污染问题等。同时,还应考虑建筑材料的可再生性以及循环使用性,回收利用建筑材料,最大限度地降低能源消耗;
3. 在建筑设计中,还应最大限度地避免对空气、水资源以及土地资源的污染,同时,充分利用既有建筑,延长建筑物的使用寿命。
二、建筑设计中节能设计优化策略思考
(一)建筑布局与结构节能设计
建筑节能设计的主要目标在于实现自然资源利用效率最大化,以全面实现建筑节能目标,基于此,建筑节能设计布局设计以及结构设计中,应充分重视建筑的外形与结构设计,优化建筑布局与结构,提高能源的利用效率。例如,在建筑物外形设计中,应根据其生态效益与经济效益目标出发,充分结合建筑物外形与其外形系数之间成正比的关系,尽量简化建筑外形设计,充分降低建筑物的热量交换,提升建筑节能效果,同时达到降低建筑成本的目的。同时,在建筑物的布局规划中,应重点考虑建筑物的朝向设计。建筑物获得的太阳辐射量与其朝向具有紧密的联系,其朝向设计以及建筑物的采光设计直接影响着建筑物的节能效果。在节能设计实践中,设计人员应以建筑节能设计标准为依据,确保设计的建筑在气温较高,气候炎热时具有良好的通风条件,最大限度地利用自然风,实现室内的温度调节;而在气温较低,天气寒冷的条件下,建筑物具有良好的采光条件,通过吸收太阳热量,提升室内温度。也即是要求节能建筑设计中,应结合实际,进行建筑的科学布局与结构设计,使建筑物能够实现“冬暖夏凉”的目标。例如,在建筑物外围结构设计中,墙体是能源消耗的主体。通常而言,建筑外墙的能源消耗在建筑总能耗中的比例约为25%,基于此,外围结构设计中,应充重视建筑外墙的节能设计。在屋顶设计中,应选用进行选用优质的材料进行通风层与隔热层的设计,避免夏季温度升高致使室内温度的大幅提升,减少能源消耗。或运用合理控制外墙与外窗面积比例的方式提升外窗的隔热功能,达到降低能耗的目标。
(二)建筑的节能改造
建筑节能设计应遵循对环境损害最小的原则进行设计,基于此,在设计过程中,应充分利用既有建筑,对其进行节能改造,降低建筑能源消耗。以民用建筑节能改造设计为例,在其室内改造设计中,应充分重视室内空间的通风条件与日照条件,确保其主要使用空间(如卧室)设置在采光与通风最佳的位置处,且朝南设置,从而营造最优的能源环境。同时,在空间划分以及功能设计方面,应充分考虑节能环保性,对于室内的通风、照明,在设计时,可利用透光性隔板方式,从而使建筑能够充分利用自然光与自然风,实现室内的照明与通风,减少能源消耗。在室内采暖设计中,应从建筑物的供热需求出发,在选用采暖材料时,充分考虑材料的容量与传导性能。在应用暖气片进行采暖设计时,应尽量使暖气片少包装,使其散热性最大限度地发挥,实现能源节约的目标。在室外的节能改造设计中,在满足建筑物体型系数的要求下,适量减少建筑物维护结构的面积,进而减少不必要的建筑墙体面积,以减少建筑物的热量消耗。同时,在对建筑物的节能改造中,也应充分重视建筑外墙的节能改造,并将其与装修设计同步进行,可涂刷浅色的涂料于建筑结构表面,从而使建筑外墙的保温性能与隔热性能大幅提升,以减少室内空调的使用率,达到节约能耗的目标。同时,对于建筑的底层墙壁,还应实施垂直绿化,以全面环节暴晒或者骤雨对建筑表面的温差影响,以起到环境改善,能源节约的作用。
(三)合理运用节能环保材料
在建筑节能设计中,利用节能环保材料是降低建筑能耗的一种有效的策略。节能环保材料运用到建筑设计中,不仅能够有效减少环境污染,还有利于增加建筑的使用面积,实现建筑生产成本节约的目标。例如,在建筑节能设计中,可根据实际,积极运用以实现能源、资源节约、防止臭氧破坏与温室效应为主要特征的生态建筑材料进行设计。生态建筑材料不仅具有节能减排的功能,同时也是一种可循环利用的材料,将其应用于建筑设计中,充分体现了建筑节能设计中能源利用效率最大化、建材可回收循环利用、对环境破坏最小的原则。基于此,在建筑设计中,可充分利用新型隔墙板、加气混凝土砌块与纤维石膏等具有隔音、隔热功能的新型建筑材料,实现节能目的。
除此之外,在建筑节能设计中,还应充分考虑建筑能源选择以及使用的持续性。例如,在建筑节能设计中,考虑到建筑用电的持续性,在建筑设计时,可结合实际,将风能发电、太阳能光伏发电技术引入到设计之中,满足建筑室内的供电需求。或者在建筑供暖设计中,采用辐射板技术,对太阳辐射热能进行充分吸收,以此为建筑室内供暖的热源,实现室内的供暖,实现建筑能源的持续利用。
节能环保设计是建筑设计发展的主要方向。优化建筑节能设计,减少建筑能源消耗,是实现可持续发展的基本要求。在建筑节能设计中,应立足于实际,在明确节能设计原则的基础上,优化建筑布局设计与结构设计,积极采用节能环保材料与新工艺,重视建筑的节能改造,全面降低建筑能耗。
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