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建筑设计中的节能措施的研究

2014-05-30汪明慧周升臣杨亚鲁

信息周刊 2014年42期
关键词:节能设计优化设计房屋建筑

汪明慧 周升臣 杨亚鲁

【摘 要】 结合笔者的实践经验,本文探讨分析了影响房屋建筑节能的因素、房屋建筑能耗状况、房屋建筑节能设计的技术性措施三个方面,以其为房屋建筑节能设计从业人员提供参考。

【关键词】 房屋建筑;节能设计;能耗;技术性措施;优化设计

前言:

房屋建筑节能设计其目的就是通过一定的房屋建筑构造做法,选择合适的房屋建筑材料,达到减少能耗,节约热量、冷量、电能、燃料等,同时也保证一定的舒适程度。面对全球性的能源危机,房屋建筑节能是房屋建筑可持续发展的必由之路。

1 建筑设计中应用节能措施的重要意义

我国物产丰富,资源较多,人口较多,人均占有率还很落后,加之资源浪费严重,资源紧缺已成制约经济发展的问题,所以节能已成为一项基本国策。建筑属于高能耗产品,在建筑行业能源浪费现象较为严重,而且也导致了环境污染的加剧。所以在建筑设计时就应对节能进行充分的考虑,并将节能具体的体现到设计中来,这样有利于建筑能耗的降低。将科学的节能措施应用在建筑设计中,可以有效的提高建筑设计的水平,实现对环境的保护,加快建筑行业的发展进程。

2 建筑节能设计原则

2.1“因地制宜”的原则

建筑质量的好坏直接关系到人民群众的生产和生活,所以任何建筑都要确保有好的安全性。这就要求在建筑设计时要考虑建筑所在地的气候,根据实际的情况来进行设计,根据气候的特点来采取相应的节能措施,确保节能措施具有较好的适用性,这即是我们通常所说的因地制宜设计原则。

2.2超前性原则

由于我国建筑节能存在着很多不完善,因此无法达到舒适标准,与发达国家更是存在着较大的差距。近年来,我国建筑设计时对于外围结构的热工性能有了较大程度的提升,建筑使用寿命也得以延长。但我国建筑设计的部分节能标准是分阶段来进行修改的,这就需要在设计时要具有超前性,设计时对部分节能措施要及时进行修补,以免到时再按照新标准进行节能改造难度增加。所以在建筑节能设计时,需要以超前性的原则,对节能措施规定的最低标准进行突破,并给予适当的加强,具有较好的前瞻性。

3 影响建筑设計节能的因素

在我国西北,房屋建筑能耗消耗很多,它占房屋建筑总能耗的40%~60%,因此,降低能耗的措施有:①提高供暖设备效率;②提高房屋建筑物的保温隔热能力,减少热量损失,需要依靠房屋建筑节能设计进行。目前,房屋建筑节能设计与人居环境同样受到房屋建筑师的重视,在设计中均有着充分的体现。

建筑设计的成果直接与开发商的挂钩,因此,建筑的突出是强调建筑的投资,以及降低建筑造价,这样就导致了大量不合格产品进入房屋建筑市场。例如,屋面保温材料以次充好、气密性达不到要求的窗户、保温材料厚度的减小、甚至取消外墙保温材料等。这使得节能设计在多层次、多方面发生矛盾,使住宅节能的要求达不到设计的满意效果,使成品房屋建筑的供暖能耗自然增加。而由于这种人为增加或自然增加的能耗在供暖设计中并没有加以考虑,将造成房屋建筑物室内热舒适度标准的降低,而不得不在后期增加室内暖气片或加大锅炉容量,使建造能耗加大。由于人们对一次性投资的短期效应与房屋建筑能耗的长期效应没有正确的认识和理解,结果虽然一次性投资得到了控制,却造成了日后长期性的能源浪费,加大了长期性的资金投入。

4 建筑设计的节能措施

4.1外部环境设计与节能

建筑的外部环境是非常重要,因此要注重节能环保。并根据当地的气候、图纸等方面进行选址,在整个的建筑设计环节上,要时刻保持适宜气候环境,为建筑节能打下基础,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。

4.2合理的选择节能材料

从结构设计来看,节能材料非常重要,在选择材料时,要选择健康、科学、合理和节能的原则,使得节能材料在结构设计中得到运用。随着技术的发展和科技的进步,大量的新型材料广泛地应用在建筑结构节能设计中,实现了良好的节能效果,例如新型的保温材料和防水材料在屋顶和墙体中的应用,就很好地实现了屋面防水,墙体保温隔热的效果。需要注意的是,在施工新型节能材料的时候,还需要进行科学合理的计算,并且充分地运用施工地范围内的资源,这样能够减少材料的运输,这也是节能设计的一个很重要的方面。

4.3建筑中门窗环节的节能设计

(1)对门窗和墙体比例的设计

为了追求建筑设计的美观,在建筑设计中有很多门窗现象发生,这种情况对于建筑物的供暖和节能不利的。门窗和墙体的比例控制要坚决执行相关建筑条例中的相关的规定,保证北向门窗不高于百分之二十五,南向门窗不高于百分之三十五,东西向门窗不得高于百分之三十。

(2)为门窗设置相应的遮阳设施

建筑的门窗在设计时,一定要根据朝向和日照来设置,要有针对性的设置遮阳设施,这样才能有效减少门窗的阳光照射量。

(3)使用新型的节能门窗

在建筑设计工程中,推广和使用新型的节能门窗,可以降低能耗,目前门窗主体材料是玻璃,所以做好保温和隔热很重要,要加大对新型节能门窗的研究和应用。目前,吸热玻璃、反射玻璃和隔热遮光薄膜玻璃是我国新型门窗玻璃材料的主要研究成果,这些技术成果在投入市场过程中取得了良好的效果。

4.4优化建筑规划设计

在建筑规划设计阶段,要考虑到建筑物的间距、朝向等因素对节能的影响。在建筑布局方面,朝向很重要,夏季应尽量减少太阳直射,并保持好的通风;而冬季则应有适量的阳光射入室内,避免冷风吹袭。可见,从节能和热环境考虑,房屋建筑物以南北向或接近南北向为好,而应该避免东西向。如某些方位住宅不能为南北向,则至少应保证主要房间设在冬季朝阳或背风的部位,减少围护结构的散热量。同时,注意房屋建筑间距与节能的关系,使房屋建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他房屋建筑的遮挡而减少。

4.5加强对太阳能的利用

太阳能的作用我们很知道,这是我们不可忽略的能源条件,还是各种可再生能源中一项最重要和关键的基本能源,同时呢,也是取之不竭的可利用能源,这种资源是天然形成的,是储量丰富的。但是如何才能有效利用太阳能减少开发的成本是我们所要解决的重要问题。我们所熟知的太阳能热水技术是一项应用十分广泛的成熟技术,如果将太阳能热水器部件与住宅总体设计紧密的结合在一块的话,就可以使其成为建筑的有机组成部分,这同时也是我们对太阳能热水器今后的重点发展方向。为了让太阳能热水器真正步入我们的建筑行业,真正将其与我们的建筑节能方面相结合在一块,从而我们还可以设计出与建筑结构相适应的多种新式产品,这些都可以太阳能作为能源,还可以适用于平屋顶、斜屋顶、阳台等不同条件设施,我们发展太阳能的一个重点目标就是将太阳能热水系统进行工程化,这就是我们所说的在一个建筑上施工前后,将太阳能热水系统与其他各项设备统一安排和规划起来,使其相互连接和互补,并进行详细安装和管理工作。

5 结束语

本文结合多个方面对建筑设计的节能措施进行分析,无论从建筑节能的重要性、国家的政策方针还是技术措施上都是充分的论述,还需要进行多方面的思考和认知,我们还需要继续努力,为建筑设计节能做出贡献,让建筑工程都能实现环保节能,从而促进国家可持续发展。

参考文献:

[1]林国栋王德新.住宅建筑设计的节能措施探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,11(36):23-24

[2]余方.论房屋建筑中绿色建筑设计及节能措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013,12(16):32-33

[3]王焱.夏热冬冷地区住宅节能优化设计[D].南京:东南大学,2003.

[4]张瑞,石雨薇,郭晓娜.探讨住宅建筑设计整体的节能措施[J].工程建筑设计,2012(09)

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