浅谈建筑节能设计如何在绿色建筑中应用
2014-09-24李征赵留涛
李征 赵留涛
摘要:随着人类社会文明程度的不断提升,环境发展问题也越发受到社会各界重视,特别是今年入冬以来,雾霾天气已经不再单单是北京特色,逐渐向全国各地蔓延,其中,以长三角地区最为严重。生存环境的恶化以及能源短缺,也使人们更加关注节能减排问题,建筑节能减排也会对能源的可持续利用发展产生深远影响。本文就主要对绿色建筑节能设计相关问题进行了简要分析。
关键词:绿色建筑;节能设计;应用
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
随着城市化的进程不断加快,经济不断的发展,导致人口急速的增长、环境进一步恶化、资源出现短缺等情况,使人与自然之间的矛盾逐渐突出。在进行建筑的建设过程中,较多的资源以及能源被消耗,同时对环境也造成了一定程度的破坏。在这样的情况之下,为了将资源以及能源有效节约,将使用的效率有效提高,出现了绿色建筑。对绿色建筑进行节能的设计是非常重要的,它能够将能源的消耗有效降低,能够将环境的污染有效降低,最终实现人、建筑以及自然之间的统一和谐。
一、节能减排迫在眉睫
能源是一种宝贵的自然资源,无论是人类的生存和社会的发展都离不开充足的能源供应。当今人类社会消耗的三大主要能源,石油、煤和天然气都是不可再生的矿物性资源。矿物性资源的生成时间是以十万年、百万年为单位的,而现代人类社会消费能源的速度却是惊人的。世界200年的工业化历程,仅使不到10亿人口的发达国家实现了现代化,但资源和生态却付出了沉重的代价。目前不仅全球将出现传统能源的短缺,而且西方国家由于过渡消费能源而发生的城市病、环境污染、气候异常等等问题,众所周知的雾都伦敦就是一个明显的实例。而我国30多年的改革开放促使经济高速发展,城镇化也是从2亿多城市人口发展到现在近7亿,曾经在西方国家出现的诸如交通拥堵、环境污染等等城市病,也陆续出现在我国各地城市,特别是最近出现的雾霾天气,已经从北方的京津地区向南延伸到华东地区,甚至近期已经出现在珠三角地区。因此节能工作不仅仅是解决能源短缺的问题,而且涉及到城市交通秩序、环境保护、气候变化等等问题。节能减排其重要意义越发突出和重要,与经济社会可持续发展及人民群众的身体健康紧密联系,因此,我们的建筑节能工作就是要理性地、有节制地使用能源,提高能源利用效率,在提高人民生活水平,创造舒适的室内环境的同时尽量少消耗能源,减缓建筑用能的增长速度,避免走西方发达国家过去一百多年所走过的盲目消耗资源片面追求享受和舒适的不可持续道路。
二、绿色建筑低碳节能设计原则
受人、环境以及经济发展水平的制约,这些因素也会在不同程度上影响低碳技术的应用和发展,人的发展需求是低碳技术得以推进的内在动力,但人的主观发展也会受到自然环境的束缚和限制,因而自然环境依然是低碳节能技术得以发展的现实条件,经济发展水平和科学技术发展水平则是低碳建筑技术得以实现的经济基础和技术保障,这些因素相互制约、相互联系,共同构建了低碳技术的运营风险。从城市资源、能源利用以及降低二氧化碳排放的视角看,绿色建筑节能设计也应更具可操作性和针对性,综合考虑经济效应和社会效应。在具体设计中,应本着如下设计原则开展相关工作:用能多元化,由传统的煤、油、气向风能、太阳能、生物质能以及地热能转变,积极调整能源结构,降低人类活动所产生二氧化碳对环境的破坏;清洁高效化,应用现代技术手段实现对能源的清洁、高效利用,由传统的高污染、高排放向清洁化、低污染转变,实现能源利用的清洁高效化。在具体实施中,要将“低碳、节能、技术”的理念贯穿始终,实现建筑功能性与生态环境的和谐统一。
三、对节能设计的思考
1、建筑的规划以及整体的规划
(1)对建筑进行合理的选址。在进行建筑的选址工作时,要结合建筑地点的文化、交通、经济、能源以及经济等因素进行充分的分析,对建筑地点的自然环境要充分运用,使建筑选址的工作能够做到因地制宜,达到合理以及经济的效果。在进行设计的工作时,对夏季以及冬季主导的风向进行充分考虑,对建筑的朝向以及建筑的布局进行合理科学的安排。例如,某地区在夏季相对炎热,主导的风向是东南风,冬季相对温暖,主导的风向是西北风,在对建筑进行布局的时候,通常的情况下将独立的建筑以及低层的建筑在南面进行布置,将高层的建筑在北面进行布置,这样能够达到夏季的自然通风,同时对冬季的西北风能够起到抵挡作用。
(2)对外部的环境进行合理设计。在建筑的能耗方面,外部的环境会产生一定影响,例如建筑外部的水面以及植被等能够将局部的气候进行有效改善,同时能够将热岛效应有效降低,使建筑内部的能耗有效的降低。
(3)对建筑进行合理设计。在对建筑进行设计的时候,对建筑朝向进行合理设计,通过日照能够获取相应能量,对日照进行充分利用可以将照明的用电有效节约,同时还可以获得相对自然以及健康的光环境。除此之外,对日照进行充分利用还可以杀灭有害的病毒以及细菌。在建筑的内部引入自然的日光就是建筑的采光,运用相应手段将日光进行控制,依据相应方式进行分配,提供的照明在质量方面要远远的优于人工的照明。
在对建筑进行合理设计的时候,自然的通风需要我们充分注意。自然的通风可以将室内的温度有效降低,将潮湿空气以及污浊空气有效清除,为居民提供清洁以及新鲜的空气,对居民心理以及生理方面的健康是非常重要的,能够使居民对空调的依赖有效降低,使能源有效节约,减少对环境的污染。在对建筑进行合理设计的时候,通常是将采光以及自然的通风相结合,在中庭的顶部或者是房间内保障开窗达到一定面积,可以满足采光要求,同时又可以对热压差以及风压充分利用,达到自然的通风,能够利用自然的通风将室内的环境进行有效调节。
2、对围护的结构进行设计
在绿色建筑中,围护的结构要具备相应的隔热以及保温的功能。通常情况下,围护结构的能耗大约占据建筑整体能耗的一半,因此,将维护结构隔热性以及保温性进行有效提升,能够影响建筑的节能以及室内的环境。依据主体结构的不同位置以及复合材料的不同,可以分为内保温的技术、夹心保温的技术以及外保温的技术,在目前,运用较为广泛的就是外保温的技术。在建筑围护的结构中,不能将保温等同于隔热,将太阳的辐射有效减少是隔热要达到的目的。在建筑中能够达到自然的通风,对围护的结构进行隔热设计的时候将内表面温度进行有效控制是主要的方面,因此,围护的结构要具备相应的延迟时间以及衰减度,保障在内表面不会出现过高的温度,避免居民吸收较多热量。在对围护的结构进行隔热设计的时候,依据建筑在使用方面的不同以及地区气候的不同对隔热方法进行选择,例如将建筑墙体在蓄热方面的性能进行有效提升,使热能进行传递的时间能够有效延迟,将建筑的使用时间与建筑内表面达到最高温度的时间相分离,对材料在热能方面具备的惰性充分利用,实现隔热;将风间层设置在墙体里,与室内或者是室外相通,对热压以及风压进行充分运用,有效的减少室内热量;在建筑的外表可以使用平滑浅色的材料,或者是吸收辐射相对较小的材料,使建筑能够达到隔热目的。在围护的结构中,屋面消耗的能源也是相对校多的,要对屋面的隔热以及保温效果高度重视。通常的情况下,屋面传热的系数要远远高于外墙传热的系数,在进行保温材料的选择时依据不同的屋面形式进行不同选择。
结束语
我国建筑业正处于高速发展中,与此同时有些人一味地追求利益而破坏了我们赖以生存的生态环境。我们必须深入贯彻科学发展观,把节约资源和保护环境作为基本国策,实现节能减排,摸索出一条符合我国建筑节能方向的可持续发展道路。
参考文献
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