浅谈现代建筑的节能设计要点

2017-03-10张朋

环球市场 2017年4期

关键词：朝向砌块建筑节能

张朋

内蒙古万维城市规划建筑设计院有限责任公司

浅谈现代建筑的节能设计要点

张朋

内蒙古万维城市规划建筑设计院有限责任公司

现代建筑的节能设计是在满足现代建筑功能的基础上，使现代建筑在其全寿命期内，实现最大限度的节约资源，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间。基于此，本文阐述了现代建筑节能的必要性以及现代建筑节能设计的基本原则，对现代建筑的节能设计要点进行了论述分析。

现代建筑；节能；必要性；设计；节能原则；要点

一、现代建筑节能的必要性分析

现代建筑节能是指建筑物的规划设计、新建、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷剂热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。目前，我国能源产量与需求相比缺口很大，其中建筑在我国的能耗中占社会总能耗的三分之一，如果现代建筑都采用节能措施，对能源紧缺的缓解具有重要作用。

二、现代建筑节能设计的基本原则

现代建筑节能设计的基本原则表现为：(1)合理选择节能材料。建筑材料的选择要遵循健康、高效、经济、节能的原则。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现代建筑设计中去，更好地起到节能效果。并且要结合当地的实际情况，发掘出一些地方节能材料，更好地应用到现代建筑节能中去。(2)减少建筑过程中的能耗。建筑使用过程中会消耗大量的能耗，应重点从现代建筑本身来做好节能设计。可通过现代建筑体形设计达到节能效果，如总体布局、平面形状、体形系数和朝向等因素，都与现代建筑的节能有很大关系。合理设计现代建筑的墙体、门窗、屋顶及有效遮阳，提高围护结构的保温隔热性能，也对现代建筑节能有着重大意义。

三、现代建筑的节能设计要点分析

1、现代建筑的合理布局。具体表现为：(1)利用建筑物组合，争取有利风向。充分利用建筑物本身的不同的组合对空气流通的不同作用合理确定现代建筑群的平面形式以及竖向布局，从平面形式来说，有自由式、错列式、斜列式等，这些方式能够使得建筑物前后形成正负风压，有利于组织风压通风，从竖向布局来说，应当错落有致，但是较低的现代建筑要布置在夏季迎风的前端，从而有利于季风的渗透。(2)建筑物朝向要有利于采光。基地应选择在向阳的地段上，“坐北朝南”是我国北方民居的现代建筑朝向定式，对于严寒和寒冷区住宅朝向，应以南北向为主，这样可使每户均有主要房间朝南，对争取日照有利。各地城市最佳现代建筑朝向范围不同，因此合理选择现代建筑朝向对争取更多的太阳辐射量是有利的。另外选择满足要求的日照间距。现代建筑高密度的开发和建造容易造成楼栋之间因间距不足形成日照遮挡，为此各地区均有针对本地区所处地理纬度、日照卫生标准及城市环境条件而确定的日照间距标准。

2、现代建筑节能设计中的选材要点。(1)选用当地或附件地区生产的材料。选用当地或附件地区生产的材料，可以降低材料在运输过程中的能耗，减少对环境的污染。在现代建筑工程中，常用的材料主要有混凝土、钢筋、钢材、砌块和木材等，这些材料的生产厂家已经遍布全国各地，甚至个别地区还出现了产能过剩。因此，就近选用材料是可行的，一般建议在500km以内进行采购。此外，还需注意主要材料的组成材料应就近选用问题。如混凝土主要由粗骨料砂石和细骨料水泥组成，部分地区因本地区砂子的处理难度大，便到外省市进行远距离运输砂子，导致大量的运输能耗。同时，石料和水泥的选用也应做到就近采用，才能更有效的降低能耗。(2)使用以废弃物为原料生产的材料。使用废弃物代替原料生产材料，不但可以节省稀缺的原料，还可以变废为宝，从而有效的节约资源。常用的废弃物主要为工业废弃物，如粉煤灰、矿渣、煤矸石等，还有沿海地区的海泥等。这些材料可用于混凝土、水泥及砌块内，以替代部分骨料。如掺入粉煤灰的混凝土，不但节省水泥的用量，还改善了混凝土的热收缩性；矿渣砌块、煤矸石砌块和海泥砌块均可减少水泥和砂子的用量。

3、现代建筑节能设计中的节材要点。(1)采用现代建筑形体规则性好的方案。根据《现代建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)，现代建筑形体的规则性分为：规则、不规则、特别不规则、严重不规则，严重不规则的现代建筑不应采用。现代建筑方案一般由现代建筑师确定，工程师在满足现代建筑方案的要求下进行相应的设计。当现代建筑形体为特别不规则时，工程师便根据抗震设防情况，进行抗震性能化设计，若为高层现代建筑，还将进行超限高层现代建筑抗震审查。为实现相同的抗震设防目标，形体不规则的现代建筑，要比形体规则的现代建筑耗费更多的材料。因此现代建筑应优先选优规则的方案，其次为不规则的方案，以便更好的节省材料。(2)应用高强度材料。采用高强度材料，是节材常用的手段，也是广泛接受且行之有效的手段。合理采用高强度材料，可减小构件的截面尺寸及材料用量，同时也可减轻自重，减小地震作用及地基基础的材料消耗。相比于HRB335钢筋，以HRB400为代表的高强钢筋具有强度高、韧性好和焊接性能优良等特点，应用于现代建筑中具有明显的技术经济性能优势。(3)应用工业化生产的构件。预制构件主要有预制梁、预制柱、预制墙板、预制阳台板、预制楼梯等。在保证安全的前提下，使用工厂化方式生产的预制构件，首先可以有效降低混凝土、钢材、木材、砌块等建筑材料的损耗，同时也可以节省用水量。其次，装配施工相较传统的施工方式，大幅减少了现代建筑噪音的干扰，现代建筑垃圾的产生，现代建筑污水、有害气体和粉尘的排放等。再次，装配式现代建筑以预制构件为基本单元，在拆除或更换时只需按构件进行，减弱了相连构件间的影响，因此更加灵活。