绿色建筑背景下的建筑节能

2021-12-31李青山

科学咨询 2021年29期

关键词：朝向形体聚氨酯

李青山

（昆明市墙体材料革新和推广节能建筑办公室云南昆明 650000）

一、建筑节能于绿建中的重要性

依据绿色建筑理念而设计施工的建筑工程最大的特点之一就是其节能性，也即是建筑节能。建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗[1]。

二、绿建下的建筑节能设计优化

（一）通风设计

建筑设计首先要因地制宜，工程设计伊始设计人员便要根据建筑当地气流特点，来优化建筑内通风换气通道以及门、窗等部位的位置，通过无需任何能耗的自然通风来改善建筑内部的气流组织，尽可能做到建筑内部所有需通风区域有自然风流通，进而使室内环境在达到居住人要求的情况下尽可能地做到节能。在不同气候工况下，室内的通风设计能满足不同的居住需求。夏季，良好的室内通风条件，首先能满足户主的舒适度需求，其次能减少户主对空调的使用，进而节省大量电能。冬季，良好的室内通风条件，保证了北方集中供暖区域的室内湿度需求，不用额外对室内空气进行加湿，进而在节能的同时使室内拥有更高的舒适度。

（二）采光设计

1.朝向设计

我国地处北半球，夏至日南偏东及偏西60°朝向范围内，日照时间均大于8h，而冬至日南偏东及偏西30°朝向范围内，日照的时间十分充足[2]。由此可知我国大体上，南北朝向的采光时间长，照射角度高，如若选择东西朝向营造建筑，则会使阳光过分直射室内，导致室内温度过分升高、眩光等现象。所以国内建筑工程朝向最宜选取坐北朝南，冬季充分利用太阳能，让太阳辐射使室内所需热负荷下降；夏季又可规避太阳直射，优异的遮阳使室内所需冷负荷下降。由此可见通过科学优化的建筑朝向可以使建筑几乎做到冬暖夏凉，减少大量能源的消耗。

2.形体设计

建筑的形体设计优化主要有剖面形式优化、进深控制优化，墙体构造优化和建筑体量优化等方面。就建筑长宽比而言，越大的建筑长宽比，就容易获得、积攒越多的热量。根据地理环境，我国南方需要进行夏季防热，其建筑工程最适宜选取长宽比较小的形体。与之相反，冬季寒冷的北方需要积蓄热量抵御严寒，其建筑工程最适宜选取长宽比较大的形体。建筑的形体选择又处于统筹的地位，在确定建筑形体时也要分析整体建筑的光照的需求，做到采光与其他机构设计的平衡。建筑采光需求高，便加大建筑工程与外部环境的接触面积；建筑采光需求一般，并且需要对光照加以控制的区域，可以通过计算机仿真模拟，保证一定的渗透自然光即可。这样，通过建筑形体设计优化，便可达到节能减排的效果。

3.门窗被动式采光设计

门窗被动式采光设计是一种对建筑内表面或建筑门窗、玻璃材质隔断以及光反射板等表面采光进行设计，进而把建筑所获得的自然光进一步加以利用的优化方式。若建筑内某区域对采光要求较高，便可以通过增大窗户面积的方法来更加充分地利用自然光。此外，窗户高度的设计也要经过合理规划，窗高过高，会使近窗处照明效果不佳，窗高过低，会造成房间整体美观大打折扣。在门窗优化过程中可以在窗户侧窗设置内反光板，由此可以使建筑内光照均匀度得到提高，改善照明环境；夏季炎热，可以在窗户侧窗外设置反光板，降低太阳热辐射，减少空调消耗，以达到节能的目的[3]。

三、保温隔热设计

（一）墙体

墙体是建筑维护结构中相当关键的组成内容之一。关于墙体的节能设计有以下环节体现出了节能理念：其一是使用较为优质的外墙材料，借助着优质施工材料所具有的优良的隔热保温性能来达到节能的效果；其二是在整个墙体的正中央运用保温材料，将整个墙体制作成拥有保温夹层的复合墙体；最后就是在外墙的最外部安装一个保温层，这样既保护了外墙墙体，又可以实现外隔热。依次看来，经过实例认证在外墙安装保温层是保温性能最好方法，即使是外部环境中的较高温度仍然不会对其造成不良影响，与此同时还可以将整个主体结构置于其保护之下，由此甚至能防止冷、热桥的产生。建筑外墙所使用的材料一般包含诸如保温砂浆、聚苯板、聚氨酯等。保温砂浆、聚苯板在建筑材料市场上有着十分高的普及率，但是其保温效果与其使用率却不相匹配。聚氨酯的保温效果比较优异，但是传统聚氨酯硬泡板材在较为复杂的立面墙体上的应用却不尽理想。反倒是聚氨酯现场发泡喷涂保温材料，靠着其优良的保温性能以及便于施工的特点获得了较为普遍的使用。

（二）屋面

屋面是建筑维护结构中另一相当关键的组成内容。屋面所具备的隔热、防水、保温作用，都可以降低能源消耗，提高建筑内部舒适度。而且屋顶直接暴露在阳光直射之下，经受风沙雨雪的冲刷。在设计时一定要着重考虑其耐腐蚀、隔热、耐辐射性能。因为这些属性直接关系到建筑物室内温度是否会因为屋面经受气候变化后过度变化。聚氨酯泡沫塑料覆盖、泡沫混凝土现浇技术都能满足上述要求，保持室内温度平衡，增强建筑节能减排的效率，进而提高室内舒适度。