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摘要:随着我国社会经济的发展,建筑耗能已经成为社会广泛关注的问题。我国人均资源相对较少,为了促进我国社会可持续发展,在建筑设计中实施节能设计具有重要的意义。文章主要围绕建筑设计中节能建筑设计展开全面的阐述。
关键词:建筑设计;节能;
一、节能建筑概述
建筑能耗包括建造能耗与使用能耗两大部分。建造过程中的能耗,包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗;使用过程中的能耗,包括房屋建筑和构筑物使用期内采暖、通风、空调、照明、家用电器、电梯和冷热水供应等的能耗。
建筑节能设计是一项非常复杂的系统工作,包括房屋建筑本体技术、房屋建筑用材料产品、房屋建筑热环境用设备等各方面的节能。建筑节能设计应是在保证建筑使用功能、建筑质量和室内环境的前提下,采取各种有效的节能技术与管理措施,积极提高建筑的能源利用率。建筑节能范围包括了空调、采暖、炊事、热水供应、家用电气、照明等方面的能耗。因此,节能设计是建筑设计的重点。
二、节能建筑设计的重要性
2.1建筑能耗量大
我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20亿平方米新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材。据有关资料统计证明,建筑能耗一般占到全国总能耗的百分之三十五左右,关系到国计民生,我国90%以上的在建建筑都是高能耗建筑。建筑行业与交通行业、工业是三个能耗最高的行业。随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还将增长。
2.2我国建筑节能水平远远落后于发达国家
我国的建筑围护结构保温隔热性能普遍较差,外墙和窗户的传热系数为同纬度发达国家的3~4倍。以多层住宅为例,外墙的单位面积能耗是4~5倍,屋顶是2.5~5.5倍,外窗是1.5~2.2倍,门窗空气渗透率是3~6倍。
2.3节能建筑是国家持续发展战略目标的需要
我国的现状是建筑耗能巨大,人均能源分配不足,再加上人们对冬冷夏热这一环境改变的迫切要求,使得建筑设计中节能设计工作的落实变得十分重要。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。
三、将节能建筑设计应用于建筑设计的主要措施
1大量使用环保、节能材料
随着建筑技术水平的提高,大量环保且危害性低的环保材料不断涌现,主要包括以下几方面:
1.1墙体材料的应用
在工程施工设计中大多是将附加材料设置在砖砌体的围护结构上,以发挥保温隔热、减轻墙体承重的作用。根据不同的保温层位置,可分为内附保温层、外附保温层和夹心保温层等。夹心保温大多应用于国内,国外大多应用外附发泡聚苯板。保温涂料、胶粉聚苯颗粒外保温、现浇混凝土复合有网聚苯颗粒外保温组成重要的外保温技术体系,其中保温涂料具有涂料、保温材料等功能,干燥后形成强度、弹性良好的保温层,达到外保温材料的标准。增大围护结构隔热性能的费用占总投资的5%左右,节能可达30%。因此,在建筑工程施工设计中,必须遵循因地制宜原则,应用多种新型墙体材料,提高材料应用率,促进建筑技术的更新与发展。
1.2屋顶节能材料的应用
在冬季设置屋顶的保温隔热层可防止室内热量散失,夏季可防止太阳的辐射热能。常用的保温技术措施是将热系数小的轻质材料设置在屋顶防水层下,在国外大多应用废纸制成纸纤维保温层,其优势在于产生能源消耗小,保温性能良好,防火功能强等。在工程施工设计中,将屋顶钉成夹层,将纸纤维喷吹入其中,构建保温层。同时,利用屋顶的采光面积安装太阳能光电板发电,可发电供其他电气设备利用,达到节能省电的标准。
1.3门窗和玻璃节能材料的应用
节能玻璃主要包括:中空玻璃、真空玻璃、镀膜玻璃等。其中中空玻璃作为实现门窗节能的重要途径,其热导率很低、保温性能良好。真空玻璃比中空玻璃节电17%,可节约大量能源。镀膜玻璃对380~780nm可见光的透射率较为良好,确保室内的能见度,可高效反射红外光,达到保温节能标准。在施工设计中做好门窗和玻璃幕墙节能工作,使建筑节能高达40%。国外新建住宅的法定节能玻璃是中空玻璃,其应用优势在于防尘、防噪音、隔热等。在石化、建筑或者冷库等项目中大多应用泡沫玻璃,由于此材料具有耐腐蚀、绝热、密度小等性能。门窗框扇材料包括:塑钢型材门窗框扇、塑铝型材框扇、玻璃钢型材框扇等。各种材料适用环境范围广泛,使用寿命长,成为正在重点鼓励发展的节能产品。
1.4新型节能材料的应用
节能建筑涂料、木地板和化学建材等新型节能建筑材料,结合装饰性与功能性应用于建设中,可在最大程度上提高建筑工程的节能指标,扩展建筑节能材料、工艺、技术的应用领域。作为设计师必须大力提倡新环保、节能材料,全面淘汰甲醛、苯以及氨等建筑材料。
2应用可再生能源与新型节能环保建材
设计师在开展建筑设计过程中,应该选择可替代性能源、可持续利用能源。太阳能、潮汐能以及风能等作为可再生能源,充分提高可再生能源的利用率,可实现能源持续利用的效果。可替代性和可持续利用能源具有低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用率高等特征,实现了生态环境的平衡发展。在建筑节能设计中不断利用可替代性和可持续利用能源,将逐渐成为一种健康、文明积极的生活态度,有利于充分提高自然资源的利用率,维持生态保护的平衡发展。同时,大力发展新型节能环保建材。轻质绿色建筑材料具有防火、防臭、防潮、隔热、隔音、保湿、无毒、无害、灭菌等性能。绿色建筑材料作为清洁生产和产品生态化的重要手段,在生产与使用过程中,能有效避免对人们身体的伤害。在现建筑施工中应用环保型的绿色材料,实现节能材料结构的优化,为人们提供环保清洁的生活环境,从根本上保障居住使用者的身体健康。
3节能建筑中应用新技术
在节能建筑设计中,必须引进更多先进的新型工艺、新技术等,以增强建筑室内舒适度。
3.1完善建筑性能以及结构
在节能设计中引进热桥阻断技术、外墙保温构造技术、地面保温技术等,从而不断改善建筑的外围护结构,保持良好的保温性能受到影响,在最大程度上降低建筑能源的耗损量。
3.2合理使用热工环境和通风性能
在节能设计中,必须认真考虑建筑的采光与朝向等一系列问题,关键在于充分考虑建筑热工环境与通风性能等多方面因素。同时,结合建筑环境的具体气候,合理应用建筑材料和构件,以增强建设设计的时效性。在设计南向窗户的过程中,合理设计层数,采取适当的保温措施,在降低热量耗损量的同时,有效拓展窗户的范围,最终实现太阳辐射热资源的优化配置。另外在朝向窗户的设计过程中,应该合理地缩小开窗范围,以减少热能被耗损。
结束语:保护环境、有效利用自然能源、削减能源负荷是新时期实现可持续发展的重要要求之一,建筑设计中应用节能技术是对可持续发展这一理念的最好回应,节能建筑将成为今后建筑设计的主打方向,建筑节能工程作为建设领域的新方向已成为我们既定的基本国策,我们应深刻认识到节能设计的重要性,从自身出发、从实际出发,设计出与实际生活和社会相适应的设计,努力使建筑能耗最低化,大力发展节能建筑,提高能源利用率,为加快建设资源节约型,环境友好型社会做贡献。
参考文献:
[1]刘加平,武六元.建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]能源工程,2001
[2]周炜.小议建筑节能设计[J]陕西建筑,2008