摘要:隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,能源的緊缺,環(huán)境的嚴(yán)重污染,人們逐步認(rèn)識(shí)到節(jié)能與環(huán)保的重要性,節(jié)能也逐步進(jìn)人每個(gè)人的思想當(dāng)中。我是節(jié)能設(shè)計(jì)處于起步階段,存在較多的問(wèn)題待解決。本文主要對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出措施。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì)
前言
建筑節(jié)能除了對(duì)可節(jié)約能源、節(jié)約能源及有效措施、建筑節(jié)能在身邊、開(kāi)發(fā)新能源進(jìn)行規(guī)范管理,國(guó)家也應(yīng)出臺(tái)一些對(duì)建筑節(jié)能相關(guān)的政策,加強(qiáng)普及我國(guó)國(guó)民對(duì)節(jié)能減排的認(rèn)知。不斷完善和優(yōu)化房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)劃工作不僅僅是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,同時(shí)也是有效提高資源利用率,建設(shè)和諧社會(huì)的重大舉措。我國(guó)節(jié)能建筑還是處于起步階段,仍然存在比較多的問(wèn)題,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)就是其中一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)。
一、我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
(1)不夠重視城市建筑規(guī)劃節(jié)能的重要性
在我國(guó)以往的城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中,建筑設(shè)計(jì)人員經(jīng)常考慮的是容積率、空間形態(tài)、建筑與周邊環(huán)境是否協(xié)調(diào)以及日照時(shí)間、間距等一些問(wèn)題,而很少會(huì)從建筑節(jié)能的角度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),因此,只是在建筑單體方案設(shè)計(jì)階段才有所體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì),從而也就引發(fā)了不少設(shè)計(jì)單體難以解決的問(wèn)題。
(2)對(duì)建筑單體的通風(fēng)設(shè)計(jì)考慮不周
在目前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,許多建筑開(kāi)發(fā)商為了最大限度的利用土地,一般會(huì)要求建筑設(shè)計(jì)人員采用最高容積率進(jìn)行設(shè)計(jì),甚至?xí)霈F(xiàn)超值設(shè)計(jì)的情況,如此一來(lái)便會(huì)致使許多建筑為一梯六戶或者一梯八戶,甚至是一梯十戶或者以上.這種建筑單體平面的通風(fēng)效果將會(huì)很差,尤其在夏季的時(shí)候,室內(nèi)會(huì)積聚大量的熱量無(wú)法較快散失,只能通過(guò)人工通風(fēng)或者是空調(diào)進(jìn)行降溫,從而極大的增加了建筑能耗。同時(shí),在目前許多建筑設(shè)計(jì)中,一般是根據(jù)立面造型的考慮來(lái)進(jìn)行建筑立面窗戶的設(shè)計(jì),于是出現(xiàn)了采光面積大但是可開(kāi)啟窗戶面積小的情況,如此的設(shè)計(jì)不僅隔熱很差,對(duì)通風(fēng)效果也更加不利。
(3) 建筑外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)得不到重視
在許多建筑設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員往往為了建筑造型效果而刻意設(shè)計(jì)一些建筑立面上的裝飾構(gòu)板,但是這些構(gòu)件并不是從遮陽(yáng)方面進(jìn)行考慮的,因此沒(méi)有太多實(shí)際用途,僅僅是一些形式作用.這些與建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能原則以及經(jīng)濟(jì)原則是相違背的。
(4)建筑設(shè)計(jì)人員經(jīng)常忽視熱橋問(wèn)題
現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)因?yàn)橐话愣紩?huì)追求造型上面的多變,因此突出屋面和墻體的構(gòu)件逐漸增多,建筑立面上的凹凸進(jìn)退也越來(lái)越多,經(jīng)常采用外飄窗,這些設(shè)計(jì)手法使建筑造型得到了豐富,但是卻讓熱橋的產(chǎn)生也得到了增加,對(duì)于建筑節(jié)能造成了諸多不良的影響。
二、做好建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的措施
(1) 城市建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)
對(duì)居住區(qū)環(huán)境氣候以及建筑舒適性影響的最大兩方面是空氣流動(dòng)與太陽(yáng)輻射.由此可知,加強(qiáng)建筑的自然通風(fēng)效果和減少太陽(yáng)輻射是城市建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)的主要方向。因此,規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)便是做好建筑朝向、建筑間距和建筑的相互組合關(guān)系等方面的工作。
首先,對(duì)于建筑朝向應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)叵募緯r(shí)候的主導(dǎo)風(fēng)向,我國(guó)大部分地區(qū)比較適宜采用以南北向或者近似南北向的布局,這樣以來(lái)利于通風(fēng),居住舒適度可以得到提高.另一方面,采用南北朝向布局的建筑在夏季時(shí)候所受到的太陽(yáng)輻射量相對(duì)于東西朝向建筑也會(huì)少許多,進(jìn)而能夠減少空調(diào)的使用時(shí)間;在冬季的時(shí)候,建筑物受到太陽(yáng)輻射量與夏季相反,便可以降低建筑保溫的能耗.其次,建筑物之間的距離應(yīng)該在達(dá)到當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門規(guī)定的最小間距的基礎(chǔ)之上適當(dāng)增大一些.建筑物的間距得到增加后,居住區(qū)內(nèi)的空氣流動(dòng)會(huì)隨之得到加強(qiáng),建筑物和空氣之間的熱交換也會(huì)得到相應(yīng)的增加,進(jìn)而便可以降低建筑的溫度,從而減少建筑能耗。要做到這些方面,需要城市建筑規(guī)劃人員在合理的建筑間距和節(jié)約用地之間找到一個(gè)最佳的平衡點(diǎn),對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的優(yōu)化.再次,對(duì)于居住建筑群的組合應(yīng)該從整體上去考慮節(jié)能的效果,不能只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林。
(2)建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),最佳效果便是盡可能的利用自然通風(fēng),因?yàn)樽匀煌L(fēng)不僅能夠提高熱舒適,降低室內(nèi)溫度,而且可以減少對(duì)空調(diào)的依賴,防止空調(diào)病的產(chǎn)生.例如深圳建科大廈,夏季時(shí)候每平方米空調(diào)電耗是 l3 度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于深圳其他高檔寫(xiě)字樓平均每平方米 70 度的耗電量,其中很重要的一個(gè)因素便是其很好的采用了自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)。在建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)中,應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面。
對(duì)于建筑通風(fēng)設(shè)計(jì),除了注意建筑布局、朝向以及建筑間距等幾個(gè)方面外,還可以選用自由式或者錯(cuò)列式達(dá)到較好的通風(fēng)和日照效果.對(duì)于高度不一的建筑群體,錯(cuò)列布置這些高低建筑對(duì)其通風(fēng)比較有利,其中低層建筑應(yīng)該布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面,多層建筑布置在中間位置,高層建筑置于最后。對(duì)于建筑內(nèi)部房間的布置最好利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)向圖,主要房間一般應(yīng)該避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向,盡可能讓夏季涼風(fēng)入室.當(dāng)前許多建筑布局一般還是可以滿足主要房間的通風(fēng)采光的需要,但是對(duì)于浴室、衛(wèi)生間等的通風(fēng)與采光經(jīng)常被忽略,所以在設(shè)計(jì)時(shí),也應(yīng)該合理考慮浴室、衛(wèi)生間等的通風(fēng)效果。
對(duì)于建筑房屋室內(nèi)的氣流循環(huán),主要受房間門窗位置和門窗面積比的影響.房屋門窗所在的位置應(yīng)利于穿堂風(fēng)的形成,因此房間需要有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,同時(shí),進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的位置可以適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)一些,可以增大對(duì)流面積.對(duì)于建筑的窗墻面積比,在設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮到保溫和太陽(yáng)得熱.對(duì)于不同朝向墻體應(yīng)該采用的窗墻面積比限值可以參考表1。
表 1 不同朝向墻體窗墻面積比限值
建筑墻體朝向 窗墻面積比
北 ≤0.35
東、西 ≤0.20
南 ≤0.50
(3)建筑外遮陽(yáng)的合理運(yùn)用
建筑進(jìn)行立面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該與其外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)互相結(jié)合起來(lái),同時(shí)應(yīng)該注意這幾點(diǎn):首先就是要弄清楚每一種外遮陽(yáng)的適用范圍.設(shè)置建筑外遮陽(yáng)時(shí)應(yīng)該考慮建筑物的朝向以及太陽(yáng)的位置等因素.對(duì)于窗戶遮陽(yáng),有關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示:水平遮陽(yáng)可以很好的遮擋角度比較大的陽(yáng)光,朝南的窗戶比較適用;垂直遮陽(yáng)可以很好的遮擋側(cè)面斜入射的陽(yáng)光,適用于正北向、北向以及東北向的窗戶:綜合遮陽(yáng)(又叫柵格遮陽(yáng))結(jié)合了水平和垂直遮陽(yáng)的優(yōu)點(diǎn),適用范圍比較廣泛. 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,建筑遮陽(yáng)技術(shù)已經(jīng)逐漸向自動(dòng)化、智能化、高效化靠攏,其次需要在構(gòu)件的設(shè)計(jì)中處理好遮陽(yáng)和隔熱之間的問(wèn)題。對(duì)于水平遮陽(yáng)構(gòu)件可以采用通透性較好的構(gòu)件,比如混凝土柵格板、金屬百葉等,上升的熱空氣可以很快地散失,對(duì)室內(nèi)的影響較小。所以,在選擇遮陽(yáng)構(gòu)件時(shí)需要進(jìn)行細(xì)致的研究,考慮其多方面的影響. 再次是需要正確設(shè)置遮陽(yáng)板的位置,不能對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)速度造成不利影響.因?yàn)樵O(shè)置遮陽(yáng)板后會(huì)對(duì)建筑四周的風(fēng)壓產(chǎn)生一定影響,當(dāng)角度不統(tǒng)一時(shí),風(fēng)速會(huì)降低很多。
(4)減少熱橋的產(chǎn)生
一般是以下兩個(gè)方面的因素造成了熱橋的產(chǎn)生:一是因?yàn)榻ㄖ承┎课坏膫鳠嵯禂?shù)比相鄰部位大很多,而熱阻又比較小,保溫性能因此便比較差;二是因?yàn)榻ㄖ承┎课坏纳崦娣e明顯大于其受熱面積,從而造成失熱過(guò)多的現(xiàn)象,致使其內(nèi)表面溫度比較低.建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中混凝土梁、板、柱連接處,外墻和外墻、內(nèi)墻以及窗戶之間的連接處,保溫門窗的金屬框架,突出建筑屋面的女兒墻、排氣孔和屋面連接處,均是容易形成熱橋的部位.在冬天的時(shí)候,室內(nèi)的熱量便會(huì)通過(guò)熱橋不斷的流失,如果不能很好的解決這個(gè)問(wèn)題,建筑節(jié)能也就無(wú)從談起。因此,對(duì)于北方寒冷地區(qū),一定要做好房屋屋面、外墻以及門窗的隔熱保溫措施.在阻止產(chǎn)生熱橋的方法中,有效的構(gòu)造措施為,墻體的外保溫比內(nèi)保溫效果更好,能夠很好的減小室內(nèi)外溫差,保持室溫穩(wěn)定.在夏季的時(shí)候,采用墻體外保溫還可以有效降低太陽(yáng)熱輻射和外墻表面之間的熱交換,隔熱效果也比內(nèi)保溫明顯要好很多.對(duì)于建筑中普遍使用的鋁合金門窗,選擇使用新型的斷熱橋型鋁合金門窗或者是鋁塑復(fù)合門窗可以較好的解決熱橋問(wèn)題,同時(shí)應(yīng)該還要配置三玻璃中空玻璃或者是Low-E 中空玻璃,如此一來(lái)便可以使門窗滿足節(jié)能的要求.對(duì)于建筑其它部位,諸如外墻角、屋面、外挑構(gòu)件和墻體連接處的熱橋部位等,應(yīng)該嚴(yán)格遵循國(guó)家有關(guān)規(guī)范要求,做好建筑局部保溫隔熱措施,防止大量的熱散失。
總的來(lái)講,為了有效阻止熱橋的產(chǎn)生,需要在設(shè)計(jì)中能夠做到平衡建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱交換,盡可能使各個(gè)部分的傳熱系數(shù)相同或者比較接近,從而能夠讓不同部位之間可以均勻傳熱。這也就要求建筑設(shè)計(jì)人員比較熟悉不同建筑材料的物理性能,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要對(duì)這些建筑材料進(jìn)行認(rèn)真研究,從而進(jìn)行合理的配置,便可以在根本上做到阻止或者減少熱橋的產(chǎn)生,最終也就達(dá)到了建筑節(jié)能的目的。
三、結(jié)束語(yǔ)
建筑節(jié)能作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,具體工作的開(kāi)展會(huì)涉及到許多因素,諸如建筑施工、規(guī)劃設(shè)計(jì)、物業(yè)管理、政策法規(guī)、自然環(huán)境以及居民節(jié)能意識(shí)等,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)只是其中的一個(gè)方面,為了更好的達(dá)到建筑節(jié)能的目的,在做好節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)還需要做好其他方面相應(yīng)的工作。同時(shí),目前我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)還存在一些問(wèn)題,例如設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法執(zhí)行較高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)比例、一味地追求建筑面積、居民節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)、相關(guān)法律法規(guī)仍然不夠完善等,但是建筑工程作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一,必須通過(guò)各方一起努力,加大相關(guān)科研投入,從長(zhǎng)期著手,做好最基本的建筑節(jié)能設(shè)計(jì),大力推廣節(jié)能建筑,從而讓我國(guó)的建筑業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。