李娜娜
摘要:伴隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)建筑行業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,在民用建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前進(jìn)行民用建筑建設(shè)的重要課題。本文從建筑規(guī)劃、平面布置、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其他綜合措施等方面,探討了民用建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:節(jié)能設(shè)計(jì);建筑規(guī)劃;平面布置;圍護(hù)結(jié)構(gòu)
前言
伴隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)建筑行業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,在民用建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前進(jìn)行民用建筑建設(shè)的重要課題。在發(fā)達(dá)國(guó)家,適宜的室溫已成為人們生活最基本的需要。在我國(guó)長(zhǎng)江以南的許多地區(qū),不僅公共建筑裝有中央空調(diào),而且占城市建設(shè)總量50%~70%的民用建筑住宅也安裝了各式各樣的空調(diào),這樣民用建筑耗能的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于能源生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度。因此,在民用建筑設(shè)計(jì)中,如何更好地利用自然能源、提高民用建筑中的能源利用效率是建筑師必須考慮的問(wèn)題。
1建筑節(jié)能概述
建筑節(jié)能并不是被動(dòng)地去節(jié)約能源,而是在建筑過(guò)程本身積極采取措施,以達(dá)到有效利用能源的目的。建筑中對(duì)能源的消耗所包括的范圍較廣,同時(shí)這部分消耗占全國(guó)能源消耗的比重也較大,因此為了在建筑中對(duì)能源進(jìn)行合理利用,節(jié)能設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
2建筑規(guī)劃的節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1建筑規(guī)劃階段的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑規(guī)劃階段,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)慎重考慮建筑物的朝向、間距、體形、體量、綠化配置等因素對(duì)節(jié)能的影響,以利于改善熱環(huán)境。在建筑的平面布局方面,朝向選擇特別重要。冬季應(yīng)有適量的陽(yáng)光射入室內(nèi),以避免冷風(fēng)吹襲;夏季則應(yīng)盡量減少太陽(yáng)對(duì)室內(nèi)及外墻面的直射,并具備良好的通風(fēng)。因此,從節(jié)能和熱環(huán)境兩方面考慮,建筑物應(yīng)避免東西向,以南北向或接近南北向?yàn)楹?。若不能都為南北向,?yīng)將主要房間設(shè)在冬季背風(fēng)和朝陽(yáng)的部位,以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量的影響。同時(shí),還應(yīng)注意建筑間距與節(jié)能的關(guān)系,使建筑南墻的太陽(yáng)輻射面積在整個(gè)采暖季節(jié)中不因其他建筑的遮擋而減少。
2.2建筑設(shè)計(jì)階段的節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)在建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)減少建筑物的外表面積,適當(dāng)控制建筑物外表面積與其所包圍的面積之比(建筑體形系數(shù)),以減少建筑面的寬度,加大進(jìn)深或增加組合體。
(2)建筑外形應(yīng)選用長(zhǎng)條形,避免使用體形復(fù)雜、凹凸面過(guò)多的塔式住宅。
(3)應(yīng)重視造型的規(guī)整,如住宅應(yīng)盡量采用多單元的“一”字形,特別是采暖住宅建設(shè)應(yīng)增加層數(shù),避免建造單元少特別是點(diǎn)式平面的低層住宅。
(4)寒冷地區(qū)多層住宅不宜采用開(kāi)敞式樓梯間,入口處應(yīng)設(shè)置門(mén)斗或采取其他避風(fēng)措施,以減少散熱。
(5)還要重視屋檐、挑檐、遮陽(yáng)板、窗簾、百葉窗等的構(gòu)造,這對(duì)于調(diào)節(jié)日照、節(jié)省能源具有十分重要的作用,尤其是玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計(jì),必須考慮良好的遮陽(yáng)、遮光條件。
2.3建筑平面布置的節(jié)能設(shè)計(jì)
在我國(guó)冬冷夏熱地區(qū)住宅的總體規(guī)劃和單體設(shè)計(jì)中,充分利用天然能源改善住宅室內(nèi)的熱環(huán)境是最基本的節(jié)能措施。
根據(jù)各部位功能的不同,建筑設(shè)計(jì)人員將住宅室內(nèi)分為休息區(qū)、起居活動(dòng)區(qū)及廚衛(wèi)服務(wù)區(qū)三大部分。住宅中的臥室是休息區(qū),主要供睡眠、休息、存放衣物,休息區(qū)要求輕松寧?kù)o、通風(fēng)采光,在保證窗戶的氣密性和隔熱性要求下,臥室朝向并不影響建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代住宅中,“廳”已成為居住者各種起居活動(dòng)的主要空間。白天的日照、陽(yáng)光對(duì)于起居活動(dòng)中心的“廳”來(lái)講,具有直接的節(jié)能意義。
3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑物能耗是由其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)和冷風(fēng)滲透兩方面造成的。試驗(yàn)表明,住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量占建筑采暖熱耗的1/3以上。為了降低能耗,應(yīng)從單項(xiàng)如墻、頂、門(mén)、窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)著手,重視其熱工特性,找出其經(jīng)濟(jì)熱阻,同時(shí)還必須考慮其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的“吸熱性”和“熱容性”指標(biāo)。
3.1墻體節(jié)能
墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,其功能主要是承重、防水、防潮、隔熱、保溫。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)一直以實(shí)心黏土磚為主要墻體材料,用增加砌筑厚度來(lái)滿足保溫要求,事實(shí)上,這種做法嚴(yán)重浪費(fèi)了建筑能源和土地資源。一般情況下,單一墻體材料往往無(wú)法同時(shí)滿足保溫、隔熱的要求,因而在節(jié)能的前提下,應(yīng)進(jìn)一步推廣使用空心磚墻及其復(fù)合墻體技術(shù)。
3.2窗戶節(jié)能
窗戶是薄壁的輕質(zhì)構(gòu)體,也是耗熱的薄弱環(huán)節(jié)。普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物冬季保溫或夏季降溫能耗的50%以上,改善其絕熱性能是節(jié)能的重點(diǎn)工作之一。一方面,窗戶的節(jié)能應(yīng)區(qū)別不同朝向控制窗墻比,盡量避免東西向開(kāi)大窗,以提高窗戶的遮陽(yáng)性能;另一方面,應(yīng)根據(jù)空調(diào)設(shè)備的價(jià)格和制冷、采暖費(fèi)用的高低去確定合適的玻璃品種,從各種玻璃的太陽(yáng)能阻隔特性和導(dǎo)熱性兩個(gè)方面去比較其節(jié)能效果,選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃和中空玻璃等,以提高玻璃的氣密水平。此外,窗上加貼透明聚酯膜也是窗戶節(jié)能的措施之一。近年來(lái),聚氯乙烯塑料門(mén)窗、單框雙玻彩板鋼窗和鋁合金窗以其良好的保溫性和氣密性,在民用建筑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
3.3屋頂節(jié)能
屋面的節(jié)能措施主要有兩點(diǎn):一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料,以避免屋面的重量、厚度過(guò)大;一是屋面保溫層不宜選用吸水率較高的保溫材料,以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層吸水量大而降低保溫效果。若選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔,以排出保溫層內(nèi)不易排出的水分。在南方住宅中,用架空板隔熱也十分普遍。近年來(lái),坡頂屋面發(fā)展較快,這種屋面便于設(shè)置保溫層。設(shè)置保溫層時(shí),既可以順坡頂內(nèi)鋪釘玻璃棉氈或巖棉花氈,也可在天棚上鋪設(shè)絕熱材料,還可噴、吹或直接鋪設(shè)玻璃棉、巖棉、膨脹珍珠巖等松散材料作為屋面保溫層。
4其他綜合技術(shù)措施
4.1建筑節(jié)能設(shè)計(jì)必須依靠各專(zhuān)業(yè)的通力合作
住宅建筑節(jié)能是一個(gè)綜合性問(wèn)題,它涉及自然地理環(huán)境、小區(qū)規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)以及居民使用方式等多種因素。作為建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)人員,應(yīng)改變高能耗的建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,除了在實(shí)際設(shè)計(jì)中仍以使用功能與形式為主體外,還應(yīng)考慮到建筑節(jié)能。因此,建筑節(jié)能措施應(yīng)依靠建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、物理、結(jié)構(gòu)、材料、水、暖、電等專(zhuān)業(yè)的相互配合,創(chuàng)造出既符合建筑學(xué)原理、又符合節(jié)能原則的優(yōu)秀建筑。
4.2大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)
進(jìn)一步提高建筑材料質(zhì)量、建筑施工技術(shù)及建筑節(jié)能技術(shù)。尤其應(yīng)加強(qiáng)國(guó)際交流與合作,采取走出去和請(qǐng)進(jìn)來(lái)“雙管齊下”的方式,學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家節(jié)能的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。
4.3大力推廣采用節(jié)能建材
重視建筑節(jié)能設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)應(yīng)用,尤其要重視高新技術(shù)與建筑技術(shù)結(jié)合的研究,采用智能化控制,使節(jié)能技術(shù)成果得到最廣泛的推廣應(yīng)用。
5結(jié)束語(yǔ)
建筑節(jié)能對(duì)緩解我國(guó)能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環(huán)境污染具有十分重要的意義,它既是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最直接的根本措施,又是深化經(jīng)濟(jì)體制改革的一個(gè)重要組成部分。建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)從不同角度、依據(jù)不同的準(zhǔn)則加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、建筑科學(xué)的繁榮進(jìn)步創(chuàng)造良好的技術(shù)條件。