宋靜
(山西潞安工程勘察設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 山西長治 046204)
建筑能耗一般是指建筑在建造和使用過程中在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、炊事、熱水供應(yīng)、家用電器和電梯等方面的消耗的能源。建筑節(jié)能通常是指在居住建筑和公共建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中,通過各種技術(shù)措施以及采用節(jié)能型系統(tǒng)和可再生能源利用系統(tǒng),切實(shí)降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活動。其實(shí)質(zhì)是在滿足人們對建筑舒適性需求的前提下,達(dá)到在建筑建造和使用過程中能源利用率盡量提高的目的。建筑節(jié)能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的資源節(jié)約型目標(biāo)決定了其未來發(fā)展將與綠色建筑、生態(tài)建筑以及智能建筑有效融合。
在以往的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人考慮的往往是容積率、日照間距、空間形態(tài),以及建筑與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)等問題,而很少從節(jié)能的角度來指導(dǎo)設(shè)計(jì),節(jié)能設(shè)計(jì)只有在單體方案設(shè)計(jì)階段才有所重視,從而產(chǎn)生了許多單體設(shè)計(jì)難以解決的問題。
建筑市場中,住宅開發(fā)商為了達(dá)到土地最大利用率的目的,往往要求建筑師按容積率的最高值進(jìn)行設(shè)計(jì),甚至超值設(shè)計(jì),這樣導(dǎo)致許多新建住宅多為一梯六戶、一梯八戶,甚至一梯十戶以上都有。這種住宅單體平面在實(shí)際使用中通風(fēng)將十分不利,特別是在夏季,室內(nèi)積聚的熱量難以散失,必須采用人工通風(fēng)或空調(diào)降溫,大大增加了建筑使用的能耗。而且目前的許多住宅設(shè)計(jì),建筑立面窗戶的設(shè)計(jì)主要是從立面造型方面考慮——采光面積大,可開啟窗戶面積小,這樣的設(shè)計(jì)不但對隔熱不好,對通風(fēng)就更加不利。
在實(shí)際設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師經(jīng)常會為了達(dá)到造型效果而刻意增加立面上的裝飾構(gòu)件,這些構(gòu)件由于并非從遮陽方面考慮,所以形式作用大于實(shí)際功能。這并不符合設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)原則和節(jié)能原則。
當(dāng)代建筑由于追求造型的變化,立面上的凹凸進(jìn)退增多,突出墻體、屋面的構(gòu)件也越來越多,外飄窗得到了廣泛的使用,這些設(shè)計(jì)手法豐富了建筑造型,卻無形中增加了熱橋的產(chǎn)生,對建筑節(jié)能帶來不利的影響。
可從三個(gè)方面的入手:①增加建筑物層數(shù)。在建筑物層數(shù)增加的過程中,外圍平面或物體外表面的增加量小于所包圍的建筑物體積的增加量,即體積增長率略大于外圍平面或物體外表面的增長率,高層建筑的體型系數(shù)普遍偏低就是這個(gè)緣故。因此,在功效使用許可、經(jīng)濟(jì)允許的前提下,適當(dāng)增加建筑物層數(shù)對控制體型系數(shù)是有利的。②提高建筑物進(jìn)深。在居住建筑設(shè)計(jì)中,采用條式建筑形體較為普通,當(dāng)建筑長度小于一定建筑面積相應(yīng)的最佳邊長時(shí)(即為正方形的邊長),應(yīng)盡量縮小建筑長度而增大建筑的進(jìn)深。③選擇最適合的平面外形。大量的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)顯示,不同平面外形的體型系數(shù)不同,但從小到大的大致規(guī)律依次是圓、多邊形、正方形、長方形、三角形,也就是說圓形最小,三角形最大,因此,圓和多邊形對節(jié)能有利,三角形對節(jié)能不利。
外窗是建筑物能耗散失最多的部位,其能耗散失占建筑物總能耗散失的60%,其中傳熱損失為30%,冷風(fēng)滲入為30%,所以在保證太陽照射、采光、透風(fēng)、觀景要求的前提下,盡量縮小外窗洞口,并提高窗口的氣密性,以減少能耗散失,提高窗口的保溫性能,降低窗口的傳熱量。①房間窗墻平面與物體外表面的比應(yīng)視修建物所處的地理緯度、當(dāng)?shù)氐亩咎栒丈渎?、房間的采光要求、修建物之間太陽照射遮擋情況來確定。在滿足上述前提下,應(yīng)盡量減小窗墻平面與物體外表面的比。②提高外窗的氣密性,如配置泡沫塑料密封條,使用新型的密閉性能良好的外窗材料。外窗框與墻面的縫隙密封可用彈性松散綿軟輕型材料、彈性密閉性材料、密封膏及在邊框設(shè)灰口等;框與扇之間的密閉可用橡膠、橡塑或泡沫密閉條及邊框高低縫、回風(fēng)槽等;扇與扇之間的密閉可用三元乙丙、硅橡膠等密閉條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間可用各類彈性壓條等。這些對提高外窗的保溫性能都是有利的。③縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,不采用小窗扇,擴(kuò)大單塊玻璃的面積,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積,對建筑節(jié)能是有利的。
建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)方面:①外墻保溫構(gòu)造、熱橋阻斷技術(shù)、屋面保溫隔熱技術(shù)、地下室外墻及地面保溫技術(shù)、高效節(jié)能外窗及幕墻系統(tǒng)、窗墻面積比的控制、遮陽設(shè)施、自然通風(fēng)與采光的利用。②建筑內(nèi)余熱/冷的回收利用。③可再生綠色能源的利用:太陽能、淺層土壤熱能、地表水體熱能、風(fēng)能等。④提高舒適度的其他技術(shù)浮筑樓板技術(shù)、雙層架空地面系統(tǒng)、潔具同層后排水技術(shù)、中水處理及回用系統(tǒng)、智能樓宇自控系統(tǒng)等。
總之,建筑節(jié)能需要通過節(jié)能的技術(shù)和方法來實(shí)現(xiàn),是建筑功能和各種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的綜合,涉及建筑行業(yè)的方方面面,隨著建筑節(jié)能實(shí)施的不斷深入,建筑設(shè)計(jì)的方法和理念也需要深化和變革以適應(yīng)建筑業(yè)發(fā)展的需要,建筑節(jié)能作為國家可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)是長期的。
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[2]趙文強(qiáng).建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能工程施工質(zhì)量控制[J].山西建筑,2009,35(33):245~246.