李靖
摘? ? 要:隨著社會(huì)的發(fā)展,自然資源日益緊缺,不可再生能源數(shù)量逐步減少,為了推動(dòng)人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展,必須貫徹落實(shí)節(jié)能措施。在建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)該優(yōu)化建筑周邊設(shè)計(jì),提升綠化率,優(yōu)化建筑布局和朝向設(shè)計(jì),改善建筑墻體節(jié)能設(shè)計(jì),優(yōu)化窗墻比,注重墻體保溫隔熱設(shè)計(jì),優(yōu)選窗戶原材料,做好建筑屋面節(jié)能設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)應(yīng)用新能源,全面降低維持建筑運(yùn)行的能耗。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);建筑節(jié)能措施
1? 建筑周邊環(huán)境設(shè)計(jì)
建筑是社會(huì)環(huán)境的重要組成部分,在建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)該盡可能利用物質(zhì)循環(huán)規(guī)律、氣候變異規(guī)律、建筑內(nèi)外能量流動(dòng)轉(zhuǎn)化規(guī)律、熱濕交換規(guī)律等,讓建筑系統(tǒng)融入自然環(huán)境中,進(jìn)入生態(tài)循環(huán)圈中,打造一個(gè)生態(tài)建筑良性循環(huán)模式,改變傳統(tǒng)建筑能源單向流動(dòng)的情況,降低建筑能耗[1]。為了給人們創(chuàng)造一個(gè)舒適宜居的環(huán)境,在進(jìn)行建筑區(qū)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量做好周邊的綠化工作。綠色植物因自身進(jìn)行光合作用和呼吸作用,可通過(guò)蒸發(fā)水分來(lái)控制其整體的環(huán)境熱量相對(duì)恒定,在固化水土的同時(shí)營(yíng)造小的生態(tài)環(huán)境,熱輻射能力也便弱于混凝土地面。夏季當(dāng)太陽(yáng)落山,綠植環(huán)繞的建筑周邊溫度能夠更快降下來(lái),而冬季植被的枝干又可作為季風(fēng)的第一道防線,使得流過(guò)建筑表面得風(fēng)速減低,從而降低建筑的熱損失。除去建筑周邊植被的應(yīng)用,同時(shí)還應(yīng)根據(jù)地理位置做相應(yīng)的遮陽(yáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),應(yīng)用竹簾、布篷、軟百葉等可拆除遮陽(yáng)設(shè)備,來(lái)實(shí)現(xiàn)夏季遮陽(yáng),有效阻擋太陽(yáng)輻射,從而降低夏季平均氣溫。
2? 建筑布局和朝向設(shè)計(jì)
中國(guó)地處北半球,建筑朝向大多為“坐北朝南”,這樣能夠令建筑內(nèi)部的采光、通風(fēng)達(dá)到較優(yōu)的情況。但隨著社會(huì)整體水平的發(fā)展,生活水平的提高,一方面建筑高度越建越高,建筑密度逐步增大,土地資源便愈加緊張;另一方面人們對(duì)生活中建筑的使用要求也越來(lái)越高,過(guò)與死板的遵循某種模式為設(shè)計(jì)創(chuàng)新和合理利用土地增加了難度。為了改變這一現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)師應(yīng)因地制宜、分類(lèi)設(shè)計(jì),優(yōu)化建筑整體布局,調(diào)整好建筑的朝向、建筑間距,最大限度減少樓層之間的遮擋情況,保證每個(gè)樓層都能夠獲得充足的光照。在北方大多數(shù)建筑和居住建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮人們的使用習(xí)慣以及不同功能區(qū)對(duì)于光照的需求,仍應(yīng)以坐北朝南的節(jié)能設(shè)計(jì)理念為主,靈活分割。但在南方一些日照充足地區(qū),或是在做公共建筑等沒(méi)有特殊日照要求的建筑設(shè)計(jì)時(shí),可靈活大膽的布局建筑,在滿足不同空間的基本日照要求后靈活創(chuàng)新,服務(wù)于建筑的平面流線和空間布局。
3? 建筑墻體節(jié)能設(shè)計(jì)
相較而言,南方全面平均氣溫高于北方,南方夏季高溫時(shí)間長(zhǎng),冬季溫度相對(duì)更高,很少低于0℃,因此,在中高溫度環(huán)境下的通風(fēng)降溫是其主要節(jié)能降溫手段,窗墻比則一般較大;相反地,在北方,冬季保溫需求較高,在能夠保證室內(nèi)采光的情況下,應(yīng)該盡量降低窗墻比,畢竟外窗是建筑外圍結(jié)構(gòu)中熱工性最差的一個(gè)部分,較小的窗墻比,意味著室內(nèi)經(jīng)窗洞散發(fā)的熱量減少,即建筑室內(nèi)保溫功能的增強(qiáng),這樣能夠減少室內(nèi)制暖的能源消耗[2]。窗墻比的設(shè)計(jì),要考慮的因素比較多,除了地域要素外,還應(yīng)該考慮到建筑朝向,窗前朝向不同,一天之中接受日照的面積和時(shí)間也不一樣,基于《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》中采暖居住部分的要求,朝北的建筑窗墻比不得大于0.20,朝東、朝西的建筑窗墻比不得大于0.30,朝南的建筑窗墻比不得大于0.35。而且,為了不影響建筑室內(nèi)采光,還應(yīng)該合理設(shè)定窗墻比的下限,以防窗洞面積過(guò)小,室內(nèi)采光、通風(fēng)條件太差,影響到居住體驗(yàn)。
在進(jìn)行墻體設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該關(guān)注其保溫設(shè)計(jì),應(yīng)用科學(xué)的保溫結(jié)構(gòu),來(lái)降低建筑在冬季的熱量損失,比如說(shuō),在房屋外側(cè)設(shè)計(jì)保溫夾層,設(shè)置外墻內(nèi)側(cè)石膏板和外墻外側(cè)石膏板,或者在組墻體梁柱熱橋位置,以墻體材料構(gòu)建保溫隔離層,來(lái)優(yōu)化墻體的保溫隔熱性能,而且,北方建筑可以在此基礎(chǔ)上,以增加外墻厚度、應(yīng)用頁(yè)巖陶?;炷量招钠鰤K砌筑墻體等方式,進(jìn)一步優(yōu)化其保溫性。在保溫設(shè)計(jì)的同時(shí),還應(yīng)該關(guān)注墻體的防風(fēng)、防潮設(shè)計(jì),以防風(fēng)設(shè)計(jì)為例,可以在建筑兩側(cè)增設(shè)陽(yáng)臺(tái)開(kāi)口,在外墻上設(shè)置擋風(fēng)墻,以控制建筑進(jìn)風(fēng)量,調(diào)節(jié)室內(nèi)通風(fēng)情況[3]。
在窗口設(shè)計(jì)上,根據(jù)采光、通風(fēng)、保暖需求,合理設(shè)計(jì)窗口形式,比如說(shuō)寒冷地區(qū),外門(mén)應(yīng)設(shè)計(jì)為置門(mén)斗的形式,以防冷風(fēng)滲透進(jìn)來(lái),在夏季高溫地區(qū),可以在窗口部位進(jìn)行遮陽(yáng)設(shè)計(jì),達(dá)到降溫效果。在窗戶原材料選擇上,可以選用保溫隔熱性能優(yōu)良的雙層玻璃或多層玻璃,在窗框材料選擇上,應(yīng)該選擇熱損失較低的鋁合金的。
4? 建筑屋面節(jié)能設(shè)計(jì)
屋面作為房屋建筑主要的圍護(hù)結(jié)構(gòu),保溫隔熱是其主要的功能,在夏季,屋面接受日照的時(shí)間長(zhǎng),面積廣,太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈,屋面溫度會(huì)達(dá)到70℃甚至更高,為了避免室內(nèi)溫度過(guò)高,必須優(yōu)化屋面的隔熱功能,作出節(jié)能設(shè)計(jì)。比如在屋面上建設(shè)隔熱層,或者說(shuō)在屋頂上鋪設(shè)泥土層,種植綠色植物,這樣能夠?yàn)槲菝嫣峁┳匀徽趽?,降低室?nèi)溫度,同時(shí)還能夠美化環(huán)境,改善空氣質(zhì)量。世界環(huán)境保護(hù)組織研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)一個(gè)城市的屋面綠化率達(dá)到70%以上,這個(gè)城市在夏季的最高氣溫將下降10℃, 在冬季的最低氣溫將上升5℃,能夠有效緩解熱島效應(yīng),提升空氣的濕潤(rùn)度和潔凈度。
5? 新能源的使用
在環(huán)境友好型社會(huì)構(gòu)建背景下,應(yīng)用新能源,成為當(dāng)今社會(huì)建設(shè)的一個(gè)主旋律。且在《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》2020版中的數(shù)據(jù)也進(jìn)一步證實(shí)了這一趨勢(shì),“在2019年-2020年可再生能源增長(zhǎng)創(chuàng)下歷史新高(3.2千兆焦耳),占全球一次能源增長(zhǎng)的40%以上,高于其他各類(lèi)燃料??稍偕茉丛诎l(fā)電領(lǐng)域的占比(10.4%)首次超越了核電?!彪S著新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)體系的逐步完善,在建筑設(shè)計(jì)中也應(yīng)該關(guān)注對(duì)于新能源的使用。這些技術(shù)的推廣應(yīng)用,能夠有效減輕不可再生能源的使用負(fù)擔(dān),有利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。以太陽(yáng)能應(yīng)用為例,如今太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)成為建筑熱水供應(yīng)的主要設(shè)備,在農(nóng)村,建筑多為一戶一棟,人口數(shù)量約為3至5人,南方光照充足,太陽(yáng)能熱水器基本上能夠滿足一戶家庭四季的熱水供應(yīng)需求。而在城市中除了傳統(tǒng)的利用太陽(yáng)能電池板,為樓道、小區(qū)照明提供能源支持,降低小區(qū)照明的電能消耗外,新型的外掛式太陽(yáng)能集熱器也應(yīng)運(yùn)而生,可以廣泛的應(yīng)用在建筑立面的窗檻墻位置外掛,解決了原本城市樓房密度高且共享空間小不易設(shè)置太陽(yáng)能熱水器的問(wèn)題。除此之外,人們正在大力開(kāi)發(fā)地?zé)崮茉?,用以冬季取暖,這樣能夠有效替代煤炭資源,保存煤炭余量,地?zé)嶙鳛橐环N清潔可再生能源,可循環(huán)利用,無(wú)環(huán)境污染,替代煤炭,能夠有效減少環(huán)境污染。
6? 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)國(guó)土廣闊,擁有眾多自然資源,但由于人口數(shù)量也比較多,人均占有資源有限,遠(yuǎn)低于世界平均水平,為了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮,必須貫徹落實(shí)節(jié)能理念,減少各個(gè)領(lǐng)域自然資源的消耗,減輕大自然的負(fù)擔(dān)。在建筑領(lǐng)域,建筑設(shè)計(jì)是決定建筑功能及能耗的主要因素,山東緯劍工程設(shè)計(jì)有限公司對(duì)于建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)極為重視,在建筑環(huán)境、朝向、結(jié)構(gòu)布局等各方面的設(shè)計(jì)中,融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念,爭(zhēng)取能夠優(yōu)化建筑的采光、通風(fēng)及保溫性能,從而減少建筑投入使用后在照明、制冷取暖等方面的能源消耗。
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