本站原创【摘 要】下文首先探讨了建筑节能的意义及现状,再从政策和技术两方面入手介绍了建筑节能发展的对策,并重点论述了建筑节能设计的实施途径,仅供参考.
【关 键 词】建筑节能；节能设计；外部环境；围护结构
1建筑节能的意义与现状
随着中国城市化进程的向前发展,我国建筑业得到了快速的发展,大量增加的城市房屋需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能.当前我国的建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%,建筑节能已刻不容缓,深入持久地开展建筑节能意义十分重大.早在20世纪70年代,建筑节能概念就被正式提出,经过近几十年的发展,发达国家在建筑节能方面已取得显著成效,我国建筑节能起步较晚,建筑节能水平远远落后于发达国家,例如同样气候条件下的采暖地区围护结构的热功能与发达国家相比,外墙传热系数是发达国家的3.5倍～4.5倍,外窗为2倍～3倍,屋面为3倍～6倍,门窗空气渗透为3倍～6倍,单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的3倍以上,建筑节能水平的提高十分紧迫.
2建筑节能发展的对策
目前,国家已开始重视节能增效,出台了相关政策和制度来鼓励节能研究、开发、应用,并制定相应的法律法规来约束和规范节能工作,使节能减排事业面临前所未有的机遇与挑战,同时,研究的不断深入和技术的进步也为节能提升创造了条件,从而使我们能更好地实现建筑节能.
2.1政策上
1)应大力宣传节能理念、建筑节能的重要意义,提高人们的节能意识,2)在节能建筑的研究、设计、开发和建设方面,加大资金投入,建立和完善建筑节能的经济激励政策,3)编制和完善建筑节能规划和实施计划,严格执行节能标准,加强落实和监督管理.
2.2技术上
1)建筑工作者应积极学习建筑节能知识,在设计中按照不同工程、不同部位采取相应的节能措施,2)建筑师应率先执行有关建筑节能的技术标准,并与结构师、设备师密切协作,共同实现节能建筑设计的真正统一,3)学习国外先进节能理念的同时,应该从传统建筑模式、风格(如京津的四合院、陕北的窑洞)中寻找节能启示、借鉴节能方法、丰富节能理念,4)提倡利用自然能源(太阳能、地热、地道风)和自然气候环境,创造自然节能建筑,5)深入研究与开发应用节能建材、节能设备,尤其是高新技术与建筑技术结合研究,使节能技术成果得到最广泛的推广应用,6)重视建筑材料的选择,加大新型保温材料、防水材料、透光隔热玻璃(如Low-E玻璃)等新型节能材料和技术的使用,7)建立节能研究检测中心、实验室,开发自主国情的节能分析系统,为建筑节能提供理论条件基础.
3建筑节能设计的实施
早期建筑由于节能在建筑设计过程中重视不足、易被忽视及缺少统一规划与布局等原因,造成建筑在建设之初就不具备节能基础,要改变这种现状,就必须重视和加强工程之初的节能设计.建筑节能设计就是从建筑整体综合设计概念出发,与环境、设备、结构、能源分析紧密配合,在规划和设计中充分利用自然环境、创造良好人工环境,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,创造良好的建筑室内微气候,减少对建筑设备的依赖,从而达到节能的目的.
3.1建筑外部环境节能设计
每个建筑周围的外部环境、地质、水文、气象条件不尽相同,通过选址、外部环境和体型朝向等设计,形成良好的外部气候环境,从而实现外部环境节能.
1)建筑选址:主要根据当地气候、水质、地质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定,既要使建筑在整个大环境内保持适宜的微气候环境,又不能破坏整体生态环境的平衡,如:建筑基地不宜选在山谷、洼地及凹地处,以避免冬季形成“霜洞”效应,导致底层或半地下层建筑为保持室内温度而增加能量消耗,而应尽量选在向阳、避风地段上,为建筑争取日照创造条件.
2)微气候环境改善:根据不同建筑功能的需求,应研究其微气候特征,通过合理的外部环境设计来改善原有的微气候环境,如:在建筑周围布置树木、植被或采用垂直绿化,既能有效遮挡风沙、净化空气、绿化环境,还能遮阳、降噪,在建筑附近设置水面,既能平衡环境温度、降风沙、收集雨水,又能就近解决消防用水问题.
3)建筑楼群布局:结合特定地点的自然环境因素、气候特征和建筑物功能、人的行为活动特点等,通过楼体排布的方案组合,建立自然—人工生态平衡系统,挑选规划方案的原则为:a.通过建筑的手法来充分利用和争取日照:多排多列楼栋布局中,采用错位布置,利用山墙空隙争取日照,点条组合布局时,点式住宅布置在朝向较好位置,条式布置其后,以争取日照,b.合理组织气流,避免风漏斗出现,减少建筑热损失,c.利用建筑外界面的反射辐射,应对夏季的炎热气候.
4)体型设计:为有效应对外部恶劣的微气候环境,对建筑体量及建筑形体组合等方面的确定,节能建筑的形态要求:体型系数(外表面积/体积)小、夏季日辐射得热少、冬季避寒风有利,但满足此三项需要的建筑形体常不一致,综合多种因素考虑:a.进行居住建筑设计时,应尽量减少立面的凹凸,以减少体型系数,b.对当地夏季气温、日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部风环境情况,需要具体权衡得热和失热,优化组合找到一个平衡点,选择较好朝向,尽量避免东西向日晒,使冬季能获得充足日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射.
5)建筑间距、朝向、通风:a.日光既作为热源,也提供室内的日照水平,而保证住宅室内具有足够的日照量,决定了建筑间的最小间距,综合考虑建筑群体的布置,采用斜屋顶在满足日照的前提下则可以缩小住宅间距,b.朝向的选择需要考虑多重因素:冬季具有适量和一定质量的日光照入室内,炎热季节尽量减少太阳直射室内及居室外墙面,c.通风要求夏季通风良好、冬季避免冷风吹袭,合理布置建筑物,冬季降低冷风风速,减少建筑物和场地表面热损失,节省能耗,夏季可以组织良好的通风,在建筑物之间及建筑内部形成良好的过堂风.