淺析住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法
韋玲
摘要:舒適、健康、安全的居住、工作、生活空間是我們共同的追求,由此我們提出了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理念。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;必要性;措施;綠色設(shè)計(jì);
一、建筑節(jié)能的必要性
隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展,世界性的能源緊缺矛盾目益突顯,由于人類發(fā)展過程中對(duì)能源的無節(jié)制開發(fā)和使用帶來的環(huán)境破壞、能源危機(jī)、生態(tài)危機(jī)又對(duì)人類的繼續(xù)生存與發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。為了阻止全球氣候變暖,減少溫室氣體的排放,轉(zhuǎn)變高耗能的經(jīng)濟(jì)增長模式,減少單位GDP能耗,我國政府更是向世界承諾:加大節(jié)能減排力度,實(shí)現(xiàn)能耗負(fù)增長的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。由于建筑耗能占人類總能耗的比例高達(dá)30%~40%,故世界各國又將建筑節(jié)能列為節(jié)能工作的重點(diǎn)并做出反應(yīng)因此提高建筑能源利用效率,減少能源消耗,是改善人們生活質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)我國節(jié)能減排目標(biāo)的重要手段。
二、建筑節(jié)能含義的發(fā)展及意義
“建筑節(jié)能”的內(nèi)容和含義在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:最初就叫建筑節(jié)能;但不久即改為在建筑中保持能源,意思是減少建筑中能量的散失;近來則普遍稱作提高建筑中的能源利用效率,也就是說,并不是消極意義上的節(jié)省,而是從積極意義上提高利用效率。在我國,現(xiàn)在仍然通稱為建筑節(jié)能,但其含義應(yīng)該進(jìn)到第三層意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。建筑節(jié)能的范圍從廣義上講應(yīng)包括建筑材料的生產(chǎn)、建筑施工和建筑物使用等幾個(gè)方面。而對(duì)于我們從事建筑設(shè)計(jì)的人員來講,主要涉及到的應(yīng)該是建筑物選址與規(guī)劃、建筑物形態(tài)設(shè)計(jì)、建筑材料的選用和建筑物使用等過程中的節(jié)能問題,并且要與改善建筑舒適性相結(jié)合。
三、建筑節(jié)能措施
1、建筑物選址與規(guī)劃
1)選址。
居住區(qū)選址,應(yīng)充分考慮原有地形地貌及其周圍的環(huán)境,遠(yuǎn)離噪聲源和有害氣體釋放源,保持原有地形、地貌,盡量少的改變地形。充分利用原有地形、地貌,創(chuàng)造景觀,追求自然景觀與人文景觀的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。居住區(qū)用地周圍大面積的綠化和水面能改善居住區(qū)環(huán)境的熱微氣候。城市的熱島效應(yīng)對(duì)居住區(qū)的選址也有影響。坡地對(duì)建筑節(jié)能的影響,主要是太陽輻射得熱和通風(fēng)兩個(gè)方面,影響效果因坡向(由低到高的方向)和坡度大小(坡度越大,影響越明顯)而不同。
2)道路交通結(jié)構(gòu)。
居住區(qū)內(nèi)道路系統(tǒng)屬于城市居住區(qū)物質(zhì)空間的范疇,居住區(qū)道路規(guī)劃設(shè)計(jì)同樣需要滿足居住區(qū)的社會(huì)形態(tài)要求。這便要求在進(jìn)行道路總體規(guī)劃以及道路窄間設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮人的行為特點(diǎn)和居民之間的交往習(xí)慣,而不能一味地將重點(diǎn)放在如何滿足汽車的行駛與停放上。
3)住宅群體布局。
規(guī)劃布局時(shí)充分考慮住宅的日照間距以及當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向,盡可能多地利用太陽能和自然通風(fēng),節(jié)約能源。合理使用水資源,實(shí)現(xiàn)雨水、排水蓄水化以及污水處理循環(huán)化,以達(dá)到水資源的良性循環(huán)。
4)朝向。
從有利于建筑單體通風(fēng)的角度看,建筑的長邊最好與夏季宅導(dǎo)風(fēng)方向垂直;但從有利于建筑群體通風(fēng)的角度看,將嚴(yán)重影響后排建筑的夏季通風(fēng)。所以規(guī)劃朝向(大多數(shù)條式建筑的卡要朝向)與夏季主導(dǎo)季風(fēng)方向最好控制在30º~60º之間。
2、居住區(qū)生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)
1)基地處理
居住區(qū)建設(shè)屬于城市建設(shè)的一部分,選址受到諸多因素的制約。應(yīng)盡量選擇在生態(tài)不敏感區(qū)或?qū)^(qū)域生態(tài)環(huán)境影響最小的地方?刂苹赜绊懙闹饕胧⿲(duì)于已確定的基地,應(yīng)遵循一個(gè)重要的原則——盡可能尊重和保留有價(jià)值的生態(tài)要素,維持其完整性,使居住區(qū)像共生的生物那樣,實(shí)現(xiàn)人工環(huán)境與自然環(huán)境的過渡和融合。在實(shí)施過程中,要努力做到以下幾點(diǎn).-a.尊重地形、地貌。b.保留現(xiàn)狀植被。
2)綠化設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的居住區(qū)綠地的規(guī)劃是以點(diǎn)、線、面相結(jié)合的原則。根據(jù)現(xiàn)有的指標(biāo)體系,往往相對(duì)集中的中心綠地面積不夠大,滿足不了人們親近自然、到自然中去的渴望,F(xiàn)代的居住區(qū)綠地設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)突破現(xiàn)有住宅小區(qū)以小塊分散綠地為主的設(shè)計(jì)模式,最大限度地創(chuàng)造出人與自然溝通的綠色通道,這可以說是一種趨勢。但是,時(shí)下的居住區(qū)環(huán)境綠化設(shè)計(jì)更多的是將注意力停留在視覺觀賞層面,而對(duì)綠化的生態(tài)調(diào)控功能認(rèn)識(shí)不足,導(dǎo)致“中看不中用”的尷尬局面。因此有必要以植物生態(tài)學(xué)知識(shí)為指導(dǎo),對(duì)其開展進(jìn)一步研究。
3)水環(huán)境設(shè)計(jì)
雨水儲(chǔ)留再利用:雨水儲(chǔ)留再利用技術(shù)指將雨水利用天然地形或人工方法收集儲(chǔ)存,經(jīng)簡單處理后再作為雜務(wù)用水。雨水儲(chǔ)留供水系統(tǒng)包括平屋頂蓄水池、地下蓄水池和地面蓄水池三
種。改善基底,提高滲透性:在居住區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):a.力爭保留最多的綠地;b.在擋士墻、護(hù)坡、停車場、負(fù)重小的路面等大面積鋪砌部位,盡可能采用植草磚、碎磚、空心水泥磚等透水材料鋪匝;C.高密度開發(fā)地區(qū),無法保證足夠裸地和透水鋪裝時(shí),可采用人工設(shè)施輔助降水滲入地下,常見的設(shè)施有滲透井、滲透管、滲透側(cè)溝等。促進(jìn)地表水循環(huán)居住區(qū)中適宜的景觀水體,不僅豐富、美化了景觀視覺,同時(shí)開放的水面作為生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分發(fā)揮著重要的生態(tài)功能。
3、住宅建筑構(gòu)造的節(jié)能技術(shù)
住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量,要占建筑采曖熱耗的1/3以上,對(duì)這一部分采取科學(xué)的保溫設(shè)計(jì),那么節(jié)能效果一定很顯著。改善住宅建筑的隔熱保溫性能,建筑界一致認(rèn)為,是建筑節(jié)能的主要技術(shù),提高隔熱性能所增加的投資。還可用節(jié)約出的能源費(fèi)作為補(bǔ)償。我國廣大采暖居住建筑,圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平低、熱環(huán)境差、采暖能耗大,這種普遍存在的狀況極待解決。我國頒布了新的民用建筑:常能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).根據(jù)采暖地區(qū)及建筑體形系數(shù)的不同,規(guī)定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)的限值,對(duì)我國采暖住宅來說,這些指標(biāo)都是先進(jìn)的,也是對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%的國標(biāo)所必需的.所以必須經(jīng)過努力實(shí)現(xiàn)它。
1)墻體節(jié)能。
我國長期以實(shí)心粘土磚為主要墻體材料,用增加墻體砌筑厚度來滿足保溫要求,這對(duì)能源和土地資源是一種嚴(yán)重浪費(fèi)。單一的墻體材料,往往也難以同時(shí)滿足保溫、隔熱要求,因而在節(jié)能的前提下,復(fù)合墻體越來越成為當(dāng)代節(jié)能墻的主流。外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比,技術(shù)合理,有其明顯的優(yōu)越性。使用同樣規(guī)格、同樣尺寸和性能的保溫材料.外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術(shù)含量高;外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋。增加建筑的有效空間;同時(shí)消除了冷凝。提高了居住的舒適度。
2)窗戶節(jié)能。
對(duì)門窗性能的改善及防空氣滲透,這也是建筑節(jié)能的重要方向。目前可以從3個(gè)方面解決這一節(jié)能問題:限制窗墻面積比;提高窗的氣密度,貼密封條減少冷氣滲透,但室內(nèi)要有換氣沒備,保證衛(wèi)生換氣量;改善窗的保溫性。如用雙層玻窗。使用中空、隔熱和反射玻璃等。
3)屋面節(jié)能
在不斷改進(jìn)建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進(jìn)一步加強(qiáng)屋面保溫隔熱的研究,屋面節(jié)能措施的要點(diǎn)。其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,以免重量、厚度過大:其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以捧除保溫層內(nèi)不易捧除的水分,F(xiàn)在,高效保溫材料已經(jīng)開始應(yīng)用于屋面。一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖的做法,就克服了常規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)。
4、住宅建筑施工中
住宅建造中的能耗,是一種集中式的耗能過程,下述的各個(gè)環(huán)節(jié)與建筑節(jié)能有關(guān)。建筑材料與沒備的生產(chǎn)中。采用節(jié)能新工藝。如水泥由煤外分解工藝代替濕法工藝,可節(jié)能40%,而生產(chǎn)礦渣水泥,粉煤灰水泥.比生產(chǎn)普硅水泥市能20一30%。在施工過程中采用新工藝,如采用滑模、大板模,采用高強(qiáng)水泥,滲外加劑,提高養(yǎng)護(hù)設(shè)備負(fù)荷系數(shù),或利用太陽能進(jìn)行養(yǎng)護(hù)構(gòu)件。將建筑構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝,納入標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、自動(dòng)化的生產(chǎn)體系,增加預(yù)制裝配量,提高建材利用率,可減少單位構(gòu)件耗能。采用先進(jìn)的施工管理方法,采用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃控制,全面質(zhì)量管理,確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),進(jìn)行成本——工期優(yōu)化,這樣從施工全過程中,可以收到節(jié)能效果。
四、結(jié)論
節(jié)能和環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。而從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā),建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高建筑能量高效率。因此.無論是制訂建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是從事具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì),都應(yīng)把建筑節(jié)能的宏觀目標(biāo)定位在用占全國總能耗20%左右的能量,滿足下世紀(jì)我國建筑耗能的需求。應(yīng)從現(xiàn)在起便著手“綠色建筑”的試點(diǎn)工作以及舊有建筑的節(jié)能改造試點(diǎn)工作,走出一條符合我國國情的建筑節(jié)能道路來。
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