摘要:建筑的節(jié)能總體規(guī)劃方案和高層建筑的節(jié)能.闡述了高層建筑節(jié)能與氣候、地理?xiàng)l件的關(guān)系,總體規(guī)劃方案及節(jié)能材料的使用方法, 結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段的建筑節(jié)能的實(shí)際情況分析了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)最后從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu).外窗. 建筑總體規(guī)劃等
關(guān)鍵詞:高層建筑;規(guī)劃;節(jié)能;
節(jié)能是我國(guó)的一項(xiàng)重大工程之一,據(jù)統(tǒng)計(jì)世界的全部能源消耗中約有一半是用于建筑的建造、使用和維護(hù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家建筑能耗一般占到全國(guó)總能耗30%~40%。近幾年隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,新建的建筑大量的涌現(xiàn),建筑能耗逐年大幅度上升。在面臨能源短缺的今天,建筑能耗已是我國(guó)能源消耗的大戶,能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題一樣,都是影響中國(guó)經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展的關(guān)鍵因素。
1.1 建筑位置優(yōu)化和朝向設(shè)計(jì)
高層建筑的定位首先應(yīng)考慮對(duì)城市環(huán)境的影響容積率過(guò)高很難滿足日照的要求,陽(yáng)光有著巨大輻射能量。據(jù)有關(guān)資料分析,地球每年接受的能量有60 億億千瓦,這么大的能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽(yáng)能接收器,陽(yáng)光不僅對(duì)人的身體健康有著很大的影響,對(duì)建筑的節(jié)能也有著十分重要的意義。城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接受更多的太陽(yáng)輻射熱能,因此,建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。從建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能出發(fā),應(yīng)考慮將支持建筑使用的公共設(shè)施布置在公共走廊中,或在選址時(shí)盡量利用現(xiàn)有的公共設(shè)施管網(wǎng)。這種合并能使場(chǎng)地的破壞實(shí)現(xiàn)最小化,并有利于建筑的維修和檢查。公共的場(chǎng)地市政設(shè)施走廊應(yīng)該沿著曾經(jīng)受到干擾的地區(qū)或新修的道路或人行構(gòu)筑物集中的地方,這樣既能盡量減少不必要的場(chǎng)地清理和挖溝,又為不斷的維修提供方便。
1.2 利用外界氣流來(lái)組織自然通風(fēng)
采用自然通風(fēng)方式的根本目的就是減少空調(diào)制冷系統(tǒng)的能源消耗。如果設(shè)計(jì)師通過(guò)與自然界充分的合作而不是對(duì)立,在過(guò)渡季節(jié)主要依靠自然通風(fēng)滿足工作環(huán)境的需求,不但可以節(jié)省大量的空調(diào)能耗,還能塑造一個(gè)比以往更加健康的工作環(huán)境。
2 加強(qiáng)多層建筑單體的標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1 建筑體形設(shè)計(jì)
選用建筑最佳“節(jié)能”體形設(shè)計(jì)是空調(diào)節(jié)能的先決條件,因此,建筑專業(yè)是否重視空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)是建筑業(yè)節(jié)能與否的根本,對(duì)節(jié)能而言,空調(diào)建筑物的體形系數(shù)并非愈小愈好,而是存在一個(gè)最佳節(jié)能體形系數(shù)的問(wèn)題,矩形建筑的最佳節(jié)能體形系數(shù)與建筑物的平面長(zhǎng)寬比、建筑熱工特性及當(dāng)?shù)貧夂蛴嘘P(guān),而與建筑物的體量、層高無(wú)關(guān)。
2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)
從多層建筑運(yùn)行能耗的角度看,提高建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,是節(jié)能設(shè)計(jì)最重要的措施。對(duì)于夏季炎熱的地區(qū),外圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成既可獲得日照,同時(shí)又能隔絕熱量,直接被太陽(yáng)照射的外墻面應(yīng)該是隔熱的,并且要注意其時(shí)間延遲的影響。外墻材料應(yīng)該是有效的隔熱構(gòu)件,或設(shè)計(jì)成“雙層的”通風(fēng)空間。對(duì)建筑外墻所受熱輻射的有效防護(hù)措施,
選擇某些在炎熱條件下具有吸收和輻射性能的材料。這些材料首先要對(duì)熱輻射的反射大于吸收,而吸收的熱量又能迅速地以熱輻射方式釋放出去,以降低室內(nèi)溫度。外立面色調(diào)應(yīng)該越淺越好,以減少城市的熱島效應(yīng)和建筑的總空調(diào)負(fù)荷。在不同氣候條件下,窗墻比也很重要。
2.3 開(kāi)敞式室內(nèi)空間
開(kāi)敞空間是外向型的,限定性和私密性較小,強(qiáng)調(diào)與空間環(huán)境的交流、滲透、講究對(duì)景、借景、與大自然或周圍空間的融合。它可提供更多的室內(nèi)外景觀和擴(kuò)大視野。在使用時(shí)開(kāi)敞空間靈活性較大,便于經(jīng)常改變室內(nèi)布置。開(kāi)敞式空間特別適合充分利用太陽(yáng)能,并將其功能在建筑物內(nèi)充分?jǐn)U展。根據(jù)使用要求還可以將該開(kāi)敞式空間設(shè)計(jì)成熱緩沖中庭、邊庭、室內(nèi)花園,以進(jìn)一步改善室內(nèi)小氣候,其本質(zhì)就是一種凹進(jìn)開(kāi)敞的空間。
3 節(jié)能材料的合理選用
3.1 隔熱材料的選用
隔熱材料(thermal insulation material),能阻滯熱流傳遞的材料,又稱熱絕緣材料。玻璃材料的保溫技術(shù)也是建筑節(jié)能的關(guān)鍵之一。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,在這一領(lǐng)域陸續(xù)出現(xiàn)了吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃、電敏感玻璃、調(diào)光玻璃、電磁波屏蔽玻璃等。設(shè)計(jì)師可將它們組合成復(fù)合的構(gòu)造形式,達(dá)到建筑的保溫和采光要求,如:吸熱中空玻璃、熱反射中空玻璃、低輻射中空玻璃、低輻射———熱反射中空玻璃、硅氣凝
膠特種玻璃等,這些先進(jìn)的復(fù)合玻璃可使門窗的保溫隔熱性能大幅度提高。
3.2 蓄熱材料的選用
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用蓄熱材料可以延緩日照等因素對(duì)室內(nèi)溫度的影響,使室溫更穩(wěn)定、更均勻。在夏季夜晚利用室外溫度較低的冷空氣對(duì)蓄熱材料進(jìn)行充分的通風(fēng)降溫,是改善夜間室內(nèi)溫度,發(fā)揮蓄熱材料潛力的有效手段。在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),整體綜合設(shè)計(jì)顯得尤為重要,在不同的地區(qū),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮與其他降溫技術(shù)如:噴灑蒸發(fā)冷卻、地下冷
空氣降溫、冷卻水降溫、機(jī)械輔助通風(fēng)降溫等結(jié)合起來(lái),以保證蓄熱材料得到充分降溫。
4 高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)踐性分析
建筑物的耗熱量主要與以下幾個(gè)因素有關(guān):1)體形系數(shù)。2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。3)窗墻面積比。4)樓梯間開(kāi)敞與否。5)換氣次數(shù)。6)朝向。7)建筑物入口處設(shè)置門斗或采取其他避風(fēng)措施。在建筑物的朝向、體形系數(shù)、樓梯間開(kāi)敞與否及建筑物入口處處理一定的情況下,建筑物的耗熱量與其圍護(hù)結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。一棟六
層三個(gè)單元的單元式多層住宅,其體形系數(shù)一般都小于0.3,而且對(duì)于北方寒冷地區(qū)的住宅,其窗墻面積比一般都能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求,樓梯間均設(shè)計(jì)為封閉式樓梯間,建筑物入口處常設(shè)置門斗或其他避風(fēng)措施。在相同的室內(nèi)外溫差條件下,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的好壞,直接影響到流出或流入室內(nèi)的熱量的多少。從傳熱耗熱量的構(gòu)成來(lái)看,外墻所占比例最大,約占總耗熱量的1/3 左右;其次是窗戶,傳熱耗熱約占總能耗的1/4,空氣滲透約20%;再次是屋頂和樓梯間隔墻,地面、戶門和陽(yáng)臺(tái)門下部所占比例較小,但這些部位的保溫是不可忽視的,否則,建筑物的節(jié)能效益以及經(jīng)濟(jì)效益都受到影響。隨著外墻保溫層厚度的不斷增加,節(jié)能效果的增加不再顯著;當(dāng)達(dá)到一定厚度以后,節(jié)能效果將趨于不
變。因此,不僅要對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體外墻、窗戶和屋面進(jìn)行保溫設(shè)計(jì),而且必須對(duì)建筑物其他部位的構(gòu)造做法對(duì)建筑節(jié)能的影響引起足夠的重視。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)的不斷的發(fā)展,作為能源消耗大戶的建筑業(yè)來(lái)說(shuō),如何解決建筑節(jié)能已成為刻不容緩的大事。這要求我們?cè)诮ㄖO(shè)與節(jié)能是我國(guó)的國(guó)策,推動(dòng)建筑向節(jié)能、綠色、智能化方向發(fā)展,也是建筑業(yè)實(shí)踐可持續(xù)性發(fā)展理念的大勢(shì)所趨,建筑節(jié)能作為現(xiàn)代技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向,已成為國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)廣泛重視的研究課題
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