摘 要:隨著低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在全球范圍內(nèi)的全面開展,節(jié)能技術(shù)以及新能源研究正在成為人類發(fā)展的重要方向之一。建筑工程作為耗費(fèi)人力、物力、財(cái)力巨大的人類大型建造,其建設(shè)期間所造成的污染以及碳排放也是值得我們重點(diǎn)關(guān)注的。然而隨著人類科技的發(fā)展以及人們居住理念進(jìn)步,綠色建筑以及節(jié)能建筑正在逐漸被提上日程,而建筑新技術(shù)、新材料的不斷涌現(xiàn)更是給建筑節(jié)能帶來了很大的機(jī)遇。建筑設(shè)計(jì)作為從整體上對(duì)建筑工程控制與指導(dǎo)的重要過程,本文就從其設(shè)計(jì)的多方面因素詳細(xì)的探討有效的節(jié)能措施。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);建筑節(jié)能;措施;分析;探討
建筑設(shè)計(jì)作為建筑工程從最初的構(gòu)想走向?qū)嶓w建造的第一步,是對(duì)工程建設(shè)的內(nèi)、外部條件進(jìn)行綜合考慮,并對(duì)建筑工程的綜合效用進(jìn)行最優(yōu)評(píng)估的重要過程。因此我們說,做好工程的設(shè)計(jì),工程建設(shè)就相當(dāng)于完成了一半。在建筑設(shè)計(jì)的過程中,能夠?qū)υO(shè)計(jì)產(chǎn)生影響的因素比較眾多,這就需要我們對(duì)這些因素進(jìn)行詳細(xì)的分析、探討與推理,才能切實(shí)保證建筑設(shè)計(jì)既符合工程建設(shè)科學(xué)性的需求,又能滿足我們最初對(duì)建筑工程的綜合性需求。下面我們就對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能措施展開詳盡的論述。
1、建筑節(jié)能與規(guī)劃設(shè)計(jì)之間關(guān)系的分析
建筑規(guī)劃是首先從整體上對(duì)建筑工程建設(shè)的可能性以及合理性進(jìn)行分析的重要過程,它也是建筑工程賴以實(shí)施的前提和基礎(chǔ)。因此,處理好建筑節(jié)能與規(guī)劃設(shè)計(jì)之間的關(guān)系才是我們做好建筑節(jié)能的重要舉措。其主要的內(nèi)容有以下幾點(diǎn):
首先,住宅節(jié)能與居住舒適性的關(guān)系。居住的舒適性是我們建筑工程的首要目標(biāo),而建筑節(jié)能是工程建筑的一種方法或者說是附帶的目標(biāo),因此在建設(shè)的過程中我們不能因?yàn)楣?jié)能而忽略了居住的舒適性。同時(shí),舒適性必須與國(guó)情相適應(yīng),我們需要將兩者之間進(jìn)行最佳的結(jié)合,這才是最基本的工程節(jié)能設(shè)計(jì)原則。
其次,住宅節(jié)能與科技應(yīng)用的關(guān)系。住宅節(jié)能是科技發(fā)展的結(jié)果,但更是各項(xiàng)知識(shí)與技能綜合利用的結(jié)果。并非所有的節(jié)能都與科學(xué)技術(shù)相關(guān)聯(lián),比如說“因地制宜”、“就地取材”的低成本適應(yīng)技術(shù)。與此同時(shí),這也為我們節(jié)能技術(shù)的發(fā)展指明了一條道路,那就是引進(jìn)的節(jié)能技術(shù)要盡快的國(guó)產(chǎn)化與本地化。
再次,住宅節(jié)能與地域氣候差異的關(guān)系。節(jié)能技術(shù)不僅是在意義上比較廣泛,其在應(yīng)用也比較廣泛,因此我們不能說那個(gè)地方節(jié)能更重要或者是那個(gè)地域節(jié)能不重要。北方嚴(yán)寒地區(qū)的節(jié)能保溫與南方炎熱地區(qū)的空調(diào)節(jié)能都同樣重要。因此,我們應(yīng)該從地域氣候的差異來區(qū)別性的對(duì)待和選擇建筑設(shè)計(jì)節(jié)能。
最后,住宅節(jié)能與整體技術(shù)的關(guān)系。我們?cè)谧龊媒ㄖ墓?jié)能保溫、隔熱、降耗、減排等等單項(xiàng)節(jié)能技術(shù)的同時(shí),更應(yīng)該重視系統(tǒng)化與整體化的節(jié)能技術(shù),必須有效的將居住區(qū)規(guī)劃、住宅內(nèi)設(shè)計(jì)、材料的選用、日常維護(hù)保養(yǎng)、日常的運(yùn)營(yíng)等等環(huán)節(jié)、階段進(jìn)行整體上的考慮。
2、住區(qū)規(guī)劃中的節(jié)能措施
住區(qū)規(guī)劃是科學(xué)運(yùn)用建筑工程外部環(huán)境與資源的重要舉措,我們可以通過住區(qū)規(guī)劃為建筑工程取得更加有利的地理環(huán)境,并且合理的利用外部環(huán)境中的各種資源。其主要的內(nèi)容有:
首先,正確選擇朝向。居住區(qū)擁有良好的通風(fēng)和充足的陽光,這是大自然賦予人們最有利的居住條件,當(dāng)然這對(duì)于住宅的內(nèi)外部居住環(huán)境也比較有利。我國(guó)大部分地處北溫帶,選擇正確的朝向,對(duì)于住宅的采光有著重要的作用,通常情況下,住宅會(huì)選擇正南朝向或者是南偏東、小角度南偏西(十度以內(nèi))為住宅的朝向。
其次,順應(yīng)風(fēng)流環(huán)境。住宅有流暢的通風(fēng),不僅有助于室內(nèi)空氣的更新,同時(shí)對(duì)于夏季室內(nèi)降溫也有著明顯的作用。因此,我們一般會(huì)以夏季主導(dǎo)風(fēng)為導(dǎo)風(fēng)口,而背向冬季寒冷季風(fēng)的侵襲,從而有效的保持冬季室內(nèi)的氣溫。
再次,住宅區(qū)內(nèi)適度的綠化和水面。綠化和水面能夠有效的調(diào)節(jié)住宅區(qū)內(nèi)的微氣候,可以起到增加空氣濕度、調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)氣溫、遮陽庇蔭以及改善環(huán)境的作用。但是在此需要我們注意的是,綠化植物應(yīng)該選擇合適的樹種,以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝蜕L(zhǎng)環(huán)境為主要考慮因素,同時(shí)兼顧美觀和綠化的空間布置。避免大面積種植花卉和草坪的狀況發(fā)生,更不要盲目的去移植一些名貴花木,因?yàn)閺慕?jīng)濟(jì)角度和綠化節(jié)能角度上都不太適用、劃算。而水面應(yīng)從地域水資源條件考慮,面積不宜過大,以免減少活動(dòng)場(chǎng)地。此外,堅(jiān)決杜絕用城市水源作為景觀供水的現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)該科學(xué)的利用中水或者是雨水,注意保質(zhì)、保量的同時(shí),合理的控制維護(hù)費(fèi)用。
最后,控制住宅組合的長(zhǎng)度。住宅單體的多單元組合,可以節(jié)省土地,減少建筑物外圍護(hù)面積,從而減少能耗;少單元的組合,可以擴(kuò)大單位面積內(nèi)的光照面積,并使居住區(qū)內(nèi)的氣流通暢,因此住宅組合設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)地域以及所處的地理環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化組合。
3、關(guān)于住宅單體設(shè)計(jì)中的一些節(jié)能措施
住宅單體是建筑住宅最終服務(wù)于人類的重要部分,因此它的設(shè)計(jì)可以說是建筑設(shè)計(jì)中的重中之重。在這個(gè)環(huán)節(jié)我們將居住舒適性與節(jié)能有效的結(jié)合起來,對(duì)于建筑工程的科學(xué)性有著重要的意義。主要的措施有以下幾個(gè)方面:
3.1適度的面積標(biāo)準(zhǔn)
每一戶住宅面積標(biāo)準(zhǔn)的提高,都應(yīng)該與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平以及物質(zhì)基礎(chǔ)條件相適應(yīng)。超越當(dāng)前現(xiàn)實(shí)條件,盲目追求大面積的住宅,相互之間的攀比心理都不應(yīng)該得到提倡。我們應(yīng)該提倡節(jié)約型住宅,合理的使用面積,是當(dāng)前最有效的節(jié)能措施。適度的面積能夠有效的節(jié)約建材、節(jié)約勞動(dòng)力和建造、使用、維護(hù)甚至于后來的拆除等每一個(gè)環(huán)節(jié)的能耗。
3.2合理的平面布置
在住宅設(shè)計(jì)過程中,首先要確定室內(nèi)功能單位的分配與組合,例如,廚房、客廳、陽臺(tái)、臥室等等。當(dāng)前存在著盲目擴(kuò)大起居室面積,一套住房設(shè)多個(gè)衛(wèi)生間以及走道占據(jù)空間過大等等弊端。因此在設(shè)計(jì)的過程中,我們應(yīng)該關(guān)注功能空間的緊湊性,避免與功能無關(guān)的空間尺度,出現(xiàn)過多的交通占用面積等等。同時(shí),我們還應(yīng)該將室內(nèi)的居住空間較多的布置在朝陽的一面,并注意室內(nèi)的通風(fēng)和空氣對(duì)流。
3.3科學(xué)設(shè)計(jì)的住宅層高
我們?cè)谧≌ㄖO(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該正確的對(duì)待住宅層高,如果層高過低,會(huì)減少室內(nèi)的采光面積,阻擋室內(nèi)的通風(fēng),容易造成室內(nèi)空氣的渾濁以及空間上的壓抑感;而層高如果過高的話,勢(shì)必會(huì)造成建筑用材料、人工、技術(shù)在單位面積使用功能上的浪費(fèi)。通常情況下我們的層高一般設(shè)置在二點(diǎn)八米,除特殊用途外一般不宜超過三米。
3.4適當(dāng)?shù)膲Υ懊娣e比
窗體是住宅單體中一個(gè)重要的組成部分,其與墻體之間的比例對(duì)于整個(gè)單體的造價(jià)、美觀、節(jié)能、舒適等等都有著重大的干系。因此,對(duì)于窗體、墻體之間的面積比例我們應(yīng)該從綜合的角度來考慮,爭(zhēng)取以最優(yōu)的比例來完成窗體的建造,F(xiàn)在提倡的落地窗以及超大窗體并不符合現(xiàn)代建筑的科學(xué)要求。應(yīng)該根據(jù)不同的朝向、房間不同的功能、多層與高層之間的開窗區(qū)別來有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。
3.5科學(xué)的建筑構(gòu)造
住宅的維護(hù)結(jié)構(gòu)是節(jié)能中的關(guān)鍵部位,住宅的墻體、屋面、地面、外門窗都直接暴漏在室外,因此我們應(yīng)該重視圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)。同時(shí)還應(yīng)該注意不同部位連接處的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,比如說窗、門與墻體、陽臺(tái)與房間、女兒墻與承重墻、屋面等等連接處,對(duì)于這些比較關(guān)鍵或者是特殊的部位,我們應(yīng)該有區(qū)別性的對(duì)待。尤其要避免“冷橋”或者是“熱橋”的出現(xiàn),北方地區(qū)應(yīng)該注意連接處的保溫,不同朝向處的連接點(diǎn)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求來選擇不同的保溫構(gòu)造,既要注重保溫的實(shí)際功效,也要重視保溫構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)性能。
4、住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)的節(jié)地措施
4.1控制住房面積標(biāo)準(zhǔn)
隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展以及城市化發(fā)展的大力推進(jìn),工業(yè)建筑用地以及住宅建筑用地正在急劇壓縮著我國(guó)現(xiàn)有的土地資源。我國(guó)作為人口眾多的國(guó)家,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國(guó)城市建設(shè)用地僅為一百平方米左右,其中的人均用地指標(biāo)為十七平方米到二十六平方米之間,如果我們一直保持目前的比率,在容積率一定的情況下,每套住宅的面積擴(kuò)大,勢(shì)必會(huì)增加人均居住區(qū)用地指標(biāo),這與合理利用土地的國(guó)策是相互違背的。因此,適度的控制每套住宅的面積標(biāo)準(zhǔn),抑制過度消費(fèi),將會(huì)使得有效的土地資源得到合理的開發(fā)與利用。
4.2積極開發(fā)利用地下空間
目前,在眾多建筑工程項(xiàng)目中,越來越多的設(shè)計(jì)者以及建設(shè)單位開始注重對(duì)于地下室、地下停車場(chǎng)、甚至于地下綜合利用空間的開發(fā)。這在很大程度上能夠說明現(xiàn)在工程建設(shè)的高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也說明節(jié)約建筑用地資源以及合理利用空間正在成為工程建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。當(dāng)前,在建筑住宅綠地、宅間空地或者是住宅單體的下面布置車庫、輔助用房等等正在成為建筑工程中合理利用土地資源的新設(shè)計(jì)方向。在此需要注意的是,在進(jìn)行合理規(guī)劃的同時(shí),我們應(yīng)該兼顧工程的技術(shù)問題,避免技術(shù)難度過高或者是技術(shù)成本太大的問題發(fā)生。
4.3合理開發(fā)山坡地和廢棄用地
建筑工程在不斷發(fā)展的過程中,平坦、地基穩(wěn)定、綜合條件較好的土地資源越來越少,這就需要我們?cè)诤罄m(xù)的建設(shè)中,加大對(duì)山坡或者是湖邊廢棄土地的利用,鑒于山坡或者是廢棄土地的綜合條件,我們需要對(duì)其進(jìn)行改良之后,才能作為建筑用地來進(jìn)行開發(fā)。比如說,山區(qū)、丘陵地帶的荒坡、湖邊的墁灘地、沿海城市還可以合理的利用海邊的灘地等等。
4.4在建筑工程建設(shè)中禁止使用粘土磚
盡管我國(guó)是幅員遼闊的土地大國(guó),但是我國(guó)人口眾多以及可用土地面積較少,這就使得我國(guó)人均可耕土地面積非常少,僅為0.08hm,只是世界平均水平的三分之一。因此國(guó)家建設(shè)部曾嚴(yán)厲規(guī)定,禁止粘土磚的生產(chǎn)與利用,在實(shí)際的建設(shè)過程中我們除了要制定嚴(yán)格的法律、法規(guī)以外,還應(yīng)該積極的研發(fā)新的建筑用材料,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)心粘土磚。當(dāng)前的空心磚、加氣硂砌塊、粉煤渣砌塊等等建筑材料的研發(fā)與使用大大緩解了粘土磚的壓力,但是在農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)我們還應(yīng)該加大這些新型材料的推廣力度。
5、居住區(qū)規(guī)劃中的節(jié)地措施
5.1圍合式的居住空間設(shè)計(jì)
在居住區(qū)規(guī)劃的時(shí)候,因地制宜地將行列式的布局更改為圍合院落式的布局,是住宅的外部環(huán)境成為整體院落共享的空間。行列布局東西缺口的適當(dāng)圍合,不僅能夠有效的合理利用土地,同時(shí)也可以增進(jìn)鄰里間的交往,加強(qiáng)居住區(qū)的安全。圍合的程度視地區(qū)氣候而定、圍合單元應(yīng)該經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計(jì)和模型推演之后再進(jìn)入實(shí)體的建造。
5.2集中布置配套的公共設(shè)施
首先,將沿街分散的商業(yè)設(shè)施,集中布置成獨(dú)立的商場(chǎng)建筑。
其次,機(jī)動(dòng)車庫或者是自行車庫,集中設(shè)于半地下室或者是架空的專屬停車層。對(duì)于必須存在的地面停車場(chǎng)應(yīng)該推廣植草磚鋪砌地面,以增加整體的綠化面積。
再次,燃?xì)庹{(diào)壓房、配電室、水泵房以及消防控制室在符合允許的情況下,盡可能的統(tǒng)一設(shè)置在同一區(qū)域。
最后,集中設(shè)置居住區(qū)的垃圾中轉(zhuǎn)站,為居民配備公共的衛(wèi)生間,將其附設(shè)于會(huì)所、商場(chǎng)或者是公共活動(dòng)場(chǎng)所。
5.3建立具有綜合實(shí)用功能的建筑,提高土地利用率
在城市中心地段的居住區(qū),應(yīng)該建立具有多種實(shí)用功能的綜合樓,以達(dá)到合理利用土地的目的。最常見的模式有:1、集住宅、商場(chǎng)于一體的綜合性建筑。2、集住宅、商場(chǎng)、辦公于一體的綜合性建筑。3、集住宅、商場(chǎng)、辦公、文娛場(chǎng)所以及車庫于一體的綜合性建筑。綜合性建筑能夠有效節(jié)省土地,但是其設(shè)計(jì)難度較大,并且內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及輔助類的電氣工程、給排水工程等等設(shè)計(jì)和施工難度也比較大。
6、住宅單體設(shè)計(jì)的節(jié)地措施
6.1科學(xué)縮小面寬加大進(jìn)深
單體住宅的建設(shè)用地面積的計(jì)算公式是:(住宅進(jìn)深+日照間距)*住宅面寬。所以說,住宅面寬對(duì)建筑用地的增加與減少有著重要的關(guān)系。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中通常是采用加大進(jìn)深,減少面寬的方式來達(dá)到節(jié)約用地的效果。在此需要注意的是,在加大進(jìn)深的同時(shí),我們必須合理的減少面寬,否則,建筑用地反而會(huì)增加。加大住宅的進(jìn)深,還會(huì)明顯提高住宅內(nèi)的熱惰性,有利于提高室內(nèi)的保溫、防曬性能。但是在這里需要我們處理好的是中間部位的的采光與通風(fēng)。
6.2適當(dāng)降低建筑物層高
在《住宅規(guī)范》的規(guī)定中,室內(nèi)凈高,居室不低于2.4米,而廚衛(wèi)不低于2.2米。只要在不低于《住宅規(guī)定》的凈高,適當(dāng)降低每一層的高度,我們就可以直接縮小日照間距。這項(xiàng)措施在高緯度地區(qū)節(jié)地效果較為明顯。但是,值得我們注意的是,建筑物的層高還需要根據(jù)居住習(xí)慣、日照、通風(fēng)質(zhì)量、心理感受、后期的裝修等等條件來綜合性的考慮以及相互之間的協(xié)作、配合,才能完善的實(shí)施。
6.3多戶單元的合理組合
多戶單元的高效組合,對(duì)于節(jié)約建筑用地也有著重要的干系。比如說,塔式高層住宅,過去一般一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層安置8—10戶,顯然每一戶的綜合功能就會(huì)出現(xiàn)下降,而當(dāng)布置六戶時(shí),既能達(dá)到多戶單元組合的目的,每一戶也有較好的光照和通風(fēng),戶內(nèi)的組織布局也比較合理,不會(huì)出現(xiàn)死角和暗房。但是當(dāng)布置三到四戶時(shí),功能得到了很大提高,而接地效果則明顯下降。因此,根據(jù)建筑工程的整體結(jié)構(gòu)來合理的布置層次上的單元住戶,也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)節(jié)能中需要考慮的重要環(huán)節(jié)。
7、總 結(jié)
關(guān)于建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施,本文主要從以上六大方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與論述,當(dāng)然節(jié)能的措施也會(huì)因?yàn)楣?jié)能的出發(fā)點(diǎn)和節(jié)能所采取的方法不同而不盡相同,具體的還需要我們進(jìn)行科學(xué)的分析建筑工程的綜合條件來客觀的制定。本文旨在同行業(yè)從業(yè)人士進(jìn)行學(xué)術(shù)上的溝通與交流,再此,也希望有更多的研究人士參與到這項(xiàng)課題的探討中來,為促進(jìn)建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展而共同努力。
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