綠色建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)

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 　　　淺議綠色建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　摘 要：能源是人類賴以生存的基本物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類進(jìn)步及社會發(fā)展的重要資源。自能源危機(jī)以來，節(jié)約能源、利用可再生能源就成為全球范圍內(nèi)十分緊迫的課題。本文結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，主要闡述了在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的一些見解。 關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；節(jié)能設(shè)計(jì)措施，設(shè)計(jì)思考 中圖分類號： te08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a 文章編號： 一、建筑節(jié)能的涵義 建筑一般分兩個(gè)部分,民用建筑和工業(yè)建筑,所謂建筑節(jié)能是指建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)和節(jié)能施工。在建筑工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建、改建和使用過程中,按照國家的有關(guān)法律法規(guī),執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行現(xiàn)代建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。比如對于建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用新型建筑材料和建筑節(jié)能新技術(shù)、新工藝,通過新的科技元素的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能效率提高的目的,對于室內(nèi)的供熱需求,首先要保證建筑物室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上減少供熱采暖、熱水供應(yīng)的能耗問題,大量采用可再生能源,切實(shí)保護(hù)好地域的生態(tài)平衡,利用一切科技手段改善人居環(huán)境。有數(shù)據(jù)顯示在全世界總的能源消耗中,有25%～40%的能耗是在建筑上。 二、節(jié)能設(shè)計(jì)的措施 1.規(guī)劃與節(jié)能設(shè)計(jì) 建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的重要性,在我國現(xiàn)階段的建筑行業(yè)已經(jīng)被廣泛認(rèn)同。其設(shè)計(jì)理念和方案直接影響著日后的施工和建設(shè)。 傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì),業(yè)主及設(shè)計(jì)師考慮更多的是建筑的容積率、日照間距、空間形態(tài)、以及建筑與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)的因素和問題,對于建筑的節(jié)能問題則考慮較少,至于節(jié)能設(shè)計(jì)問題在單體方案設(shè)計(jì)階段才有所體現(xiàn),然而弊端是產(chǎn)生了許多單體設(shè)計(jì)難以解決的問題出現(xiàn)。 解決的辦法就是重視規(guī)劃節(jié)能,在總體、全盤、初始階段,應(yīng)全方位的考慮建筑與外部環(huán)境的關(guān)系,在設(shè)計(jì)中重點(diǎn)堅(jiān)強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)的元素和措施,充分利用自然資源,根據(jù)地域的氣候和自然特點(diǎn),從總體上強(qiáng)化建筑節(jié)能。 這樣表明規(guī)劃節(jié)能對于建筑的重要性。 在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師主要應(yīng)該考慮的是影響居住區(qū)氣候環(huán)境及建筑舒適性的因素,然后加以克服和利用,主要是太陽輻射和空氣流動對建筑設(shè)計(jì)的影響。 在設(shè)計(jì)期間主要通過降低太陽輻射、增強(qiáng)建筑的自然通風(fēng)效果來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 把規(guī)劃建筑朝向、 建筑間距以及建筑的相互組合關(guān)系作為節(jié)能重點(diǎn)內(nèi)容。建筑朝向問題是設(shè)計(jì)應(yīng)該首先考慮的問題,應(yīng)迎合當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向來設(shè)計(jì)朝向,保證利于自然通風(fēng)給室內(nèi)換氣和減少太陽的輻射,提高居住的舒適度。 這樣的設(shè)計(jì)可以節(jié)省夏季空調(diào)的能耗和冬季建筑保溫所需的能耗。設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格遵照當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的日照間距要求,并應(yīng)該適當(dāng)加大。 規(guī)劃師應(yīng)即充分考慮到日照間距又能節(jié)約土地,找到最佳的平衡點(diǎn),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。對于較大樓盤的設(shè)計(jì),要考慮建筑群的整體節(jié)能效果,側(cè)重居住區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)。 首先確保居住區(qū) “風(fēng)道” 的暢通,結(jié)合自然主導(dǎo)風(fēng)向,合理設(shè)計(jì)是建筑群內(nèi)的空氣流通良好。 其次設(shè)計(jì)注重夏季盛行風(fēng)向排列建筑物的主要朝向,遵循南小北大、 南低北高的原則,使建筑群內(nèi)實(shí)現(xiàn)對自然風(fēng)的共享性,這樣在夏季能迎合南風(fēng)、 引導(dǎo)空氣穿越,冬季又能阻擋寒冷北風(fēng)的侵襲,隔熱保暖效果好,能夠節(jié)約溫控的能耗問題。 2.綠色建筑的節(jié)能節(jié)材設(shè)計(jì) 我國作為正在崛起的經(jīng)濟(jì)大國，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，能源的消耗與浪費(fèi)現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，特別是在建筑上的能源消耗不斷攀升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗總量占到了社會總能耗量的46.7%，因此引導(dǎo)設(shè)計(jì)師樹立生態(tài)節(jié)能的理念，合理節(jié)省和利用能源顯得尤為重要。綠色建筑的節(jié)能可以從以下幾個(gè)方面來考慮： （1）體型設(shè)計(jì) 綠色建筑的體型設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、太陽輻射強(qiáng)度、建筑物的朝向、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫狀況及局部風(fēng)環(huán)境等，并權(quán)衡建筑的熱量得失情況，最后優(yōu)化組合。一般來說，體型系數(shù)越大的，外表面面積較大，室內(nèi)熱量容易散出，建筑平面形式對控制建筑體形系數(shù)、降低建筑能耗有較大的影響。因此，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，在滿足總體規(guī)劃和建筑使用功能及建筑面積一定的前提下，應(yīng)選擇合理的建筑平面，使其平面更加規(guī)整，減少不必要的凹凸變化。 （2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)可以通過提高和改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能來實(shí)現(xiàn)，例如通過真空玻璃技術(shù)或外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、復(fù)合保溫和外墻自保溫等形式提高外墻面的熱工性能；采用新型的屋面保溫材料和利用種植屋面來提高屋面的保溫隔熱性能；外遮陽對降低建筑能耗、提高室內(nèi)居住舒適性有顯著的效果，遮陽方案的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮太陽輻射強(qiáng)度隨地點(diǎn)、日期、時(shí)間變化的特點(diǎn)選擇最佳方案，調(diào)整遮陽的效果。另外，地面的熱工性能對室內(nèi)氣溫也有較大的影響。良好的建筑樓地面構(gòu)造設(shè)計(jì)，不但可以提高舒適度，還有利于建筑的節(jié)能。窗墻面積比也是影響建筑能耗的重要因素，其設(shè)定要兼顧保溫隔熱及采光等方面。 （3）綠色建材的選用 傳統(tǒng)建材工業(yè)是資源能源高消費(fèi)、生態(tài)環(huán)境高污染的行業(yè)，其現(xiàn)狀很難滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，所以對建筑材料的選用很大程度上決定了建筑的“綠色”程度。提倡綠色建筑，落實(shí)到建材行業(yè)就是要大力推進(jìn)建材生產(chǎn)和建材產(chǎn)品的綠色化進(jìn)程。 我國在1999年召開的首屆全國綠色建材發(fā)展與應(yīng)用研討會上提出綠色建材的概念，即采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，不用或者少用天然資源和能源，大量使用工農(nóng)業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性，達(dá)到使用周期后可回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。這就要求設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)施工時(shí)盡量做到建筑造型要素簡約，無大量裝飾性構(gòu)件；建筑室內(nèi)采用靈活隔斷，盡量減少重新裝修時(shí)的材料浪費(fèi)和垃圾產(chǎn)生；同時(shí)盡量采用資源消耗低和環(huán)境影響小的建筑結(jié)構(gòu)體系；建筑結(jié)構(gòu)材料合理采用高性能綠色建筑材料。目前國內(nèi)利用工業(yè)廢渣研制出來的高性能水泥，具有強(qiáng)度高、耐久性優(yōu)異、環(huán)境負(fù)荷低等特點(diǎn)，且能大幅降低水泥熟料的用量。利用廢橡膠制成的橡膠混凝土也是一種新型的綠色建材，不僅具有良好的減震降噪、隔熱隔聲效果，還具有良好的延性與韌性。國內(nèi)外綠色建材品種還有混凝土砌塊、加氣混凝土、紙面石膏板、grc條板、復(fù)合輕質(zhì)板3e板、硅鈣秸稈輕體墻板、噴涂聚脲彈性體、紙蜂窩石膏板隔斷墻等，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該靈活采用。 （4）綠色能源的利用 太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能等作為無污染、可再生的清潔能源，不僅分布廣泛，而且對環(huán)境危害極小，是綠色建筑能源的最佳選擇，充分利用這些資源不僅可以保護(hù)環(huán)境，還能避免對不可再生能源的過度開發(fā)。例如，目前國內(nèi)外經(jīng)常采用的被動式采暖、太陽能熱水器、太陽能pv系統(tǒng)等都是充分利用這種綠色能源的結(jié)果。通過實(shí)現(xiàn)建筑自然通風(fēng)、自然采光、土壤蓄熱蓄冷等來減少建筑制冷、采暖和照明的能耗量。 （5）綠色建筑的節(jié)水及水資源循環(huán)再利用設(shè)計(jì) 綠色建筑的節(jié)水首先表現(xiàn)在應(yīng)該大力倡導(dǎo)使用節(jié)水型器具；其次應(yīng)該在適宜的范圍內(nèi)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較，合理將雨水和污水進(jìn)行收集處理，循環(huán)利用。設(shè)置中水和下水處理系統(tǒng)，將處理過后的中水和下水用來作為景觀綠化用水和沖洗道路汽車等。我國現(xiàn)行綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求辦公樓、商場類建筑的非傳統(tǒng)水源利用率不低于20%，旅館類建筑不低于15%。 三、結(jié)束語 目前由于具備這方面能力的設(shè)計(jì)師較少，開發(fā)商缺乏良好的融資環(huán)境、有力的技術(shù)支持和科學(xué)的評估體系，它的普及和推廣還存在一定難度。但是通過深入的理論研究，完善建筑節(jié)能方面的政府職能，加大建筑節(jié)能的宣傳力度，同時(shí)通過實(shí)踐的積累，綠色建筑一定會有廣闊的發(fā)展前景。 注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用pdf形式查看。