一、建筑節能的意義
隨著現代化科學技術的不斷發展,近幾年來,有關節能、生態、環境保護和可持續發展等問題已成為全球關注的焦點,同時也進一步引發了人們對于日益嚴重的生態環境問題的反思。隨著全世界城市化水平的快速發展,房屋建造規模越來越大,建筑能耗在能源總消耗量中占的比例逐年上升,因此,建筑節能已成為一個不容忽視的問題。
建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。
二、建筑能耗的構成
建筑能耗有兩種定義方法:廣義建筑能耗包括建筑材料制造、建筑施工,以及建筑使用的全過程能耗。狹義的建筑能耗,是指建筑的運行能耗,即人們日常用能,如采暖、空調、照明、炊事、洗衣等設備的能耗,它是建筑能耗中的主導部分。
在建筑的整個生命周期中,建筑材料和建造過程中所消耗的能源一般只占總能源消耗的20%,大部分能源消耗來自于建筑運行過程中。因此,建筑運行能耗是建筑節能任務中的主要關注點。
三、建筑規劃中的節能設計
1. 進行合理地建筑選址
合理選址要綜合考慮當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素。建筑設計中, 不僅要保持建筑在以后的使用中與周圍氣候環境相協調,為建筑節能創造條件,還要最大限度的保護整體的生態平衡。
節能建筑在選址過程中應遵循“向陽”原則,具體要求如下:
(1)為了爭取較多的日照,建筑基地應盡可能選擇在向陽的平地或山坡上,這樣就為建筑單體的節能設計創造采暖先決條件
(2)應保證建筑基地前方無固定遮擋,
(3)為了有效降低筑圍護結構(墻和窗)的熱能滲透,建筑選址要避免西北方向寒風
(4)為了使建筑獲得更多的太陽輻射,建筑應滿足最佳朝向范圍,并使建筑內的各主要空間有良好朝向
建筑選址若要全面實現節能,除了考慮“向陽”原則外,還要兼顧“通風”原則。節能建筑不僅要滿足冬季采暖要求,同時還要兼顧夏季致涼問題,即通過選址達到不用常規能源消耗而利用自然提供的條件進行室內致涼的目的。建筑致涼最合理的方法即為通風。
除此以外,建筑選址還應盡量減少受自然的“不良”干擾,如應避免“霜洞”,“雨雪堆積”等
2. 建筑布局與節能
建筑總平面布局對于建筑節能來說十分關鍵,因此,建筑布局應因地制宜,選擇最有利的建筑朝向,使得建筑冬季有適量的陽光射入室內以增加太陽輻射,避免冷風吹襲;夏季則盡量減少太陽直射室內及外墻面,且與當地夏季的主導風向一致,從而達到良好通風的效果。
影響建筑規劃布局的主要氣候因素有:日照、風向、氣溫、雨雪等。對嚴寒地區及寒冷地區進行設計時,可利用建筑的布局,形成優化微氣候的良好界面,建立氣候防護單元,從而很好地實現節能。此外,建筑布局中,要充分利用和爭取日照、避免季風的干擾,組織內部氣流,利用建筑的外界面,形成對冬季惡劣氣候條件的有利防護,改善建筑的日照和風環境,有效做到節能。
建筑布局時,還要盡可能注意使道路走向平行于當地冬季主導風向,這樣有利于避免積雪。
3. 建筑間距
在進行了合理地建筑選址和布局以后,還要特別注意建筑物之間合理間距的設置,以保證建筑能夠獲得充足的日照。建筑設計時應結合建筑日照標準,建筑節能、節地原則,綜合考慮各種因素來確定建筑間距。一定的日照間距是建筑充分得熱的先決條件,太大的間距會造成用地浪費,對節能不利。一般以建筑類型的不同來規定不同的連續日照時間,以確定建筑最小間距。
四、建筑單體設計的節能措施
1.建筑物體型的節能設計
在建筑設計中,應注重減少建筑物外表面積,合理控制建筑體型系數(建筑物的體型系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。)。體型系數越大,單位建筑空間所分擔的熱損失面積越大,研究結果表明,體型系數每增大0.01,耗熱量指標約增加2% ~5%。因此,在建筑物的體型設計中,應將體型系數控制在一個較低的水平。如:對于絕大部分的多層板式住宅建筑,層數達到6層并且單元數達到四個以上,體型系數應控制在0.3 以下。同時,建筑物應適當減少建筑面寬,加大進深或增加組合體。此外,建筑外形宜選用長條型,而體型復雜、凹凸面過多的塔式住宅無形中擴大了建筑表面積,加大了與外界的熱量交換,對節能十分不利。
2. 屋頂的節能設計。
建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分即為屋頂,屋頂保溫節能一般對建筑造價影響不大,節能效益卻很明顯。
屋面的主要節能措施為:(1)適當采用坡屋頂設計(2)根據需要,設置屋面保溫隔熱層,需要說明的是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;此外也不宜選用吸水率較大的保溫材料,以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果。
實際應用中,我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層, 也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來達到提高屋面保溫隔熱性能的目的。
3. 墻體、門窗節能
墻體作為建筑外圍護結構的主體,其功能主要是承重,防水、防潮、隔熱、保溫。近幾年來,在建筑外墻保溫隔熱技術發展中,主要形成了外墻內保溫、外墻外保溫和復合墻體保溫體系三種技術形式。以往使用的單一墻體材料往往難以同時滿足保溫、隔熱要求,在建筑節能需求的前提下,進一步推廣砌塊墻體及復合墻體技術則成為必然。同時,復合墻體能滿足圍護結構各種功能的要求, 因此,復合墻體越來越發揮其突出作用,成為當代節能墻的主流。其一般做法是,用磚或鋼筋混凝土作承重墻,并與絕熱材料復合,絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯、膨脹珍珠巖、加氣混凝土等。
建筑圍護結構中, 與墻體、 屋面相比, 門窗的保溫隔熱能力較差。在實際過程中可以通過提高門窗的氣密性, 采用適當的窗墻面積比, 增加窗玻璃層數, 采用百葉窗簾、 窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。與此同時,推廣和應用建筑節能門窗可以很好地實現節能。
4、 采暖系統的節能:
為了有效達到采暖系統節能的目標,城市供暖中應努力實現集中供暖和區域供暖, 這樣可以大大提高熱效率。在管網系統中, 安設平衡閥, 可以使管網系統達到水力平衡, 與未安平衡閥的不平衡系統相比,在保證所有房間滿足規定室溫的條件下, 可以相對的降低所供暖區域的平均室內溫度, 從而節約能源。
五、結語
建筑節能論文是關系社會和諧和可持續發展的重大課題,是全球建筑領域技術發展的趨勢所在。建筑節能領域的新技術、新方法、新材料、新理念應深入研究,并使其滲透到建筑工程的方方面面。關于建筑節能的研究有利于提高我國建筑水平、增強項目的國際市場競爭力,提高建筑消費者的生態意識、節能意識和環保意識,促進我國可持續發展,人們對建筑節能的前景充滿信心。
【參考文獻】
[1] 中國建設科學研究院. 采暖居住建筑節能檢驗標準[M].中國建設工業出版社, 2001,5.
[2] 左現廣,唐鳴放,國內外建筑能耗調查與統計研究,重慶建筑,2003(2):23-26
[3] 《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》,中國建筑工業出版社,2003
[4] 最新建筑節能設計標準貫徹實施手冊[M].中國城市出版社,2005,1.
[5]《公共建筑節能設計標準》宣貫輔導教材,北京:中國建筑工業出版社,2005
[6 ] 陳廣斌 ,張 丹. 我國建筑節能的現狀與防治[J ] . 山西建筑 ,2007 ,33 (13) :2312232.