摘要:隨著建筑節(jié)能工作的開展,以及人們對(duì)改善建筑環(huán)境的迫切要求,建筑節(jié)能技術(shù)必將得到迅速發(fā)展。本文圍繞建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,并提出了建筑設(shè)計(jì)中的環(huán)保節(jié)能的措施。
關(guān)鍵詞:建筑構(gòu)造;節(jié)能設(shè)計(jì);環(huán)保節(jié)能
一、建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)
1、墻體節(jié)能
墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力強(qiáng)及強(qiáng)度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復(fù)合墻體的形式,如內(nèi)保溫復(fù)合墻體、外保溫復(fù)合墻體、夾芯復(fù)合墻體等。但內(nèi)保溫復(fù)合墻體由于熱橋?qū)Ρ氐挠绊戄^大,國(guó)家已經(jīng)開始限制使用內(nèi)保溫復(fù)合墻體使用。而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,外墻外保溫的效果明顯高于內(nèi)保溫。由于復(fù)合墻體能滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)各種功能的要求,因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復(fù)合墻體,有著更多的優(yōu)越性。
2、門窗節(jié)能
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風(fēng)滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下,通過提高門窗的氣密性,采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比,增加窗玻璃層數(shù),采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。其節(jié)能措施有:
2.1控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)不同地區(qū)、不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定。
2.2提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設(shè)置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
2.3改善住宅門窗的保溫隔熱性能。戶門與陽(yáng)臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求,在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷、熱橋,可設(shè)置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,低輻射玻璃;合理地設(shè)計(jì)可開啟的窗扇面積,保證南方地區(qū)室內(nèi)自然通風(fēng)和降低北方地區(qū)室外冷風(fēng)的直接滲透。
2.4設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”。所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)與室外之間設(shè)有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區(qū)住宅中,將北陽(yáng)臺(tái)的外門、窗全部用密封陽(yáng)臺(tái)封閉起來,外門設(shè)防風(fēng)門斗,防止冷風(fēng)倒灌,樓梯間設(shè)計(jì)成封閉式的,對(duì)屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。
3、屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)
一般情況下屋面的傳熱耗熱量?jī)H占整個(gè)建筑的7%~8%,但對(duì)于頂層房間的熱工性能影響卻非常顯著。提高屋頂保溫、隔熱性能應(yīng)宜采用熱阻值大、性能穩(wěn)定、輕質(zhì)高效、吸水率低、耐久性好的材料作為保溫層。
二、建筑設(shè)計(jì)中的環(huán)保節(jié)能措施
1、優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)。建筑的定位首先應(yīng)考慮對(duì)城市環(huán)境的影響,容積率過高很難滿足日照要求,陽(yáng)光有著巨大輻射能量。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益處,對(duì)建筑的節(jié)能也有著十分重要意義。城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理,合理地確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽(yáng)輻射熱能,因此,建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。不同朝向、不同季節(jié),建筑物所得到的太陽(yáng)輻射熱能量不同,熱損失也不同。尤其是在冬至前后,由于太陽(yáng)高度角低,房間所接收的太陽(yáng)光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時(shí)首先應(yīng)考慮環(huán)境情況,按其太陽(yáng)高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時(shí)間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽(yáng)光線,減少熱損失,保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。
2、推廣水資源的循環(huán)利用技術(shù)。雨水的收集、沉淀、再利用系統(tǒng)在德國(guó)已經(jīng)開始進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,而在我國(guó)雨水的利用幾乎是空白,我們只是考慮怎樣將其從建筑及周圍場(chǎng)地中排走。讓人高興地是我們現(xiàn)在愈來愈多新建的住宅、寫字樓已經(jīng)安裝了中水系統(tǒng),老百姓也對(duì)中水的使用越來越認(rèn)可。中水完全可以勝任如清潔地板、澆灌小區(qū)綠地之類的使用需要。
3、加大對(duì)清潔能源的利用。如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)岬龋瓤蓽p少對(duì)資源的消耗也會(huì)減少?gòu)U氣污染,尤其是太陽(yáng)能在我國(guó)大部分地區(qū)都可以大力推廣。高層建筑的屋頂完全可以安裝太陽(yáng)能電池板,產(chǎn)生的電力可以供給大樓自身的一部分使用。國(guó)外也嘗試在一些超高層建筑的屋頂建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以利用高空的風(fēng)能。此外我國(guó)的天然氣資源相對(duì)較豐富,天然氣的燃燒效率遠(yuǎn)高于煤炭,產(chǎn)生的廢氣和廢渣又很少,是一種應(yīng)該大力推廣的清潔能源。農(nóng)村地區(qū)則可以利用沼氣來發(fā)電、供熱。
4、對(duì)于新建建筑要嚴(yán)格按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。屋頂、墻體以及外門窗的保溫措施在冬季節(jié)約了采暖能耗,到夏季又可節(jié)約空調(diào)制冷能耗。節(jié)能燈具、變頻空調(diào)可以節(jié)省相當(dāng)數(shù)量的電能。
5、控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點(diǎn)來看,表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說,長(zhǎng)軸朝向東西的長(zhǎng)方形體形最好,正方形次之,而長(zhǎng)軸朝向南北方向的長(zhǎng)方形體型的建筑節(jié)能效果最差。
6、控制體形系數(shù)。體形系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計(jì)地面)與其所包同的建筑體積之比。體形系數(shù)越大,說明單位建筑所分擔(dān)的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體形系系數(shù)每增加0.0l,耗熱能指標(biāo)約增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑體形系數(shù)還與建筑物的體形是否規(guī)整及建筑物的體量大小有關(guān)。一般來說,控制或降低體形系數(shù)的方法有:減少建筑面寬,加大建筑進(jìn)深;增加建筑物的層數(shù);加大建筑物的長(zhǎng)度或增加組合;建筑體形不宜變化過多。
7、減少對(duì)不可再生資源的消耗,相應(yīng)的加大再生材料、環(huán)保材料的使用比例。意大利已經(jīng)嚴(yán)格限制本國(guó)的白色大理石開采量,意大利優(yōu)質(zhì)的白色大理石是很多建筑裝飾以及雕塑作品的原材料,多年的開采已經(jīng)使當(dāng)?shù)氐牡V山失去了自然的形態(tài),橫平豎直、削切整齊的山體讓人觸目驚心。我國(guó)正在大力推進(jìn)工業(yè)固體廢渣在建筑材料中的綜合利用,混凝土骨料、筑路材料、磚瓦砌塊、陶瓷、耐火材料等建筑材料已經(jīng)在大量使用工業(yè)固體廢渣做為原材料。用粉煤灰為主要原材料生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊比傳統(tǒng)的粘土磚更輕,保溫隔熱效果更好,是很好的填充墻材料。
8、在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)選擇合理的材料。①維護(hù)材料。我國(guó)民用建筑的外墻圍護(hù)熱能損失量是發(fā)達(dá)國(guó)家的幾倍甚至十幾倍,我國(guó)每年建成的城鎮(zhèn)住宅達(dá)5億以上,如外墻圍護(hù)面積按1/1.2計(jì)算,即需要建筑外墻嗣護(hù)6億m3,所以解決外墻周護(hù)熱能損耗的問題是當(dāng)務(wù)之急。現(xiàn)在新型的建筑環(huán)保節(jié)能材料如中空玻璃、倒置式隔熱保溫屋面、保溫砂漿、外墻擠塑板等新產(chǎn)品可以大大提高建筑的保溫性能,改善建筑熱工環(huán)境,我們應(yīng)該大力推廣使用。②裝飾材料。不同的裝飾材料對(duì)能源的消耗不同。一間貼著深色墻紙的房間,需要的照明用電是同樣大小貼著淺色墻紙房間的兩倍。
三、結(jié)束語
建筑節(jié)能作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,具有全方位及綜合性的特點(diǎn),這就需要加強(qiáng)全社會(huì)的節(jié)能意識(shí),在完善建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和健全相關(guān)管理體系之后,要對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)大力推廣。全方位考慮建筑節(jié)能設(shè)計(jì),提高建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)水平,根據(jù)實(shí)際情況制定節(jié)能方案,深入實(shí)施節(jié)能措施,才能真正做到實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的高效節(jié)能。