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建筑節(jié)能的藝術
建筑節(jié)能是指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和構(gòu)筑物施工及使用過程中,滿足同等需要或達到相同目的的條件下,盡可能降低能耗。以下是小編整理的建筑節(jié)能的藝術,希望對大家有所幫助。
1、引言
目前,我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展時期,經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求是剛性的,能源需求的總量還會增加。作為國民經(jīng)濟重要組成部分的建筑業(yè),建筑節(jié)能越來越被人們所重視。我國每年新建房屋面積高達17-18億平方米,超過所有發(fā)達國家每年建成建筑面積的總和。隨著全面建設小康社會的逐步推進,建設事業(yè)迅猛發(fā)展,建筑能耗迅速增長。其中采暖、空調(diào)能耗約占60%-70%。我國既有的近400億平方米建筑,僅有1%為節(jié)能建筑,如果聽任這種高耗能建筑持續(xù)發(fā)展下去,國家的能源生產(chǎn)勢必難以長期支撐此種浪費型需求,因此,節(jié)能建筑的推廣迫在眉睫。
2、節(jié)能建筑的設計
2.1 建筑結(jié)構(gòu)的設計
毋庸置疑,外形新穎的建筑能夠給人們帶來強烈的視覺沖擊,因此現(xiàn)在的建筑外形越來越華麗,給人的視覺沖擊越來越強烈,然而這些背后被我忽略的缺失建筑節(jié)能。
就建筑而言,其方案的設計對建筑能耗有直接影響,在總體規(guī)劃和單體設計中,科學合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高都可獲得理想的節(jié)能效果。就同一外形的建筑而言,朝向的不同,可大大影響建筑的熱能耗,南北朝向的建筑比東西朝向的冷負荷小,所以因盡量選擇南北朝向。而大面積采用空調(diào)的建筑,就應該盡量減小建筑的表面積。能夠采用自然通風的建筑,在設計時就應該充分利用自然通風,如較大的窗口和可控百葉窗的利用,可以有效降低空調(diào)設備的負載。
2.2 綠化設計
綠色植物在光合作用過程中吸收利用大量的太陽輻射能,直接減少地面對太陽輻射的吸收,與此同時還通過蒸騰作用吸收周圍空氣中的能量,有效降低該區(qū)域的空氣溫度、增加空氣濕度。研究表明:相同時刻水泥地表面的溫度大于草坪地表面的溫度,該差值最大約為10℃,最小差值也在2℃以上。裸地與草坪兩者溫度分布的差別與水泥地和草坪的分布差別類似。相同時刻裸地地表的溫度明顯高于草坪地表溫度,最大約為12℃,夜間有所降低。相關研究同時表明綠化地面與裸地面、水泥地面相比較,對峰值溫度的出現(xiàn)有延遲作用。在調(diào)節(jié)空氣相對濕度方面,一公頃闊葉林,夏季每天可以蒸發(fā)2600升水,草坪等植物的葉面積,一般為地面面積的20倍左右,茂密的莖和葉通過蒸騰作用,能使周圍空氣中的水分增加20%左右。
利用綠色植物的這些優(yōu)秀特點,在方案設計時可在建筑周圍布置地表綠化,如草坪、花壇、樹木等,以保持建筑周圍優(yōu)良的環(huán)境,為建筑整體的節(jié)能做出貢獻。同時在建筑的外立面、屋面也可進行綠化設計,如夏季,通過植物冠蓋、葉片的遮陽作用減少建筑物對太陽輻射熱的吸收,通過蒸騰作用吸收建筑物維護結(jié)構(gòu)的熱量,釋放水蒸汽,改善建筑物外表的熱、濕環(huán)境,降低建筑空調(diào)負荷,實現(xiàn)節(jié)能;冬季,綠化主要起屏蔽作用,減小風壓對建筑物的作用,從而減小冷風滲透和外表面對流換熱損失,降低供熱負荷,達到節(jié)能目的。
2.3 “循環(huán)經(jīng)濟”設計
在方案設計的其他方面,以“循環(huán)經(jīng)濟”(Recycling Economy)為指導,進行設計。在早期規(guī)劃時,就對某一建筑周圍的建筑做出科學規(guī)劃,使資源得到最有效的利用。例如生活居住區(qū):指回收利用生活居住區(qū)產(chǎn)生的生活垃圾,把它們轉(zhuǎn)化成能源,包括污水的循環(huán)利用,生活垃圾的工業(yè)利用和處理;工業(yè)園區(qū):具有組織網(wǎng)絡共生關系的企業(yè)之間,按照不同的生物鏈關系,實現(xiàn)資源和物質(zhì)共享,使這個組織產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣等成為另一個組織或企業(yè)的能源或材料等等。從構(gòu)建生態(tài)建筑系統(tǒng)、城市綠地系統(tǒng)、基礎設施系統(tǒng)、生態(tài)景觀系統(tǒng)等方面入手,多功能、全方位、立體化的進行生態(tài)環(huán)境的規(guī)劃和設計,達到節(jié)能的目的。
3、建筑材料的節(jié)能
建筑節(jié)能就要從建筑的各個方面入手,而建筑材料是很重要的方面。墻體的保溫性能,對建筑整體的能耗影響最大,在外墻外保溫這個技術體系中,目前有多種多樣的做法,例如:EPS(聚苯板)外墻外保溫系統(tǒng);XPS(擠塑板)外墻外保溫系統(tǒng);聚氨酯、聚苯顆粒保溫漿料復合外墻外保溫系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展出現(xiàn)了隔熱涂料,例如:目前應用最廣泛的阻隔性隔熱涂料是硅酸鹽類復合涂料、反射型隔熱涂料(日光熱反射涂料)和輻射型隔熱涂料等。建筑隔熱涂料更適合高溫、高濕、多雨、夏季時間長等環(huán)境,能夠降低施工綜合造價,提高建筑的穩(wěn)定性和耐久性。
4、建環(huán)設備的節(jié)能
在建筑中,建環(huán)設備是不可缺失的部分,也是能耗最大的部分,因此建環(huán)設備的節(jié)能對建筑節(jié)能起著決定性的作用。
4.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
對于一個完整的供暖空調(diào)系統(tǒng),其基本的組成都必須有三個部分組成,即熱(冷)源、管路系統(tǒng)和末端(向室內(nèi)供熱供冷的設備裝置),F(xiàn)在我們可以有效的利用地熱實現(xiàn)制冷制熱的高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵是一種利用地下淺層低溫地熱資源(常溫土壤或地下水)來實現(xiàn)制冷制熱的高效節(jié)能熱泵系統(tǒng),利用地能分別可以在冬季作為熱泵供暖,同時大地儲存冷量,以備夏季供冷使用;相反在夏季作為冷源,同時儲存熱量以備冬季使用,它有以下優(yōu)點:地熱屬于可再生能源、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)可以實現(xiàn)很低的污染物排放、其可適合各類建筑使用。
4.2 照明系統(tǒng)
現(xiàn)階段很多建筑為了達到必要的視覺效果,大量的使用電燈照明,這一項就造成了能源大大量消耗。最為建筑節(jié)能的一個組成部分,照明系統(tǒng)必須有效的改善。自然光就可以被我們很好的使用,隨著優(yōu)質(zhì)光導材料的出現(xiàn),我們可以使用光導照明系統(tǒng)將自然光導入室內(nèi),以減少電燈的使用達到節(jié)能效果,或者在建筑設計時就合理的將自然光導入室內(nèi)使用,例如香港中銀大廈就是完美的實例。另一方面隨著高效節(jié)能燈的出現(xiàn),我們可以替換以前的高能耗電燈,亦能夠達到節(jié)能的目的。
5、新型材料的應用
在科技高速發(fā)展的今天,建筑也必須跟上科技發(fā)展的節(jié)奏,達到第一時間使用新型材料來提高建筑的價值。太陽能技術已經(jīng)成熟,光伏屋頂就是在屋頂安裝太陽能發(fā)電裝置,在得到綠色能源的同時又能起到美觀的作用,可謂一舉兩得。太陽能熱水器也是利用太陽能對水進行加熱,減少對電能的消耗。相信隨著科技的不斷發(fā)展,越來越多的新材料新技術會被得到應用,為建筑節(jié)能做出更多貢獻。
6、結(jié)語
無論是建筑設計、建筑材料還是新材料新技術的應用,建筑節(jié)能必將是大勢所趨。目前我國的建筑節(jié)能還處于弱勢階段。相信不論是國家對能源的重視,還是人們需求所指,建筑節(jié)能都將會被推向前進。建筑節(jié)能對于建筑業(yè)得發(fā)展,甚至國民經(jīng)濟、國家能源安全都有著不可替代的意義。
建筑節(jié)能的基本策略:
從本質(zhì)上講,建筑節(jié)能符合現(xiàn)階段的建筑設計與建筑規(guī)劃目標。設計人員如果要全面推行建筑節(jié)能,那么有必要運用新型的綠色材料來完成建筑規(guī)劃,在此基礎上節(jié)省建筑能源并且提高實效性。
隨著社會發(fā)展與經(jīng)濟進步,各地生態(tài)都遭受了較頻繁的破壞,這種現(xiàn)狀背離了建筑行業(yè)的可持續(xù)目標。在傳統(tǒng)的建筑設計中,設計人員已習慣于運用水泥或者鋼筋等建筑材料,然而這類建筑材料卻很可能會破壞周邊環(huán)境,與此同時也消耗了較多的建筑資源。為了加以改進,作為建筑設計與建筑規(guī)劃人員有必要轉(zhuǎn)變思路,因地制宜選擇適合用于建筑規(guī)劃的節(jié)能設計方式。
建筑節(jié)能的具體原則:
1、為了落實建筑節(jié)能,對于設計規(guī)劃的全過程都要予以監(jiān)控。從目前來看,很多企業(yè)及其內(nèi)部人員已接受了建筑節(jié)能的基本目標,然而仍有某些建筑設計人員并沒有推行建筑節(jié)能。由此可見,建筑節(jié)能應當融入全過程的建筑規(guī)劃中,在這其中包含了前期設計、建筑物的施工、后期的竣工審驗等。針對全過程的建筑設計,企業(yè)都要予以監(jiān)控。
2、對于新型的綠色建材應當予以全面利用,在此前提下致力于提高效率。為了確保建筑物的節(jié)能性,作為設計人員要優(yōu)先選擇環(huán)保型的建材。這是由于,傳統(tǒng)類型的建材很可能破壞周邊環(huán)境并且浪費較多能源,因此亟待加以改進。相比而言,新型的綠色建材有利于優(yōu)化配置,杜絕了更多的浪費。
3、建筑設計與建筑規(guī)劃人員應當堅持節(jié)能設計。對于全過程的建筑設計來講,節(jié)能設計應當融入各環(huán)節(jié)的建筑規(guī)劃中,因此節(jié)能設計也構(gòu)成了核心的建筑設計環(huán)節(jié)。具體在完成建筑物的設計時,企業(yè)有必要選擇符合節(jié)能指標的新型建筑材料,依照現(xiàn)階段的環(huán)保指標來設計施工流程。
建筑節(jié)能措施實際應用:
1、建筑屋面設計方面:
對于建筑屋面在整個的建筑項目來說,是十分重要的一個組成部分。并且對當前建筑的屋面設計,需要相關人員給予高度的重視。以西南地區(qū)的各個省份為例,如四川省、貴州省,雖然這些省份年平均氣溫略高,但其保暖設施相對薄弱,所以提高建筑的冬季保暖質(zhì)量對用戶是很關鍵的。所以在建筑屋面設計這個環(huán)節(jié),必須要采用科學先進,針對性強的節(jié)能措施。如果這種設計合理,施工完善,其取得的效果更為明顯。夏季氣溫高,空調(diào)使用廣泛,而冬季氣溫低,必須提高室內(nèi)溫度,減少向環(huán)境外面的熱輻射,以保證室內(nèi)溫度適宜于人體。
因此,需要在設計環(huán)節(jié)即要盡可能利用室內(nèi)外溫差以達到節(jié)約能源目的。建筑節(jié)能措施一般采用的做法要集中體現(xiàn)在以下幾點:首先,設計合理的保溫層。即在進行建筑屋面設計時,做好建筑屋面的保溫層的針對性設計。通常要求是:
、傥菝姹貙拥牟馁|(zhì)選用要求是憎水性較好和強度高。
、谖菝媸┕げ牧蠎畲笙薅鹊剡x取節(jié)能材料,其材料應采用有綠色標志的無污染型標準化材質(zhì)。
、墼谶M行建筑屋面的設計時,可以引進綠色植被,作為設計和覆蓋的材料。這樣做,可以做到一舉數(shù)得,即:美化建筑、提升環(huán)境品質(zhì),保障頂層室內(nèi)溫度,隔熱效果明顯。
2、建筑墻體設計中節(jié)能措施的應用:
在對建筑墻體進行設計時,為了實現(xiàn)節(jié)能目的,需從以下幾方面開展設計工作:
、僭谠O計外墻時需應用保溫效果佳的材質(zhì),建立單一性外墻。
、谠趯κ覂(nèi)墻體進行設計時,為了將墻體的保溫性能發(fā)揮到最大,一般都會利用復合性材料,既能滿足墻體設計要求,也能確保墻體節(jié)能的目的,從而實現(xiàn)保溫隔熱的目的。
在對墻體展開粉刷工作時,一般都會應用石膏材料,因為石膏板具有極強的保溫隔熱效果,并且還可以確保建筑墻體的強硬度,在某種程度上增強了墻體的支撐性能。
3、建筑門窗設計中節(jié)能措施的應用:
對于建筑的整體消耗來看,門窗的能源耗用比較大,門窗的耗能幾乎占據(jù)建筑耗能量的主體。因此,在實際建設中,需加大對門窗節(jié)能設計的重視力度,在傳統(tǒng)的設計之中,為了將能源耗用量降到最低,一般都會通過減小門窗面積的方法來實現(xiàn),但此種方式嚴重影響室內(nèi)通風效果與采光等,基于此,單靠減小門窗面積是無法將節(jié)能效果達到最佳的,而對門窗節(jié)能的有效措施有以下幾點:
、傩鑼﹂T窗的比例與面積進行合理劃分,利用計算的方式來得到合適的門窗比例,從而降低門窗對能源的耗用。
、趯﹂T窗的氣密性加大控制力度,因為氣密性是隔絕室外溫度的主要因素,只有對其進行合理控制,才會使得室外對室內(nèi)的影響達到最小,減小因室外溫度所造成室內(nèi)溫度變化而產(chǎn)生的能耗,因此,我國對建筑物的門窗有嚴格要求。
、墼谶x擇門窗材料時,盡量使用節(jié)能型材料,此外還需對材料的能耗狀況有一個全面掌握。
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