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中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
生态建筑理论是指在建筑的设计、施工中运用保护生态平衡的生态学理论,认为建筑的整体是一个完整的有生命的机体,使整个建筑整体和周边的环境以及周边的自然生态相对和谐,形成一个与自然生态平衡的生态体系。使建筑自然形成一个能够良性循环的生态系统,建筑中使用可循环使用的能源材料,从而控制对环境的破坏,降低能耗,不仅能够提高人们生活的质量,还能够减轻环境生态压力,促进生态文明的发展。
二.生态建筑节能设计的原则分析
环保,生态,健康,舒服是生态建筑节能设计的基本要求。生态建筑理论是一种新型的理论,在生态学的指导下,利用循环的理念,坚持人与自然和谐共生,可持续发展的战略,本着从建筑的整体效果出发,从设计,到施工,到管理建筑内外的种种布置和资源,使有限的能源物资可以在小范围内实现良性循环利用,力求在自然生态,建筑,人类三者之间达到相辅相成,和谐共生的状态,坚持人的主体能动性地位,利用有限的自然资源,加以设计管理施工,形成一个有利于自然的自我发展,有利于人类的生产生存的和谐,健康,舒适的环境,这样,既不会对自然生态造成压力,又不会加重社会的能源消耗。
1. 要高效的利用有限的资源和能源。
要采用新的节能技术和新的节能设计理论,在建筑局部内部形成一个良性循环的生态系统,不仅能够降低能源的消耗,还可以满足人类的需求,还不会对周边的环境产生压力。从而达到人与周边环境的相互融合。
2. 舒适健康,环保是生态建筑节能设计的基本要求。
人类生活水平的提高,对建筑的舒适度健康度有了新的要求,既要保护最基本的传统遮风挡雨的功能,更要实现人类的身心安康。比如要有良好的光照,适宜的温度,有益于人体的湿度,有新鲜的空气,安静没有污染的声音环境等。其次,选择材料装饰时候要注意节能低碳环保,既要减少能源的消耗,又要低辐射,低污染,从而保证人身心健康。同时,要使建筑和周边的人文历史环境相协调,既满足生活的隐私保护,又方便交流。
3.促进整个建筑主体和大自然的相互和谐。
中国建筑自古便有追求天人合一的生活状态,生态建筑的节能设计,不仅仅要从人与自然的能源物质方面达到和谐,更要从精神上提高境界。具体主要是环境和周边自然的相互融合,和周边的文化境界状况相互适应,既提高了人们工作的环境质量,又可以提升了精神境界,促进身心和谐。
三. 生态建筑节能设计方法分析
1.墙体的节能与技术应用
(一)墙体保温设计
作为整个建筑节能设计中的重要环节,墙体节能保温设计通常有三种设计方式:第一,进行外墙保温设计,基于国家、当地的热工规范计算,采用隔热保温材料,使用一定的设备进行粉刷,喷雾,粘贴等多种方式施工,在外墙上形成保温层,以保持室内温度的适宜。第二,进行内保温设计施工,将优质保温材料对内层墙壁施工形成保温层,传热隔热能够符合国家节能标准。第三,加大隔热保温材料的开发力度,利用保温材料自身的特性进行墙体的设计,促使其他自发的具有保温功能,且墙体新型材料的节能符合国家标准。
(二)墙体材料的节能
从制作方式来讲,空心砖和实心砖颇为相似,但是相较于实心砖,空心砖具有很大的优势,它可以减轻结构自重。所以,为节能减排,建筑上广泛采用空心砖替代实心砖。
2. 屋面节能设计
进行屋面的节能设计,首要是进行保温材料的选择,不可以密度太大,导热系数太高,也不宜使用吸水率较大的保温材料,可以选用一些新型的高效保温材料,比如采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境:芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。
3.提升暖通空调系统的合理性
暖通空调的设计之所以是一个庞大而细致的工程,主要是由于对建筑整体环境有着直接影响,而且它是一项技术性非常强的工作。因此,在设计时要综合考虑,确保暖通空调的合理性。设计者在设计过程,通常仅仅考虑空调运行中的最大负荷,即遵照最大负荷原则。然而,在实际运行中,只有少数暖通空调可以达到最大负荷,主要是由于达到最大负荷的室内温度并不适宜人们的日常活动,也可能会对人们身体健康产生损害。因此,在进行设计时,要对这种情况加以考虑,不要使各个系统的设计满足最大负荷运转而不适应部分负荷运转的状态。
4. 科学选择遮阳的玻璃
在进行遮阳节能设计时,其中一个很关键的环节就是选择遮阳玻璃的选择,在选择遮阳玻璃时,要综合分析各种遮阳系数、建筑所处的自然气候条件、人文经济因素等多方面的条件,科学进行选择,通常来讲,在节能设计过程中广泛运用的类型有反射玻璃、镀膜玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等。
5. 推广应用太阳能等新能源
太阳能清洁无污染,并且可以再生,是目前人类能够利用的最为环保,最为丰富的资源能源种类之一。在进行建筑设计时,太阳能具有很多节能功能,主要表现在以下几个方面:在建筑的楼顶可以设计安装太阳能电池发电系统,这种发电系统,可以将太阳能转化为热能和电力,并将这些转化而来的电能或者是热量通过专业的技术手段进行能量的存储,在需要使用这种电能和热能的供电设备上开始接线,如此,能够充分满足整个建筑物内部的动力和照明系统的各种能量需求。此外,充分利用太阳能设计作为采暖和供热功能,既可以减少日常的能源消耗,也使得建筑物的日常热能得到满足。同时,在建筑施工过程中,可以通过太阳能来控制建筑物的采光,使得整个建筑内部的环境更为舒适。
四.结束语
生态型建筑是未来建筑的发展趋势。例如最近交付使用的昆明新机场就是以“节约型、环保型、科技型、人性化的绿色机场”作为标准建设。其主要设计思路、策略符合生态建筑理论。我们油库内的建筑设计也是主要体现在:
1)良好的自然通风设计,改善建筑物内空气环境,减少空调耗能,自然通风区域可开启面积与立面总面积之比≥8%;
2)优化自然采光设计,减少照明耗能,采光系数侧面大于2%;
3)建材本地化,提高绿色建材使用率,应优先使用本地化建材和3R(Reuse,Recycle,Reduce)建材。不得使用不符合国家标准的化学合成建材,尽可能使用天然素材以及符合要求的环保、生态建材。要求:施工现场500Km以内生成的建筑材料重量占建筑材料总重量≥60%,可循环利用建筑材料的使用率≥10%
4)节水及水资源利用,通过雨水回收、中水回用,实现节约用水与水资源高效回用的目标,雨水利用的可行方案,雨水利用率≥30%,采用节水设备—使用符合标准的节水设备,达到以下指标要求:节水设备和材料使用率100%,节水率≥10%,中水利用率≥50%;
5)我们还采用了自动控制系统,高效管理,以达到优化系统和提高运行效率。
昆明新机场是我国在生态建筑的节能设计和施工上已经取得了一定的成果的典范之一,实现了相关科学技术和管理理论的突破发展,为我国全面进入生态文明,建设和谐社会奠定了一定的基础,生态节能技术发展前景广阔。在今后的机场建设中,还会推广昆明新机场的建设理念。但不可否认的是我国的生态型建筑的技能设计中,依然存在着许多问题,需要我们正视并且理性分析面对,同时,要积极吸取西方的先进节能设计理念,引进一部分先进技术,促进我国生态建筑的合理科学化,推进我国生态绿色化进程,推进我国可持续发展战略和和谐发展的步伐。
参考文献:
[1]欧阳东 生态建筑节能设计研究 [期刊论文] 《电气应用》 ISTIC PKU -2006年2期
[2]叶宇丰 基于生态理念的住宅节能设计研究[学位论文]2006 - 同济大学:建筑学·建筑设计及其理论
[3]金振星 武涌 梁境 大型公共建筑节能监管制度设计研究 [期刊论文] 《暖通空调》 ISTIC PKU -2007年8期
[4]温晓霞, 现代游泳馆建筑节能设计研究 [学位论文] 2009 - 同济大学建筑与城市规划学院 同济大学:建筑设计及其理论
前言
随着能源结构的逐步调整,世界各国都把能源问题放到了关系国际民生的战略位置。我国从可持续发展、人与自然相和谐的战略高度,提出了新能源建筑的理念,提出要积极开发和推广利用可再生能源,如风能、太阳能、地热能等。据专家估计,到21世纪中叶,可再生能源将占世界电力市场的3/5,燃料市场的2/5。而太阳能,在21世纪即将进人一个快速发展的阶段,“太阳能经济”将成为未来全球能源结构的主流方向之一。
1建筑节能的范畴
建筑节能,是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中,通过采用新型的节能电力电气设备和新型墙体材料,执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道等电力电气设备系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活动。
建筑节能体系(图1)可以从两个大方面来考虑:建筑本体节能和建筑设备节能。建筑本体节能主要体现在建筑规划、设计、施工过程中,判断节能与否主要看建筑是否采用新型节能建材、是否因地制宜利用自然能源,尤其是可再生能源,以及节能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的设备节能则贯穿建筑的使用过程,涉及管理、优化和改造等细节方面,从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手,挖掘节能潜力,创造节能效果。
太阳能是典型的可再生能源,太阳能与建筑的结合体现在建筑的本体节能方面,但同时太阳能设备作为建筑设备的一种,在管理节能方面也具一定潜力。
2太阳能建筑的概念
太阳能建筑(Solar Building),即用太阳能(Solar Ener-gy)代替部分常规能源,为建筑物和居民提供采暖、热水、空调、照明、通风、动力等一系列功能,以满足或部分满足人们
的生活和生产的需要。所谓的太阳能建筑,其利用太阳能的最高境界是“零能耗”,即建筑物所需的全部能源供应均来自太阳能,常规能源消耗为零;从而真正做到环保清洁、绿色生态。
基于以上对太阳能建筑的定性分析,太阳能建筑的特点可以概括为3条:1)既舒适义健康;2)节约一次能源;3)减少对环境的破坏和污染。
3太阳能建筑的典型建筑结构类型
在倡导绿色能源、可持续发展的今天,太阳能作为最经济、环保的能源之一,愈来愈受人们重视。目前太阳能建筑的典卫建筑结构类型有阳台壁挂型(图2),屋面贴合型(图3)、集中供热型(图4)、集中分户型(图5>,等等。
太阳能建筑的宗旨是在不破坏建筑立面的前提条件下,注重太阳能系统的安全性、实用性和智能性。然而,在太阳能与建筑的结合问题上,综合各方面考虑,目前仍存在诸多问题。
I)太阳能产品制造商,往往只强调产品的功能,而忽视了建筑的特点与要求,使太阳能产品与建筑物成为两个独立的部分;太阳能产品由于没有与建筑设计相结合,因此会破坏原有建筑的整体外观形象,进而破坏环境;而且目前的太阳能产品结构单一,建筑设计师即使在设计中考虑使用太阳能产品,也很难将太阳能产品有机地融人到设计中,使太阳能产品成为建筑设计中的“鸡肋”。
2)建筑设计院,仍有不少建筑设计师缺乏绿色生态的理念,根本不考虑太阳能及其他绿色能源的使用,造成太阳能产品大都在建筑施工过程中临时安装,即“事后状态”下安装,结果影响到建筑群体,甚至整个城市的建筑风貌。
3)政府规划机构,往往不能够将绿色环保的理念和相关政策很好结合。虽然江苏地区已出台12层以下民用建筑必须安装太阳能热水器的强制性政策,但由于其它相关配套设施、标准的不完善,尤其是太阳能施工验收标准一块,仍存在争议点。在一定程度上影响了太阳能产品的生产,导致推广效果不好、范围不广。
针对以上问题,解决方案如下:(I)太阳能产品的生产商应更多地了解建筑设计的需求,开发推出多款适合建筑结构利用的系列和型号;(2)建筑师在设计初期,即将太阳能系统包含的所有内容都当作建筑不可或缺的元素加以考虑,使之成为建筑组成的一部分;(3)加强太阳能产品生产商、建筑师、政府机构的交流与沟通,从设计阶段即将太阳能产品与建筑真正的融为一体,并配以后期的政府激励政策、规范的市场引导机制,太阳能产品一定可以在建筑节能中发挥更大作用。在各领域的合作之下,太阳能建筑必将达到完美与和谐的统一。太阳能系统与建筑设计一体化的设计思路,也将得以持续和发展。
4太阳能建筑的典型应用模式
太阳能的应用,从技术途径看,主要分为光一热转换技术和光一电转换技术;从具体应用范围看,主要有太阳能热水供应、太阳能地板采暖、太阳能温水游泳池(图6)、太阳能空调、太阳能路灯(图7)等5大系列。到目前为止,太阳能光一热转换技术发展已较为成熟,不仅可以提供人们生活所需热水,还可解决取暖等问题;太阳能光一电转换(图8)具有较高的技术成分,发展与应用量较小,但是随着光电转化技术的进一步成熟,以及太阳能光一电板成本的进一步降低,太阳能应用必将具有更广泛的空间和发展市场。
江苏等地的一些示范小区率先采用太阳能热水集中供热系统(图9),其承压运行、分户供水、智能化系统已成了住宅小区的新卖点。还有一些示范小区,利用太阳能的初期光电转换,使小区的门楼牌、指示牌、警示牌等白天吸光,夜晚发亮,既方便住户晚间出人,又节约物管费用。另外,据有关方面统计:用电热水器洗澡的费用约为0.62元/次,而利用太阳能热水器的费用则仅为0.31元/次
5太阳能建筑的应用前景
1)应用空间大
我国具有丰富的太阳能资源,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,预测2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别占4.7%和10%。目前我国太阳能热水器的保有量已超过6 001)万mz,而此数据的太阳能建筑仅占所有建筑1%
2)环保节能
根据美国环境总署EPA的统计数据、目前世界各国建筑能耗中排放的:约占全球排放总量的30%-40%。而人们对未来:在大气中含量的预计是,如果不采取任何措施,50年后大气中:的含量将会达到现在的3.5倍。众所周知,国家推广太阳能的目的是为了环保节能,而环保节能在另外一层意义上说就是尽量减少:的排放。换个概念,使用太阳能减少:排量与绿地吸收的效果相一致。据科学计算,可以总结出如下等式:1 m=的太阳能集热器“95.39 kg标煤产生的热量之70.11 kg =19.475 m2的草坪吸收力=0.779 m2的落叶乔木吸收力==1.5 m2的绿地吸收力。从以上数据,我们可以明显地看出建筑应用太阳能的环保节能效应。
前言
随着能源结构的逐步调整,世界各国都把能源问题放到了关系国际民生的战略位置。我国从可持续发展、人与自然相和谐的战略高度,提出了新能源建筑的理念,提出要积极开发和推广利用可再生能源,如风能、太阳能、地热能等。据专家估计,到21世纪中叶,可再生能源将占世界电力市场的3/5,燃料市场的2/5。而太阳能,在21世纪即将进人一个快速发展的阶段,“太阳能经济”将成为未来全球能源结构的主流方向之一。
1建筑节能的范畴
建筑节能,是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中,通过采用新型的节能电力电气设备和新型墙体材料,执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道等电力电气设备系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活动。
建筑节能体系(图1)可以从两个大方面来考虑:建筑本体节能和建筑设备节能。建筑本体节能主要体现在建筑规划、设计、施工过程中,判断节能与否主要看建筑是否采用新型节能建材、是否因地制宜利用自然能源,尤其是可再生能源,以及节能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的设备节能则贯穿建筑的使用过程,涉及管理、优化和改造等细节方面,从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手,挖掘节能潜力,创造节能效果。
太阳能是典型的可再生能源,太阳能与建筑的结合体现在建筑的本体节能方面,但同时太阳能设备作为建筑设备的一种,在管理节能方面也具一定潜力。
2太阳能建筑的概念
太阳能建筑(SolarBuilding),即用太阳能(SolarEner-gy)代替部分常规能源,为建筑物和居民提供采暖、热水、空调、照明、通风、动力等一系列功能,以满足或部分满足人们的生活和生产的需要。所谓的太阳能建筑,其利用太阳能的最高境界是“零能耗”,即建筑物所需的全部能源供应均来自太阳能,常规能源消耗为零;从而真正做到环保清洁、绿色生态。
基于以上对太阳能建筑的定性分析,太阳能建筑的特点可以概括为3条:1)既舒适义健康;2)节约一次能源;3)减少对环境的破坏和污染。
3太阳能建筑的典型建筑结构类型
在倡导绿色能源、可持续发展的今天,太阳能作为最经济、环保的能源之一,愈来愈受人们重视。目前太阳能建筑的典卫建筑结构类型有阳台壁挂型(图2),屋面贴合型(图3)、集中供热型(图4)、集中分户型(图5>,等等。
太阳能建筑的宗旨是在不破坏建筑立面的前提条件下,注重太阳能系统的安全性、实用性和智能性。然而,在太阳能与建筑的结合问题上,综合各方面考虑,目前仍存在诸多问题。
I)太阳能产品制造商,往往只强调产品的功能,而忽视了建筑的特点与要求,使太阳能产品与建筑物成为两个独立的部分;太阳能产品由于没有与建筑设计相结合,因此会破坏原有建筑的整体外观形象,进而破坏环境;而且目前的太阳能产品结构单一,建筑设计师即使在设计中考虑使用太阳能产品,也很难将太阳能产品有机地融人到设计中,使太阳能产品成为建筑设计中的“鸡肋”。
2)建筑设计院,仍有不少建筑设计师缺乏绿色生态的理念,根本不考虑太阳能及其他绿色能源的使用,造成太阳能产品大都在建筑施工过程中临时安装,即“事后状态”下安装,结果影响到建筑群体,甚至整个城市的建筑风貌。
3)政府规划机构,往往不能够将绿色环保的理念和相关政策很好结合。虽然江苏地区已出台12层以下民用建筑必须安装太阳能热水器的强制性政策,但由于其它相关配套设施、标准的不完善,尤其是太阳能施工验收标准一块,仍存在争议点。在一定程度上影响了太阳能产品的生产,导致推广效果不好、范围不广。
针对以上问题,解决方案如下:(I)太阳能产品的生产商应更多地了解建筑设计的需求,开发推出多款适合建筑结构利用的系列和型号;(2)建筑师在设计初期,即将太阳能系统包含的所有内容都当作建筑不可或缺的元素加以考虑,使之成为建筑组成的一部分;(3)加强太阳能产品生产商、建筑师、政府机构的交流与沟通,从设计阶段即将太阳能产品与建筑真正的融为一体,并配以后期的政府激励政策、规范的市场引导机制,太阳能产品一定可以在建筑节能中发挥更大作用。在各领域的合作之下,太阳能建筑必将达到完美与和谐的统一。太阳能系统与建筑设计一体化的设计思路,也将得以持续和发展。
4太阳能建筑的典型应用模式
太阳能的应用,从技术途径看,主要分为光一热转换技术和光一电转换技术;从具体应用范围看,主要有太阳能热水供应、太阳能地板采暖、太阳能温水游泳池(图6)、太阳能空调、太阳能路灯(图7)等5大系列。到目前为止,太阳能光一热转换技术发展已较为成熟,不仅可以提供人们生活所需热水,还可解决取暖等问题;太阳能光一电转换(图8)具有较高的技术成分,发展与应用量较小,但是随着光电转化技术的进一步成熟,以及太阳能光一电板成本的进一步降低,太阳能应用必将具有更广泛的空间和发展市场。
江苏等地的一些示范小区率先采用太阳能热水集中供热系统(图9),其承压运行、分户供水、智能化系统已成了住宅小区的新卖点。还有一些示范小区,利用太阳能的初期光电转换,使小区的门楼牌、指示牌、警示牌等白天吸光,夜晚发亮,既方便住户晚间出人,又节约物管费用。另外,据有关方面统计:用电热水器洗澡的费用约为0.62元/次,而利用太阳能热水器的费用则仅为0.31元/次
5太阳能建筑的应用前景
1)应用空间大
我国具有丰富的太阳能资源,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,预测2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别占4.7%和10%。目前我国太阳能热水器的保有量已超过6001)万mz,而此数据的太阳能建筑仅占所有建筑1%
2)环保节能
根据美国环境总署EPA的统计数据、目前世界各国建筑能耗中排放的:约占全球排放总量的30%-40%。而人们对未来:在大气中含量的预计是,如果不采取任何措施,50年后大气中:的含量将会达到现在的3.5倍。众所周知,国家推广太阳能的目的是为了环保节能,而环保节能在另外一层意义上说就是尽量减少:的排放。换个概念,使用太阳能减少:排量与绿地吸收的效果相一致。据科学计算,可以总结出如下等式:1m=的太阳能集热器“95.39kg标煤产生的热量之70.11kg=19.475m2的草坪吸收力=0.779m2的落叶乔木吸收力==1.5m2的绿地吸收力。从以上数据,我们可以明显地看出建筑应用太阳能的环保节能效应。
Keywords: residential building; energy-saving design; low carbon design
中图分类号:[F287.8] 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑业作为复杂的工程项目,建筑节能设计越来越受到社会的关注。本身建筑业是一项消耗和污染较大的行业,中国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20×108 m2新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材,同时每年产生数以亿计的建筑垃圾,给中国乃至世界带来巨大的环境威胁。因此,中国必须走可持续发展道路,大力发展建筑节能。
低碳环保城市就是在城市的规划建设中秉承低碳原则,建立起资源节约和环境友好发展的良性循环社会,因此说这要求在现代居住建筑设计的过程中一定要充分的利用资源,减少对空间资源的浪费,在增加绿化的基础上采取其他相应的措施,实现城市发展的可持续化,达到环保理念的要求。
一、现代居住建筑设计的发展现状
就目前中国的建筑业发展现状,与许多发达国家有一定差距。看到国外先进的建筑节能理念、技术、设计、建材等,它向我们展示了凭借科学设计和高科技创造出来的节能环保的新型建筑,这也是中国建筑业的发展目标和趋势。但,中国在建筑结构设计上能否做到节能环保工作还有存在很多问题。
1.1缺乏先进的建筑节能理念和技术
在中国建筑行业设计师发展中,很多建筑师不太懂节能技术,更不能很好的把节能技术应用到建筑当中。只是设计时套用标准图是不够的,不能针对不同建筑不同环境不同条件因地制宜,是建筑结构设计无法做到节能环保的重点。同时,大多数的建筑设计师缺乏相应的节能理念和节能意识,过多的追求建筑的独特性而忽视节能的功能,最终导致舍本逐末的结果。
1.2在结构设计时忽视节能环保
在建筑节能方面,建筑室外环境和自然通风很重要。但是,就事实来看,在建筑结构设计时过多的是重视建筑的实用面积、结构安全、美观时尚,而忽视建筑的性能、品质和环保方面。最后,只有在施工图审查中才受到重视,但也只是根据建筑节能设计规范进行草草的计算和设计调整。因为建筑的设计方案已确定,只能在材料和设备选型等方面进行微调,效果差强人意,而且往往造价高昂,实现起来很困难。
1.3节能技术和传统措施利用不当
在目前的节能设计中,传统的、有效的节能措施例如自然通风、建筑遮阳等未被广泛采用,二是片面的强调节能的高科技,不重视低成本的节能技术应用,造成节能昂贵的印象。而且,昂贵的设计在将来的施工中很可能被改变,使得最后建筑达不到建筑节能设计标准。总之,盲目的追求技术和速度,在节能的高科技和传统的节能措施上没有权衡利弊。
1.4忽视建材应用的科学性
建材作为建筑的重要组成部分,建材是整个房屋建筑的“骨骼”。企业在经济利益的驱使下,在结构设计中应用的传统金属材质的管道,易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,不仅损耗大,还易产生二次污染。在房屋设计时,护墙体消耗能量最大建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,追求建筑形体的多变,而忽视建材消耗量的大小。这也是不重视建筑节能的又一方面。
二、如何做好现代居住建筑的节能与低碳设计
2.1外墙外保温
建筑物采暖耗热量主要由通过围护结构的传热耗热量构成,以居住建筑为例,一般情况下,其数值约占总耗热量的73%——77%。在这一部分耗热量中,外墙约占25%左右,楼梯间隔墙的传热耗热量约占15%左右,改善墙体的传热耗热量将明显提高建筑的节能效果。发展高效保温节能的复合墙体节能的根本出路。
外墙的保温做法,无论是外保温还是内保温,都能有效的降低墙体传热耗热量并使墙内表面温度提高,使室内气候环境得到改善。然而,采用外保温则效果更加良好,这主要是因为:
(1)外保温有利于提高建筑结构的耐久性。由于采用外保温,内部的砖墙或混凝土墙得到保护,室外气候变化引起的墙体的内部温度变化发生在保温层内,使内部的主题墙冬季保温提高,温度降低,温度变化较平缓,热应力减少,因而主体墙体产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,使墙体的耐久性得以加强。
(2)有利于建筑节能改造。在旧房改造时,从内侧保温存在使住户增加搬动家具,施工扰民,甚至临时搬迁等诸多麻烦,产生不必要的纠纷,还会因此减少使用面积。外保温则可以避免这些问题发生。当外墙必须进行装修加固时,加装外保温是最经济、最有利的时机。
(3)外保温可以减少墙体内部冷凝现象,由于密实厚重的墙体结构层在室内一侧有利于阻止水蒸气进入墙体形成内部冷凝。
2.2外墙内保温
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙内测,同时以石膏板、建筑人造板或者其他饰面材料覆面作为保护层。
设计中,不仅要注意采取措施,避免由于室内水蒸气向外渗透,在墙体内产生结露而降低保温隔热层的热工性能,还要注意采取措施消除一些保温隔热层覆盖不到的部分产生“冷桥”而在室内产生结露现象。
2.3太阳能的设计使用
太阳能作为一种免费、清洁、环保的可再生能源,近年逐步得到建筑节能领域的重视。在我国太阳能开发利用主要有两方面:一方面是利用太阳能获得热能,比如太阳能热水器就在民用住宅小区中广范使用。使用太阳能热水器在设计时要充分考虑热水器和建筑的整体结合效果,统一安排搁置位置,处理好与外立面的关系,在此基础上还要在给排水方面进行周密的设计,除了保证热水器与建筑达到视觉效果的完美,还要保证防水、管道布置等不出现问题。另一方面,利用太阳能发电即应用光伏效用原理,将太阳能辐射转化为电能。这项技术在西方已经取得了良好是应用,但鉴于此项技术的成本偏高,在我国在高档的住宅小区或者公共建筑设计中,可以采用此项技术。随着科学技术逐渐发展以及应用经验的累计,在未来太阳能发电技术也会逐渐走入到普通住宅小区的建筑节能设计中去,并将作为今后辅助建筑能源的重要形式之一,在可持续发展的能源结构中发挥一份作用。
三、结束语
综上所述,低碳环保背景下的现代居住建筑设计就是在城市的规划建设中秉承低碳原则,建立起资源节约和环境友好发展的良性循环社会,低碳环保背景下的现代居住建筑设计建设对于我国可持续发展战略的实施具有重要的作用,但是它是我国长期发展的一个目标,同时也是一个艰巨的任务,需要大家共同的努力。希望通过本文的论述,能够使得低碳环保的现代居住建筑设计理念深入人心,并能够对今后现代居住建筑设计的发展建设起到一定的帮助作用。
参考文献:
[1]刘丽.浅析当代建筑设计中建筑节能的重要性[J].科技与企业,2012(07):5~7
一、引言
随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,如何实现绿色建筑设计的节能已经成为当前各国关注的重点,我国是建筑大国,也是能源消耗大国,如何实现通过设计使建筑节能对我国具有十分重要的意义。建筑设计工作者要充分认识我国建筑设计的现状,要重视在自己的建筑设计实践中对节能设计的探索,这是社会经济发展的客观需要,也是促进我国房筑设计水平不断提升的重要力量,要结合我国房屋建筑设计的实际情况,不断的在实践中总结,在设计中探索,要将节能设计的观念融入到建筑设计的每一个细节中去,为我国房屋建筑设计总体水平的提高做出自己的贡献。
二、建筑设计中建筑节能的有效措施
2. 1 建筑屋面节能措施
建筑屋面的节能措施主要有以下几点:其一,在选择屋面保温层时,应尽量采用密度较大、导热系数高的保温材料,以免造成屋面重量和厚度过大,影响保温效果;其二,不得采用吸水率较大的保温材料作为屋面保温层,以免屋面湿作业时保温层吸入大量水分造成保温效果降低。若是必须采用吸水率较高的保温材料,应当在屋面上设置排气孔,这样有利于保温层中的水分排出,进而确保保温效果,达到节能的目的。
2. 2 建筑墙体节能措施
墙体是整个建筑围护结构的主体,墙体材料保温性能的优劣将会直接影响到建筑的耗热量。为此,必须对墙体节能加以重视,具体可采取以下节能措施:对于新建的建筑可以使用空心砖墙或是采用复合墙体技术。目前新型的墙体材料主要是用混凝土、水泥和砂等材料或是掺入适量的粉煤灰、煤矸石等制定非粘土砖和建筑板材。这种材料具有保温隔热、高强轻质、节能环保等优点,并且能够进一步改善建筑功能增大建筑面积。使用一些新型材料再辅以一定的空气间层,不仅能够有效地降低容重,保温性能也大幅度体改,节能效果十分明显。
2. 3 建筑门窗节能措施
建筑上的门窗是能耗散失最为严重的部位,其占据建筑总体能耗相当大的比例,其中传热损失约为33%、冷风身体偶约为33%,为此,在确保采光、日照、正常通风的基础上,尽可能减小门窗洞口的面积,并提高其气密性,有主图增强门窗自身的保温性能,进而减少传热量,达到节能的目标。门窗节能的主要措施如下:其一,对窗墙比进行控制。建筑窗墙比具体是指门窗洞口面积与建筑立面单元面积之间的比值,按照我国JGJ26-1995中的有关规定,北向与东向的窗墙比不得超过20%,西向不得超过30%,而南向则不得超过35%;其二,提高外窗的气密性。通过提高外窗的气密性能够进一步减少冷空气的渗透。按照GB7107中的规定一般建筑外墙的气密性等级不得低于四级,外墙为玻璃幕墙时气密性等级不得小于3级。除此之外,还应当满足以下条件:外窗气密性在10Pa压差下,空气渗透量不应大于1.5立方米;其三,合理使用新型材料。纳米透明隔热涂料能够有效地减少渗透量、传热量和太阳辐射能,这样便可以实现门窗节能的目标。
三、建筑节能设计中的新能源应用
以人类社会目前消费的能源来看,包括建筑使用消费的能源,主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源资源十分有限,并且不可再生,终究要枯竭。而利用太阳能、地热以及其它非常规能源给建筑物采暖、制冷、供热水甚至供电,可减少对常规能源的需求,具有非常重要的意义。
3.1 太阳能热水系统
太阳能作为一种能量密度相对较低的全新环保资源,当前有关太阳能的热利用技术已经相对成熟,我国也逐渐成为世界上最大的太阳能热水器生产国与使用国。但是也应认识到,当前我国综合利用太阳能热水器的技术水平较为滞后,无论是太阳能的使用、安装还是管理,都处于一种混乱状态,不利于建筑的外观美观性。因此,为了更好地发挥太阳能效应,综合考虑环境、经济、技术等因素,协调各方面的关系,应该在建筑中融入统一的太阳能体系,实现太阳能与建筑的一体化发展,将成为今后必然趋势。
3.2 太阳能发电系统
有关太阳能的电池发电系统及其应用,主要遵循光伏效应原理,将太阳的辐射能转化为可应用的电能。当前,在西方发达国家已经获得成功经验,但是由于该技术的成本较高,目前难以大面积推广使用。但是在一些高档住宅区或者公共建筑中,可优先考虑使用这一全新技术,不断积累设计的经验,当各种理论、技术成熟之后,太阳能发电系统的成本也将随之降低,并作为今后辅助建筑能源的重要形式之一,在可持续发展的能源结构中占有一席之地。
3.3 地热资源系统
在新能源和可再生能源大家族中,地热是目前最现实和最具竞争力的天然能源之一,采用地源热泵技术利用地热资源可冬季采暖,夏季制冷,节能效果十分理想,且具有常规采暖系统不具备优点。
四、加强建筑节能设计的几点建议
首先,应当做好建筑节能规划。在建筑设计阶段,应当认真做好选址、分区、建筑朝向、道路布局、建筑间距以及外部空间结构等方面的工作,以此来提高建筑节能设计效果;其次,在具体设计中应当制定科学的照明节能方案。较为有效的照明节能措施有选择节能光源、选择节能的照明设备、选择最佳的照明线路、合理布设开关、充分利用天然光照明等等;再次,加强采暖节能。对于北方地区的建筑而言,由于冬季较为寒冷需要进行采暖,为了解决采暖能耗较高这一问题,应当做好室内采暖保温工作,具体可采取如需爱措施:对采暖管网进行合理规划,尽可能缩短室外供暖管道的长度,并做好管道的保温工作,以此来提高室外管道的热源输送效率。同时应优选采暖设备,并改善采暖供热系统的设计和运行管理,这样有利于提高锅炉的运行效率。此外,还应对采暖供热方式加以优化,在各方面条件允许的前提下,应优先考虑集中供热的方式,这样有利于节约燃料,进而达到降耗的目的。
五、结语
总而言之,建筑节能设计有利于推动能源节约及合理利用。建筑节能是一项较为复杂且系统工作,随着建筑工程的不断增多,节能的重要性日益凸显。因此当代中国建筑师应在可持续发展的绿色建筑设计理念指导下,融汇科技与人文知识,创造出宜人的人居环境,只有这样,才能确保社会的可持续发展。
参考文献:
[1]张钦楠.建立中国特色的建筑理论体系[ J].建筑学报, 2004(1): 22.
[2]牛寿雁.建筑节能设计方法与思路[A].第四届长三角论坛——能源科技分论坛论文集[C].2007(11).
中图分类号:TU712.3文献标识码:A文章编号:2306-1499-(2014)11-0042-01
随着我国建筑技术的不断优化,建筑行业的不断发展,行业内部对建筑材料的要求也在不断提高。如何合理应用建筑节能材料,并进行建筑工程质量控制,要想达到建筑物的质量控制的目的就需要节能材料达到相应标准质量。在达到建筑物材料的质量要求前提下进行能源的节约利用,使用节能材料,并变废为宝,做到资源的合理利用。在建筑业领域推广新型建筑节能材料,遵循我国资源利用的原则,提高资源利用率、节能减排、走上资源可持续利用的道路。
1.新型节能材料在工程中的应用
1.1墙体节能材料
墙体受其功能的制约,在建筑过程中往往对其质量要求是最为苛刻的,既要保证建筑物的稳固性,又要具有防水防火的质量要求。目前,在墙面的节能材料中,多选用混凝土多钻孔砖,这种材料使得建筑物的内墙为混凝土空心砖砌块而成。这种材料的选择一方面能严格的控制热量的传导,有效的缓解房间漏音现象,并能有效减少温度的流失,其材料带来的建筑物效果远远优于传统砖块。
1.2玻璃门窗、幕墙节能材料
玻璃门窗、幕墙的使用时符合目前流行元素的建筑物材料,其不仅能起到环境美化的作用,更能给生活带来舒适感。目前,我国建筑行业内使用的节能玻璃材料主要有:真空玻璃、中空玻璃、节能镀膜玻璃等。由于玻璃属于易碎物品,用于建筑领域也自然会要求其极高的稳固性。2008年北京奥运会的建筑幕墙一度成为世界关注的亮点,这种玻璃幕墙在制作上体现了其制作公司的技术水平,从此,把这些新型的节能玻璃推上了建筑行业的使用领域。
1.3功能性节能材料
在建筑行业内,某些材料的使用是由于其具有独特的功能,比如保温管材、板材等都属于功能性的建筑材料。目前,对功能性建筑材料的需求随着人们对美的追求和对环保意识的深化,要求也在不断提高,要求其具备装饰性、功能性和节能型的特点。现在用于建筑行业的节能型功能材料主要有:建筑节能涂料、节能木地板等。这些材料的使用不仅大幅度的提高了我国建筑物的节能指标更增加了建筑物的内涵使其满足人们的全方位需要。
2.工程项目上新型节能材料的质量控制要求
在建筑行业中,对节能材料的质量控制是非常重要的,它关乎人们生活中的安全问题。所以,它应当具备稳固性的条件,在建筑物中,一个小小的材料出现问题,都可能带来致命的严重后果,因此稳固性是新型建筑物材料最基本的质量要求。目前,伴随着我国节能减排工作的不断开展,新型建筑物材料的实施要求确保建筑节能的效率和质量,已然成为我国建筑业实现节能目标的重要环节。目前,我国对建筑材料是否达标的检测方法主要有以下两种:
(1)在热源或冷源部位直接检测其采暖耗煤量或耗电量,然后再由这些指标转换算出建筑物的耗热量或耗冷量指标,通常成这种方法为热(冷)源法。
(2)在建筑物的典型部位随意抽取作为检测对象,直接进行耗热量指标或耗冷量指标的检测,然后通过这些指标再折算出相应的采暖耗煤量指标和耗电量指标,通常称这种方法为建筑热工法。
对建筑物的质量控制不仅要考虑其材料的质量问题,更要合理的控制建筑物本身的质量,新型节能材料的节能性不是肆意进行的,它要求满足其所应具备的质量,达到其使用价值,只有质量合格的节能产品才能算是具有真正的节能性。比如说在某建筑工程项目中,墙体的建筑就使用了新型节能材料,从而在满足人们居住需求的基础上,达到节能、环保、安全、耐用的目的。该工程的墙体结构组成如下图所示:
图一:建筑工程墙体结构
在图一中,工程的墙体分为了基层墙体、保温层、抗裂防护层以及饰面层四层结构,新型节能材料主要使用区域为保温层、抗裂防护层以及饰面层,可以最大程度地保证墙体的施工质量。
3.结束语
建筑行业领域内,建筑师的理念是影响着整个建筑行业发展方向的重要因素,无论是建筑的设计方案、建筑内容和建筑材料的使用,都与建筑师的主观意志息息相关,因此在行业发展内部,为加强新型建筑节能材料在工程上的应用和质量控制,对建筑师的观念进行合理的转变也是非常有必要的。在满足相关质量标准的前提下,优先选择新型建筑节能材料,加强新型僵住节能材料在建筑领域的使用,从而到资源合理利用的目的。
参考文献
[1] 闫振滨,穆东,张艳辉等.严寒地区复合夹心保温墙体施工中薄弱环节的质量控制[J].建筑技术,2008,39(1):66-67..
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
相关的分析表明,在人类排放的温室气体中来自于建筑材料的温室气体大约占据了一半,具体可以分为建筑的建造、生产运输以及运行管理三大来源。尤其是近年来热岛效应逐渐被人们重视,而其主要诱因也是城市混凝土建筑过于集中以及绿地面积过小所致。此外城市近年来越来越恶劣的热环境不仅影响到了人们的正常生活,同时也使得人们的情绪易于躁动、生活方式及工作状态低下等,为此针对绿色建筑的节能环保设计进行分析具有很强的现实意义。
1. 建筑施工节能环保设计
1.1建筑低碳设计原则与指导思想
首先要在思想上树立低碳节能的意识,然后再通过有意识的运用低碳节能技术达到低碳设计的目的;要从当地的文化内涵出发,深入的挖掘不同建筑的类型特点,对建筑的使用功能进行整合与完善,从而设计出适宜于本地文化环境的建筑;同时要积极的挖掘与利用低碳资源的以及当地具有的自然资源,充分的利用现有的资源进行绿色建筑的建设。
1.2节能环保建筑材料的选用
正如上文所述,我国每年在建筑方面的能耗占据了总能耗的40%。为此要真正意义上的实现节约能源以及建造可持续发展建筑就必须进行绿色建筑的低碳设计。总体的要求是既要减少排放又要节约能源,争取开发出低碳技术甚至是零碳技术,从而缓解当下的环境压力。
(1)风能。众所周知我们的建筑一般是封闭的,对于空调设备有着较强的依赖性,而通过进行低碳设计就可以利用自然的风进行室内外的空气流通,降低了能耗;同时还可以借助无动力屋顶通风设备进行调节风速与风流,可谓是一种极为环保节能的通风设备。
(2)太阳能。不能单纯的把节能理解为消极的保温隔热,要科学的将节能与合理的利用太阳能、风能、地下热等结合,对这些清洁可再生资源进行开发利用。从而实现节能与用能的结合,并开发出相应的门窗以及幕墙产品。充分的利用自然光可以节省电力的消耗,同时给人们的生活带来舒适感。在现代的建筑中不断的探索采光节能的设计可以为我们的绿色人居环境创造更多的便利。充分的利用日光及漫反射光是节能的主要手段,而且各地应该因地制宜的进行采光节能的设计,避免资源浪费。
(3)节能建筑维护构件。节能门窗是指门窗的保温隔热性能以及空气的渗透性都要达到或者高于所在地区的 《民用建筑节能设计标准(采暖居部分)》 以及各个省市地区实施细则的技术要求的门窗可称为节能门窗。门窗与建筑的护结构以及箱体、屋面相比,其隔热性或者保温性都比较低下。同时门窗又是冷风流入的主要通道,因此改善门窗的保温隔热性能,是节能、提高舒适度重要环节。可以通过在门窗的缝隙粘结橡胶条、使用单框的双玻璃或者采用一玻一膜结构窗。
(4)水景设计。水景设计可以为园林景观增添流动感,使得动静结合,体现城市的生机与活力。而且人们都对于水有着天生的亲近感,可以给人以美的享受、引发人们无尽的遐想。更重要的是水体在城市可以大量的吸收太阳辐射热量,从而减少周围的温度,而冬季又可以缓慢的释放吸收的热量,降低周围的温差,从而改善周围的小环境。
(5)绿化设计。绿化设计不能简单的理解为种花种草,而是要结合以人为本的要求,以生态学为指导,打造高品质的绿化设计。通过种植植被来大量的吸收太阳辐射,从而达到降温的目的。同时植被产生的空气压差也可以起到改变风速、调节气流方向的作用,从而使得周围的环境变得较为清凉。
(6)建筑体型优化。由于天窗与侧窗在热工节能与采光方面存在矛盾,在不同的地域气候条件下要设计不同的建筑体型。建筑的长宽比大的建筑受热面大,这就要求在阳光充足的南方相应的采用长宽比较小的建筑体型,相反地北方应该采用长宽比较大的建筑体型。所以在设计中要根据具体的环境及需求计算最优的长宽比例及内部的墙面的设计。
(7)反光与遮阳措施。反光与遮阳措施主要是为了满足不同条件下对于的日光需求。例如为了将阳光引入室内可以通过采用在窗顶放置反光板将阳光反射进室内;夏季为了避免过量的阳光可以通过设置遮阳板,避免过度的热量进入,减少降温所需能量。采光节能的设计要将两种设备有机的结合起来,提高人居环境的舒适度。
2. 节能技术
所谓的建筑节能是通过采用与普通建筑不同的材料,例如空心砖,在建筑的接受、设计、门窗以及维护结构、屋面材料等方面采取相应的节能设置。
(1)节能门窗。目前市场上主要的节能玻璃主要由以下这么几种:镀膜玻璃,镀膜玻璃通过在玻璃的表面镀一层金属薄膜,以达到改变玻璃反射系数以及透射系数的目的;真空玻璃,真空玻璃作为继单片玻璃、中空玻璃之后的第三代玻璃产品,通过往玻璃内部冲入氩气或者是空气,以达到较好的透光折减系数以及隔音性能;中空玻璃,中空玻璃是在玻璃中间通入氩气、或者空气,由于冲入砌体的导热性能低,可以达到保温的目的。
(2)太阳能新技术的应用。在这个能源日趋紧张的时代,节能意义尤为的重要。而太阳能这一清洁环保、可再生、无处不在的能源更是节能的首选。太阳能技术发展到今天,其应用技术已经逐渐的趋于成熟,无论在商业的性价比还是在技术上的集热效率方面都已经具备了大规模推广的条件。
(3)屋面保温与材料选择。建筑屋面传热所引发的能量损失只占建筑维护结构传热损失的9%,但是对居住环境的舒适度有着较为显著的影响。因此,加强建筑物在保温方面的性能是改善顶层居住环境的重要措施。
(4)外墙保温技术及节能材料。由于外部维护结构中墙体占有很大的比例,并且护结构的热损耗较大。为此将体的节能技术发展是建筑节能的重要环节,相应的墙的保温技术及节能材料的研究也成为重点。使用中最为常见的绝热保温材料主要由泡沫玻璃、岩石棉板、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料板、超轻的聚苯颗粒、玻璃棉毡等。以上绝热保温材料的共同特点是材料内部具有大量的封闭空隙,同时外部的表观密度较小,而这些性能也是保温材料所必需的。
结束语:
建筑的节能低碳的设计过程中要在注重节能的同时,更加的关注绿色建材以及环保的效益。特别是在能源紧张、人口基数大的中国,加大环保、节能建筑的开发与普及更是一个极具现实意义的任务。要加快发展节能材料技术与材料的开发利用,让节能的观念以及设施深入到千家万户。
参考文献:
[1] 张晓明.楼静.郭海峰.绿色建材和绿色施工在北方地区的应用.建筑节能,2007(6).
Abstract: the building construction noise control is the energy consumption and the universal attention all over the world at present, and the world developed countries, we still have quite a big gap. This paper tries to jiangsu province as an example, talk about in hot summer and cold winter zone in the architectural design of building energy saving and building the comprehensive consideration of the noise techniques, take this of building energy and construction of noise control to practice the operation produce positive realistic meaning and practical value.
Keywords: building energy conservation construction noise control building green energy consumption
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
江苏属于夏热冬冷地区,不论从冬季保温还是夏季隔热方面,建筑能耗构成主要是通过围护结构(墙、屋顶、楼板、门和窗)的传热及空气渗透。关于围护结构的传热,与围护结构的传热系数(K[W/m2•K])紧密相关,而解决空气渗透在于增强建筑的密闭性,密闭主要是在门窗这一块,门窗要有很好的气密性。噪声控制方面,主要考虑建筑围护结构的隔声,为使所设计建筑达到允许的噪声标准,必须使围护结构具有足够的隔声性能,以防止来自外界的噪声干扰。同时,建筑的密闭性对建筑隔声也有明显的影响,墙体等围护结构上的孔洞(例如门窗缝隙等)会使其隔声性能明显下降。同时,建筑绿化可起改善局部热气候;调节空气湿度;降低城市噪声污染;防止灰尘侵袭等作用。因此,在建筑设计中采取某些综合考虑建筑节能与建筑噪声控制的技术手段具有可行性及现实意义。
一、综合考虑节能和隔声的围护结构
可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙,外门、窗等,下面谈谈在这些围护结构的构造和材料的选取上具体如何兼顾节能和隔声。
1、外墙。现阶段江苏地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主,分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大,隔声较好,240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB,完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势,这种材料虽导热系数较低,约0.2~0.3,可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙,200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB,这与其面密度有关(质量定律)。此时,若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求,须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。
2、门窗
(1)外窗
一是窗墙比:不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响(由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多,影响护结构的综合传热)。随着窗墙面积比的增大,外窗的传热系数要求更小,以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数KW/(m2.K)不同。同样,窗墙比对护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好,如果窗户的面积不大,隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多。
二是窗体材料:节能方面,湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金。但木、塑料非现代建筑所青睐,断热铝合金由于造价较高,使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料,同时采用复合层玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的节能效果。
隔声方面,铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下,两者隔声量基本接近,但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃,实际应用中,往往使用复合层玻璃来替代,在玻璃+空气层+玻璃的复合层中,单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空气层厚度约在10mm左右。经过对比,若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数,可以取得节能和隔声两方面的效果。
三是双层窗:双层窗对节能和隔声都有利,双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制,可供采用的间距一般为10cm左右。实验测量表明,双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后,其隔声量达36dB。隔声效果较好,而双层普通玻璃窗的节能效果可见表3,而从造价来说,双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。
(2)住宅外门及阳台门
江苏地区住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门(具有保温、隔声、防盗等功能)及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料,而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料,节能设计中应用较多的如:双层金属门板,中间填充15mm厚玻璃棉板,可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响,在防止空气渗透上也能起一定作用。
二、加强建筑绿化
1、节能方面,绿化可以调节温度,尤其是降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试,夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较,平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃,同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如:临街绿化,楼间绿化,楼旁绿化,建筑本体绿化等。
2、减噪方面,在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大树木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱噪声干扰的措施之一。一般来说,绿化对于低频噪声的隔声能力优于高频;混植林带的隔声能力优于纯植林带;而植物本身的吸声能力,一般以叶面粗糙、面积大、树冠浓密的为强。在建筑绿化布置方法上,临街绿化对减噪的作用较大。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带,其隔声量可达8~10 dB。在节能与减噪方面均能产生效果和作用。
三、抓好推动建筑节能的几个环节
(一)抓住建造环节
1、最大限度降低建筑基础能耗水平。根据《GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准》以及《民用建筑热工设计规范GB50176-93》的规定,对建筑围护结构的热工性能应进行详细的计算、比较和分析,合理确定建筑体形系数,选择优化的建筑围护结构,外墙、屋顶、门窗等的热工性能(包括平均传热系数、热惰性指标及气密性要求)必须满足国家最新颁布的节能标准。
2、按照《公共建筑节能设计标准》进行的建筑设计。在保证相同的室内环境参数条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。
(二)抓住运行环节
要通过科学管理和应用适用的先进技术,使运行处于最佳状态,切实降低建筑物在使用过程中的能源消耗;要严格执行建筑节能减排的法律制度和技术规范,建立建筑节能监管服务体系,实施建筑能耗统计、能源审计和公示等制度,落实建筑节能减排目标责任制,严肃查处违法行为。
(三)抓住可再生能源应用技术的开发和推广环节
通过科学开发和有效推广可再生能源的工艺技术和先进设备,尽量减少建筑对一次性能源的依赖。在水资源的使用中,在建筑设计中,应结合当地水资源状况和气候特点,制定相应的节水、污水处理回收利用、雨水收集和回用方案,努力提高水循环利用率和用水效率,减少污水排放量。
1、水量平衡。最大限度地有效利用水资源,减少建筑污水的排放量,实现建筑用水的良性循环。
2、制定节水率、回用率目标。根据《水工业工程设计手册一建筑和小区给水排水》规定的用水定额及参照相关设计规范中的规定,计算小区生活用水量、 污水排放量及雨水收集量,制定节水率和回用率目标.
3、节水措施。在物业管理中制定节水管理制度,在日常使用和管理中实行经济目标责任做到防止跑、冒、滴、漏,以降低资源的损耗。
4、污水回收利用系统。经济理地利用污水资源。对再生水行合理的规划,使再生水资源发挥最大效益。回用水作为绿化车、地下水补给等。
5、合理设计给排水系统。通过给排水管道的合理设计,用洗衣服、洗菜的水冲洗厕所。同时采用新型卫生设施,比如节水龙头、节水马桶、节水浴缸等。
雨水:收集雨水用以一定范围内补充用水,改善建筑屋顶和室外场地水收集系统,建立完善整套的集水、处理、储存等设施。雨水处理后回用。限制或禁止使用市政供水进行浇灌 。
(四)抓住既有建筑的节能改造环节
1、采暖、空调系统。在设计采暖、空调系统时,应进行详细准确的热负荷计算,确定系统各设备装机容量的大小:积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施,确保空调系统在最优化的状态下运行,节约能源,减少污染;结合当地实际条件,选择优化的采暖、空调系统方案利能源供应形式,比如,采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖,夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%一60%,比空气源中央空调系统节能30%一50%,运行费用节省30%一50%。
2、热水供应系统。应选用适宜的能源制备热水;整个系统应采取保温措施以减少输送系统的能耗损失;应采用先进的控制调节措施。优化整个系统的运行。
3、家庭炊事系统。家庭炊事系统的设计应严格按照国家相应的标准进行,在确保安全的基础上,进行最优化的设计。节约能源,减少对空气环境造成的污染。
4、照明系统。在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光;合理设计照明点;采用高效节能的照明设备;要设计相应的照明节能控制措施。比如:采用太阳能光伏电源、节能灯及T15型直灯管,根据具体情况考虑设置具有光控、时控或人体感应等功能的智能照明控制装置,采用SCB10型节能变压器等,可直接体现节约电能的效果。 转 贴于 中国论文下载中心 省略
(五)完善建筑节能减排的法律和政策的环节
认真贯彻落实《节约能源法》、 《可再生能源法》和《环境保护法》等法律,并抓紧制定《民用建筑节能条例》等配套法规,把建筑节能减排的制度保障工作作为首要任务认真抓好。同时,要与各有关部门配合,加强建筑节能减排重大政策的研究制定,建立反映资源稀缺程度和市场供求关系的资源价格形成机制,健全激励建筑节能减排的财税政策, 抑制浪费和不合理消费。
(六)完善建筑节能减排的技术标准环节
加快工程建设节能减排技术标准的制定和修订, 不断扩大标准的覆盖范围。直接涉及能源资源节约、生态环境保护、建筑技术进步的内容将作为强制性条文。充分发挥节能减排标准的技术保障和引导约束作用。
(七)大力推进技术创新环节
1、知识经济推动建筑技术的变革
知识经济被定义成以知识为基础的经济, 亦即是指以现代科学技术为核心的,建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济,是和农业经济、工业经济相对应的一个概念[[1]]。知识经济时代的到来,意味着知识的获取、信息的交流和创造性思维的迸发对人类社会的发展比以往任何时候都更为重要。
知识经济中的知识,第一方面包括了平常所说的关于知识和能力两个方面;第二方面包括科学和技术两个方面;第三方面指对社会关系的认识,也就是关于管理的知识和能力;总之包括科学、技术、能力、管理等各方面现代化,其中更强调知识中的能力。我们今天就以建筑行业中的生态建筑为例来分析知识经济对社会发展的冲击和震撼。
2、现代生态建筑的发展需要知识经济的支撑
当人类进入工业化社会,随着生产力迅速发展,城市化进程加快, 导致大规模、大批量的建筑活动,也带来了建筑材料、结构、技术的突飞猛进。例如目前我国正处在城镇化水平和城市建设高速发展时期,每年新建建筑面积约10亿平方米,城镇建设投资每年高达数万亿元,规模巨大。但是,这些建筑在建造和使用过程中,耗用了大量土地, 直接消耗的能源约占全社会总能耗的30% ,用水约占城市用水的47% ,使用钢材约占全国用钢量的30% ,水泥约占25%。传统的建筑技术在大量消耗自然资源的基础上,为人类文明的发展做出了贡献,但由此却带来了资源枯竭、环境污染和物种消亡等一系列的生态问题。
生态建筑发展观要求做到“ 既满足当代人的需要, 又不对后代人满足其需要的能力构成危害”, 这实际上是在一定技术经济条件下的一种均衡。二十世纪九十年代国家开始提倡的“绿色建筑”、“生态建筑”延续到最近深层次的“低碳建筑”,其特点均在于, 面对建设事业飞速发展的形势,怎样在城市建设中切实做到节约土地、节约能源、节约用水、节约材料和环境保护,对于建设节约型社会影响深远。同时人们已经充分认识到建筑节能概念并非不要消耗能源,而是需要大大提高能源的利用效率,同时大幅度减少对环境的污染,减少温室气体的排放,这种把建筑耗能与自然生态、科学技术和人类社会的可持续发展结合起来,是当前最具积极意义的节能概念,实际上也就是生态建筑观的重要内涵论文怎么写。
2.1、知识经济助推生态建筑效应之一———建筑节能技术开发
生态建筑系统工程需要依靠知识经济的支撑,生态建筑要想卓有成效地得以推进与普及,除了需要资金的倾注、政策导向的引导和必要的管理手段外,还呼唤将高科技技术不断渗透以全面提升建筑节能技术,这些新技术主要包括新型保温材料、遮阳技术、太阳能利用技术、自然及机械通风技术、新型采暖空调设备、燃料电池、微型燃气轮机、计算机控制技术等等。许多生态建筑充分利用了这些新技术,并把他们合理地糅合在一起,做到了舒适和节能的高度统一。
以我国北方采暖地区城镇居民住宅建筑为例,在建筑外围护结构中,通过外墙和屋顶的传热的热损失达70 %~80 %,而通过门窗能耗约占20%~30% ,显然提高整个建筑外围护结构的热工性能,减少采暖与空调能耗势在必行[[2]]。从我们20 世纪80 年代至今的外墙保温隔热技术的研究结果来看,提高外墙热工性能的技术类型包括传统技术、现代技术和高技术三类。而传统的技术远远不能满足现代城镇建筑高效节能标准的客观要求。以北方陕西地区而论,要达到我国《民用建筑节能设计标准》(居住建筑部分) 的要求,其城镇居住建筑外墙的热阻限值须达1.00m2·K/ W。要实现这一节能技术目标,若采用传统的粘土实心砖墙,其厚度必需达到490mm 以上。其结果,不仅外墙的力学性能不能得以充分发挥,而且墙体耗材剧增,占用室内空间面积过多,造成资源浪费。
国内外建筑节能和墙材改革的大量技术理论研究和应用实践一再证明,外墙的高技术复合化途径是建筑外墙节能技术发展的必然趋势。复合外墙是指外墙在材料与构造上,由承重结构部分和保温隔热部分经组合而成,能充分发挥两种材料的各自特性,在达到节能建筑外墙热工指标的前提下,有效地减薄外墙的厚度,藉以节能节资。同在我国华北部地区,若采用复合外墙,仅需采用240mm 厚粘土实心砖墙,180~200mm 厚的钢筋混凝土墙,另加厚约20~40mm 厚的优质保温材料层,其总热阻值即可完全满足节能技术指标要求[[3]]。试想如果没有高效能、低成本、成熟配套的建筑节能技术,要全面推进生态建筑是极不现实的。毫无疑问,随着知识经济不断发展状大,将不断带动我国建筑节能技术的全面进步。
2.2、知识经济助推生态建筑效应之二———生命周期成本实施
生命周期成本(LCC,Lifecycle Costing)原本来自于经济学,主要是指在产品经济有效使用期间所发生的与该产品有关的所有成本,包括开发、生产以及后勤支持。运用在建筑领域的定义是:“当存在若干个可以达到客户目标,且具有不同的初始成本和运营成本的可供选择的方案时,帮助客户对建筑工程的成本性能进行评估的一种工具”现代化,作为在建筑方案经济性能评价领域里的一种新的成本—价值评价体系,要求在评价建筑物的经济性能时,要考虑建筑物的全过程,也即从项目的构思、策划、设计、建造、使用、维护、修建直至拆除的整个生命周期内所发生的全部费用。关注建筑的生命周期,意味着不仅在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素,而且确保施工过程中对环境的影响最低,运营管理阶段能为人们提供健康、舒适、低耗的无害空间,拆除后又对环境危害降到最低,并使拆除材料尽可能的再循环利用。
生态建筑一般都具有初始投资较大而运行与维护费用较低的特点,以往房地产开发商总是把短期经济效益放在首位, 对他们而言, 生态建筑、节能和环保往往只是一种促销手段。业主兼住户则不仅关心项目的初投资, 而且十分注重建筑物的环保、节能效果和运行、维护费用。显然, 后者应用生命周期成本法的积极性要比前者高得多。因此在项目初期即采用生命周期成本法进行经济性能评价,从长远的角度出发综合考虑建筑物的经济性能, 有助于改变投资者的成本观,对生态建筑的评价和实施都十分有利[[4]]。比如,在现代生态建筑中,建筑设备在建筑物造价中占有相当高的比重,采用生命周期成本法,在各种机电设备的设计、选型、采购和安装上进行分析,是比较客观的。知识经济时代的产业革命与技术革新,为建筑技术的全面创新适时地提供有力的扶助论文怎么写。
2.3、知识经济助推生态建筑效应之三———一体化设计方式
知识经济学体系中注重理论和应用两个层次的结合,主要是研究知识活动的经济问题及其经济规律。它把知识的生产、分配和应用看成一种经济现象,用经济学的方法来探讨科学、技术、信息、知识的活动过程及规律现代化,既研究知识活动的经济问题,又研究经济活动的知识作用问题,既分析知识活动的经济因素与经济后果,又考察经济活动的知识动因与知识效应。在一定意义上,其实是一种新的交叉边缘学科。
在建筑设计领域长期以来,建设项目的设计工作按照专业化分工的要求被分解为若干阶段:由建筑师提出建筑方案, 然后结构工程师和其他专业工程师分别完成结构设计和水、暖、电的系统设计。随着知识经济的到来, 特别是计算机辅助设计软件的广泛应用, 建筑设计领域专业化分工的程度越来越高, 以至于造成各专业之间的隔阂,对生态建筑的设计实施尤为不利。一体化设计是在现有的成本约束条件下进行绿色设计的整合化途径,它要求与项目有关的各类人员, 包括建筑师、土木工程师、暖通工程师、电气工程师, 甚至包括承包商和物业管理人员从一开始就介入设计过程,将专业间的隔阂降至最低,充分交换意见、共享信息, 从而增加采用“ 绿色” 方案的可能性, 同时可以减少因采用“ 绿色” 方案而造成的初投资的增加值。日本在这方面已取得显著成效。在川崎市一座大型写字楼的建设中, 新的成本观、价值观和方法论发挥了很好的作用, 建筑师、业主和承包商共同组成生态委员会, 下设环境管理、资源循环利用和二氧化碳排放控制个分委员会, 完善的组织和激励措施保证了绿色建筑方案的实施, 使该建筑的能量消耗减少32%, 生命周期CO2排放量降低约38%。
3、结语
工业发达国家的经验证明,节能新产品的开发研究、生命周期成本的实施以及一体化设计等措施有利于转变人们传统的思想观念和价值体系, 克服传统的成本、价值体系的弊端, 促进生态建筑的发展。这些都离不开知识经济的发展现代化,知识经济以生产过程更多的创新知识投入和产出、生产,在生态建筑节能技术领域,开发出更多、更新、性能更优的技术产品,从而突破传统理念传统技术的禁锢,使我国建筑节能系统工程早日实现跨越式发展的目标。可以预测,21世纪在知识经济的强大冲击力对建筑节能及其技术体系的激发下,人们赖以生息的人居环境将更加舒适宜人,社会经济和自然生态必将步入协调、共生、可持续发展的良性运行轨道。
1. 马 宁 女 年龄:35岁(广州,510520)
工作单位:广东工程职业技术学院建筑工程系(GuangDong Engineering Technical College,Guangzhou 510520,China)
最高学历:华南理工大学建筑学院博士研究生
职称:讲师、经济师
2. 寿劲秋 男 年龄:35岁(广州,510640)
工作单位:华南理工大学建筑设计研究院(The Architectural Design & Research Institute of South ChinaUniversity of Technology ,Guangzhou 510640,China )
最高学历:华南理工大学建筑学院博士研究生
职称:一级注册建筑师、工程师
参考文献:
[[1]]陈志生,知识经济概念的哲学辨析,学术论坛[J],2007(02):21-25.
[[2]]寿劲秋、马宁,浅论知识经济时代下的现代生态建筑,建筑科学[J],2009(12):34
[[3]]许志中,曹双梅,我国建筑节能技术的研究开发与发展前景探讨,工业建筑[J],2004 (4) :73-75.
我国人口众多,经济发展迅速,既有建筑面积已达到420 亿平方米(其中城市建筑面积约40 亿平方米)。随着经济的发展和人民物质生活水平的提高,城乡建筑还将继续增加,建筑耗能的问题日益突出,资料显示:建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40%~50%。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视。“建设节约型社会”已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,我国政府适时制定了中长期节能规划,在规划中建筑业被列为节能与环保的重点行业。而建材行业作为消耗自然资源、能源高,破坏土地多,废气、粉尘排放量大,对大气污染严重的行业,节能问题更是重中之重。
1.新型墙体材料
墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。
绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,通过限制粘土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。新型墙体材料的发展应有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能,同时坚持“综合利废、因地制宜、市场引导”的原则,要充分利用本地资源,综合利用粉煤灰及其他工业废渣生产墙体材料,加快轻质、高强、利废的新型墙体材料的发展步伐。如利用资源丰富的粉煤灰、煤矸石、矿渣等,取代粘土生产粉煤灰烧结砖,煤矸石烧结砖,矿渣砖。就其品种而言,新型墙体材料主要包括砖、块、板等,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。其中加气混凝土是集承重和绝热为一体的多功能材料,根据目前国家的节能标准,唯有加气混凝土才能做到单一材料达标(节能50%)的要求,而用板材做墙体材料是今后墙材发展的趋势,因此加气混凝土制品作为今后墙体材料的首选,有着巨大的发展前景。又如蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中,被认为是理想的维护结构材料。
2. 保温隔热材料
墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外内保温和中空夹心复合墙体保温等三种。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。因此,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用。
从材料的组成上看, 一般有机高分子的导热系数都小于无机材料; 非金属的导热系数小于金属材料; 气态物质的导热系数小于液态物质, 液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下, 应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料, 这对于保温绝热是有利的。
从材料的结构上看, 当材料的表观密度降低、孔隙率增大, 材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时, 材料的导热系数是比较小的。
由于孔隙的存在, 材料在潮湿的环境下, 不可避免地要吸水, 而水的导热系数(0.5815W/m·K)比静止空气的导热系数(0.0233W/m·K)要大很多,因此, 当环境湿度增大时, 材料的平衡含水率增大, 材料的导热系数将会降低。。所以作为保温绝热材料, 材料自身的吸湿率要尽量低, 如不可避免对, 要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。另外, 保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载, 具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好, 还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。常用的保温绝热材料。能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有: 聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS 及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔, 它们的表观密度都较小, 这也是作为保温隔热材料所必备的。
1)岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉, 它们都属于无机材料。岩棉不燃烧, 价格较低,但岩棉的质量优劣相差很大, 其抗拉强度也低, 耐久性比较差。玻璃棉与岩棉在性能上有很多相似之处, 但其手感好于岩棉, 可改善工人的劳动条件,但它的价格较岩棉为高。
2)聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料, 经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。。其表观密度小, 导热系数小, 吸水率低。因此在外墙保温中其占有率很高。
3)硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能, 它的导热系数之低是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能, 由于不需要额外的绝缘防潮, 简化了施工程序, 降低工程造价。。但因其价格较高、而且易燃, 这就限制了它的使用。
4)聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料分别按配比包装组成。
3.节能门窗和节能玻璃
从目前节能门窗的发展来看,门窗的制造材料从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金一木材复合、铝合金一塑料复合、玻璃钢等。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。
4.结语
随着经济发展社会进步,节能问题必将成为社会问题的重中之重。我们国家在建筑节能行业的起步较晚,尤其是南方地区,所以我们应该引进全国乃至全世界的先进节能、环保建筑材料,学习各地区的先进经验,组建地方特色的建筑材料生产企业,提高节能效率,在现有技术的基础上最大限度地做好建筑节能工作,迎合“两型社会”的发展需求。
参考文献
[1]杨旗.我国建筑节能材料的应用与发展综述[J].攀枝花学院学报,2007(6):84-86.
[2]邹钰.我国建筑节能材料发展现状[J].房材与应用,2006(3):59-61.
[3]贾哲,姜波,程光旭,等.建筑节能材料简介[J].建筑节能,2007(6):32-35.
[4]杨善勤.加气混凝土产品面临机遇和挑战[J].墙材革新与建筑节能,2004(3):21-22.
[5]杨善勤.民用建筑节能设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
Abstract: in today's human face major problems of survival and sustainable development of the environment, energy saving and environmental protection has become the common topic of the world. In this paper, through the selection of residential building in cold regions as the research object, residential building energy consumption characteristic, proposed the corresponding energy-saving design method considering climate influence factors of diversity and instability, and to explore the effective use of the typical form and renewable energy in cold area residential energy conservation, geographical characteristics of modern residential building in order to create energy saving.
Keywords: building energy conservation, cold areas, residential building
中图分类号:TB493 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1、 引言:
随着生活水平的提高,对能源资源的可供量、承载能力以及国家能源安全提出严峻挑战。寒冷地区居住建筑节能设计应综合考虑气候影响因素的多样性和不稳定性、尽可能使节能的设计手法和技术措施有机地融入整体性建筑设计,这样将有利于建筑节能思想普及于大量建筑中。
二、住宅节能综述
1、住宅发展概况
目前我国正处速城镇化的进程中,伴随着庞大的基础设施、住房、工作用房等需求,住宅发展和人居环境的改善一直得到高度重视,2000年以后,城镇年均新建住宅面积达到了5.68亿平方米,增长速度迅猛。
建筑节能的意义
在全世界日益增长的能源消耗中,无论是工业发达国家还是发展中国家,建筑能耗均是国家总能耗中比较重大的一项。随着各国工业化和人民生活水平的提高,民用建筑的发展,尤其是居住建筑的发展,建筑耗能的比重将越来越大。因此许多国家都把建筑节能尤其是降低建筑日常运转耗能作为节能工作的重点。
我国居住建筑节能现状
随着我国现代化建设的发展和人民生活水平的提高,人们己不愿再忍受寒冬暑夏的折磨,迫切需要改善生活环境。由于我国大部分地区的气候表现为冬寒夏热的特点,在这种气候条件下,要满足人们舒适的需求,则冬天需要暖气,夏季要用空调,而采暖和制冷都需要能源的支持,尤其是优质能源。
居住建筑节能设计研究的必要性
如今建筑节能的中心意义是降低人工舒适气候的环境支持成本,即在获得最佳的舒适气候的同时,使自然环境为此付出最小的代价。因而当今“建筑节能”的含义为:在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率,以最小的环境负荷获得舒适环境,基于生态理念的建筑节能还必须加强对可再生能源的开发利用。
寒冷地区居住区节能设计规划要求
住宅小区的规划设计对单体住宅节能有明显的影响,住宅小区的规划应从建筑选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、体形、间距、冬季风主导风向、太阳辐射、绿化、建筑外部空间环境构成等方面进行综合研究。以形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境有关小区规划中的节能问题。
1、住宅选址
建筑的选址应根据气侯分区进行选择。对于严寒或寒冷地区,为防止“霜洞”效应,
一般不建议建筑布置在山谷、洼地、沟底等凹地处。其次,日照与人们的日常生活、健康、工作效率关系紧密,建筑选择还应注意冬季防风和夏季有效利用自然通风的问题。
日照
人类生存、身心健康、工作效率均与日照有着密切的关系。在寒冷的冬季,人们更需要获得更多的日照。争取日照的选址规则:
①住宅建设的基地应选择在向阳的地段上,为建筑争取日照提供先决条件。
②选择满足日照间距要求、不受周围其他建筑严重遮挡的基址。
③选择南向坡地,便于建筑得热。
3. 避风
空气流动形成风,冬季的冷空气对建筑物围护体系的风压和冷风渗透均对建筑物冬季防寒保暖带来不利的影响。因此,住宅建筑应该选择避风基址进行建造。在夏季,居住建筑主体迎向夏季主导风向,有利于取得更好的夏季通风效果;避开冬季主导风向,可防止冬季冷风的侵袭。
四、寒冷地区居住建筑节能设计特点
在创造了有利于居住建筑节能的室外环境后,建筑的单体设计就成为节能的关键阶段,它涉及到更广泛的技术领域。建筑节能设计的重点包括建筑体型系数、建筑围护结构设计、门窗比等多种因素。
1、建筑体型设计
1.1建筑体型的选择
建筑体型是一幢建筑物给人的第一直观印象。由于决定因素的不同,建筑体型的形态千遍万化。通过建筑体型设计达到节能目的是其中重要的一种,并成为许多建筑师设计构思的出发点。通过基于节能构思的建筑形体设计,分别基于采暖目的和基于夏凉目的两种。
1.2体型系数的控制
在房屋体积不变的情况下,体形系数的增大就意味着护结构面积的增加,传热耗热量相应提高,从而导致建筑物耗热量指标增大。因此节能建筑设计中,一是尽量避免采用S大于0.30的低层或点式建筑,二是建筑物平、立面力求规整,避免凹凸过多,以尽量减小体形系数,从而获得更好的节能技术经济效果。
室内外过渡空间的节能设计
在寒冷地区,要重视室内外过渡空间的保温,设置“温度阻尼区”。处于室内与室外之间如楼梯间、坡屋顶下空间、地下室、阳台等空间称之为过渡空间、做好这些空间的保温、使它们成为一个温度阻尼区,从而有效地阻止室外冷气对室内的直接渗透,减少外墙、屋面和地板的热损失。
3、围护结构节能设计
建筑物围护结构包括:外墙、门窗、屋顶、地面。室内热量就是通过这些部位和不采暖楼梯间散发到室外,护结构的保温直接影响到建筑的耗能水平,保温越好,建筑的能耗就越低,建筑就越节能。
可再生能源利用
1、太阳能利用
太阳能作为一种可再生的洁净能源,被认为是21世纪以后人类可期待的、最有希望的能源。太阳能利用技术在住宅中的使用相对成熟,因此在住宅建筑中利用太阳能技术是经济可行且节能环保的有效措施。太阳能利用技术主要包括:太阳能通风结构、太阳能热水系统、太阳能采暖系统和太阳能空调系统。
2、地热综合利用
由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。此外,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。
3、风能等其它能源利用
广义来讲,生物质能、风能、波浪能、水能等都来自太阳能。随着技术的不断完善,风力发电、生物质能等可再生能源的利用技术可以逐步具备与常规能源竞争的能力,有望成为替代能源,并会促使我们的建筑节能设计登上一个新的台阶。
六、结语
建筑节能降耗在我国有着重要而又现实的意义,设计师应从我国国情出发,尽可能采用新技术、新材料,有效控制建筑自身能耗。尤其是住宅建筑,避免复杂形体,注意认真研究开窗形式和大小,减少热量内外交换渠道。大力发展可再生能源,以满足日益增长的能源需求为目标,走可持续发展的道路。
参考文献
[1]中国统计年鉴(2004版),中国统计出版社