对建筑设计中节能建筑设计的分析

2014-08-15 00:50陆伟东
四川水泥 2014年7期
关键词:朝向围护结构建筑节能

陆伟东

(浙江农林大学园林设计院有限公司 浙江 杭州 311300)

随着环保意识的提高,我国建设部门对于节能环保措施越来越重视。对达不到节能设计标准的建筑,将采取禁止投入使用等强制性措施进行限制;任何一种建筑结构的推广和应用必须经得起安全、适用、经济三方面的考验。尤其是随着市场经济的不断发展,人们对建筑结构体系所带来的经济效益越来越重视。

1 传统建筑设计存能量消耗问题

我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年 20亿平方米新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材。据有关资料统计证明,建筑能耗一般占到全国总能耗的百分之三十五左右,关系到国计民生,我国90%以上的在建建筑都是高能耗建筑。建筑行业与交通行业、工业是三个能耗最高的行业。随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善, 建筑能耗占全社会总能耗的比例还将增长。

2 节能建筑设计的依据

大力发展绿化并努力创造和谐的绿化环境。建筑造型必须满足多角度的景观效应, 另需要结合基地环境和建筑性质、建筑平面采用合适的形式。在建筑设计中要贯彻绿色生态技术, 这是当今发展的趋势, 并应用“以人为本”的设计理念, 在建筑中引入“阳光”、“绿化”、“空气”,也就是在建筑室内要具有自然采光和自然通风,创造“健康建筑”。使一座建筑充满阳光、空气和绿化生态,并有足够的自然采光和通风,这也是近年来国家实行节能环保的有效措施。在一个舒畅、惬意的开放空间里人们可以互相交流和交往,这也是现代化建筑的一个重要标志。建筑节能要按相关设计标准的规定,尽量加大建筑物之间的间距,尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻挡、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射。

3 推进节能建筑设计的方案

3.1 建筑设计规划

一是合理的选址:需要根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合情况来确定建筑选址。建筑设计中,不仅要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又必须确保整体生态环境的平衡不被破坏;二是选择正确朝向:因为冬季能否获得足够的日照并避开主导风向、夏季能否利用自然通风并防止太阳辐射都需要遵从日照及朝向选择的原则。建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计也应考虑多方面的因素,建筑也受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温是有困难的,所以,需要权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒;三是设计节能建筑围护结构:建筑围护结构是由屋顶、 外墙、 门和窗、遮阳等设施组成,这些设施的设计对于建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。

一般增大围护结构的费用仅为总投资的 3%~6%, 而节能却可达20%~40%。通过对热工性能建筑物围护结构的改善,可起到在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失的作用,从而使建筑热环境得以改善,以减少建筑冷、热消耗。

关于屋顶的节能:屋顶是住宅第五立面,对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面,可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点,可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下,既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果;也减少了住宅之间的日照间距,节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台,既获得露天活动空间,也可缩小日照间距。

关于墙体的节能:墙体是建筑外围护结构的主体,其功能主要是承重、 防水、 防潮、隔热、 保温。其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量,一般情况下,单一墙体材料往往难以同时满足保温、 隔热要求,因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。其一般做法是,用砖或钢筋混凝土作承重墙, 并与绝热材料复合。

3.2 节能技术材料选择

在节能建筑中全面建筑节能的一个重要方面就是合理选用建筑节能材料。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。另一方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到建筑节能中去。

4 应对建筑设计的技能环保设计提出的对策

4.1 结构设计上的节能环保

我国在开展节能环保建筑设计时要充分考虑节能环保的外形和结构设计,建筑规划上要提高环保节能意识,在规划设计中加大对环境的考虑因素,在建筑设计过程中考虑多方位的因素和影响力,对于环境影响因素考虑不周全往往使得设计人员对环保节能了解和协调性的缺失,最为凸显的就是建筑的朝向和采光选择,部分建筑呈东西向,造成了室内热工环境差的现象。充分考虑建筑构造是要求建筑严格控制节能。我国自2009年起实施夏热冬暖地区建筑节能设计标准,这就要求设计人员要充分考虑节能建筑符合政策的要求,进行建筑节能设计。

4.2 使用节能环保的建筑材料

生态建筑材料的科学和权威的定义目前仍在研究确定阶段。生态建筑材料的概念来自于生态环境材料。生态环境材料的定义也仍在研究确定之中。其主要特征:首先是节约资源和能源;其次是减少环境污染,避免温室效应与臭氧层的破坏;第三是容易回收和循环利用。按其含义生态建筑材料应指在材料的生产、使用、废弃和再生循环过程中以与生态环境相协调, 满足最少资源和能源消耗,最小或无环境污染,最佳使用性能,最高循环再利用率要求设计生产的建筑材料。目前在社会上出现的新型建筑材料有加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等,这些新型建筑材料以煤灰、煤矸石、石粉等废料为主要原料,具有质轻、隔热、隔音等特点。

5 结语

在国家大力提倡节能环保的大背景下,节能与环保已经成为建筑设计未来发展的大趋势。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断改善,所以节能建筑在未来将占主导地位,兼顾以人为本环保与节能的设施的设计和运用,将会得到世界的认可和信赖。

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