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建筑设计研究精品(七篇)

时间:2023-09-10 14:39:58

建筑设计研究

建筑设计研究篇(1)

【关键词】建筑设计;节能;研究

中图分类号:TU7文献标识码: A 文章编号:

前言

近几年来,随着我国科学的进步与社会的发展,国民经济的发展呈现良好的势头,人们的生活水平也得到明显提高,建筑行业也取得了巨大的发展。但是,在经济的快速发展的同时,我国资源环境问题也变得日益严峻,前阶段国民经济的发展和保护环境、节约资源的各项工作都不同步,造成对环境的极大破坏,资源利用不合理的情况极为常见,因而我国现阶段应该逐步开始重视节能措施的开发以及利用。我国一直是能源消耗大国,而建筑行业的耗能占全国能源消耗的比重很大,所以,建筑设计中节能设计以及发展水平已经成为衡量一个国家经济的重要标准之一。因此,我们必须在建筑设计过程中重视对建筑的节能设计这一环节,并且在建筑设计过程中采用有效的节能措施,从而有效的降低建筑对资源能源的消耗,为人们提供一个健康并且舒适的生存环境,以达到促进我国经济的可持续发展的目的。

建筑设计中建筑节能的基本概念及其重要性

建筑节能是指在建筑中,合理使用和有效利用能源,从而提高能源的利用效率,其并不是消极节省成本方式的节能,而应当是从积极意义上的提高利用效率。建筑节能应包括采暖、空调、照明、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。

建筑节能是一件关系到国计民生的大事,因此节约建筑用能已经成为建筑设计中的重中之重。建筑节能不仅是发展国民经济的需要,而且是改善广大人民的建筑热环境的需要。经济的发展依赖于能源的发展,尤其是近几年来,能源短缺已成为制约我国经济的发展的一个根本性因素。我们要想进一步发展国民经济,就必须重视建筑节能。我们只有抓紧建筑节能,遏制建筑用能浪费,做好建筑节能工作,才能实现国民经济的可持续发展。

目前我国建筑节能设计的发展状况

我国建筑节能工作与发达国家相比起步较晚,目前我国的建筑能源浪费现象仍十分严重,而随着我国城市化规模的不断扩大,高层高档建筑的数量不断的增多,建筑设计耗能所带来的能源消耗占总能源消耗量的比例仍然在不断增长,这样使建筑用电与电力供应不足之间的矛盾变得日益突出。建筑行业带来的耗能已经影响我国经济的快速发展,同时也加剧了我国能源紧缺局面的恶化。因此,我们必须在建筑设计中采取一些有效的节能措施,提高能源资源的利用效率,将建筑耗能量尽可能的得到有效的降低。

我国在发展节能建筑设计的过程中,仍然存在着许多问题,其主要表现在以下几个方面:

只有强制性规定的最低节能标准,缺乏必要的激励机制来提高节能效率及新材料及新技术的研发。

现阶段我国了各气候区的节能设计标准,各设计院都仅仅采用已有的各项措施来满足最低节能标准,没有激励机制来让设计院投入人力及财力来进行新技术及新材料的研发。对开发商利用新材料及新技术,从而提高节能效率,也仅仅是提倡鼓励,无具体政策及资金扶持,也减缓了各项节能技术的应用。

(2)我国建筑节能的管理工作体制以及监管体系的不完善,造成了执法不严、监督不力。

(3)建筑开发商对建筑节能的资金投入少,因而导致了建筑节能缺少基础研究。

(4)节能设计与开发商存在利益矛盾。

开发商只注重建筑的经济利益和经济价值,会尽可能的降低建设成本。进行建筑节能设计时,需要一些高成本、高投入、高价格的材料来降低建筑的耗能量,因而在设计时投资者和节能设计这两者之间产生极大的利益矛盾,从而造成建筑节能措施不能顺利的得到推广,最终严重影响了节能建筑的发展。

(5)建筑节能标准不完善以及不配套。

现阶段仅仅根据几个大的气候分区,制定了各个分区的节能设计标准,而缺乏对各个地方的具体气候、地方材料、经济水平差异等的研究。

(6)建筑节能技术水平低。

我国建筑节能技术与其它发达国家相比仍然十分落后,我国引进以及发展节能建筑的时间短,也没有实际经验,这样严重影响了我国节能建筑的发展。

建筑设计中节能建筑设计的方法

建筑设计中的节能设计改革已成为当务之急。因此,我们必须在建筑设计过程中,重视对建筑的节能设计这一环节,不断促进建筑产业的发展,在不断提高人民的生活质量的同时,保护生态环境。在建筑的节能设计中,我们应当注重以下几个方面:

(1)充分利用通风性能以及热工环境进行节能设计

在进行建筑设计时,应当充分考虑建筑的朝向、采光等问题的选择。这就要求设计人员严格遵守国家政策,并且充分考虑建筑的节能效果,尤其对建筑的通风性能以及热工环境等因素的考虑,再结合建筑环境的不同气候条件,选择层数不同的建筑构件与材料,进行的建筑的设计。此外,对于南向窗户,应当选择合适层数,并采取有效保温措施,减少热量的损失,并且适当增加窗户面积,充分利用太阳辐射热;而对其他朝向的窗户,应适当的减少开窗面积,以降低热能损耗。

(2)选用节能环保的建筑材料

我们在设计建筑时,应当尽可能的使用环保的可循环再生建筑材料,这样不仅可以节约能源以及资源,而且可以有效的降低对环境产生的污染,避免对自然环境的破坏。此外,环保材料易于回收,可以循环利用,可以避免建筑材料的废弃,从而实现对环境污染最小化。

(3)改善建筑结构与性能

我们可以利用外墙保温构造、屋面保温隔热技术、热桥阻断技术、地下室外墙及地面保温技术、高效节能外窗以及幕墙系统,进一步改善建筑护结构,提高建筑结构的保温性能,从而降低建筑能源损耗。

(4)选用可持续利用能源和其他可替代性能源

在进行建筑设计时,应当选用可持续利用能源和其他可替代性能源。可再生的能源主要包括水力能、风能、太阳能、生物能、潮汐能、浅层土壤热能、地表水体热能等,利用这些可再生能源的能源代替即将枯竭的能源,实现能源的可持续利用。

(5)将新科技运用到节能建筑中

现阶段的节能建筑我们做的还不到位,我们还需要将新科技运用到节能建筑中,利用国外的新技术、新产品、新工艺、新材料及先进适用成套技术,不断提高我国的建筑节能的水平,例如可以利用太阳能光伏发电技术,以及风能发电技术,利用这些新技术不仅能够满足了室内的全部供电需求,还能实现室内发电以及室内温度的调控,从而保证室内环境舒适的要求。此外,还可以利用洁具同层后排水技术、浮筑楼板技术、双层架空地面系统、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等最新技术,提高建筑室内的舒适度。

结束语

综上所述,建筑节能技术在我国是一项重要技术,有着广泛的应用前景,实施节能建筑设计在建筑设计过程中发挥着举足轻重的作用,能够有效缓解能源短缺和经济发展之间的矛盾,保证我国资源安全。因此,在建筑设计过程中,设计工作者一定要从建筑结构设计、建筑材料等多方面开展节能设计工作,合理利用各种能源,大力研究和开发建筑节能材料和工艺,把建筑节能设计工作真正的落到实处,及时学习和掌握国外先进的建筑节能技术,充分利用自然通风技术和遮阳技术,提高能源的利用率,广泛推广和应用建筑节能成果,实现建筑节能的标准化和专业化,始终贯彻建筑节能策略和科学发展观,杜绝建筑浪费能源现象的发生,减少环境污染,提高人们的生活质量,进而降低建筑能耗,节约能源,促进建筑产业的向前发展,有效实施可持续发展战略。

【参考文献】

[1]邓伟明.对建筑设计中节能建筑设计的分析[J].科学与财富,2011,23(4):16-18.

[2]陈瑛.建筑设计中节能建筑设计分析[J].建材与装饰,2012,7(18):145-147.

建筑设计研究篇(2)

关键词:建筑规划设计;建筑节能;研究;环保

节能环保一直是社会高度重视的问题,随着科技的不断进步,各行各业的运营都在不同程度上对环境因素造成了影响。在建筑业中能耗较大,人们日常生活也将产生各种各样的废品,因此对于建筑节能已是势在必行,需要我们的共同努力。

1 建筑规划设计与建筑节能的联系

1.1 设计方案对工程建设的直接能耗有影响

在建筑设计中,选择何种建筑及结构方案都能直接影响到能源消耗,如在建筑方案中是采取内廊式或外廊式进行平面布置、确定进深与开间、选择合适了立面形式、确定层高与层数、选择合适的基础类型、选择结构形式等都应进行综合的考虑。在我国住宅建筑平均每平方米米使用55kg钢材,高出发达国家20%左右,平均每平方米使用220kg水泥,高出发达国家80kg。据相关统计在相同条件下,采取经济合理,技术性强的建筑设计,能够在工程建设的直接能耗上节省5~15%[1]。

1.2 建筑设计方案对建筑使用能耗的影响

众所周知,建筑是一项极为复杂的工程,是多项专业、技能综合形成的结合体。以往所说的建筑节能工作含义较为狭隘,仅仅包含建筑施工中减少成本,现代建筑节能则涵盖了建筑本身从最开始的规划设计到方案形成、实际选材、施工及建筑施工完成后的使用直到最终建筑使用完结重建的全过程。以住宅这一建筑类型的能耗情况来看,同等条件下我国住宅建筑的能耗相当于发达国家的二至三倍,可以我国建筑能耗的不环保之处。现代建筑节能工作必须扩大概念,丰富内容,优化设计,以最少的资源消耗获得最大的环保效果。

在建筑设计方案形成之初,设计师就应当将自然资源如光照、风向等最大程度融入建筑类型、朝向、总体面积、方位等方面;与此同时,根据建筑选择建材,尽可能优化建筑外墙、分层、分户墙、玻璃等部分的建筑材料选择。建筑方案实际并非一次性工作,而是要求设计师根据对建筑模拟的实际情况不断适应和调整设计方案,从而成为最初的设计。总体来说,初步设计方案中关于取暖设备的选择,市场上此类产品品牌、类别各种各样。购置空调设备的最初产品购买价与之后使用产生的费用是截然不同的,这种情况通过模拟量化,可以正确计算出最初购买投入、耗能量、耗能费用等,如此消费者与相关项目开发人员即可以轻而易举作出最节能环保的选择。举个例子如我国北京承办08年奥运会设计奥运场馆时,为达到节能环保的目的,场馆并非全部运用空调系统和新风系统,而是根据当地的自然环境结合相应技术,对其中部分场馆使用了智能化电动窗,较好的解决了通风问题;场馆中的空调系统中则是运用了美国先进的节能空调系统,此节能系统利用热回收技术在空调冷水机装上了回收装置,将回收的热能量再次运用于其他需用热量系统中,如生活用水及新风加热中[2]。

2 建筑规划中的节能方向

2.1 外部环境与整体环境的节能设计

所谓整体与外部环境节能设计是指建筑设计师以整体设计这一总旨出发,在设计过程中和能源分析、环境、设备等各方面专家相互配合,在建筑规划设计过程中,充分利用各方面条件和优势资源,将自然环境的利用率加大,创造出最好最适合的环境。比如结合建筑所在的大气候条件和小地方环境,根据建筑方位结构等各方面因素建立建筑内的小型微气候。建筑节能的前提是要在规划理念和过程中贯穿节能意识,即规划节能。规划节能主要是指一种节能理念,将节能理念应用于建筑规划中,充分考虑和利用自然资源的影响,从整体中实现建筑节能的目标。对于各类型建筑而言,规划节能在住宅类建筑中的作用最答。一般而言,对居住舒适度影响最大的两个因素分别是气流(即空气流动)和太阳光照。故此,增强自然通风和减少太阳照射度是节能规划的两大主要内容,为达到这两个效果,建筑群众的单个建筑方位、朝向、间距与组合就成为了节能规划中的重中之重。具体需要注意以下三个方面:①由于我国所处的大气候,建筑的大致朝阳可以根据建筑所在地的夏季主要风向,与其相一致,大部分为南北朝向,这样更加利于室内通风,增加室内舒适度。另外南北朝向夏季光照更少,可减少夏季空调使用量,利于节能;冬季则日照增多,增强室内保暖效果。②建筑之间的距离在当地建筑规划部门规定的日照间距基础上予以加大,这样做可以增大空气流动的效果,即风量加大、风速增强,空气流动性越大,室内空气交换量及交换率都会加大,从而保持室内通风、降低温度,减少能耗。但与此同时会产生减少建筑面积的矛盾,这就要求建筑设计师在规划中对两者进行权衡,寻找最佳位置。③建筑群中的建筑间组合需合理安排,通过组合形式而成的建筑群不仅要求达到单个建筑内节能,同时还要求保证整体建筑群的减少能耗效果[3]。

2.2 节能的单体设计

建筑应具备合理的朝向、体形及空间设计。建设的朝向对建筑能耗也有着一定的影响。太阳的辐射热量将在夏季加剧制冷负荷,在冬季降低采暖负荷。朝向的选择应充分考虑当地的气象条件、地质环境、建筑用地等,并从节约土地资源的前提出发,应优先选择最佳朝向,尽量满足在冬季获取更多阳光,夏季避免过多日照,还要有利于通风换气。从我国多年的建设经验来看,南北朝向在我国各地都较为适宜,但由于受到其他因素的影响,导致不可能所以建筑都采取南北朝向,因此就应考虑到因地制宜合理选择,进而满足节能与舒适的要求。

建筑体形系数在节能设计中受到了广泛的关注。体形系数即指建筑物表面积与外表面积的体积之比。建筑体形的变化将多建筑采暖空调的能耗大小有重要影响,因此,在实际的设计中,应对利弊进行权衡,选择合理的建筑造型,凹凸面不宜过多,尽量的降低建筑护的面积,以免因体形增大而导致体形系统增大,通常应将体形系数控制在一定的标准之内,进而降低建筑的能耗。

2.3 建筑物部位节能

建筑部位节能设计要求在满足其作为建筑各部分应有功能的要求的基础上尽可能在设计造型、选用材料等方面进行改进,达到建筑节能目的。建筑部位节能最为重要的方面是在材料的选择上,选择建筑材料时在保证功能质量的前提下,应本着经济、环保、健康的三个基本原则。现今的建材市场中出现了各种各样的高科技节能环保材料,这样的材料应该更多地运用在建筑中。例如高科技保温材料、环保防水类材料可以多多用在建筑外墙和屋顶的建设中,可以更好的保温防水防潮,增加居住舒适性。另外新型透光玻璃用在建筑门窗中可以增强透光效果同时减少热量传输,活动遮阳板则可以更好的调节室内光照度。这些新型材料可以在保证建材基本功能的同时帮助节能,达到建筑节能效果[4]。

3 结束语

建筑节能工作已完全不同于以往的狭义节能,是一项贯穿建筑设计到使用直至建筑筹码终结的庞大工程,同时也是一项需要长期坚持的重要任务,这对建筑设计师提出了更多、更严格的要求,但同时也为建筑节能和环境保护、减少能源损耗作出了极大的贡献。

参考文献

[1]肖宁.建筑规划设计中建筑节能的设计[J].科技致富向导,2013,06:342~349.

[2]陈晓晨.浅谈在建筑规划设计中实现建筑节能[J].中国新技术新产品,2012,03:166.

建筑设计研究篇(3)

实行被动式太阳能建筑设计,利用太阳能供热,不仅能降低成本,减少能源损耗,也有利于促进人类与自然的和谐发展。

关键词:

被动式太阳能;建筑设计;研究

我国建筑能耗量中,采暖、空调与通风能耗占三分之二以上,不仅影响我国的能源供应安全,也会对环境产生污染,不利于经济可持续发展和人们身体健康。因此,被动式太阳建筑设计课题是具有重大研究价值。

1被动式太阳能建筑设计的原理

利用太阳能的建筑中,可以分为两种形式,一种是主动式太阳能建筑设计,另外一种是被动式太阳能建筑设计。被动式太阳能是利用太阳能提供的室内热能,不需要任何机械设备提供能源,仅仅依靠传导、对流和辐射的自然热转换。加上通过建筑物的布置、内外构造及材料选择有效地采集、储存和分配太阳能,提高建筑的温度和光线。一般而言,被动式太阳能与主动式太阳能相比,具有投资成本低、节能环保的优点,生活中常见的有温室与太阳能,就是有效利用了被动式太阳能建筑设计的原理。

2被动式太阳能建筑设计的意义

从被动式太阳能建筑设计原理可以看出,被动式太阳能能利用外部能源太阳能实现自我调节,能充分利用太阳热能源,满足建筑“冬暖夏凉”的要求。被动式太阳能建筑通过建筑朝向,集取与吸收太阳热能,起到保暖效果;利用建筑的合理布局、内部空间加强空气对流,使室内温度得到下降;利用节能环保材料对太阳热能进行蓄存,有利于能源的转化。总而言之,被动式太阳能建筑设计能降低建筑保暖空调等设备的投资成本,减少能源浪费,有利于环境保护。

3被动式太阳能建筑设计应考虑的因素

3.1选址、朝向和间距

选择合理的地址,设计正确朝向的房子,可以使冬季房子接收很多直射阳光,夏季照入室内的阳光又最少。冬季太阳高度角小,南向垂直表面接受太阳辐射的时间最长,所以朝南的方向为太阳能建筑最佳朝向,被动式太阳能建筑设计正是利用南向窗、墙,以获得太阳能实现冬季暖和的温度。同时,房子南面不应该有山坡或者浓密的树木遮挡,适宜种植落叶植物,这样才有充足的太阳照射进房子内,起到“冬暖夏凉”的效果。研究证明,建筑物的方位在三十度以内是最合适的,南向偏东或偏西十五度以内最为理想。例如,冬季采暖期间,从上午9时至下午3时,其他建筑物对太阳能建筑物的南面遮挡不能超过百分之十五。此外,根据各地太阳高度角度不同和建筑高度的差异,建筑之间应该有一个合适的距离,最小距离一般不小于相邻南向建筑的高度的1.1倍。

3.2建筑构造

被动式太阳能建筑设计需要注重建筑构造,因为好的构造设计不仅能丰富建筑外观,还能给建筑添加独特性和美感。被动式太阳能建筑,主要通过向南和透明屋来实现取暖。向阳面积越大,获取的热量越多,但是也要尽量少开不能吸收到热量的窗户,减少太阳热能力的损失。对于深度较大的房子,内部很难自然采光,可以通过安装导光板、散射板等将太阳光引入室内,保证整个房子都能透入太阳光。透明屋的设计能增加进入房子的太阳光,但是在夏天过多的太阳光直射房子,房子的温度过高,不适宜人类居住。这时应该改用中空玻璃和遮阳型玻璃,以及通过促进通风来改善房子的温度。此外,还要注意屋面的形式,坡屋面接受太阳辐射的时间和面积多于平面屋,穹顶屋面为最佳屋面形式。

3.3建筑材料

太阳短波辐射容易被吸收,它能穿过窗户到达室内,可能会被内墙、地板和家具等吸收。太阳长波容易被密度大的外墙直接吸收和储存,再把部分向外辐射。因此,通过不同热容量和导热系数的储热材料组合,或者增加储热材料的厚度,可以延长储热体向室内散热的时间,避免夏季太阳辐射房子,导致室内温度过高。例如,普通白玻璃是采暖窗较好的选择,但是也要注意保温隔热;中空玻璃是对可见光有高投射率,具有极强的保暖性;热变色玻璃是一种以塑料薄膜夹着聚合物水色溶剂,在低温和高温的环境下分别呈透明状和不透明的乳白色,它能在低温的环境中,吸收与储存日光的热能,环境温度升高时,能阻挡日光的热能,以此对室内起到调节室内温度的作用。此外,对于建筑材料尤为关键的一个因素,就是材料的颜色和质地,建筑材料的颜色和质地与太阳能的收集有关,浅颜色光滑的建筑材料较为容易反射太阳光,相反,深色粗糙的建筑材料较为容易吸收太阳光热量。因此,在对建筑设计时,应该根据建筑的功能选择合适的建筑材料颜色和质地。

3.4建筑体型系数

建筑体型系数由建筑在地面以上的表面积总和占建筑体积的比重,所占比重越大,对建筑节能不利影响就越大。因此,设计时应该找到一个平衡点,一般要求建筑体型系数应该控制在合理的范围之内,条式居住建筑的体型系数不应该超过0.35,点式居住建筑不超过0.4。因此,房子体积不变的情况下,建筑外表面积越大,接受的太阳辐射热能则越多,但是建筑内部的热量也会比较容易散发。只有有效控制建筑的体型系数在一个适当的范围内,并且尽可能增加南向面积,减少向东、向西、向北的房间面积,才能使整个建筑采暖节能效果更显著。例如,可以把主要用房布局在建筑的南面,而将辅助用房卫生间和厨房等布置在靠北一面。再在北面房子和南面房子之间采用贮热性能好的重质材料作隔墙,并且保证白天的阳光能照射到,这样可以利用这面隔墙来贮藏白天吸收的太阳光,晚上再把贮藏的热能散发出来,提高房子夜间温度。

3.5室内气流通道

为了获得一个冬暖夏凉的太阳能建筑,还可以通过室内气流通道的设计,在夏季改善室内的热环境,减弱室外的热作用。室内气流通道不仅能满足室内外气流的流通,而且应该尽量减少室外热量传入室内,还能使室内的热量散发出室外。因此,需要协调好室内外气流通道的方位,即进风口要求置于顺风背阳、低气温的位置,有效控制夏季房间内的温度,减少室内温度波动。

4结束语

总而言之,被动式太阳能建筑作为新时代的发展需求,符合节能环保的理念,应该得以广大应用与发展。只有这样,才能减少能源的消耗、环境的污染,为人类提供健康宜居的环境。因此,在被动式太阳能建筑设计中应该考虑房屋建筑的选址、朝向与间距,合理布局建筑构造,选择科学的建筑材料,控制合理的建筑体型系数,保持房子的室内气流流通。最大限度地采集太阳能,将其保持和贮存在建筑物内,并在需要时释放供给人们,以实现“冬暖夏凉”要求。

作者:李欣 单位:河北晶程建筑有限公司

参考文献:

建筑设计研究篇(4)

1EPS板性能分析

EPS板的原材料是聚苯乙烯树脂,加入发泡剂、阻燃剂等添加剂,经过加热预发泡,在模具中加热而制成具有不同表观密度的闭孔结构的硬质EPS板[8-9]。EPS板具有显著的节能保温优点:质轻、导热系数低(保温效果好)、抗潮湿、密度低、易加工、价格便宜、施工性较好、隔声效果良好,环保和可再循环利用等,因此成为目前使用最多的建筑保温材料。(1)吸水性。EPS特有的内部结构致使其具有较强的抗潮湿能力。研究表明:EPS即使被埋在地下饱水层几年其吸水量也不会超过10%;除汽油外,绝大多数溶剂对EPS影响不大[10]。因此,EPS具有较好的抗老化能力。(2)密度。EPS材料的密度低,具有质量轻的优点,这对于建筑保温节能具有重要意义。EPS的密度一般为18~30kg/m3(表1),其密度大小取决于树脂的膨胀倍数[11],相比较而言,PF泡沫板、PU硬质泡沫的密度更低。(3)保温隔热性(导热系数)。由于EPS内部空腔结构,使得这种材料具有低的导热系数。研究表明:EPS的导热系数与含水率存在正相关关系,当EPS含水率为1%时,导热系数大约增大5%;当含水率为5%时,导热系数最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低,具有较好的抗潮湿能力,因此,EPS仍具有较好的保温隔热性。(4)热稳定性。EPS板的最高工作温度可达80℃,一般情况下,EPS性能比较稳定;但当温度达到150℃时EPS板开始熔融;若温度持续升高,EPS板将会发生分解,并产生可燃气体,但由于EPS板中添加有阻燃剂,因此火焰不会扩散,几秒钟之内会自动熄灭[13]。(5)回收性和环保性。EPS能够回收再利用,具有良好的环保性。有多种途径回收利用EPS:(1)通过机械回收EPS重新制成XPS,或者将其热熔再生制成新的EPS使用;(2)化学回收利用,制成纸箱防水涂料、建筑涂料等[14]。

2建筑节能优化设计

2.1EPS板厚度设计

导热系数K值是指在稳定传热条件下,当墙体内外两侧温差为1℃时,单位时间内通过单位面积所传递的热量值[15]。导热系数和材料密切相关。保温节能材料的厚度变化对墙体导热系数具有差别。不同厚度的保温层EPS对同一个墙体的导热系数K和热惰性指数D值具有一定的影响。据孙海萍[15]研究,随着EPS保温材料厚度的增加,墙体导热系数K值的下降速率减低,见表2和表3[16]。从表2和表3可以看出,随着保温材料厚度的增加,热惰性指数值稳步上升(几乎恒定为0.085),而墙体导热系数值下降速率不断减小。当保温材料厚度由45mm增加至50mm时,墙体导热系数降幅不到0.05。当保温材料EPS厚度达到一定限值之后,即使厚度继续增加,不仅其表现出的保温效果也不会很明显,而且投资额度将会上升。根据我国建设部的《中国建筑技术政策》中关于建筑节能应达到65%的要求,结合上述分析,当EPS保温节能材料厚度为40mm时,墙体导热系数为0.635W/(m2•K),满足建筑节能的要求,并且节省了保温材料过厚造成的不必要投资。

2.2EPS板防火设计

建筑节能是当前建筑行业关注的热点课题,在节能的同时建筑材料的防火安全性也十分重要。在国内外由于建筑保温节能材料防火安全性问题引发的火灾事件并不在少数。因此,节能与防火安全应该“一手抓”,二者并重。EPS板的阻燃性为B2级,但是综合性能上仍存在一定的安全隐患。发生火灾时火焰从建筑窗口涌出,直接接触保温系统,未直接接触的地方受到热传递,最后内部空气发生膨胀[17]。针对火灾发生时的建筑保温系统的这些状态,提出关于提高建筑保温材料防火性能的优化设计。(1)从EPS板本体角度,在制备过程中添加阻燃剂,从而提高材料本身的防火安全性,EPS所用阻燃剂有如下种类:卤系阻燃剂,具有强的阻燃能力,种类多样,包括:十溴二苯醚、氯化石蜡、四溴邻苯二甲酰亚胺等等,目前通过一些学者的研究已经取得较好的效果[18];无机阻燃剂,阻燃效率不高,常常要和其他阻燃剂配合才能达到较好的效果;膨胀阻燃剂,包括三类组成物质:酸源、气源和碳源,郑宝明等[19]研究表明,膨胀阻燃剂具有较好的阻燃效率;黏土类阻燃剂为最近使用的新型阻燃剂,包括:斑脱石、蒙脱石等等层状黏土矿物。这些阻燃剂的添加使得EPS具有较强的阻燃能力,提高了保温系统的防火安全性能。(2)从保温系统的构造体系角度,通过对保温节能系统进行优化,从而达到提高防火安全的目的。具体采取什么措施取决于火灾时保温节能系统的稳固性和减缓或阻碍火灾扩散的能力。具体可采用的措施:防火隔离带,在墙体外部设置呈条带状的防火构造物,起到阻止火焰扩散的作用;挡火梁,在窗口设置隔火装置,起到将火焰与内部EPS板隔离的效果;采用金属固件固定,起到稳固保温层外的保护层作用。在EPS板的表层涂抹具有良好阻燃性的材料(图1),比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一种具有特殊性质的材料,将其涂抹在EPS上形成隔热甚至到达绝热效果的保护层,从而达到阻燃的效果。与此同时,在EPS板外层涂覆这种特殊性质的材料,能阻碍热量和气流发生交换,进而达到保温节能的效果。有关实验表明:在厚度为120mm的EPS板上涂抹1mm厚的绝热材料后,其被破坏的时间由原先的1min延长至5min,在EPS板表层形成了隔热炭层[21]。

3结语

建筑设计研究篇(5)

关键词:生态文明;建筑设计;要点;技术;环境

中图分类号:TU201.1

文献标识码:A

文章编号:1008-0422(2013)07-0069-02

1.前言

人类社会文明先后经历了原始文明、农业文明和工业文明,一直不断进步发展到现在的信息文明。原始文明历时百万年,对自然没有伤害,是人类完全被动接受自然的阶段;农业文明阶段几千年间,人们开始了对自然进行伤害程度小的初步探索,其中大多数开发可以自然修复;而工业文明是人类征服自然,改造自然阶段,虽然历时只有几百年,却创造了历史上从未有过的经济奇迹,积累了巨大物质财富,但对自然带来的损害和破坏程度较大,许多方面已经难以修复。恩格斯在《自然辩证法》中指出:“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都对我们进行报复”。人类在创造和享受现代文明的同时,也饱尝了高增长带来的苦果:能源紧张,资源短缺,生态退化,环境恶化,气候变化,灾害频发。这些促使人们重新思考人类与自然的关系,重新思考人类行为的准则。

现在整个世界处于工业文明与信息文明交织发展阶段,正面临着资源约束趋紧,环境污染严重,生态系统退化的严峻形势,“生态文明”建设也因此成为全球性问题。生态文明是这一时期人类对严重生态安全进行深刻反思基础上逐步形成和积极推动的一种文明形态,是人与自然和谐的社会形态。它并不是要求人们放弃对现代物质生活的追求,回到“桃花源”般原生态的生活方式,而是以把握自然规律,以人与自然,环境与经济,人与社会和谐共生为宗旨,以资源环境承载力为基础,超越和扬弃粗放型的生产发展方式和不合理的生活消费模式。

长期以来,建筑设计的指导思想一直是:经济、适用,在可能的条件下注意美观。2008年汶川地震后,在设计的指导思想上又强调了安全第一的原则。今天,在经济发展到一定程度,环境矛盾日益突出的现实情况下,建筑行业的能耗占全社会能耗的50%以上,碳排放总量也占全社会的40%。在城市环境质量不断下降,人与自然矛盾日益突出的今天,许多建筑采用反光建材或玻璃幕墙作外部装饰,这不仅浪费资源,加速城市生态的恶化,城市热岛效应和地面沉降灾害,还会进一步疏远人工环境中人与自然的联系。建筑物是关系我们生活是否安全、健康、幸福和美好的一个重要因素,其发展应促进和提升人类的福祉状况,在更深层次上服务于公众幸福、社会和谐与生态文明的提升。建筑物也是人类在自然界中最广泛的作品,它是人类适应自然、改造自然的中介物。同人类日常生活密切相关,是人类社会不可或缺的人工构筑物。建筑物构筑的空间,用来调节人与自然界的温度差,满足人的舒适性要求。同时,建筑物又要同周围环境协调,同自然界融为一体,形成新的人文景观。这就要求建筑师在设计阶段就要考虑建筑物如何长久地同自然界协调发展,并逐渐成为自然界一部分的问题。因此,建筑设计的生态性要求是时代的自然要求,从建筑物建造的源头、——建筑设计入手更是抓住了解决问题的关键点,其实质就是在建筑设计阶段要充分考虑到如何尊重自然,顺应自然和保护自然的问题,自觉在实践中落实建筑设计的生态性问题,使设计的建筑物同自然环境相互协调。对于空间更为广阔,人口压力更为沉重,发展需求更为迫切的中国而言,如何既补上工业文明之课,又走好“生态文明”之路,是关系人民福祉和民族未来的大业,更需从各个方面细心考虑。对建筑行业建筑设计的生态性研究就显得十分迫切和必要了。

建筑设计的生态性就是综合运用当代建筑学、生态学及其它科学技术成果,将建筑看成一个生态系统,通过设计建筑内外空间中的各种物态因子,使物质、能源在建筑生态系统内有秩序地循环转换,并与自然生态相平衡,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。建筑设计生态性要求的核心是尊重自然,遵循可持续发展与环境伦理的基本理念,协调建筑与人、自然环境的关系,使建筑尽可能多地发挥出有利于生态的建设性效益。建筑设计的生态性要求是现代建筑物设计的一项必须要求,应成为现代建筑设计的重要原则。实际中具体应着重从以下方面予以考虑。

2.城市区域规划应坚持集约化,密集型的发展理念,设计上给人们提供更多的交流空间和各项便利

研究建筑设计的生态性,首先体现在城市规划和城市设计中生态性的考虑,实际中要依照生态学未设计城市。城市设计中生态性的核心理念是“既能满足当代人们的生活需求,同时又要为后代人着想满足其未来的需求”。不同类别建筑物都是在城市的特定区域内,城市各个区域的设计要实现微型、复合、集约效应,在城市内要实现居住环境,社区环境,城市环境的协调发展。交通组织规划要以方便快捷,减少对机动车的过度依赖,并为步行和自行车使用创造条件为原则。这就要求城市区域规划中,要强调区域内完善公共服务设施的配套,使区域内住宅、商业、产业、休闲等项目齐全,减少人员出行需求和交通生成。从设计上就是打破功能分区,鼓励用地的有效混合,避免巨型或单一化的功能分区。区域规划的集约化体现在——如何以短路径的出行为目标促进土地的混合使用,达到区域的公共服务设施设置齐全,在建筑设计上最大程度地节约能源,保护环境,创造更多的公共空间来加速人和人之间的联系和交流。使人们追求简单、质朴、环保的生活方式。以实现从城市规划上体现生态性要求。

3.建筑设计要充分利用地形、地貌、地势,因山就势,因地制宜,使建筑与自然融为一体

自然界原有的地势地貌是自然选择的结果,有其天然的肌理存在其中。在当地人的脑海中存下永久地理坐标记忆。建筑设计是源于自然又高于自然的人类智慧体型创造。不同地域、不同风格特征的建筑物是人们对地区特点的识别和记忆的关键。建筑物的设计应尽量结合原有的地形特点,依山傍水,因山就势,高低错落有致,一定要与周边自然环境相和谐,尽可能尊重和保留有价值的生态要素,尽量少的干扰和破坏自然环境,使建筑物与自然地形融为一体。这是建筑设计生态性需要考虑的重要因素。

珠海横琴新区四面环海,横琴岛水系因驻民用海造田而产生,田地与水网的肌理已经成为岛屿的主要形态特征。法国阿玛建筑设计事务所中标的珠海横琴新区滨水地区的规划设计中,就特别注重保留原有地貌特征。凸出海面的大小横琴岛山体,保护着滩涂和田地,规划保留的水系为主河道,次河道和三级河道,构成原生态的自然景观,在此基础上规划设计建筑物的位置,类型及形态,使建筑物与自然景观有机结合,体现了建筑设计的生态性要求。

4.建筑设计中尽量选用当地建材,用当地适宜技术进行施工

每个地区的地理环境不同,人们因地制宜解决自身生存的方法,手段和选用材料也不相同。用当地资源满足当地需求,用当地技术解决当地问题,是生态设计的基本考虑。黄土高原的人们,根据地形地貌和黄土特征,发明了不用柱、梁的生土建筑形式——地坑院式窑洞。不仅解决了人们的生存生活问题,窑洞的恒温还给人们提供了“冬暖夏凉”的舒适感觉;西北高原少雨缺水,那里的人们发明了夯土墙和泥草顶建筑形式,适应当地气候环境;南方的人们根据多雨潮湿,发明了架空底层的干阑式建筑。我们强调建筑的生态性,就是要在具体建筑设计中,尽量选用反映地域特色、便于取材的建筑材料,并以当地人们习以为常的建筑结构和方式去营造。中国建筑传统是一个循环的营造体系,无论砖石、土木施工都有许多奇妙的细节,许多看似简常且土的掉渣的夯土建筑也显示出当地建筑发展延续的脉络。体现了地域的风土人情、生活习惯和审美品位,这既是建筑的生态性体现,也是建筑延续历史文脉的具体方法。建筑设计的生态性还特别强调节约土地资源,不用耕地取土烧砖,因此推广转型适应建材也是建筑生态性的特征。2012年普利兹克建筑奖获得者王澍的作品就十分强调建筑的生态性,他在宁波博物馆设计采用的是新乡土主义风格,除了建筑材料大量使用回收旧砖瓦外,还运用了毛竹等本土元素,体现了环保、节能和生态的理念。在中国美术馆象山校区,校园建筑外表材料是用九百多万块从各地拆房现场收集回来的不同年代的旧砖弃瓦,乡村匠人以传统手工技艺施工,把它们穿插在屋顶和墙角,重新聚合在一起形成校园新建筑的外立面,看上去具有朴素沧桑的历史感,也是原有建材生态性的再现。

当然,在此基础上,生态设计也强调要积极地采用适宜的新材料、新技术,从而使建筑物建造过程减少对环境的污染。

5.采用主动或被动设计理念,建筑设计要充分利用太阳光、风、雨水等自然资源,并注意可回收资源的利用率问题

人类进入工业文明后,大量消耗化石能源给环境带来了巨大压力,同时化石能源是有限的和不可再生的。建筑设计的生态性考虑是一种结构化的工具箱,容纳很多“绿色食物、水和能源”等子系统。我们讲建筑设计的生态性就是要规范建筑过程,使建筑物在建造和使用过程中尽可能减少对环境的影响,做到低碳节能。在具体设计中,更是要用主动或被动地意识和方法去充分利用无穷尽的可再生自然资源。如对太阳能的利用问题就是要综合考虑它与建筑如何一体化的问题。一是建筑设计被动利用太阳能。通过建筑开间,进深及构造设计,使建筑物能直接利用太阳能,以减少采暖、照明、通风和空调的能耗。二是主动在建筑内利用太阳能,用它发电照明,用它制造热水供人们使用。日本大阪煤气公司建造的“21世纪试验楼”,外墙采用新型隔热板提高保暖隔热效果,内部通过设备层内专用设备,将屋顶装置收集的热能转化为电能,向全楼提供照明、热水、采暖等用电。这是一个典型的生态建筑。风能的综合运用可以调节建筑的自然风环境。建筑设计的生态性还体现通过建筑平面和剖面设计,使建筑内部形成复合空间,通过中庭上下贯通相连,其间空气层沟通内外环境,形成稳定的自然通风,进行不耗能的降温去湿,更换新鲜空气,使建筑室内自然化、舒适化、生态化。如印度建筑大师柯里亚一直强调“形式服从气候”的生态建筑观,他所独创的管式住宅,在狭窄的住宅内围绕一个几乎露天的院落布局,这种内向的形式能挡住烈日的曝晒,在剖面处可见住宅入口和剖屋面断开层脊形成循环通风系统,达到自然散热的目的。此外,建筑设计的生态性还要考虑低成本的运作,可收集物质资源和废弃物转化为新资源问题,如雨水、中水的收集回收利用、建筑物各种配件的更换、回收问题、建筑物中绿化问题等等,这既是建筑节能减排的需要,更是建筑物自身生态性的根本要求。

2013年2月,阿联酋宣布,迪拜水电局大楼投入使用,该大楼3.1万m2,其中36%的建材选用了可再生材料,20%的面积被植被覆盖,楼内设有废弃物回收专区,楼间停车位还安装有自行车停车架。设置在楼顶的小型太阳能电站则是“绿色的心脏”。电站产生的电能用于建筑的热水设备和照明设施。这座建筑还采用了循环水处理系统,使得办公楼能源利用率达66%,是全球生态环保建筑的典范。

6.建筑设计生态性体现在建筑各个细部同外界的沟通联系的设计上,体现在建筑技术的应用上

世界各国的建筑师都对建筑设计的生态性进行了积极的探索。现代主义大师赖特将建筑视为“有生命的有机体”,柯布西埃的“新建筑五点论”,其底层架空,屋顶设花园等是为了营造自然环境。富勒一直从事研究以最低能耗获得最大空间和高度可靠的结构体系。马来西亚建筑师杨经文致力于从生物气候学角度研究高层建筑设计,他在高层建筑表面设计不同密度的凹入空间,植入绿化,使人在高层能接触自然气息。建筑作为一种人工建造物,它的生态性设计具体体现在其与自然接触面上如何与自然融为一体,体现在具体的设计艺术和建筑技术的应用上。

6.1在建筑屋顶覆土或屋面做成屋顶花园及游泳池,隔冷防热,保持室温,又与自然界取得某种联系。

6.2在建筑四周外墙上采用透明节能墙,收集太阳光的自然热能供给室内。还可在窗户和墙面上设置可变角度的遮阳装置,以控制不同季节的阳光量。也可以在有的墙面上设计水雾喷淋装置,以水气蒸发降温,达到调节室温的目的。

6.3注意建筑物的群体布局、体型、朝向和平面设计,适应当地气候条件。建筑物的平面布局直接影响着每幢建筑的日照和通风的问题,建筑群体布局应错落有致,同时考虑到夏季季风的渗透,竖向布置宜将较低的建筑面放在夏季迎风面。从单幢建筑形体上讲,为适应外界条件,通常把建筑的交通部分或卫生间布置在平面的两端,以遮挡东西方向日晒。从建筑平面上讲,主要使用房间平面设计要使其具有更大灵活性的平面布置,以利降低噪声,控制温度,以适应未来发展的要求。生态建筑设计强调建筑形体和平面适应地形和气候条件,体现建筑是自然一部分的生态设计理念。

建筑设计研究篇(6)

关键词:节能;建筑设计;研究;探讨

中图分类号:TU2文献标识码:A

前言

环保节能型建筑是21世纪可持续发展的迫切需要,拥有极大的发展潜力,是今后建筑发展的主要方向之一。推动建筑向绿色、节能、环保方向发展,是个世界建筑领域实践可持续发展理念的大趋势,也是我国经济社会发展面临的重要任务。节能型建筑设计处处利用自然能源、节约能耗,实现节能建筑的可持续发展。

所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的能耗降下来。

一、居住建筑节能设计含义

1、节能的重要性。中国建筑能耗约占全国总能耗的30%,建筑物保温隔热性能很差,再加上供能系统的低效率,致使建筑物要达到规定的舒适度,单位面积所需的能耗比同纬度发达国家高出3—5倍。因此,生态住宅进行节能设计具有十分重要的意义。

2、节能设计的内容。建筑节能是一个系统过程,从建筑材料和制品的选择与生产、建筑规划与设计、建筑施工技术与管理、建筑设备设计与选型,到建筑物在使用过程中自然能源开发与利用,采暖、空调、照明等设备的能耗节省,各个环节相互协调和紧密联系。节能设计的原则在整个建设活动中,通过综合衡量生态住宅小区各个方面,在不破坏原有环境的条件下。尽可能减少自然资源耗费,将环境、气候等综合因素转化为高品质的空间、高舒适度的环境和完美的建筑形式。

二、节能建筑的设计要点

1、建筑选址

建筑基地宜选在向阳的地段上,为争取日照创造先决条件,而不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处,因为冬季冷气流易在凹地里形成对建筑物的“霜洞”效应,位于凹地的底层或半地下建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量,就会相应地增加。

2、建筑布局

从建筑群的平面布局来说,不宜采用不利于自然通风的周边式和并列式布局,而应采用错列式、斜列式及自由式等形式。从竖向布局来说,为了有利于季风的渗透,宜将较低的建筑布置在夏季风的迎风面的前端。

3、建筑朝向:

建筑朝向应当满足以下要求:

(1)冬季具有适量和一定质量的日光照入室内;

(2)炎热季节尽量减少太阳直射室内及居室外墙面;

(3)夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭。

在实际工程中,我们应该利用合理的朝向,使建筑在夏季尽量避开南向烈日的炙烤,而冬季争取尽可能多的温暖阳光,使建筑获得冬暖夏凉的宜人环境。在设计中根据日照和太阳入射角确定住宅朝向范围后,再进一步根据季风主导方向进行调节,选取合理的朝向,以获得良好的夏季穿堂风。

4、建筑的间距

较大的建筑间距可以使建筑物有充分的日照时间和良好的日照质量,对建筑节能非常有利。但因城市用地非常紧张,从节约土地的角度出发,又希望建筑间距越小越好。在建筑设计中,要合理解决这一矛盾。在总平面设计时,合理布置建筑物,使其达到有良好日照和较小间距的最优组合。在建筑单体设计中,可以采用退层处理、降低层高等方法。

5、绿化环境

绿化对改善建筑群体的气候条件起着十分重要的作用,它能调节气温,调节碳氧平衡,降低温室效应,减少大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善建筑群体微小气候、优化建筑室内环境、节约建筑能耗的有效措施。绿化方式可分为入口绿化、围墙绿化、墙面绿化、窗台绿化、阳台绿化、屋顶绿化和屋角绿化等类型。

三、住宅节能与住宅建筑设计的关系

1、住宅节能与居住舒适性的关系

居住舒适性是目标,节能是方法。不能因节能舍弃居住舒适性,舒适性必须与国情相适应,需要寻找两者的最佳结合点。

2、住宅节能与科技应用的关系

住宅节能技术的应用,并非必须依赖高科技。节能应采用“因地制宜”、“就地取材”的低成本的适用技术。引进的节能技术应尽快国产化与本土化。

3、住宅节能与地域气候差异的关系

应消除推行节能技术的地域偏见。北方寒冷地区采暖的节能同然重要。南方炎热地区的空调节能也同样重要,冬冷夏热过渡地区的采暖、空调节能更加重要。北方应强调保温,南方须重视遮阳隔热,需视气候差异采取不同的节能措施。

4、住宅节能与整体技术的关系

要做好保温、隔热、降耗等单项节能技术的设计和应用,但更应重视系统化和整体化的节能技术。应该将居住区规划、住宅设计、材料选用、维护保养、日常运营等各阶段、各环节,作系统和整体的综合考虑。

四、住宅建筑规划设计的节能措施

1、正确选择朝向

居住区具有充足的阳光和良好的通风,是大自然赐予人类的居住条件,她创造了,最节能、最舒适的室内外居住环境。我国大部分地处北温带,选择正确朝向,一般以正南朝向或南偏东、南偏西较小角度(10以内)为好。

2、顺应风流环境

选择夏季主导风向为导风口,使住区内风速流畅,降低气温;冬季应阻挡西北风的侵袭,使住区气温温和,避免寒风刺骨。

3、适度的绿化和水面

绿化和水面能改善住区微气候,起到调节气温、增加湿度、遮阳庇荫和美化环境的作用。需要合理选择树种,适应当地土壤和气候,合理搭配树种,常年有绿树相伴。切忌种植大片观赏花卉和草坪,不要盲目地移植名贵树种和古老大树,以免事倍功半、得不偿失。水面应从地域水资源条件考虑.面积不宜过大,以免减少活动场地。严禁使用城市供水作为景观水源,应积极采用中水和雨水,保证水质水量,控制维护经费。

4、控制住宅组合的长度

住宅单体的多单元组合,可以节省用地,减少建筑物护面积,从而减少能耗;而少单元组合,可以扩大光照面积,并使居住区内的气流畅通。应视不同地域而采取相应的优化组合方式。

五、节能措施

1、使用纳米透明隔热涂料

纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太阳能辐射不进入室内,并能保证透光率达到70%,能使室内温度低于室外温度达到4℃~7℃,测试表明,夏天开空调时,空调的耗电量可从原来303度降低到208度,可节电20%~30%左右;在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光,长波长的暖气能在室内反射,使室内的暖气(远红外线)约90%不外流。

2、太阳能的利用

我国大部分地区都具有较好的太阳能资源,这为在建筑巾充分利用太阳能这种绿色的清沽资源、减少建筑能耗,提供了资源保证。太阳能的利用方式主要分为两种:主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。主动式太阳能建筑指的是需要辅助资源配合的太阳能使用系统的建筑。在这种系统里面,光电系统是研究较多的象,但它的能量转换效率较低且太阳能的利系统费用过高。所以如果大批量地使用还需要进一步研究。被动式太阳能建筑是指在阳面使用储蓄热质、阳光房来吸收储备热量进而利用的一种形式,目前应川便捷广泛。

3、注重墙体节能

多年以来,我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要,新型复合墙体已经出现,复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上,增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同,墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。

六、结束语

庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。建筑节能从促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾,是贯彻落实科学发展观的表现。

参考文献

建筑设计研究篇(7)

1现代建筑节能发展的现状

1.1缺乏节能技术的创新意识

自从改革开放以来,我国社会主义市场经济得到了空前的发展,现代化建设取得了很大的成就。就我国的经济结构来看,目前仍然是以第二产业为主导产业,建筑行业作为我国一大支柱产业,对国家的经济建设有着重要的作用。但是节能技术在现代建筑中的应用比较缺乏,只是集中于一个地区,从全国范围来看,节能技术的应用相对落后。首先,建筑企业的管理人员创新意识比较缺乏,习惯沿用传统的粗放型建筑模式;其次,因为节能技术的开发和应用需要大量的资金投入,削弱了管理人员创新的主动性和积极性;再次,管理人员没有意识到创新的重要作用,习惯于墨守成规,缺乏勇于突破的勇气。

1.2技术依赖性较强

虽然我国已经成为世界第二大经济体,但就经济发展的质量来看,与发达国家之间的差距比较大。第三次科技革命爆发以来,我国也得益于第三次科技革命的成果,而在一些关键领域的技术还是依赖于国外。这样的发展现状导致了我国粗放式的经济发展模式,使资源过度开采和浪费,给环境造成了恶劣的影响。因此,在现代建筑中,使用节能技术十分必要,然而,我国的节能技术正处于起步阶段,尚且需要学习国外先进的技术,以此提高现代建筑的整体水平,实现建筑行业产业结构的升级和完善,加强能源和资源的节约利用。

1.3现代建筑的节能技术落后

我国建筑中节能技术的应用与国外发达国家相比,节能技术的应用开发时间较短,缺乏节能技术设计的经验和理论支持,同时对节能技术的管理缺乏相关经验,这些因素导致建筑节能设计比较落后。就目前来看,建筑节能技术已经能够满足基本的建筑使用需要,但是那些关键技术和难点技术仍然需要国外的支持。此外,由于我国的地区差异性较大,不同的地区应根据自身的特点,选择不同方式的节能技术,加大了节能技术应用的难度。

1.4开发商与设计者之间的利益存在矛盾

现代建筑的开发商在微观上来讲,是作为社会主义市场经济的一员存在的,它经营的根本目的就是获得经济收益,为企业创造更多的收益,所以开发商开发房产是以获得经济收益为前提的。节能设计在现代建筑中的应用,是需要设计人员的辛勤劳动开发出来的,需要投入较多的成本、更多的资金,最终以较高的价格进行出售。开发商为了提高自己的经济收益,通常不会花费大量的资金用于建筑的节能设计,这便导致了建筑开发商与节能技术设计者之间的利益矛盾,由此,开发商不愿支付大量的资金用于节能技术的设计,而设计者则由于缺少资金的支持无法进行节能设计工作。

2现代建筑节能设计的关键内容

2.1单体节能设计

单体节能设计是就建筑物本身来说的,这是对建筑本身情况的综合考虑,来实现节能设计的根本目的。总体来说建筑的外形能够对建筑物与外界之间的热量交换产生影响,在其他环境条件相同的情况下,建筑物的表面积与建筑物的体积之比,对建筑耗能的高低有重要的影响。也就是比例系数越大,表明建筑的单位面积散热量越大,流失的能量越多,不利于建筑节能的设计;反之,则对建筑节能的设计有利。所以为了保证建筑热量流失的减少,要从降低建筑的能耗角度出发,把建筑的这个比例系数保持在一个较小的范围内。但也会带来负面影响,因为建筑的整体造型、平面布局、采光、通风等的设计与建筑的比例系数有关,为了保证建筑其他方面的完善,所以,在使建筑比例系数保持在较小的水平内,还要综合考虑其他因素。

2.2墙体节能设计

墙体发挥的主要功能就是保暖,以此减少建筑内部热量的散失,达到节能的目的。在现代建筑中,墙体的保温是没有达到节能的目的。墙体保温分为内保温和外保温两种,二者相比较,墙体的外保温具有更明显的效果。外保温既可以避免热量的流失,还可以延长墙体的使用寿命,起到保护墙体的作用。在对墙体进行外保温设计时,可以通过使用高效的隔热材料涂抹或者填充墙体来提高墙体的保温能力,以降低外界温度变化对室内的影响,延长墙体的使用寿命。在此基础上,还要对墙体做好保温、防潮等处理,提高墙体节能的整体质量。

2.3屋顶节能设计

屋顶的节能设计同样对现代建筑的节能效果有重要影响,屋顶相对于建筑外部结构来说,它所导致的室内外温差和热量的消耗都要大。我国处于北温带与亚热带地区,一年四季变化比较明显,尤其是在夏季日照时间长,太阳直射的角度较大,接收的阳光热量多。由于建筑屋顶的作用,使室内的温度要比室外的温度高2℃~4℃,因而在现代建筑设计时,提高屋顶的隔热性能,在一定程度上减少外部对室内温度的影响,由此降低室内空调的能耗,起到节能的作用。经常使用的屋顶节能设计主要包括倒置式屋面和蓄水屋面设计。

2.4门窗节能设计

在建筑节能设计时,要综合考虑门窗对节能设计的影响,做好门窗节能设计的工作。如果仅从建筑采暖和空调消耗能量的角度来分析,当然门窗的面积是越小越好。而门窗过小,则会影响建筑内部的采光和通风情况。在现代建筑中,门窗玻璃开始使用镀膜玻璃,比传热系数较小的普通中空玻璃更具优势,节能保温的效果更好。镀膜玻璃的主要类型有低辐射镀膜玻璃、热反射镀膜玻璃、Low-E玻璃以及与中空玻璃相结合的Low-E中空玻璃。目前在窗体的设计中,大多采用断桥铝合金窗框和PVC塑钢窗框。门窗等建筑材料的传热系数见表1。

2.5综合环境的节能规划

综合环境的节能规划主要指的是建筑的选址、周围的环境、朝向、楼间距等综合因素的节能规划。首先合理的建筑选址和布局对建筑节能设计的影响最为明显,在选址的过程中,要对建筑周围的环境、地质情况、水质条件、是否有自然灾害的发生等因素综合考虑,选择出最合适的建筑地址;其次还要考虑到建筑的通风和采光情况,建筑的朝向最好是当地夏季的主导风向,这样可以保持建筑的通风顺畅,有利于建筑物与空气之间的热交换,提高建筑的节能质量。

3结语

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