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建筑节能技术探析

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摘要:建筑节能在减少能耗的同时对减轻大气污染也有着积极作用。因为建筑采暖时会消耗大量能源,从而间接造成了大气污染。随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高,舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需要,而建筑节能则可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量。因此,本文基于此简单对建筑节能技术进行了探析

关键词:建筑;节能技术;生态

对于我国而言,现在建筑节能已经成为了关系我国资源战略和可持续发展战略的“咽喉”。在这种意识下,建筑节能成为中国可持续发展的战略选择是必然的,也是关系国家经济全局、影响长远建设、影响能源安全的重要问题。在当前严峻的能源形势下,我们应该抓住当前大规模建造房屋的历史性的战略机遇,按照以人为本的理念,坚持科学发展观的态度,对建筑节能高度重视,迅速行动起来,按照建设节约型社会的要求,坚决把建筑节能工作搞上去,把建筑用能大量节省下来,从而提高资源的利用效率,达到改善生态环境的目的,使人和自然更为和谐,为国家民族的长远发展创造良好的条件。

一、建筑设计在节能中的重要性

说到建筑节能,人们往往会想到在建筑上采用墙体保温、双层玻璃保温等保温节能材料。而实际上,这只是建筑节能的一小部分。建筑物周围绿化率和水景、建筑的布局、体型、间距、朝向和密度,建筑外表面色彩、内部划分、围护结构的形式、窗的形式、大小、光透过性能及窗的遮阳装置、建筑的屋顶形式和结构方式、建筑的通风方式等等对建筑节能均有影响。不过,目前我国大部分的建筑设计者在做建筑设计时,因各种原因仅重视其中某几方面节能设计或完全忽略节能设计,造成了设计出的建筑不能成为“绿色建筑”。

我们应该认识到,在做建筑设计时,从建筑的地理定位到某个构件的形状都可能会影响到建筑节能。不应该为节能而做节能,而是应该在建筑设计理念就揉合节能的思想。而对于作为建筑起点的建筑方案设计来说,从建筑方案设计开始控制建筑能耗,则从根本上对建筑能耗有了基本的控制。

二、建筑设计对建筑节能的影响

(一)建筑的外观对建筑节能的影响

建筑设计首先考虑的是建筑的规划设计。这也是建筑节能设计的重要内容之一。规划设计从分析建筑所在地区的气候条件出发,将建筑设计与建筑周边微气候,建筑技术和能源的有效利用相结合起来,考虑最佳的建筑总平面的布置和设计。如建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向,尽量避免东西向日晒。其选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面设计应考虑多方面的因素,尤其是公共建筑受社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境、人流等条件的制约,因此要想建筑物的朝向对夏季防热、冬季保温都很理想是有困难的。只能权衡各个因素之间的得失轻重,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向。通过多方面的因素分析,优化建筑的规划设计,尽量避免东西向日晒。

(二)建筑体形对建筑节能的影响

提出体形系数要求的目的,是为了使特定体积的建筑物在冬季和夏季冷热作用下,从面积因素考虑,使建筑物的护部分接受的冷、热量最少,从而减少建筑冬季的热损失与夏季的冷损失。一般来一说建筑单位面积对应的外表面积越小,护结构的热损失越小。因此,从降低建筑能耗的角度出发,应该将体形系数控制在一个较低的水平。但是,体形系数的确定还与建筑造型、平面布局,采光通风等条件相关。体形系数限值规定过小,将制约建筑师的创造性,可能使建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。因此,如何合理地确定建筑形状,必须考虑本地区气候条件,冬、夏季太阳辐射强度、风环境、围护结构构造形式等各方面的因素。应权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,尽可能地减少房间的护面积,使体形不要太复杂,凹凸面不要过多,避免因体形复杂和凸凹太多形成外墙面积大而提高体形系数,以达到节能的目的。

(三)窗的设计对建筑节能的影响

采光通风、扩大视野、建筑造型、安全通道是窗户必须具备的四大功能。但窗户的无限制扩大会造成如噪音干扰、眩光、私密性不足和建筑成本增加等诸多弊端。同时,位于建筑外立面的窗户其开窗方向、形式及面积不仅仅影响了建筑外观的美感,而且影响到建筑节能。

现在,很多建筑的窗户设计成眼下十分流行的建筑形式―大窗和低飘窗,很多人觉得这样的建筑结构采光面宽、通透感强,能让光线充足,通风透气,而且造型时尚,视觉美观,感觉豪华气派。实际上这种设计不仅对节能不利,而且对人体健康不利。大窗设计虽然能很好的达到采光效果,但窗户面积过大却可能让人受到眩光、紫外线照射、辐射等光线伤害。由于开窗面积很大,太阳光直射强烈,夏天开空调还要拉上窗帘,而且制冷效果很差,整个夏天都是在避光和闷热中度过的。像成都属于夏热冬冷地区,大窗设计其实并不能让人们居住更舒适,反而会增加房屋能耗。窗的设计,首先要注意窗墙面积比要适当,其次要考虑窗户本身的保温性能,窗玻璃和建筑外部设置遮阳措施,最后还要保证窗户的密闭性能。

三、施工技术对建筑节能的影响

采取保温隔热措施也较容易实现,避免了采用透明玻璃幕墙从而导致热工系数太差,不易达到节能的目的。这样,外墙仅需采用花岗岩幕墙(125mm)+挤塑聚苯板(40mm)+KPI型烧结多孔砖(240mm)+混合砂浆(20mm)的简单工艺就可以达到节能目标。窗采用了断热铝合金低辐射中空玻璃窗,自身遮阳系数0.5,在外窗传热系数判定的计算中可以看出外窗(除南向窗墙比过大的原因)的保温节能性能满足规范要求。屋面为上人屋面,做法为细石混凝土(双向配筋)(40mm)+挤塑聚苯板(40mm)+水泥砂浆(20mm)+轻集料混凝土找坡(80mm)+钢筋混凝土(100mm),在这里采用的是刚性防水层,未采用柔性防水层。在热工计算中满足了节能要求,但我认为采用屋顶花园的方式更好一点。由于基础为片筏基础,地下室为剪力墙结构,基础埋深较大,地基采用的是天然地基,持力层选择的是粗砾砂和圆砾,在基础的承载力计算中进行承载力的修正较大,只要在基础上稍做调整就能够承担屋顶花园所增加的荷载。屋顶绿化较屋项保温层有着更好的保温隔热效果,不仅室内热环境得到了明显的改善,而且屋面的温度也显著降低,并且增加了绿化面积。

从建筑内部的交通组织上来看,采光必须采用部分人工照明,由于造型的关系立面做了收的处理,为外廊式,采光效果较好。作为办公室而言,该布局比较适合,也是目前常用的办公室、写字楼的布局方式。在建筑选材上面,用的是钢筋混凝土为主体材料,KPI型烧结多孔砖和断热铝合金低辐射中空玻璃窗为围护结构,均为常用的材料,比较中规中矩。在设计中,《公共建筑节能设计标准》已经体现并且落实了,但要进行巧妙的结合和运用还需要依赖建筑节能的进一步推进。

四、结论

为了促进建筑节能的发展和深化,只有进一步健全建筑节能法律法规,完善节能设计标准,制定有效的政策激励制度,给予政策上的支持,强化节能技术的基础研究和可再生能源运用技术的研究,大力发展自主知识产权技术,加大科技投入,加大科技含量,加强节能施工监管,严格节能验收标准,强化宣传和建立咨询系统,才能逐步缩短这些差距,达到节约能耗的期望。