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浅谈生态建筑设计中绿色节能理念的作用

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摘要: 21世纪的今天,世界都面临着能源枯竭的危机,生态节能的建筑设计便是顺应了这样的时展趋势脱颖而出。目前我国的建筑业属于高能耗产业,发展绿色节能建筑刻不容缓我们在建筑设计时,要做好整体规划、合理布局,通过提高围护结构的热工性能,减少建筑物的能耗,并且要积极利用持续能源,减少能源的浪费

关键词:绿色节能;生态建筑;持续能源

中图分类号:TE08文献标识码: A

一、我国建筑能耗概况和节能建筑的发展

我国是资源型的国家,主要能源是煤炭,加上我国大部分地区属于亚热带气候,冬冷夏热,因此我国的建筑耗能量巨大,燃煤排放了大量有害物质,对环境造成了严重的污染和破坏。问题。尤其是建筑业的快速发展,导致能源消费问题日益严峻,相关资料表明,我国每年新增建筑面积达20亿m问题。尤其是建筑业的快速发展,导致能源消费问题日益严峻,相关资料表明,我国每年新增建筑面积达20亿m2左右,占世界平均每年的新增建筑面积的一半。在这些新增的建筑面积中,约有80%一90%未达到国际节能标准,属于高耗能建筑,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上,建筑能耗已经占到全社会能源消耗总量的25%以上,能源浪费现象严重。因此中国要走可持续发展道路,发展绿色建筑与节能建筑刻不容缓。左右,占世界平均每年的新增建筑面积的一半。在这些新增的建筑面积中,约有80%一90%未达到国际节能标准,属于高耗能建筑,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上,建筑能耗已经占到全社会能源消耗总量的25%以上,能源浪费现象严重。因此中国要走可持续发展道路,发展绿色建筑与节能建筑刻不容缓。

二、生态节能技术的手段和在建筑设计上的实际应用

1、生态节能技术的各种手段

目前,生态节能建筑的发展有两大趋势:一方面调动一切技术构造手段达到低能耗,减少污染,实现可持续发展的目标;另一方面,在深入研究室内热功能环境和人体工程学的基础上,研究人体对环境生理、心理的反映,创造健康舒适而高效的室内环境。国际最新建筑节能技术规范的核心思想,就是从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗、屋顶等)的最低保温隔热指标,转化为对建筑物真正的能量消耗量的控制,达到严格有效的能耗控制。

在利用生态节能技术方面,国际建筑界主要会采用以下的手段:智能遮阳技术、高效保温外墙体系、避免冷桥结露的构造技术、高效屋面技术与构造设计――金属屋面技术、高效门窗系统的选用与构造技术、能量活性建筑基础、混凝土楼板辐射制冷/采暖系统、PCM-物态相应变化蓄热材料技术、从建筑物能耗各个环节上严格控制、有效节能等。

2、生态节能在城市建筑设计上的应用

目前,随着城市建设的发展和人们对环保认识的加深,在设计中已经出现相当多的采用生态节能技术进行建筑设计的实例,比如北京工业大学高技术能源实验楼的设计中就采用了多项节能和新能源利用技术。根据基地特点,整幢建筑采用“一”字型布局,主入口朝南面对中轴路,将内燃机实验室的实验车辆入口及次要入口布置在北面,这种形式既方便了对外联系,又避免了互相的干扰。将建筑整体向北退后红线10米,留出主入口前广场和室外停车场,并布置绿化和地面铺装,从而形成良好的室外空间环境。另外建筑物耗热量指标随着体形系数的增长而增长。实验楼简单规整的建筑型体由于外表面积较少,体形系数较小,所以能够有效地减少建筑能耗,对于实现建筑的节能要求非常有利。

3.利用改变工艺和墙体来进行节能建筑建设

节约建筑能耗最重要的措施是合理改善护结构的热工性能,高效保温的墙体节能效果显着。太阳能是我们可利用的最清洁、最丰富的能源,在实验楼屋顶安装了太阳能电池发电系统,可以将太阳辐射能直接转换成电能,利用蓄电池组贮存太阳能电池受光照所发出的电能,并可以随时向用电设备供电,从而满足楼内的动力和照明系统的用电需求。这样的建筑设计,可以让学院的科研成果在具体工程中获得最终的实现,另外还可以避免悬挂空调室外机对建筑立面造成破坏。将光导纤维技术用于室内照明,在屋顶架设了风力发电系统等多项节能环保措施的应用,使高技术能源实验楼成为名副其实的绿色能源示范工程。

三、绿色节能建筑的设计策略

1.规划阶段―整体规划、布局合理

为了保障生态系统的平衡,使得建筑融入周围的环境,成为周围生态环境的有机组成部分。首先,要求我们在规划阶段必须具有一种整体观,必须根据气候、周围的自然生态环境、人文环境等方面做好建筑区位以及建筑类型的选取工作,科学确定建筑面积;其次,建筑师必须根据场地的气候环境、地势、地貌等对建筑群做好合理的布局,使得各个不同的建筑物相互和谐,构成一个有机的整体,以构造良好的建筑群落内的微型气候环境,避免因设计不当造成建筑物之间的遮挡、局部风压过大或过小等不良微型气候环境。

2.设计阶段―降低能耗、充分利用

【1】提高隔热性能,降低能耗

围护结构的热传导性能决定了建筑物能耗的高低,如果围护结构隔热性能不佳,那么冬季室内的热量就会经由围护结构而散逸,增加房屋的供暖负担;而夏季室外的热量会经由围护结构传入室内,提高室内的制冷负荷。因此,降低能耗必须从提高围护结构的隔热性能作为基础。

【2】利用可持续资源

自然界中有些资源是有限的不可持续的,如煤、石油、天然气等,而有些资源和能源对人类来说则是无限的,如太阳能、风能等。绿色节能建筑不仅仅要求节能,还要求健康宜居,就其本身而言并不减少对能源的需求,其关键在于如何开发清洁可持续能源,如:太阳能和风能

【3】加强资源的循环利用率

循环利用贯穿建筑的全寿周期,建筑产业要遵循循环经济的原则,大力开发研究资源的再生和循环使用,实现资源的再循环,提高资源的使用效率,减少对环境的污染和对生态环境的破坏,从而形成良性循环的生态系统和人居(上接第35页)环境,构建健康宜居的居住环境,保障人们的身心健康。这个问题在不同的结构上有不同的标准。从结构用材来说,钢材比较便于收回和再利用,并且,钢结构在某些方面还具有与其他结构难以比拟的优势。从居民的人居生活来说,可以采用雨水收集、分质供水、中水回收、有机垃圾处理等措施,实现资源的循环利用,提高资源的利用效率。

结语

建筑的绿色节能设计是在建筑设计时,融入生物生态技术、人文精神、环境与能源策略。因此,建筑的绿色节能设计是一项跨学科的综合性设计,其要解决的问题是城市建设和人居环境问题。建筑节能和新能源的利用是缓解能源危机、减轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展的一项根本措施。不应该只追求建筑造型上的新颖独特而忽视了能源的浪费。我们应建立生态建筑思想,尊重自然环境,用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计,将节能意识贯穿于设计的每一个环节,设计出更多符合时代要求的、高效低能耗的建筑作品,使建筑设计理念上升到新的高度。

参考文献

[1] 冉茂宇,刘煜.生态建筑(第二版)[M].武汉:华中科技大学出版社,2014

[2] 白润波,孙勇. 绿色建筑系列--绿色建筑节能技术与实例[M].北京:化学工业出版社,2012

[3]唐京华 浅析绿色节能理念在建筑设计中的应用[J]建筑设计管理,2011(1):34-35

作者简介:

姓名:陈慧铭,出生年月:1989-11-04,性别:男,民族:汉,学位:在读研究生,研究方向:建筑设计及其理论,所在学校:沈阳建筑大学,单位所在城市:辽宁省沈阳市