时间:2022-08-06 04:21:46
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐一篇住宅建筑节能设计探讨范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
摘要: 随着全球能源消耗的急剧增加,建筑节能开始受到人们的广泛关注。建筑节能是指通过采取合理的建筑设计和选用符合节能要求的墙体材料、屋面隔热材料、门窗、空调等措施它倡导最大限度的节约资源,保护环境,减少能耗。本文主要阐述住宅建筑技能设计的意义以及方法,以期为建筑节能设计提供有价值的参考。
引言 房屋建筑设计是一种符合科学发展观点的建筑设计方式,在我国资源日益竞争、建筑行业市场化程度日益提高的背景下,加强房屋建的节能设计不仅可以缓解我国日益短缺的资源形式,也是我国建筑行业未来必然发展的方向。因此,有必要对房屋建筑的节能设计进行深入研究,分析影响房屋建筑设计的影响因素,再结合当前房屋建筑节能设计技术水平以及我国有关房屋建筑节能设计标准,完善房屋建筑节能设计,以实现我国经济可持续发展以及行业可持续发展对节能设计的要求。
1 我国房屋建筑节能设计的意义
随着人与自然关系研究的深入,人们逐渐认识到人并不是地球的主宰者,人类社会的发展方式也不是一味的向自然索取,粗放的经济发展方式已经不适合当前以及未来社会发展的要求,而是应在社会经济发展中协调与自然的关系,在房屋建筑设计中注重节能设计正是符合人与自然协调发展的要求。因此,房屋建筑要重视节能设计,以最少的资源消耗满足人们对房屋建筑的需求,减少对环境的破坏,形成和谐城市、和谐社会、和谐自然,为我国建成能源节约型社会打下坚实的基础。而且我国是一个人口大国,我国经济发展对资源的消耗更加严重,建筑能耗增加会进一步加剧我国能源紧缺的局势,导致我国经济发展缺少持久动力,影响经济的可持续发展。最后,从建筑行业以及建筑企业自身角度来看,我国建筑行业市场化程度日益提高,建筑企业面临的市场竞争也越来越高。建筑企业要在市场上占据一席之地,甚至在市场中取得优势,必须重视建筑节能设计,降低建筑能力,提高建筑产品的质量,满足社会、国家和人民对降低建筑能耗的需求。提升建筑产品的市场竞争力,提高建筑企业的效益,促进建筑行业的绿色发展。
2 建筑节能设计的影响因素
2. 1 环境影响因素
环境影响因素主要指日照、降雨以及空气流通三个。日照对住户的舒适度有很大的影响,过度的阳光暴晒以及过度缺乏阳光会导致房屋温度过高和过低。而且我国处于疾风气候,由南向北,大陆性特点对季风气候的影响更强,夏季高温干燥和冬季低寒冷的情况更为明显。一旦光照不足或者光照过于强烈,造成室内温度引起人体不适,则需要大量采用认为气温调节方式,如空调和风扇。而大量使用家电降温也然消耗更多的电能。而降雨对节能的影响主要表现在水资源的利用率。水资源是人们生产和生活中的必备资源,如何提高雨水资源的利用率,更好的服务于人们的日常生活是每个房屋建筑设计重视的问题。空气流通主要通过影响温度方式影响能源消耗,不同的建筑设计方式会造成空气流通性能不同,例如高度相似的建筑物两列建于街道两旁会形成风漏现象,使风速提高,加速建筑热损耗。
2. 2 节能工艺
节能材料包括隔热和蓄能材料两种。隔热是通过某种方式降低物体表面热转移系数和固体导热系数,而隔热材料则是指表面热转移和固体导热系数低的材料。通过运用隔热材料可以降低室内外热量传递,以达到保温和隔热的效果,将室内环境控制在适宜居住的温度。减少各种空气调节设备的使用,从而降低能源消耗。蓄热材料是指延缓日照对室内温度的影响,降低室内温度因较大室外温差而出现较大的温差,降低温度损耗,节省能源。
3 房屋建筑节能设计研究
( 1) 控制建筑物的体形系数是一项重要的节能措施。研究资料表明: 体形系数每增加1%,耗热量指标增加2. 5%。合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数越大,单位面积散热量也越大,所以,建筑物的外形越简单,其外表面积越小,热交换量亦越少。因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。
( 2) 合理规划平面布局。建筑平面的巧妙布局常能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,利用自然通风降低温度。改善居住环境是炎热地区节约空调电耗的重要方法,恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点。
( 3) 3. 2 外墙保温设计
我国房屋外围结构热损耗较大是我国房屋建筑节能设计存在主要问题之一,而外墙又是房屋建筑的主要部分,因而做好外墙的保温设计对提升整个房屋建筑的节能性能有重要的作用。传统外墙保温设计方式多使用保温隔热性能好的外墙体建筑材料。而且房屋建筑外墙保温设计可以应用于已有房屋建筑,而且可以不改变原有建筑的基本形式。保温涂料和轻型保温板是常用的外墙保温材料,但是随着技术大发展,更加高效的绝热材料以及更加完善的隔热施工技术也在不断推广。如聚氨酯保温材料及其施工技术,经过大量的施工实践证明,聚氨酯保温材料的保节能性能高于65%,其保温性能高于传统保温体系。对于
部分对外形有重点要求的房屋建筑,可采用保温材料以及保温施工技
术相结合的方式,通过对原有外墙体结构的保温加固处理,再采用各种外墙保温材料辅助保温,并配合相应的保温门窗,从整体上提升建筑的外墙保温效果。
(4)房屋屋面节能设计
做好房屋屋面是影响整个房屋建筑能耗的重要组成部分,做好屋面节能设计可以极大程度降低房屋能耗。房屋屋面的节能设计多采用质量好、强度高、吸水率低的保温材料该层的才能满足要求。保温材料的铺设方法有正铺法和倒铺法两种。一般房屋屋面的保温材料多采用正铺法,高层施工采用倒铺法。倒铺法通常使用质量轻、高轻度、低吸水率的聚苯板的保温材料在防水层上设计保温层,这种设计方式可以最大限度的发挥保温材料的保温效果,并降低防水材料受外界温度变化的影响;减少材料施工过程中的损坏,提高防水材料使用寿命以及增加防水材料的节能效果。此外,屋面节能设计采用浅色系斜坡设计方式,一是提高隔热效果及降低能耗;二是方便排水和预防屋面渗漏。
(5)门窗的节能设计
传统门窗多为单层玻璃结构,这种门窗设计方式的密实性不高,造成保温性能也不高,室内容易出现较大的温差变化,进而消耗更多的能源。房屋门窗节能设计可以采用铝合金门窗,并采用节能建材,采用中空玻璃作为密封建材增强密实性。与此同时还可以采用多片板玻璃,作分离和密封处理,使玻璃之间形成干燥的气体空间,预防水汽在外层玻璃形成雾气,提高门窗的透明度、洁净度和整体保温效果。最后,根据玻璃的保温性能以及对穿墙比例综合设计门窗大小。《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93 中规定:居住建筑各朝向的窗墙面积比,北向不大于0.2;东西向不大于0.25;南向不大于0.35。只有保持科学的窗墙比例,才能最大限度提升门窗的保温效果,又节省能源。。
( 6) 绿化与节能。近年来由于城市绿地不断减少,加之空调的大量使用,导致“热岛效应”,空气环境日益恶化,给建筑节能带来负效应。1 块草地和1 块沥青地面的表面温度差可达14℃以上。绿地每天蒸发大量水份,带走大量热量,为建筑物创造了十分有利的周围环境条件,同时美化了城市,改善了空气品质。因此,在城市规划与建设的同时,大力发展庭院绿化、创造优美环境是造福人类的大事。
结语
总而言之,建筑节能设计不但使建筑节约资源,更给人们带来绿色健康的生活环境,应在房屋建筑中积极应用各种节能材料和节能工艺。同时政府要加强宣传、制定相应的鼓励政策,促使人们加快新工艺和新材料的研发、应用,改变建筑行业高能耗现状,从而促进行业和国家经济持续发展。实现节能设计的目的
【摘要】随着社会的不断发展,人民对住宅建筑的需求已发生变法。住宅建筑节能设计是一个社会趋势,人们的所望。因此我们作为设计者的一员,要充分考虑实际情况,并加强自身的专业水平,从而才能做好这一工作,圆满完成设计任务。本文结合节能技术在建筑设计中的作用及应用现状,对节能技术在建筑设计中的应用展开了讨论,希望能为建筑行业的发展提供一些帮助。
【关键词】节能技术;住宅建筑设计;措施
1、建筑节能设计的必要性
住宅建筑是人类主要的生活空间,它在建设和使用过程中会消耗很多的能源和能量,如施工过程中的材料、施工和运输和使用中的冷暖、水电能耗等。我国的建筑能耗远比发达国家高出很多,且再生资源利用技术和手段比较落后。据统计,我国的建筑采暖和外墙能耗为发达国家的4倍,外窗能耗为他们的两倍,门窗透气能耗是他们的5倍左右,屋顶能耗平均是它们的4倍。究其原因,乃是国内建设行业节能意识的缺乏,对节能的重要性认识不足,而对利润的过分追求也限制了新型能源和材料的利用和开发。此外,节能技术不够完善也影响了它的使用,如外围结构保暖技术由于不太完善导致其应用范围狭窄,进而导致建筑设计的节能保暖目标难以实现。因此,为了缓解能源危机,实现经济社会的可持续发展,建筑节能已经成为降低能耗的重要组成部分,建筑行业也成为社会上最具降能潜能的节能行业,建筑节能具有十分重大的现实意义。
3、住宅建筑节能设计规划措施
3.1正确选择住宅朝向
充足的阳光和良好的通风环境,有利于打造节能、舒适的室外居住环境。我国绝大多数地方地处温带,受季风影响较大,因此,住宅建筑选择正向朝南或南偏东、南偏西的走向最好,这样冬季可以有温暖的阳光,夏季有流畅的空气,有利于更好地实现节能减排。
3.2重视绿化
住宅绿化和水面可以有效调节气候、增加湿度,改善住宅区内的小气候,也可以遮阳乘凉,美化环境。以此,合理栽种绿色树种和水面建设,可以起到事半功倍的节能效果。值得注意的是,住宅区内树种的选种一定要根据当地的气候、土壤和湿热条件合理选择,不可盲目栽种名贵树种和大片观赏花卉,应以环境绿化为首要目的。水面设施建设要在充分尊重、利用当地水资源条件的基础上来开展进行,水域面积不宜过大,水面建筑也不宜过于复杂。
4、房屋建筑节能设计措施分析
4.1外围结构节能
墙体保温有建筑内保温和建筑外保温两种。与外墙内保温比起来,外墙外保温的保温效果更好,取暖成本也较低,并可完全避免热桥。因此,在经济条件允许的情况下,采用外墙外保温是明智的选择。外墙的保温系统的应用较为广泛,在实际的建筑设计应用中,外墙体主要有以下构造要求:
(1)主墙体设计和构造。实心砖墙的使用范围越来越小,轻质保温墙体越来越受到人们的青睐,逐渐成为建筑墙体的主力军。砌砖或混凝土承重墙与绝热材料的配合,表面要保持平整、牢固,达到粘贴聚苯板的条件。在混凝土墙外侧表面留有预埋铁件时,要涂刷防锈材料。常见的复合墙体有内保温墙、中间层保温墙和外保温墙,前者是将绝热材料复合在外墙的内测。中间层保温墙是保温材料设计在外墙和内墙之间的保温方式。外保温墙是保温材料粘合在承重墙的外层,这种保温方式可以有效对抗恶劣的天气和温度变化,因此在北方使用范围极广。
(2)门窗构造。轻薄的门窗材料,决定了门窗是导热的薄弱环节,据统计,单层玻璃窗的能耗损失占整个建筑夏季降温和动机保暖能耗的一半,因此,在节能设计中要合理安排墙窗的比例和位置。此外,在材质选择上也要充分考虑从节能的需求,做到经济合理的有机统一。在砖砌复合墙的门窗构造上,窗口过梁要做出槽口,这样方便聚苯板贴到窗边,混凝土复合墙在门窗口四周也要留出槽口,沿槽口贴聚苯板。窗口下的内外窗台之间做一道保温层,这样做是为了避免窗口四周出现热桥。
(3)檐口构造。檐口是外墙和屋面相交的部位,外墙在此收头。屋面排水的方式与一般挑檐屋面做法一致,要求屋顶保温层搭过墙身,与外墙保温层交接,这样可以有效防止顶棚四角结露。
(4)勒脚和首层处构造。在勒脚和首层处的装饰保温层要增加一道纤维增强层,并要将玻璃纤维增强层包括底边。
4.2 建筑光条件设计
建筑设计人员在实际的设计中,可以根据业主的要求和当地的自然环境条件,灵活应用不同类型的采光和遮阳措施。具体主要可以做到以下几点要求:
(1)因地制宜的原则。由于各地的地理纬度、气候的差异,各地建筑的遮阳时间不尽相同。夏热冬冷地区不仅夏季炎热,而且冬季寒冷,采光保温与夏季遮阳同等重要,应遵循夏季遮阳不能遮挡冬季阳光的原则。
(2)合理的平面布局。在平面布局中,为防止夏季受强烈的太阳辐射的影响,房间应避免东西向。在总体布局时,可利用建筑物之间相互遮挡的方法,尽量减少遮阳结构配件的使用。
(3)房间功能的差异性。性质不同的房间,卫生、光线摄入标准不一样,对遮阳要求也不同,不能一概而论。建筑内部设计要确定各功能住房的合理尺度、面积,将主要居住空间尽量南向,如卧室、厨房等,这样有利于通风、透气和采光,而书房、储物室往往对阳光有一定的限制,所以在功能空间的布局上要做到有张有弛、合理分配。
4.3 合理运用能源
(1)尽量节约常规能源。建筑住宅的主要能耗除了水电,还有取暖用热能和生活用燃气,家住设计中要采取必要措施减低常规能源的能耗量。在用电方面,应合理设计建筑的电气规划,并采取措施减低配电系统的线损和能损,提高用电效率。在供暖上,集中供暖、供热有利于降低额外能耗,而供暖管道线路的合理设计则能大大提高热量的利用效率,减少了能源浪费。
(2)充分开发利用新能源。太阳能和风能是最为广泛和清洁的新型能源。对太阳能的利用,已经成为住宅建筑上普遍关注的问题。因为近些年来我国能源供应越来越紧张,太阳能可以有效缓解能源紧张的局面,为人们的生产和生活提供便利。太阳能热水器、太阳能电池的应用已经走向成熟,住宅建筑行业要将太阳能与日常供电和供暖结合起来,从整体上提高建筑节能的效益。
4.4 普及钢建筑结构体系
钢材属于可循环使用的材料,同时钢结构住宅体系复合墙体系统中大部分材料也可以重复使用,钢结构建筑有强度高、自重轻、平面布置灵活、造型美观、施工速度快、工期短、环保、满足可持续发展原则等诸多优点。这些优点,也就决定了其在建筑施工过程中的能耗将比混凝土结构要少。钢结构体系有利于降低成本实现可持续发展,可大力普及应用。
4.5其他节能措施
(1)加强建筑内余热、余冷的回收利用。
(2)重视可再生绿色能源的开发和利用,如浅层土壤热能、地表水体热能、风能等。
(3)提高房屋的舒适度:浮筑楼板技术、双层架空地面系统、洁具同层后排水技术、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等,可以提高房屋的舒适度,缓解人们对能源的依赖心理。
5、结束语
能源危机引发了人们对自身生活方式和生活环境的深层思考。节能建筑的概念就是在这样的背景下提出的,它的内涵主要体现在经过科学的设计,利用各种可再生资源和新型的材料来提高建筑的节能性能,提高能源的利用效率,从而为居住者提供健康、环保、舒适的生活空间。节能建筑的核心技术主要体现在建筑外墙体系、采暖制冷体系、防噪采光系统、通风保暖系统、水处理系统和垃圾处理系统的设计和建设上。
【摘要】伴随着我国能源供求矛盾不断升级,作为能源消耗大户的建筑业来说,如何解决建筑节能已成为刻不容缓的大事。这要求我们在建筑设计中要充分考虑建筑节能问题,为建筑节能事业的发展做出应有的贡献。本文主要就住宅建筑中节能设计中的规划设计、平面设计及门窗设计等具体设计进行了分析。
【关键词】住宅建筑;节能设计;整体设计;门窗设计;屋面设计
建筑在使用过程中会大量消耗自然资源,直接影响到人类社会的可持续发展。我国作为世界能耗大国,对于发展可持续发展的生态建筑,减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是养活建筑能耗的有效方法,同时也是最经济的方法。也因此建筑节能得到了广泛的应用。建筑节能即是通过建筑外围护材质的加强、节电用电设备的选用等设计,最大限度地减少对地球资源和环境的负荷和影响,利用已有资源,达到节约能耗、保护环境的目的。下面将就住宅建筑节能设计进行具体论述。
一、住宅建筑的整体设计
建筑的整体设计包括建筑的外观结构、房屋的门、窗、阳台、屋顶、玻璃等设施,这些基本设施都对住宅建筑的节能损耗有很大影响。其中建筑外观的保温材料在保温、吸热方面如何,对冬季取暖、夏季降温在空调使用率方面有直接影响。据某些资料显示,能源节省所需的费用完全可以用来提高围护结构用以保温、隔热。因此住宅建筑节能的重中之重就是采用热工性能优良的外围护系统。
门窗是太阳辐射的重要的吸热、散热设施,是能量消耗的重要途径。其中门窗的传热系数为墙体外观的3-4倍,其实,门窗也是节能的重要途径,有利有弊。因此现在的住宅设计中应尽量的少用飘窗或者落地窗,对其合理使用。保证门窗在夏季合理自然的通风调节,同时还要注意冬季寒风的侵袭,保证室内气温,增加居室的舒适度。向阳居室的窗户可设计成开窗形式,另有遮阳板和窗帘(窗帘镀有特殊金属,增强热反射),既美观又实用。
目前,铝合金塑材、塑钢是导热系数较低的材料之一,在使用中注意,门窗的牢固性,安装良好了才可更好的隔热。另外,使用中空镀膜玻璃,在中空气层填充氩气等等某些惰性气体,也可改善玻璃的热工性能。
二、住宅建筑的平面节能设计
2.1住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地(建筑行业“四节”之一)还可以大大节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。
2.2由于我国地处北半球,太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向,此朝向夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系,容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间(如厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等,以挡住日照直接照射主要房间,避免冬季西北风灌入。经调查,在其他条件相同的情况下,南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。
三、住宅外墙的节能设计
3.1墙体是住宅的主体部分,是建筑室内外热交换的主要介质,建筑节能50%,其中就有约25%是通过建筑围护结构外墙的保温隔热性能来实现的。使用节能外墙与使用普通外墙室内温度相差可达4~10度,所以墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外,还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料,对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层。
3.2在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳直射时间最长的部位,因此受辐射得热也是最多的,相当于东西向墙体的2~3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料(如膨胀型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易,可广泛采用。
3.3利用屋顶种植花卉、灌木(如彩叶草、三色堇、麦冬草等)形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热,又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热。同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。据测试,蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较,温度可低27℃。此外,采用平坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个不错的办法。
四、住宅门窗的节能设计
外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3~4倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好),门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。
五、建筑屋面的节能设计
屋顶是建筑围护结构的一个重要组成部分,也是室内保温不可缺少的一个重要部分。房顶的结构安排和材料使用对室内环境的影响也很明显。在设计的过程中应该使用更高效的保温材料,或使用架空保温屋面的设计,保温材料密度的选择不宜过大,热传导不应太高,吸水率也不能太高。随着科学研究的进一步发展,一些新的保温材料已广泛应用于屋面的节能建设中。良好的保温材料可以克服在日常实践中的一些缺点,而且还具有保温效果好,价格实惠,具有良好的环境保护特性,是屋面进行节能设计选用的最佳材料。
结语:建筑节能对建筑业的发展有着至关重要的作用,抓好房屋建筑的节能设计更是建筑工程的重中之重,合理有效地利用建筑能源,提高建筑能源的利用效率,对于经济的可持续发展具有重大的意义,因而,对于房屋建筑的节能规划和设计工作要做到位,切实做好墙体节能设计、门窗节能设计和屋面节能设计,以期促进房屋建筑节能技术的改进,从而提高经济和社会效益。
【摘要】随着我国国民经济的大力发展和现代经济体制的不断改革,我国人民的生活水平得到了很大的提高,我国的综合国力也在不断提高。我国的建筑建设的速度越来越快,规模也越来越大,但是在加快经济建设的同时,我国的生态环境也遭到了一定的破坏,尤其是近年来,我国的环境污染越来越严重,一些不可再生的资源越来越短缺,人们开始对建设过程以及其结果带来的长远影响进行反思。本文就针对这种现状,提出了全寿命周期的概念,力求扭转人们的传统观念,使绿色建筑得以推广和普及。
【关键词】全寿命周期;绿色建筑;节能设计;评估
全寿命周期指的是在设计阶段就考虑到产品寿命历程的所有环节,将所有相关因素在产品设计分阶段得到综合规划和优化的一种设计理论。全寿命周期设计意味着,设计产品不仅是设计产品的功能和结构,而且要设计产品的规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养、直到回收再用处置的全寿命周期过程。
一、绿色建筑节能设计评估概述
由于住宅类绿色建筑一直以来被认为投资成本过大,而实际收益过低,导致住宅类绿色建筑未能得到很好的推广和普及,因此对绿色建筑进行全寿命周期的节能设计评估能在很大程度上改变人们的旧有的观念,更加有利于绿色建筑得到有效的推广和普及,具有重要的意义。
建筑行业与其他生产部门最大的区别就是建筑行业主要通过对资源的消耗来实现对资源的利用,而绿色建筑本身的特性决定了应该对建筑资源的生命周期成本以及其相应的效益进行系统深入的研究;绿色建筑的节能设计评估目前来说是一项比较全新的项目,还没有比较完善和成熟的理论和数据,因此进行节能设计评估能够积累一定的经验和数据资料,也为之后进行绿色建筑统计工作等提供一定的理论依据;对绿色建筑进行全寿命节能设计评估能够从根本上扭转人们的传统的局限的认识,也能够很好地保护资源和环境,能够最大程度地实现我国社会环境的可持续发展。
二、绿色建筑节能设计评估方法
(一)废料回收阶段
绿色建筑全寿命周期节能设计评价的一个重要内容和阶段就是对绿色建筑的建筑废材料进行回收和重复利用,这也是全寿命周期节能设计的一个重要标志。应该将报废的建筑材料通过一定的转换方法和手段变成可以被利用的材料,例如,在建筑施工的现场,那些不能使用的建筑材料可以运用粉碎机进行处理后,用于顶棚抹灰、混凝土垫层等,这样可以减少资源的使用,提高经济效益。在拆除建筑时会产生一些碎石,可以将这些随时运用到公路建设中。从而提高建筑材料的重复利用性能,减少废弃材料带来的环境污染,保护生态环境。
(二)建筑建设阶段
在绿色建筑的建设阶段,施工人员的施工技术和施工工艺在很大程度上决定着绿色建筑项目的质量,这也在很大程度上决定着绿色建筑全寿命周期评价的经济效益,如果绿色建筑在建设阶段能够严格按照相关的技术标准和施工工艺流程进行施工,并做好一系列的质量监督、安全和成本控制等各项工作,那么就能在整个绿色建筑全寿命周期内大大降低绿色建筑的投资成本,增加经济效益。要确保外墙具有节能的效果,外墙一般采用传热系数和热惰性两个指标,其中,平均传热系统指的是按照面积加权的方法求得的热量的传导系数,窗户采用传热系数和遮阳系数两个指标。由于复合墙体具有良好的保温效果,也能够起到隔热的作用,所以,不同质地的外墙材料有不同的节能效果,尤其是外门窗更是有着明显的围护结构的节能效果,要选用新型的外窗玻璃,从而实现建筑的节能。在施工的过程中,要防止粉尘,在运送土方、垃圾的时候应该确保不污染道路,在土方运输的过程中容易造成粉尘的散落和飞扬,这时,就必须采取封闭的措施,确保车辆的清洁。构筑物机械拆除前,做好扬尘控制计划。可采取清理积尘、拆除体洒水、设置隔档等措施。在施工中使用低噪音、低振动的机具,采取隔音与隔振措施,避免或减少施工噪音和振动。在施工现场应针对不同的污水,设置相应的处理设施,如沉淀池、隔油池、化粪池等。
(三)设计决策阶段
设计人员通过对绿色建筑的全面了解和评估设计出一套最适宜的施工计划,设计阶段在很大程度上决定了建设阶段能够顺利完成。决策阶段主要是通过对绿色建筑在经济以及技术方面的可行性进行深入研究,进而作出绿色建筑相关的投资策划和决策。
(四)运营维护阶段
在绿色建筑运营维护阶段,应该制定合理有效的运营计划,例如在运营的过程中建立维护的制度等,既能保证建筑的质量和安全,又能最大程度地实现绿色建筑的经济效益。
三、绿色建筑节能设计评估指标分析
(一)效益指标分析
在绿色建筑全寿命周期节能设计中,对效益指标的评价一般采用的分析方法为多层次的,通过多种分析手段了解、分析并确认绿色建筑效益指标的权重,随后经过专家的打分,实现对绿色建筑效益指标的量化研究,最终客观地对绿色建筑开展全寿命周期节能设计评估。在绿色建筑建设过程中,可以建设水资源循环系统,增加水资源的循环利用,减少水污染,提高建筑建设的经济效益。
(二)费用指标分析
一般而言,对于传统的建筑,开发商更注重的是建筑的眼前利润回报,因此在进行施工时所采取的建筑方法和技术标准等都是由比较短期内的经济效益决定的,向前能追溯到建筑材料的加工时期,往后能延伸到建筑废料的回收利用时期,这样绿色建筑比较长期的回报周期就决定了其在建设阶段应采取不同的建筑方法。在绿色建筑建设的过程中,应该充分利用自然通风和采光,节约成本。一般而言,建设阶段绿色建筑的资金投入较大,制定资金周转制度,以保证全生命周期绿色建筑的准确性经济评价。
(三)评估指标设置
基于全寿命周期的绿色建筑节能设计评估指标有很多,而且随着社会的不断发展,这些指标的种类和数量都在不断增长。但总的来说,我国对绿色建筑的节能设计评估指标主要表现在节约资源和保护环境这两方面。
(四)经济评价指标
在绿色建筑全寿命周期评价体系中,常常采用以下计算方法:
1、方案费用系数=本方案费用现值/各个方案的费用现值之和 (1)
2、方案效益系数=本方案效益得分/各方案效益得分之和 (2)
3、方案效益费用比=本方案效益系数/本方案费用系数 (3)
通过计算,式(3)的数值最大者则为绿色建筑经济效益最优质。
结语:
随着我国社会的不断发展和基于全寿命周期的绿色建筑节能设计评估体系的不断深入研究和发展,绿色建筑已经成为一种势不可挡的发展趋势。绿色建筑由于其节能、环保的设计理念比其他传统的建筑具有明显的优势,随着全寿命周期经济评价的研究和应用,绿色建筑的经济效益也越来越明显。
【摘要】通过对建筑节能的内容、含义、范围进行分析,从减少建筑运行能耗入手,提出了实施建筑节能的几个有效途径,达到改善人们生活质量的目的。
【关键词】建筑节能 必要性 能耗 生态设计
一、建筑节能的必要性
随着全球工业化进程的发展,世界性的能源紧缺矛盾目益突显,由于人类发展过程中对能源的无节制开发和使用带来的环境破坏、能源危机、生态危机又对人类的继续生存与发展产生了严重的威胁。为了阻止全球气候变暖,减少温室气体的排放,转变高耗能的经济增长模式,减少单位GDP能耗,我国政府更是向世界承诺:加大节能减排力度,实现能耗负增长的经济发展模式。由于建筑耗能占人类总能耗的比例高达30%~40%,故世界各国又将建筑节能列为节能工作的重点并做出反应因此提高建筑能源利用效率,减少能源消耗,是改善人们生活质量和实现我国节能减排目标的重要手段。
二、建筑节能含义的发展及意义
“建筑节能”的内容和含义在发达国家已经历了三个发展阶段:最初就叫建筑节能;但不久即改为在建筑中保持能源,意思是减少建筑中能量的散失;近来则普遍称作提高建筑中的能源利用效率,也就是说,并不是消极意义上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进到第三层意思,即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。
三、建筑节能措施
1、建筑物选址与规划
1)选址。
居住区选址,应充分考虑原有地形地貌及其周围的环境,远离噪声源和有害气体释放源,保持原有地形、地貌,尽量少的改变地形。充分利用原有地形、地貌,创造景观,追求自然景观与人文景观的协调统一。
2)道路交通结构。
居住区内道路系统属于城市居住区物质空间的范畴,居住区道路规划设计同样需要满足居住区的社会形态要求。这便要求在进行道路总体规划以及道路窄间设计时要充分考虑人的行为特点和居民之间的交往习惯,而不能一味地将重点放在如何满足汽车的行驶与停放上。
3)住宅群体布局。
规划布局时充分考虑住宅的日照间距以及当地的主导风向,尽可能多地利用太阳能和自然通风,节约能源。合理使用水资源,实现雨水、排水蓄水化以及污水处理循环化,以达到水资源的良性循环。
4)朝向。
从有利于建筑单体通风的角度看,建筑的长边最好与夏季宅导风方向垂直;但从有利于建筑群体通风的角度看,将严重影响后排建筑的夏季通风。所以规划朝向(大多数条式建筑的卡要朝向)与夏季主导季风方向最好控制在30~60 之间。
2、居住区生态环境设计
1)基地处理
居住区建设属于城市建设的一部分,选址受到诸多因素的制约。应尽量选择在生态不敏感区或对区域生态环境影响最小的地方。控制基地影响的主要措施对于已确定的基地,应遵循一个重要的原则DD尽可能尊重和保留有价值的生态要素,维持其完整性,使居住区像共生的生物那样,实现人工环境与自然环境的过渡和融合。
2)绿化设计
传统的居住区绿地的规划是以点、线、面相结合的原则。根据现有的指标体系,往往相对集中的中心绿地面积不够大,满足不了人们亲近自然、到自然中去的渴望。现代的居住区绿地设计应当突破现有住宅小区以小块分散绿地为主的设计模式,最大限度地创造出人与自然沟通的绿色通道,这可以说是一种趋势。但是,时下的居住区环境绿化设计更多的是将注意力停留在视觉观赏层面,而对绿化的生态调控功能认识不足,导致“中看不中用”的尴尬局面。因此有必要以植物生态学知识为指导,对其开展进一步研究。
3)水环境设计
雨水储留再利用:雨水储留再利用技术指将雨水利用天然地形或人工方法收集储存,经简单处理后再作为杂务用水。雨水储留供水系统包括平屋顶蓄水池、地下蓄水池和地面蓄水池三种。改善基底,提高渗透性:在居住区环境设计中应注意以下几点:a.力争保留最多的绿地;b.在挡士墙、护坡、停车场、负重小的路面等大面积铺砌部位,尽可能采用植草砖、碎砖、空心水泥砖等透水材料铺匝;C.高密度开发地区,无法保证足够裸地和透水铺装时,可采用人工设施辅助降水渗入地下,常见的设施有渗透井、渗透管、渗透侧沟等。
3、住宅建筑构造的节能技术
住宅围护结构的耗热量,要占建筑采暧热耗的1/3以上,对这一部分采取科学的保温设计,那么节能效果一定很显著。改善住宅建筑的隔热保温性能,建筑界一致认为,是建筑节能的主要技术,提高隔热性能所增加的投资。还可用节约出的能源费作为补偿。我国广大采暖居住建筑,围护结构保温水平低、热环境差、采暖能耗大,这种普遍存在的状况极待解决。我国颁布了新的民用建筑:常能设计标准.根据采暖地区及建筑体形系数的不同,规定了围护结构的传热系数的限值,对我国采暖住宅来说,这些指标都是先进的,也是对实现节能50%的国标所必需的.所以必须经过努力实现它。
1)墙体节能。
我国长期以实心粘土砖为主要墙体材料,用增加墙体砌筑厚度来满足保温要求,这对能源和土地资源是一种严重浪费。单一的墙体材料,往往也难以同时满足保温、隔热要求,因而在节能的前提下,复合墙体越来越成为当代节能墙的主流。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性。使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料.外保温比内保温的效果好。
2)窗户节能。
对门窗性能的改善及防空气渗透,这也是建筑节能的重要方向。目前可以从3个方面解决这一节能问题:限制窗墙面积比;提高窗的气密度,贴密封条减少冷气渗透,但室内要有换气没备,保证卫生换气量;改善窗的保温性。
3)屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究,屋面节能措施的要点。其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免重量、厚度过大:其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以捧除保温层内不易捧除的水分。
4、住宅建筑施工中
住宅建造中的能耗,是一种集中式的耗能过程,下述的各个环节与建筑节能有关。建筑材料与没备的生产中。采用节能新工艺。如水泥由煤外分解工艺代替湿法工艺,可节能40%,而生产矿渣水泥,粉煤灰水泥.比生产普硅水泥市能20一30%。在施工过程中采用新工艺,如采用滑模、大板模,采用高强水泥,渗外加剂,提高养护设备负荷系数,或利用太阳能进行养护构件。将建筑构件生产、运输、安装,纳入标准化、工厂化、自动化的生产体系,增加预制装配量,提高建材利用率,可减少单位构件耗能。
四、结论
节能和环保是实现可持续发展的关键。而从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高建筑能量高效率。因此.无论是制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把建筑节能的宏观目标定位在用占全国总能耗20%左右的能量,满足下世纪我国建筑耗能的需求。应从现在起便着手“绿色建筑”的试点工作以及旧有建筑的节能改造试点工作,走出一条符合我国国情的建筑节能道路来。