摘 要:我國(guó)是個(gè)能源資源短缺的國(guó)家,節(jié)能是國(guó)家的一項(xiàng)基本國(guó)策。建筑節(jié)能是全社會(huì)節(jié)約能源的重要組成部分。本文介紹了我國(guó)設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的必要性和現(xiàn)狀,重點(diǎn)總結(jié)了建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能措施。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì) , 節(jié)能, 措施
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,中國(guó)工業(yè)進(jìn)入了工業(yè)化中期,即重工業(yè)階段,但是高消耗、高污染、低效率的粗放型擴(kuò)張和外延為主的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式?jīng)]有改變,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源需求明顯提高。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又大大促進(jìn)了中國(guó)城市化的進(jìn)程,居民收入的增加快速,居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)性升級(jí),房屋和汽車消費(fèi)高速增長(zhǎng),房地產(chǎn)和汽車工業(yè)空前繁榮。中國(guó)能源的短缺日益嚴(yán)重,能源已成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的命脈。因此,節(jié)能減排必將是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的工作重點(diǎn),建筑節(jié)能又是重中之重。建筑是耗能大戶,全球有近30%的能源消耗在建筑物上。我國(guó)建筑能耗已超過(guò)全國(guó)能源消費(fèi)總量的25%,且不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和能源發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā),如何在滿足使用者舒適度的基礎(chǔ)上,提高建筑對(duì)能源的利用效率,更合理地利用自然能源,同時(shí)降低外界熱環(huán)境的影響,即建筑節(jié)能的問(wèn)題,是當(dāng)前建筑業(yè)發(fā)展面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
一、設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的必要性和現(xiàn)狀
1、我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性
建筑已經(jīng)占據(jù)了人類生活的絕大部分空間,而其建設(shè)和使用所產(chǎn)生的能耗也是相當(dāng)巨大的。建筑能耗包括了建造的能耗,即施工中使用的材料、運(yùn)輸、施工等能耗;使用能耗,即供暖能耗、電能能耗、調(diào)節(jié)能耗等。其中建筑的使用時(shí)間較長(zhǎng),所以使用能耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于建造能耗。目前我國(guó)的建筑能耗已經(jīng)達(dá)到了終端總能耗的30%,占總能耗的首位。而且我正處在城市化的上升階段,全國(guó)民用建筑的總面積達(dá)到了400億㎡,而且既有和新建的建筑中高能耗建筑的比例極高。按照目前的發(fā)展趨勢(shì),我國(guó)每年都會(huì)有20億㎡的新增建筑,而且與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的建筑能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家的能耗高出2-3倍,加之再生資源利用上的落后,如果不控制新建建筑的能耗,那么將進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)能耗的基數(shù),造成潛在的能源危機(jī)。因此,為了緩解能源危機(jī),建筑節(jié)能已經(jīng)成為了降低能耗的最大陣地,也成為了最具潛力、最具實(shí)效的節(jié)能方式。而且對(duì)我國(guó)的能源緊張和供應(yīng)不足有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。所以建筑節(jié)能是目前所有建筑行業(yè)都需要認(rèn)真面對(duì)的問(wèn)題。
2、我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
從實(shí)際中看,我國(guó)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)起步落后于西方國(guó)家,且能源浪費(fèi)情況嚴(yán)重。如:我國(guó)的建筑采暖、外墻的耗熱量為氣候條件向接近的發(fā)達(dá)國(guó)家的4-5倍,外窗能耗為1.5-2.5倍,門窗透氣能耗為3.-6倍,屋頂能耗為2.5-5.5倍,綜合能耗為3-4倍。形成這種現(xiàn)狀的原因?yàn)椋?br />
?。?)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中沒(méi)有節(jié)能的意識(shí),導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)的不合理,提高了能耗;
?。?)投資過(guò)程中過(guò)于注重利潤(rùn),而忽視了后期使用的能源消耗和費(fèi)用支出;
?。?)某些設(shè)備在運(yùn)行中效率偏低,運(yùn)行管理不到位;
?。?)外圍結(jié)構(gòu)保溫的技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛,傳統(tǒng)的保溫材料導(dǎo)致了建筑設(shè)計(jì)的保溫標(biāo)準(zhǔn)很難實(shí)現(xiàn)。所以,在我國(guó)的建筑的能耗一直居高不下,嚴(yán)重阻礙了節(jié)能減排的進(jìn)程,而高能耗的建筑也越來(lái)越不適應(yīng)城市的發(fā)展和居民生活水平的提升。
二、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施
建筑節(jié)能是指在建筑工程設(shè)計(jì)和建造中采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備提高建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能和采暖空調(diào)設(shè)備的能耗比,減少能耗,合理有效的利用能源。節(jié)能建筑通常采取保溫、隔熱、密封等措施,讓建筑在使用過(guò)程中減少對(duì)煤、電等能源的消耗。 針對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能現(xiàn)狀以及近年來(lái)全球氣候的變暖,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)可以從以下幾方面考慮。
1、建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)建筑選址。
節(jié)能建筑對(duì)基地有選址性,不是任何位置、任何微氣候條件下均可誕生合理的節(jié)能建筑。 建筑基地條件主要是從滿足建筑冬季采暖和夏季致涼兩個(gè)工況要求來(lái)進(jìn)行研究和討論的。 建筑選址時(shí)應(yīng)滿足以下三個(gè)原則即向陽(yáng)原則—采暖目的;通風(fēng)原則—致涼目的;減少能量需求原則—綜合目的。尊重氣候條件,使未來(lái)建筑避免一些外來(lái)因素干擾而增加冷(熱)負(fù)荷,盡量少受自然的“不良”干擾,并通過(guò)設(shè)計(jì)、改造,以降低建筑對(duì)能量的需求。
?。?)建筑形態(tài)設(shè)計(jì)。
應(yīng)控制建筑物的體形系數(shù)不超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,一般宜控制在0.30 以下,寒冷地區(qū),應(yīng)盡量把體型系數(shù)控制在不大于0.4 的范圍內(nèi)。有研究資料表明,體型系數(shù)每增加0.01 ,耗熱量指標(biāo)約增加2.5% ,一般講,6層左右的建筑物節(jié)能較為有利,其體形系數(shù)控制在0.3以下是不難做到的。 當(dāng)體形系數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時(shí),應(yīng)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,計(jì)算建筑物的采暖空調(diào)能耗并不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
?。?)建筑朝向設(shè)計(jì)。
在建筑的平面布局方面,朝向的選擇特別重要。合理的建筑朝向應(yīng)該盡可能地冬季利用日照,以避免冷風(fēng)造成的大量能耗;夏季限制日照,并具備良好的通風(fēng)。 因此從節(jié)能和熱環(huán)境兩方面考慮,建筑物應(yīng)避免東西向,以南北向或接近南北向?yàn)橐耍@樣能夠避免太陽(yáng)的東照西曬,降低日射影響,也能獲得充足的日照。除此之外還應(yīng)注意充分利用地形和節(jié)約用地,照顧居住建筑群體組合的需要。
?。?)建筑間距設(shè)計(jì)。
一定的日照間距是建筑充分得熱的先決條件。但因城市用地非常緊張,太大的間距會(huì)造成用地浪費(fèi)。 因此建筑總平面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合建筑日照標(biāo)準(zhǔn),建筑節(jié)能、節(jié)地原則,綜合考慮各種因素來(lái)確定建筑間距。在建筑單體設(shè)計(jì)中,可以采用退層處理、降低層高等方法。