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摘要:现代社会讲求可持续发展,要求全社会共同建设生态文明。资源是有限的,不可能无休止的使用,除却开源节流之外,我们能做的就是提高资源的利用率,使社会的发展进步与环境的发展相适应。这时候节能这个概念就进入视野,节能不是简单的对于建筑材料、资源的节约使用,也不是简单的增加对建筑企业的利用率,它的背后以蕴含生态文明的建筑理念作为支撑的同时,关注的是建筑工程的所发挥的社会影响与环境自身效应是否相适应。立足于节能的出发点所做出的建筑设计可以帮助建筑企业实现资源的优化配置,在提升建筑工程社会影响的同时适应环境,这更有利于建设生态环境保护社会,与党和国家所提出的社会建设方案遥相呼应。本文将借分析一些建筑设计方案,将建筑设计落脚于节能这一概念,并充分阐述节能的概念。
关键词:节能;建筑设计;优化措施;
随着中西文化的不断交流碰撞,建筑行业也发生了极大的变化。许多国外的新型建筑理念不断涌现,我国的建筑设计技术也在不断发展,在这种现状下,建筑设计朝着多元化的方向行进着。但我国的经济发展模式较为落后,对环境依赖度大,导致各种建筑资源的过度开采,建筑材料也随之水涨船高,建筑设计的成本预算也在不断飞涨。故而着眼于节能的角度来优化建筑设计方案,应当作为当前建筑行业着力发展的的方向。
一、建筑设计节能的定义
绿色节能这个概念一经提出就被作为是建设环境友好型社会的可行理念之一,同时也成为了我国大中小企业运转系统中重要的一环。想要达到绿色节能这个完美设想是需要社会各个层面每一个小份子都贡献自己的一份力的,共同设置出安全可靠合理的实行方案才能够进行长足有效的节能事业。随着社会进程脚步的不断加快,能源资源的消耗程度明显增加,遏制经济的发展是不可选的,所以进行环保的绿色节能就成为当前工作的重中之重。绿色节能意味着党和国家所号召的以人为本,全面坚持可持续理念不谋而合,这要求我们注重生态节能的同时努力构建文明和谐的生态居住空间。
建筑节能设计的关键在于如何将资源更大化、合理化的运用,发挥资源的最大功用。基于建筑设计当地原有的地形条件、空气、温度、湿度、光照等重要地理数据的指导下,立足于最新的节能理念,对资源的使用进行合理规划,采用最新研究的节能材料进行节能建筑的设计,以此来达到对于化石燃料如煤、石油、天然气等不可再生资源的最大化利用的初衷。这种将建筑设计与我们所生活环境中的资源完美结合的节能措施就是建筑节能设计的关键所在。
二、建筑设计节能的基本原则
1.规划中的节能
普通建筑和构筑物设计使用年限为50年,在最初的规划过程中就应该考虑到随着时间的推移,建筑所有的适宜人类居住的属性是否发生改变,是否有合理借助自然界的能源如光能、风能等。简单的来说,比如将每栋建筑之间的距离控制在一个合理的范围内,不但能够有效利用风的流动原理,形成小范围内风速的的增强,以此作为夏季的天然降温系统,减少利用空调、电扇等不必要的电力消耗,还能够在建筑群朝向良好的前提下,增大房间的采光度和采光时长,有利于减少开灯等不必要的照明消耗,还能有效提高冬天阳光取暖度。如上所述,若能进行有效的建筑节能设计就可以在无形中减少许多不必要的能源消耗,一次达到绿色节能的目的。
2.建筑物本身的节能
建筑物作为在大环境中分割出独立小环境的容器,不同的建筑外形、不同的内部结构、甚至房间尺寸的大小不同,朝向等建筑物的构成因素都有可能改变建筑物与外界之间能量交换,或是增高或是降低。若是能够对建筑物进行合理的规划和设计,就可以从建筑本身出发,改变内部小世界与外在大环境之间的能量交换,从而减少能耗。由于我国国土面积大部分位于北温带,四季鲜明冷暖变化大,所以建筑节能设计主要立足于如何降低室内温度,如何采取更大暖度两方面。
三、建筑设计节能的主要措施
1.墙体和门窗的节能措施
由于历史传统建造习惯和现实技术能力两方面原因,我国大部分建筑物外墙主要以实心砖作为建造材质。事实上空心砖与实心砖相比,无论是保温能力还是锻造过程中所造成的能量消耗都胜了一筹,故而自上世纪90年代后空心砖的市场逐渐扩大,现如今我国秦岭淮河以南地区中高层建筑基本都已采用空心砖作为外墙建筑材料,发展至今的空心砖从市场份额上来看已然超越实心砖之势。那么实心砖与空心砖到底孰优孰劣呢?由于实心砖烧制材料的基本属性导致其本身并不具有保温功能,所以由大量的实心砖构成的外部墙体本身不具有保温功能,且实心砖相比于空心砖质量更大,故而在实际烧制过程中所要损耗的能量也就越多。而空心砖由于内部能够容纳空气,不妨碍建筑承载力的前提下具有保温功能。且在设计具体地点的建筑是可以根据所处地理位置高低纬度的不同,有选择的改变材质表面的漆料颜色,以此减少太阳直射,有效降低太阳热量带来的骤然升温。
再谈到门窗,作为封闭建筑物的隔绝内外部环境的主要阻隔部分,窗户所占份额大于门,而窗户的主要构成部分是玻璃,故而玻璃成为房间内外环境隔绝的重要通道。据相关机构常年时间获得的数据来看,部分安装单层玻璃的房间在冬夏时节的损耗程度约占整个房间的二分之一,据此我们有必要将节能的重点放在窗户的研究设计上。首先要根据房间的构造设计并解决窗户的合理朝向问题,特别是对占地面积较大的房间来说,控制好窗地面积的比例,这方面更需要注意。其次,根据玻璃透光的特性来说,要将玻璃的使用和所占面积控制在合理范围内,加大双层玻璃的推广力度。因为双层的玻璃中间会形成中空状态,这种真空状态不仅可阻止屋内外热量的传导,还可以改善夏季太阳直射带来的骤然升温情况,在冬季窗户不会防止阳光的能量进入室内的同时由于玻璃不透风的特性还可以形成小范围的温室效应,将能量锁在室内。以上针对四季分明的温带地区,对于亚热带热带地区的建筑物来说,选择窗户所用玻璃时应尽量倾向于透射度低的材质,以减少阳光中射线的照射,而对于西藏、云贵、青海等由于海拔过高而气温低下的高地区,则可以优先考虑在屋顶开面积较大的天窗,使阳光进入室内减少因取暖所造成的对不可再生能源的消耗。
2.建筑群的整体节能规划设计
根据对我国民用住宅建筑的大规模调查发现,民用建筑大多存在进宅较短的问题,在夏季该种建筑方式相比于其他的设计更容易收到阳光的直接照射,更容易热且热量不易散发,这种设计从节能角度来说不甚合理。对于这种建筑类型,可以适当考虑增加建筑的进深,相比与原来的结构形式来说可以有效减少对土地的使用率,也不失为对资源的变相节约。这方面我们更好的向我国古代建筑工艺大师学习,在朝向上是阳光可以更多的进入建筑,以保证建筑内外的空气循环,坐北朝南或者朝向东面,从某种角度上来说也与我国风水学说相符。
此外根据对人活动地点的统计结果显示,人类生命周期的半数时间都是在建筑室内完成的。所以在设计民用住宅类建筑时,应将工作、生活等功能区的朝向、面积和结构做合理规划,合理分配动静区之间的比例,以适应家庭生活需要。另外在四季分明且冬冷夏热的地区,在进行房间功能区面积、方位规划时应将空气是否能长时有效流通列为首要突破点。
3.建筑表面的节能措施
就一座建筑物的整体而言,在接受阳光直射时,房顶的受光照面积约占整体的三分之二。而根据调查发现,我国国内的屋顶设计的最大功用就是抵挡风力,这种情况下造成空气的流通性急剧降低,形成的是一个密闭性良好的封闭空间。在受太阳直射强烈的夏季,室内温度会出现明显的升高,密闭的空间导致建筑物的温度难以散发,建筑物的自我降温能力差。针对该种建筑设计,我们应该把房顶的材料使用作为切入点,尽量使用节能材质的材料如加气混凝土、珍珠岩板等,针对地标类的大面积高层建筑屋顶,可以适当采取种植植被增加绿化层的方法来进行提高建筑的隔热效果和美化空间的作用。
四、结语
我国虽然幅员辽阔地大物博但处在发展中的我们同时也是资源消耗的大国,为实现国家的可持续发展这就要求我们做好合理高效地利用资源,着力节能减排工作。而在我国众多行业中建筑企业所占份额也是数一数二的,为适应经济发展和生活需要,我国每年都会兴建大量商民类建筑。积少成多水滴石穿如果能将大量的节能技术运用在在这些建筑物中,那么每年可节省下的能源资源的数量将非常可观。故而,将“节能”的理念融入到设计中是非常有必要的。
参考文献
[1]郭玉峰.新时代建筑设计节能浅析[J].中国城市经济,2011,14(02):185-186.
[2]黎艳红.浅析房屋建筑设计节能技术[J].城市建设理论研究,2011,13(01):359.
3]王英.浅论建筑设计节能问题[J].建材与装饰,2013,25(19):138-139.
[4]吴永林.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].科技创新与应用,2015,(10):254.