浅谈建筑设计与建筑节能

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2010-09-02 09:25 热度:

  摘要:随着工业化和城镇化加速发展,建筑业发展飞快,但我国的建筑业仍然处于高能耗、高污染的粗放经营阶段,为响应党中央、国务院的指示,同时为建筑业今
  后的发展,大力发展节能省地型住宅和公共建筑,注重能源资源的合理利用。因此,将节约的理念引入建筑设计中就非常必要。本文以对建筑节能的理解为出发点对如何在建筑设计中采取相应措施达到节能作出探讨,不足之处望请同行指出。
  
  关键词:建筑设计,节能设计,措施,能源
  
  1建筑节能的意义
  建筑节能的前提是节省,即资源浪费少,关键是充分利用,实现可持续发展,用尽可能少的资源和能源创造出更多的价值,实现可持续发展。
  在建筑设计中,要求我们占用最少的资源和最低的污染创造出最大的建筑价值:寿命长、人与建筑及自然环境的良好循环,达到经济、环境和社会效益的有机统一。这要求建筑设计人员在设计伊始就必须以以下目的作为出发点:
  1.1整体和谐
  建筑物是生态系统中的组织形式之一,是生态系统中的有机组成部分。因此,首要的问题便是如何使建筑物与自然生态系统的互动达到一种平衡。多年来的经验指出,如果我们只是从人类作为考虑问题的出发点,一味地满足人类自身的欲望,对自然资源实施掠夺性索取,其结果是破坏了生态平衡,我们自身成为了最终的受害者。因此,节约型理念要求我们从整个自然生态系统的平衡出发,节制对自然资源、能源的索取,实现人类社会的可持续发展。
  1.2健康宜居
  建筑物的价值最重要的还在于他的使用功能,这种使用功能最主要的还是宜居,即宜于居住、办公及其他需在室内从事的活动,可以说,这一点是建筑设计最终的目的,也是我们讨论节约所不能牺牲的一个原则,否则建筑物就失去了其本身的意义。一方面要节约,节制对自然资源、能源的索取,一方面又要求建筑物本身要健康宜居,这就需要我们在建筑设计的时候要达到这样一个目的。
  1.3利用充分
  目前中国的建筑业是高能耗的行业,对各种资源和能源利用不充分。因此,建筑设计师在建筑设计的时候,必须充分考虑采用那种方案才能大大提高能源的使用效率,节省水、电、采暖方面的能源使用。
  1.4建筑物销毁时浪费最低
  任何建筑物都有他的使用寿命,因此所说的节约型建筑设计强调的是从建筑施工准备期至建筑物的拆除再利用的整个过程的节约。为此,必须在建筑设计伊始,就要考虑建筑物拆除时对环境的影响与再利用,因此,在建筑设计的时候需要考虑如下因素:建材、房屋的建造和使用,以便在建筑物的整个周期达到前面三个目的,并且在建筑物销毁时浪费最低。
  2建筑设计中的节能措施
  为了达到上述目的,建筑设计人员在设计过程中应当采取如下策略:
  2.1整体规划、合理布局
  从整个生态系统的平衡来看,选址及建筑类型的选择是首要问题,这要根据所选地的气候周围环境、人口密度水平等方面综合考虑。其次,建筑设计师应充分考虑建筑群的总体布局,做到各不相同的建筑物的合理组合。避免因设计不当造成的建筑物之间的遮挡,从这个角度来说,我们必须考虑如下因素:首先是建筑物群落的朝向,一般以朝南向为主,但是建筑物不可能全朝南向,这就要求建筑设计师根据建筑群的实际选择合理的朝向;其次是建筑物本身对空气流通的作用,为此我们在建筑群的平面设计上可以采用自由式、错列式、斜列式;竖向布局宜将较低的建筑布置在夏季迎风面的前端,这样有利于季风的渗透。
  2.2提高建筑物的隔热性能,降低建筑物的能耗
  建筑物的能耗主要是由围护结构的热传导造成,因此,降低能耗,应从提高围护结构的隔热性能进行考虑。
  2.2.1墙体的节能设计
  由于外墙在整个建筑外包面积当中所占的比例最大,因此,对建筑物的能耗的影响也最大。墙面隔热性能不佳,则冬季,会有大量的热量通过而流失,增加房屋的供暖负担,夏季室外的热量不断通过墙面传入室内,增加房屋的制冷负担。因此,设计时应当控制墙体的传热系数,采用合适的结构和材料降低墙体的传热性能。
  2.2.2窗户的节能设计
  窗户设计如不当造成的能量损耗仅次于墙体,因此,在窗户设计时,应根据不同的朝向确定窗与墙面面积的比例以及窗户离地板的高度。同时,玻璃品种的选择,应以当地的气候条件、制冷和采暖费用为依据,选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等,以降低由玻璃窗造成的建筑物能耗。
  2.3利用自然能源
  自然能源对于人类来说可以说是取之不尽、用之不竭的能源,从节约型建筑要求来看,随着人类对舒适的要求的增加,能源的需求也在加大,比较可持续的方法便是在建筑物当中使用自然能源。
  2.3.1对自然光线的利用
  最适合人的眼睛承受能力的是自然光,因此对建筑设计当中对自然光线的利用就变得越来越重要。运用阳光的反射或折射以及衍射原理,在建筑设计中可以运用导光管、棱镜、采光窗等技术把自然光引入到非靠近室外的部分,在更大的区域内提供了自然光,并且对眩光的产生也起到一定的预防作用。这对房间进深很大,阻碍了对自然光线直接利用的地方,或是对光线质量具有较高要求的区域是非常必要的。
  2.3.2对太阳能的利用
  太阳能对于人类而言可以说是永久的能源,而且使用太阳能对环境的污染可以说是微乎其微,因此在建筑设计中充分考虑太阳能技术意义重大。目前对太阳能的利用技术主要有太阳能热水系统、太阳能供热系统以及太阳能供电系统。太阳能热水及供暖系统技术是目前建筑设计中应用最广泛的技术。其工作原理相对简单,太阳能可以直接转化为热能,在太阳照射产生的热能被集热器吸收并传递给集热器内的传热工质,传热工质受热后通过自然循环方式将贮水箱中的水加热,通过水循环可以将这种热量带到室内需要温暖的地方。太阳能供电系统技术即利用太阳能电池将太阳辐射转化为日常可使用的电源。但目前由于受到太阳能电池价格及其光电转换效率因素的制约,在建筑设计中还不太容易推广。但技术总是在进步,随着技术的进步,价格及效率制约因素会大大降低,推广也会越来越容易。并且太阳能电池还可与建筑材料结合在一起,形成如光电屋顶、光电墙及光电玻璃这样的新型建筑材料,这些材料,通过恰当的设计,既能提供电能,又不影响建筑美观。
  2.3.3对风能的利用
  从单个的建筑来说,对风能的利用主要利用自然风,这包含两个方面内容,即自然通风系统以及风能利用系统。自然通风,如前所述,首先要求建筑群落的合理布局,但是再合理的建筑群落也不可能将风引向建筑物的每一个角落,因此,我们在设计的时候,有必要采用其他的一些技术手段,尤其是对于大型体育馆、展览馆、商业建筑等,需要采用机械辅助式自然通风系统,即利用通风管道实现通风。
  3结束语
  由于建筑能耗在社会总能耗中所占重大比例,因此,建设节约型社会,一个重要环节便是建筑节能。至于节能措施类型和数量,实际上远不止本文所列。在节约型设计中,需要综合运用各种措施,并且考虑相互之间的影响,需要通过反复调整才能达到最佳的节约效果。
  
  
  
  
  参考文献:
  [1]舒波生态建筑观[J]四川建筑
  [2]帕高阿森西奥生态建筑[M]江苏科学技术出版社
  [3]王铁宏对发展节能省地型住宅与公共建筑工作的研究与思考[J]建筑学报
  

文章标题:浅谈建筑设计与建筑节能

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