期刊VIP學術指導 符合學術規范和道德
保障品質 保證專業,沒有后顧之憂
摘 要:隨著環保型經濟的提出和人們對居住水平的提高,建筑節能理念越來越得到廣泛的應用。本文探討了民用建筑設計理念中貫穿節能思路,以供參考。
關鍵詞:民用建筑;節能設計
Abstract: With the environment-friendly economy and improve living standards, building energy-saving concept has been more widely applied. This paper discusses making the energy-saving ideas into the civil design concepts, for reference.
Key words: civil buildings; energy-saving design
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼 A 文章編號:
我國是能源缺少的國家,能源問題已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。在民用建筑設計與運行中貫徹節能理念, 既有可能,也有必要。 我國屬于資源分布不均勻與利用率較低的國家, 節約能源是我國的一項長期的必須堅持的倡議方針,是落實科學發展觀、 實現經濟社會可持續發展的重要倡議舉措。
一、我國民用建筑節能設計存在的問題
1.1 當前采用的一些節能技術與設計思路缺乏系統性
目前的節能建筑大都是由開發商和設計院找到一些節能的技術進行拼裝, 缺乏系統性。一是體現在片面照搬國外技術而不考慮本地實際條件, 如對于某些日照時數少的地區, 盲目推廣太陽能設備, 造成設備閑置; 二是不算經濟賬,不考慮成本效益原則盲目推廣節能技術, 如在地質條件較差的地區, 打超深井安裝地暖, 造成成本超支; 三是適合高層建筑的節能建筑體系目前發展不夠成熟, 外墻表面的材質選用, 保溫材料、 防火以及施工和檢測的配套技術在這方面都缺乏研究。 如有的外墻處理技術雖然保溫性好, 但存在壽命短、 防火性能差、 外裝飾受外界影響大等缺陷。
1.2 現有民用建筑節能標準規范的科學性不足
從我國目前已經制定的 《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》 、 《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》 、 《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》 等節能設計標準以及其他配套標準看, 一是節能標準規范覆蓋面過窄, 由于我國各地特殊的氣候地理條件, 這些標準遠不能滿足各種地理氣候條件下的各種建筑的需要, 有些標準往往只能適應有限的幾個地區; 二是節能標準規范的制定缺乏整體規劃, 其中強制性條款和推薦使用的內容界定不夠科學。 究其原因, 主要是我國的建筑節能工作起步較晚,之前一直認識不足, 科研投入不足, 使建筑節能技術研究不足,成果不多, 投入生產的科研成果更是少之又少, 導致節能標準規范的制定缺乏科學依據。
1.3 現有民用建筑節能標準與規定未完全落到實處
自 2001 年我國實施住宅和公共建筑節能的國家標準以來,據建設部對 2000-2004 年民用建筑節能設計標準實施情況的調查, 按當時在全國抽查的 3000 多個已建和在建項目計, 設計階段大概有50%左右的項目沒有按民用建筑節能標準區設計,在施工階段大概只有23%左右的項目符合標準。2005 年,在設計階段時是53%,在施工階段時是25%。2007 年專項檢查的結果是:在設計階段已經達到了 97%,在施工階段達到了 71%。 目前仍有近1/3的建筑未按節能標準建造。隨著工作力度的加大, 盡管這個比例在逐年提高, 但是差距還是存在的。從執行情況看, 項目在審批時, 往往沒有真正做到對項目可行性計劃書中是否包括有關建筑節能設計標準內容條款進行嚴格審查, 使得一些不合節能設計標準要求的設計得到錄用。這里說明的問題是, 節能理念與技術,在設計階段與執行階段,都存在著一個有待逐步發展與完善的空間。
此外, 社會建筑節能意識還不強,人民群眾對節能建筑的重要性、 緊迫性還認識不夠, 建筑節能市場機制尚未形成。 節能法規的配套政策未完全建立, 稅收優惠政策難以落實。部分地方對政府辦公建筑和大型公共建筑節能管理薄弱。行政監管留有死角,規劃審查把關不到位, 節能設計變更隨意性較大。
二、貫穿民用建筑設計節能理念的思路
2.1 建筑總體布局設計的節能理念
總體布局設計是每個方案設計的起始點,是建筑設計的重中之重, 關系到整個建筑功能使用方便與否的關鍵,在建筑節能設計方面同樣如此。 總體布局設計應從建筑選址、 分區、 建筑和道路布局走向、 建筑方位朝向、 建筑體型、 建筑間距冬季季風主導方向、 太陽輻射、 建筑外部空間環境構成等方面進行研究。 目前建筑方案設計通常已由業主購得土地,其周邊道路、 環境等情況大多已經被限定, 單體建筑的選址和主要開口方向往往建筑師無法控制。在此約束條件下, 建筑師應因勢利導, 考慮建筑的體量、 朝向、入口方式等方面。比如: 設計中建筑開口應充分避開冬季主導風向, 利用夏季涼爽時段的自然通風; 建筑主體朝向應充分利用冬季日照, 夏季避免引起東西曬和眩光; 入口不利條件可以用照壁、門斗等改善。以優化建筑的微氣候環境, 利于節能。總之, 盡一切可能給建筑設計一個有利于節能的高起點。
2.2 建筑形體選型的節能理念
節能建筑的形態不僅要求體型系數小,而且冬季輻射得熱多, 還需要對避寒風有利。嚴寒地區節能型建筑的平面形式應追求平整、 簡潔, 如直線型、 折線型和曲線型。但不宜大量采用單元式的錯位體形結構。因為這樣的結構會增加建筑的外墻表面,從而增大能耗。 同時建筑形體設計上, 應減少進深, 盡可能利用自然采光、通風, 減少日常使用的運行成本。以長春某火車站項目為例, 其主體建筑設置為 “門” 式形體, 從而首先回避了大體積公共建筑自然采光的問題, 同時, 該結構還減小了建筑的進深, 可以充分利用自然通風。 因為縮小了建筑的跨度, 節省建筑結構, 也進一步節約了材料。 門式結構形體方正簡潔, 既節約人力成本,也減小了體形系數。
2.3 建筑材料選擇的節能理念
民用建筑的功能與感觀也主要依靠建筑材料來實現。不同的建筑材料在功能與外形上都會給建筑物帶來完全不同的效果。在設計中, 首先,要考慮建筑物的整體效果,在浙江青田石雕博物館與石文化主題休閑公園的設計中, 以花崗石和葉臘石為原材料雕刻了各種石雕神話故事及女媧補天圖騰標志、 圖騰柱,和千絲巖景區內原來的廊亭、 游步道、 望水橋等景觀連成一體, 以石、 雕、 景為設計主題。用當地盛產的石材作為外裝飾, 體現了地方特色和建筑功能主題, 節約了其他建材。 其次, 建筑材料的選擇又與建筑投資成本緊密相連。這就要求設計者在考慮建材選擇時, 既要滿足節能的要求, 又不能一味考慮效果而不講究成本。可以通過成熟的技術來選擇材料, 以圍護結構的保溫措施為例, 主要體現在墻體保溫、 屋面保溫和門窗保溫及氣密性幾個方面。這些技術相對成熟, 應用十分廣泛, 效果也很明顯, 但使用的材料價廉, 技術成本也低。如廣泛采用的粘貼式 EPS 板外墻保溫、 粘貼式擠塑板外墻保溫、 聚氨酯現場發泡外墻保溫、 保溫砂漿方案等。再次,方案設計中, 建筑材料不應選擇對環境影響大的材料, 如黏土實心磚前幾年就已經逐步被取締, 盡可能選用工業廢渣等再生的環保材料, 如粉煤灰砌塊、 礦渣混凝土砌塊、 硅藻土保溫磚、 防火板等。建筑外裝飾材料應盡量選擇當地的、 易加工的材料, 以減少生產、加工、 運輸所造成的能源消耗, 實現建筑生產、 建設、 運營的全壽命綜合節能。
2.4 外部環境設計的節能理念
在總平面環境設計中, 可以充分利用室外的水體、 綠化等實現遮陽、 擋風沙、 降噪、 凈化空氣等功能。在美化環境的同時又改善了建筑物的外部小氣候, 實現一舉兩得。 建筑窗戶周邊、 陽臺等處設置局部綠化, 夏天可以遮擋強烈的陽光輻射, 冬季由于植物落葉又能使更多的陽光進入房間。 相對于屋面綠化和墻面綠化而言, 局部綠化的實施和管理更為方便。利用建筑的屋面設置種植屋面, 加大綠化覆蓋面積, 又可以利用覆土層改善頂層房間的保溫隔熱性能, 創造宜人的室內環境。屋面綠化的構造措施可以是草泥屋面、 蓄水覆土種植屋面等等。在墻面種植爬山虎、 常青藤之類的攀藤類植物, 可以遮擋陽光直射墻面, 通過葉面蒸騰帶走一部分熱量, 并通過光合作用轉化一部分能量。如果在墻面設置構架、 種植槽和噴灌系統,在綠化與墻面形成空氣間層, 可以加強綠化與墻面之間空氣流動, 從而加強墻面的散熱性能。 此外,在設計中要盡量避免大尺寸的外凸飄窗和耗水量大的小區水景。
2.5 設計中必須考慮建筑節能技術的改進
技術的更新帶來設計理念的變革和節能思想的更新。因此,建筑師要積極吸收技術變革與信息時代新信息的交流, 在實踐中利用先進科技更好地為設計服務。具體來說, 建筑節能設計主要考慮清潔能源與再生能源的應用, 比如利用太陽能、 風能、地熱資源、 節能光源等,在設計中通過采用合理的方案與先進的技術手段, 提高設備的運行效率, 從而達到節能的目的。
三、結束語
總之,現代社會以高速度高能耗的方式發展:一方面地球的不可再生資源已現枯竭態勢:另一方面大量有害物質的排放破壞著地球的再生系統。節能減排已經是關系到人類生存和發展的大問題。在民用建筑的設計中,要充分考慮節能、 節水、環保, 突出清潔能源、 可再生資源的利用與不可再生能源的節約。在傳統建筑文化的影響下,引入節能理念,著力于國家節能減排的大政方針,做好設計創新, 促進我國落實科學發展觀、 實現經濟社會的可持續發展。
參考文獻
[1]武涌,梁境.中國能源發展倡議與建筑節能[J].重慶建筑,2006,(3).
[2]中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施建筑產品選用技術[M].北京:中國計劃出版社,2005.