建筑规划设计中的节能理念

时间:2022-03-14 05:37:09

建筑规划设计中的节能理念

摘要:建筑节能是落实科学发展观和建立节约型社会的一项重要工作,也是当前世界性的发展潮流和趋势。积极推进建筑节能,不但有利于缓解能源紧缺的矛盾、减少温室气体效应、保护地球环境,而且有利于改善人民的生活和工作条件、促进社会的可持续发展。实现住宅建筑节能目标,一方面需要依赖相关政策的制定、提高社会的节能意识,另一方面也需要规划师、建筑师在建筑规划设计中贯彻和应用各种建筑节能技术。本文主要针对建筑规划设计对建筑节能的影响以及如何落实节能建筑规划设计进行了阐述,并提出一些个人的建议,供同行参考。

关键词:规划设计;节能理念;建筑设计

中图分类号: TU2文献标识码: A

引言

随着能源日益成为一项对我国持续高速发展产生重大影响的问题,如何充分的利用能源成为了举国上下的关注焦点。近段时间更是提出了建设节约型社会、构建和谐发展等倡议以解决该问题。在新的世纪,“生态节能”已经成为全球经济与社会发展的关键词,尤其是在建筑领域。然而,很多规划师、建筑师认为生态节能只是在建筑材料与构造上采取措施而已,其实不然,方案设计阶段的生态节能恰恰是建筑节能的关键。如今我国建筑正处在由数量向质量转变的重要时期,建设生态节能是提高建筑品质的重要标志,也是中国建筑业转向可持续发展的重要切入点,因此建设生态节能住宅是二十一世纪中国建筑的发展目标。建筑设计一定要要做好整体的规划,做到合理布局使建筑物的能耗不断降低,最终减少能源的浪费。

1.节能建筑的概念

我国节能建筑的现状不容乐观。我国建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗相比同等气候条件下的其他国家高出2到3倍。

生态节能建筑是指建造的建筑应根据自然环境的条件,综合运用生态学、建筑学,并遵循气候特点,在保证舒适、健康的室内热环境基础上,从人、建筑、自然所构成的整体环境出发,对建筑规划设计和单体设计,采取科学有效的节能措施,最大限度地减少建筑对能源的需求,使建筑与环境之间成为一个有机的低能耗建筑。生态节能建筑具有节能和利用再生资源的典型特征。节能原理是通过技术措施减少能源消耗,提高能源利用效率,并充分利用可再生资源,包括太阳能、地热能等,减少对于不可再生资源的依赖。

2.建筑规划设计对建筑节能的影响

2.1设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低,而忽视运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的2~3倍。现在,我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计,即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能,获得丰厚的寿命周期经济效益。在方案设计当中,建筑师需要对建筑的方位、体形、朝向进行优化,必须要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,也必须对建筑材料进行优化;外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化;窗墙比需要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率,比对各种影响因素,最后向客户提供最佳的设计方案。

2.2设计方案影响工程直接能源消耗

在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术、经济、分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55kg,比发达国家高出10%-25%,每立方米混凝土水泥用量为221.5kg,比发达国家要多消耗80kg水泥。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程建造直接能源消耗 5%-10%,甚至可达10%-20%。

3.节能建筑的规划设计

3.1设计原则

首先注意建筑与自然环境的结合和协调,使人的行为与自然环境的发展取得同等地位,这是生态节能设计的最基本内涵。善于因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然资源,以及重视自然生态环境的特点和规律,确定“整体和生态优先”的原则,加强自然环境的利用。同时还要注重生态建筑的地方性。

3.2平面节能设计

居住区住宅的平面布置形式可分为行列式、周边式、自由式和综合式等四种,在具体工程中应结合地块特征、道路布局等要素来综合考虑。为减少单体住宅建筑的能耗,一般采用南北向行列式,这样能为居住空间获得充裕的日照、光照,为建筑的自然通风等创造条件。同时为避免行列式布置造成居住区单调、呆板的视觉效果,常采用单元错开拼接、楼座前后或左右交错布置、多层与高层结合、少量点式穿插布置在条式住宅中等建筑手法,来有效改进居住区内的自然通风,改善局部区域内的微小气候,创造丰富多彩的环境景观。

在居住区住宅规划布置时,往往忽视了日照间距这一要素。较多住宅之间的日照间距不能满足国家的规范要求,导致底层甚至二层住户在整个冬季见不到太阳,严重影响了人们的身心健康和居室中热环境的改善。因此,在具体工程的规划设计时,作为建筑师应严格遵守国家的有关规范和各地规划部门的要求,做好日照分析图,并根据实践经验,留足楼座之间的间距。

良好的居住区绿化,不仅能美化环境,陶冶人的情操,而且对于住宅建筑节能起着十分重要的作用。实测表明,夏季树荫底下的温度能比的地面温度低约 3℃,一定的水面更能起到调节居住区小气候的作用。居住区绿化应注意以下几点:①要以地面绿化并种植灌木为主,有条件的地区可引入水景;②要在临近

住宅的东、西、南面的适当位置,种植一些高大的落叶乔木,这样夏季遮阳,冬季不阻挡阳光,有利于朝阳的居室冬夏季的节能;③要根据实际情况对平屋面、阳台、墙面进行垂直绿化,减少建筑与空气直接接触的外表面积,形成一种冬季保温、夏季隔热,又可增加绿化面积的复合型围护结构。

3.3立面节能设计

住宅建筑的平立面设计是节能的一个重点,平立面设计中的节能主要体现在建筑体型系数的控制、套型平面的布置、窗墙面积比的确定、遮阳构件的设置以及过渡空间的设计等几个方面。住宅建筑在进行窗墙比的选择时,要根据不同朝向区别对待。在住宅建筑设计中,可根据实际情况灵活选择遮阳的形式。在住宅建筑设计中应尽量避免建造单元和层数少,特别是点式平面的多层住宅;建筑的平、立面尽量规整,避免出现过多的凹凸面;套型设计在满足使用功能的要求下,尽量减少面宽,增加进深,降低层高。

3.4围护结构设计中节能策略

在确定好住宅建筑的内外空间布局和环境后,屋面、墙体、门窗等围护结构及其构造的设计是住宅建筑节能的一个重要环节,必须加强各部位的综合技术措施。目前,外保温隔热技术应用比较广,它不但解决了外墙热桥的问题,而且具有增加室内使用面积,方便室内二次装修等优点。门窗是薄壁轻质构体,通过门窗传热和其缝隙空气渗透的耗热量约占整个住宅建筑耗热量的 50%,因此,外门窗是住宅建筑节能的重点。采用坡屋顶、设置架空层、做屋顶花园和蓄水屋面等也是屋面保温隔热的有效途径。

4.结语

能源是我国的战略物质和经济发展的动力,又是人类生存的必要条件。建筑节能是一项复杂的、全方位的、综合性的系统工程,是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事,也是一项长期而艰巨的任务。为了从根源上降低能耗,节能建筑的设计者应承担这份牵涉到国家发展战略和人类生存条件的社会责任,在设计中多研究、多尝试、多积累、多总结,在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合,使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则,努力创造低成本、高效率的节能建筑。未来的建筑节能应从健康、节水、节电、循环利用等角度着手,才能真正达到建筑的节能效果,为可持续发展作出贡献。

参考文献:

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[4] 李瑞研. 建筑设计中的节能办法探讨[J]. 科技资讯, 2010,(07) .

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