建筑绿色节能设计的几点体会

摘要: 文章首先讨论了内保温复合节能墙体组成及应用,接着分析了屋面空间绿化充分利用太阳能资源,最后探讨了小区总平面的环境设计。

关键词: 绿色节能设计;绿色建筑;节能建筑;环境设计

近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到,目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。

一、内保温复合节能墙体组成及应用

复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。

1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。

2.空气层:空气在0℃时导热系数为0 024VV/(m・k)。在25℃±5℃时为0 0256W/(m・k),即使在200℃的情况下仍有00:384 W/(m・k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。

3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。

4.保护层:主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑,宜选用A级无机防火板为保护层材料。

5. 饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。

结合各地的气候和地理环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体内保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮 抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。

二、屋面空间绿化

屋面空间绿化指利用绿色植物具有的光合作用能力,在不同的地区,针对太阳辐射的差异,选择不同品种的植物进行屋面种植。绿色植物的种植不仅可以避免太阳光直接照射屋面,而且由于植物本身对太阳光的吸收利用、转化和蒸腾作用,大大降低了屋顶的室外综合温度。同时利用植物培植基质材料的热阻与热惰性,可以降低内表面温度,从而减轻了对顶楼的热传导。同时,屋面绿化若在城市中大量应用,可以使整个城市成为高低错落的大花园,降低噪声,提高节能率,改善生态环境。

屋面绿化最主要的技术问题是荷载、防水、透气等,应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求制定出种植植物种类及配套设施。屋面绿化荷重较地面绿化小,宜采用轻质材料作为种植土,目前一般采用草炭腐殖土、珍珠岩、蛭石等。覆土层厚度必须严格按照设计执行,种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重,防止覆土荷重超过允许值使屋面钢筋混凝土板产生塑性变形裂缝,从而造成渗漏。屋面绿化具有特殊性,种植层的厚度受到限制,植物的配植要求以耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠且浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜,如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。还要注意保护屋面防水层,一是选择根系不发达的植物;二是选择耐根系穿刺的防水层,如铝合金卷材高密度聚乙烯土工膜等。同时防水层应上翻超过土层15 cm以上,且屋面应形成适当的坡度,以利于及时排除积水。其实土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用;同时,覆土种植后,屋面可以免受夏季阳光的暴晒从而显著降低屋面温度,避免和减缓刚性防水层干缩开裂、柔性防水层和涂膜防水层老化。因此,只要处理得当,屋面绿化不仅不会对屋面的抗渗防漏造成不利,反而会承担起保护屋面防水层、延长其使用寿命和增强屋面防水性能的作用。

三、充分利用太阳能资源

太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。早在七十年代后期,我国科技部门就通过国家攻关项目组织全国专家在被动式太阳房建筑造型、集热技术、热工设计、计算机优化及预测等理论与实践上都做出了大量的成果。目前我国太阳房建筑面积已达1000余万m2;不但为改善农村及乡镇地区人民生活起到了雪中送炭的作用;而且节能环保的效益也是可观的。如以1OOm2北京地区气候下的被动太阳房为例,与非节能房屋相比,初增投资不到6250元,每年节煤1.5t~2t合450―600元。1000万m2则可节煤15~20万t;同时减少环境污染,使人民生活感到舒适等社会环境效益更加显著 。

绿色生态住宅寻求自然、建筑与人三者之间的和谐统一。在“以人为本”的基础上,利用自然条件和人工手段创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境。在住宅健康化发展态势下,太阳能与建筑一体化也日益成为房地产业关注的焦点。建设部《建筑节能“十五”计划和2010年规划》提出,到2015年,全国家庭太阳能热水器普及率要达到20~30%, 创造绿色GDP的新纪元。

四、小区总平面的环境设计

经验表明,建筑单体的居住舒适度和建筑的环境有很大的关系。见意融入生态设计思想,使环境设计从单纯的物质空间形态设计转向居住区整体生态环境的设计;使居住区从人工环境走向绿色的自然化环境。并注重动态的景观效果。另外在设计过程中一定要结合实地情况,保证小区开发最大限度地利用原有自然地形地貌和植被资源,使设计的总体构思能够得到更好的表达。

五、总结

当今在世界范围内,以大量消耗原材料和能源为特征的传统经济正在逐渐失去昔日的荣耀,由资源依赖型转向创新驱动型,真正实现经济增长方式的转变,已成为正处于快速城镇化、工业化和机动化的中国经济发展面临的非常迫切的重大战略选择。而建筑作为一个完整的系统,如何实现高效率地利用资源,最低限度造成对环境的影响是节约能源的重要环节。总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。有效地节约土地和能源,是中国可持续发展的战略。将建筑热工技术与恰当应用新材料、新构造相结合,搞好节能建筑设计和施工,促进建筑节能和利用自然能的进一步发展和建筑热功能的进一步改善,是我国建筑工作者进人21世纪的重要任务。

参考文献:

[1]郝国胜.发展我国建筑节能技术[J].科技情报开发与经济,1997,(4)

[2]韦亮马丽慧.太阳能建筑的适应性设计.工业建筑2008(08)