节能环保建筑设计论文

时间:2022-10-30 12:54:10

节能环保建筑设计论文

1节能环保建筑设计的基本概述

建筑工程本身就是一个巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中,建筑过程中产生的能耗和使用能耗最主要的两种能耗。在建筑过程中产生的能耗主要分为材料能耗、设备能耗、生产运输能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、日常工作和生活产生的能耗。从能耗的分类来看,建筑能耗是一个系统的复杂工程,由多个部分组成,无论在建造过程中还是在使用过程中都会产生各种各样的能耗。因此,采用节能环保的建筑技术设计必须兼顾这两大方面,在保证建筑工程正常运转的情况下,提高建筑的利用率,加强节能环保技术和现代科技的运用,在建筑设计、房屋设计和暖通设备、运输设备的设计中要统筹考虑,以提高能源利用率,实现节能环保的目的。

2节能环保建筑设计设计的背景

2.1建筑产业能耗巨大,具有巨大节能空间

建筑工程是一个能耗非常大的产业,与交通运输业、工业并成为三大能耗巨头。作为世界上最大的发展中国家,每年城镇化建设都有大量的建筑项目拔地而起,据初步估计,我国每年新增20亿㎡的建筑面积,同时也消耗了世界上约四成的钢筋和水泥,这些能耗加起来是全国总能耗的35%左右。建筑能够是一个关系国际民生的重要产业,而我国所有建筑项目中,约9成以上的项目都是高能耗建筑产业,只要将一些不必要的能耗降低,就能极大地释放大量的建筑产业和能耗。

2.2我国的建筑产业化水平较低,节能水平远远低于世界发达国家

据住建部的一项统计,我国建筑节能系数在国际上仅仅处于中下游水平。通常来说,很多建筑保温、散热性能都普遍较差,外立面的隔热保温效果是同纬度发达国家的五分之一,屋顶保温散热为四分之一,门和窗户的散热率是发达国家的四到六倍。从这些数据看,我国建筑行业节能环保的需求和市场非常大。

2.3科学发展观和可持续发展的国策

中国建筑行业的发展现状是当前中国经济、社会发展的真实写照。虽然我国很多大城市高楼耸立,现代大都市写字楼、商场无处不在,但是我国人均建筑空间却极不均衡,人均资源分配不足,同时我国大部分地区又处于季风气候局,居民对于改变冬季寒冷、夏季炎热的需求也较为迫切,使得建筑节能环保较为迫切。同时,为了有效贯彻和落实可持续发展和科学发展观,全面实现建筑节能环保的要求,必需实施建筑工程的节能减排,以缓解当前我国不断加剧的因能源问题而引发的经济和社会矛盾。

3建筑项目节能环保建筑设计的实施策略

3.1选择合理的项目地址

建筑项目是一个与人密切关联的场所,因此首先要根据人们的喜好选择合适的项目地址,不能简单贪图经济效益而忽视社会和环境效益。通常要根据备选地的自然环境、地形地貌、地质条件、水文条件等综合因素考量,经过系统论证和评估之后,还要保证整个项目不破坏或微破坏原有自然环境,借助当地资源,进行土地开发。

3.2设计合理的朝向日照及朝向

选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。

3.3建筑项目主体结构的设计

建筑围护结构组成部分(屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设施)的设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。

3.3.1建筑屋顶的节能设计屋顶是住宅第五立面,对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面,可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点,可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下,既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果;也减少了住宅之间的日照间距,节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台,既获得露天活动空间,也可缩小日照间距。

3.3.2建筑墙体和外立面的节能设计建筑墙体作为整个项目的主要设计,它的基本性能决定着整个建筑物的节能减排效果,因此,它是建筑节能设计的重中之重。一般来说,建筑墙体和外立面通常起到防潮、防水、隔热、保温等作用,建筑材料的选择直接关系到它的基本作用。作为建筑墙体和外立面的基本作用,保温性能直接关系着整个建筑节能减排的效果。实践证明,通常单一的墙体难以完全做到隔热、保温作用,因此在设计中,尽量选择空心砖或者复合墙体,实现多重防护。

3.4有关建筑材料的节能设计

建筑材料的节能环保是建筑项目进行节能减排的重要方面,它是整个建筑物的物理组成部分,也是建筑节能环保中的关键一环。在建材的选择中,首先要选择节能、环保、经济型材料,积极应用具有较高科技含量的新型建材。同时,在建筑过程中,也要注意节省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。

3.5积极使用新型能源

新型能源具有环保、低能耗的特性,通常情况下,风能、地热、太阳能是新型绿色建筑中比较常见的能源。目前,人们对太阳能的利用随着科技的进步也在不断提高。太阳能具有清洁、体量大、不会造成环境困扰等特点而被人们津津乐道。虽然现代科技取得了长足的进步,但是人们所能利用的太阳能却只占太阳能源的很少一部分。当前,建筑项目中,主要利用太阳能采暖和制冷。太阳能取暖主要是利用太阳能加热水,利用热水的循环作用相建筑物供暖。而太阳能制冷则要利用太阳能制冷压缩机进行吸收或吸附制冷。压缩机将太阳能转换成电能,再用电能驱动,进行压缩制冷。风能也是人们所喜闻乐见的新型能源之一。自然风通过在建筑物内的流通实现制冷。通常使用风能供冷的季节是自然风出现季节过度或黑白过度的时期,利用自然风进入压缩机实现驱动通风蓄冷,这样既节省了电能,也不会对自然环境带来任何污染和破坏,同时还能有效改善建筑物内空气质量。当然,地下水也是暖通空调的重要环保伙伴。利用地热水的热能或冷源对建筑物供暖或供冷,是当前非常流行的供暖方式。

4结语

节能环保型建筑是未来建筑发展的重要方向。中国建筑设计者一定要敢于突破常规,积极创新,利用新能源和新科技为中国建筑业实现节能减排做出贡献。同时,在建筑设计过程中,要时刻树立节能环保意识,最大限度使用既有建筑资源,提高资源的利用率,为实现生态文明和可持续发展而努力奋斗。

作者:余慧娜 单位:九江工业建筑设计院

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