浅讨建筑节能措施在建筑设计中的应用

浅讨建筑节能措施在建筑设计中的应用

广东顺建规划设计研究院有限公司清远分公司511522

摘要:伴随我国建筑行业不断发展,建筑节能设计也越来越受到人们的关注。现今,在我国建筑节能设计中还存在一定的问题,因此,有关单位需要严格根据标准进行节能设计,提高能源的利用效率,本文对建筑节能措施在建筑设计中的应用进行探讨。

关键词:建筑设计;建筑节能措施;屋面;墙体;门窗;选址

引言

随着建筑项目的不断增加,我国能源消耗量正在逐年增加。因此,进行建筑节能设计不仅可以减少能源消耗,同时也是建筑设计转型的重要思路。在建筑节能设计中,要充分考虑对自然资源的有效利用,从建筑的选址、朝向选择等基础设计工作着手,杜绝建筑资源浪费现象产生,提高节能环保设计的有效性。基于此,针对建筑设计中的建筑节能措施进行分析具有重要研究价值。

一、建筑节能概念及重要性

1.1建筑节能的概念

建筑节能的概念就是在生产建筑材料时、建设建筑物时、进行构筑物施工时,在能够实现预期目标的前提下,节省能耗。从我国目前的现状来看,建筑节能具有重要意义,不仅能够促进我国建设低碳经济,还能够实现节能减排的目标,从而促进我国经济的可持续发展。

1.2建筑节能的重要性

近些年来,由于能源浪费情况越来越严重,导致我国目前能源短缺的形势变得越来越严峻,因此,进行建筑节能是十分有必要的。我国虽然属于能源大国,但是人均占有率是非常小的,这就要求国家和人民都要重视起节能工作,在每个行业都要做好节能措施,尤其是能源耗损严重的建筑行业,尤其要重视这一点。同时,目前在我国大部分建筑企业中,都已经达成了共识,都开始在建筑设计时充分应用建筑节能措施。伴随着建筑企业的增多,市场竞争压力在逐渐变大,因此,要想提升企业的整体竞争力,建筑企业必须要做好节能措施,这样不仅可以在一定程度上减低企业成本,还能够在建设后期减少能源使用。

二、建筑节能措施在建筑设计中的应用

2.1在选址及朝向设计中的应用

一般而言,进行建筑选址时,应充分考虑施工当地的水质、气候以及地形等因素,进行综合判断后确定选址。确定建筑主体选址后,根据建筑预期的使用功能确定建筑朝向,合理的朝向选择可以确保建筑在寒冷的冬季获得充足的光照面积和照射时间,从而充分利用自然资源,减少建筑使用阶段的能源消耗。

2.2在屋面设计中的应用

建筑物中十分重要的组成部分就是屋面,所以要保证其保温隔热能力。在设计建筑屋面时,由于其在建筑物中起着重要作用,所以要综合分析其能够实现节能的内容,其中十分重要的一点就是保温层的设计。①保温层在进行设计时要对材料进行严格筛选,要确保材料的密度合理并且具有良好的吸水率,从而使建筑屋面的自重呈现合理性。②选择保温材料时,要在充分考虑其性价比的前提下尽可能的选择节能环保材料,并且能够具备保温、隔热的效果,同时还要确保保温材料不会对环境产生污染。③可以使用绿色植物妆点屋面,还可以在屋面上构建出一个蓄水池。因为绿色植物对于屋面的保温隔热存在很明显的提升效果,同时还可以使屋面更具美观度,而蓄水池可以很大程度上降低屋面的温度,能够实现节能减排,但是需要注意的是,蓄水池水深不得低于20cm,才能有效果。

2.3在墙体设计中的应用

在建筑围护结构中,墙体同样是重要的组成部分之一。在建筑节能设计中应用节能措施主要表现在以下几点:一是利用具有较高隔热保温性能的材料设计并制作的单一性的材料外墙,;二是将保温材料设计在墙体的中间以形成具有保温夹层的复合墙体;三是在外墙的内侧贴石膏板或者粉刷石膏等,需要说明的是,由于热桥给保温产生的影响较大,因而我们对其使用的范围已经逐步被淘汰,四是外墙的外侧设计保温层,从而在保护墙体自身的同时还能外隔热。就这四种节能措施来看,第四种的保温效果最佳,不仅受室外温度变化的影响较小,还能很好的保护主体结构以及预防热桥和冷桥出现。常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯。以上材料各有特点:保温砂浆和聚苯板占有较大的市场使用率,但保温性能不能尽如人意;聚氨脂保温性能较好,但传统的聚氨酯硬泡板材不能方便且有效的适用于复杂立面墙体。而聚氨酯现场发泡喷涂保温材料(如安健能全水基软发泡聚氨酯),因具有良好的保温性和憎水性,同时方便施工,且适用于各种复杂外墙体保温和无接缝施工,得到广泛青睐。外墙体遮阳也是墙体保温的主要部分,主要用于热工性能要求更高的墙面。通常是在保温层外侧设计钢结构支撑体系然后干挂板材(如陶土板),避免夏季阳光直接辐射到墙体,同时后侧流动的空气层能迅速带走热量,起到很好的遮阳隔热效果。

2.4在门窗设计中的应用

门窗的能源消耗是建筑物中耗能比较严重的部位,甚至能达到整个建筑能源消耗的40%左右。在能满足正常的通风、采光以及施工要求的前提下,应尽量减少门窗的面积和降低其导热系数,门窗的设计应以提高门窗气密性、增强保温性为目的。通常可以在门窗设计中采取的节能措施主要有以下几种:首先,在保证采光通风面积合理设计的前提下,要计算好门窗的面积、与建筑立面单元面积两者之间的比值即窗墙比,此比值越低越有利于节能设计,而且也更为节材。其次,在保证门窗气密性的基础上,尽可能的采取导热系数较小的框体材料,如断桥铝合金、塑钢、铝木复合材料等。还可以通过改变玻璃的材质,如增加LOW-E、增加空气间层的厚度或改变空气间层的气体类别等,增强门窗整体的保温性能,减少建筑的热量损耗,达到保温节能的目的。此外,增加门窗的外遮阳也是非常重要的节能设计手段,设置外侧垂直、水平的固定遮阳板,或者做活动外遮阳。遮阳卷帘作为活动外遮阳的一种,其设置较为隐蔽即保证了立面美观又大大提高了门窗的遮阳率,目前应用较为广泛。

2.5在间距设计中的应用

确定建筑间距时,设计人员应有效将建筑所在环境与所处地区的风俗文化与生活习惯相结合。另一方面,在具体的设计过程中,还应综合考量采光面积、采光时间以及通风状况等因素,最终确定最佳建筑间距。

2.6在改善室外绿化环境设计中的应用

在建筑设计中,绿化是改善环境、节约能源的有效措施。通常情况下,在建筑群的室外绿化环境改善期间,应充分运用植被覆盖措施实现绿化效果。例如,如图1所示建筑模拟,整个建筑中大概2/3的室外空间被植被覆盖,植被储蓄热量较多,并且提高了小区绿化率,对能源应用价值最大化的实现也有重要的推动作用。

图1建筑室外环境绿化设计

三、优化建筑节能设计的对策

3.1寻找可替代性能源,积极利用新能源

地热能、风能、太阳能属于比较优质的、清洁的的新型能源,因此,在建筑节能设计的过程中,应该积极使用各种新型能源,有效降低建筑的能源消耗。可以在建筑屋顶、建筑外墙等位置进行太阳能装置的安装,把太阳能转化成热能和电能,在节能建筑设计中可以得到有效的应用。在建筑设计中还可以充分利用自然通风的原理,建立建筑的风导空气流通的系统,不仅和自然有效融合,还可以起到节能环保的效果。使用地热能替代以往冬季的采暖系统。可替代性能源的应用不仅能够有效节约常规的建筑能源,降低工程生产的成本,还能够有效降低环境的污染,保证建筑行业健康良好的发展。在节能建筑中,新能源开发研究与建筑的节能设计属于主要的发展方向,对建筑节能设计进行优化,需要创新新能源在节能建筑中的应用理念,促进建筑节能设计和新能源的开发利用的有效结合。

3.2在建筑中推广使用环保绿色的生态材料

在建筑行业运行过程中,其运行规律可以满足能量守恒的定律,在建

筑设计的过程中减少高耗能材料的使用,也能够有效减少在建筑投入使用后产生的污染物质。使用生态材料,不仅可以有效减少碳排放量,降低温室效应,避免对臭氧层造成破坏,与此同时,在建筑达到使用年限后,也能够更好的进行回收再利用,提高资源的利用效率。

还有,更多地使用绿色环保的建筑材料,也能够降低对居民生活空间造成的污染,有利于居民的居住环境。伴随科学技术的不断发展,许多的新型材料被研究开发出来,例如陶瓷块材、加气混凝土砌块等。这些新建材的投入使用在很大程度上提高了建筑设计的节能水平,与此同时,新技术使用也大大提升了建筑施工水平,例如新型墙体面板的施工技术等。但是,伴随新能源的使用,也出现了一些浪费的情况,废弃石料、废煤的生产和加工也增加了环境负担。因此,在新建材研究开发的过程中,不仅仅需要关注建筑材料的物理特性,还需要关注建筑材料的环保性能,加强多个方向、多个品种的发展,只有通过这样的方式,才可以构建一个和谐的良好的建材市场,有效促进建筑行业的发展。

四、结束语

总而言之,实施建筑节能设计应从节能材料、相应措施与新资源开发利用开始,基于设计需求,结合自然资源与先进技术,通过对建筑屋面、墙体设计、门窗施工等采取节能措施,并结合应用太阳能、地热等可再生资源,全面整体性的降低了建筑能源消耗,更促进着建筑行业的可持续发展。

参考文献:

[1]关于建筑设计中节能措施的思考[J].李鹏宇.门窗.2017(08)

[2]试论建筑节能设计在建筑设计方面的运用[J].岳琦.建材与装饰.2018(38)

[3]探究节能措施在住宅规划与建筑设计中的应用[J].潘少坤,娄鲲鹏.建材与装饰.2018(13)

[4]浅论建筑设计标准与节能技术[J].康永武.中国标准化.2016(09)

[5]关于建筑设计中节能建筑设计的思考[J].刘世萍.建材与装饰.2017(12)

[6]浅析我国建筑设计的节能措施[J].李红阳,宫臣.山东工业技术.2014(16)

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