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一、外部環境的節能設計
(一)從建筑設計入手
建筑節能設計就是從分析各城市、各地區的氣候條件出發,將建筑規劃與規劃設計、建筑設計與氣候環境有效利用相結合的一種建筑設計。建筑設計師要從建筑節能的角度進行設計,使建筑的節能設計能夠實現在炎熱季節的白天防止太陽輻射,夜間利于自然通風的效果,提高居住的舒適度。可以節省夏季空調的使用量,夏季最大限度地減少熱量的獲得和利用自然能來降溫冷卻。在寒冷季節,建筑受到太陽光照射的情況與炎熱季節相反,從而解決了建筑保溫和能源的消耗。也就是說在冬季最大限度地利用太陽能來進行取暖,盡量的多獲得熱量和減少熱量的損失。只有這樣,才能統籌運用自然氣候達到節能的目的。
(二)合理規劃布局
在以往的規劃設計中,設計人員只單純考慮建筑的容積率,綠地率、日照間距及建筑與周圍環境相協調的一些問題,而沒有從節能方面考慮。因此,建筑節能規劃設計中,應考慮因季節變化的設計理念,在總體周圍環境布置中,根據地區的氣候特點確定建筑朝向、間距、綠化等。既要考慮有利于炎熱季節通風、遮陽減少太陽輻射,也要考慮寒冷季節利用太陽照射,防止冷風侵入,從而創造舒適的建筑空間環境。所以,在建筑設計中要重視外部周圍環境的規劃節能設計,在設計中充分考慮建筑與外部環境的關系,以節能規劃設計為原則。充分利用自然資源,創造優良的建筑節能環境,對于居住建筑起著很重要的作用。
(三)合理控制窗墻比
由于外圍護墻體的熱工性能比玻璃窗戶要好,外窗面積與外墻面積相比要少的很多。通過外窗散失熱量占外墻的散失熱量的40%左右,這樣需要根據不同城市的氣候特點要嚴格控制窗墻比。白天太陽輻射溫度高,夜間溫度低,建筑外圍護墻比較嚴密,窗墻比值小,可以減少白天太陽照射和夜間室內熱量的散失,保證室內空氣的濕度。在我省建筑的窗墻比值大,炎熱季節利用窗進行自然通風,寒冷季節就可以獲得較多太陽照射,保證室內溫度。
(四)外墻體的隔熱保溫節能設計
建筑的外墻是屬于主要的外圍護結構,我們國家提倡墻體自保溫結構和外保溫隔熱技術。目前,在實際工程應用時采用保溫性能好、蓄熱能力強、強度低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復合墻體的建筑材料,如內保溫復合墻、外保溫復合墻體、夾芯復合墻體、空心砌塊等輕質墻體材料。墻體的外墻內保溫,由于冷空氣先侵入砌體墻,結露點在墻內,影響墻體保溫效果,現在已經逐漸減少使用內保溫復合墻體。外墻外保溫比內保溫效果好,優點多,能很好達到節能保溫要求。所以,國家重點推廣外墻外保溫技術。保溫技術及節能材料的推廣和使用是建筑節能的主要實現方式。
(五)屋面的建筑節能設計
屋面是建筑物與室外接觸的重要部分之一,是室內外發生溫度交替,散失熱量的部位。因此,要提高屋面的保溫隔熱性能,解決屋面保溫隔熱的問題。夏天抵御炎熱季節室外太陽照射熱空氣傳入室內,寒冷季節室外冷空氣傳入室內,降低室內溫度。解決屋面節能問題主要措施:一是屋面保溫層要采用密度小,導熱系數較低的保溫材料。二是屋面保溫層要采用吸水率較少的保溫材料減少保溫層吸水,而且在屋面上設置排水孔,排除保溫層的水分。現在常用的EPS板(苯板)代替了瀝青珍珠巖或者水泥珍珠巖,彌補了傳統常規做法的很多缺點。這種保溫材料價格低,施工方便,不污染環境的特點。三是在炎熱地區還可以采用倒置式屋面、屋面綠化、蓄水屋面坡屋面等。
(六)建筑物圍護結構細部的節能設計
建筑圍護結構對建筑保溫起到決定性的作用,提高建筑的保溫在以下各部位進行處理:一是冷橋部位應采取有效的保溫處理方法,冷橋部位主要指建筑外維護結構中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱等部位;建筑物的熱量很快會通過這些部分構件傳遞熱量。二是外墻懸挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、陽臺欄板、室外空調機板、附壁柱、飄窗、裝飾線等均應采取保溫措施。三是采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的縫隙,都應采用保溫材料填塞。四是窗口與墻體之間安裝塞口固定后縫隙要用聚氨酯發泡膠填塞嚴密。保證窗框能固定沒有縫隙,防止寒冷季節室內溫度的熱量向室外散失,出現透風現象。
(七)合理的建筑空間設計
對室內房間合理劃分,也是將有溫度要求相同的房間與分區集中布置,為經常使用的房間選擇相對朝向好的布置。如客廳、書房、主臥室等。保證有良好的采光和通風條件,盡可能利用自然采光,減少燈具照明時間,利用自然通風減少空調機的使用率,達到節能效果。陽臺與北側房間連接,從節能的角度出發,使陽臺形成一個冷暖變化的緩沖空間,夏季的熱空氣,冬季的冷空氣不能直接進入房間,起到一個過渡空間的作用。減少室內外空氣對流,盡可能減少室內溫度的消耗。廚房、衛生間設計時,要考慮有窗的廚房、衛生間,避免黑房間,既要有良好的采光,而且還可以節省大量的照明用電,減少能源消耗。
二、建筑設計中應加強建筑節能方面的認識和學習
(一)深刻認識建筑節能的重要性
當前,有很多建筑設計人員對于我們國家制定和頒布的建筑節能技術的規范認識不夠深刻,對建筑節能技術的認識跟不上當今社會時展的步伐,以至于不能把建筑節能技術完全有效的運用到實際建筑工程中,在建筑節能設計過程中缺乏主動性。因此政府管理部門要加強這方面的宣傳力度,加強對建筑設計師的培訓教育工作,不斷加強建筑節能方面的學習,使他們認識到建筑節能設計不只是套用標準圖,重要的要知道其原理,賦予實踐。按照不同的工程,不同的構造,采取不同的措施。讓建筑節能有利于環境保護、提高居住質量、降低住戶的使用成本、促進經濟的快速穩定發展。
(二)學習建筑節能新觀念
推行節能理念,樹立正確的節能觀,在引進國外先進節能技術的同時,強調建筑節能發展的民族性和地域性。應盡力減小或消除建筑物的固有能耗,用有限的資源和最小的能源消耗來取得最大的經濟和社會效益,滿足日益增長的社會需求為目標。
三、結束語
建筑節能是一個復雜系統的工程,其中建筑設計是一個很重要的環節。建筑節能設計應結合各個城市和各個地區的不同氣候條件,按照國家制定的節能政策、規定、規范等執行。建筑工程設計在滿足民俗、民居建筑風格的特點的同時,充分利用當地的建筑材料,從建筑的整體及外部環境、個體環境、圍護結構的整體及細部構造設計等方面全方位進行建筑節能設計,走出一條具有中國特色的建筑節能的道路。
作者:于萍單位:哈爾濱職業技術學院