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摘要:我国的建筑能耗约占社会总能耗的20%~25%,并且随着人民生活水平的不断提高,城镇化进程的加快,以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步上升。建筑节能相关因素很多,其中包括地区的文化、技术、社会经济发展,还包括建筑物所处的地理环境、气候条件、规划布局、建筑材料和施工工艺技术等息息相关。由此可见,建筑节能需要建筑规划设计的支持,建筑节能与建筑规划设计有着非常密切的关系。
关键词:建筑规划设计;建筑节能;设计
一、建筑规划设计与建筑节能的联系
1.1设计方案对工程建设的直接能耗有影响
在建筑设计中,选择何种建筑及结构方案都能直接影响到能源消耗,如在建筑方案中是采取内廊式或外廊式进行平面布置、确定进深与开间、选择合适了立面形式、确定层高与层数、选择合适的基础类型、选择结构形式等都应进行综合的考虑。在我国住宅建筑平均每平方米米使用55kg钢材,高出发达国家20%左右,平均每平方米使用220kg水泥,高出发达国家80kg。据相关统计在相同条件下,采取经济合理,技术性强的建筑设计,能够在工程建设的直接能耗上节省5~15%。
1.2建筑设计方案对建筑使用能耗的影响
众所周知,建筑是一项极为复杂的工程,是多项专业、技能综合形成的结合体。以往所说的建筑节能工作含义较为狭隘,仅仅包含建筑施工中减少成本,现代建筑节能则涵盖了建筑本身从最开始的规划设计到方案形成、实际选材、施工及建筑施工完成后的使用直到最终建筑使用完结重建的全过程。以住宅这一建筑类型的能耗情况来看,同等条件下我国住宅建筑的能耗相当于发达国家的二至三倍,可以我国建筑能耗的不环保之处。现代建筑节能工作必须扩大概念,丰富内容,优化设计,以最少的资源消耗获得最大的环保效果。
在建筑设计方案形成之初,设计师就应当将自然资源如光照、风向等最大程度融入建筑类型、朝向、总体面积、方位等方面;与此同时,根据建筑选择建材,尽可能优化建筑外墙、分层、分户墙、玻璃等部分的建筑材料选择。建筑方案实际并非一次性工作,而是要求设计师根据对建筑模拟的实际情况不断适应和调整设计方案,从而成为最初的设计。总体来说,初步设计方案中关于取暖设备的选择,市场上此类产品品牌、类别各种各样。购置空调设备的最初产品购买价与之后使用产生的费用是截然不同的,这种情况通过模拟量化,可以正确计算出最初购买投入、耗能量、耗能费用等,如此消费者与相关项目开发人员即可以轻而易举作出最节能环保的选择。举个例子如我国北京承办08年奥运会设计奥运场馆时,为达到节能环保的目的,场馆并非全部运用空调系统和新风系统,而是根据当地的自然环境结合相应技术,对其中部分场馆使用了智能化电动窗,较好的解决了通风问题;场馆中的空调系统中则是运用了美国先进的节能空调系统,此节能系统利用热回收技术在空调冷水机装上了回收装置,将回收的热能量再次运用于其他需用热量系统中,如生活用水及新风加热中。
二、建筑规划设计中实现建筑节能
(一)建筑节能规划措施
1、建筑规划
节能建筑的规划设计首先根据土地综合使用情况,结合当地地理条件做出分析,选出合理的位置,然后根据建筑的需要,通过改变外部环境来改善现有的环境。另外,合理的建筑体型也能起到节能的作用,建筑形式应根据其周围的环境条件来定,正确处理建筑多样化与节能的关系。
2、平面布局
平面布局主要考虑到建筑空间的采光、通风与合理性,满足每个建筑空间都有穿堂风通过与充分的日照,夏季通过自然风降温,冬季通过阳光取暖,同时也能满足空气的流通。
3、环境美化
设计时充分利用建筑周围的坏境,建设出充满自然风味美化的环境,比如,屋顶是采光最佳的地点,在夏季不能起到降温的作用,在设计时不妨放些绿色植被,既可以阻热,还能促进空气的流通,美化环境。
(二)建筑规划的节能设计
1、建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计
在寒冷地区,建筑物布置在向阳和避风的地方有利于建筑充分利用太阳能,避风可尽量减少建筑物的热损失。在南方炎热地区,设计要考虑建筑群、街道与当地夏季主导风向基本一致,以加强城市不同区域的热交换,促进热量流动释放。
2、建筑形体与空间的节能设计方法
形体与空间系统设计是建筑节能的必要构成条件,在建筑节能设计过程中是不容小觑的重要环节。在对建筑形体和内部空间进行设计时,一定要对建筑物的体型系数进行合理的把握,在建筑设计中,要适当控制建筑体型系数,合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换。通常采用减少建筑面宽、加大进深或增加组合体、增加建筑物的层数以及选用长条型建筑外形等措施来控制体型系数。
3、室外空间环境,绿化节能设计
建筑环境规划中应考虑到的水面绿地合理分布。水面及绿地的配置,在调节环境的方面可以起到增加空气湿度和调节气温、改善室内热环境、遮阳防辐射,降低室内采暖空调能耗的作用。根据不同地区的地形及小气候情况,在规划中合理布置不同高度和种类的树木植被,可以起到在夏季创造建筑群内阴影遮蔽环境并疏导通风气流,而在冬季防寒风的效果。建筑阳台、墙壁、窗台以及屋顶的绿化,能有效缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化,使绝大部分辐射热被阻隔进入围护结构向室内传递,从而改善了生态和室内环境。
(三)建筑围护结构的节能设计
建筑围护结构组成部件即外墙、屋面、地基、门窗、外挑或架空楼板等的设计对建筑能耗、室内空气质量、环境性能、室内舒适环境有着根本的影响。通过技术手段改善提高建筑围护结构的热工性能,在夏季减少室外热量传入室内,冬季减少室内热量流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷热能耗,达到建筑节能的目的。
1、外墙节能设计
随着科技的发展时代的进步,以前采用单一材质建设的墙体逐步被复合墙体所代替,不仅加强了保温效果,承重量也得到了增大。
2、屋顶节能设计
屋顶的保温是节能建筑的重点,为了提高屋顶保温隔热性能,在屋顶设置保温层不仅能防止室内热量的流失,在夏季还能有隔热的效果,因此在选材方面采用蓄热系数大、热系数小且密度不能过大的材料,否则会增加屋顶的负荷。
3、地面节能设计
地面保温提高了地面的热舒性和节约采暖能耗,同时也减轻了空气污染,建筑节能设计的科学性和经济性得到了充分的体现。
4、门窗节能设计
门窗的设计要根据当地气候特点考虑通风、采光和防护等问题,合理选择窗型和材质,保证所用材料的保温隔热性能和门窗的密封性能。
(四)建筑配套系统的节能设计方法
建筑室内舒适程度、环境质量、建筑物整体节能效率都取决于建筑配套系统的节能设计水平的高低。在设计时可考虑以下几种措施。1)加强环保节能型建筑材料的应用。2)设计合理新风系统,提高室内空气质量同时降低其对能源的消耗。3)不能单一考虑设备的设计,应多想想自然通风等方法。不仅提高空气质量还不会消耗任何能源。4)提高可再生资源的利用效率,重视太阳能发电系统、太阳能热水系统、地热系统的设计。
三、结语
建筑业属于一个高能耗产业,在其规划设计中,如果不根据绿色理念设计,极易造成能源的损耗,并带来较大的环境问题。因此,在建筑业的发展中,采取怎样的措施才能实现降低能耗、促进建筑产业的可持续发展,就成了建筑行业当前面临的一大课题。因此,在对建筑进行规划设计时,既要慎重选择建筑材料,又要合理布局建筑,才能有效降低建筑能耗,实现建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]肖宁.建筑规划设计中建筑节能的设计[J].科技致富向导,2013,06:342+349.
[2]邓爱英.浅谈建筑节能与建筑规划设计[J].山西建筑,2011,03:188-189.