建筑节能设计要点解析

发表时间:2018/1/12   来源:《防护工程》2017年第24期   作者:谭振林
[导读] 本文主要依据理论结合实际的原则,科学的按照建筑设计的节能情况及设计要点研究当中的核心内容。

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摘要:本文主要依据理论结合实际的原则,科学的按照建筑设计的节能情况及设计要点研究当中的核心内容,按照当前最新的研究理念和办法,结合当地的实际情况,在分析当前建筑设计过程当中存在问题和原因的基础上,系统对其进行分析和解析,考查这种可行性和实际效果。
关键词:建筑;节能设计;要点分析

 
        1 节能建筑概述
        我国的节能建筑监控研究是从上个世纪80年代开始,远远落后与国外研究,一方面是因为改革开放以后我国才开始大搞建筑工程,另一方面是因为一直以来实行计划经济体制。在计划经济体制下,成本由国家负责,施工方不用担负责任,因此缺少节能的意识,更没有节能建筑的实践经验积累过程。因此在这方面的研究少之又少。这是时代的局限性。近四十年来,市场经济不断推进,尤其在大型重点工程当中,对于节能建筑的认识越来越取得成效,这是必然的趋势。节能建筑目标是实现健康绿色安全环保的建筑空间。一般分为直接性节能建筑,比如利用新型节能材料产品进行直接节能规划。另外是间接性节能建筑,比如通过利用自然地理条件(地形、采光、通风)来完成能源降耗。据统计建筑能耗占总能耗的 46%。因此对节能建筑的要求特别紧迫。目前借助wto趋势,我国建筑工程开始与国际建筑项目接轨,近年来由于一带一路战略的开展,更是认识到节能建筑的必要性。
        2 自然通风要点
        节能建筑设计中的自然通风提倡的是合理利用自然通风条件降低能源与资源消耗,减少空调使用度,降低室内温度。因此建筑布局设计,可以采用自然通风原理充分的应用到建筑设计中。拿深圳高层建筑楼来说,平均每平方米 70 度的耗电量,它就是使用了自然通风技术,利用温度差产生了空气流动,让室内外温差加大,进出风口高差加大,然后在热压作用下进行自然通风。根据日光造成的对流热量带走、风能的原理,同时将自然风送入到建筑里面,这样就可以控制不必要的空调使用次数。这样就可以提高健康指数,大大降低能源消耗率。
        2.1 建筑布局对通风的影响
        建筑布局的要点是,首先控制好房屋之间的举例,利用背风面和建筑下部的空间来形成涡流区域,利用涡流区域产生自然通风空间,疏导风向流动,尤其在错列式建筑和自由式建筑当中更容易实现自然通风。如果缺少这个区域,就无法实现。其次,注意高度。不同高度的建筑布局当然有利于自然通风,在这个过程里面,低层建筑最好处在迎风面,其次是多层建筑,最后是高层建筑,这样就可以利用建筑之间的深度空间,在内部实现常规通风,引导风向自然流动。再次,根据不同建筑的风格和功能,按照不同的通风思路进行设计。比如大体量建筑一般使用多单元竖腔式设计,大型体育馆使用热压式设计,高层建筑使用竖向单元式设计等等。总的来看主要建筑一般尽量靠近夏季主导风向,避开冬季主导风向。最后,掌握好凡物开间的进深指标。通常来看建筑进深不超过楼层净高的 5 倍,最好是小于 14米,单侧通风的进深不超过净高的 2.5 倍。建筑布局一般能满足主要房间的通风采光要求,但是卫生间的通风总是被忽略。还要考虑到房间内浴室、厕所等房间的通排风情况。
        2.2 房间门窗结构对通风的影响
        房间内部门窗布局也对室内气流产生干扰,一般来说门窗主要是进行通风的,窗口位置对穿堂风进行引流,但是还需要有出风口才可以让穿堂风的对流更加顺畅,如果进风口与出风口错开一些,对流面积大些,就可以实现穿堂风的通风效果。窗墙面积比要考虑到保温和太阳得热两种情况。设计中对南向窗的设计要考虑到玻璃层数的指标,在减少热耗的情况下增加窗面积,窗面积与层数应该是反比关系,这样就可以较大程度地利用太阳辐射热;而对其他朝向的窗,应在满足房屋采光要求下,适当减少开窗面积,这样可以降低散热量。窗口总宽度应控制在开窗墙体总宽度的四分之三。开窗高度不超过2米。时较利于自然通风。墙体开洞大小宜为室内面积的15-25%。
        3 建筑得热、保温与隔热要点
        3.1 体型系数与散热量
        体型系数离不开热工性能,它是指建筑外表面积与体积之间的比例,我们认为原则上要控制好建筑物的外表面积,也就是减少建筑的面宽,让建筑的进深变大,尽量选长条形设计体型,否则对节能不利。
        我国《民用建筑节能设计标准》对相关建筑物的体型系数有严格规定,系数最好控制在 0.3 以内。条式建筑物的系数不要超过 0.35,点式建筑物的系数控制在0.40以下。总的思路是宽的强过窄的,高的强过矮的,外表整齐的强国凸凹不平的。按照统计,系数每增大 0.01,耗热量指标约增加 2.5%。
        3.2 墙体的热工性能对节能的影响
        墙体的热工性能主要用传热系数 K 表示,传热系数小,保温和隔热性能好,新型的外墙保温技术传热系数比普通墙体的传热系数低 20 倍左右。具体应用中,首先对建筑墙体进行节能的应用设计。在节能技术的支持下,墙体部分可以采用节能环保性材料来增加它的隔热性,具体技术环节包括外墙保温技术、夹芯保温技术。外墙保温技术是通过导热性低的材料来保证隔热性,例如左边图1的聚苯板技术,它适用于混凝土空心砌块、混凝土多孔砖、钢筋混凝土或粘土多孔砖等材料为基层的外墙。要点是粘结胶浆的基层附着力检验、密封、防水构造。而夹芯保温是利用散热性低的材料比如聚氨酯、泡沫混凝土来进行能耗降低的技术处理。右边的图2为夹芯保温技术。左侧是已设计过的保温材料砌块,右侧是设计前的砌块。中间黑色填充区是砌块中间的凸起部位,它可以起到阻断冷桥的效果。这种砌体本身具有隔热效果,唯一缺点就是容易带来热桥、出现墙面裂缝等问题。如果出现这种情况,可以考虑在外部设计绿化进行隔热。
 
图1 外墙保温设计          图2 夹芯保温设计
        4结语
        本文认为,随着节能环保意识的不断发展,各种设计理念以及技术的进一步更新,未来对于建筑设计的安全及节能应用会更加合理科学,这样就可以更彻底地将节能环保的人文性需求与城市工业发展的经济性原则结合起来,为建筑设计所造成的片面化的发展提出新的解决措施和方法,这样有利于减少环境保护所造成的损失,实现社会经济的良性的运转,实现节能经济可持续发展的最高要求和战略目标。
参考文献
[1]刘凯英,田慧峰.基于《绿色建筑评价标准》的绿色建筑设计流程优化[J].施工技术,2014(04):74.
[2]吕贺.绿色建筑理念在工业建筑设计中的运用[J].黑龙江科学,2014(05):189.
[3]卜一德.绿色建筑技术指南[M].中国建筑工业出版社,2008,191-194.
[4]中国建筑协会建筑师分会建筑技术专业委员会.绿色建筑与建筑技术,2006,191.

 

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