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建筑节能,指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中,满足同等需要或达到相同目的的条件下,尽可能降低能耗。
城市建设的发展,建筑能耗逐年大幅上升。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。本文介绍了节能建筑的设计原则,探讨了节能建筑设计。
1 基本概念
建筑节能,在发达国家最初为减少建筑中能量的散失,现在则普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。
建筑节能是保障国家能源安全、保护环境、提高人民生活质量、建设节约型社会的重大举措。不管是住宅建筑还是公共建筑空间环境,要为居住者创造有益于健康的环境。不但要提高居住者的身心健康,还应该提高他们的社会环境健康和资源环境的健康。
发展节能的生态住宅,不仅能够有效缓解我国当前严峻的能源形势,而且有利于整体环境质量的提高。随着社会的发展,居民空调的拥有量呈直线上升,城市热岛现象日益严重。通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑节能建筑还有利于提高居住质量,降低住户的使用成本。
随着我国经济快速稳定发展和人民生活水平的提高,追求舒适的居住环境成了人们的迫切需要,节能建筑由于采用了成套的节能技术措施,例如适当控制建筑体形系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积的比值;采用保温性能良好的加气混凝土砌块等新型墙体材料;采用墙体保温、屋面保温、中空双层玻璃窗、保温门多项生态住宅科技和节能空调等,减少了围护结构的散热,改善了建筑热环境的质量,提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,使住户得到了实惠。
2 设计原则
2.1 因地制宜
我国疆土广阔,各地区因跨越多个气候带而具有着不同的气候特点。设计时应认真了解当地的气候特点,然后制定相应的设计方案,以最大限度利用当地气候的潜在优势使建筑与当地地域相匹配。同时,建筑物的造型、功能及所处的方位、区域不尽相同,设计时应对这些方面进行综合考虑。
2.2 适当应用新技术
通过应用高科技手段,使建筑达到低能耗、高舒适度。设计者应该系统地考虑高新技术的运用,使各单项技术之间密切配合,形成有机的整体。技术系统的采用必须要有针对性,而不在于价格的高低,以迅速解决实际问题,取得良好的效果。
3 建筑节能使用范围
(1)建造过程中的能耗,包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗。
(2)使用过程中的能耗,包括房屋建筑和构筑物使用期内采暖、通风、空调、照明、家用电器、电梯和冷热水供应等的能耗。
建筑节能包括范围的能耗一般占一国总能耗的30%左右。随着我国建筑节能新标准出台,门窗节能产品倍受市场青睐。目前,我国建筑能耗已占全社会总能耗的40%;而门窗能耗又占建筑能耗的45~50%,据相关专家预测未来门窗节能新技术将成为建筑节能重点。
4 设计探讨
4.1 建筑的主空间与建筑节能设计
建筑的主要空间与建筑的节能设计是紧密相连的。例如,设计师对现代的住宅的卧室已经不再设计成多功能的,而只是作为休息区,主要功能就是睡觉和存放衣物,要有一定的私密性空间。白天人们在外工作、学习基本上不会在卧室中,因此以夜间睡觉为主,白天基本上没人,向南还是向北,建筑节能关系也不是很大。因此,在住宅楼中,卧室已经不再是争取占据南向的唯一主要空间。客厅已经作为人们活动的主要空间,白天的日照和阳光对客厅来讲更具直接的节能意义。因此,客厅向南,白天的阳光照着在客厅活动的人们,其节能效果是非常好的,并且可以大大节约采暖和空调的耗能。
4.2 自然通风设计
自然通风是设计中必须要注意的一个重要问题,好的设计会使得建筑更加节能和舒适,良好的自然通风,不仅会使得室内的热舒适度得到改善,而且还会使空调运行的时间减少,对于建筑物的实际使用能耗很有帮助。在建筑设计中平面要充分利用春、吓、秋时的自然通风,而应该避开冬季主导风向,通过被动方式,利用室外气流带走室内产生的余热,从而使得室内的热舒适性得到保证,并且还能够使得空调开启时间缩短,最终实现节能的目的。
4.3 建筑朝向设计
对于建筑能耗来讲,朝向的影响也是非常大的。在夏季又太阳辐射得热会增加制冷负荷,在冬季则能降低采暖负荷。在进行朝向选择时,要全面考虑当地气象条件、建筑用地、地理环境等,以节约用地为宗旨,优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向,满足冬季能争取更多的日照,从长期的实践证明,我国各地区较为适宜的建筑朝向就是南向,但是在实际建筑设计时,会有很多因素制约,全都采用南向那是不可能的,因此,合理确定朝向应因地制宜,从而能够使得节能和舒适的要求得到满足。
4.4 外墙的保温隔热性能
在整个建筑外包面积中,外墙所占的比例最大,其对建筑能耗的影响也最大。我国的严寒地区,室内外温差已经达到了30~60℃,墙面传热造成的热损失也较大。由此可见,建筑节能的一个重要部分就是墙体的保温隔热。外保温使得保温层覆盖住整个外墙面,从而对于冷桥热桥的产生可以避免;内保温会受二次装修的影响,而且还占用室内空间;所谓夹心保温就是指保温材料被夹在两侧墙体材料之间。对于主体结构,外墙外保温体系有着保护的作用,而且外墙外保温使得建筑物使用寿命延长,使得旧建筑物的节能改造更加方便,因此,外保温要比其它形式优越的多。
4.5 采暖系统的节能
集中供暖和区域供暖是城市供暖的主要方式,对锅炉的负荷进行合理的提高,从而使得锅炉运行效率得到改善,为了提高热效率,可以采用管网水平衡技术以及对供热管道保温进行加强。
5 建筑节能意义
我国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17亿~18亿m2,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。其中采暖、空调能耗约占60~70%。我国既有的近400亿m2建筑,仅有1%为节能建筑,其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量,均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差,采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿m2,建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%,逐渐接近三成。
由于我国是一个发展中国家,人口众多,人均能源资源相对匾乏。每年新建建筑使用的实心粘土砖,毁掉良田12万亩。物耗水平相较发达国家,钢材高出10~25%,每立方米混凝土多用水泥80kg,污水回用率仅为25%。国民经济要实现可持续发展,推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。
城市建设的发展,建筑能耗逐年大幅上升。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。本文介绍了节能建筑的设计原则,探讨了节能建筑设计。
1 基本概念
建筑节能,在发达国家最初为减少建筑中能量的散失,现在则普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。
建筑节能是保障国家能源安全、保护环境、提高人民生活质量、建设节约型社会的重大举措。不管是住宅建筑还是公共建筑空间环境,要为居住者创造有益于健康的环境。不但要提高居住者的身心健康,还应该提高他们的社会环境健康和资源环境的健康。
发展节能的生态住宅,不仅能够有效缓解我国当前严峻的能源形势,而且有利于整体环境质量的提高。随着社会的发展,居民空调的拥有量呈直线上升,城市热岛现象日益严重。通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑节能建筑还有利于提高居住质量,降低住户的使用成本。
随着我国经济快速稳定发展和人民生活水平的提高,追求舒适的居住环境成了人们的迫切需要,节能建筑由于采用了成套的节能技术措施,例如适当控制建筑体形系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积的比值;采用保温性能良好的加气混凝土砌块等新型墙体材料;采用墙体保温、屋面保温、中空双层玻璃窗、保温门多项生态住宅科技和节能空调等,减少了围护结构的散热,改善了建筑热环境的质量,提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,使住户得到了实惠。
2 设计原则
2.1 因地制宜
我国疆土广阔,各地区因跨越多个气候带而具有着不同的气候特点。设计时应认真了解当地的气候特点,然后制定相应的设计方案,以最大限度利用当地气候的潜在优势使建筑与当地地域相匹配。同时,建筑物的造型、功能及所处的方位、区域不尽相同,设计时应对这些方面进行综合考虑。
2.2 适当应用新技术
通过应用高科技手段,使建筑达到低能耗、高舒适度。设计者应该系统地考虑高新技术的运用,使各单项技术之间密切配合,形成有机的整体。技术系统的采用必须要有针对性,而不在于价格的高低,以迅速解决实际问题,取得良好的效果。
3 建筑节能使用范围
(1)建造过程中的能耗,包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗。
(2)使用过程中的能耗,包括房屋建筑和构筑物使用期内采暖、通风、空调、照明、家用电器、电梯和冷热水供应等的能耗。
建筑节能包括范围的能耗一般占一国总能耗的30%左右。随着我国建筑节能新标准出台,门窗节能产品倍受市场青睐。目前,我国建筑能耗已占全社会总能耗的40%;而门窗能耗又占建筑能耗的45~50%,据相关专家预测未来门窗节能新技术将成为建筑节能重点。
4 设计探讨
4.1 建筑的主空间与建筑节能设计
建筑的主要空间与建筑的节能设计是紧密相连的。例如,设计师对现代的住宅的卧室已经不再设计成多功能的,而只是作为休息区,主要功能就是睡觉和存放衣物,要有一定的私密性空间。白天人们在外工作、学习基本上不会在卧室中,因此以夜间睡觉为主,白天基本上没人,向南还是向北,建筑节能关系也不是很大。因此,在住宅楼中,卧室已经不再是争取占据南向的唯一主要空间。客厅已经作为人们活动的主要空间,白天的日照和阳光对客厅来讲更具直接的节能意义。因此,客厅向南,白天的阳光照着在客厅活动的人们,其节能效果是非常好的,并且可以大大节约采暖和空调的耗能。
4.2 自然通风设计
自然通风是设计中必须要注意的一个重要问题,好的设计会使得建筑更加节能和舒适,良好的自然通风,不仅会使得室内的热舒适度得到改善,而且还会使空调运行的时间减少,对于建筑物的实际使用能耗很有帮助。在建筑设计中平面要充分利用春、吓、秋时的自然通风,而应该避开冬季主导风向,通过被动方式,利用室外气流带走室内产生的余热,从而使得室内的热舒适性得到保证,并且还能够使得空调开启时间缩短,最终实现节能的目的。
4.3 建筑朝向设计
对于建筑能耗来讲,朝向的影响也是非常大的。在夏季又太阳辐射得热会增加制冷负荷,在冬季则能降低采暖负荷。在进行朝向选择时,要全面考虑当地气象条件、建筑用地、地理环境等,以节约用地为宗旨,优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向,满足冬季能争取更多的日照,从长期的实践证明,我国各地区较为适宜的建筑朝向就是南向,但是在实际建筑设计时,会有很多因素制约,全都采用南向那是不可能的,因此,合理确定朝向应因地制宜,从而能够使得节能和舒适的要求得到满足。
4.4 外墙的保温隔热性能
在整个建筑外包面积中,外墙所占的比例最大,其对建筑能耗的影响也最大。我国的严寒地区,室内外温差已经达到了30~60℃,墙面传热造成的热损失也较大。由此可见,建筑节能的一个重要部分就是墙体的保温隔热。外保温使得保温层覆盖住整个外墙面,从而对于冷桥热桥的产生可以避免;内保温会受二次装修的影响,而且还占用室内空间;所谓夹心保温就是指保温材料被夹在两侧墙体材料之间。对于主体结构,外墙外保温体系有着保护的作用,而且外墙外保温使得建筑物使用寿命延长,使得旧建筑物的节能改造更加方便,因此,外保温要比其它形式优越的多。
4.5 采暖系统的节能
集中供暖和区域供暖是城市供暖的主要方式,对锅炉的负荷进行合理的提高,从而使得锅炉运行效率得到改善,为了提高热效率,可以采用管网水平衡技术以及对供热管道保温进行加强。
5 建筑节能意义
我国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17亿~18亿m2,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。其中采暖、空调能耗约占60~70%。我国既有的近400亿m2建筑,仅有1%为节能建筑,其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量,均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差,采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿m2,建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%,逐渐接近三成。
由于我国是一个发展中国家,人口众多,人均能源资源相对匾乏。每年新建建筑使用的实心粘土砖,毁掉良田12万亩。物耗水平相较发达国家,钢材高出10~25%,每立方米混凝土多用水泥80kg,污水回用率仅为25%。国民经济要实现可持续发展,推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。