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關(guān)鍵詞:建筑規(guī)劃;建筑設(shè)計;建筑節(jié)能
中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、建筑規(guī)劃設(shè)計對建筑節(jié)能的影響
1. 設(shè)計方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設(shè)計中,其建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響,如建筑方案中的平面布置為內(nèi)廊式還是外廊式、進(jìn)深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數(shù)的確定、基礎(chǔ)類型選用、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、分析問題。中國住宅建設(shè)用鋼平均每平方米55kg,比發(fā)達(dá)國家高出10%~25%,水泥用量為221.5kg,每立方米混凝土比發(fā)達(dá)國家要多消耗80kg水泥。據(jù)統(tǒng)計,在滿足同樣功能的條件下,技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計,可降低工程建造直接能源消耗5%~10%,甚至可達(dá)10%~20%。
2. 設(shè)計方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業(yè)的復(fù)合體,并且完整的建筑節(jié)能工作包括了從最初的規(guī)劃、方案到設(shè)計、施工,以及多年的運營使用,直至最后拆除重建的全生命周期過程。但以往只注重直接建造成本的降低,輕運營階段能耗的使用情況。從住宅使用過程中的資源消耗看,與發(fā)達(dá)國家相比, 我國住宅使用能耗為相同技術(shù)條件下發(fā)達(dá)國家的2 倍~3 倍?,F(xiàn)在,我們必須用全壽命周期的節(jié)能理念對建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,即以較低的壽命周期能耗實現(xiàn)必要的功能, 獲得豐厚的壽命周期經(jīng)濟(jì)效益。
在方案設(shè)計當(dāng)中,建筑師需要對建筑的方位、體形、朝向進(jìn)行優(yōu)化,必須要為充分利用自然風(fēng)、陽光等自然資源創(chuàng)造條件。同時,也必須對建筑材料優(yōu)化;外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設(shè)計等都需要量化與優(yōu)化;窗墻比需要以節(jié)能和居住舒適度為前提進(jìn)行優(yōu)化。從方案設(shè)計開始到初步設(shè)計,工程師需要根據(jù)不斷調(diào)整的設(shè)計方案模擬量化建筑的能耗情況、計算空調(diào)和采暖設(shè)備的裝機(jī)功率,比對各種影響因素,最后向客戶提供最佳的設(shè)計方案。
二、建筑規(guī)劃設(shè)計中實現(xiàn)建筑節(jié)能的規(guī)劃方法
1.整體規(guī)劃模塊的節(jié)能設(shè)計方法
建筑整體的外部環(huán)境是整體規(guī)劃之中的重點和關(guān)鍵,因此在設(shè)計整體和外部環(huán)境的時候,建筑師應(yīng)與能源分析專家、環(huán)境學(xué)家、設(shè)備師和結(jié)構(gòu)師協(xié)商,在整體設(shè)計過程中,根據(jù)自然環(huán)境的特點,進(jìn)行合理設(shè)計規(guī)劃。由于建筑物的不可移動性和固定性,可以創(chuàng)造有利于節(jié)能的人工環(huán)境,在保證建筑物質(zhì)量和功能性的前提下,適當(dāng)平衡和調(diào)整人工環(huán)境和自然環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的設(shè)計要求。
提倡建筑節(jié)能首先應(yīng)該從規(guī)劃節(jié)能方面著手,規(guī)劃節(jié)能對于居住建筑尤為重要。太陽輻射和風(fēng)流是影響建筑周邊氣候環(huán)境及建筑整體舒適性最重要的兩個因素。因此,規(guī)劃節(jié)能的主要方向是降低太陽輻射、增強(qiáng)建筑的空氣流通性,所以建筑的朝向、間距以及建筑之間的排列組合是規(guī)劃節(jié)能設(shè)計的重點。首先,建筑的主要剃向應(yīng)順應(yīng)當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向,以便空氣流通,增加居住的舒適性。
作為南北朝向的建筑物,在夏季所受到的太陽輻射比東西朝向的建筑物要多,可以節(jié)省夏季空調(diào)的用量;在冬季來臨時,建筑物受到的太陽輻射剛好與夏季相反恰好節(jié)約了建筑保溫取暖方面所需的能源消耗。另外居住建筑群的組合應(yīng)充分考慮整體的節(jié)能效果,以有利于居住區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng),因此居住建筑的間距可在滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的規(guī)定間距基礎(chǔ)上適當(dāng)加大,因為過近的建筑間距會減少建筑物與空氣之間的熱交換,不利于節(jié)能的理念和居住的舒適性,因此規(guī)劃師應(yīng)在整體設(shè)計中合理安排,優(yōu)化節(jié)能設(shè)計,同時監(jiān)管部門在施工過程中要實行有效的監(jiān)管。
2.單體規(guī)劃模塊的節(jié)能設(shè)計方法
除了建筑整體的外部環(huán)境外,建筑設(shè)計朝向?qū)ㄖ?jié)能的影響也非常大,因此在設(shè)計中要充分考慮到太陽輻射及風(fēng)向?qū)ㄖ锏挠绊懀ㄖ锏某驊?yīng)以節(jié)能為前提,增加建筑物在冬季所吸收的太陽輻射,減少在夏季所受的太陽輻射,在季節(jié)上減少了制冷和采暖的成本,達(dá)到了節(jié)能的要求。此外朝向的設(shè)計還應(yīng)注重空氣流,從以往的建筑物節(jié)能經(jīng)驗來看,南向是適合我國各地的最佳朝向,但由于建筑設(shè)計時受多方面因素的考量和制約,無法全部采用南向,因此因地制宜合理確定建筑朝向,是最實用和恰當(dāng)?shù)倪x擇。另外建筑體形系數(shù)是節(jié)能建筑設(shè)計特別要重視的問題。在具體的設(shè)計過程中要合理確立建筑物造型,盡量減少凹凸面和護(hù)面積,避免外形過于復(fù)雜導(dǎo)致體形系數(shù)增大。給體形系數(shù)一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍,以減少建筑能源損耗,達(dá)到節(jié)能目的。建筑師應(yīng)對空間進(jìn)行合理的安排劃分,在保障保溫取暖、空氣流通性、充足光源等條件的前提下,合理設(shè)計,最好可南北通透,使空間達(dá)到節(jié)能舒適的要求。
另外屋面和外門窗方面也可進(jìn)行充分的節(jié)能設(shè)計,屋面節(jié)能可通過加設(shè)隔熱保溫層、通風(fēng)層或采用種植隔熱屋頂?shù)确绞?,也可采用坡型屋頂,利用閣樓來通風(fēng)散熱。通過隔熱保溫層阻擋屋面吸收的太陽熱輻射向室內(nèi)傳導(dǎo),架空型屋頂遮陽板阻隔太陽熱輻射,并把所吸收熱量通過通風(fēng)空氣間層轉(zhuǎn)移到空氣中。在屋頂上種一些植物遮擋太陽熱輻射,并實現(xiàn)太陽熱輻射的資源性轉(zhuǎn)化。外門窗系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計:外門窗作為建筑物最容易吸收和損失熱量、熱感應(yīng)最敏感的部位,其保溫性能和密封性能是墻體失熱損失的5~6倍,因此是節(jié)能的重中之重。為了減少外門窗的能源損耗,可根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,通過提高門窗的密封性、采用合理的窗墻面積比例、增加窗玻璃的層數(shù)、采用百葉窗等措施來提高門窗的保溫和隔熱性能。
3.建筑構(gòu)件、材料與新能源的節(jié)能設(shè)計
隨著社會的發(fā)展,科技的進(jìn)步,越來越多的新型材料和能源進(jìn)入建筑市場,并被廣泛應(yīng)用于建筑工程中,這些材料的進(jìn)入和技術(shù)的運用,最大程度地減小了建筑過程中的能源消耗。例如新型的外墻保溫材料,不但造價低廉,且保溫效果卓越,被廣泛應(yīng)用于墻體,樓板和屋面上,達(dá)到了節(jié)能的效果。再如被大眾所熟知的綠色能源太陽能,作為天然環(huán)保的最佳節(jié)能能源,分布廣泛,可再生,取之不竭,成本低廉,且安全潔凈。在我國、青海等西南一帶,總輻射量和日照時數(shù)在全國遙遙領(lǐng)先,具有豐富的太陽能資源。太陽能充分利用后可以為建筑物提供大量暖、熱、電等日常所需能源。在我國北部,利用太陽能采暖可達(dá)到60%~70%,為平均每平方米建筑面積每年節(jié)約了20kg~40kg標(biāo)準(zhǔn)煤,產(chǎn)生出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在整個建筑物的熱損耗中,門窗縫隙空氣滲透的熱損失占20%~30%,因此,門窗圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是節(jié)能的一個重點部分。門窗節(jié)能可從減少滲透量、傳熱量、太陽能輻射三個方面著手。減少滲透量可以減少室內(nèi)外冷熱氣流的直接交換,可采用密封材料增加門窗的密封效果。減少傳熱量的關(guān)鍵是防止室內(nèi)外溫差的存在而引起熱量傳遞,建筑物的窗戶由鑲嵌材料和窗框、扇型材組成,要加強(qiáng)節(jié)能型窗框和節(jié)能玻璃等技術(shù)的推廣和應(yīng)用,增大窗戶的整體傳熱系數(shù)以減少傳熱量。塑鋼門窗不僅可以防止噪音污染,隔聲功能顯著,另外防雨水滲漏能力也極強(qiáng),空氣滲透量很小,更重要的是塑鋼門窗的導(dǎo)熱系數(shù)極低,隔熱效果優(yōu)于鋁材1.25倍,在采暖和制冷上,能耗要減少30%~50%,室內(nèi)空調(diào)啟用次數(shù)減少,耗電量也隨之減少。
[關(guān)鍵詞]建筑;節(jié)能;規(guī)劃;選址;建筑朝向;建筑間距;遮陽;通透;水系;山體
隨著社會的發(fā)展,工業(yè)的發(fā)達(dá),氣候變暖的現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重,就連北極的冰川也在加速融化,同時也帶來了越來越多的自然災(zāi)害的發(fā)生。因此全世界各個國家也越來越重視環(huán)境保護(hù)和節(jié)能環(huán)保。盡量減少溫室氣體的排放。對于建筑節(jié)能的要求也越來越高,以此減少對能源的利用,減少溫室效應(yīng)排放。這就要求我們設(shè)計工作者要越來越重視在設(shè)計上來解決和減少建筑對能耗的依賴,建造更多的節(jié)能和環(huán)保型建筑。
但在平時建筑設(shè)計當(dāng)中,設(shè)計人員以及規(guī)劃主管部門還有建設(shè)單位考慮容積率多少、日照間距夠不夠、空間形態(tài)好壞等問題,很少能夠從節(jié)能的角度來考慮設(shè)計。特別是在規(guī)劃階段重視節(jié)能環(huán)保的就少之又少了,節(jié)能設(shè)計只有在單體方案設(shè)計階段才有所考慮,從而產(chǎn)生了許多單體設(shè)計難以解決的問題。
所以,提倡建筑節(jié)能首先應(yīng)該重視規(guī)劃節(jié)能,從建筑的規(guī)劃選址,以及建筑規(guī)劃布局階段就要考慮節(jié)能環(huán)保,這樣會收到更好的效果,也會從總體上來減少建筑能耗。然后再從建筑單體設(shè)計本身采用一定的方法和手段來達(dá)到降低能耗,設(shè)計出節(jié)能環(huán)保的建筑作品。
規(guī)劃節(jié)能設(shè)計要求我們在規(guī)劃設(shè)計當(dāng)中就要充分考慮建筑與外部環(huán)境的和諧關(guān)系,從建筑設(shè)計開始就把節(jié)能作為指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計的主要原則,充分合理的利用自然資源,實現(xiàn)從總體設(shè)計上為建筑節(jié)能創(chuàng)造先決條件。特別是規(guī)劃總平階段考慮節(jié)能對于居住建筑尤為重要。
因為影響居住區(qū)氣候環(huán)境及建筑舒適性的最主要的兩個因素是太陽輻射和空氣流動(即風(fēng)流)。因此,通過降低太陽輻射、增強(qiáng)建筑的自然通風(fēng)效果是規(guī)劃節(jié)能的主要方向。由此,建筑朝向、建筑間距以及建筑的相互組合關(guān)系將是規(guī)劃節(jié)能設(shè)計的重點。
第一建筑的主要朝向需要按照當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向來排布
我國建筑朝向主要以南北向或接近南北向布局為好。這樣跟夏季主要風(fēng)向垂直,有利于自然通風(fēng),提高建筑的舒適度。同時,南北朝向的建筑物在夏季所受到陽光的照射也相對東西朝向建筑要少很多,因此減少夏季空調(diào)的用量;這一點,在古代的人們都非常的重視,比如永嘉南溪古村落的規(guī)劃選址中,渠口村土地平曠而廣袤,水源充足,交通便利,東、西、北三面都有山環(huán)抱,村莊南側(cè)是小南溪河流,河流的對面有不高的嶼山,屹然獨立,于是在盆地的東南角和西北角形成兩個豁口,一到夏季,季風(fēng)循河谷北上,在坦下村折向西北,正好吹進(jìn)東南豁口,所以渠口村向西北發(fā)展,渠口村的小氣候因此四季宜人?,F(xiàn)在的渠口鄉(xiāng)還是南溪江中游最富庶的古村落之一。目前古村落還保存的很好。南溪江很多村落的選址都是這樣的,比如巖頭、芙蓉、張大屋、溪南四村等,都是充分利用自然地形,高山來抵御冬季寒風(fēng)。河流上的季風(fēng)帶來夏季的涼爽。楠溪江的很多村落的選址都選在(北)背靠山巒,南側(cè)臨水,為了避開沖刷水岸,村落建在“腰帶水”一側(cè),而不能對著“反弓水”。這既保證了村落的安全,又充分考慮了利用夏季風(fēng)來降暑,利用山來遮擋冬季寒風(fēng)(圖-3)。這一點非常值得我們學(xué)習(xí),從整體大的建筑規(guī)劃布局朝向等方面就考慮了建筑節(jié)能。巧妙的利用自然環(huán)境和地形來達(dá)到增強(qiáng)建筑夏季自然通風(fēng)降溫的效果。
第二,居住建筑的南北向距離應(yīng)在滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的日照間距要求上有所加大
除非用地非常緊張的情況下。特別是居住建筑物的間距增大有利于空氣流動,這樣使建筑物同空氣的交換增加,有利于降低建筑物的溫度,從而降低建筑能耗比例。這就要求設(shè)計師在節(jié)約土地與合理的建筑布局之間找到最佳的平衡點,優(yōu)化總平面設(shè)計。
圖1-1 背靠山 圖1-2 縫溪村總圖
這一點在南溪江古建筑上也有很好的體現(xiàn),比如縫溪村的住宅多內(nèi)向,院落禁嚴(yán),三合或者四合院落,院落內(nèi)都有水池,前院有甬路,水池一分為二,后院則是整個一方大池。這樣住宅與住宅之間加上院落,再加上之間的道路就有很大的間距。通風(fēng)自然很好,而且房子前后都有水池,在炎熱的夏季也會帶來很多涼意。不得不說古代的建筑當(dāng)初雖然未必有建筑節(jié)能的概念,但是他們卻是從長期的生產(chǎn)生活以及建筑建造中總結(jié)出了很好的實用性經(jīng)驗,足可以保證他們的建筑能夠?qū)崿F(xiàn)冬暖夏涼。因南溪江地處南方的原因,更多考慮的還是怎樣達(dá)到夏季降溫防暑功能。這對于今天我們的設(shè)計和規(guī)劃也是有很好的指導(dǎo)作用,值得我們?nèi)ソ梃b。
第三,居住建筑群的組合應(yīng)充分考慮整體的節(jié)能效果,以有利于居住區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng)。具體應(yīng)注意以下幾點:
1、居住區(qū)規(guī)劃應(yīng)確?!帮L(fēng)道”的暢通,建筑群的入風(fēng)口和出風(fēng)口應(yīng)結(jié)合主導(dǎo)風(fēng)合理設(shè)置,使空氣流通。這在南溪古村落中主要體現(xiàn)在一個是街巷比較寬闊,一般主街有3.5米~5.5米寬,巷子寬也在3米左右,巖頭村的浚水街寬度竟有7.2米,有些街巷和溝渠網(wǎng)相配,南溪江的村落都是活水穿村,這些街巷(溝渠水溪)不僅是交通道路,也成為自然風(fēng)的通道,而且主要街巷都程南北走向。住宅不做封閉院落,圍墻矮矮的(給人以親近和諧感,沒有任何高大院落圍墻的的壓抑感,這也體現(xiàn)出當(dāng)?shù)孛耧L(fēng)的淳樸),這些對于整體建筑的通風(fēng)是非常有好處的。這在當(dāng)時的年代不得不說人的聰明,他們在有意無意當(dāng)中已經(jīng)在利用規(guī)劃來保證風(fēng)道的暢通。無疑這是對節(jié)能降溫是非常有好處的,特別是這種穿村而過的流水,以及房前屋后的大大小小的水池,也都起到了夏季降溫防暑的作用。
圖3-1 穿村而過河流 圖3-1 筆直的街巷
2、在建筑設(shè)計中夏季的主要風(fēng)向作為建筑的主要朝向來排布,排列建筑物應(yīng)當(dāng)按照南面小北面大,南側(cè)低于北側(cè)的原則來設(shè)計,確保整個小區(qū)內(nèi)建筑都能吹到自然風(fēng),北側(cè)建筑高可以成為人工的屏障,抵擋北側(cè)寒風(fēng)(一般是冬季吹北風(fēng)),這樣的建筑群體在夏季能迎合南風(fēng)、引導(dǎo)空氣穿越,冬季又能阻擋寒冷北風(fēng)的侵襲,較好地適應(yīng)氣候的變化。
3、減少采用封閉式建筑組合,平面組合成“U”型的居住建筑組團(tuán),開口應(yīng)盡可能朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向,保證“U”型內(nèi)部建筑的空氣流通。古楠溪江建筑大多正房是南北朝向,側(cè)面配以廂房,作為倉儲和牲畜用房,或者是連廊,南側(cè)大多為開敞院落,前面有矮矮的圍墻。這些古代建筑的做法非常吻合我們這種U字型建筑布局的特點,讓今天的我們真的很佩服古人的聰明和他們規(guī)劃技術(shù)的高超。
圖4-1 U型建筑 4-2 U型建筑群
4、在規(guī)劃階段充分利用計算機(jī)進(jìn)行三維模型的日照模擬運算,在滿足采光、日照、防火等要求下,利用建筑物的自身遮擋和建筑群間的相互遮擋,減少太陽輻射對居住建筑的影響。
這點上來說,在楠溪江古建筑中表現(xiàn)的尤為突出的就是利用建筑物自身的遮擋來減少太陽的輻射了,比如很多建筑都有長長的出挑屋檐,南北向建筑利用出挑屋檐,如果建筑有兩三層的就在窗頂出挑的挑檐來達(dá)到遮陽的效果,一樓大多會有一個開敞的檐廊,廊上有屋頂,人們大多喜歡在廊下乘涼,話家常。既能吹到風(fēng),卻不用擔(dān)心被雨淋。同時可以遮擋炎炎的烈日。包括側(cè)面的山墻上,以及窗上都有這種出挑,結(jié)合建筑的屋檐,使得整個建筑看起來更加的具有地方特色。形成了楠溪江古建筑的非常鮮明的特點,坡屋頂,長長的檐廊,窗頂出挑遮陽雨棚,造成錯落有致的多層檐坡屋頂。
圖5-1 挑檐 圖5-5 商業(yè)建筑沿街走廊
建筑單體的通風(fēng)與節(jié)能設(shè)計
在土地開發(fā)中,開發(fā)商為了達(dá)到土地最大開發(fā)利用率,都要求設(shè)計人員按容積率的最高值進(jìn)行設(shè)計,甚至超過規(guī)劃容積率設(shè)計,這樣使很多新建的住宅多為一梯四戶、一梯六戶,甚至一梯八戶都有。這種住宅單體平面在實際使用中通風(fēng)很不利,尤其是在夏季,室內(nèi)積聚的熱量難以散失,需要通過采用人工或者是機(jī)械通風(fēng)降溫,這樣就增加了建筑使用的能耗。目前的許多建筑設(shè)計,建筑立面窗戶的設(shè)計主要是從立面造型方面考慮――窗開的面積大,可開啟窗扇面積又很小,這樣的設(shè)計不但對隔熱不好,對通風(fēng)就更加不利。這些問題都是因為忽視建筑單體的通風(fēng)設(shè)計所造成的。因此一定要做好建筑單體的通風(fēng)設(shè)計,而且要從平面和剖面兩方面進(jìn)行考慮。
平面的通風(fēng)設(shè)計應(yīng)注重以下幾個問題:
第一,平面設(shè)計盡可能按有利于空氣的貫穿進(jìn)行考慮。
建筑的進(jìn)深應(yīng)有效控制,避免建筑體型過于臃腫。房間的門窗位置應(yīng)合理安排,窗戶的朝向應(yīng)有利于形成穿堂風(fēng),從而增加房間內(nèi)的空氣流動,利于室內(nèi)換氣。這在很多古建筑中都有所考慮,比如房間的進(jìn)深都不是太大,一般6到8米深,且大多有南北開窗和門,很多建筑還在建筑的側(cè)面山墻設(shè)置了可開啟的窗,窗的上部設(shè)有遮陽屋檐,形成良好的穿堂風(fēng)效果。
圖6-2 南向窗 圖5-4 山墻開窗
第二從通風(fēng)的角度來講,窗戶可開啟扇的大小是決定室內(nèi)風(fēng)速的關(guān)鍵
但需要注意的是要保證進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的同時存在,才能在正負(fù)風(fēng)壓的作用而形成空氣的流動。為了增強(qiáng)室內(nèi)穿堂風(fēng)的效果,一定要同時增大進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。這樣也有利于室內(nèi)保持較為穩(wěn)定的風(fēng)速和均勻的流場,提高人體舒適度。
第三窗戶的開啟形式對通風(fēng)面積和氣流的流場均產(chǎn)生較大的影響。
如推拉窗與平開窗比較(相同窗戶面積),平開窗的最大通風(fēng)面積是推拉窗的兩倍,通風(fēng)效果明顯優(yōu)勝。上懸窗與平開窗對比,兩者的最大通風(fēng)面積相同,但由于兩窗的窗葉開啟形式不同,所引導(dǎo)空氣產(chǎn)生不同的流向,造成的通風(fēng)效果也明顯不同。因此,從通風(fēng)的角度考慮,對于有利于建筑通風(fēng)的窗戶應(yīng)盡可能采用提高通風(fēng)面積的形式,窗戶開啟的角度和位置要慎重考慮,科學(xué)設(shè)計,將室內(nèi)空氣主流場控制在房間剖面的人體使用高度。
南溪古建筑的窗都是平開的,且窗的高度基本都在人體高度范圍內(nèi),這在現(xiàn)存的很多古建筑中都能看到。并且窗的數(shù)量也很多,有些基本上是在兩個柱子之間都是可開啟的窗,并列排布,兩兩相對,可完全開啟??磥碓诠沤ㄖ?dāng)中,人們已經(jīng)非常注重開窗通風(fēng)降溫的功能了。但是在今天我們的很多設(shè)計師為了準(zhǔn)求形式美,一味的追求設(shè)計大落地窗,但卻不能開啟。這是完全和節(jié)能保溫背道而馳了!這一點真的要向古人學(xué)習(xí),功能要重于形式,功能決定建筑的設(shè)計。設(shè)計是為了建筑更好的滿足人們?nèi)粘I畹男枰?。這一點一定要牢記。不忘初衷,方得始終。
建筑節(jié)能除了規(guī)劃和平面設(shè)計時應(yīng)對通風(fēng)重點考慮之外,建筑剖面的通風(fēng)設(shè)計以及外遮陽對建筑節(jié)能和保溫也是非常關(guān)鍵的,在設(shè)計當(dāng)中也要充分考慮其實用性,以及功能性,這樣才能設(shè)計出好的節(jié)能環(huán)保的建筑。
希望通過本篇文章能夠引起大家對節(jié)能保溫的重視,特別是在設(shè)計總體規(guī)劃布局階段就能夠引起充分的重視,并加以實施,這樣才能事半功倍的扎扎實實的做好建筑節(jié)能保溫工作。設(shè)計出實用的好的建筑。
參考文獻(xiàn)
[1]徐崇統(tǒng).《耕讀南溪》.浙江大學(xué)出版社,2005 ISBN 7-900691-88-X/G 25
[2]徐崇統(tǒng).《千年嶼北》.浙江大學(xué)出版社,2006 ISBN 7-89490-170-9/G 405
關(guān)鍵詞:高能耗產(chǎn)業(yè);綠色節(jié)能;持續(xù)能源;建筑能效。
一、引言
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑,又稱為生態(tài)建筑,環(huán)境共生建筑,或可持續(xù)建筑。發(fā)展綠色建筑是促進(jìn)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展,和國民經(jīng)濟(jì)的重要舉措。綠色建筑將受到重視,但是隨著各項節(jié)能技術(shù)的迅速發(fā)展及運用,卻導(dǎo)致了各地建筑逐漸失去所在地氣候特征的現(xiàn)象。發(fā)展綠色建筑須遵循氣候分區(qū)特點劃分節(jié)能設(shè)計側(cè)重點的原則,從而營造良好的建筑氣候美學(xué)。
二、綠色節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計
1、地形地貌的規(guī)劃設(shè)計。區(qū)域的地形地貌對區(qū)域內(nèi)不同地點的日照、風(fēng)環(huán)境等微環(huán)境產(chǎn)生影響。開敞的場地一般會比背風(fēng)場地有更高的空氣交換頻率。在我國大部分地區(qū),南向或東南、西南向的場地通常意味著更好的日照、風(fēng)環(huán)境等場地條件,更利于減少建筑的能耗需求,而背風(fēng)處的場地代表著冬季更大的風(fēng)速,加大了建筑的能耗需求。自然地形是場地豎向設(shè)計的基礎(chǔ),在場地為坡地的情況下,建筑宜優(yōu)先選擇南向山坡平行于等高線布置,采用南低北高的布局,夏季擁有良好的通風(fēng),冬季可獲得更好的日照和輻射得熱,達(dá)到冬暖夏涼和節(jié)能降耗的目的。南坡的建筑日照間距需求會大大地低于水平地形的間距要求。因此,提高容積率,從宏觀上也會取得節(jié)地降耗的目的。
2、場地日照條件的選址與規(guī)劃。被動式太陽能利用對建筑節(jié)能意義重大,充分利用好日照是達(dá)到舒適節(jié)能最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的方法。城市中的場地受到周圍環(huán)境影響,周圍建筑物和自然環(huán)境有可能對規(guī)劃場地產(chǎn)生遮擋,影響場地的太陽能獲取,使場地內(nèi)的建筑物因缺乏足夠的被動式獲熱,造成更多的采暖能耗,這對冬季寒冷氣候地區(qū)十分不利。因此,在場地選擇和規(guī)劃中分析場地的日照條件,進(jìn)行日照計算分析,以便留出日照通道,在日照條件較好的空間布置主要建筑,在太陽日照不利處布置附屬功能建筑,比如停車場、配電房等,這對建筑整體節(jié)能是十分重要的。
3、建筑形體和體形系數(shù)的規(guī)劃。建筑形體和平面方案對建筑能耗會產(chǎn)生重要的影響,在設(shè)計師選擇建筑形體和平面方案時,應(yīng)考慮不同形體的建筑對能耗的影響。建筑形體的復(fù)雜程度決定了建筑體形系數(shù)的大小。一般而言,建筑形體越簡單,體形系數(shù)越低,較低的體形系數(shù)說明相同的建筑面積下會有較小的外墻散熱面積,有利于減少能耗。我國相關(guān)研究表明,體形系數(shù)從0.4 減到0.3,可使圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失降低25%。另外建筑作為一個整體,其最利于節(jié)能的形狀還與本地區(qū)的室內(nèi)外溫差、空氣溫度、空氣濕度和太陽照射角度等因素有關(guān),所以在規(guī)劃設(shè)計中,還需要根據(jù)不同的氣候條件、建筑類型等多方面綜合考慮以獲得最佳的設(shè)計形體。
4、朝向和布局的設(shè)計與規(guī)劃。建筑物上的太陽輻射強(qiáng)度取決于一天中的時刻、季節(jié)以及朝向。夏季太陽升起較早并且以一個較低的角度照射東面,隨后太陽照射角度越高并且輻射越來越強(qiáng)。由于太陽照射角度很高,南面只獲得較少的太陽輻射,隨后太陽移動照射西面!冬季時期,東西兩側(cè)輻射的強(qiáng)度大大減少,南面全天都可以獲得日照。因此,在我國大多數(shù)地區(qū)南北朝向布局最有利于建筑節(jié)能。
在夏季炎熱地區(qū),良好的通風(fēng)是減少建筑制冷需求的最經(jīng)濟(jì)的方法。通風(fēng)一般分為風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)。風(fēng)壓通風(fēng)指當(dāng)風(fēng)吹向建筑物的正面時,因建筑物表面遮擋在迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓,氣流在向上偏移的同時繞過建筑物各側(cè)面及背面,在這些面上產(chǎn)生負(fù)壓,這種因風(fēng)壓產(chǎn)生的通風(fēng)就是風(fēng)壓通風(fēng)。因此,設(shè)計師在進(jìn)行布局時,應(yīng)優(yōu)先考慮建筑進(jìn)深低于14m,可將建筑布局成一字、形L形、回形等形式,以達(dá)到良好的自然通風(fēng)。
三、生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計的幾種策略
中國地域遼闊,氣候差異巨大。建筑師不能指望掌握一兩種標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能設(shè)計手法解決所有設(shè)計問題,而是需要潛心研究每個項目的具體情況特點,尋找對策和切人點。根據(jù)地域及項目特點,探索獨特解決方案。大量較低成本的建設(shè)項目將被迫采用被動式為主的節(jié)能措施。 高檔次的大型公建采用被動式節(jié)能措施將有更大的節(jié)約投資運營成本空間。具體來說:
1、群體規(guī)劃。在這階段主要考慮建筑群體布局,組團(tuán)空間形式,結(jié)合建筑朝向與地形等因素,最大限度地利用自然通風(fēng)、采光,形成有效遮陽,以及綜合解決總圖功能、外觀獨特性,業(yè)主價值體系取向,價值最大化等多方面要求。
2、建筑單體及內(nèi)部空間設(shè)計組合使用特點,功能平面布局與結(jié)構(gòu)形式有機(jī)結(jié)合、互動,可能采用的設(shè)備體系對建筑形體的影響,太陽能、自然通風(fēng)、自然采光的優(yōu)化等各方而深人研究,包括與結(jié)構(gòu)工程師,生態(tài)節(jié)能、暖通工程師密切合作,尋求最優(yōu)的解決方案。
3 、室內(nèi)、室外建筑界而的整合設(shè)計,特別是與建筑最終效果密切相關(guān)部分:包括室內(nèi)空調(diào)末端與室內(nèi)設(shè)計的結(jié)合,可見設(shè)備;風(fēng)口、照明燈具、聲學(xué)材料構(gòu)件;外窗遮陽、控光、通風(fēng)、減噪、除塵等構(gòu)造的細(xì)部設(shè)計等。建筑師要深入細(xì)致了解各種不同建筑的能耗特點。
4、在群體布局景觀規(guī)劃設(shè)計層盡可能為建筑被動式節(jié)能創(chuàng)造條件;建筑自身節(jié)能設(shè)計保證建筑較低的得熱(夏季)與失熱(冬季);特殊的設(shè)計與構(gòu)造實現(xiàn)被動式制冷或供熱以維持室內(nèi)舒適度;建筑與構(gòu)造的特殊設(shè)計增強(qiáng)自然采光的效果與范圍;輔助設(shè)施的采用以擴(kuò)大被動式調(diào)節(jié)的應(yīng)用并增強(qiáng)其效果;自控系統(tǒng)的應(yīng)用有機(jī)組合被動式與主動式系統(tǒng),僅在需要時才開啟主動式系統(tǒng);建立以單位面積能耗指標(biāo)為核心的節(jié)能設(shè)計評估體系;節(jié)能設(shè)計需要同其他生態(tài)綠色設(shè)計同步進(jìn)行,包括綠色屋面、雨水收集利用、宗合綠色環(huán)保減排目標(biāo)的實現(xiàn)。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞 住宅建筑設(shè)計;節(jié)能措施;建筑規(guī)劃
中圖分類號: TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
0 引言
所謂節(jié)能,實質(zhì)上是指通過合適的工程控制技術(shù)與材料的選擇達(dá)到節(jié)省能源的目的,建筑節(jié)能就是采取保溫、隔熱、密封等措施,使建筑在使用過程中,減少對煤、電等能源的消耗。對于住宅建筑規(guī)劃設(shè)計中的節(jié)能措施,可以大致分為兩大類,即規(guī)劃設(shè)計中工程的技術(shù)控制以及環(huán)保型建筑材料的合理選用,而每一種類型又都有其具體的措施分類和相關(guān)的限制因子。下面,我們將就基本的住宅建筑設(shè)計規(guī)劃的節(jié)能措施及其限制因子做一個簡單的探討。
1 新形勢下對住宅建筑設(shè)計實施節(jié)能措施的必要性
1.1 始于國情
在中國,能源問題已成為日益嚴(yán)重,成為制約國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的重要因素,充分利用能源和節(jié)能成為現(xiàn)代熱議的話題。當(dāng)前,建筑耗能位居首位,而和人類活動關(guān)系最為密切的是住宅建筑,如果在住宅建筑節(jié)能設(shè)計能降低能耗,促進(jìn)能源節(jié)約和合理利用,就可以實現(xiàn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)悉,我國已實行了一系列的國家和地方節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),并出了不少相應(yīng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造圖集和技術(shù)措施以及建立了相應(yīng)的監(jiān)管機(jī)制。但是,節(jié)能并非側(cè)重于施工和監(jiān)管,節(jié)能理念應(yīng)當(dāng)貫穿于住宅建筑設(shè)計全過程當(dāng)中。
1.2 行業(yè)要求
節(jié)能住宅建筑設(shè)計是按照中國的國情:人均能源不足;社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷提高以及人民群眾的物質(zhì)和文化生活水平的提高,能源消耗所造成的問題已經(jīng)逐漸凸顯。據(jù)統(tǒng)計,如果綜合考慮住宅使用中的耗能和建材耗能, 住宅總能耗占全國能耗的 37%,這一比例正在逐年加大。這使得行業(yè)不得不需要對行業(yè)的發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)范和要求。
2住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計中的一些常用節(jié)能措施
2.1 規(guī)劃設(shè)計中工程的技術(shù)控制
2.1.1 合理利用自然資源,實現(xiàn)的節(jié)能效果
這一措施主要體現(xiàn)在兩點上,一是通過設(shè)計適當(dāng)?shù)牟晒夥较蛞赃_(dá)到充分利用自然光,從而減少人工光能在居住能源使用;二是通過與具體地區(qū)常規(guī)風(fēng)向的協(xié)調(diào)設(shè)計來合理利用自然的濕度環(huán)境和空氣環(huán)境以減少生活中加濕除濕和空氣條件設(shè)備的使用。這兩點歸結(jié)起來,實際上就是建筑朝向的選擇。首先結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢茫_選擇房屋的最佳朝向,充分利用太陽能,合理控制采光和風(fēng)向。其次要在此基礎(chǔ)上通過合理的設(shè)計達(dá)到采光和風(fēng)向控制的最大優(yōu)化,以獲得最佳的節(jié)能措施和最大舒適度。一般說來,我國住宅最適宜的建筑為南略偏東或西。對于氣候炎熱的南方地區(qū),應(yīng)考慮住宅建筑的長軸方向垂直夏季主導(dǎo)風(fēng)向,而北方冬季寒冷,住宅建筑的長軸方向應(yīng)平行冬季主導(dǎo)風(fēng)向,以防止冷空氣滲透量的增大。
2.1.2 合理規(guī)劃居住區(qū)的整體布局
合理規(guī)劃居住區(qū)的整體布局應(yīng)從四點考慮:
①注意居住區(qū)的選址問題。
關(guān)于居住區(qū)選址,應(yīng)充分考慮原有地形地貌及其周圍的環(huán)境,遠(yuǎn)離噪聲源和有害氣體釋放源,保持原有地形、地貌,盡量少的改變地形[2]。因此,在實際設(shè)計中,首先要考慮充分利用原有地形、地貌,創(chuàng)造景觀,以降低能源成本。
②注意道路交通結(jié)構(gòu)的問題。
住宅區(qū)內(nèi)的道路系統(tǒng)所屬的范圍是城市居住區(qū)的空間,所以,居住區(qū)道路規(guī)劃和設(shè)計需要滿足居住區(qū)的社會模式要求。這就要求在進(jìn)行的道路總體規(guī)劃以及道路狹窄的設(shè)計應(yīng)充分考慮人的行為特征和居民之間的互動習(xí)慣,而不能一味地將重點放在如何滿足汽車的行駛與停放上。交通功能雖然是居住區(qū)道路的基本功能,但隨著機(jī)動車數(shù)量劇增,居住區(qū)內(nèi)的汽車交通問題日益成為居住環(huán)境的矛盾交叉點。它包括道路系統(tǒng)的主要交通方式,汽車交通應(yīng)與人的活動構(gòu)成可分可合的有機(jī)整體,使居住區(qū)保持安全、安靜、方便。此外,在設(shè)計居住區(qū)內(nèi)的交通結(jié)構(gòu)時還要充分考慮居住區(qū)周邊一定范圍內(nèi)的整體交通狀況,盡量做到局部與整體的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,以達(dá)到節(jié)能的效果。其次住宅內(nèi)小區(qū)的道路設(shè)計盡量采用可滲透地面。可滲透地面或可滲透地磚,不僅可以蓄積大量的雨水,緩解小區(qū)的“熱島效應(yīng)”,改善周圍的環(huán)境質(zhì)量,而且可以緩解對城市下水道和污水處理系統(tǒng)的壓力。
③注意居住區(qū)的平面布局問題。
居住區(qū)的平面布局有圍合布置、行列布置、自由布置三種。圍合式相對封閉,不利于風(fēng)的導(dǎo)入,自由式多在場地受限時使用,行列式是最常用的手法之一。為了是大多數(shù)房間能獲得良好的自然通風(fēng)和日照,錯列式和斜列式則更為適宜。住宅單體的多單元組合,可以節(jié)省用地,減少建筑物護(hù)面積,從而減少能耗;而少單元組合,可以擴(kuò)大光照面積,并使居住區(qū)內(nèi)的氣流暢通。應(yīng)視不同地域而采取相應(yīng)的優(yōu)化組合方式[3]。最后房屋單體設(shè)計時,應(yīng)該增加房屋的進(jìn)深,減少體形系數(shù)。
④注意居住區(qū)的綠化布局問題。
良好的居住區(qū)綠化,不僅能提高居住品質(zhì),美化環(huán)境,更能調(diào)節(jié)居住區(qū)的微氣候,起到節(jié)能的作用,對綠化和水體面積進(jìn)行合理控制,因為適度的綠化和水可以調(diào)節(jié)溫度、濕度、遮陽和美化,對改善住區(qū)氣候發(fā)揮作用,但如果該面積定位過大的話會減少土地面積的有效利用率。
2.2 環(huán)保型建筑材料的合理選用
墻體的耗熱量約占建筑耗熱量的30%以上,因此,墻體保溫的優(yōu)劣直接影響建筑的節(jié)能效果。其成熟的措施有:改善砌體的保溫隔熱性能,多采用新型節(jié)能磚、采用外墻外保溫或者外墻內(nèi)保溫技術(shù),構(gòu)成復(fù)合墻體。
門窗及其縫隙的空氣滲透耗能,約占整個住宅耗能的50%,因此,外門窗的節(jié)能設(shè)計是節(jié)能的重點。其成熟的措施有:合理控制窗墻面積比、提高外門窗的氣密性、采用新型材料,提高外門窗的保溫性能。
目前看來,市場節(jié)能材料可大致分為兩類,一類是墻體型節(jié)能材料,另一類是窗體型節(jié)能材料。墻體型節(jié)能材料通過外墻外保溫技術(shù),利用雙層聚苯保溫板,采用中奪隔熱原理,在雙層聚苯保溫板和外掛玻璃幕墻間采用斷橋和充空氣夾層的手法來減少墻體結(jié)構(gòu)的基本耗熱量并達(dá)到一定的室內(nèi)保溫效果。而窗體型節(jié)能材料則主要是利用活動式外遮陽技術(shù)來控制室內(nèi)的采光已達(dá)到保持室內(nèi)溫度和亮度的目的。目前市場上相關(guān)材料種類數(shù)量都相對較多,因此在選擇過程中一定要充分了解每一種材料的性能、價格、壽命等相關(guān)參數(shù)并結(jié)合具體實際,不能盲目選擇。
3住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施在實際操作中的限制因子
3.1 技術(shù)控制措施中的限制因子
關(guān)于技術(shù)控制措施中的限制關(guān)于技術(shù)控制措施中的限制因子,主要有以下幾點:
①相關(guān)技術(shù)難度系數(shù),比如在朝向的控制中,常常會由于具體的實際情況的限制而難以達(dá)到理論的最佳朝向選擇。
②舒適度的限制,因為住宅的主要目的還是居住,因此如果在規(guī)劃設(shè)計中過分考慮了節(jié)能性,而忽略舒適度,很容易造成得不償失的后果;
③客觀條件的限制,比如在居民區(qū)的選址和交通結(jié)構(gòu)選擇中,就要受制于整個城市的規(guī)劃和建設(shè)要求,不能為了個別居民區(qū)而損失整個城市的利益;
④建筑費用的控制,幾乎所有的工程問題在設(shè)計中都要考慮費用-效益問題,住宅建筑設(shè)計也不例外,如果某一節(jié)能措施使用的費用投入要大于其節(jié)省的能量的費用,那么該措施就不應(yīng)應(yīng)用在實際設(shè)計中。
3.2 材料選用中的限制因子
由于目前市場上的環(huán)保建筑材料大都是一些新型的合成材料,因此價格相對傳統(tǒng)材料較高,但是某些性能也可能不及傳統(tǒng)材料,所以在實際選擇中會受到具體建筑性能要求和費用控制的限制,這就要求我們在確定使用之前一定要對某一材料做一個綜合的分析,以確定是否使用。
4 總結(jié)
歸納起來,目前關(guān)于住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施主要是從工程技術(shù)控制以及環(huán)保節(jié)能材料的選擇出發(fā)的,同時,這些節(jié)能措施也受到許多因素的限制,因此,在實際的措施選擇中,一定要充分考慮各方面的因素,做出綜合分析評估,從可持續(xù)發(fā)展及發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度來定位,以獲得住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的效用最大化。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:住宅小區(qū);節(jié)能設(shè)計;環(huán)境規(guī)劃;建筑節(jié)能;原則
我國建筑能耗約占全國總能耗的30%,建筑物保溫隔熱性能很差,再加上供能系統(tǒng)的低效率,致使建筑物要達(dá)到規(guī)定的舒適度,單位面積所需的能耗比同緯度發(fā)達(dá)國家高出3到5倍。因此住宅小區(qū)進(jìn)行建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計具有十分重要的意義。
一、節(jié)能設(shè)計的原則
在整個建設(shè)活動中,通過綜合衡量住宅小區(qū)各個方面,在不破壞原有環(huán)境的條件下,盡可能減少自然資源耗費,將環(huán)境、氣候等綜合因素轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的空間、高舒適度的環(huán)境和完美的建筑形式;同時小區(qū)在使用和管理過程中,應(yīng)盡可能減少對不可再生能源的消耗和利用,最大限度的減少建筑物在使用過程中對環(huán)境帶來的新污染,盡可能多地利用可再生、無污染的能源達(dá)到高舒適度的環(huán)境要求。居民住宅小區(qū)建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計的原則,給住宅小區(qū)環(huán)境規(guī)劃和住宅的各個組成部分設(shè)計提出了相應(yīng)的要求。
二、小區(qū)建筑整體規(guī)劃與節(jié)能設(shè)計
小區(qū)規(guī)劃中,小區(qū)的選址、住宅建筑的朝向、間距、高低、體型以及小區(qū)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境綠化等都會影響到小區(qū)的日照、通風(fēng)和小氣候環(huán)境,從而影響住宅建筑的能耗。因此,小區(qū)規(guī)劃應(yīng)注重對節(jié)能問題的研究,適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、氣候和地理條件,從項目選址、交通組織、環(huán)境綠化、空氣質(zhì)量、噪聲、采光與日照、小氣候等方面提出要求,合理選擇住宅建設(shè)用地,避免有害環(huán)境對居住環(huán)境的影響。
在小區(qū)規(guī)劃設(shè)計中要與建筑節(jié)能設(shè)計互相配合,統(tǒng)籌考慮建筑朝向、日照間距、通風(fēng)、景觀綠化,合理應(yīng)用雨水回收系統(tǒng),透水地面磚等節(jié)能、環(huán)保技術(shù)以及配套設(shè)備(能源供應(yīng)、小高層給水、公共照明、電梯等),采取節(jié)能措施,大力推廣太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù),以形成住宅建筑節(jié)能體系,營造能耗低、環(huán)境舒適的居住環(huán)境。在建筑設(shè)計中,原則上應(yīng)減少建筑物外表面積,適當(dāng)控制建筑體型系數(shù),即建筑物外表面積與其所包圍的體積之比,減少建筑面寬,加大進(jìn)深或增加組合體,建筑平面宜選用如“一”字型等較為簡潔規(guī)整、能夠獲得較多日照和較少東西曬的平面型式,以減少夏季熱輻射和冬季冷風(fēng)滲透量,體型復(fù)雜、凹凸面過多的點式低、多層及塔式高層住宅,建筑的外表面積和體型系數(shù)大,對節(jié)能不利。
坡屋面建筑與平屋面建筑相比,其坡屋頂增大了屋頂?shù)臒峤粨Q面積,加大了能耗,因此不利于房屋的節(jié)能。結(jié)合建筑形體空間的處理,可以在建筑物中設(shè)通風(fēng)口,加強(qiáng)氣流組織,改善小區(qū)內(nèi)部的通風(fēng)條件。從建筑外觀形態(tài)上來談,影響能耗大小主要有兩個因素:一個是建筑絕對的大小,也就是我們常說的體量,另一個就是平面的緊湊度。一般來說,平面、立面凹凸變化較大的建筑就屬于平面非緊湊型建筑。特別是背陰面北側(cè)墻體的凹凸變化。外墻面積的增大勢必增加形成“冷橋”的可能性,增大建筑能耗。在德國建筑中“方盒子”運用非常普遍,究其原因,并非建筑師們因循守舊,而是“方盒子”確實有利于節(jié)能。
三、小區(qū)住宅太陽能資源的合理使用
隨著人民生活水平的日益提高,大中城市居民對家庭衛(wèi)生熱水的需求越來越高,尤其新購住宅,無一例外要安裝生活熱水設(shè)施。房地產(chǎn)開發(fā)商為提升小區(qū)的品位和檔次,也努力讓自己的住宅產(chǎn)品附帶熱水設(shè)備。但真正做到冷熱雙水卻不是容易的事情。鍋爐會產(chǎn)生污染、占地、管理等方面的問題,而且高昂的燃料費用帶來的熱水價格很難讓業(yè)主接受;配備常規(guī)能源的單戶熱水器,不論用電費用還是用氣安全問題,用戶是一千個人有一千個哈姆雷特。而太陽能熱水器免費熱能,又具備無污染、安全的特點,因而受到業(yè)主的歡迎。
系統(tǒng)方案設(shè)計:多層住宅和躍層住宅采用每個單元為一個獨立的工程式太陽能熱水系統(tǒng),在每個單元的屋頂布置集熱器,每個系統(tǒng)分別獨立給每個單元的住戶提供生活熱水,每個住戶的熱水用卡式熱水表計量,各子系統(tǒng)與電腦主站之間通過低壓電力線載波或無線載波的方式進(jìn)行通信,整個小區(qū)采用一臺電腦主站進(jìn)行監(jiān)控,由物業(yè)公司進(jìn)行統(tǒng)一管理。而聯(lián)體別墅采用單戶分體式太陽能熱水系統(tǒng),由每個住戶自行管理。在補(bǔ)熱配置方面,系統(tǒng)采用電加熱方式,除單戶分體式太陽能熱水系統(tǒng)外,為了最大限度利用太陽能,同時保證全天候供熱水,可以為每個系統(tǒng)配備兩個蓄水箱,其中較大的作為太陽能集熱儲水箱,另一個作為供水箱。并由電能定溫補(bǔ)熱。這種補(bǔ)熱模式的優(yōu)點是:當(dāng)日照充足時,太陽能集熱儲水箱溫度高于設(shè)定溫度,熱水只通過供水箱供給用戶而無需電補(bǔ)熱;太陽能集熱儲水箱溫度低于設(shè)定溫度,熱水通過供水箱由電加熱補(bǔ)足所差熱量,保證用戶使用的熱水溫度不變。太陽能不僅可提供生活熱水,如采用光伏電池,還可為建筑的照明系統(tǒng)提供電源,現(xiàn)已在各種建筑中廣泛使用。
四、建筑物節(jié)能設(shè)計
(一)外墻保溫隔熱節(jié)能設(shè)計
冬季通過外墻散發(fā)的熱量,約為建筑物總散熱量的20%,夏季通過外墻壁吸收的熱量約為建筑物總吸熱量的30%,因此,外墻采取保溫隔熱措施非常重要。外墻應(yīng)采用傳熱系數(shù)小、蓄熱能力及強(qiáng)度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊;或采用新型節(jié)能復(fù)合墻體材料,使建筑物外墻熱工性能滿足規(guī)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。如外保溫、內(nèi)保溫、夾心保溫和內(nèi)、外混合保溫。推薦采用外保溫技術(shù),因為無論從保溫效果還是從外墻飾面安裝牢固度和安全性考慮,外保溫都是最好的外墻保溫方式。據(jù)有關(guān)資料,采用該技術(shù),可使外墻傳熱系數(shù)降低到0.5W/m2.℃。
(二)阻斷熱橋節(jié)能設(shè)計
熱橋是熱量傳遞的捷徑,不但造成相當(dāng)大的冷熱量損失,而且會有局部結(jié)露現(xiàn)象。因此在設(shè)計施工時,應(yīng)當(dāng)對嵌入墻體混凝土梁柱,預(yù)制板接縫、外墻角、檐口、勒腳、外門窗、陽臺板、突出圈梁及構(gòu)造柱等位置采取保溫隔熱措施,將其熱橋阻斷,達(dá)到較好的保溫節(jié)能效果。
(三)屋面保溫隔熱設(shè)計
屋面能耗在圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗中占有相當(dāng)?shù)谋壤?,因此?yīng)當(dāng)重視其保溫隔熱效果。屋頂應(yīng)采用高效保溫隔熱屋面,一般而言,屋面的傳熱系數(shù)小于外墻的傳熱系數(shù),可根據(jù)屋面的形式,選用不同的保溫材料,其傳熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)應(yīng)滿足當(dāng)?shù)匾?guī)定標(biāo)準(zhǔn);也可采用架空形保溫屋面或倒置式屋面等方法達(dá)到提高屋面保溫隔熱性能的目的。與此同時,有條件的可采取屋頂綠化屋面、蓄水屋面、淺色坡屋面等措施來降低夏季太陽輻射熱,以達(dá)到節(jié)能效果。
(四)外門窗系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
外門窗是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位,其保溫性能和氣密性能對采暖能耗有重大影響,是墻體失熱損失的5倍~6倍,因此應(yīng)該是節(jié)能的關(guān)鍵部位,是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。為了減少外門窗能耗,根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況,可以通過提高門窗的氣密性、采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比、加窗玻璃層數(shù)、采用百葉窗等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。
(五)遮陽設(shè)施節(jié)能設(shè)計
遮陽設(shè)施設(shè)計,應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的具體情況而定。建筑遮陽是傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù),通過降低太陽輻射過熱和眩光改善室內(nèi)環(huán)境氣候,提高室內(nèi)熱舒適性和視覺舒適性,最終達(dá)到節(jié)能目的。遮陽設(shè)施分類方法很多,從安裝位置分為外遮陽和內(nèi)遮陽。
另外,要嚴(yán)格控制建筑物的體形系數(shù)。建筑物體形系數(shù)為建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。體形系數(shù)越大,外表面積越多,熱損失也越大。
住宅小區(qū)建筑規(guī)劃與節(jié)能設(shè)計,應(yīng)注重以人為本和以可持續(xù)發(fā)展為設(shè)計原則,應(yīng)強(qiáng)調(diào)人與自然協(xié)調(diào),使其與生態(tài)環(huán)境保持平衡關(guān)系,盡量采用自然生態(tài)型的方式節(jié)能。需要特別注意的是,生態(tài)節(jié)能建筑不能簡單復(fù)制,要因地制宜,絕不能照搬盲從,如果不加分析的生搬硬套,非但浪費大量的財力物力,而且達(dá)不到預(yù)期的目的,反而會適得其反。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能 規(guī)劃設(shè)計 能源損耗
1、規(guī)劃設(shè)計對建筑節(jié)能的直接影響
建筑工程設(shè)計是建筑節(jié)能中的一個關(guān)鍵部分,在整體設(shè)計中,應(yīng)合理設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的熱工性能,充分利用可再生能源,最大限度減少建筑的能源消耗, 因此在整體規(guī)劃設(shè)計方案上,需從根本上對能源材料進(jìn)行合理規(guī)劃,充分利用,在建筑規(guī)劃設(shè)計中最大程度實現(xiàn)節(jié)能、低碳。
此外建筑工程設(shè)計還是一項跨行業(yè)工作,建筑設(shè)計作為其中的關(guān)鍵部分,必須通過合理的設(shè)計理念對建筑進(jìn)行優(yōu)化,以減少各項能源在整體工程中的消耗,爭取用有限的能源消耗來取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。因此,需要設(shè)計師結(jié)合整體情況來設(shè)計最合理的方案,采用最有效的方法,實現(xiàn)最有效的建筑節(jié)能。
2、建筑規(guī)劃設(shè)計中實現(xiàn)建筑節(jié)能的規(guī)劃方法
2.1整體規(guī)劃模塊的節(jié)能設(shè)計方法
建筑整體的外部環(huán)境是整體規(guī)劃之中的重點和關(guān)鍵,因此在設(shè)計整體和外部環(huán)境的時候,建筑師應(yīng)與能源分析專家、環(huán)境學(xué)家、設(shè)備師和結(jié)構(gòu)師協(xié)商,在整體設(shè)計過程中,根據(jù)自然環(huán)境的特點,進(jìn)行合理設(shè)計規(guī)劃。由于建筑物的不可移動性和固定性,可以創(chuàng)造有利于節(jié)能的人工環(huán)境,在保證建筑物質(zhì)量和功能性的前提下,適當(dāng)平衡和調(diào)整人工環(huán)境和自然環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的設(shè)計要求。
提倡建筑節(jié)能首先應(yīng)該從規(guī)劃節(jié)能方面著手,規(guī)劃節(jié)能對于居住建筑尤為重要。太陽輻射和風(fēng)流是影響建筑周邊氣候環(huán)境及建筑整體舒適性最重要的兩個因素。因此, 規(guī)劃節(jié)能的主要方向是降低太陽輻射、增強(qiáng)建筑的空氣流通性,所以建筑的朝向、間距以及建筑之間的排列組合是規(guī)劃節(jié)能設(shè)計的重點。首先,建筑的主要朝向應(yīng)順應(yīng)當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向,以便空氣流通,增加居住的舒適性。
作為南北朝向的建筑物,在夏季所受到的太陽輻射比東西朝向的建筑物要多,可以節(jié)省夏季空調(diào)的用量;在冬季來臨時,建筑物受到的太陽輻射剛好與夏季相反 恰好節(jié)約了建筑保溫取暖方面所需的能源消耗。另外居住建筑群的組合應(yīng)充分考慮整體的節(jié)能效果,以有利于居住區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng),因此居住建筑的間距可在滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的規(guī)定間距基礎(chǔ)上適當(dāng)加大, 因為過近的建筑間距會減少建筑物與空氣之間的熱交換,不利于節(jié)能的理念和居住的舒適性, 因此規(guī)劃師應(yīng)在整體設(shè)計中合理安排,優(yōu)化節(jié)能設(shè)計,同時監(jiān)管部門在施工過程中要實行有效的監(jiān)管。
2.2單體規(guī)劃模塊的節(jié)能設(shè)計方法
除了建筑整體的外部環(huán)境外,建筑設(shè)計朝向?qū)ㄖ?jié)能的影響也非常大,因此在設(shè)計中要充分考慮到太陽輻射及風(fēng)向?qū)ㄖ锏挠绊懀ㄖ锏某驊?yīng)以節(jié)能為前提,增加建筑物在冬季所吸收的太陽輻射,減少在夏季所受的太陽輻射,在季節(jié)上減少了制冷和采暖的成本,達(dá)到了節(jié)能的要求。此外朝向的設(shè)計還應(yīng)注重空氣流,從以往的建筑物節(jié)能經(jīng)驗來看,南向是適合我國各地的最佳朝向,但由于建筑設(shè)計時受多方面因素的考量和制約,無法全部采用南向,因此因地制宜合理確定建筑朝向,是最實用和恰當(dāng)?shù)倪x擇。另外建筑體形系數(shù)是節(jié)能建筑設(shè)計特別要重視的問題。在具體的設(shè)計過程中要合理確立建筑物造型,盡量減少凹凸面和護(hù)面積,避免外形過于復(fù)雜導(dǎo)致體形系數(shù)增大。給體形系數(shù)一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍, 以減少建筑能源損耗,達(dá)到節(jié)能目的。建筑師應(yīng)對空間進(jìn)行合理的安排劃分,在保障保溫取暖、空氣流通性、充足光源等條件的前提下,合理設(shè)計,最好可南北通透,使空間達(dá)到節(jié)能舒適的要求。
另外屋面和外門窗方面也可進(jìn)行充分的節(jié)能設(shè)計,屋面節(jié)能可通過加設(shè)隔熱保溫層、通風(fēng)層或采用種植隔熱屋頂?shù)确绞剑部刹捎闷滦臀蓓?,利用閣樓來通風(fēng)散熱。通過隔熱保溫層阻擋屋面吸收的太陽熱輻射向室內(nèi)傳導(dǎo),架空型屋頂遮陽板阻隔太陽熱輻射, 并把所吸收熱量通過通風(fēng)空氣間層轉(zhuǎn)移到空氣中。在屋頂上種一些植物遮擋太陽熱輻射,并實現(xiàn)太陽熱輻射的資源性轉(zhuǎn)化。外門窗系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計:外門窗作為建筑物最容易吸收和損失熱量、熱感應(yīng)最敏感的部位,其保溫性能和密封性能是墻體失熱損失的5~6倍,因此是節(jié)能的重中之重。為了減少外門窗的能源損耗,可根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,通過提高門窗的密封性、采用合理的窗墻面積比例、增加窗玻璃的層數(shù)、采用百葉窗等措施來提高門窗的保溫和隔熱性能。
2.3建筑構(gòu)件、材料與新能源的節(jié)能設(shè)計
隨著社會的發(fā)展,科技的進(jìn)步,越來越多的新型材料和能源進(jìn)入建筑市場,并被廣泛應(yīng)用于建筑工程中,這些材料的進(jìn)入和技術(shù)的運用,最大程度地減小了建筑過程中的能源消耗。例如新型的外墻保溫材料,不但造價低廉,且保溫效果卓越,被廣泛應(yīng)用于墻體,樓板和屋面上,達(dá)到了節(jié)能的效果。再如被大眾所熟知的綠色能源太陽能,作為天然環(huán)保的最佳節(jié)能能源,分布廣泛,可再生,取之不竭,成本低廉,且安全潔凈。在我國、青海等西南一帶,總輻射量和日照時數(shù)在全國遙遙領(lǐng)先,具有豐富的太陽能資源。太陽能充分利用后可以為建筑物提供大量暖、熱、電等日常所需能源。在我國北部,利用太陽能采暖可達(dá)到60%~7O%,為平均每平方米建筑面積每年節(jié)約了20kg~4Okg標(biāo)準(zhǔn)煤,產(chǎn)生出良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在整個建筑物的熱損耗中,門窗縫隙空氣滲透的熱損失占20%~30%,因此,門窗圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是節(jié)能的一個重點部分。門窗節(jié)能可從減少滲透量、傳熱量、太陽能輻射三個方面著手。減少滲透量可以減少室內(nèi)外冷熱氣流的直接交換,可采用密封材料增加門窗的密封效果。減少傳熱量的關(guān)鍵是防止室內(nèi)外溫差的存在而引起熱量傳遞,建筑物的窗戶由鑲嵌材料和窗框、扇型材組成,要加強(qiáng)節(jié)能型窗框和節(jié)能玻璃等技術(shù)的推廣和應(yīng)用,增大窗戶的整體傳熱系數(shù)以減少傳熱量。塑鋼門窗不僅可以防止噪音污染, 隔聲功能顯著,另外防雨水滲漏能力也極強(qiáng),空氣滲透量很小,更重要的是塑鋼門窗的導(dǎo)熱系數(shù)極低,隔熱效果優(yōu)于鋁材1.25倍,在采暖和制冷上,能耗要減少3O%~50%,室內(nèi)空調(diào)啟用次數(shù)減少,耗電量也隨之減少。
3、結(jié)語
總體來講,建筑節(jié)能不但是一項復(fù)雜的、全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程,也是一項長期而艱巨的任務(wù)。隨著能源的日漸匱乏,全球尤其是我國的可再生能源正在迅速減少,因此,建筑節(jié)能在建筑規(guī)劃設(shè)計中的地位和影響越來越重要。為了從根源上降低能耗,不但需要設(shè)計師在設(shè)計中大膽創(chuàng)新,勇于嘗試,積累經(jīng)驗,不斷突破,另外還需要有關(guān)部門加強(qiáng)監(jiān)管,嚴(yán)格把好建筑節(jié)能設(shè)計關(guān),制訂相關(guān)的法規(guī)和政策嚴(yán)格施工管理,從各個方面著手,努力降低能源消耗,注重環(huán)保、低碳與可持續(xù)發(fā)展的觀念,有機(jī)地平衡能源損耗和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系,使節(jié)能降耗在不影響建筑物質(zhì)量和功能性的前提下,發(fā)揮最大和最有力的效果,努力創(chuàng)造出低成本高效益的節(jié)能型建筑。在有限的條件下將建筑功能與藝術(shù)和技術(shù)更好地結(jié)合,使建筑設(shè)計的各個方面都能體現(xiàn)節(jié)能的原則。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵字:規(guī)劃 單體設(shè)計 節(jié)能 綠色
中圖分類號: TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
前言
建筑領(lǐng)域,城區(qū)的規(guī)劃和建筑單體的設(shè)計欠缺考慮,從而導(dǎo)致在后續(xù)的使用中高能耗現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重,浪費能源,影響節(jié)能。在上述情況下,建筑設(shè)計及規(guī)劃的節(jié)能研究顯得十分必要。
建筑規(guī)劃
住宅規(guī)劃設(shè)計應(yīng)從建筑選址、建筑布局、外部空間設(shè)計、建筑朝向、建筑間距、冬夏季季風(fēng)主導(dǎo)方向、太陽輻射等方面進(jìn)行整體化、系統(tǒng)化研究,分析構(gòu)成寒冷地區(qū)氣候的決定因素,通過建筑的規(guī)劃布局對自然因素進(jìn)行充分利用、改造,形成良好的居住條件和有利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。
一、建筑選址
1向陽建宅
在限定的地塊內(nèi),住宅基地應(yīng)選擇在向陽的地段上,比如平地或南坡,為爭取更多日照提供先決條件。
2避免霜洞效應(yīng)
寒冷地區(qū)冬季冷氣流容易在山谷、溝底、洼地等凹形地形聚集,形成“霜洞”,甚至?xí)纬山?jīng)常性的強(qiáng)冷氣流,導(dǎo)致微氣候惡劣。因此在選址時,應(yīng)盡量避開這種凹形區(qū)域。
3避免輻射干擾
大面積的玻璃幕墻在夏季會反射大量的陽光輻射,從而造成局部地塊夏季熱負(fù)荷增加。所形成的光污染,也會干擾住戶的正?;顒樱焕谏硇慕】?。因此,選址應(yīng)盡量避開上述區(qū)域,并運用綠化等手段削減其影響。
二、建筑布局
1合理爭取日照
住宅的日照是最為重要的物理環(huán)境指標(biāo)之一,國家對此有明確的規(guī)定。規(guī)劃設(shè)計中常常采用日照間距系數(shù)的方法配合衛(wèi)生視距等具體要求進(jìn)行控制。在設(shè)計中,我們可以通過日照軟件對規(guī)劃設(shè)計進(jìn)行初步測算,為設(shè)計提供了有力的技術(shù)支持。在實際的模擬中發(fā)現(xiàn),板式住宅長度過長、布局不規(guī)則,高層點式住宅布置過密時,日照間距已不能作為衡量標(biāo)準(zhǔn),采光不利,甚至不能滿足基本要求。
2避風(fēng)與通風(fēng)
我國季風(fēng)氣候明顯,寒冷地區(qū)中除新疆南部,大多數(shù)為典型的季風(fēng)氣候,冬季以西風(fēng)、北風(fēng)為主,夏季以東風(fēng)、南風(fēng)為主。在微氣候營建中主要考慮冬季防風(fēng)兼顧夏季通風(fēng)。
三、建筑朝向
影響住宅建筑的朝向的眾多因素當(dāng)中日照和通風(fēng)為最主要因素。而這兩種因素與地理緯度、地段環(huán)境、局部氣候特征等條件息息相關(guān)。所以選擇建筑朝向就需要因地制宜。
目前東北地區(qū)建筑中“坐北朝南”似乎已成為良好朝向的標(biāo)準(zhǔn)。然而良好朝向的選擇因素有:
(1).冬季有適量的陽光攝入室內(nèi),夏季減少太陽直射室內(nèi)和早晚直射外墻面。
(2).冬季避免冷風(fēng),夏季通風(fēng)良好。在實際運用過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)日照和太陽輻射情況將住宅的基本朝向范圍確定后再進(jìn)一步核對季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)。單棟住宅來看希望建筑與風(fēng)向垂直最為有利,但從整個建筑群看,希望建筑與風(fēng)向偏一定角度,讓整排房都獲得良好通風(fēng)效果。根據(jù)上訴所說的兩個方面選擇適宜的當(dāng)?shù)氐淖≌某颉?/p>
四、外部環(huán)境設(shè)計
外部環(huán)境設(shè)計主要是指下屆面的設(shè)計。外部環(huán)境設(shè)計在一定程度上可以有效低于冬季冷風(fēng)侵襲,減少住宅單體的熱損失;有效降低有高強(qiáng)度開發(fā)引起的夏季“熱島”現(xiàn)象,降低住宅的護(hù)結(jié)構(gòu)的溫度,同時為居民提供比較舒適的室外活動場地。因此合理的外部環(huán)境設(shè)計是住宅規(guī)劃設(shè)計的重要組成部分。
1利用綠化冬季防風(fēng)
在實際設(shè)計過程中可以發(fā)現(xiàn)僅靠建筑布局改善風(fēng)環(huán)境是非常困難的,必須與其他手段配合。綠化防風(fēng)布局靈活,又能美化環(huán)境,提高居民生活質(zhì)量。合理的綠化設(shè)計往往可以做到一舉數(shù)得。
2利用綠化水面等夏季放熱,根據(jù)實際經(jīng)驗常見的方法有:
2.1室外地面盡可能采用透水,半透水材料。不透水材料表面盡量采用淺色或反射率較低的地面材料。并且盡可能的提供遮陽以供居民室外活動。
2.2室外綠化應(yīng)注意植被的風(fēng)適度,將數(shù)目、草地與水景設(shè)計有機(jī)結(jié)合。室外綠化設(shè)計是小區(qū)設(shè)計的重點。植物物種的多樣性能更好的發(fā)揮其生態(tài)功能。夏季綠化減少住宅吸熱方式主要有高大喬木遮陽或爬藤類食物覆蓋建筑表面。較大面積的草坪及灌木則對局部滲透和潛熱的影響明顯。建筑綠化可采用“多層次綠化”分別對底層、地面層、中層、墻面、屋頂?shù)榷鄠€層次進(jìn)行不同的綠化設(shè)計。
2.3水面的應(yīng)用
人類對水的親近感是與生俱來的,因此很多小區(qū)都以水體作為重點。形成一定規(guī)模的水面在蒸發(fā)過程中會帶走大量的熱量,位于水面附近的住宅可以直接收益。但值得指出的是我國寒冷地區(qū)基本都處于缺水地區(qū)。所以利用自然水面或采用中水為景觀用水是比較合適的。
建筑單體節(jié)能設(shè)計
五、建筑體形系數(shù)
建筑體形系數(shù)是建筑物解除大氣室外的表面積與其所包圍體積之比。建筑的體形系數(shù)越小,其能量流失越小。因此建筑的設(shè)計在寒冷地區(qū)宜采用簡潔規(guī)整的形體和表面,因為錯接和點式建筑都會將大面積的外界面,造成熱量損失。我國的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對于住宅的體形系數(shù)做了明確的規(guī)定,超過0.3的住宅單體會對節(jié)能帶來較大的負(fù)面影響。耗能情況與體型系數(shù)并不是呈簡單的線性關(guān)系,而是與氣溫、日照、朝向、維護(hù)結(jié)構(gòu)等多方面的因素息息相關(guān)。
1平面設(shè)計
建筑平面的合理設(shè)計需要控制平面的凸凹,節(jié)點,特殊部位采光保溫,進(jìn)深的合理性等等。
1.1凸凹變化
一般受到氣候影響,南方下熱冬暖等地區(qū)多考慮通風(fēng)散熱,建筑平面靈活變化多,但在北方寒冷地區(qū)則不宜有過多的凸凹,否則會是外墻面積增大,增加耗能。
1.2特殊部位采光和冷橋處理
設(shè)計應(yīng)充分考慮和利用向陽的墻面,使陽光得到充分的采集和利用。另外建筑的冷橋應(yīng)加以重視,防止冬季的熱量沿冷橋散失。
1.3進(jìn)深選擇
建筑的進(jìn)深也是受到多方面因素的影響,地域,日照,氣候等。南北方目前的建筑尤其是住宅進(jìn)深不進(jìn)合理,理論上進(jìn)深由8米增加到14米,建筑采暖指標(biāo)降低11%―33%。所以要綜合考慮采光,通風(fēng)和節(jié)能的相互關(guān)系進(jìn)行定位。
2空間設(shè)計
空間的設(shè)計準(zhǔn)則是要綜合考慮一下幾點:a.室內(nèi)環(huán)境舒適度和可用度;b.視覺藝術(shù)效果;c.過渡空間的設(shè)置;d.物理參數(shù)的考慮。在這些之中,后兩項都和節(jié)能息息相關(guān),過渡空間會影響內(nèi)外空氣的接觸,從而影響節(jié)能。而物理參數(shù)則更加直接的關(guān)系到日照通風(fēng)等方面的節(jié)能問題。
3通風(fēng)設(shè)計
3.1人工通風(fēng)
這個通風(fēng)方式大家司空見慣,風(fēng)扇,空調(diào),排氣扇,再加上房間的門窗通風(fēng)口,則組合成為人工通風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)通道和流程。
3.2自然通風(fēng)
自然通風(fēng)是建筑單體設(shè)計中重要的綠色手段之一,它包括熱壓通風(fēng),風(fēng)壓通風(fēng)。
3.2.1風(fēng)壓通風(fēng)
風(fēng)壓通風(fēng)具有風(fēng)力大,通風(fēng)效果明顯的特點,但是受自然風(fēng)的影響很大。在建筑物的迎風(fēng)面上會產(chǎn)生正壓,在建筑物的背風(fēng)面上會產(chǎn)生負(fù)壓,建筑物通過開窗使正負(fù)壓之間形成通路,就會產(chǎn)生通風(fēng)。
3.2.2熱壓通風(fēng)
熱壓通風(fēng)的效果與空氣的溫度差和通風(fēng)口的高差有關(guān),通風(fēng)口的高度差越大,通風(fēng)效果越好。另外,加大室內(nèi)外溫度差也有利于改善熱壓通風(fēng)的效果。
4遮陽
雖然經(jīng)過平立面設(shè)計,朝向布局的安排,隨著季節(jié)變化,太陽的位置和角度變化,總會使固定的建筑產(chǎn)生一定的節(jié)能制約,因此遮陽作為一種建筑附加物甚至是靈活轉(zhuǎn)化變動于建筑之上的部件,得到了廣泛的應(yīng)用,也取到了很好的節(jié)能效果。遮陽的作用包括冬季的積極采納陽光和夏季的阻擋陽光.
5表皮處理
雙層幕墻正逐漸成為節(jié)能建筑外墻處理的一種趨勢。雙層幕墻可以形成一個空氣層有利于提高外維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。另外,也有將空調(diào)與空氣層相結(jié)合的做法,利用雙層幕墻的空氣層形成室內(nèi)溫度的保護(hù)層。
六、結(jié)語
關(guān)鍵詞:建筑施工;碳排;節(jié)能;環(huán)保;規(guī)劃
中圖分類號:TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1建筑施工階段碳排分析
1.1施工階段碳排的來源
在建筑施工階段碳排的來源有很多:直接排放,如燃料的燃燒;間接排放,比如電力及蒸汽的使用;其他間接排放,即含碳物質(zhì)通過其他途徑排放出來。在建筑施工時,往往由于器械、儀器的不當(dāng)使用所導(dǎo)致的碳排增加是相當(dāng)普遍的,建筑材料和建筑工序的不當(dāng)?shù)纫蛩匾矔?dǎo)致碳排的增加。因此,可以說完全地杜絕碳排是不可能的,只有最大限度地減少碳的排放數(shù)量才是合理的。
1.2節(jié)能減排的意識薄弱
在建筑施工階段,之所以會產(chǎn)生很嚴(yán)重的碳排現(xiàn)象,很大一部分原因是節(jié)能減排的意識薄弱所造成的。對于建筑施工者而言,他們最關(guān)注的是建筑設(shè)施本身的安全性和可靠性,對于材料的浪費現(xiàn)象和碳排現(xiàn)象不太關(guān)注。缺乏起碼的意識就很難把節(jié)能減排真正落實到行動中去,往往會造成一味追求速度的局面,無法真正地以建筑施工為根本,缺乏責(zé)任感。這樣就容易造成施工階段的材料浪費,必然會造成很嚴(yán)重的碳排現(xiàn)象。
1.3建筑設(shè)計不合理導(dǎo)致的碳排增加
建筑設(shè)計的不合理是造成碳排增加的根本來源,建筑設(shè)計總體規(guī)劃不到位往往會造成建筑施工的效率低、步驟的錯亂、目的性差的現(xiàn)象。這樣缺乏正確的建筑設(shè)計方向就會造成碳排的增加,所以可以說建筑設(shè)計總體規(guī)劃的合理與否在很大程度上決定了碳排量的多少,也關(guān)系到建筑施工的質(zhì)量。只有健全相關(guān)的建筑設(shè)計規(guī)劃才能夠從根本上解決這一問題。
2影響建筑施工階段碳排量的因素
2.1總體建筑規(guī)劃
缺乏統(tǒng)一、明確的建筑設(shè)計規(guī)劃是造成碳排的根源所在,要關(guān)注建筑設(shè)計的每一個細(xì)節(jié)。例如建筑的朝向、采光、外窗的氣密性和可開啟窗面積、通風(fēng)以及綠化等因素,把整個建筑設(shè)計的布局進(jìn)行整體的規(guī)劃是很重要的。一個合理、明確的規(guī)劃往往會順利地實現(xiàn)整個工程的目標(biāo),把復(fù)雜的問題簡單化,這樣直接影響到工程的碳排數(shù)量。然而,現(xiàn)今的建筑施工往往都是走一步說一步,每天的工作目的都不夠明確,缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,這就導(dǎo)致施工團(tuán)隊紀(jì)律性不夠嚴(yán)明,碳排增加是常有的現(xiàn)象。
2.2施工材料的控制
在很多的建筑團(tuán)隊,施工材料的控制不到位現(xiàn)象是相當(dāng)嚴(yán)重的,施工材料控制不好就很容易造成碳排的增加。在建筑施工的過程中,施工材料的控制在很大程度上關(guān)系到了碳排數(shù)量的多少。比如墻體隔熱材料、門窗材料、外墻裝飾材料、隔熱材料等等,對其數(shù)量和質(zhì)量都要有明確和嚴(yán)格的控制。在這些材料的使用前要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗,對其性能、抗腐蝕效果、規(guī)格、品種等要進(jìn)行檢測。要選擇質(zhì)量上乘的建筑材料,才能夠減少材料的損耗,進(jìn)而減少含碳物質(zhì)的排放。
2.3施工的工序
建筑工序是建筑施工階段應(yīng)考慮到的問題,所謂的建筑工序不僅僅是要按照一定的順序進(jìn)行施工,更要保證嚴(yán)格地按照相關(guān)的設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工,對每個步驟進(jìn)行嚴(yán)格地控制。墻體砌筑、門窗安裝、外墻抹灰及貼面施工、屋面施工、通風(fēng)與空調(diào)節(jié)能施工等各個環(huán)節(jié)都是緊密相連的,要把每一個工作步驟都嚴(yán)格地控制好才能夠從根本上實現(xiàn)建筑施工的節(jié)能減排。把每個步驟嚴(yán)格地做到位,比如從材料選擇—材料進(jìn)場—材料報驗—現(xiàn)場抽樣送檢—送檢合格等,一系列的步驟其實都是緊緊相連的,施工的工序?qū)τ谡麄€施工階段是至關(guān)重要的。
3如何做到建筑施工階段的節(jié)能減排
3.1 增強(qiáng)節(jié)能減排的意識
增強(qiáng)建筑施工階段的節(jié)能減排首先要增強(qiáng)節(jié)能減排的意識。對于建筑施工人員來說,過分的含碳物質(zhì)的排放、呼入大量的含碳?xì)怏w在很大程度上會影響個人的身體健康,同時也會浪費大量的材料。節(jié)能減排是我國社會發(fā)展需要長期遵守的方略,是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然要求,也是人與自然和諧相處的根本所在。善于通過節(jié)能減排的倡導(dǎo)來進(jìn)行自我約束,節(jié)能減排,從我做起,把這些要求一點一滴地落實到具體的施工建設(shè)之中去,只有這樣才有可能減少含碳物質(zhì)的排放,提高建筑實施的質(zhì)量。
3.2 制定建筑規(guī)劃,按照順序進(jìn)行施工
在建筑施工階段要把建筑規(guī)劃完全地統(tǒng)一起來,站在一個高度進(jìn)行建筑的統(tǒng)一戰(zhàn)略規(guī)劃,建筑節(jié)能、環(huán)保及室內(nèi)環(huán)境污染控制設(shè)計、施工材料、施工工序以及整個工程的檢測和驗收,都要嚴(yán)格地按照要求來執(zhí)行。在驗收階段必須要嚴(yán)格按《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50411-2007進(jìn)行施工,按照進(jìn)場驗收、進(jìn)場復(fù)驗、見證取樣送檢、現(xiàn)場檢驗和驗收的步驟來進(jìn)行,提高驗收的效果和精準(zhǔn)度。完整的戰(zhàn)略設(shè)計規(guī)劃是做好工程的前提和根本,也是檢查一個團(tuán)隊時候合格的標(biāo)準(zhǔn),也決定了節(jié)能減排的效果。
3.3管理者加強(qiáng)管理和監(jiān)督
有效的監(jiān)督和管理對于整個建筑施工階段是至關(guān)重要的,要嚴(yán)格地對管理費用支出進(jìn)行權(quán)衡和管理,厲行節(jié)約,同時要建立相關(guān)的節(jié)能減排倡導(dǎo)激勵機(jī)制,以此來約束施工的資源浪費現(xiàn)象。作為領(lǐng)導(dǎo)要起到帶頭表率作用,減少費用支出,把浪費資源納入團(tuán)隊的考核機(jī)制中去。組織領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊工作,下設(shè)相關(guān)的小組進(jìn)行督促和管理,這樣通過外在的約束力量來控制碳排數(shù)量,做到真正意義上的節(jié)能減排。同時要以節(jié)約型的工程為榜樣,號召大家學(xué)習(xí),這樣對于項目成本的減少有很大的幫助,必然能夠?qū)τ诠?jié)能減排進(jìn)行嚴(yán)格有效的控制。
4 結(jié)語
碳排控制是建筑施工階段最重要的任務(wù)之一,想要有效地進(jìn)行碳排的控制,最重要的就是首先要認(rèn)清碳排的來源,分析影響碳排的因素,進(jìn)而進(jìn)行合理的管理和控制。增強(qiáng)建筑施工的節(jié)能減排意識,制定建筑規(guī)劃,按照正確的順序進(jìn)行施工,同時相關(guān)的管理者要加強(qiáng)管理和監(jiān)督,形成有效的激勵機(jī)制,這樣才能夠進(jìn)行有效的碳排控制。
參考文獻(xiàn)
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在全球的環(huán)保主題下,我國在節(jié)能減排方面刻不容緩,一直堅持不懈。一款能幫助個人記錄自己的節(jié)能減排行為,和刺激個人節(jié)能減排的碳排量控制工具顯得尤為重要。針對此,筆者團(tuán)隊設(shè)計了一款基于ios平臺的節(jié)能減排碳排量控制工具,主要通過記錄用戶的節(jié)能減排行為,以積分換碳幣再換獎勵的制度,激勵用戶節(jié)能減排。該工具針對改變完善現(xiàn)有一些環(huán)保類手機(jī)應(yīng)用的功能,主要是知識普及或者分享交流,并結(jié)合環(huán)保、金融、電商、互聯(lián)網(wǎng)等幾個方面,使學(xué)生群體或者個人群體更有動力去進(jìn)行節(jié)能減排行為,并且促進(jìn)環(huán)保行動,改善社會環(huán)境,呼吁社會節(jié)能減排。
一、研發(fā)背景及意義
1.1研究現(xiàn)狀及趨勢
隨著金融行業(yè)的發(fā)展,從一開始的企業(yè)碳排放交易,到《京都議定書》中定義的碳金融概念的產(chǎn)生,到現(xiàn)在包括興業(yè)銀行、光大銀行在內(nèi)的兩家銀行推出低碳信用卡,碳金融理念可謂逐步深入人心。但是目前有關(guān)低碳排放的金融類產(chǎn)品在我國是很少的,只有少數(shù)銀行推出類似低碳產(chǎn)品,例如興業(yè)銀行、光大銀行在內(nèi)的兩家銀行推出低碳信用卡等??梢灾v,適用人群數(shù)量相對我國人口來說依然是少之又少,并且目前該兩款低碳金融產(chǎn)品針對的目標(biāo)群體依然是企業(yè)或團(tuán)體,極少針對個人。盡管各個政府部門、各大金融機(jī)構(gòu)、商業(yè)企業(yè)等都在利用各種方式大力推動人們的環(huán)保行為,但是效果卻不盡人意,比如碳普惠平臺。碳普惠平臺是最具影響力的低碳經(jīng)濟(jì)官方門戶,推動低碳產(chǎn)業(yè)、低碳生活、低碳城市及低碳技術(shù)、低碳融資、低碳項目,并鼓勵大眾在日常生活中要盡力減少能量的消耗,從而降低二氧化碳的排放量,減少大氣污染,減緩生態(tài)惡化。盡管平臺在多方面鼓勵人們節(jié)能減排,但是,根據(jù)平臺給出的數(shù)據(jù),平臺會員約為一萬人。這個數(shù)量相對其他公眾平臺來說是比較少的。而且很明顯,該平臺的合作商家、活動、統(tǒng)計規(guī)則等其實是簡單而又少數(shù),不能起到很好的激勵每個人節(jié)能減排的作用。而在我國,像碳普惠這樣的低碳平臺只有少數(shù),更不用說應(yīng)用軟件。目前國內(nèi)外開發(fā)的節(jié)能減排應(yīng)用工具的數(shù)量都非常少,像國外Pollution、Green me等一些環(huán)保類軟件,都是簡單的以知識普及和分享交流為主的應(yīng)用軟件。而本工具則是結(jié)合節(jié)能減排和金融產(chǎn)品的助手式軟件,除了幫助個人記錄自己的節(jié)能減排行為,還有刺激個人節(jié)能減排的功能。
1.2研發(fā)意義
為激勵個人的節(jié)能減排行為,促進(jìn)社會節(jié)能減排意識的養(yǎng)成,通過結(jié)合節(jié)能減排和金融產(chǎn)品的助手式軟件,幫助個人記錄自己的節(jié)能減排行為,還有刺激個人節(jié)能減排的功能,“讓節(jié)能減排,從我做起”。響應(yīng)我國“十二五”節(jié)能減排發(fā)展規(guī)劃,響應(yīng)全球節(jié)能減排發(fā)展趨勢,積極迎合環(huán)保應(yīng)用軟件發(fā)展趨勢。
二、設(shè)計方案
該工具的原型使用mvc框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計,使用UIkit框架進(jìn)行界面的搭建,后臺擬使用coredata數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的持久性儲存開發(fā)流程可以簡單的概括為應(yīng)用規(guī)劃、架構(gòu)設(shè)計、界面設(shè)計、數(shù)據(jù)操作與存儲、業(yè)務(wù)實現(xiàn)以及頁面跳轉(zhuǎn)。該工具具體需要包含六個功能。
排碳量和減碳量計算的智能統(tǒng)計功能,包括衣、食、住、行、用等多個方面。排碳量:其中衣包括購買衣服件數(shù)、洗衣用品使用量;食包括吸煙數(shù)量、喝白酒數(shù)量、喝啤酒數(shù)量、肉類消費、糧食類消費;住包括用電、煤氣、天然氣、燃煤、集中取暖、裝修用品;行包括飛機(jī)、火車、輪船、地鐵、公共汽車、低油耗小轎車、中油耗小轎車、高油耗小轎車;用包括塑料袋使用量、紙制品、一次性筷子;減碳量:步行里程、騎自行車?yán)锍?、使用環(huán)保袋次數(shù)等等。資訊推送功能。進(jìn)入app會請求用戶是否進(jìn)行定位,在app首頁會有大學(xué)城公共自行車點,公交車站的地圖,點開可查閱離自己最近的站點。還有當(dāng)天大學(xué)城的PM2.5值和天氣。并且在軟件的首頁,設(shè)有經(jīng)過專業(yè)篩選的環(huán)保新聞推送窗口。環(huán)保知識普及。采取知識問答沖關(guān)的的形式,普及環(huán)保知識。同時,及時推送環(huán)保相關(guān)的新聞。個人成長計劃。用戶注冊賬號后,會有屬于自己的一個環(huán)保成長計劃。用戶可以每個星期給自己安排需要參加的環(huán)保活動或者需要達(dá)到的節(jié)能減排指標(biāo),每完成一個任務(wù),會給用戶以積分形式累積,之后可換取碳幣。當(dāng)達(dá)到累積積分為一定數(shù)目后,會有一個榮譽(yù)稱號。換物欄目中的部分商家可能會對所出售的低碳商品設(shè)置購買權(quán)限,比如要擁有哪個榮譽(yù)稱號的用戶才可以購買。除此之外還包括特色活動,有換物、眾籌、拼車、其他活動等四個部分。其中,換物是指當(dāng)用戶積累一定碳幣之后,可以用碳幣去換取一些低碳產(chǎn)品,這些低碳產(chǎn)品由合作商家提供。又或者可以換取公共自行車的租用權(quán)等等。當(dāng)然,如果碳幣不夠,可以換折扣券,然后用折扣券購買低碳產(chǎn)品。眾籌是指學(xué)生團(tuán)隊或者社團(tuán)等組織或?qū)W生個人有關(guān)于環(huán)保的創(chuàng)新想法或者環(huán)?;顒?,希望通過眾籌募集資金。拼車是指統(tǒng)一出發(fā)點到同一目的地的兩個用戶拼車活動。其他活動是指其他一些由學(xué)生或組織發(fā)起的環(huán)保活動,希望征集參與者。當(dāng)然,活動時會通過系統(tǒng)審核,也會標(biāo)明時間地點等詳細(xì)信息,還有是否屬加碳幣活動。
三、未來效益