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摘要:为了实现绿色建筑节能的目标,一方面需要对围护结构等系统进行合理的设计,另一方面需要保证其正常运行。建筑业的发展需要运用大量的能源支持,不断地发展绿色建筑,加强对建筑节能技术的运用。提高建筑节能人才的培养,加强对节能技术的推广,一方面为人们提供更舒适的生活环境,另一方面促进工业和社会的发展。文章主要针对建筑设计中节能建筑设计的应用方面进行分析,希望能给相关人士提供参考价值。
关键词:建筑设计;节能设计;应用
引言:随着中国建筑业的快速发展,建筑能耗急剧上升,带来了严重的能源消耗负担。随着绿色环保理念的深入人心,节能建筑的呼声也越来越高,同时政府也在建筑节能规范和标准方面进行了修订和完善,对建筑节能提出了更严格的标注。因此,研究建筑设计中节能建筑设计具有十分重要的意义。
1.现代绿色建筑节能设计的基本原则
1.1坚持和谐相处的原则
在建筑设计中要坚持生态化、绿色化理念,坚持和自然和谐共处,对有限的生态资源进行合理应用,优化建筑结构设计,在设计中融入绿色和谐的理念。同时,在施工阶段应当加强对周围环境的利用,保护绿色植被,保证居住环境能够和自然和谐共处。
1.2坚持节约能源的原则
提高对各种资源的合理应用,将投入降低,并且将能耗消耗减少,将工程效益提升。设计人员应当加强对周边环境的了解,尽量就地取材,将运输中的消耗降低,同时提高施工效率。
1.3坚持舒适的原则
建筑产品的设计和建设最终是为居民创造良好的生活居住环境,所以设计人员应当坚持为居民设计舒适的环境,以居住者的角度积极利用环保技术,从通风、采光、供暖等多方面进行优化,提高舒适度。
2.建筑设计中的节能设计措施
2.1建筑屋面设计方面
建筑屋面是整个建筑项目的重要组成部分。就屋面造型方面,主要分为平顶和缓坡形式两种,其作用为阻挡阳光直射、阻挡雨雪,所以屋顶在季节交替、昼夜交替的过程中发挥了重要的温度调节的作用,而自身也经历着十分频繁的冷热温度变化。在这样的物理变化的过程之中,也是屋顶结构、材料设计的关键性因素之一。例如,在四川省和贵州省等西南省份,虽然这些省份的年平均温度略高,但其保温设施相对较弱,因此提高冬季保暖质量对用户来说非常重要。一般做法应集中在以下几点:①设计合理的保温层。是把吸水率差、导热系数小、容量低且硬度好的保温材料铺设在屋面和防水层间,由此来实现保温作用,所以可供选择的材料非常多,如可选择挤塑板、聚苯板、膨胀性的水泥板、混凝土材料的土块等一些板状的材料,还可以将炉渣、浮石、陶粒及膨胀珍珠岩等散料掺进水泥中,来实施现场浇筑。②屋面建筑材料应从节能材料中最大程度地选择,材料应为无污染的标准材料,带绿色标志。③在建筑屋顶的设计中,可以引入绿色植被作为设计和覆盖的材料,但应注意在构造中增加防止根系穿刺层,同时预留好结构的覆土荷载,做好防水处理,防止屋面渗水。这样可以达到一举多得的效果,不但美化了建筑物,又改善了环境,保证顶层的室内温度,隔热的效果明显。
2.2门窗设计
建筑物的门窗是其进行热量交换的场所之一。所以在绿色施工技术使用的过程之中,要将两点结合起来进行考虑,重点在门窗的隔热、保温、隔音降噪、防止光污染等方面进行解决。①要防止穿堂风的产生,对门窗的位置进行合理的设计,尤其是在高层建筑物中,穿堂风的作用力比较强可能会对建筑物体本身、以及人们的生活产生不便。②门窗的质量选择方面,需要考虑使用寿命、材料经济性、力学能力、耐热性能等多方面,综合进行考虑,并且结合最新的双层玻璃和断桥窗框技术。③在进行遮阳棚等辅助设施的过程之中,靠考虑阳光直射等问题,可以与太阳能光电板相结合,进行双赢的效果。④建筑物的门窗的大小设计与室内通风、采暖等过程息息相关,面积越大,通风力好但是保暖效果差,所以在进行设计时要结合建筑物所在地区的风力、气候、取暖等因素进行综合的考虑和设计。
2.3建筑朝向设计
建筑物的位置和朝向与建筑物所在的位置、地理条件、气候条件等密切相关。在设计时要充分的考虑建筑物的采光和通风的要求,利用风向进行通风,将两者结合起来考虑,一成不变的坐北朝南是需要斟酌的。因为在不考虑建筑面积、位置的情况下,坐北朝南的传统布局有助于进行绿色节能技术的实施,在传统的观念中这也是正确的朝向模式。但是随着土地资源越来越紧缺,人们对于建筑面积的需求也越来越大的条件下,南北朝向很难实现。所以在建筑设计的过程中,利用风向通风、改善室内格局的方法进行采光实际,成为了重要的解决方式。可以在室内进行功能区的划分和科学的采暖布局,来进行更好地资源利用,提升效果。
2.4建筑外遮阳
由于在炎热的夏季和寒冷的冬季,、不同方向的太阳辐射日变化存在很大差异,这可能导致建筑物在一天内会受到来自不同方向的日辐射的影响。在这项研究中,进行了夏季不同面窗的每小时热通量分析。当发现正常天气时,建筑物窗户的峰值热通量通常出现在东部6:00-10:00和西部方向14:00-18:00,不仅如此,夏季高峰期也更加明显。内遮阳技术就是通过建筑物遮挡阳光,当夏天温度升高到最高温度时,就可以使用这种技术遮挡阳光,降低室内温度,为人类节省使用空调或者电扇的能量。在冬季时,内遮阳保温幕就能有效阻止阳光中的红外线进入屋内[1],在夜晚,当室内的温度和室外的温度都下降到最低时,通过关闭遮阴幕,防止室内温度外泄,保持室温,减少热量流失,还能够降低加热能源的损失,为室内温度起到保护作用,使室内温度供热成本降低,无论是白天和黑夜都能够完全锁住热能,为人类提供能量。
2.5自然通风
自然通风以其独特的优势已成为建筑节能中常用的重要手段。与空调制冷技术相比,自然通风至少有两个方面优势:一是实现了被动式制冷,自然通风可降低室内温度,不消耗不可再生能源,去除潮湿和污浊的空气,改善室内热环境。二是提供清新,洁净的自然空气,有利于人体的身心健康。自然通风方法主要采用风压排气和热压排风。风洞试验表明:当风吹向建筑物时,由于建筑物的阻塞,它将被积极地压在建筑物的迎风面上。同时,气流绕过建筑物的背面和侧面,就在相应的位置产生负压。压力差的大小与建筑物的形状,建筑物与风之间的角度以及建筑物的周围环境有关。热压和排气是热空气上升的原理,即烟囱效应,实现自然通风。例如,在建筑平面设计时,要尽量确保整个建筑物的每个房间可以在所有时间段内具有平滑的气流。居住的卧室和起居室应该是进风室。产生油烟的厨房和产生不良气体的浴室为排风间,不利的气体及时排出房屋,形成有利于夏季凉爽的穿堂风。
结论:
简而言之,建筑行业就是一个围绕建筑的设计、施工、装修、管理而展开的行业,随着我国可持续发展战略的不断推进,节能设计是建筑业不断发展的必然结果。建筑设计师必须紧随时代发展的步伐,加大在建筑节能设计领域的研究,充分发挥节能设计的优势,促进建筑业的可持续发展[2]。
参考文献:
[1]李凤霞.建筑工程设计中节能建设设计的应用[J].绿色建筑,2018(12):194~195.
[2]唐圆圆,赵静.论建筑设计中生态节能建筑设计[J].施工技术,2017(6):257~258.