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關(guān)鍵詞:新能源;建筑設(shè)計(jì);太陽(yáng)能;應(yīng)用
Abstract: the architecture as the basic human living space, it is to make the city a main material part, it to human living environment has a direct and significant effect of the. Living space environment quality directly affect people's quality of life, and to maintain the good life environment, it can take a lot of energy. Therefore, to save energy is the inevitable trend of development in the future. This paper expounds the meaning of building energy efficiency design, focuses on the solar energy in architectural design concept and application of design.
Keywords: new energy; Architecture design; Solar energy; application
中圖分類(lèi)號(hào):S210.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)
建筑作為人類(lèi)的基本居住空間,是構(gòu)成城市的主要物質(zhì)組成部分,它對(duì)人類(lèi)的生活環(huán)境有著直接、重要的影響。居住空間環(huán)境的優(yōu)劣直接影響著人們的生活質(zhì)量,而要維持良好的生活環(huán)境,則需耗費(fèi)大量的能源。因此,節(jié)約能源是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。
一、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的含義:
1、建筑節(jié)能是提高人民生活水平的需要:
隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們追求更加舒適的建筑生活環(huán)境。冬季采暖,夏季空調(diào)都需要能源的供應(yīng)。而在當(dāng)前能源十分緊張的狀況下,節(jié)約建筑能耗就顯得尤為重要了。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是建立在滿(mǎn)足合理的舒適要求前提下,通過(guò)技術(shù)減少建筑能耗,提高能源的使用效率,滿(mǎn)足建筑節(jié)能的要求。
2、建筑節(jié)能是環(huán)境保護(hù)的需要:
我們現(xiàn)在應(yīng)用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過(guò)程中會(huì)排放大量的有害物質(zhì)(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大氣污染和生態(tài)環(huán)境破壞的重要原因。因此提倡建筑節(jié)能,減少污染物的排放也是改善生存環(huán)境,提高生活質(zhì)量的一種有效的方法。
3、建筑節(jié)能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要:
能源是人類(lèi)生存與發(fā)展的重要基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展依賴(lài)于能源的發(fā)展。當(dāng)今能源問(wèn)題已經(jīng)成為全世界共同關(guān)注的問(wèn)題,能源短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。建筑從建材生產(chǎn),建筑施工直到建筑物的使用無(wú)時(shí)不在消耗著能源,資料統(tǒng)計(jì)表明歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗占到全國(guó)總能耗的1/3左右,我國(guó)也占到25%以上。因此在建筑中推廣節(jié)能技術(shù)勢(shì)在必行。
二、新能源建筑的應(yīng)用前景
面對(duì)資源環(huán)境制約的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),建筑節(jié)能減排將是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),也是一項(xiàng)重要而緊迫的現(xiàn)實(shí)工作,這同時(shí)也為新能源建筑應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展空間,豐富的資源優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)將為新能源建筑應(yīng)用帶來(lái)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
1、推進(jìn)新能源建筑應(yīng)用是順應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇。為應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)峻的環(huán)境污染和能源危機(jī),世界各國(guó)紛紛加快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),尋求節(jié)能、高效、低污染、可持續(xù)發(fā)展的方式。以提高能源利用效率和轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)為核心的低碳經(jīng)濟(jì),逐步替代傳統(tǒng)的高能耗發(fā)展模式,以“低排放、高能效、高效率”為特征的低碳城市建設(shè),已引起高度關(guān)注。推進(jìn)建筑節(jié)能、發(fā)展綠色建筑、促進(jìn)建筑向高效綠色型轉(zhuǎn)變,發(fā)展新能源建筑應(yīng)用是必然選擇。
2、實(shí)施建筑節(jié)能、推進(jìn)新能源建筑應(yīng)用是構(gòu)建兩型社會(huì)的重要舉措。加強(qiáng)建筑節(jié)能、推進(jìn)新能源建筑應(yīng)用工作,降低建筑物采暖、制冷、通風(fēng)、照明等能耗,有利于降低能源使用總量、提高能源利用效率,緩解資源供需緊張的矛盾狀況;有利于減少污染排放,降低社會(huì)總能耗;有利于降低建筑物使用成本,改善環(huán)境質(zhì)量,實(shí)行資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)優(yōu)化,促進(jìn)人與自然相和諧、經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境相協(xié)調(diào)。
3、實(shí)施建筑節(jié)能、推進(jìn)新能源建筑應(yīng)用可推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成新的增長(zhǎng)點(diǎn)。2009年聯(lián)合國(guó)環(huán)境署的報(bào)告中指出,建筑節(jié)能改造和新能源等“綠色行業(yè)”能夠促進(jìn)形成新的增長(zhǎng)點(diǎn),有望解決主要環(huán)境危機(jī)的同時(shí)引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。2008年我國(guó)4萬(wàn)億振興經(jīng)濟(jì)投資計(jì)劃中,重點(diǎn)扶持包括建筑節(jié)能在內(nèi)的節(jié)能減排項(xiàng)目。隨著建筑節(jié)能工作的開(kāi)展,包括建筑節(jié)能改造、新能源建筑應(yīng)用的大規(guī)模展開(kāi),建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)將在提升經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)大內(nèi)需、增加就業(yè)、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,加快建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將有力的促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變,進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的質(zhì)量和效益。
4、城鎮(zhèn)化主導(dǎo)戰(zhàn)略實(shí)施為推進(jìn)新能源建筑應(yīng)用提供了重要的發(fā)展機(jī)遇。近年來(lái)國(guó)大力實(shí)施城鎮(zhèn)化主導(dǎo)戰(zhàn)略,城鎮(zhèn)化水平不斷提高,城中村和農(nóng)村危房改造工作不斷深入開(kāi)展,為新能源建筑應(yīng)用帶來(lái)發(fā)展的機(jī)遇,因此在以后的工作中大力推進(jìn)新能源建筑應(yīng)用,將資源節(jié)約、環(huán)境友好、生態(tài)宜居的核心理念貫穿到城鄉(xiāng)建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié),促進(jìn)新能源建筑應(yīng)用規(guī)模及產(chǎn)業(yè)規(guī)模大發(fā)展。
三、建筑中太陽(yáng)能利用的理念
當(dāng)今,太陽(yáng)能利用的理念推廣比具體某項(xiàng)技術(shù)或產(chǎn)品的推廣更加迫切,推廣研究中需轉(zhuǎn)變的觀(guān)念包括以下幾個(gè)方面:(1)提升常規(guī)建筑設(shè)計(jì)理念,并向生態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化;(2)研究傳統(tǒng)的建筑構(gòu)造理念,開(kāi)發(fā)先進(jìn)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù),適應(yīng)現(xiàn)代太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展;(3)從全壽命周期成本出發(fā),關(guān)注住宅全壽命周期內(nèi)的投資平衡和權(quán)益分配;(4)復(fù)合利用其它可再生能源,優(yōu)化住宅建筑能耗結(jié)構(gòu),滿(mǎn)足住宅的能源供應(yīng)和健康環(huán)境的需求.觀(guān)念的轉(zhuǎn)變引導(dǎo)設(shè)計(jì)思路的轉(zhuǎn)變,開(kāi)源節(jié)流是我國(guó)推進(jìn)建筑節(jié)能的發(fā)展之路,太陽(yáng)能的有效利用將成為綠色住宅建設(shè)的重要途徑.因此,在太陽(yáng)能利用的研究中,應(yīng)充分考慮區(qū)域氣候特征和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的差異:像東北地區(qū)雖屬于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),但太陽(yáng)能資源豐富,因此,應(yīng)以被動(dòng)利用太陽(yáng)能建筑為主,加強(qiáng)集熱、蓄熱、導(dǎo)熱等材料和技術(shù)的研發(fā)與推廣;而對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū),夏季炎熱、冬季陰冷,又具有冬季采暖、夏季空調(diào)的生活需求和經(jīng)濟(jì)能力,應(yīng)積極擴(kuò)大綜合利用太陽(yáng)能建筑新技術(shù)的投資環(huán)境、理念基礎(chǔ)和政策優(yōu)勢(shì),并作為實(shí)施太陽(yáng)能采暖制冷、防潮隔熱技術(shù)示范推廣的首選地區(qū);
四、建筑設(shè)計(jì)中太陽(yáng)能的利用
1、太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能熱發(fā)電是太陽(yáng)能利用中的重要項(xiàng)目。太陽(yáng)熱發(fā)電是利用集熱器把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)變成熱能,然后通過(guò)汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電。根據(jù)集熱的溫度不同,太陽(yáng)熱發(fā)電可分為高溫?zé)岚l(fā)電和低溫?zé)岚l(fā)電兩大類(lèi)。按太陽(yáng)能采集方式劃分,太陽(yáng)能熱發(fā)電站主要有塔式、槽式和盤(pán)式三類(lèi)。
2、太陽(yáng)能致冷
利用太陽(yáng)能制冷空調(diào)有兩種方法,一是先實(shí)現(xiàn)光--電轉(zhuǎn)換,再以電力推動(dòng)常規(guī)的壓縮式制冷機(jī)制冷;二是進(jìn)行光--熱轉(zhuǎn)換,以熱能制冷。前者系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,但其造價(jià)約為后者的3―4倍,因此國(guó)內(nèi)外的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)至今以第二種為主。太陽(yáng)能致冷的方法有多種,如壓縮式致冷、蒸汽噴射式致冷、吸收式致冷等。
3、太陽(yáng)房
太陽(yáng)房是利用太陽(yáng)能采暖和降溫的房子。人們的生活能耗中,用于采暖和降溫的能源占有相當(dāng)大的比重。特別對(duì)于氣候寒冷或炎熱的地區(qū),采暖和降溫的能耗就更大。太陽(yáng)房既可采暖,也能降溫,最簡(jiǎn)便的一種太陽(yáng)房叫被動(dòng)式太陽(yáng)房,建造容易,不需要安裝特殊的動(dòng)力設(shè)備。
4、太陽(yáng)能熱水器
太陽(yáng)熱水器是太陽(yáng)能熱利用中具有代表性的一種裝置,它的用途廣泛,形式多樣。人們最常見(jiàn)的一種太陽(yáng)熱水器是架在屋頂?shù)钠桨鍩崴鳌L?yáng)熱水器按結(jié)構(gòu)分類(lèi)有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。
5、其他太陽(yáng)能利用
太陽(yáng)能熱水器從最初的悶曬式、平板式到現(xiàn)在的全玻璃真空管、真空管熱管式,從技術(shù)上有了飛躍的發(fā)展,大大地提高了太陽(yáng)能的利用效率。高效太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用為主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖,尤其太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的發(fā)展,提供了高品位熱源。太陽(yáng)能光電利用,是利用領(lǐng)域最廣、能源傳輸最為方便、利用品質(zhì)最好的一種方式。光電池與玻璃的復(fù)合技術(shù),已使建筑的幕墻作為建筑本身部分用能的自供電源成為可能,這也是建筑構(gòu)件復(fù)合多功能高新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)成功實(shí)例,也是今后建筑可持續(xù)發(fā)展的方向之一。
開(kāi)發(fā)利用新能源作為建筑節(jié)能的一個(gè)重要技術(shù),應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)有效大范圍地開(kāi)發(fā)利用,需把新能源利用設(shè)備同建筑及其構(gòu)件有機(jī)地結(jié)合在一起,既能保證新能源利用設(shè)備高效率運(yùn)轉(zhuǎn),節(jié)約更多常規(guī)能源的同時(shí),又滿(mǎn)足建筑的使用功能和建筑藝術(shù)美的要求從而更好地為人類(lèi)及其生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。再此,呼吁廣大讀者,地球上的資源越來(lái)越, 讓我們?cè)谙硎苌畹耐瑫r(shí),更加的節(jié)約資源。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;建筑節(jié)能設(shè)計(jì);重要性
一、引言
建筑節(jié)能提高建筑施工中各種材料應(yīng)用的主要手段,更是保證建筑物使用壽命的前提。在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中,隨著能源危機(jī)的不斷出現(xiàn),建筑節(jié)能已成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主要因素,是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過(guò)程中,通過(guò)結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況進(jìn)行合理與有效的設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)措施,采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,通過(guò)在施工的過(guò)程中的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑設(shè)備的管理,提高建筑施工中各種材料的利用率,合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,使得建筑在施工和運(yùn)行的過(guò)程中能夠降低建筑能源消耗,有效的增加各種建筑能源的利用率,提高建筑施工的施工效率,降低施工成本。
二、建筑節(jié)能的概念
建筑污染隨著當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展逐步成為當(dāng)前環(huán)境污染的重要組成部分,隨著社會(huì)發(fā)展不斷的擴(kuò)大和增加。在建筑施工的過(guò)程中,隨著人們對(duì)建筑施工要求和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高,在施工中,采用新型的能源為基礎(chǔ)進(jìn)行施工。近年來(lái)隨著我國(guó)住宅業(yè)的蓬勃發(fā)展,各種建筑施工手段和節(jié)能技術(shù)在建筑施工中也被廣泛的應(yīng)用,成為當(dāng)前建筑施工過(guò)程中的主要施工措施,對(duì)住宅節(jié)能事業(yè)的發(fā)展起到了促進(jìn)和發(fā)展的作用。
三、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是當(dāng)前建筑施工過(guò)程中的主要方式,是提高建筑施工材料應(yīng)用率,增加施工質(zhì)量和施工效率,降低施工成本的主要方式,有利于建筑施工過(guò)程環(huán)境保護(hù)措施的應(yīng)用。有利于從源頭上杜絕能源的浪費(fèi)。
建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周?chē)鷼夂颦h(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過(guò)選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì),使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的目的。
1.合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周?chē)h(huán)境條件等因素的綜合狀況來(lái)確定。建筑設(shè)計(jì)中,既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件, 同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2.合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)
在建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過(guò)合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來(lái)改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周?chē)贾脴?shù)木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽(yáng)、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來(lái)平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。
3.合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面,圓錐形屋頂能有效地適應(yīng)草原的惡劣氣候,起到減少建筑的散熱面積、抵抗風(fēng)沙的效果;對(duì)于沿海濕熱地區(qū),引入自然通風(fēng)對(duì)節(jié)能非常重要,在規(guī)劃布局上, 可以通過(guò)建筑的向陽(yáng)面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無(wú)風(fēng)時(shí)也能形成通風(fēng),在建筑體型設(shè)計(jì)上形成風(fēng)洞,使自然風(fēng)在其中回旋,得到良好的通風(fēng)效果,從而達(dá)到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開(kāi)主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時(shí)滿(mǎn)足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此, 只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失,找到一個(gè)平衡點(diǎn),選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。
四、綠化建筑措施
當(dāng)前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處在快速發(fā)展時(shí)期,城市污染程度同時(shí)處在高峰期。危害人類(lèi)的各種有毒氣體大量增加,使城市居民深受其害。不但降低勞動(dòng)生產(chǎn)率,還使人的勞動(dòng)年限和壽命縮短。該問(wèn)題的根本解決方法就是減少和最終消滅污染源。但是由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的限制,還需一定的時(shí)間和過(guò)程。植物是人類(lèi)生存環(huán)境的創(chuàng)造者,植物是改善城市環(huán)境不可缺少的重要工具,城市綠化在各行各業(yè)中是唯一以“自然更新”方式凈化環(huán)境的有效方法。我國(guó)有許多城市環(huán)境污染十分嚴(yán)重,為了使生態(tài)盡可能趨于平衡,其綠化覆蓋率必須大大高于這一臨界幅度,這樣才能有效地改善城市環(huán)境。擴(kuò)大綠地面積改善城市生態(tài)環(huán)境是一種非常重要的、有效的方式。
綠化可以調(diào)節(jié)溫度,尤其是可以降低夏季溫度,樹(shù)木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽(yáng)輻射和地面、墻面和相鄰物的反射熱。不同的樹(shù)種其生態(tài)作用和效益也不相同。有的相差很大,因此為了提高綠地的生態(tài)效益就必須選擇那些與各種污染氣體相對(duì)應(yīng)的抗性樹(shù)種和生態(tài)效益較高的樹(shù)種。
五、節(jié)能設(shè)計(jì)措施
1.建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì),主要是在滿(mǎn)足其作為建筑的基本組成部分功能的同時(shí),通過(guò)對(duì)各部位(屋頂、樓板、墻體、門(mén)窗等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進(jìn)一步設(shè)計(jì),充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強(qiáng)屋面保溫措施;③根據(jù)需要,設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
樓板層的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間,以及對(duì)樓板吊頂造型加以設(shè)計(jì)。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
建筑護(hù)墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上。
2.合理的建筑空間設(shè)計(jì)
合理的空間設(shè)計(jì)是在充分滿(mǎn)足建筑使用功能要求的前提下,對(duì)建筑空間進(jìn)行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件, 達(dá)到節(jié)能目的。
【關(guān)鍵詞】綠色建筑;設(shè)計(jì);新理念;創(chuàng)新
中圖分類(lèi)號(hào):TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
所謂綠色建筑,顧名思義就是指能夠?yàn)槿藗兊木幼?、生活、工作等提供健康、舒適、安全環(huán)境,且整個(gè)建筑生命周期內(nèi)可以最大限度實(shí)現(xiàn)資源高效利用的建筑物。綠色建筑秉持著以人為本的基本理念,強(qiáng)調(diào)的是人、建筑與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。綠色建筑設(shè)計(jì)理念是建筑市場(chǎng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期理性發(fā)展以后得出的建筑意識(shí)形態(tài),尤其我國(guó)人口數(shù)量眾多且資源十分匱乏,只有基于長(zhǎng)遠(yuǎn)資源環(huán)境保護(hù)的建筑設(shè)計(jì)才更符合我國(guó)基本國(guó)情。
一、綠色建筑設(shè)計(jì)的基本原則及設(shè)計(jì)理念
(一)基本原則
通過(guò)上述對(duì)綠色建筑的定義可以發(fā)現(xiàn),綠色建筑必須要具備三大特性:第一,節(jié)能性。即建筑物要能夠最大限度的利用環(huán)境中的地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源及天然能源,防止對(duì)不可再生能源的浪費(fèi)以及污染問(wèn)題的產(chǎn)生;第二,舒適安全性。綠色建筑設(shè)計(jì)遵循的是環(huán)保、人性化設(shè)計(jì),不僅要確保人住的舒適,更要確保建筑物的安全無(wú)憂(yōu);第三,資源高效利用。即綠色建筑物在設(shè)計(jì)過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)能源資源的最大化利用。
由此可見(jiàn),綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中要秉持著四大原則:首先,可持續(xù)性原則。即綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,要確保建筑物安全環(huán)保,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處;其次,共生性原則。共生性是生物學(xué)的一個(gè)概念,其主要是指在整個(gè)生物系統(tǒng)中不同生物之間彼此共存、相互依賴(lài)的關(guān)系。由于我國(guó)所說(shuō)的綠色建筑就是一種生態(tài)型的建筑,因此,綠色建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中要確保人與其他生物之間能夠普遍共生;再次,整體性。綠色建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)整體性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì),必須要實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑物與生態(tài)系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一;最后,反饋性。綠色建筑設(shè)計(jì)理念是通過(guò)一次又一次的設(shè)計(jì)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、修正及調(diào)整問(wèn)題而形成的。因此,在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)之時(shí),要注重市場(chǎng)及社會(huì)在此方面的實(shí)際需求,并做好信息反饋工作,只有如此才能贏(yíng)得市場(chǎng)的認(rèn)可。
(二)設(shè)計(jì)理念
在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)之前,首先我們要了解到綠色建筑的基本設(shè)計(jì)理念??偨Y(jié)來(lái)講,綠色建筑設(shè)計(jì)理念主要表現(xiàn)為“節(jié)約能源資源、回歸自然、盡可能利用天然材料、營(yíng)造健康舒適生活環(huán)境”。具體來(lái)講,在“節(jié)約能源資源”方面,需要設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)建筑和材料選擇上考慮資源的合理化運(yùn)用,力求資源的可再生或可循環(huán)利用,例如建筑節(jié)約用水以及循環(huán)用水設(shè)計(jì)。與此同時(shí),在設(shè)計(jì)之時(shí)也要根據(jù)建筑所在地的地理?xiàng)l件,設(shè)置風(fēng)力發(fā)電裝置、太陽(yáng)能采暖裝置等,充分利用天然可再生能源;在“回歸自然方面”方面,即需要建筑能與周邊環(huán)境實(shí)現(xiàn)融合,以起到保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的目的;在“利用天然材料”方面,需要對(duì)于建筑施工中所需的石塊、油漆、木材等做好檢驗(yàn)工作,以確保所用材料對(duì)人體無(wú)傷害;在“營(yíng)造健康舒適生活環(huán)境”方面,即要求綠色建筑在盡可能保證建筑及裝飾材料無(wú)傷害、無(wú)污染的基礎(chǔ)上,確保建筑室內(nèi)溫度、濕度、舒適度達(dá)到最優(yōu)。
二、綠色建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法
(一)設(shè)計(jì)過(guò)程的創(chuàng)新
綠色建筑秉持著“以人為本”的設(shè)計(jì)理念,做到建筑設(shè)計(jì)的人性化。因此,在對(duì)建筑進(jìn)行綠色環(huán)保設(shè)計(jì)之時(shí),需要對(duì)設(shè)計(jì)的前期策劃、方案重點(diǎn)以及設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行人性化創(chuàng)新。
首先,前期策劃。設(shè)計(jì)師在充分聽(tīng)取用戶(hù)意見(jiàn)的同時(shí),充分考慮到綠色建筑的環(huán)保節(jié)能要求,對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行前期策劃,并進(jìn)行初步設(shè)計(jì)定稿,且設(shè)計(jì)內(nèi)容要經(jīng)過(guò)充分的討論和論證,從而保證后續(xù)方案設(shè)計(jì)能夠順利進(jìn)行。
其次,把握方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)。任何一個(gè)綠色建筑都不可能完全利用所有的設(shè)計(jì)理念,也不可能將全部的生態(tài)技術(shù)策略融于一身。因此,在綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中是允許有不同的設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)的,且設(shè)計(jì)方案要與建筑所在地的地理?xiàng)l件、生態(tài)條件、住戶(hù)期望、成本花費(fèi)等相結(jié)合。
再次,設(shè)計(jì)方法科技化。對(duì)于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)最大的一個(gè)弊端就是設(shè)計(jì)的不同階段過(guò)于分散,容易造成設(shè)計(jì)隔閡,從而導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)不合理。對(duì)此,筆者認(rèn)為,綠色建筑設(shè)計(jì)要引入現(xiàn)代化技術(shù),即利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整合、集成各設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的信息,并通過(guò)各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員的意見(jiàn)交換實(shí)現(xiàn)方案調(diào)整(有條件的話(huà)也可以實(shí)現(xiàn)模擬施工),以實(shí)現(xiàn)人機(jī)料的最優(yōu)投入,增加綠色建筑設(shè)計(jì)方案的可行性以及建筑投資的增加值。
(二)破除設(shè)計(jì)局限
根據(jù)我國(guó)2012年建設(shè)部統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)看,新型建筑強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計(jì)階段執(zhí)行率高達(dá)99%以上,施工階段執(zhí)行率達(dá)到了78%,總年節(jié)約800萬(wàn)噸左右的標(biāo)準(zhǔn)煤,相信在未來(lái)新建建筑勢(shì)必會(huì)逐步向綠色建筑方向邁進(jìn)。但是這些并非綠色建筑普及化的難度,最大的難度是如何將已建造的非綠色建筑進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)換,而這一工作在當(dāng)前推進(jìn)并不順利。最主要原因就是對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)的局限性所致,大多數(shù)設(shè)計(jì)方案都是針對(duì)新建建筑而擬定的。然而,事實(shí)上,能源、資源消耗做多的也正是這些以往建造的高能耗建筑。例如,北方建筑面積占總建筑面積的12%左右,但建筑總耗能卻高達(dá)四成以上,供熱“大鍋飯”導(dǎo)致了能耗消費(fèi)過(guò)多,浪費(fèi)現(xiàn)象極為嚴(yán)重。對(duì)此當(dāng)前我國(guó)有關(guān)部門(mén)已經(jīng)出臺(tái)了相應(yīng)的供熱計(jì)量政策,但是執(zhí)行力度尤為不足,最為突出的就是老建筑供熱改造問(wèn)題。對(duì)此筆者認(rèn)為,無(wú)論是既有建筑還是新型建筑,都需要引入“集中供暖、分戶(hù)計(jì)量”的概念,且要針對(duì)不同地區(qū)的實(shí)際情況選擇散熱器熱分配計(jì)法、面積溫度法、流量溫度法、戶(hù)用熱量表法或通斷時(shí)間面積法等來(lái)實(shí)現(xiàn)供暖計(jì)量。
(三)把握設(shè)計(jì)點(diǎn)
綠色建筑設(shè)計(jì)在充分考慮綠色環(huán)保性能的同時(shí)也要注重其商業(yè)性。因此,在綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中要把握住幾個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn):第一,節(jié)能設(shè)計(jì)。例如在建筑設(shè)計(jì)中如何利用外墻保溫隔熱技術(shù)、外墻空氣滲透性技術(shù)、屋面節(jié)能技術(shù)、建筑遮陽(yáng)技術(shù)、建筑供熱制冷系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)等;第二,土地資源的利用。綠色建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)就是怎樣實(shí)現(xiàn)最小空間的最大化利用,即減少建筑覆蓋率的同時(shí)能夠增加容積率。而且要科學(xué)整合附近的場(chǎng)地交通體系,并能夠合理的開(kāi)發(fā)利用地下空間;第三,水資源的利用。綠色建筑的節(jié)水設(shè)計(jì)是這個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的一大重點(diǎn),例如,需要注意對(duì)節(jié)水器具的使用,合理布置用水管道,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用等;第四,建筑材料的最優(yōu)化使用。即建筑施工過(guò)程中要在確保質(zhì)量以及設(shè)計(jì)要求的同時(shí),考慮施工材料的重復(fù)使用、可回收等問(wèn)題。例如,可以將廢棄的混凝土用于道路墊層、地基加固等;可以將廢棄的瀝青經(jīng)過(guò)熱熔或冷溶等方法實(shí)現(xiàn)回收。
(四)加大新能源在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
新能源具有儲(chǔ)量大、污染小、分布廣且能可持續(xù)利用等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),例如風(fēng)能、地?zé)崮?、太?yáng)能、氫氣能、核能等都屬于新能源。當(dāng)前我國(guó)新能源已經(jīng)在眾多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但由于新能源開(kāi)發(fā)技術(shù)要求高且成本較大,所以目前我國(guó)大面積運(yùn)用新能源的建筑依然很少。例如,擁有近500套別墅住宅的深圳振業(yè)城就是有效利用新能源——太陽(yáng)能的典型案例。根據(jù)有效數(shù)據(jù)顯示,該建筑群每戶(hù)每年可節(jié)省能耗價(jià)值3200元左右,即每戶(hù)在70年的使用期間可以節(jié)約22萬(wàn)元左右。對(duì)此,筆者認(rèn)為,雖然新能源利用在短期看來(lái)成本較大,但是從長(zhǎng)期效益來(lái)看完全是有可利用價(jià)值的。加之我國(guó)太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源較為豐富、充沛,且在其他領(lǐng)域已經(jīng)存在許多可復(fù)制技術(shù)。因此,在綠色建筑設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師要加大新能源的利用,且利用要結(jié)合相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步步伐(主要目的是為了節(jié)約建筑成本),并將這些新能源轉(zhuǎn)換為建筑所需的電能和熱能。與此同時(shí),設(shè)計(jì)師也要更多的借鑒國(guó)外一些新能源使用案例,以?xún)?yōu)化我國(guó)綠色建筑的使用性能。例如,借鑒德國(guó)郵政大樓的設(shè)計(jì)理念——利用水循環(huán)發(fā)電;借鑒澳洲房屋廢水回收設(shè)備以及屋頂綠化設(shè)備的使用等。
總結(jié)
總而言之,我國(guó)建筑市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段,綠色建筑設(shè)計(jì)理念也開(kāi)始逐步被眾多建筑用戶(hù)所熟知。但目前我國(guó)對(duì)于綠色建筑的設(shè)計(jì)手段依然無(wú)法完全滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求,想要解決這一問(wèn)題就必須要不斷的學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的綠色建筑設(shè)計(jì)手法以及創(chuàng)新自身的設(shè)計(jì)理念。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:綠色建筑;建筑設(shè)計(jì);節(jié)能;綠色生態(tài);新型建筑材料
1 我國(guó)建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析
改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展為建筑工程開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),伴隨著我國(guó)建筑工程發(fā)展規(guī)模的擴(kuò)大,建筑能耗也逐漸發(fā)展成為能源消耗的主要組成部分,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2010年以來(lái),我國(guó)的建筑能耗約占全球能耗總量的25%,成為建筑能耗最為嚴(yán)重的國(guó)家。人口數(shù)量的巨大以及廣闊的國(guó)土面積,進(jìn)一步加速了我國(guó)建筑工程的能源消耗速度,建筑工程中大量的能源消耗使得我國(guó)的能源開(kāi)發(fā)利用面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為有效解決我國(guó)建筑工程的能源消耗問(wèn)題,我國(guó)設(shè)定了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)改進(jìn)建筑材料和控制建筑數(shù)量等方法實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程能源消耗的有效控制。
我國(guó)建筑節(jié)能工程的發(fā)展,使得能源節(jié)約理念在建筑施工中得到有效落實(shí)。在建筑施工中,進(jìn)一步控制建筑節(jié)能的范圍,通過(guò)選取更具節(jié)能性質(zhì)的材料以實(shí)現(xiàn)對(duì)降低建筑工程中的能源消耗量,并保證建筑工程的施工質(zhì)量。建筑節(jié)能還對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)提出了一定要求,為有效減少工程的能源利用量,需要更為科學(xué)的設(shè)計(jì)建筑的結(jié)構(gòu),通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)集中建筑支持能量,以有效減少能量散失,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑工程的節(jié)能建設(shè)。而由于我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)尚未得到完全普及,因此我國(guó)建筑能源消耗仍處于較高水平,我國(guó)建筑節(jié)能工作的進(jìn)一步開(kāi)展也面臨巨大挑戰(zhàn)。
2 新型建筑材料利用
新型建筑材料的應(yīng)用也就是對(duì)新型能源的開(kāi)發(fā)利用,在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)中,新能源的開(kāi)發(fā)利用主要強(qiáng)調(diào)太陽(yáng)能與建筑結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合,通過(guò)將太陽(yáng)能裝置應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)的取暖和發(fā)電等領(lǐng)域中,實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中新能源的有效開(kāi)發(fā)與利用。不同太陽(yáng)能裝置的結(jié)構(gòu)與功能是不同的,所以在建筑節(jié)能工程的設(shè)計(jì)中,針對(duì)不同的太陽(yáng)能裝置要采用針對(duì)性建設(shè)方案。建筑設(shè)計(jì)中新能源利用的主要方式包括太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)能發(fā)電以及太陽(yáng)能空調(diào)等。
太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的原理是通過(guò)特殊材質(zhì)吸收太陽(yáng)光能量,并在熱交換器的作用下將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能熱水器中水體的加熱。由于太陽(yáng)能熱水器的運(yùn)行不需要投入任何運(yùn)行費(fèi)用,因此在學(xué)校,醫(yī)院以及政府部門(mén)的建筑設(shè)計(jì)中通常受到廣泛利用。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式主要包括設(shè)備的固定安裝和管道的搭建兩種,太陽(yáng)能設(shè)備的固定安裝是指在建筑結(jié)構(gòu)的屋頂安裝固定的太陽(yáng)能熱水器,使得熱水器成為建筑結(jié)構(gòu)的組成部分,在有新住戶(hù)進(jìn)行居住時(shí),能夠直接使用太陽(yáng)能熱水器,無(wú)需對(duì)裝置進(jìn)行處理與改動(dòng)。而在管道搭建式太陽(yáng)能熱水器的建設(shè)中,一旦住戶(hù)出現(xiàn)搬遷,就會(huì)帶走太陽(yáng)能熱水器,新住戶(hù)的到來(lái)則需要重新安裝太陽(yáng)能熱水器,需要在墻壁和地板上重新開(kāi)孔并施工,重新安裝熱水器,而由于此種安裝方式會(huì)在一定程度上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響,因此在太陽(yáng)能熱水器的實(shí)際應(yīng)用中多采用前一種方式。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展有力推動(dòng)了我國(guó)建筑工程發(fā)展中新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電過(guò)程是通過(guò)利用太陽(yáng)能電池方陣將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程,伴隨著我國(guó)太陽(yáng)能電池技術(shù)的不斷成熟,其在建筑工程中的應(yīng)用也日漸普及。在建筑結(jié)構(gòu)中安裝太陽(yáng)能發(fā)電裝置,首先要在屋頂鋪設(shè)光伏組件,進(jìn)而將光伏組件的引出端接在太陽(yáng)能發(fā)電裝置的控制端,通過(guò)控制光伏轉(zhuǎn)化速率實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電裝置的有效控制。伴隨著建筑工程開(kāi)展中新能源利用效率的不斷提高,太陽(yáng)能發(fā)電裝置的光伏組件的形態(tài)發(fā)展將會(huì)更加注重建筑結(jié)構(gòu)的一體化,通過(guò)在建筑結(jié)構(gòu)中添加光伏涂層,使得太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)更具觀(guān)賞性,也有效保證了建筑工程中新能源的利用效率。
3 綠色建筑未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析
我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型階段,加之科學(xué)發(fā)展觀(guān)的進(jìn)一步落實(shí),使得綠色建筑的應(yīng)用得到進(jìn)一步發(fā)展,但從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō),也為綠色建筑設(shè)計(jì)理念提出了更高的要求。綠色建設(shè)設(shè)計(jì)要保證為人們提供健康安全的居住環(huán)境,在建筑設(shè)計(jì)中融入節(jié)能環(huán)保理念,整個(gè)建筑群都要實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水等環(huán)保要求,進(jìn)一步強(qiáng)化現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,提供建筑群的智能化程度。
3.1 建立綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范評(píng)價(jià)體系
進(jìn)一步完善綠色及愛(ài)女主標(biāo)準(zhǔn)體系,補(bǔ)充綠色建筑規(guī)劃中的不足,從建筑設(shè)計(jì)到施工再到最后的驗(yàn)收以及實(shí)際運(yùn)行管理,實(shí)現(xiàn)全壽命周期管理,加快完善不同氣候條件以及地形條件中的綠色建筑評(píng)價(jià)指標(biāo),全方位的提高綠色建筑評(píng)價(jià)效果,并且培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)高素質(zhì)人才組建綠色建筑評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu),從而保證綠色建筑評(píng)價(jià)體系的可持續(xù)發(fā)展。
3.2 建立綠色生態(tài)城區(qū),使綠色建筑發(fā)展規(guī)?;?/p>
我國(guó)現(xiàn)代城市發(fā)展應(yīng)該建立綠色生態(tài)城區(qū),將綠色建筑集中建設(shè),根據(jù)生態(tài)環(huán)保理念的要求,基于節(jié)約資源的要求之上,進(jìn)行規(guī)?;l(fā)展綠色建筑,從而實(shí)現(xiàn)綠色建筑集成化管理與運(yùn)行,進(jìn)一步提高綠色建筑的節(jié)能環(huán)保效益,促進(jìn)我國(guó)科學(xué)發(fā)展觀(guān)的落實(shí)。
3.3 綠色建筑科技進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)綠色住宅產(chǎn)業(yè)化
綠色建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)水設(shè)計(jì)以及其他設(shè)計(jì)都離不開(kāi)現(xiàn)代高科技的應(yīng)用,因此強(qiáng)化綠色建筑設(shè)計(jì)中所應(yīng)用的科學(xué)技術(shù),也是促進(jìn)我國(guó)綠色建筑發(fā)展的有效途徑和必然要求。我國(guó)政府要積極推動(dòng)建筑科技的創(chuàng)新,鼓勵(lì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,推廣適合現(xiàn)代城市住宅區(qū)的綠色建筑管理體系,促進(jìn)綠色建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,估計(jì)建設(shè)設(shè)計(jì)、研制以及施工于一體的施工基地,進(jìn)一步完善建設(shè)材料生產(chǎn)、建筑施工等環(huán)節(jié)的驗(yàn)收指標(biāo),提高綠色建筑實(shí)際使用價(jià)值,鼓勵(lì)現(xiàn)代住宅建筑一次性裝修,推動(dòng)個(gè)性化裝修模式產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
4 結(jié)語(yǔ)
在建筑設(shè)計(jì)與施工中科學(xué)利用新能源,不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)新能源的有效開(kāi)發(fā),也進(jìn)一步加強(qiáng)了我國(guó)建筑業(yè)與能源節(jié)約工程的聯(lián)系,通過(guò)新能源開(kāi)發(fā)利用與建筑業(yè)的有機(jī)結(jié)合,提升了我國(guó)建筑工程的科學(xué)技術(shù)含量,也在一定程度上完善了我國(guó)的建筑技術(shù),使其能夠在新能源開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)上,有效減少我國(guó)建筑業(yè)的能源消耗,同時(shí)有效促進(jìn)我國(guó)建筑工程技術(shù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】節(jié)能設(shè)計(jì);建筑設(shè)計(jì);提高
建筑節(jié)能,是指建筑全過(guò)程中節(jié)能的總和。這個(gè)全過(guò)程包括:選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用。在這個(gè)全過(guò)程中,選用合理的規(guī)劃、節(jié)能材料以及設(shè)備,并按照建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的有關(guān)要求,將建筑能源消耗控制在合理的范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。如果不改變當(dāng)前建筑節(jié)能設(shè)計(jì)水平較低的情況,那么將留下極大的問(wèn)題:能源消耗過(guò)大;治理困難。這些問(wèn)題將給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)極大的壓力,所以將節(jié)能設(shè)計(jì)理念貫穿于建筑設(shè)計(jì)中去很有必要。
一、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性
隨著對(duì)傳統(tǒng)能源地不斷開(kāi)采與利用,天然氣、石油、煤炭等能源的使用日益緊張。我國(guó)的能源問(wèn)題不容樂(lè)觀(guān),主要表現(xiàn)在:(1)人均占有量低。(2)能源結(jié)構(gòu)較為單一,以煤為主。(3)能源在地域方面分布不平衡。(4)能源的利用率不高。[2]
目前,我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快,建筑能耗不斷提升,已經(jīng)達(dá)到社會(huì)能源總耗量的百分之四十五。我國(guó)現(xiàn)有四百多億平米的建筑面積,且以二十億平米的面積不斷遞增。原有的以及新建的建筑大部分屬于高能耗建筑,如果不對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提高,那么能源耗用問(wèn)題將成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。所以在建筑行業(yè)中實(shí)行全面節(jié)能是有理論基礎(chǔ)與實(shí)際必要的。這方面我國(guó)需要參照國(guó)外的許多節(jié)能建筑理念,無(wú)論是德國(guó)郵政大樓利用水循環(huán)發(fā)電,英國(guó)格林威治新千年村利用熱能和電能合一的供應(yīng)系統(tǒng),還是澳洲的屋頂綠化及廢水回收設(shè)備都體系了他們對(duì)“綠色節(jié)能”理念的重視。正如設(shè)計(jì)師登斯特對(duì)其設(shè)計(jì)的未來(lái)社區(qū)BedZED所形容的那樣:“未來(lái)的社區(qū)應(yīng)該是一個(gè)全方位永續(xù)發(fā)展,未來(lái)的生活方式需要高生活品質(zhì)、零排放、零廢棄物、低能耗、生物及能源多樣化?!蔽磥?lái)的城市及建筑設(shè)計(jì)需要將陽(yáng)光、空氣、水、廢棄等充分利用起來(lái),而不是總依靠那些不可再生的能源,節(jié)能與建筑的結(jié)合才是未來(lái)建筑發(fā)展的方向。
二、建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的實(shí)施
節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分,作用是從源頭上減少能源的浪費(fèi)。
1.建筑整體及周邊環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑整體及周邊環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)是指通過(guò)對(duì)建筑所處的環(huán)境進(jìn)行綜合分析,從而確定規(guī)劃、選址、外部環(huán)境等方面的設(shè)計(jì),使得建筑本身能夠與周邊環(huán)境很好地契合。建筑的選址是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,要綜合考慮氣候、地形、水土等諸多條件。不僅要為建筑的節(jié)能提供便利,同時(shí)還要滿(mǎn)足另一個(gè)要求,即不破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。
建筑選址這項(xiàng)工作完成后,應(yīng)該重點(diǎn)研究其所處的周邊環(huán)境,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能,具體的措施有:植樹(shù)造林。不僅能夠遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,而且在降低噪音、遮陽(yáng)等方面也有明顯效果;設(shè)置人工水面,作用有:防風(fēng)沙、平衡溫度、方便給排水。
建筑的整體規(guī)劃和體型設(shè)計(jì),包括以下幾個(gè)方面:建筑的整體體量與形體組合;建筑體型;建筑朝向(日照)。在草原地區(qū),蒙古包式樣的建筑有圓形的平面以及圓錐形屋頂,所以具有有減少散熱、抵抗風(fēng)沙的優(yōu)點(diǎn)。在沿海地區(qū),人們更看重通風(fēng)對(duì)節(jié)能的應(yīng)用,建筑在體型設(shè)計(jì)方面更利于風(fēng)洞的形成,因而通風(fēng)效果良好,從而收到了節(jié)能的效果。在選擇建筑朝向時(shí),應(yīng)該遵循如下原則:冬季,日照充足,避開(kāi)主導(dǎo)風(fēng)向;夏季,防輻射,充分利用自然風(fēng);避免東西向日曬。[3]
2.單體的節(jié)能設(shè)計(jì)
單體的節(jié)能設(shè)計(jì)包括三大部分:建筑的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì);空間的分隔設(shè)計(jì);節(jié)能材料、設(shè)備的選用。
(1)建筑的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)
屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)。和屋頂有關(guān)的節(jié)能方法有:給屋頂一個(gè)合理的坡度;對(duì)屋面進(jìn)行保溫隔熱的設(shè)計(jì)。例如德國(guó)巴斯夫的“三升房”,其以每年每平米消耗的采暖耗油量不超過(guò)三升而聞名于世,“三升房”對(duì)屋頂?shù)墓?jié)能重視就是一個(gè)典型,其對(duì)太陽(yáng)能電池板極為器重,這也是整個(gè)建筑的屋頂,建筑屋頂利用這些太陽(yáng)能板吸收太陽(yáng)光,用于發(fā)電,這些電能會(huì)進(jìn)入市政點(diǎn)網(wǎng),用發(fā)電得到的收入填補(bǔ)建筑供暖的費(fèi)用。
樓板層的節(jié)能設(shè)計(jì)??梢詫⒀h(huán)水管鋪設(shè)在樓板層的中空結(jié)構(gòu)中,冬季,用熱水循環(huán)取暖;夏季,用冷水循環(huán)降溫。
建筑墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑墻體在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮保溫、防潮、隔熱等方面的應(yīng)用。如在氣候嚴(yán)寒的地區(qū),可以采用夾心墻體的設(shè)計(jì)。
建筑門(mén)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。根據(jù)調(diào)查研究顯示,門(mén)窗是建筑耗能的一個(gè)重要途徑。門(mén)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)可以從以下幾個(gè)方面著手:建筑朝向不同,墻窗在面積上的比例亦應(yīng)有所不同;窗戶(hù)的遮陽(yáng)設(shè)計(jì);門(mén)窗便于自然通風(fēng);嚴(yán)寒地區(qū),門(mén)窗要有防寒功能;門(mén)窗的材料性能要好。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)等細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)。俗話(huà)說(shuō),千里之堤潰于蟻穴,所以不要忽略細(xì)部節(jié)能對(duì)整體節(jié)能的影響。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)一般包括以下幾個(gè)方面:對(duì)陽(yáng)臺(tái)、雨罩、附壁柱、凸窗等部位采用隔斷熱橋以及保溫的措施;對(duì)墻壁以及窗口外側(cè)保溫處理;用保溫材料填充一些重要的縫隙,如門(mén)與墻體之間。
(2)空間的分隔設(shè)計(jì)
不影響建筑使用功能的前提下,將建筑內(nèi)部空間進(jìn)行分隔設(shè)計(jì),從而收到保溫、通風(fēng)、采光等良好效果,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。例如,在寒冷地區(qū),將使用頻率不高的房間置于建筑北側(cè),形成一個(gè)對(duì)冷空氣的緩沖區(qū),從而保證常用房間的舒適性以及整體建筑的節(jié)能性。
(3)節(jié)能材料的選用
節(jié)能材料的合理選用是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要組成部分。材料的選用原則如下:節(jié)能、高效、經(jīng)濟(jì)、健康。如今,隨著經(jīng)濟(jì)、科技的飛速發(fā)展,越來(lái)越多的新型材料得以應(yīng)用,節(jié)能效果穩(wěn)步提升。如門(mén)窗安裝新型透光隔熱玻璃,可以收到很好的透光隔熱效果。[4]
三、全面提高我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)水平
同世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)還存在很大的不足,在面對(duì)機(jī)遇的同時(shí),也將接受?chē)?yán)峻的考驗(yàn),因此有必要全面提高我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)水平。可以從以下幾個(gè)方面入手。
1.加強(qiáng)節(jié)能方面的法律約束
我國(guó)建筑節(jié)能還屬于探索階段,相關(guān)方面節(jié)能的改造工作量很大,需要人力、物力以及資金的大量投入。為了保證資金的安全性、最大利用率,有關(guān)部門(mén)應(yīng)該制定相關(guān)的法律法規(guī)對(duì)其進(jìn)行約束,積極引導(dǎo)建筑各個(gè)階段的進(jìn)行以及節(jié)能工作的開(kāi)展。
2.尋求新能源的開(kāi)發(fā)
石油、煤、電是我國(guó)建筑消耗的主要能源,占比分別為百分之五十、百分之十、百分之四十。我國(guó)大型公共建筑消耗的能源中有百分之九十屬于非再生資源,對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)利用幾乎為零。為了避免對(duì)非再生資源的過(guò)分開(kāi)采,我國(guó)有必要加大對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)力度,這些新能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?。一直以?lái),我國(guó)都存在著廣泛的天然能源,有關(guān)資料顯示,我國(guó)陸地每年接收到的太陽(yáng)輻射總量為3.3*1.3~8.4*1.6KJ/(m2·年)之間,相當(dāng)于2.5*1.4億t標(biāo)煤。我國(guó)青海、、新疆、內(nèi)蒙古以及寧夏等地區(qū)的總?cè)照占翱傒椛淞糠浅s@人,太陽(yáng)能資源十分豐富,而東部、東北部及南部等地區(qū)則為資源中等區(qū),因此在建筑設(shè)計(jì)中,這些地區(qū)可以加強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)能的利用,以實(shí)現(xiàn)在資源節(jié)約的基礎(chǔ)上為建筑提供水電、暖氣和熱水等。例如深圳振業(yè)城,就是太陽(yáng)能有效利用的典型案例,深圳振業(yè)城有近500套別墅住宅,其在屋頂設(shè)置有能大量吸收陽(yáng)光的太陽(yáng)能板,截至目前,該建筑耗能占深圳整體耗能的1/3,按照一般的消耗量來(lái)計(jì)算,每戶(hù)每年可以節(jié)省大約3200元左右,即70年就可以節(jié)約22萬(wàn)元之多,想來(lái)是十分驚人的。因此,開(kāi)發(fā)及推廣新能源是十分必要的。
3.加大科學(xué)研究投入力度
建筑節(jié)能工作的開(kāi)展離不開(kāi)科學(xué)研究的指引,這是世界各國(guó)在發(fā)展過(guò)程中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)。諸如太陽(yáng)能等新能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,離不開(kāi)科學(xué)家、工程師、建筑師的同心協(xié)作。當(dāng)前,我國(guó)研究建筑節(jié)能的機(jī)構(gòu)或者隊(duì)伍規(guī)模較小且比較分散,難以發(fā)揮出團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì),實(shí)際成果及其有限。我國(guó)應(yīng)該加大對(duì)此類(lèi)機(jī)構(gòu)的支持力度,比如制定有利的政策,提供人力、物力、財(cái)力支持等。這樣才能有效促進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能事業(yè)的飛速發(fā)展。
4.從思想的高度,確立節(jié)能意識(shí)
當(dāng)前,對(duì)建筑節(jié)能宣傳的力度是不夠的,民眾普遍缺乏對(duì)建筑節(jié)能的深刻認(rèn)識(shí)與了解。建筑節(jié)能符合可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)理念,是有利國(guó)家,有利社會(huì),有利民眾的大好事,我們應(yīng)該擴(kuò)大建筑節(jié)能的影響,營(yíng)造一個(gè)和諧的社會(huì)氛圍,調(diào)動(dòng)人們的積極性,從思想的高度確立節(jié)能的意識(shí)。[5]
四、結(jié)論
我國(guó)對(duì)能源的消耗十分巨大,降低建筑能耗,發(fā)展生態(tài)建筑是目前的當(dāng)務(wù)之急。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是降低建筑能耗的有效途徑,在經(jīng)濟(jì)上也具備可行性,所以相關(guān)工作者應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)政策、自然條件,不斷發(fā)掘建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的潛力,提高人們的生活水平,這是一件“功在當(dāng)代,利在千秋”的大事。
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