1引言
當(dāng)今,節(jié)能已成為社會的主流,建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)受到全世界的普遍關(guān)注,同時也是國內(nèi)外節(jié)能領(lǐng)域研究的熱門話題。在我國的社會總能耗中建筑能耗占到了四分之一,并且正處于加速上升的階段,所以實(shí)行建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)已成為我國節(jié)能領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。作為建筑設(shè)計(jì)人員,我們有責(zé)任也有義務(wù)做好建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。進(jìn)行建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從建筑物的自身與空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能兩方面來考慮:建筑物自身節(jié)能包括對其的規(guī)劃設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及遮陽系統(tǒng)等,而空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能主要考慮冷熱源能耗的減少、輸送系統(tǒng)的能耗及對其運(yùn)行的管理等。
2建筑節(jié)能的規(guī)劃設(shè)計(jì)
對建筑物進(jìn)行整體規(guī)劃以及單體的設(shè)計(jì)時,應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件與建筑本身的功能要求,從而合理科學(xué)地設(shè)計(jì)建筑的平面形狀、空間結(jié)構(gòu)、外形、間距、朝向等,選用合適的建筑節(jié)能材料,確保建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱特性,同時利于建筑的施工與維護(hù),最大限度的應(yīng)用節(jié)能措施,減少能耗,最終得到很好的節(jié)能效果。
2.1建筑的平面形狀與朝向的設(shè)計(jì)建筑的平面形狀一樣時,東西朝向要比南北朝向的冷負(fù)荷大得多,所以選擇建筑的朝向時應(yīng)盡可能地取南北方向。有測試表明,一棟長寬比為四比一的建筑,東西朝向時的冷負(fù)荷比南北朝向的要增加70%左右。布置空調(diào)房間時應(yīng)盡量布置在南北朝向的房間內(nèi),同時避免在東西墻上有窗戶以及平屋頂?shù)姆块g內(nèi)布置。所以,對建筑物的朝向進(jìn)行合理的布置是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要措施。對建筑平面形狀的確定,應(yīng)在體積一定的情況下,盡量使建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面積減小,這樣,外表面積越小,其冷負(fù)荷就越小,進(jìn)而能源的損耗就越小。
2.2對建筑的空間結(jié)構(gòu)與體形系數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)對于自然通風(fēng)降溫的建筑,其空間布局設(shè)計(jì)要開敞,利用較大的窗戶進(jìn)行自然通風(fēng);而對于裝置空調(diào)系統(tǒng)的建筑,其空間應(yīng)盡量布置的緊湊些,減少建筑的外表面積與門窗洞口的面積,以便降低空調(diào)的負(fù)荷。建筑的外表面積與其所圍護(hù)空間的比值即建筑的體形系數(shù),是建筑節(jié)能與否的關(guān)鍵因素。當(dāng)建筑的體積相同時,體形系數(shù)愈大,單位建筑空間的熱損耗面就愈大,體形系數(shù)增加0.01,熱損耗就增加2.5%左右。所以,在進(jìn)行建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量控制其體形系數(shù),當(dāng)為了建筑的美觀與造型,需要較大的體形系數(shù)時,要盡可能的提高其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻。
2.3周圍環(huán)境的綠化對周圍環(huán)境進(jìn)行合理的綠化,可以很好的改善居住區(qū)的氣候條件,調(diào)節(jié)碳氧平衡,降低溫室效應(yīng),改善氣溫,減少大氣污染,降低噪音,熱,從而改善室內(nèi)環(huán)境,降低建筑的能耗。
3建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)遮陽隔
3.1外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)采用節(jié)能、環(huán)保型的建筑材料,可以減少外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量,進(jìn)而降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗,取得明顯的節(jié)能效果。像新型的墻體材料、復(fù)合材料等圍護(hù)結(jié)構(gòu),也可在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,在墻體內(nèi)外側(cè)設(shè)置保溫層等。
(2)對太陽輻射能量的隔離。利用建筑外廓、陽臺等遮陽設(shè)施,還有淺色外墻面、反射幕墻、植被綠化等措施,來隔離、反射太陽的輻射能量。
3.2門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
(1)盡量減少門窗洞口的面積:建筑能耗散失最嚴(yán)重的部位就是門窗,其占外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積的三分之一左右,但能量損失卻占到了三分之二,因此門窗是建筑外圍護(hù)節(jié)能設(shè)計(jì)中的重點(diǎn),在保證通風(fēng)、光線的條件下,應(yīng)盡可能的減少門窗洞口的面積。
(2)采取遮陽措施:采取遮陽的措施,盡量減少陽光對屋頂、墻、窗的直接輻射,像挑檐、遮陽板、外廓、熱反射窗簾等。對門窗的遮陽可采用特種玻璃、雙層玻璃以及窗簾、遮陽板等。
(3)做好門窗的氣密性:當(dāng)建筑房間的換氣次數(shù)減少時,建筑的能耗就能減少相當(dāng)?shù)囊徊糠,因此在進(jìn)行建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)時應(yīng)采取較好密閉性的門窗。改進(jìn)門窗產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),像加裝密封條等,提高其密閉性,減少空氣對流的傳熱。
(4)采用新型節(jié)能門窗:新型節(jié)能門窗的熱阻大、能耗低,其熱工性能很好,像塑鋼門窗等。對門窗玻璃的選取也應(yīng)注意,玻璃的主要功能是采光,但普通玻璃造成的能量損失所占的比例很大,因此門窗的玻璃應(yīng)選用特性玻璃,像中空玻璃、吸熱玻璃、反射玻璃等。
(5)設(shè)計(jì)合理的窗墻比:窗洞口與墻的面積之比就是窗墻比,較大的窗墻比不利于空調(diào)建筑的節(jié)能。外窗能耗占建筑能耗的相當(dāng)一部分,因此進(jìn)行設(shè)計(jì)時,在保證室內(nèi)通風(fēng)采光的前提下,應(yīng)合理的選擇窗墻比,北向應(yīng)小于25%,南向小于35%,東西向控制在30%以內(nèi)。隔離太陽的輻射能量,減少陽光的直射,可設(shè)置架空屋面、淺色屋面、種植屋面等,還有通風(fēng)屋面、蓄水屋面等一些節(jié)能設(shè)施。進(jìn)行屋面的綠色覆蓋,不但遮陽,而且隔熱,同時吸收碳,美化環(huán)境,所以植被覆蓋是一較好的節(jié)能方法。
4建筑屋頂?shù)墓?jié)能措施
4.1太陽輻射能量的隔離做好建筑物外圍結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,能夠有效的降低建筑的冷熱負(fù)荷。據(jù)統(tǒng)計(jì),在建筑其他工況一定的情況下,當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)增加1W/m.2K時,空調(diào)系統(tǒng)的荷載就增加30%左右。因此做好建筑外圍結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要措施。對建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)可使用玻璃棉、聚苯板、加氣混凝土等保溫材料,還可采取雙玻璃、設(shè)置頂層架空隔熱層等措施。
4.2“冷屋面”節(jié)能措施“冷屋面”就是對陽光的反射率較高的屋頂,在屋頂上涂刷一種涂料,這種具有很好的反射效果,能夠反射大部分的日射能量,從而減少太陽能量的吸收,降低空調(diào)的負(fù)荷。研究表明,這種“冷屋頂”具有很好的節(jié)能效果。
5空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
5.1空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的設(shè)計(jì)我國大部分設(shè)計(jì)人員對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時,一般利用負(fù)荷指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),又出于安全的考慮將指標(biāo)取的過大,這樣空調(diào)系統(tǒng)的能源輸出、冷熱源等參數(shù)都超出了實(shí)際需要,造成了投資的加大,同時也不利于節(jié)能。
5.2冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)冷熱源系統(tǒng)中消耗的能量是空調(diào)系統(tǒng)能量消耗的主要部分,選擇合理的冷熱源系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的重中之重。目前空調(diào)系統(tǒng)使用的冷熱源方式有多種,每種方式的選擇都應(yīng)嚴(yán)格考慮該建筑及周圍的實(shí)際條件,合理選取適合自身的節(jié)能方式。
5.3輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸送系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì),主要是指對其動力能耗的降低。輸送系統(tǒng)的動力是水泵與風(fēng)機(jī)所消耗的電能,如何科學(xué)合理的使其降低,對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能具有相當(dāng)重要的意義。常用的措施有:(1)增大供回水的溫差;(2)采用流速低的流體;(3)提高輸送系統(tǒng)的效率;(4)實(shí)行變流量水或變風(fēng)量系統(tǒng)。
6結(jié)語
只有做好了建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略才有可能得以實(shí)現(xiàn),因此建筑設(shè)計(jì)人員一定要謹(jǐn)記節(jié)能技術(shù)的重要性。只要根據(jù)我國的實(shí)際情況,靈活使用各種建筑節(jié)能措施,設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能方案,就一定能夠取得明顯的節(jié)能效果。