摘要:我国经济的快速发展与各行各业项目的有序实施,对建筑行业的发展起到了一定的推动作用。同时,国家一直倡导的节能环保理念也对建筑行业的进步提出了更高的要求。值得一提的是,传统的建筑行业给环境带来的负面影响是很大的,且整个工程消耗的能源较多,而大众对居住环境以及生活质量的要求越来越高,使国家逐步开始重视环保。在此背景下,建筑节能设计的战略地位得到了不断提升。
关键词:民用建筑;节能设计;应用原则
1.节能设计技术与环保理念的重要性
可持续发展被视作21世纪的主题词之一,当前建筑行业的发展速度不同往常,且国内土木工程的数量在与日俱增,使环境污染问题以及能源消耗问题更加尖锐。据相关部门的调查显示,当前国内建筑年增量约占全世界的1/2,而电力资源与水力资源是支撑建筑行业发展的主要能源,使国内的能耗量达到了发达国家的3倍之多。其中,有不少是被浪费掉的资源。现阶段,国内的建筑行业在推动节能改革,但是国内的工业技术水平和相关理念与西方国家还有一定的差距,导致实行建筑节能制度时暴露出造价高且经济收益低的缺陷。但是,低碳节能仍然是国内建筑行业需要突破的技术瓶颈。因此,要节约能耗且对环境产生尽可能小的负面影响,必须将节能设计放在较高的战略地位。
2.民用建筑应用节能设计的原则
2.1注重经济环保
民用建筑中节能设计最直接的方向就是选择节能材料,使建筑整体具有节能功能。在建筑材料的选择中需要注意经济环保的原则,最大化的节约成本,保证建筑的环保性能。经济原则是为了让施工企业能够采纳节能设计方案,保证节能设计得到具体地落实,而环保原则则是需要在材料上做出具体的市场调研,选择既经济又能节省建筑能源消耗的材料。同时经济环保原则还需要设计人员多考虑自然因素的运用,让节能设计能够更好地得以落实并发挥效果。
2.2注重因地制宜
我国国土面积是世界第三,在经度和纬度跨度上也比较大,同时我们又是一个多民族国家,所以在民用建筑设计中的节能设计应用,需要注重因地制宜的原则,保证节能设计能够发挥效用,并符合不同地区的审美和生活需求,能够提高民用建筑设计的可执行性。比如北方对于暖通的需求就比较大,而南方更注重通风。因地制宜节能设计的开展,首先需要注重设计中自然因素的利用,其次考虑不同地域下建筑的硬性需求,这样节能设计才会符合建筑工程的需要,也提升人们对建筑的满意度,从而提高经济效益。
2.3注重自然节能
在民用建筑中分为外部设计和内部设计,节能设计的应用要将内外部设计进行整合。因此,需要重视实现自然节能原则。自认节能原则能够让建筑设计更为符合大众的需要,使人在居住生活中有自然的体会,利用自然资源增强建筑的居住舒适度。比如,建筑中房间结构要考虑到采光通风,在外部形状上要考虑排水散热,让节能设计深入到民用建筑设计的各个方面,以达到节约能源的作用。
3民用建筑中节能设计的具体应用
3.1进行周密的选址
民用建筑工程的开展往往需要进行科学周密的选址,而节能设计理念的有效应用首先要确保建筑施工场地具有较为良好的土壤与气候条件,进而可以为后期工程的开展提供一定的便利,能够减少各种人力物力资源的消耗。另外,宜居型环境可以大大提升群众的生活舒适性,这在一定程度上会降低各种电气设备的使用,对于后期电能的消耗是一种持续性的降低。另外在进行选址时,还要注意人口密集程度以及建筑物的密集程度,优先考虑人们的生活舒适度,避免环境较差或过于拥堵的区域,尽量为群众的水电、交通以及生活购物提供便利。
3.2灵活管理建筑照明系统
灯具是室内主要的电能消耗品之一,提倡建筑设计人员学习BAS的全面照明工具,通过此种措施达到室内亮度、室内场景和能源节约的合理平衡。根据有照明需求房间的自然环境条件,在设计的流程中引入天然光和人工照明两种光学照明形式,最大可能利用日照进行建筑照明。例如,在预算充足、技术条件允许的情况下,利用导光纤维和导光流管将外部光线引入室内进行照明。或利用反光设备引入光线,例如,利用安装在窗上的反光板和棱镜来改变光的照射方向,使其折向建筑室内的深处,从而提高光照面积,节约用电。在整体照明的布置规划方面,一定要体现其独立的设计亮点,实时全面地调整室内光照结构。在新型的照明工具应用方面,尽可能的将其布置于空间大且能够做到集中控制的建筑结构中,从而表现出民用建筑照明的节能性能,保证装置的合理性,不仅可以提高建筑物的美观程度,也可以使其得到充分的光照,从而达到节能设计的目的。
3.3合理利用水资源以及冷暖资源
在众多生活所用资源中,水资源是非常重要的一种,为了节约水资源实现可持续发展,需要在民用建筑中对水资源的利用进行合适的节能设计。比如在民用建筑的设计中,为了保护水资源,可以适当地设计出一种污水的回收系统,将生活污水进行集中统一的净化,让水资源得到二次利用。并且还可以在整体的建筑和设计中进行人工湿地的设计,人工湿地的设计可以将无法净化的污水进行统一排放,实现了对污水的处理,并且为生态环境构建也做出了贡献。
4.节能设计应用效果
某住宅区位于北方寒冷地区,冬季建筑采暖需要耗费大量的能量,为此,在外墙保温节能方面进行了仔细地研究分析,得到如下结果:
寒冷乡村地区住宅区的基层墙体材料选择应以普适性和经济性为基本原则,常见的基层墙体材料包括蒸压加气混凝土砌块、烧结粉煤灰砖、普通混凝土小型空心砌块和烧结煤矸石多孔砖等 4 种类型;保温材料一般选用硬质泡沫聚氨酯板(PUR)、岩棉板、聚苯乙烯挤塑板(XPS)和聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)等 4 种类型。寒冷乡村住宅区的外墙保温方式一般分为内保温和外保温两种。在本次试验过程中采用正交试验方法分析不同基层材料、保温材料和保温方式组合的节能效果,在试验过程中,假设两种为定量,另一种为变量,共进行 16 次试验,试验结果见表 1。
表1 正交试验结果统计表
从表 1 可以得出,外墙采用“硬质泡沫聚氨酯板(PUR)+ 蒸压加气混凝土砌块(外保温)的方式时,节能效果最为明显,节能率可达75%;采用“烧结煤矸石多孔砖 + 硬质泡沫聚氨酯板(PUR)(内保温)或“普通混凝土小型空心砌块 +硬质泡沫聚氨酯板(PUR)(内保温)时,节能效果次之,节能率均为 44.5%;采用“烧结煤矸石多孔砖 + 岩棉板 + 外保温”时节能效果最差,节能率为 34.6%。因此,综合认为外墙保温选用“硬质泡沫聚氨酯板(PUR)+ 蒸压加气混凝土砌块(外保温)为佳。
结语
由于民用建筑的能源消耗在我国整体建筑行业能源消耗中占有非常大的比例,且节能环保是我国长久以来倡导的建筑理念,因此,施工单位应在设计与建造建筑时融入节能环保理念,从民用建筑的电气设计以及照明系统等多个方面着手进行研究,从而促进国内建筑行业向着更加健康绿色的方向发展。
参考文献
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