节能生态理念在建筑工程规划设计中的应用 尹南桂

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:尹南桂
[导读] 摘要:建筑行业在城市中的发展越来越蓬勃,但是建筑行业属于高能耗、高投入、高污染的行业类型,其能源消耗量达到全社会能源消耗量的30%左右,再加上每年房屋建筑材料的生产消耗,会增加建筑行业整体的总能耗,这对促进我国建筑行业的现代化以及可持续发展是十分不利的。
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        摘要:建筑行业在城市中的发展越来越蓬勃,但是建筑行业属于高能耗、高投入、高污染的行业类型,其能源消耗量达到全社会能源消耗量的30%左右,再加上每年房屋建筑材料的生产消耗,会增加建筑行业整体的总能耗,这对促进我国建筑行业的现代化以及可持续发展是十分不利的。而节能建筑的推广以及应用对提高建筑行业的节能环保效果有重要意义。
        关键词:建筑设计;生态建筑理念;应用
        1促进节能建筑发展的意义
        大力推动节能建筑的发展是适应社会发展的重要措施,在当前的建筑行业发展过程中,必须充分利用节能环保技术,才能够降低建筑物在施工过程中以及投入使用后的能源消耗情况。近些年来,我国新建的建筑面积符合节能建筑标准的数量并不高,大部分建筑仍然为高能耗建筑。因此,必须大力推动节能建筑的发展以及进步,提高节能建筑在建筑行业中所占的比例。虽然节能建筑的造价成本比普通建筑更高,但是从长远的利益考虑,节能建筑具有更好的社会效益以及经济效益。在推动节能建筑发展的过程中,相关部门应加强对节能建筑的宣传,提高人们对建筑节能的认识,为节能建筑的发展提供良好的市场前景。除此之外,大力推动节能建筑是适应当前我国生态文明建设的需求,因为节能建筑是以节能、节地、节材、节水为核心开展的建筑模式,同时能够对建筑外部的生态环境进行保护,可以在最大程度上降低对自然生态环境的污染。并且建筑投入使用后可以对居住环境进行保护,确保居住人员的身体健康。
        2节能设计理念在建筑规划单体设计中的具体运用
        2.1建筑体型节能设计
        建筑体型节能设计中比较关键的是建筑体型系数(S),它的计算公式是S=F/V, F指建筑与大气接触的表面积,V指建筑的体积。根据相关研究报告显
        示,不考虑其他因素,建筑单体的体型系数每增加10%,它的能耗便会增加5%到10%。体型系数越小,能耗流失的越少,但是在具体设计中不能单纯的考虑这一个因素,而是要考虑实际情况,如当地气候、建筑性能等等。具体来说,在体型节能设计中,首先要考虑到建筑的美观性,以及建筑单体与建筑群的整体性。每一个建筑单体,都会影响到城市的整体形象。因此,在节能设计中,必须要保证建筑的美观;其次,建筑的外墙长度要合理,在降低建筑体型系数的同时,要让建筑外墙长度保持在合理的范围内,减少不必要的凹凸,同时保证南面外墙的平直;再次,体型设计必须要考虑到建筑所在地的气候,在南方地区,夏季气温较高,冬季没有暖气,夏季制冷和冬季取暖主要依靠空调,空调的能耗本身就比较大,如果建筑体型过大,建筑内空间过大,将会消耗更多的能耗。因此要尽可能的降低体型系数,夏季增强空调制冷效果,冬季减少室内热量的流失;而在北方地区,冬季取暖主要依靠暖气,在初夏和夏末制冷可以采用开窗通风的方式,因此,在体型设计中主要考虑通风降温的因素。
        2.2建筑门窗节能设计
        一般来说,办公建筑要尽可能的通透,采光好,但是它的窗墙比不能大于0.7;居住区建筑的窗墙比在0.3到0.5之间。门窗的主要功能在于采光和通风,并且避免能耗的流失,防止室内热量流失以及外部冷空气的进入。因此,门窗的节能设计必须要从减少渗透量、传热量以及太阳辐射几个方面出发。在设计中要考虑到南北差异以及建筑朝向等因素。比如,在北方寒冷地区以及严寒地区,建筑的门窗比需要有一定限制,设计人员必须根据具体的限制设计建筑门窗,具体情况如表1, 2所示:
       
        除此之外,设计人员还要考虑到实际的门窗采光及遮阳效果。在夏季,阳光直射对人体有一定的伤害,因此,在门窗设计中要适当的避免阳光直射。在冬季,阳光的辐射较小,可以尽量采用天然采光的方式,这就需要在窗墙比的限制范围内选取合适的窗户位置、设计适当的窗口面积。并且,必须保证冬季阳光能够直接照射到房间里,满足房间内的采光,从而节约房内照明产生的能耗。一般房内的平均照值度要在1201X以上,客厅、书房、卧室等房间的采光条件要好,必须保证有充足的光线,窗地比要大于1/7,楼梯、过道、卫生间的采光相对差一些,窗地比只需要大于1/12,能够为人们的通行提供方便即可。
        2.3建筑平面节能设计
        建筑平面的节能设计主要出发点在于降低建筑的耗热量。降低耗热量需要从整体上对建筑的热量环境进行优化,而要做到这一点,必须坚持以下几个原则:第一,保证建筑光照充足。在选址时,要选取平地或者坡地的上坡处,避免低洼地段;并且尽量保证建筑朝南。第二,避免建筑直面西北寒流,尤其是建筑平面门窗位置,要避开西北寒流,这样才能减少热量的流失,降低建筑的耗热量。第三,建筑的遮阳设施必须可拆卸或者可移动,在夏季能够遮阳,冬季将设施去除后可以保证建筑内部的取暖和采光。总体来说,建筑的平面节能设计需要实现建筑的自然采光、通风,从而减少建筑的能源消耗。一般在南方地区,主要考虑通风散热,因此建筑平面可以有适当的凹凸变化,但是在北方寒冷以及严寒地区,需要考虑的是室内的采光以及取暖。如果建筑平面凹凸变化过多,会增加室内热量的流失,进而导致建筑能耗的增加。因此,在寒冷地区要尽量避免建筑平面的凹凸设计,缩小建筑与外界空气接触的表面积,减少室内热量的流失,从而降低建筑的能耗。
        2.4建筑通风设计
        在低能耗建筑中,可以在建筑的窗户上安装可控的通风器。通风器的性能不同,能耗也不同。一般可以根据建筑的通风要求选取适当的通风器,将通风器安装在窗户的上部和下部,或者安装在南北朝向的窗户上。当用户需要开窗通风时,便将通风器打开,这样便能够实现室内空气与室外空气的交换。将通风器运用在建筑中,能够满足建筑通风的要求,同时在一定程度上减少室内热能的消耗。但是安装通风器要根据地域及气候来定,具体来说,在南方地区,温度相对较高,一般不用安装通风器,而在北方地区,直接开窗通风将会损失大量的热量,尤其是在冬季,气温相对较低,居民往往通过燃煤或者其他方式取暖,消耗大量的热量。同时,还要定期开窗通风,才能保证室内空气与室外空气之间的交换。但是一旦开窗通风,将会直接导致室内温度降低,进而消耗更多的热量。在这种情况下安装通风器,不仅能够实现室内的通风,也能够让室内温度保持在一定的范围内,极大的节约了热能。同时,这种通风器是可控的,当用户需要使用通风器时,打开控制开关即可。当然,在我国大部分地区依然采用自然通风的方式。在自然通风中,需要选取合理的通风位置,根据研究发现,窗户的位置、面积直接影响到室内的通风情况,因此,要实现建筑通风的低能耗,必须选取合适的窗户位置。一般来说,当进风口和出风口的位置都比较低且进风口的面积相对较大时,室内通风情况较好。在建筑的通风设计中便可以利用这一点,设计最为合理的通风口。并且在设计的过程中,要尽可能在建筑的两侧都设置通风口,实现室内与室外空气的自然流通,又不至于使室内热量流失的过多。
        3结束语
        综上所述,本文从建筑节能的重要性出发,以建筑单体设计方面为例,从体型节能、门窗节能、平面节能和通风几个方面入手进行了探讨,以实现总体节能目标,这样才能够尽量减少建筑的能源消耗,从而推动建筑节能技术的进步。
        参考文献:
        [1]李冰峰,李冬梅.基于生态理念的建筑设计原理及设计方法研究[J].工程建设与设计,2019(01):19-21.
        [2]瞿靖东.生态建筑设计需要建立整体生态建筑观[J].居舍,2019(01):92.
        [3]李春红.建筑设计的生态建筑设计应用[J].居舍,2019(01):103.
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