安徽新华学院 安徽合肥 230031
摘要:在社会经济以及多领域发展推动下,我国建筑行业快速发展,在各类建筑建造生产中产生的能源资源消耗量较大。在城镇化发展水平快速提升中,建筑行业发展竞争日益深入发展。多项建筑技术全面创新发展,能为低碳环保建筑设计提供有效的技术支持。目前相关科学研究人员要注重积极转变传统建筑耗能模式,实施建筑构节能设计,推动新、旧动能有效转换,提高节能设计规范性。
关键词:建筑构造;节能设计;太阳能利用
1建筑构造节能设计
1.1科学开展结构体系设计
作为建筑设计的基础结构体系,在设计上需要按照科学的方式进行结构体系设计。对于结构体系设计而言需要将绿色建筑理念进行设计,由于工程结构对稳定性要求很高,故而在设计环节山,需要考虑生活环境的安全性与稳定性,同时在结构设计上还需按照生活环境的便利性进行设计。需要注意的是,在住宅结构体系设计上还需要考虑住宅结构的弹塑性,需要采取抗震设计手段,减少结构损伤问题。另外,在此基础上,还需要选择具备环保具备可塑性以及延伸性的材料进行施工,从而保证在结构具备强度的基础上满足绿色设计理念的要求。
1.2建筑单体的绿色设计
(1)建筑单体系数,即建筑表面积与体积的比例,其关系着建筑所表现的热功能性,曲面建筑相对于直面建筑热耗更小,一定体积下分散型的布局相对于集中式布局热耗更小,因此,在设计建筑模式时要尽可能缩减建筑外墙面积、对层高进行控制,外体的凹凸变化也要减少,更多地选择规则的、平面的形式。
(2)使用绿色环保材料,绿色环保材料能够促进绿色设计的形成。我国社会推行可持续发展理念,因此绿色建筑材料是其中重要的一部分。绿色建筑材料本身指的是能耗低、污染小的清洁型材料,其能够实现污染和破坏环境的可能性降低、减少对人们居住使用过程中的健康危害。建筑材料的选择要关注其自身呈现的生态性,能否实现资源节约与环保。在开展绿色建筑设计理念时要充分考虑当地地理人文环境以及气候条件等,做到充分利用自然可再生资源实现环保与节能。绿化植被的选用,尽可能选择当地较多的植物,减少运输的消耗,也能满足植被所需的温、湿以及环境条件,存活率和生长率更高。另外,带有地区特色风貌的植被也是彰显地区特色的个性化设计。
(3)应用墙体保温技术是建筑设计中的重要部分,其技术可以表现为外保温、中间保温以及内保温三种形式。墙体保温是墙体节能设计的重要组成部分,墙体保温技术能够实现墙体的隔音、承重以及保温效果。常用的保温技术是通过使用有机与无机复合的材料形成墙体,其在满足传统隔音与承重的基础上,还提供了保温隔热的作用。此外,还能够使用轻集料混凝土空心砌块来对内外墙进行填充,这种方法也是实现保温隔热的较好的方式。另外,还可以应用新型的多孔砖填充墙技术,这项技术明显提高了墙体保温隔热的效果,能够实现室内恒温效果,在此情况下墙体所承受的温湿度变化就变小了,因此也能使得墙体使用寿命得到延长。另外,建筑节能设计中外墙更多地采用复合系统,即在外墙使用保温装饰板、挤塑聚苯板复合墙板、挤塑聚苯板和聚氨酯泡沫喷涂材料复合墙板、挤塑式水泥聚苯版等等材料。当前应用绿色节能环保技术,并在实践中加强对该技术的研究与改进,不断提出创新,从而进一步优化建筑,实现建筑寿命的延长,同时也能对建筑的使用环境进行改善,达到节能减排的目的,最终为城市居民生活以及办公创建出较为良好、舒适健康、绿色生态的环境。
(4)住宅节能设计中节能玻璃的使用。在设计住宅时,为了满足墙体节能的需求,实现更好的节能效果,会在墙体设计时采用墙体改善材料之余再应用一些中空的玻璃来达到更加好的节能效果。中空玻璃使用了氩气、疝气和氪气,这些气体较于空气性能更为稳定,导热系数更低。通常情况下,综合考虑节能效果和经济因素,氩气填充的中空玻璃使用的更多,其能满足保温隔热的需要。需要注意的是,对于节能玻璃的应用,还需要按照住宅小区设计的规格以及规范要求进行合理的使用,从而保证各种绿色建筑水平能够达到实际的要求,以减少多余能量的耗损。
(5)弹性设计方案的应用。弹性设计方案的使用,能够使得房屋更具适用性和灵活变动性。
如楼梯能够具有可生长性,可以灵活调动楼梯板段的预留量、楼板的承受能力,以及楼梯周边空间的预留等;管道空间的预留,其中包括水电管道实际空间的需求;所配套的家具的选择性可以实现变化。
2太阳能利用
作为历史悠久的能源——太阳能源,自古人们就对它加以利用。比如,在建筑上开窗,将阳光引入屋内照明;利用大面积透光屋顶,通过阳光直射,升高室内温度等方式。随着无污染能源的发展,出现了利用光能源转化为热能的太阳能热水器、转化为电能的光伏板。这就将应用在节能建筑上的太阳能利用分为两种:一种为主动式太阳能技术,另一种为被动式太阳能技术。
2.1主动式太阳能利用
主动太阳能技术是通过技术手段(如:太阳能板)对太阳能进行收集并储存,为建筑提供能源,所提供的能源可以是热能也可以是电能。为建筑提供热水、温暖的空气、额外的电力。主动式太阳能技术不受地域环境的限制,只要满足阳光照射就可以使用,但其关于机械设备的前期投入巨大,在设备成本无法降低的现今,不适用大范围的使用。
2.2被动式太阳能利用
与使用太阳能光伏板不同,被动式太阳能板依赖于设计师的巧妙建筑设计和构造设计,来实现太阳能的利用。被动式太阳能的利用受地域环境限制,但有技术含量低、前期投入少的特点,有利于普及和推广。被动式太阳能有以下几种方式。
2.2.1直接受益的方式
通过采光口和反光板的合理设计提高窗地比,可以让更多的光线进入室内,不仅利于增加建筑进深,提高建筑的使用率还可以提高建筑的采暖和采光。外墙采用的蓄热材料(如:混凝土、砖、夯土等)可以在白天阳光直射的时间段储存大量的太阳能,在无直射的时间段,如夜晚时段缓慢放热,为建筑室内升温。
2.2.2蓄热墙体
蓄热墙体是将向阳墙面做成双层墙,内侧厚重实墙,外层设玻璃幕墙(上、下留洞口),两者之间为空气间层。内墙向外侧涂黑并安有遮阳板,墙上在合适位置留出采光洞口,在内侧墙面的上、下留洞口。冬季时,外层玻璃幕墙洞口关闭,一是可通过阳光直射内墙面吸热,并通过缓慢放热,为室内升温;二是可以通过室内的冷空气从下洞口进入空气间层区,受直射阳光和内墙散热升温,再经由上部洞口进入室内,形成空气循环。夏季时,内墙和玻璃幕墙上的洞口均开启并拉下内墙遮阳板,通过阳光直射加热间层空气,热空气上升排出,由此形成通风对流。
2.2.3附加日光间
在建筑南侧的灰空间(如:阳台、廊到、门厅等)加盖透明玻璃房间成为阳光间,其中设置一定的蓄热体(如:涂黑墙面、水墙等)。在冬季,太阳辐射的作用下,阳光间迅速升温,一部分由蓄热体贮存,一部分则通过窗洞进入室内,由此提高室内的温度。也可在该空间种植,作为花房使用。但在夏季需要有遮阳设施。
3结语
在建筑构造中合理应用建筑节能策略要注重创新建筑节能理念,在设计实践中对各类方法与设计理念有效应用。选取先进的施工应用技术,拟订完善的施工方案,提高项目节能水平。在节能技术选取中,要注重突出各项技术应用实效性,节能施工成本,提高项目建设效益。
参考文献:
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[2]郑贤忠.浅析建筑构造节能设计与太阳能利用[J].黑龙江科技信息,2012(05):7.
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