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摘要:建筑是人们日常工作和生活中的主要场所,其在推动我国经济建设和发展方面发挥着重要作用。建筑行业发展中需要消耗大量的资源与能源,因此,本文从建筑方案设计中的节能理念出发,阐述了我国建筑业存在的节能环保问题,分析节能环保理念在建筑设计中的应用,以保证建筑质量,控制建筑成本,推动我国环保事业的发展。
关键词:建筑设计;节能设计;探讨
引言
从现阶段我国建筑行业的发展和我国当前环境的实际情况来看,节能理念在建筑方案设计中的贯彻落实是必然的趋势。为此,相关设计人员应该紧跟时代发展的步伐,努力学习各种先进技术,设计出更加环保、节能的建筑方案,除了要在建筑整体布局设计中贯彻落实节能设计理念外,还需要在建筑外部景观设计中、建筑材料设计中、建筑技术设计中、建筑围护设计中、建筑运营管理中充分体现节能设计理念。在充分展示建筑各项功能的同时,减少能源的消耗,从而推动整个建筑行业的长远发展。
1.建筑方案设计中的节能理念
1.1节约土地资源
在设计建筑方案时,建筑的空间设计应该由以往的粗放型转变为密集型,在建设建筑的过程中,应该尽可能降低建筑垃圾和有害物质的排放量,尽量避免污染土地资源,并最大化地利用土地资源。
1.2节约水资源
在建筑方案设计中渗透节能理念,一定要做好节约用水,水是人类生存所必需的重要资源。各行各业都必须秉承节约用水的理念,在设计建筑方案时,不管是生活用水还是建筑用水、绿化用水都必须合理地加以利用。
1.3节约材料
建筑方案设计中的节能理念主要体现在建筑材料上,在设计的过程中,一定要优化建筑材料配置,最大化地利用建筑材料,对于一些可循环使用的建筑材料,应该尽量重复使用,并不断扩大可再生建筑材料的使用,以此达到节约建筑材料的目的。同时在选择建筑材料时,还应该考虑建筑材料的环保性。
1.4节约能源
在设计建筑方案时,一定要加强太阳能、地热能等可再生能源的利用,充分体现节能理念。利用新能源取代传统能源,在选择空调、采暖等电器时,应该尽量选择节能型电器设备,做到节能环保。并且如果可以不使用空调、采暖等电器,那么就应该尽量减少这些电器设备的使用。
2.我国建筑行业中存在的节能问题
(1)2000年以前的建筑大多未采取节能措施:国家已出台既有建筑节能改造标准,但由于投资主体不明确及资金来源问题,致使既有建筑的节能改造进展缓慢,大部分老旧建筑冬冷下热,浪费着采暖和制冷能源。
(2)对建筑节能理念认识不全面:一些建筑结构设计师对节能理念的认识是片面的,只是把一些节能设标准生搬硬套,节能设计只是为了通过审查,主动节能的意识不足、缺乏灵活应用节能技术措施的经验,缺少对当地绿色能源的充分利用。设计师应该根据建筑结构的实际情况,本着节能降耗、可持续发展的原则,考虑建筑的整体节能设计,从源头进行能耗控制。
(3)建筑设计在节能环保方面的问题:现在大多数建筑关注实用面积、结构安全,更在意美观时尚,而忽视了节能环保。比如用地规划时,很少从节能的角度考虑总平面布置。节能设计讲究的是充分利用自然资源如太阳能、风能、空气能、地热能等,减少对煤炭、石油等能源的使用,在总体规划上多采用自然通风和冬季日照、建筑遮阳等,在技术上多采用分布式太阳能光热系统、分布式太阳能光伏系统、地源热泵系统等。
3.建筑设计中实现节能环保的有效途径
3.1科学选址
切实可行的建筑选址可有效提高建筑空间利用率。如在建筑选址的过程中,需规避山谷、沟底和低洼地区。冬季时,气流会在以上地区聚集,形成霜洞,建筑局部也可能受到霜洞效应的负面影响。因此,在建筑选址中,需全方位考量建筑使用目的、功能等多种因素,建筑物的密度也要做到合理,以免周围建筑中玻璃墙的光反射作用破坏建筑环境。
3.2合理确定建筑布局
(1)朝向。设计者要以周围生态环境为基础,高度关注规划设计和建筑布局的科学性与合理性,在建筑设计中合理应用风能、太阳能和当地的可再生资源,认真分析建筑位置的地形地势特征、周边建筑物遮挡概况以及朝向等。
如在建筑布局设计中需适当减少其他建筑物对工程的遮挡,这样在延长建筑光照时间,减少电能消耗的同时,也可在冬季提高室内的温度。
(2)通风。通风及避风在建筑设计中发挥着关键作用。在高温地区,应采用通透平方形式改善自然通风效果,加速室内空气流通,提高室内舒适度。如无需考虑窗户和玻璃的类型,寒冷地区两栋建筑体积完全一致时,正方形平面热效率明显高于长方形的平面热效率,若全方位考虑温度变化、居民使用形式及被动太阳辐射冷热概况等多重因素,则正方形平面并非最佳的平面形式。因此,在设计的过程中,设计人员务必结合工程实际科学设计避风,以此优化建筑的抗寒性能。(3)辅助空间。住宅平面中,卫生间、电梯间、厨房等均为室内辅助空间。起居室、卧室则为室内使用频率较高的空间,其温度通常较卫生间、电梯间和厨房的温度高3~4℃。因此,设计中也需要采用分度分区的方式,使核心空间可采集大量自然能源,并利用辅助空间隔离太阳辐射较强的空间。
3.3优化建筑系统
(1)生态环境。设计过程中,工作人员要根据建筑周围的生态环境,创建生态小区,做到建筑物与周边环境深度融合,为生态良性循环奠定坚实基础。另外,可以在户外创设宽敞的活动空间,小区绿化覆盖率保持在40%以上,小区大气环境质量也必须符合国家标准要求。
(2)控制油烟污染。厨房和卫生间等区域湿度较大,要在确保其通风条件的基础上,设置换气设备,加快异味排除。在工程设计阶段还需注意采用烟气排放系统来集中排放厨房中的油烟,以改善室内空气质量,这样一方面可保持室内干燥,另一方面也可减少甚至规避细菌的大量滋生。
(3)控制噪声源。采取有效措施控制住宅建筑内外噪声源是工程设计中的重要任务。为此,建筑工程设计中,应合理应用室内外应声环境系统,白天室外的噪音不得超过50dB,夜晚噪音不得超过40dB;白天室内的噪音不超得过35dB,夜晚室内噪音不得超过30dB。
3.4完善采光设计
设计者需保持室内的光照,使自然光全方位满足人们白天的光照需求,降低电能损耗,且严格把控光污染。建筑室内合理设置窗户尤其关键,这可满足人们对日光、景观和外界环境的要求。为此,在建筑采光设计中,务必高度重视建筑的节能性以及建筑内部环境质量。首先,自然光要具有较高的效率,为住户打造良好的视觉效果,满足其生理及心理需求。其次,人工照明中,建筑光照设计效果关乎建筑物的环境建设;生产生活中,优越的光照环境不仅有利于打造优越的环境氛围,也可集中人们的注意力,提高工作的效率。
4.节能环保理念在建筑设计中的具体应用
(1)建筑外部结构设计,首先要做到科学、优化选址,充分研究并考虑外部环境、体型朝向等设计要素,保证房屋周围有着良好的微气候环境,达到节能环保设计目标。同时,还要综合考虑施工所在地理环境及水文环境特征,对建筑物体型设计合理规划,结合不同建筑情况,将节能环保理念融入,保证建筑外部结构设计最优化。在内部结构设计上,对于屋顶设计来说,为了实现节能环保目标,可以采用坡度屋顶,采用节能环保材料,强化屋面保温,将屋面设计成保温隔热类型。通常使用较多的是节能屋面包括保温材料屋面、架空型保温屋面、浮石砂保温屋面等。而对于平顶屋,可采用加气混凝土保温,可以达到显著的节能效果,厚度控制在40~110mm之间。
(2)在墙体节能设计上,鉴于墙体是建筑外围护结构主体,会直接影响到节能设计效果。墙体节能分为两种形式,一种是隔热就节能设计,另一种是保温节能设计。隔热设计,实际上就是采用隔热材料与隔热构造达到节能效果,常见的隔热材料包括热反射类、填充类、板块类等。还有一种空气隔热法,隔热性能良好,并且节能效果显著,就是将空气作为隔热材料对热量阻挡。保温节能设计包括外保温及内保温两种,外保温是使用保温材料在外墙,然后设置上防水层,最后进行外墙装修,能够减少外墙受太阳的辐射量,内保温则是外墙内使用保温材料,然后粉刷,结构简单,不需设置防水层。外围护墙体的节能设计除了以上方法以外,还可以重点考虑对微气候环境的改善,开展特殊结构设计,比如,设置阳台开口在一些建筑两侧,然后再布置两个挡风墙在开口两侧,可以形成口袋状在通风墙处,吸入到阳台将风,可以对室内通风有效抑制,降低了空调使用频率,达到节能环保效果。
(3)门窗设计上,需要体现门窗设计的合理性,因为有大量的能耗是通过门窗散失的,是冷热扩散的重要通道,在门窗设计上,既不能造成资源浪费,也不能影响采光,实现门窗节能非常重要。
结语
随着能源枯竭、环境恶化,节约环保被应用到建筑行业已成为一个必然趋势,建筑业节能环保要求建筑在规划、设计、建设和使用过程中,都要有节能环保意识、采用新型环保材料和节能设备、运用节能环保的先进技术、加强用能管理,以达到节能降耗目的。该项事业不是一朝一夕就能实现的,要持之以恒的将节能环保理念在建筑业持续发展下去。
参考文献:
[1]王文蒨.浅论生态节能环保理念在居民小区建筑设计中的运用[J].中外建筑,2019(6):53-55.
[2]谢竺.夏热冬冷地区居住建筑节能技术适用性分析[J].中国设备工程,2020(20):222-223.