薛士慧
摘要:在中國經(jīng)濟高速發(fā)展的情況下,能源需求正在快速增長,能源面臨的形勢十分嚴峻。節(jié)約能源和開發(fā)利用新能源顯得十分緊迫。基于這樣的形勢,把節(jié)約能源從國家層面上提到了前所未有的高度。伴隨著近年來大規(guī)模的土木工程建設(shè)的進行,建筑能耗成為全國能耗的大戶.占全國總能耗的30%。建筑能耗的激增制約經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測:如果建筑節(jié)能工作維持目前狀況,2020年建筑能耗將達到2000年的3倍以上;如果國家抓緊建筑節(jié)能工作,則建筑能耗增長約1倍。建筑節(jié)能成為改革發(fā)展的迫切要求。建筑節(jié)能設(shè)計是一項復(fù)雜的工程,涉及到的技術(shù)種類多,受到影響的因素也多,在具體的設(shè)計當(dāng)中還有一些容易被忽視的因素,這些被忽視的因素直接影響到建筑節(jié)能的效果,現(xiàn)對建筑節(jié)能設(shè)計中受影響的因素,以及設(shè)計時應(yīng)注意哪些事項進行了簡單分析。
關(guān)鍵詞:節(jié)約能源;節(jié)能設(shè)計;現(xiàn)狀;影響因素;設(shè)計方法
前言
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高,居住建筑發(fā)展迅猛,約占總建筑量的2/3。但目前,我國住宅見著仍為粗放式的增長模式,能源浪費嚴重。在能源十分緊張的情路況下,節(jié)約建筑能耗就顯得尤為重要。當(dāng)今科技的發(fā)展,科學(xué)的進步和文明程度的提高,人類對自身居住條件、環(huán)境也提出了更高的要求,人們越來越重視到節(jié)能的重要性,對于住宅建筑來說同樣如此。實現(xiàn)建筑節(jié)能大部分的工作均在設(shè)計階段完成,重視加強建筑節(jié)能設(shè)計至關(guān)重要,而且其發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
1節(jié)能型建筑當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀
由于人們對于環(huán)保的重視,居住環(huán)境得到了很好地改善,但是相對于節(jié)能型建筑來說,還存在著比較大的差距,其中主要的問題表現(xiàn)在以下幾方面:
1.1規(guī)劃不合理
縱觀全國現(xiàn)已投入使用和在建的住宅小區(qū),極大部分設(shè)計者把設(shè)計的重點放在了住宅建筑的外觀和住宅小區(qū)周邊的環(huán)境上。對建筑地形、氣候等因素影響考慮的不是很全面,沒有達到經(jīng)濟節(jié)能的目的。
1.2戶型結(jié)構(gòu),類型單一
隨著人們生活水平的提高,對于住宅建筑的功能性要求和環(huán)境要求在不斷的提高,都希望能夠在一個良好的生活環(huán)境中學(xué)習(xí)和生活。在這樣的環(huán)境下,面積大、檔次高的智能小區(qū)、豪宅相繼出現(xiàn)在房地產(chǎn)市場當(dāng)中,短時間內(nèi)成為了人們對房地產(chǎn)關(guān)注的重點。但經(jīng)過金融風(fēng)暴過后,曾一時火爆的房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展逐漸趨于理性,人們對于居住空間的實用性、經(jīng)濟性以及環(huán)保等方面關(guān)注的較多。但是對于建筑市場來說,住宅建筑的戶型結(jié)構(gòu)都還停留在之前的水平。結(jié)構(gòu)布局不合理、類型較單一,最大化的追求使用面積和美觀。這樣做的結(jié)果導(dǎo)致了材料在建筑工程建設(shè)當(dāng)中的極大浪費。
1.3節(jié)能環(huán)保材料使用程度不高
當(dāng)前在國內(nèi)的建筑材料市場當(dāng)中,節(jié)能環(huán)保材料相對來說價格較高,且品種單一。一般來說在建設(shè)住宅建筑當(dāng)中,很少會有施工單位采用造價過高的建筑材料。加上節(jié)能環(huán)保建筑材料的技術(shù)水平還不夠成熟,無形之中阻礙了其使用頻率。
2建筑節(jié)能設(shè)計的影響因素
2.1缺乏充分的建筑節(jié)能設(shè)計方案
目前,雖然我國對節(jié)能型建筑的推動力度比較大,但是由于我國的建筑節(jié)能工作起步較晚,設(shè)計規(guī)劃人員在建筑節(jié)能的相關(guān)理論、知識和方法上還存在很大的不足,許多設(shè)計人員對節(jié)能工作的態(tài)度仍然停留在應(yīng)付審查上,缺乏對節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主動性,對建筑和規(guī)劃方案中的建筑節(jié)能設(shè)計重視不足,嚴重影響到了建筑節(jié)能設(shè)計的效果和效益。具體表現(xiàn)為:
(1)沒有合理、有效的借鑒傳統(tǒng)設(shè)計措施中的一些成功的方法,對低成本的節(jié)能技術(shù)的重視和應(yīng)用不足;
(2)沒有真正的將建筑的節(jié)能設(shè)計納入到整個建筑工程的相關(guān)設(shè)計中去,造成彼此之間在節(jié)能設(shè)計上出現(xiàn)“斷層”;
(3)沒有真正將建筑節(jié)能設(shè)計并人到建筑整體規(guī)劃當(dāng)中去。
2.2缺乏嚴格的設(shè)計審查
對建筑節(jié)能設(shè)計圖紙的嚴格審查是確保建筑節(jié)能設(shè)計科學(xué)、合理、切實、有效的重要保障措施。然而,在實際的審查工作當(dāng)中,有些審查單位由于自身的節(jié)能審查能力不足、審查人員的素質(zhì)不高等原因,在設(shè)計圖紙的審查過程中,不能很好的對節(jié)能設(shè)計進行審查和把關(guān)(例如照明節(jié)能設(shè)計、空調(diào)節(jié)能設(shè)計等同建筑質(zhì)量、使用性能等方面的關(guān)系協(xié)調(diào)情況等),從而使得許多建筑工程的節(jié)能設(shè)計審查沒有實際效用,只是走個過場而已。
2.3住宅建筑的節(jié)能設(shè)計缺乏健康性和舒適性
在一些住宅小區(qū)尤其是大型的住宅小區(qū)的節(jié)能設(shè)計中,由于項目所在地的地質(zhì)氣候條件、周邊環(huán)境以及設(shè)計人員專業(yè)素質(zhì)水平等因素的影響,導(dǎo)致其節(jié)能設(shè)計不能很好的滿足人們居住的健康性和舒適性要求,從而降低了節(jié)能的效益。例如,在一些住宅小區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計當(dāng)中,由于沒有充分考慮和根據(jù)夏季的主導(dǎo)風(fēng)向?qū)π^(qū)結(jié)構(gòu)布局進行合理的規(guī)劃和設(shè)計,從而使得小區(qū)內(nèi)的部分住宅建筑的自然通風(fēng)性能差,進而降低了住宅的健康性和舒適性。
2.4公共建筑的節(jié)能設(shè)計缺乏專業(yè)論證
目前,我國的許多公共建筑尤其是一些大型的建筑工程項目,在工程招標(biāo)時是面向國際進行招標(biāo)的,這就導(dǎo)致其建筑工程的設(shè)計方案往往在最后使用的是國外設(shè)計的。然而,有些國外設(shè)計方案雖然在創(chuàng)意上比較新奇,但是其節(jié)能設(shè)計的理念不適合于工程所在的地區(qū),而且造價也相對比較昂貴。但是由于我國缺乏完善的建筑節(jié)能設(shè)計論證機制,使得這些項目在不經(jīng)過專業(yè)節(jié)能論證的情況下通過審查,從而造成一些問題項目的出現(xiàn)。
2.5節(jié)能設(shè)計的實用性低
目前,有些建筑項目中的節(jié)能設(shè)計是為了節(jié)能而節(jié)能,設(shè)計人員在進行建筑節(jié)能設(shè)計時,只是一味的使其節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)達到國家規(guī)定的綠色住宅的相關(guān)節(jié)能要求和規(guī)范,不考慮建筑本身的實際需求就一味的在設(shè)計中強行加入節(jié)能方面的內(nèi)容,使得節(jié)能設(shè)計不能很好的同建筑本身的使用性能結(jié)合起來,從而降低了節(jié)能設(shè)計的實用效果。
2.6建筑節(jié)能設(shè)計中一些容易被忽視的因素
隨著我國城市化進程的加快,建筑市場也在快速發(fā)展,節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中越來越受到重視,建筑節(jié)能設(shè)計已成為今后建筑設(shè)計的重要組成部分。但在目前的建筑節(jié)能設(shè)計中有一些問題與建筑節(jié)能有密切關(guān)系,但又容易在設(shè)計中被忽視。它們涉及到建筑規(guī)劃、建筑通風(fēng)、建筑外遮陽等方面,對這些問題進行深入探討有著重要的現(xiàn)實意義。
3建筑節(jié)能設(shè)計方法需要不斷探索和改進
在建筑設(shè)計中,秉承節(jié)能設(shè)計的理念應(yīng)用節(jié)能設(shè)計的方法,設(shè)計節(jié)能建筑,是設(shè)計者不可缺少的設(shè)計手段??刂平ㄖ哪芤话憧蓮囊韵聨讉€方面考慮:
3.1建筑選址、建筑布局與節(jié)能設(shè)計
建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處,因冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應(yīng)。位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量,就會相應(yīng)的增加。建筑物盡量布置在向陽和避風(fēng)的地方,向陽有利于建筑物充分利用太陽能,避風(fēng)可盡量減少建筑物的熱損失。建筑布局時,一方面要控制城市規(guī)模,并在規(guī)劃設(shè)計中,注意避免人口密度與建筑密度較高的功能區(qū)連片布置,控制區(qū)域密度。
3.2建筑體型設(shè)計與節(jié)能
節(jié)能建筑的形態(tài)不僅要求體型系數(shù)(外表面積/體積)小,同時需要夏季日輻射得熱少,冬季還需要對避寒風(fēng)有利。有研究表明,體型系數(shù)每增大0.01,耗熱量指標(biāo)約增加2.5%。建筑體型系數(shù)一般宜控制在0.30以下。一般來說,控制或降低體型系數(shù)的方法有:減少建筑面寬,加大進深或增加組合體,增加建筑物的層數(shù),選用長條型建筑外形等,而形體復(fù)雜、凹凸面過多的塔式建筑對節(jié)能不利。建筑體型系數(shù)還與建筑物的體型是否規(guī)整及建筑的體量大小有關(guān)。
在建筑設(shè)計中,應(yīng)注意最低耗能體型的選擇,即建筑的各方面尺寸與其有效傳熱系數(shù)相對應(yīng)的最佳節(jié)能體型。一般來講,當(dāng)各面的平均有效傳熱系數(shù)不同時,傳熱系數(shù)相對較小的面具有相應(yīng)較大面積的體型是最佳體型;而當(dāng)各面的平均傳熱系數(shù)相同時,體型系數(shù)最小的體型是最佳體型。
3.3建筑朝向設(shè)計節(jié)能
建筑物的朝向和間距會對建筑物內(nèi)部采光、得熱產(chǎn)生很大影響,因此建筑布局應(yīng)考慮朝向與節(jié)能的因素。當(dāng)建筑物為南北朝向時,耗能較少。近年來,設(shè)計實踐中的一種現(xiàn)象是:越來越多地出現(xiàn)偏軸方位的建筑朝向,這種做法,可在活躍建筑群體、節(jié)約用地、處理建筑外形等方面帶來一些益處,但從長遠角度看,我們還是要強調(diào)正南朝向(包括南偏東、偏西15°以內(nèi)朝向)的節(jié)能意義。
因此,從節(jié)能的角度出發(fā),如總平面布置允許自由考慮建筑物的形狀和朝向,則應(yīng)首先選長方形體型,朝向盡可能大體朝南,避免東西向。在確定朝向時,另一個必須注意的問題是要處理好建筑朝向與季風(fēng)風(fēng)向的關(guān)系。在北方寒冷地區(qū),主要使用房間的朝向應(yīng)盡可能避免對著冬季主導(dǎo)風(fēng)向,在南方炎熱地區(qū),建筑的朝向宜與夏季主導(dǎo)風(fēng)向入射角保持在30°-60°范圍內(nèi)。
3.4建筑間距設(shè)計與節(jié)能
日照間距是影響生活質(zhì)量的重要因素。制定日照間距的最終目的是確保居民生活的日照時間。陽光對于個人不僅有衛(wèi)生學(xué)的意義,同時對人的心理及精神也具有一定的影響。較大的建筑間距可以使建筑物有充分的日照時間和良好的日照質(zhì)量,對建筑節(jié)能非常有利。但因城市用地非常緊張,從節(jié)約土地的角度出發(fā),又希望建筑間距越小越好。在建筑設(shè)計中,要合理解決這一矛盾。在總平面設(shè)計時,合理布置建筑物,使其達到有良好日照和較小間距的最優(yōu)組合。在建筑單體設(shè)計中,可以采用退層處理、降低層高等方法。
4總結(jié)
總之,建筑節(jié)能作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的長期目標(biāo),其影響是深遠的,建筑設(shè)計由于對建筑功能和價值形成具有決定性作用,建筑節(jié)能設(shè)計必定是建筑節(jié)能實施的首要目標(biāo)。重視資源解決和加強能源的循環(huán)利用已成為世界發(fā)展的趨勢,節(jié)能建筑的設(shè)計開始慢慢成為了建筑設(shè)計關(guān)注的熱點。生態(tài)節(jié)能的建筑不僅能夠體現(xiàn)出人與自然的和諧,還能提高建筑的實用性,方便人們?nèi)粘5纳a(chǎn)、生活。