彭 標(biāo)
湖南寶信云建筑綜合服務(wù)平臺(tái)股份有限公司,湖南長(zhǎng)沙 410205
現(xiàn)階段,綠色建筑已經(jīng)成為建筑建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。從現(xiàn)有建筑來說,95%的建筑為高耗能建筑。建筑行業(yè)的發(fā)展,面臨著極大的資源與環(huán)境壓力?;诖?,深度研究建筑規(guī)劃節(jié)能,提出有效的設(shè)計(jì)方法和手段,提高建筑節(jié)能水平,有著現(xiàn)實(shí)的意義。
從綠色建筑推廣時(shí)間來說,我國(guó)從2008年開始推廣綠色建筑,截止到目前,已經(jīng)獲得不錯(cuò)的成效。按照等級(jí)劃分,綠色建筑分為一星建筑、二星建筑、三星建筑,三星為最高等級(jí)。在2017年3月份發(fā)布了《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,在規(guī)劃中指出,到2020年,城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積所占的比重>50%,綠色建材的使用比>40%,為各地區(qū)綠色建筑的推廣,指明了具體方向。從湖南省綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀來說,已經(jīng)獲得349個(gè)綠色建筑標(biāo)識(shí),綠色建筑面積已經(jīng)達(dá)到3811萬m2,各地區(qū)相繼出臺(tái)關(guān)于綠色建筑實(shí)施的方案。
以某傳統(tǒng)建筑為例,其存在著以下問題:(1)使用壽命較短。為傳統(tǒng)建筑主要為木質(zhì)結(jié)構(gòu),因此壽命相對(duì)較短,維護(hù)成本較高。(2)空間結(jié)構(gòu)不合理。建筑整體結(jié)構(gòu)不合理,存在著廚衛(wèi)設(shè)施和洗浴設(shè)施設(shè)置不合理問題。(3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性較差。具體體現(xiàn)為無法形成穿堂風(fēng),難以實(shí)現(xiàn)保暖?;诰G色理念,要和自然環(huán)境有機(jī)融合,將生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展理念融入到居民設(shè)計(jì)中,使得房屋建筑能夠和地貌地形相互結(jié)合,有效處理房屋建筑和氣候、資源等的關(guān)系,貫徹綠色環(huán)保理念。
2.2.1 太陽能利用
傳統(tǒng)建筑窗戶尺寸通常為0.8×1.0m,窗戶面積較小,因此冬季取暖能源消耗較大。基于此,可采取增大窗戶面積的方式,選擇1.3×1.6m尺寸,通過增加日照,減少采暖消耗。結(jié)合本地區(qū)氣候和建筑特點(diǎn),南向窗戶面積要增加,增強(qiáng)每個(gè)房間和屋頂夾層的通風(fēng)。可設(shè)計(jì)陽光間,增加室內(nèi)溫度,減少建筑室內(nèi)熱量的損失。
2.2.2 建筑朝向
從建筑熱源來源角度來說,冬季以太陽輻射為主,直接影響著建筑室內(nèi)的溫度。基于此,為了能夠使得建筑在冬季獲得更多的太陽輻射,要合理選擇建筑朝向。在進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),要著重分析建筑和建設(shè)環(huán)境之間的融合度,合理布局。貫徹綠色理念,充分利用太陽能資源和氣候資源等,減少建筑系統(tǒng)運(yùn)行的能源消耗。
2.2.3 窗墻比的選擇
對(duì)于建筑窗墻比的選擇,要結(jié)合建筑窗戶朝向,從風(fēng)向和空氣濕度等方面入手,做好綜合考慮和分析。從本建筑所在區(qū)域氣候特點(diǎn)考慮,窗墻比要控制在0.45~0.5范圍內(nèi),確保太陽能夠最大限度照射到建筑室內(nèi),使得建筑內(nèi)部溫度能夠升高。表1為不同朝向的窗墻面積比。
表1 不同朝向的窗墻面積比
2.2.4 外墻保溫
目前,較為常用的保溫外墻多為復(fù)合節(jié)能墻體,具體包括外保溫外墻、內(nèi)保溫外墻、夾芯保溫外墻,建筑墻體由承重材料和保溫材料組成。自保溫外墻墻體材料的使用效果較好,建筑墻體的強(qiáng)度高,而且建筑外墻的保溫性能好[1]。
2.2.5 節(jié)能窗
在冬季,建筑內(nèi)部熱量的損失,主要是通過窗戶。使用節(jié)能外窗,能夠有效地改善建筑室內(nèi)熱循環(huán)質(zhì)量。從綠色建筑所使用的材料來看,主要包括鍍膜玻璃和中空玻璃等。窗框材料主要包括木框和復(fù)合框等。在進(jìn)行選擇時(shí),要從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),優(yōu)選保溫效果和性價(jià)比較好的材料。
利用Revit-Architecture軟件,構(gòu)建3D建筑模型,形成涵蓋臥室、客廳、廚房、雜物間等區(qū)域的立體空間,進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)效果分析。將模型給導(dǎo)入到Ecotect內(nèi),獲得建筑所在地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)信息,進(jìn)行建筑改造節(jié)能設(shè)計(jì)分析,模擬節(jié)能室內(nèi)溫度。具體情況如下:(1)開窗情況。原建筑南向窗墻比為0.3,北方向窗墻比為0.2。節(jié)能改造建筑的南向窗戶窗墻比為0.4,北向窗戶窗墻比為0.1。(2)屋頂構(gòu)造。粘土青瓦,厚度為20mm。節(jié)能改造建筑屋頂為粘土青瓦+黃泥+擠塑聚苯板+黃泥,厚度分別為20、40、50、40mm[2]。(3)外墻構(gòu)造。原建筑為水泥砂漿+粘土墻體+水泥砂漿,厚度分別為20、240、6mm。節(jié)能改造建筑為水泥砂漿+蒸壓粉煤灰磚+水泥砂漿,厚度分別為20、240、20mm。效能效果如下:(1)夏季最熱日建筑室內(nèi)逐時(shí)溫度。節(jié)能改造建筑熱穩(wěn)定性較好,建筑室內(nèi)溫度變化小。(2)冬季最冷日建筑室內(nèi)逐時(shí)溫度。節(jié)能改造建筑室內(nèi)溫度變化小,熱穩(wěn)定性好,改善了建筑室內(nèi)環(huán)境。
從城市建設(shè)角度來說,部分老建筑被拆除,產(chǎn)生了大量的建筑垃圾,部分建筑垃圾經(jīng)過處理再加工,能夠?qū)崿F(xiàn)再利用。將其應(yīng)用到新建建筑中,能夠減少不可再生資源的使用。以長(zhǎng)沙為例,積極推廣建筑垃圾資源化利用,出臺(tái)系列政策,支持垃圾資源化利用的發(fā)展。截止到2016年年底,全市范圍內(nèi)生產(chǎn)新型墻體材料總計(jì)172.22億塊標(biāo)磚,從節(jié)能角度來說,節(jié)地總計(jì)2.84萬畝,節(jié)省煤炭資源總計(jì)10.6.78萬噸,減少二氧化硫總計(jì)2.64萬噸,減少二氧化碳總計(jì)246.27萬噸,工業(yè)廢渣和建筑廢棄物利用數(shù)量達(dá)到1145萬噸,推動(dòng)著新型城市建設(shè)的發(fā)展[3]。綠色建筑是推動(dòng)新型城市建設(shè)的有力抓手,要從規(guī)劃和設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),全面貫徹綠色理念,增加綠色建筑項(xiàng)目和面積,提高綠色建筑占比。
基于綠色理念,開展建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì),要堅(jiān)持以下原則:(1)整體性。做好建筑物和所處的生態(tài)環(huán)境關(guān)系的協(xié)調(diào),減少建筑給自然環(huán)境造成的破壞,為居住者提供生態(tài)環(huán)境?;诖?,要做好整體分析,實(shí)現(xiàn)節(jié)能最大化。(2)宜居性。節(jié)能設(shè)計(jì)最終目標(biāo)是為居住者提供更好的居住環(huán)境,因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要做好資源調(diào)查,明確資源條件和環(huán)境條件等,增強(qiáng)建筑物的宜居性。(3)節(jié)能性。貫徹綠色理念,開展節(jié)能設(shè)計(jì),要堅(jiān)持節(jié)能性原則,積極應(yīng)用節(jié)能技術(shù)和手段,提高建筑的節(jié)能水平。利用雨水回收再利用技術(shù)和太陽能技術(shù)等,提高資源利用率水平,體現(xiàn)節(jié)能效果。
綠色建筑理念的應(yīng)用,提倡的是提高資源利用率,減少不可再生能源消耗,做好環(huán)境保護(hù)工作?;诖?,要積極推廣應(yīng)用新技術(shù),提高建筑節(jié)能水平。積極推廣被動(dòng)式技術(shù),結(jié)合運(yùn)用主動(dòng)式技術(shù)。在綠色建筑設(shè)計(jì)中,引用天然采光系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等,提高雨水資源和太陽能資源等的利用。同時(shí)鼓勵(lì)裝配式建造方式,支持BIM技術(shù)的應(yīng)用,為綠色建筑節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn),提供相應(yīng)的保障。除此之外,加大可再生能源利用率,比如使用光伏板和太陽能集熱器等設(shè)施,使其能夠和建筑主體相互融合。在新建住宅和其他建筑上,安裝空氣源熱泵熱水系統(tǒng),或者太陽能熱水系統(tǒng),安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),最大程度上減少不可再生資源的利用[4]。
綜上所述,基于綠色理念,開展建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì),要從建筑朝向、布局等方面入手,做好整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。積極推廣新技術(shù)和材料,提高建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的節(jié)能水平。
[1] 傅曉耕.綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2017(8):204-205.
[2] 張寧,劉學(xué)鋒.陜南傳統(tǒng)民居綠色建筑設(shè)計(jì)與節(jié)能改造實(shí)例分析[J]. 建筑技術(shù),2017,48(2):158-160.
[3] 李杰.基于綠色發(fā)展理念的城市多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)研究[J].建筑節(jié)能,2017(5):105-109.
[4] 崔芳芳,李靖,李盼,等.基于BIM技術(shù)的地域性綠色建筑設(shè)計(jì)[J].建筑節(jié)能,2017(10):51-55.