林繼國
(貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 貴州貴陽 550001)
建筑設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能方法的運(yùn)用直接決定了所處地區(qū)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程,為此,相關(guān)建設(shè)者應(yīng)對以往綠色建筑采用的建筑節(jié)能方法進(jìn)行分析,即在明確建筑設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能方法應(yīng)用要點(diǎn)的情況下,對門窗、屋面以及墻體進(jìn)行實(shí)踐控制,以提高建筑物建設(shè)使用的節(jié)能環(huán)保效果。
雖然我國的國土資源具有幅員遼闊特點(diǎn),但人口眾多且分布不均的情況降低了能源合理利用的效果價(jià)值。建筑能源,作為實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展水平的關(guān)鍵,相關(guān)建設(shè)者應(yīng)將其充分重視起來。據(jù)統(tǒng)計(jì),就目前建筑行業(yè)的市場環(huán)境來看,90%以上的建筑均屬于高能耗建筑物,即不僅使資源大量的浪費(fèi),還對所處的生態(tài)環(huán)境造成了污染。這里的污染問題主要體現(xiàn)在建筑物中的采暖、空調(diào)、照明以及家電等設(shè)施。為此,工程建設(shè)者應(yīng)從設(shè)計(jì)角度出發(fā),即在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用建筑節(jié)能方法,來降低各種設(shè)施使用的能源消耗量。這是使建筑行業(yè)以可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)服務(wù)于建筑用戶的關(guān)鍵,研究人員應(yīng)對以往建筑設(shè)計(jì)采用的建筑節(jié)能方法進(jìn)行結(jié)合,即在明確方法運(yùn)用要點(diǎn)的情況下進(jìn)行實(shí)際工程項(xiàng)目的節(jié)能效果控制[1]。
(1)建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)將現(xiàn)有的科技成果利用起來,即通過實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的科學(xué)規(guī)劃,來使建筑節(jié)能方法的運(yùn)用起到事半功倍的作用。如,注重設(shè)計(jì)選址的科學(xué)性,即控制好分區(qū)的合理性、朝向的適用性以及間距設(shè)置的合理性,來從源頭上保證建筑物節(jié)能設(shè)計(jì)的質(zhì)量效果。
(2)實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)過程,應(yīng)根據(jù)所處的照明設(shè)備市場環(huán)境,不斷完善建筑物的照明節(jié)能方法。即遵循盡可能選用節(jié)能設(shè)備,來保證光源節(jié)能效果、照明線路的合理性以及開關(guān)布置的有效性。如,將建筑物現(xiàn)有的自然光照明充分利用起來,以減少照明系統(tǒng)設(shè)備的使用。
(3)建筑物采暖節(jié)能工作的開展,建筑設(shè)計(jì)人員需縮短室外供暖管的長度、預(yù)防熱量散失以及做好管道的保溫工作,來提高采暖管網(wǎng)運(yùn)行使用的科學(xué)合理性。此外,采暖應(yīng)以集中供熱的方式,來滿足當(dāng)前建筑物建設(shè)使用對節(jié)能材料與能源效果降低的目標(biāo)需求。
(4)建筑工程設(shè)計(jì)人員還應(yīng)將太陽能資源充分利用起來,即將其作為清潔能源且具有可再生的特點(diǎn)作用于建筑物的設(shè)計(jì)使用。如,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,以最大限度的為建筑物節(jié)省對電能資源的消耗,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑物設(shè)計(jì)使用的可持續(xù)性目標(biāo)[2]。
門窗,作為建筑物中能耗損失最為嚴(yán)重的部位之一,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,該設(shè)施所消耗的能源是整個(gè)建筑物能耗的40%。為此,建筑門窗設(shè)計(jì)人員應(yīng)在滿足基本的通風(fēng)、采光以及日照等功能需求情況下,盡可能減少門窗設(shè)置的面積,以提高門窗的氣密性與保溫效果,最終實(shí)現(xiàn)降低傳熱損失的目標(biāo)。此過程,建筑節(jié)能方法主要集中在以下三個(gè)方面:
(1)窗墻比的科學(xué)設(shè)計(jì),需將門窗面積與建筑物立面單元面積的比值進(jìn)行分析控制,即將北向與東向的窗墻比控制在20%以上;西向的窗墻比控制在30%以上,南線的窗墻比控制在35%以上。
(2)門窗氣密性的保護(hù),應(yīng)盡可能減少冷空氣的滲透,來降低建筑物室內(nèi)環(huán)境的熱量損耗。針對目前建筑物外墻施工設(shè)計(jì)的市場環(huán)境現(xiàn)狀,建筑外墻的氣密性需≥4級,玻璃幕墻的氣密性要≥3級。
(3)強(qiáng)化新型環(huán)保節(jié)能材料的應(yīng)用效果,以最大程度的減少室內(nèi)環(huán)境的熱量損失問題,進(jìn)而確保建筑物門窗節(jié)能設(shè)計(jì)的環(huán)保效果能夠充分發(fā)揮出來。
作為建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,屋面,其保溫隔熱效果是滿足建筑用戶居住舒適度需求的關(guān)鍵。從實(shí)踐角度來看,建筑物屋面在夏季,會因太陽輻射較大而使屋面溫度最高能達(dá)到70±10℃;屋面在冬季,存在屋頂向外界環(huán)境的散熱量較大問題。因而,在具體的建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)在確定屋面節(jié)能內(nèi)容的情況下進(jìn)行保溫層材料的設(shè)計(jì)[3]。
①為保證建筑物屋面結(jié)構(gòu)的自重,應(yīng)控制好保溫層的吸水率與密度,并盡可能避免設(shè)置排氣孔,來提高其作用于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。②保溫材料的選擇,應(yīng)優(yōu)先選用高效節(jié)能的環(huán)保材料。如在市場環(huán)境中廣泛使用的膨脹珍珠巖,其不僅具備傳統(tǒng)保溫材料的保溫隔熱效果,還會控制成本與對環(huán)境帶來的污染影響。③根據(jù)建筑物的實(shí)際施工情況進(jìn)行綠色種植屋面與蓄水屋面的設(shè)計(jì)。這里的綠色種植屋面,就是在屋面種植花卉與樹木,來強(qiáng)化屋面結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,進(jìn)而優(yōu)化建筑物的綠化效果。蓄水屋面,就是在屋面結(jié)構(gòu)上設(shè)置蓄水層,以將水深控制在20cm上下。此屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),主要利用的是蒸發(fā)制冷原理來達(dá)到設(shè)計(jì)使用的溫度控制需求[4]。
通常情況下,建筑設(shè)計(jì)人員多采用較高性能質(zhì)量的保溫材料,進(jìn)行單一外墻材料的制作。即將保溫材料置于墻體中,以形成具有保溫夾層的復(fù)合墻體。此外,為提升墻體的保溫效果,還可在外墻內(nèi)側(cè)設(shè)置石膏板或是粉刷石膏等。但此設(shè)計(jì)會受熱橋問題的影響,而降低建筑物墻體的保溫效果,因此,已逐漸被市場淘汰。此建筑墻體設(shè)計(jì)控制背景下,節(jié)能方法的運(yùn)用主要從材料入手。如,建筑物的外墻保溫材料,應(yīng)采用泡沫玻璃、聚氨酯以及聚苯板等,來提高墻體的保溫隔熱效果。如表1所示,為節(jié)能材料的性能標(biāo)準(zhǔn)。
表1 墻體節(jié)能材料性能標(biāo)準(zhǔn)
但在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,聚氨酯材料的保溫性能雖好,但其硬包板材產(chǎn)品無法作用于復(fù)雜的立面墻體。故,應(yīng)選用現(xiàn)場發(fā)泡噴涂保溫方式使用聚氨酯,以提升其保溫性與憎水性。與此同時(shí),現(xiàn)場發(fā)泡的聚氨酯材料還能作用于各種復(fù)雜的外墻體保溫與無接縫施工,因而,在當(dāng)前的市場環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。值得注意的是,對于建筑物外墻體的遮陽節(jié)能方法,設(shè)計(jì)人員應(yīng)將其滿足墻面的熱工性能來強(qiáng)化建筑物的節(jié)能減排效果。具體而言,就是在保溫層的外側(cè)構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)支撐體系,并設(shè)置板材以避免太陽光輻射直接作用于墻體。如此,墻體后側(cè)流動的空氣層就能迅速帶走熱量,以達(dá)到良好的遮陽隔熱效果目標(biāo)[5]。
綜上所述,只有從市場環(huán)境中選取最具效用的屋面、門窗以及墻體材料,才能使建筑物從設(shè)計(jì)階段就朝著節(jié)能環(huán)保方向進(jìn)行建設(shè),以保證建筑工程項(xiàng)目項(xiàng)目節(jié)能方法運(yùn)用的整體性。
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[5]王勝利,陳曉林.淺談建筑電氣設(shè)計(jì)中的幾種節(jié)能方法[J].黑龍江科技信息,2011(08):265.