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就现阶段我国建筑工程开展情况来看,门窗幕墙的设计将会对建筑的设计与施工质量产生深远影响。在可持续发展与绿色建筑设计理念的影响下,引进绿色节能技术俨然已成为门窗幕墙设计发展的发展大势。随着各类新型节能建筑材料与技术的日益普及,门墙幕墙的建设获得进一步提升。在本文中,笔者对建筑门窗幕墙中的绿色节能技术进行探讨,希望能给业内同行带来一些启发。
现阶段门窗幕墙设计中的不足之处
1.未获得足够重视
就目前情况来看,绝大多数建筑设计单位与建筑施工单位,对门窗幕墙绿色节能设计的重要性缺乏足够认知,因此并未对门窗幕墙的设计与修建工作给予足够重视。另外,相关工作人员对绿色节能知识少有涉及,门窗幕墙设计的归属问题模糊不清,缺乏参照的设计标准,这些情况均给建筑施工的正常开展造成了不利影响。部分施工单位直到工程开始预埋前,才开始进行幕墙的招标工作,幕墙设计尚未正式,主体工程就已基本完工,由于时间过于仓促,未对整体建筑布局进行全方位考量,因此建筑结构强度削弱、应用性能受到影响等现象屡见不鲜,严重影响了整个建筑的施工质量。
2.管理机制相对落后
随着市场竞争日益激烈,许多采购人员在选择门窗幕墙设计方案时,首先会从经济的角度出发,要求价格合理,其次会从外观的角度出发,要求外形美观,最后才会对设计门窗幕墙的应用性能进行考量,并没有对产品的绿色、节能抱有过多要求。在此市场背景下,建筑门窗幕墙中的绿色节能内容未获得重视,导致该行业的发展与创新一度陷入困境。而且,采购一味注重物美价廉,最终只会导致建成产品华而不实。
3.各部门单位工作缺乏协调性
新时期的门窗幕墙不但要具备经济、美观、应用性能佳等条件,还需满足绿色、节能、可持续发展的时代要求。从该角度来看,可持续发展理念的提出,促进了绿色节能型门窗幕墙设计的发展。不过大多数企业与设计人员在对门窗幕墙进行设计时,因缺少与建筑设计部门的有效沟通,最终导致设计理念严重脱离建筑整体实际情况,门窗幕墙的实际应用性能也势必会受到一定影响,整个工程的质量都会大打折扣。
绿色节能技术在建筑门窗幕墙中的应用
1.采光通风方面的应用
近年来,我国科学技术日益精良,各类新型节能材料相继问世,为门窗幕墙的绿色节能发展奠定了良好基石。在现代建筑工程中,设计人员会根据建筑的地理条件,对建筑区域内的光照变化规律进行产全方位考量,计算出对应数据后,再对门窗幕墙进行设计。现代化门窗幕墙多采用双层幕墙结构,不但能有效提高建筑的采光性与通风性,还能降低建筑物在正式使用过程中产生的能耗。另外,在绿色节能技术的支持下,门窗幕墙还能实现自动化调节室内光照强度,提升了建筑的应用性能。
2.遮阳方面的应用
就现阶段门窗幕墙设计行业整体情况来看,遮阳产品多以遮阳帘、天幕遮阳较为常见。考虑到不同建筑工程的类型与功能不尽相同,因此并非任意一种设计方案能够符合这些建筑的全部需求。所以,在对建筑门窗幕墙中的遮阳系统进行设计时, 应根据建筑工程的实际情况,结合建筑工程的类型与功能,在确保遮阳幕墙设计能发挥出良好应用效果的同时,不会对建筑的整体结构与功能带来不利影响。笔者建议,设计人员可遵循《建筑门窗幕墙热工计算规程》里的相关规定,对设计中的各项参数进行计算,为设计出绿色、节能门窗幕墙提供参考数据。
3.保温方面的应用
考虑到部分地区冬季干燥寒冷,这对门窗幕墙的保温性能提出了严峻挑战。随着技术人员的不断钻研与尝试,门窗幕墙的保温功能日益完善。在施工期间,可根据各类建筑工程的实际情况,合理设置门窗幕墙的保温功能。门窗幕墙的保温性能主要取决于门窗的不同结构和幕墙的建筑材料,现有的门窗幕墙结构材料,以松木、钢材、玻璃、合金等最为常见。设计人员仅需根据建筑的实际情况与当地气候条件的实际需求,结合实用性与经济性,对门窗幕墙的建筑材料进行配置,以确保最终建筑能发挥出理想的保温性能。
结束语
【关键词】绿色节能技术;建筑设计;建筑改造;建筑空间
前 言
随着社会经济的不断发展和进步,在当今社会人类生存和发展的重要基础,就是能源,能源的发展促进了经济的持续发展。大幅度消耗能源是建筑物的特点,在全球消耗能源的比例中,有一半是用于建筑物的消耗。经济的快速发展和社会的进步和飞跃,城市化的不断加快和人口的不断膨胀,对于建筑的需求也越来越大,中国的建筑目前的实际状况就是九成以上是高能耗的建筑。在实现可持续发展的战略目标上,这个格局显然已经无法满足经济节能的整体需求。通过对于大能耗的建筑进行相应的节能改造并进一步以技术手段减少能耗,对于建筑设计和改造进行节能标准需求的调整,对于我国经济的可持续发展具有十分重大的战略意义。
1、绿色节能技术的概念和发展
上世纪60年代,第一次有建筑师提出了专门的“生态建筑”也就是“绿色建筑”的概念,在1992年的联合国环境和发展大会上,第一次正式有人在会议上提出了“绿色建筑”的概念,怎么利用有限的资源在尽量减少对环境影响的同时,设计和建设好一栋绿色建筑,成为会议的重要共识。
在建筑的寿命周期以内,在节约资源、减少污染和保护环境的最大限度上,能为人们提供舒适、健康而高效的建筑空间,从而和自然生态和谐共存的建筑就是绿色节能建筑。这个建筑的核心所在,就是对于资源和能源的消耗尽量减少、对于环境尽可能少的破坏,同时通过对新材料和新技术的大量采用,提高居住的品质。
2、绿色节能技术在建筑设计和改造中的意义
综合考虑我国当前的国情和经济实力,在今后的很长一段时间里,如何推动绿色节能建筑的应用,对于我国的生态建筑和环境保护具有非常重要的意义。今天,在全球普遍对于环境保护、能源危机和人类健康高度关注的大背景下,对于建筑的要求除了改善居住条件之外,还要最大限度和程度的节能,才能满足人们日益对于居住和健康的需要。对于我国当前的建筑设计和旧建筑进行绿色节能技术的改造,对于提高人们生活品质和节约能源以及保护我们当前的生活环境,具有着非常积极而深远的意义。
2.1 环境保护
在设计建筑、建造建筑和改造的过程中,因为很多方面的原因造成的资源浪费,并且回收再利用的价值非常低,对于长远规划的考虑比较少,这是当前建筑设计和改造的一个弊病所在。
绿色节能技术的应用,通过对环境不会造成污染的建筑材料的采用、对于新能源进行充分的开发和利用、回收利用可再生能源和建筑材料,来达到制止浪费资源和循环利用等目的。在具体的措施实施方面,可以对于施工过程中引起的大气污染和其他污染进行适当控制,有效控制垃圾物流,分类收集废品和防止二次污染等多种途径,对于施工环境进行有效的保护。
2.2 能源节约
消耗能源的大户就是建筑物,这其中的能耗基本上占据所有能源消耗的50%以上。各类环境问题包括人均能源不足和能源效率低下是困扰当前经济和能源和谐发展的关键因素之一。随着当前中国经济快速发展和城市化进程的加速,对能源和建筑的需求与日俱增,但同时90%以上的建筑是高能耗建筑,显然不符合时代主流精神,在今天越来越提倡可持续发展的情况下,对于建筑能耗的关注已经超越对于这个行业本身的关注,大量建造绿色节能建筑已经成为人们的普遍共识。
2.3 有利健康
很多目前既有建筑中,存在着采光不足和通风不畅等通病,同时采用的建筑装饰材料对于人体健康也是非常不利的,这些材料在老化以后释放出更多的是有害物质,对室内空气的质量造成消极影响,对于居住者健康也造成严重影响。
采用清洁生产技术加工的建筑绿色节能技术的材料,以及对于建筑改造过程的应用,对于人体是没有辐射和毒害的。自然通风的条件一定要优先采用,并且对于改造后的建筑要保持室内的空气流通,同时对于天然的照明也要充分利用,这样才能对于室内的空气质量有大幅度改善,从而促进人体舒适和健康。
3、绿色节能技术在建筑设计和改造中的具体应用
3.1 绿色节能技术对建筑的具体应用
对于绿色节能技术在建筑设计和改造中的应用,一般分为几个部分,包括对于外墙部分的设计和改造、对于门窗部分的设计和改造、对于遮阳效果的设计和改造、对于屋面的设计和改造以及过渡空间的设计和改造。另外,对于建筑空间也能通过绿色节能技术的运用,从而从设计角度和改造过程中进行相应的应用,达到环保、宜居的目的。至于建筑的空间部分,包括了中庭、通廊、地下空间等等,这些都是可以进行绿色节能技术应用的建筑空间,并且导入到建筑的设计和改造过程中来。
3.2 绿色生态节能技术的分类
由于建筑运行能耗的不同组成和来源,本文将建筑绿色生态节能技术分成建筑设备的绿色生态节能技术,以及建筑本体的绿色生态节能技术两个部分。在这当中,包括建筑能源设备系统、可再生能源利用技术和建筑环境控制系统可以视为建筑设备的绿色生态节能技术;包括建筑空间设计和围护结构为主要内容的则是建筑本体的绿色生态节能技术。
3.2.1 在对于既有建筑的节能改造中,建筑围护结构起到的作用非常重要,在建筑运行的能耗中它占到了70%以上的能耗。出于这方面的考虑,对于建筑围护结构进行的绿色节能的改造对于有效减少建筑能耗来说,就显得非常重要和关键。一般通过运用复合建筑材料、隔热和保温性能比较好的新型墙体材料,并且辅以节能措施和合理的施工方式,是对于围护结构进行节能改造的最好方式。
3.2.2 对于可再生能源的利用技术,也是这个环节中非常突出的因素所在。这里包括了生物能、太阳能、水能和风能等,对于这些能源的利用,成为生态节能战略中非常重要的、关键的组成部分。
3.2.3 对于楼宇式热电冷联供技术、输配系统节能技术、空调冷热源节能技术和溶液除湿新风系统技术等为主要内容的,是建筑能源设备系统的绿色节能技术。在建筑环境的控制系统中进行绿色节能技术的应用和改造过程中,一般包括了自然通风、自然采光、绿色照明和空调末端节能等主要技术类别和层次。
4、结束语
从我国当前的国情角度出发,同时考虑到技术实力和经济实力因素的影响,在当前和今后相当一段可以预计的时间里,对于我国的绿色节能技术在建筑设计和改造中的大力应用,都要进行适用性和可行性的深入研究和探索,这需要广大建设者们转变观念,从当前大兴土木的建设时期转变为对于建筑进行绿色节能技术的改造的重建时期,从而回到建筑的设计和改造实现有机的可持续发展的正确轨道上来。在具有这个新特征的设计和改造过程中,对于旧建筑的小规模更新和再利用将是其主要特征。对于整个建筑行业来说,对于其进行的生态化策略和绿色节能技术的设计和改造,从而实现其战略性的可持续发展,无疑具有十分重大而长远的意义,值得所有建筑设计者和建造者的深思。
参考文献:
[1]丛大鸣.节能生态技术在建筑中的应用及实例分析[M].济南: 山东大学出版社,2009.
【关键词】住宅;绿色建筑;节能设计
随着科技的发展以及人们水平的提高,人们的生活目标已经从原先简单的物质需求转而向追求更高生活质量发展。传统建筑大多仅注重对房屋质量的控制,并未考虑到景观设计以及绿色节能,随着人们生活观念的转变对建筑的衡量标准也发生变化。在绿色建筑施工中会遇到许多技术上的难题,传建设中没有考虑到众多因素结合的效果,针对当前建筑中存在的问题进行分析并做出针对性改善是建筑发展必须逾越的鸿沟。
1 国内住宅及景观设计绿色建筑节能技术应用现状
住宅绿色建筑节能的设计要符合实际情况,切不可因为过分注重节能减排而脱离实际情况。节能减排本就出于经济性的角度出发的,节能本身也要符合经济性原则。一些设计者和管理者为了过分表现,在设计过程中往往不惜代价研究节能方法,引进节能设备,虽然建筑节能设计能够达到节能效果,但在建设中已经花费巨额资金,得不偿失,从实际效率评估角度来看并未达到减少浪费的目的。
住宅绿色建筑节能设计是一项逐渐完善的过程,首先针对各注重点进行分析,其次在针对各个细节进行完善。一些管理人员在设计过程中往往病急乱投医,没有对整个项目进行深入分析,而是针对一些难以取得实际效益的部分进行研究,并花费大量的人力以及资金,但实际却收效甚微。住宅及景观设计绿色建筑节能设计过程中必须找到瓶颈部分,通过对该部分的改善取得牵一发而动全身的效果,从整体上提高整个电气系统的节能效果。在解决问题的过程中要找到问题的根源,例如照明系统中灯泡经常被烧毁的现象,并非更换灯泡就完工,应该找到问题的根源,避免以后出现经常性灯泡烧毁现象。
2 住宅绿色节能技术设计保温技术的选择
进行住宅设计绿色节能技术设计过程中,首先需要注重对墙壁保温技术的选择,设计人员根据实际需求以及各项保温技术的特点选择适合某地区的建筑保温技术。设计过程中设计人员需要对住宅所在地区进行实地考察,综合各项因素选择最佳方案。
2.1.1 外挂式保温技术
外挂式保温技术主要是利用粘接建筑材料以及专用的固定方法将具有保温性能的材料(该保温技术中才常用的保温技术主要包括玻璃棉毡、岩棉、XPS、EPS、钢丝网架夹芯墙板等)对建筑外墙面进行保护,并在保温下料外部进行一定的装饰。外挂式保温材料因为其性能良好、价格经济等特点已经被广泛应用于建筑外墙保温中。该项保温技术还能够利用专门的固件将防水性能良好的保温材料按照建筑物的结构方向固定于建筑物外墙,并利用专门制作的装饰隔板进行装饰,这种保温方法是目前北方寒冷和严寒地区运用最多的方法。
2.1.2 现浇聚苯板保温技术
现浇聚苯板保温技术主要是利用聚苯板的良好保温性能,将其放置于实现准备好的模板内,安置于建筑外墙,再利用混凝土对其进行浇筑,让该保护层与墙体变为一体,从而对建筑物进行有效保温。该项建筑外墙保温技术不仅具有较好的保温性能,还简化了施工过程,极大缩短工期,提高了工人施工的安全性。在建筑物冬季施工过程中,聚苯板保温技术能够起到良好的保温效果,因此一些建筑围护保温措施可以被取代。该保温技术的难点在施工中需保证混凝土的均匀浇筑,建筑过程一气呵成,否则容易造成混凝土浇筑后聚苯板缠膜后出现结构变形,导致后期施工难以持续进行。
2.1.3聚苯颗粒保温料浆外墙保温
聚苯颗粒保温料浆外墙保温技术主要是将工业生产以及日常生活中的聚苯乙烯塑料材质进行切碎处理,并结合其他建筑材料配置成保温砂浆,将其涂抹与建筑物表面能够起到良好的保温效果。聚苯颗粒的保温性更能良好,且来源广泛,是废物利用的有效途径。聚苯颗粒保温料浆外墙保温施工过程简单,出材料不同外其他工序均与正常施工无异,工人在进行该项保温技术施工中能够对施工过程进行有效掌控,施工质量良好。另外聚苯颗粒保温料浆外墙保温技术在外保护层出现脱落时 只需要重新配置保温砂浆对脱落处进行抹平即可,不需要进行其他特殊处理,相比于其他建筑外墙保温节能技术,聚苯颗粒保温砂浆外墙保温技术在施工过程以及后期保养上具有重大优势,该项技术解决了传统建筑外墙保温技术中因受到外界环境影响造成的保温层脱落、空鼓、开裂等不良现象,在该方面实现了建筑外墙保温技术的飞跃,同等条件下,相比于传统建筑外墙保温技术,聚苯颗粒保温料浆外墙保温具有施工成本低、防护成本低、施工过程简便等优点,其中最为突出的是施工成本较低。
2.1.4 喷涂聚氨酯硬泡外墙体保温技术
顾名思义,喷涂聚氨酯硬泡外墙体保温技术就是在外墙上喷涂保温材料的方式对建筑物进行保温节能,该项技术目前在已经在建筑业展开运用,是目前比较先进的建筑外墙保温节能技术。相比于其他同类型技术,喷涂聚氨酯硬泡外墙体保温技术仍旧为发展成熟,目前尚处于完善阶段,可以预见的是,喷涂聚氨酯硬泡外墙体保温技术必将在未来建筑外墙保温节能中成为最佳方式。喷涂聚氨酯硬泡外墙体保温技术的独特的优势异常明显,首先,该项保温节能技术能够用于各种形状的建筑物,对建筑物表面没有任何特殊要求,且在施工中不需要任何模具的支持。其次,喷涂的施工方式能够让保温材料与建筑物表面进行无缝衔接,具有较强的稳定性,保温效果明显。且喷涂方式进一步缩短了施工工期,生产效率明显。最后聚氨酯硬泡难以发生凝结现象,材料均匀,其他杂质难以进入材料内部,材料保温性能能够得到有效保证。
2.2 绿色节能技术在围护结构改造设计中的应用
2.2.1 双层皮幕墙技术
双层皮幕墙技术是生态建筑中常用的一项技术,建筑师们将其形象的形容为“会呼吸的皮肤”,通过双层皮幕墙技术能够有效起到冬暖夏凉的效果。双层皮幕墙技术就是在玻璃幕墙的基础上使用双层建筑理念筑造成为双层围护结构,玻璃层的上下部分可以实现关闭和开通,冬季关闭双层结构的上下层,借助于玻璃对阳光的通透性在冬天吸收太阳能,降低能量损耗。在夏季时开启双层结构的上下层,太阳光直射到双层架构的外层,双层结构中间空气部分的空气会自下而上流动并带走双层结构的热量么降低内部幕墙的温度。通过双层皮幕墙技术不仅能够起到节能效果,还不改变住宅的美观,一举两得。双层皮幕墙技术适用于四季分明的地区。
2.2.2 安装有玻璃的墙面
在墙面外层加上一层玻璃,不仅能够起到美观的效果,还能够有效收集太阳能。相比于没有安装玻璃的墙面,玻璃墙面能够有效提升热对流以及热辐射造成的能量损失,使得墙面温度上升,并引起玻璃和墙面之间的温度高于室外温度。此时可以通过玻璃和墙面之间的中间层将能量导入相邻房间,使得屋子内部整体温度上升。目前玻璃墙面技术已经得到充分发展,主要在北方城市应用较多。
2.2.3 相变蓄热墙体技术
相变蓄热墙体技术主要利用相变材料具有的特殊性质实现蓄热。相变材料在一定范围内能够随温度发生物理状态改变的情况,当温度达到一定界限时,相变材料就会从固态逐渐变为液态,在此过程中相变材料会吸收大量的热量并储存起来,当温度开始下降时相变材料又逐渐从液态转变为固态,并将液化过程中储存的大量热量释放出来。相比于其他保温材料,相变材料在相变过程中期自身温度不会发生明显变化,由此产生一定的温度缓冲效果。
2.2.4 太阳墙技术
太阳墙技术是针对太阳能有效利用的理念提出的,当前最新单位太阳墙技术为SHA系统,该项技术已经在欧美国家国家悄然兴起并大有推广之势,目前该项技术在我国并未得到有效应用,从未开发展趋势来看SHA技术必将在我国得到广泛应用。SHA系统主要通过集热以及气流输送两个部分组成,在结构上与双层皮幕墙存在一定相似性,但根本原理却存在天壤之别。在寒冷的冬季室内外气流的流动主要通过SHA结构上的小孔进入空气腔,由于该结构板材在收到太阳照射的过程中已经聚集了一定能量,因此对流空气可以将板材中的能量带入通风系统,并由已经设置好的管道将热量运输至室内各个空间。夜晚时外界温度开始下降,墙体逐渐向外释放热量,此时空腔内的空气开始将墙体发出的热量大部分吸收,并在风扇运转作用下将热量重新带回室内,从而实现热量始终位于室内空间的效果。在炎热的夏季,SHA系统的风扇停止运转,热量通过太阳墙底部及孔洞进入,从上面和周围的空洞流出,只有极少数热量进入室内,因此有极好的防暑效果。
2.3 门窗设计
2.3.1 门窗洞口设计
当前我国很多建筑在建筑过程中为了过分追求立体上的美观效果,在进行开窗位置的选择以及门窗面积大小的选择上均存在不当,对房屋冬季保温以及夏季避暑都造成一定影响,严重的甚至会造成室内采光不足或者阳光照射过分集中。因此在进行住宅及景观设计过程中必须对门窗进行科学设计。
在进行门窗面积设计时需要考虑各种影响因素。首先窗户的传热系数一般为常规建筑外墙的三倍,由此可见增加窗户面积必然会增加传热还热量,不利于建筑节能。对北方而言冬季保温性能不足,对南方城市而言夏季空调负载较重。基于此在进行门窗的设计中必须寻找照能损耗以及空调能耗逐渐的平衡点,全面考虑各种影响因素。例如在南方多阴雨天气的地区,居民受到当地气候的影响习惯将门窗尺寸尽可能的设置为足够大,从而满足采光及通风要求。在进行门窗设计过程中必须考虑传热系数的影响,在进行住宅设计时既保证美观要求又能达到节能效果。
2.3.2 门窗洞口朝向的选择
在进行门窗洞口朝向的过程中必须综合考虑光照以及当地气候的影响,根据实际需求科学设置窗口的角度朝向,避免太阳光西照,并且能够有效保证室内的自然采光。窗口南北朝向的时可以加深门窗的洞深,以此遮挡来自东西朝向的太阳辐射。除此之外还能够在建筑中加翼墙的方式,不仅在外观上起到加分作用,还能有效提高房间的舒适度增加房屋建筑的立体元元素。
2.3.3 门窗玻璃的选择
我国传统玻璃的保温及隔热性能较差,因此在进行门窗的设置过程中常常采用双层玻璃中空的方式,通过中空层的空气层减小玻璃建筑的传热系数,从而降低建筑物内部的能量损耗。随着科技的发展,现今玻璃的种类多种多样,因此选择何种玻璃成为住宅及景观设计绿色建筑节能技术的关键因素之一。当前节能技术中常见的玻璃种类有绝热玻璃、遮阳玻璃,这两种比例的而选择也是根据用户的实际需求,当需求因素为以传到热为主要热损失时应该选择绝热玻璃,当辐射热为主的应采用遮阳门窗。此外还应该根据房屋的朝向需求选择玻璃的种类,东西朝向的门窗固定外遮阳设计难度高,此时一般使用遮阳玻璃或加贴遮阳膜等方法。
2.3.4 遮阳设计
当前最主要的遮阳形式主要为内遮阳和外遮阳。内遮阳的形式主要指太阳光线已经进入室内部分,在室内采取一些补救措施。常见的内遮阳主要包括百叶窗、窗帘等。外遮阳则是在外墙上添加一些遮挡设施,不仅能够起到良好的遮阳效果,还能够还能够提高建筑的外在表现,提高住宅的艺术感。
遮阳设施的选择需要根据实际需求以及建筑的实际状况进行选择,例如高层建筑适合选择外遮阳设施,低层住宅永和可以考虑使用内遮阳。另外根据建筑材料选择的不同也可酌情选择。为保证这样设施不对住宅造景观造成不和谐影响,在设计及建造过程中需注重这样构件与实体建筑的一体化,让遮阳构件成为建筑景观的一部分。
2.3.5 屋面设计
统计调查发现,房屋整体能耗中约有百分之二十二是通过屋面消耗的,若将房屋分为几个不同部分,屋面可以说是其中能量损失最为严重的部分。在我国南北住宅建筑中,大多数屋面的隔热保温性能较差,尤其是对于一些平屋面建筑,其耗能极大,远超过住宅外墙。基于此需要在住宅及景观设计过程中引入绿色节能技术。
进行房屋屋面技能设计时,可以采用分层的形式,上层设为防水层,主要通过上架预制混凝土孔板来实现,下层主要为防火材料。在上下层中间填充保温材料,使得传统屋面变为具备防水、防火、保温三种性能的综合结构。
此外,传统建筑中常采用的平面屋顶不仅资金耗费多,还会存在积水等不良状况。平面屋顶难以设置通风口等设施,难以起到保温隔热作用。现代住宅建筑中如无特殊要求可以将屋面设置为坡屋面,并在屋面上设置一些通风换气口,换气口的面积一般为顶棚面积的三百分之一以上。若将屋面通风口设置为可操作闭合式,即可实现夏季隔热,冬季保温的效果。并且斜屋面在建筑风格上更加符合人们的审美观念,避免平屋面的单调性。
2.3.6 楼梯间设计
楼梯间虽然位于房屋内部,但在房屋节能设计中的重要性却不能忽略。在我国寒冷地区楼梯间主要通过改造其外门的实际保温性能来实现,该种方式不仅实施起来更加简单,同样也是比较经济的方式。当今住宅建筑中常见的楼梯间有敞开式和封闭式两种,在北方寒冷地区可以将住宅中的楼梯间设计为封闭式,并在楼梯间中设置窗户,北向入口加设门斗,避免冬季常见的西北风灌入其中带走房屋内部的热量。同时对楼梯间进行封闭式设计还能够避免热量通过屋面上开放的缺口出以烟囱形式释放出去,使得整个楼梯间成为温度阻尼区,以此增强房屋内部的保温性能。而在南方常年高温地区可以将楼梯间设计为开放式,让房屋内部的热量蹦蹦哥贵阳及时通过辐射以及随空气流动的方式被释放,降低室内的温度,是室内温度适中保持在比较舒适的范围内。
2.3.7 外走廊部分的设计
外走廊是我国建筑中常见的建筑结构,外走廊能够有效扩大室内空间,提高空间利用率,但通过外走廊连接的住宅会让居民产生危机感,居民觉得外走廊结构带走了他们的私密性。此外外走廊结构由于直接设置于住宅建筑的外部,因此并未存在任何绿色节能性。对外走廊部分的节能设计主要通过在外走廊中再加建筑一道防护墙,使得外走廊变为住宅外部的阳台,但在建筑外部看来却是建筑内部的一部分。此外在外走廊外部加上一道建筑墙能够将各种墙体保温技术应用到其中,使得外走廊部分成为单元式保温结构。寒冷的冬季外走廊部分隔间能够大量吸收太阳能,使得走廊部分的温度上升,此时若将连接走廊与住宅之间的门窗打开即可让能量传递到住宅内部,实现对太阳能的有效利用。炎热夏季,居民只要打开走廊对外的门窗,并将连接走廊的住宅门窗关闭,走廊吸收的热量会被阻隔在住宅外部,并随气流及时散发到其他区域,避免住宅受到直接光照导致温度骤然上升的情况。
结束语:
住宅绿色建筑节能技术已经作为一项基本建筑技术被纳入当代建筑中,随着各种新型保温节能技术以及保温节能材料的出现,建筑外墙保温节能技术不断被推动发展,并对低碳生活以及可持续发展提供有力支持。随着人们生活理念的不断提升,住宅绿色建筑节能技术的发展前景一片光明。
【参考文献】
一、绿色生态建筑的发展
在人类的文明发展过程中,过度排放二氧化碳引起的温室气体效应,致使全球气候逐渐变暖,自然生态平衡逐渐被破坏。因此,人们开始尊重自然,最大限度的降低对不可再生资源的依赖。
20世纪60年代后,所有建筑设计者都在思索未来建筑发展路在何方,都在寻找能够推动建筑真正向前的动力。在这样一种历史条件下,绿色生态建筑的产生成为历史的必然。也就在同一时代,意大利建筑师保罗?索勒瑞把生态学和建筑学合成为生态建筑学,即从生态的角度来认识建筑,将生态学的理论应用到建筑设计中,以此达到与自然的和谐共生。比如地势、气候、阳光、空气、水流,使之符合人类居住,并且降低各种不利于人类身心的任何环境因素作用。同时,尽可能不破坏当地环境因素循环,确保生态体系健全运行。生态建筑首先必须具备有节能的特征,并充分考虑各种绿色能源的使用;其次注重使用可再生和可循环利用材料,注重环境保护,遵循可持续发展的特点。在这种历史背景下,绿色生态建筑概念开始出现,并逐渐成为人们关注的焦点。生态建筑必须具备节能的明显特征,在考虑使用各种绿色能源的同时,还要注重材料的循环使用与可再生能源的应用。
二、绿色生态建筑的设计原则
随着科学技术水平的提高,人们衡量和理解绿色生态的角度和标准也随之发生变化,目前,主要体现于如下几方面:保护自然生态环境,减少对其的破坏;
设计的每一个环节都要体现对使用者的关心;为使用者融入自然环境而创造条件;以动态的思想,推动绿色生态建筑的可持续性。
三、绿色生态建筑中的节能技术
建筑节能是建筑发展的总体趋势,目前的节能研究主要是考虑建筑物的综合环境、有效的利用现有资源两方面。同样,教学建筑作为建筑领域中的重要组成部分也许紧随绿色生态理念,这就需从选址开始,充分考虑采光通风以及充分利用再生能源等方面。
(一)教学建筑的选址
建筑选址在考虑到交通便捷和周围是否具有污染源等前提下,还需考虑到日照、遮阳、通风等三个因素。既需满足建筑物冬季采暖的需要,还应充分利用太阳光。设计教学建筑时应充分考虑气候条件、日照、地形以及建筑的遮挡情况、通风要求及节约用地等因素,以此确定出教学建筑的体型、窗口位置及大小、遮阳处理等实际需求。
1.教学建筑选址应首选避风、向阳的平地或者山坡,这样有效提升采暖效果。
2.朝向选择应考虑到太阳辐射强度的变化情况,这样能够充分提高建筑物吸收太阳能的利用率。
3.由于日照间距直接影响到建筑物获取热量的多少,因此,在有效利用土地的前提下,尽量提升教学建筑的日照间距。遮阳设计应考虑到以下几个因素:绿化遮阳;建筑自遮阳;地貌遮阳。此外,规划过程中还需考虑学校所处的外部环境,如:气候、地形等。设计时,应详细考虑到教学建筑的通风情况,通过气候来调节校园内的微气候,保证校内的自然通风。
(二)教学建筑的体型设计
教学建筑的设计既要保证使用功能的完善,还要考虑到气温、太阳辐射、建筑体的朝向、围护结构的保温状况、局部风环境等众多因素。针对校内图书馆、教学楼等体型系数较大的建筑,其单位空间散热面积会逐渐增大,消耗的能源也就越多。因此,教学建筑在保证正常使用的同时,还需尽可能的降低其建筑体型,如:增加长度和进深、增加建筑体量、减少独立的点式建筑、合理设置层高和层数等。
(三)教学建筑围护结构的节能技术
目前,节能的主要措施之一就是提高外围护结构的热工性能。
1.教学建筑的外墙节能技术
单一墙体技术是目前较为常见的外墙保温技术,主要措施有:加气混凝土外墙施工技术、符合墙体施工技术。复合墙体技术又分为夹心保温、内保温和外保温技术。保温措施是为了更好的提升围护护结构的传热系数,围护结构的保温不以隔热为目的,隔热是为了尽量减少围护结构吸收太阳辐射热向室内进行传递。
2.教学建筑的外窗节能技术
作为影响室内热环境质量和建筑节能重要因素之一的门窗,其耗能约占到建筑围护结构总量的40%-50%左右,因此,门窗也成为围护结构热工性相对薄弱的主要位置。建筑物的外门窗不仅属于能耗大构件,也是主要得热构件。通过门窗上的玻璃可以吸收太阳辐射,进而提升室内问题。正因如此,我们设计教学建筑时,必须根据教学需求确定门窗的尺寸和相应的材料。
此外,影响建筑耗能的重要因素就是窗墙面积比。如开窗面积过大将直接增加采暖能耗,但面积过小的开窗则会影响到采光和日照的要求。这就需要我们设计窗枪面积比例时,既要考虑得热还需考虑保温,这样才能保证教学建筑实现环境舒适、采光合理、视觉感强的设计目的。
3.教学建筑的屋面节能技术
我国对屋面设计主要以《屋面工程技术规范》(GB50345-2004)为主,常见屋面设计形式有:传统外保温屋面;倒置式屋面;双层通风屋面;阁楼屋面;蓄水屋面;种植屋面;冷屋面。针对教学建筑可以采用蓄水与种植相结合的屋面设计,这样不仅能降低楼体温度还能提升校园绿地面积,改善校园环境。
4.楼房地面节能技术
直接接触室外的地板、楼板应采取必要的保温措施,同时还应充分考虑楼地面的蓄热作用,用于稳定室内温度的变化。实测证明,在建筑体沿外墙内侧周边宽约1m的范围内,地面温度差可达5°C。因此,引入地面节能技术可以大幅降低校内地面温度,通常做法是使用导热系数较低的材料,并加大校园内的植被覆盖率。
论文摘要:随着建筑业的发展,绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式,它提供给使用者有益健康的建筑环境,并最大限度地保护环境,减少能耗。本文对绿色建筑的概念、意义与价值观进行了阐述,对建筑设计中如何增加自然采光系数,建立建筑物内外的自然采光系统、创造良好的通风对流环境,建立自然空气循环系统、加强围护结构的保温隔热能力,从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源,建立水循环系统等环保节能设计进行了探讨。
论文关键词:绿色建筑;节能设计;环境保护;自然环境
近年来,“保护生态环境,建造绿色家园”的呼声日益高涨,对“绿色建筑”可持续发展的研究在全球范围内逐渐展开。“绿色建筑”、“生态建筑”、“可持续发展的设计”等概念在建筑行业成为了一种时尚,同时也实实在在地成为建筑学科发展的前沿。
一、绿色建筑的概念
绿色建筑的基本概念主要有两点:①提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;②尽最大限度回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造过程中,这两者是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境.就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而,光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失.为此,人类索取与回报之间的矛盾.已成为绿色建筑的核心问题。
二、绿色建筑的意义
“绿色建筑”这一概念是在全球范围内对环境问题的高度重视以及对于生活与消费方式的深刻反思的背景下应运而生的。在现实生活中,一望无际的森林被蚕食和毁灭.沙漠化风暴席卷了广阔的绿野,生物物种的生命力在人类前进的步伐面前显得如此脆弱。城市中的人们很难见到湛蓝的天空与明媚的阳光。
建筑师们跳出曾经习惯了的思维模式,开始从另一个角度重新审视建筑的真意所在,思考建筑所应担负的社会责任。虽然到目前为止,并没有足够理想的技术与材料支持“绿色建筑”的设计实践。虽然这一理论在大多数情况下还只限于纸上谈兵,但它的提出至少为未来建筑的发展指出了一种美好的方向。人们开始提出这样的问题:建筑师的社会责任以及建筑在保护和改善环境中所起到的作用是什么?绿色建筑的提出正是基于这样一种背景,试图对于这些问题给予回答。这也正是“绿色建筑”这一概念提出的最大意义所在。
三、绿色建筑在设计中的体现
绿色建筑的理解与衡量标准将随着时间的推移而不断发展,但其基本原则不会改变。主要体现在4个方面:
(1)对自然生态环境的保护,节省能源、尽量减少对生物圈的破坏。
(2)对使用者生活工作环境给予更多的考虑。
(3)对于沟通人类与自然环境创造条件。
(4)面向未来发展要有足够的发展弹性空间。
(一)关注与尊重自然环境
对自然环境的关注是绿色建筑存在的根本是一种环境共生意识的体现,要求建筑师调整自己的心态.不但要有满腔创作激情,而且要有一颗平常的心,正确地认识到建筑作品仅仅是环境中的一份子,以一种谦逊的姿态去处理与环境的关系.给予自然环境以更多的关注.这种关注主要体现在:
(1)对建筑场地的充分考虑,其内容有:建筑物的朝向、方位、布局、对地形地势的利用、场地气候条件的影响以及植被的关注。
(2)对节省能源的考虑:建筑能耗是建筑物对自然界造成的主要间接危害之一。如何尽可能多地降低能耗提高效率成为绿色建筑的一个重要课题。
(3)对可再生能源的利用:在设计中应尽量考虑利用可再生的能源,如太阳能利用、天然冷源(地源热泵)的利用、自然的采光、通风、温湿度的控制等。
(4)尽可能利用当地技术、材料以降低建造成本。
(5)尽可能使用无污染、可再生的环保材料。
(二)对使用者给予更多的关照
作为人类每曰起居、生活、办公的微观环境日复一日.年复一年,建筑环境的品质直接关系到人们的生活与工作的质量。绿色建筑在注重环保的同时还应给使用者以足够的关注,具体来讲体现在以下几个方面:
(1)尽可能利用自然的方法创造宜人的温度湿度环境.在尽量减少能耗的同时保证甚至提高其舒适性。
(2)创造良好的声环境氛围。给使用者提供一个安静、和谐、宜人的居住工作环境。
(3)良好的照明系统、合理的房间进深、宜人的光环境。
(4)合理的空间布局、宜人的空间环境。
(5)对不同使用者的全方位考虑。包括对残疾人、老年人的关心。
(6)提高安全性,增强防灾能力。
(7)完善的通讯系统。让使用者可以方便快捷地与外界沟通。
(三)增强使用者与自然环境的沟通
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁应该尽可能多地将自然的元素引入使用者身边,这也是绿色原则的一个重要体现。在这里建筑提供给人们的是一种崭新的生活,空气来自树林与花园而非风扇与风机盘管:光线来自天空的太阳而非从各种发光顶棚与荧光灯管中洒落;人们耳边萦绕不绝的是鸟儿的啼鸣与泉水的流淌.而不是镇流器与各种马达的轰鸣。人们应该在这样的建筑中生活与工作,更加舒适,更加健康.更加充满活力,对于自然元素的引入增强使用者与自然环境的沟通是绿色建筑追求的另一个主要目标。它的原则主要应该体现在以下几点:
(1)尽可能增加自然采光系数,建立建筑物内外高品质的自然采光系统。
(2)创造良好的通风对流环境’建立自然空气循环系统。
(3)建立水循环系统,尽可能将水引入~些容易让人疲劳的环境中。
(4)建立立体的多层次绿化系统’净化小环境,改善小气候。
(5)创造开敞的空间环境。使用者能更加方便地接近自然环境。
(四)具有足够的弹性空间来满足未来科技的应用与发展
可持续的概念是一种动态的思想.体现在绿色建筑中就是建筑应具有足够的弹性,以适应未来的发展。这就体现在对建筑的结构、设备等灵活性的要求上。
(1)楼体的可生长性。包括基础的预留量,楼地板对承重的预考虑以及周边环境的生长预留地等。
(2)预留的管道空间.包括给水、排水、强电、弱电、采暖、通风的发展空间。
(3)依据上述绿色建筑在设计中所体现的四条基本原则,同时考虑建筑科学技术发展现状,绿色建筑的切入点从以下几个方面进行方案设计的构思:
一是处理好建筑与周边环境的协调,充分考虑建筑的朝向以及地形地貌的特点.给自然环境予。二是为建筑内工作的人员提供健康、舒适的工作环境,在建筑项层设计屋顶花园。其他工作层的共享空间集中设置阳光室并引入植被.建立高品质的绿色工作环境以及立体多层次的绿化系统。三是为了减少对能源的浪费与消耗,而利用一些可再生能源,在建筑顶层设置太阳能吸收板。实现太阳能庭院灯及太阳能路灯照明系统墙面在符合规范及使用要求的前提下尽量扩大窗面积,建立良好的建筑内外采光系统。四是最大限度控制水资源的消耗,在建筑内部设置中水设施,对各类废水进行处理,处理之后的中水用于冲厕和绿化灌溉;在建筑外部铺设透水性强的广场砖。同时对雨水进行有组织收集。五是利用自然冷源(地球)设置地源热泵,在大片的绿地中打百米管井.建立冷源场地.为建筑夏季提供冷源。六是建筑内部设置冰蓄冷系统,用电削峰填谷减少电网负荷和装机容量。七是采用高性能的保温材料,以及低辐射的玻璃进行外墙维护。