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可持续建筑与节能一体化设计

2011-11-10莫隐枝

现代装饰·理论 2011年7期
关键词:节能建筑设计

莫隐枝

摘 要 建筑在人类社会生活中占着极其重要的位置,为缓和日益紧迫的人口、资源、环境矛盾,建筑设计上,节能减排、可持续发展道路是必然的选择,本文重点分析了可持续建筑与节能一体化设计思路分析。

关键词 可持续建筑;节能;建筑;设计

事物是发展的,发展是人类社会永恒的主题,“可持续发展”揭开了建筑文明的新篇章,传统建筑在建造和使用过程中,消耗了大量的自然资源,同时环境负荷也带来了增加。“建筑”作为人类生存和发展的基础,走可持续发展和节能之路是必然的选择。

1.可持续建筑概述

1.1 概念

可持续建筑是指以可持续发展观规划的建筑,设计理念上涉及到建筑物、建筑材料、城市区域规模大小等等因素,及与其相关的经济性、功能性、人文性和生态性。强调以人为本和可持续发展,注重建筑的室内居住环境,以健康、舒适、舒心为主题,以节约能源为目标。

1.2 原则与理念

1)可持续理念,设计上在满足当代人需要的同时,不能对后代人满足其自身需要的能力构成影响;2)资源应用效率原则,对于输入建筑物的资源如水、能源、材料和其他资源要有效地使用,力求做到循环利用或回归自然,总之,确保资源的利用率达到较高的层次;3)低碳理念,设计上注重新能源的利用率,例如,太阳能、自然风、光能等等,尽量减少传统能源的利用率,做到节能减排;4)防止污染原则,这里涉及到对建筑物的废物排放的设计理念,以利用可回收资源和减少污染物的排放为重要根本目的;5)和谐环境原则,降低环境负荷,从建筑物周边的自然环境和人文景观出发,力求与环境相融合,且有利于居住者健康。

2.可持续建筑与节能一体化设计思路分析

2.1 控制体型系数

1)从面积水准角度看,统计数据表明,国内近年的住宅建筑套均面积有123 ,世界排名第三,如果将套均建筑面积设计上控制在80~120 ,在同样满足人们“住”的问题上,可以节约大量的土地、资源和金钱;2)从节能角度看,夏热冬暖地区分为南区和北区,在建筑造型要求能够满足的同时必须严格控制体型系数。以北区为例,单元式、通廊式住宅的体型系数不宜超过0.35,塔式住宅的体型系数不宜超过0.40。严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。

2.2 延长建筑物寿命

建筑物寿命低下,必然导致拆除、重建,带来各方面投入的增加,所以,在设计上应从延长建筑物使用年限的角度着手考虑。1)从城市总体规划入手,减少甚至避免建筑物在正常使用年限内因规划调整而拆除。2)用居住水平发展的角度去设计,建筑物内部空间要有可塑性;外部注重与周围环境的协调。3)从居住业主的发展和需要出发,建筑物的寿命要融入人的气息,中国大多数人不喜欢频繁地迁居,因此在建筑物的寿命内,要考虑到业主老年时的需求。4)与建筑物的长寿命相匹配,在管线的布设上要便于更换与维护,设计上结构体与填充体最好相分离;在结构、墙体和保温的材料选择上应该把使用寿命作为选择的依据之一。

2.3 保温隔热层厚度设计

根据国家的相关规定和标准,为了夏热冬冷地区的节能目标的达成,对外墙传热系数和蓄热系数也做了规定,如表1所示:

按照表1中关于K和D的规定,结合一定的计算公式和材料本身的导热系数λ,可以计算出保温隔热材料的最小厚度值。具体在设计时注意点如下:1)如果墙体结构选用的是加气混凝土砌块,只要窗户和屋面等其他部分可以达到相关的节能标准或规定,外墙不需要进行特别的保温隔热施工措施便能够完成节能50%的目标;2)如果墙体结构选用的是粘土实心砖或者是混凝土砌块,需要分别将保温隔热层厚度增加至20.1mm和29.4mm以满足节能的目标,此外,这些传统材料既浪费了能源,又容易造成严重的环境污染,应该尽量使用新材料来代替;3)实践证明,钢筋混凝土梁、柱是建筑物中最主要的“热桥”部位,其热阻相对较小,因此,其表层保温隔热层厚度应大于等于30.7mm,才能完成节能50%的节能目标。

2.4 提高资源、能源利用率

2.4.1 自然通风和采光设计 这是节能和健康的有效途径。通过窗的开启方式、竖向风道和设置负压等组织室内气流自然通风。

自然光是一种无能耗光源,在设计思路上要予以强化:1)建筑结构设计上要最大限度地布设采光口的数量和面积,选择上尽量遴选光透性强的玻璃,增加自然光的透射度;2)在室内结合自然光的强弱,分层次布设线路,做到自然光足够时不开灯,自然光弱时开小灯,没有自然光时开全灯,使自然光源能量的利用率达到最大。

2.4.2 利用可再生能源 充分利用太阳能、水能、地热能、风能和生物质能等可再生的新能源,例如:1)丰富的太阳能资源应列为首选,太阳能提供热水与建筑一体化,技术成熟、经济可行。2)地热能也是很好的能源,就是在利用上要具备以下一些条件:利用水文地质勘查证明其是否可行;要有水文地质、暖通空调、地热设备等各领域的专家共同参与;城镇有地下空间规划;政府有机构从立项、实施和效果进行管理等等。3)两栋邻近的超高层建筑将风能与建筑一体化设计应用。

3.结语

我国可持续建筑与节能一体化设计正处于发展时期,发展空间格外广阔。在具体的建筑工程设计上,应将我国国情和工程的实际情况结合起来综合考虑,尽量遴选各种节能的新技术、新材料,设计经济、合理的节能方案,确保把建筑能耗水平降至最低,真正做到建设节约型社会,有效地缓解能源供需之间的矛盾,保持国民经济持续良好的发展,其现实的和长远的意义都是十分巨大的。

参考文献:

[1] 梁建红. 可持续发展与建筑节约设计[J]. 职业时空,2010(1).

[2] 叶耀先. 科学理念与建筑可持续设计[J]. 住宅产业,2011(3).

[3] 李妍. 谈建筑节能对可持续发展的重要意义[J]. 陕西建筑,2006(2).

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