随著(zhe)世界範圍内石油、煤炭、天然氣三種傳統能(néng)源日趨枯竭,人類不得不轉向成本較高(gāo)但可再生(shēng)的生(shēng)物(wù)能(néng)、水(shuǐ)利、地熱、風力、太陽能(néng)等新能(néng)源。我國(guó)因為(wèi)人口多(duō)、資源貧乏,且分布不均,能(néng)源危機(jī)尤其嚴重,建築能(néng)耗(包括:建材生(shēng)産、建築施工(gōng)和建築使用能(néng)耗)約占全社會(huì)總能(néng)耗的近一(yī)半,已經成為(wèi)國(guó)民(mín)經濟的巨大負擔,因此實行建築節能(néng),降低(dī)建築能(néng)耗,已刻不容緩。
1 建築節能(néng)的現狀
建築物(wù)在使用的過程中需要大量的能(néng)源供應,如果利用效率過低(dī),就(jiù)會(huì)造成資源浪費(fèi)。目前,我國(guó)建築消耗的能(néng)源很高(gāo),而且利用效率低(dī),建築能(néng)耗占到(dào)社會(huì)總能(néng)耗的四分之一(yī),而且單位建築的能(néng)耗是發達國(guó)家的數倍,嚴重影響社會(huì)的可持續發展。牆體保溫能(néng)力差、氣密性不足、空調系統效率低(dī)等問題在我國(guó)當前建築中普遍存在。
随著(zhe)社會(huì)的發展,能(néng)源問題日益嚴重,節能(néng)環保受到(dào)全世界的重視,建築節能(néng)也受到(dào)廣泛關注。重視建築節能(néng)設計,要從(cóng)可持續發展戰略出發,加強建築圍護結構的隔熱性氣密性,充分利用可再生(shēng)能(néng)源,降低(dī)建築材料的能(néng)耗和對環境的污染,提高(gāo)能(néng)源利用效率。
2 建築節能(néng)設計措施
節能(néng)環保已經成為(wèi)時代潮流,建築節能(néng)設計對提高(gāo)能(néng)源利用效率、降低(dī)建築能(néng)耗意義重大。我國(guó)能(néng)源日漸短缺,但是建築能(néng)耗卻沒有被控制在合理範圍,加劇社會(huì)能(néng)源短缺。從(cóng)可持續發展的戰略出發,加強建築節能(néng)設計,充分利用自(zì)然能(néng)源,降低(dī)環境污染,是未來建築發展的方向。建築節能(néng)設計要以所處地區的氣候、環境條件(jiàn)為(wèi)基礎,結合建築技(jì)術(shù)、建築局部氣候和能(néng)源的利用進行建築設計,做到(dào)夏季隔熱防曬、利用自(zì)然能(néng)源降溫、提高(gāo)空調系統的效率,冬季保溫、減少熱損失、利用自(zì)然能(néng)獲得熱量,總體上(shàng)減少對環境的破壞和能(néng)源消耗。
2.1 從(cóng)建築總體設計出發,結合當地氣候特點,借助氣候優勢節約能(néng)源、預防不利的氣候因素減少能(néng)源消耗。
2.1.1 科學合理規劃建築布局。建築設計布局要充分利用夏季的盛行風降低(dī)溫度,同時要避免冬季盛行風帶來的不利影響,把建築的采光(guāng)、保溫、防曬、通(tōng)風等綜合考慮,合理安排建築的布局與朝向。
2.1.2 控制建築的體形系數。建築外牆接觸空氣的面積與建築的體積之比就(jiù)是建築的體形系數。一(yī)般來說,建築的體形系數越大,能(néng)耗就(jiù)越高(gāo)。因此,在進行建築節能(néng)設計時,要合理控制體形系數,避免建築存在過多(duō)的凹凸而增大體形系數,導緻能(néng)耗增加。
2.1.3 控制建築的窗(chuāng)牆比。建築的外部窗(chuāng)戶總面積與建築外部牆體總面積的比值就(jiù)是窗(chuāng)牆比。窗(chuāng)戶與外牆體的熱工(gōng)性能(néng)差别很大,雖然窗(chuāng)戶總面積很小(xiǎo),但是外窗(chuāng)的得失熱量卻接近外牆得失熱量的一(yī)半,因此根據不同地區的氣候差異合理控制建築的窗(chuāng)牆比能(néng)有效節能(néng)。例如在嚴熱幹燥的地區,降低(dī)窗(chuāng)牆比,能(néng)夠有效降低(dī)室内溫度,增加室内空氣濕度;在冬冷夏熱的地區,增加建築的窗(chuāng)牆比,可以在夏季利用窗(chuāng)戶通(tōng)風降溫,冬季可以利用窗(chuāng)戶獲得更多(duō)太陽輻射能(néng)量。
2.2 從(cóng)建築的細節構造設計出發,充分利用牆體的保溫、隔熱、遮陽能(néng)力,提高(gāo)建築的自(zì)然通(tōng)風能(néng)力,改善建築内部的氣候微環境。
2.2.1 外部牆體的保溫、隔熱和遮陽。牆體自(zì)保溫技(jì)術(shù)正在快速發展,是今後節能(néng)牆體發展的趨勢。外牆保溫技(jì)術(shù)能(néng)使建築物(wù)内部溫度保持穩定,減小(xiǎo)室外溫度對室内的影響,也有助于建築主體結構避免産生(shēng)冷熱橋。目前常用的建築保溫材料主要有保溫砂漿、聚氨酯、聚苯闆以及牆體自(zì)保溫等。其中,保溫砂漿、聚苯闆的保溫性能(néng)較差,但是目前在市(shì)場上(shàng)比較常見(jiàn);聚氨酯有較好的保溫性能(néng),但常見(jiàn)的聚氨酯材料并不能(néng)用于複雜(zá)牆體的保溫;保溫砂漿與聚苯顆粒混合使用适合用于外牆保溫。目前市(shì)場上(shàng)較新型的聚氨酯噴塗保溫材料,能(néng)夠提供很好的保溫效果,而且使用方便,适用于比較複雜(zá)的外牆保溫。外牆體的遮陽通(tōng)常用于對溫度要求較高(gāo)的牆體,在前提外部鋪挂闆材遮陽,避免陽光(guāng)直射牆體,同時牆體與闆材之間的空隙中的空氣流動能(néng)夠帶走部分熱量,起到(dào)很好的遮陽隔熱效果。
2.2.2 門(mén)窗(chuāng)的保溫、隔熱和遮陽。外牆的門(mén)窗(chuāng)在冬季容易散失熱量,在夏季不能(néng)阻擋太陽輻射進入室内,大大增加建築能(néng)耗。在合理控制門(mén)窗(chuāng)比外,還(hái)要提高(gāo)門(mén)窗(chuāng)的保溫、隔熱和遮陽能(néng)力。如選用多(duō)層中空的門(mén)窗(chuāng)材料,加強門(mén)窗(chuāng)與牆體的氣密性,增強外牆門(mén)窗(chuāng)的遮陽能(néng)力,設計遮陽門(mén)窗(chuāng),防止太陽輻射直接進入室内。
2.2.3 屋頂的保溫、隔熱和遮陽。建築屋頂在夏季受到(dào)大量太陽輻射,頂層室内溫度受影響程度高(gāo),而冬季屋頂又(yòu)有大量熱量散失,增加建築能(néng)耗。目前,屋頂蓄水(shuǐ)和屋頂種植來調節溫度的措施很受歡迎。
2.2.4 自(zì)然通(tōng)風。實現自(zì)然通(tōng)風的方法有兩種,熱壓與風壓,二者是聯系的、相(xiàng)互影響補充的。其中風壓帶來的自(zì)然通(tōng)風主要是利用建築外部環境和迎風面,合理布局建築的位置、走向,要有利于通(tōng)風,可以實現很好的自(zì)然通(tōng)風效果。
2.3 從(cóng)環境資源的利用技(jì)術(shù)出發,科學高(gāo)效利用太陽能(néng)、地源熱泵等節能(néng)技(jì)術(shù),充分利用可再生(shēng)能(néng)源。
2.3.1 利用太陽能(néng)。太陽能(néng)綠色無污染、可再生(shēng),我國(guó)大部分地區太陽能(néng)豐富,開(kāi)發潛力大。合理利用太陽能(néng),可以有效降低(dī)建築能(néng)耗,減少污染。
2.3.2 采用地源熱泵技(jì)術(shù)。冬季使用熱泵機(jī)組可以從(cóng)地下(xià)水(shuǐ)體、土(tǔ)壤等地源中獲得熱量,然後向建築物(wù)供暖;夏季使用熱泵機(jī)組可以從(cóng)室内吸收熱量,然後轉移到(dào)地源中,可以使建築物(wù)内降溫,同時室内的熱量也可以釋放(fàng)到(dào)地源中貯存起來作為(wèi)冬天取暖時的熱源。
2.4 從(cóng)新型建築材料出發,選擇新型節能(néng)環保的材料、可循環利用的材料,達到(dào)節能(néng)環保的目的。随著(zhe)國(guó)家的建築節能(néng)政策的推廣實施,居住者對建築的要求不斷提高(gāo),尤其是對熱環境的要求,同時保溫建築材料發展快速。保溫材料的發展方向主要有:
2.4.1 多(duō)功能(néng)複合化。每種材料都有自(zì)己的優缺點,多(duō)功能(néng)複合化的材料能(néng)有效克服單一(yī)材料的不足。
2.4.2 綠色化。當前社會(huì)注重節能(néng)環保綠色無污染,保溫材料綠色化是必然的發展趨勢。
2.4.3 輕質化。一(yī)般來說,一(yī)種材料的密度越小(xiǎo)其保溫隔熱性能(néng)就(jiù)越好,低(dī)密度、輕質化的材料能(néng)有效減輕建築的負擔。随著(zhe)輕型房屋的發展,輕質化的保溫材料也越來越受歡迎。
3 結束語
建築節能(néng)設計涉及很多(duō)方面的問題,是一(yī)個(gè)系統的工(gōng)程。全面的建築節能(néng)設計不僅要從(cóng)建築總體設計、細節構造設計、環境控制技(jì)術(shù)和建築材料選擇四個(gè)方面入手,還(hái)要考慮建築結構、經濟水(shuǐ)平等因素,從(cóng)整體上(shàng)綜合設計,使建築設計的方方面面都體現節能(néng)的原則,建設與經濟水(shuǐ)平相(xiàng)适應的低(dī)成本、高(gāo)效率節能(néng)建築。