基于节能设计的建筑方案设计

基于节能设计的建筑方案设计 摘要随着经济的快速发展，国家开始了大规模的建设，城市每天 都发生着翻覆天地的变化，建设规模的扩大对能源的消耗量也随之增加， 能源紧缺的现状不但没有得到缓解，相反还有加剧的趋势，在这种环境下， 国家对节能提出了更高的要求，在能源消耗中，建筑消耗的能源占重要部 分，所以为了节约能源，应注重建筑设计中的节能设计。 关键词建筑设计；节能设计；重要性 中图分类号TU2文献标识码A文章编号 引言 二十一世纪的今天，节能成为了世界各国共同呼吁的主体，建筑节能 是我国节能措施中的重要组成部分，建筑节能主要是指在生产建筑材料、 设计建筑物、建筑物施工等方面尽可能的利用自然条件，节约能源。建筑 节能符合我国的可持续发展战略，符合人们对环境的要求，是时代发展的 必然结果，如何做好建筑节能设计，是有关领域研究的热点问题，尽早解 决这一问题是全社会共同的心愿。 一、建筑设计中节能设计的重要性 1、是国民经济进一步发展的需要 随着全球气候变暖，人们越来越重视到环境的重要性，环境问题已成 为当前急需解决的重要问题。目前城市化进程的加快，使城市建设快速的 发展，城市建设对能源的消耗和对环境的污染日益加剧，如何即能保证城 市经济发展的步伐，又能保证资源保护的需求已成为当前业界人士重点研 究的课题。能源的短缺和经济的快速增长矛盾越来越突出，在很大程度上 能源的滞后性制约了我国经济的发展速度，特别是近年来建筑行业高能耗 建筑的兴建，更限制了我国经济的发展，所以要加快实现建筑的节能设计, 实现建筑节能，这才是保证国民经济健康发展的前提。 2、是建筑热环境进一步改善的需要 经济的快速发展，带动了人们物质生活水平的提升，人们在生产和生 活中对能源的消耗量有了较大的增加，特别是我国各个地方的供暖和制冷 系统，对能源的需求量更是不断的增加，但随着人们对建筑热环境需求的 不断增加，我们在不断的开发新能源的过程中，还必须加大建筑自身能源 的节约，这就需要在建筑节能设计上进行资源的合理配置，从而实现建筑 节能。 3、是我国可持续发展战略进一步贯彻的需要 我国是一个能源消耗大国，但在所消耗的能源中以建筑耗能所占比例 较大，从而导致我国人均能源分配的不足，为了实现对能源的保护工作， 建筑节能设计工作已越来越具有必要性，随着国家可持续发展战略的实 施，建筑节能已成为当前的头等大事，因此，为了有效的节约能源，我们 应该努力做好建筑节能设计工作，从而实现建筑节能。 二、建筑节能设计 1、建筑节能规划设计 建筑节能规划设计应从地区的自然环境和气候条件出发，遵循自然资 源气候的设计方法和节能设计措施，结合自然环境特征设计理念，炎热地 区设计上考虑通风、遮阳、隔热和降温设计；寒冷地区尽可能进行采暖保 温设计；沿海气候条件下的地区做好防潮和积水处理的设计；西北地区做 好防风沙的设计，高原地区做好避免强日照和改善干燥气候的设计措施等 等。要充分利用建筑所在地区的自然环境和基础条件，在尽可能或少用常 规能源的条件下，具体情况具体分析、具体处理。 建筑选址上要避免凹地建筑，要做好避风建宅的设计根据当地风环 境、建筑物位置和形态，选择合适位置设置通气道。通过设计计算确定门 窗洞口和通风口的断面尺寸、形式。选址设计还要尽可能争取日照，保证 建筑的连续日照的时间。建筑布局上要考虑改善日照条件、改善风环境、 建立气候防护单元系统改善建筑日照条件和风环境。寒冷地区建筑物的体 形系数宜控制在0.3以下。如果体形系数不满足相关规定，则必须进行围 护结构热工性能的权衡判断。夏热冬冷地区夏季白天要防止太阳辐射，夜 间利用自然通风、散热，建筑形态较丰富。控制体形系数的主要方法减 少建筑面宽，加大建筑幢深；增加建筑物层数；建筑体形变化不宜过多。 另外要把握好建筑间距首先要满足日照间距，而后复核其它因素对间距 的要求。建筑朝向选择原则冬季获得足够日照，主要房间避开主导风向； 夏季防止太阳辐射与暴风雨。 2、建筑围护结构节能设计 （1）门窗设计 门窗设计是建筑节能设计的关键性环节，对于建筑物而言，门窗通常 都具有通风、采光等作用，而想要使门窗能够起到节能的作用，在进行门 窗节能设计时，就要结合当地的实际环境，分析建筑物所在地的太阳辐射、 气候条件等各方面因素，选择能够起到节能作用的门窗外形和材料。目前, 人们在选择窗户时，普遍都喜欢选用一些落地窗之类的大窗户，这对窗户 的节能设计提出了更高的要求，首先，设计门窗时，要选用隔热保温性能 较强的制作材料。其次，还要保证门窗具有良好的密封性，这样才能提高 门窗的节能效果。另外，一些居民会在屋顶设置天窗，为了节约能源，天 窗占屋顶面积的比重应该小于15。 2 外墙设计 建筑物的外墙具有良好的保温作用，从前，我国南方的房屋往往都没 有北方房屋的保温效果好，就是因为北方房屋的外墙比南方房屋的外墙 厚，课时，无论是南方房屋还是北方房屋，传统建筑物的外墙结构单一， 保温效果相对较差，很难起到节能的效果。目前，复合墙体的出现有效的 增强了建筑物外墙的保温能力和承重能力。另一方面，不同地区的气候、 环境等条件各不相同，因此，在外墙的节能设计中，应该根据建筑物所在 地的实际条件，尽可能采用合适的复合墙体。 3 屋顶设计 除了外墙以外，屋顶也具有很强的保温效果，例如我国北方地区，人 们通常会在建筑物的屋顶增设保温层，冬天时保温层增强了屋顶的保暖作 用，夏天时保温层提高了屋顶的隔热效果，不难看出，一个简单的保温层, 不仅节约了取暖能源的消耗，还较少了散热设备的能源消耗。在屋顶节能 设计中，为了增强建筑物屋顶的隔热保温效果，在设计屋顶时，应该采用 蓄热系数较大、导热系数较小的建筑材料，并且所用材料的密度要合适， 避免高密度材料加大屋顶的负荷。 4 地面设计 前面已经提到，建筑物的外墙和屋顶都具有良好的保温作用，值得注 意的是，建筑物的地面也具有很强的保温作用，所以，地面设计也是建筑 节能设计中的重要部分。目前，很多新型建筑物都采用了地暖技术，从科 学的层面来看，房屋采用地暖技术有利于居民的身体健康，从节能的层面 来看，地暖技术大大的节约了能源，减少了空气污染。 3、建筑能耗节能设计 建筑能耗主要指的是建筑屋内热工系统、通风系统、供水系统、照明 电气系统等方面的能耗。由于建筑属于长期性的消费品，建筑本身不可能 进行频繁地更新和大规模的改造。建筑能耗长期对各类能源进行消耗，如 果控制在一定能耗范围之内，将大大降低建筑对能源的消耗。 建筑节水节能设计可以充分利用市政管网的压力，合理分区供水。合 理选用水泵，建筑热水供应可合理采用太阳能热水器、新型节水器具、设 备的应用；可以使用新型节水管材和阀门；使用节水型卫生器具、配水器 具，合理开发利用水资源，采取分质供水；加大建筑群的中水回用系统的 推广和应用。 由于地面下土壤温度的年变化比室外空气小很多，因此冬季地面散热 最大的靠近外墙的地面，其宽度在0. 5m2m左右因采取保温措施。另外 建筑地面节能设计还可利用低温辐射采暖地板技术进行保温，其原理是利 用低温热水40C〜50C在埋在地面下的高密度乙烯