低碳經(jīng)濟(jì)民用建筑節(jié)能設(shè)計分析
時間:2022-07-11 09:31:31
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【摘要】隨著低碳經(jīng)濟(jì)影響力的不斷提升,基于低碳經(jīng)濟(jì)的民用建筑節(jié)能設(shè)計逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點,相關(guān)研究也因此大量涌現(xiàn)。基于此,本文簡單分析了低碳經(jīng)濟(jì)下民用建筑節(jié)能設(shè)計思路與原則,并深入探討了被動式民用節(jié)能建筑設(shè)計要點,希望由此能夠為我國建筑業(yè)發(fā)展帶來一定啟發(fā)。
【關(guān)鍵詞】低碳經(jīng)濟(jì);民用建筑;被動式;節(jié)能設(shè)計
我國建筑行業(yè)曾長期存在節(jié)能意識不足問題,民用建筑設(shè)計過于追求舒適度、忽視節(jié)能手段應(yīng)用便屬于該問題的典型表現(xiàn),而為了保證民用建筑設(shè)計較好適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,正是本文圍繞低碳經(jīng)濟(jì)下民用建筑節(jié)能設(shè)計開展具體研究的原因所在。
1低碳經(jīng)濟(jì)下民用建筑節(jié)能設(shè)計思路與原則
為較好順應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,以下民用建筑的設(shè)計思路及原則必須得到重點關(guān)注。1.1設(shè)計思路。作為全人類的共同愿景,低碳經(jīng)濟(jì)、低碳生活的實現(xiàn)離不開節(jié)能建筑、綠色建筑的支持,這是由于建筑本身的能源消耗較大,且很容易造成環(huán)節(jié)破壞。在低碳經(jīng)濟(jì)下的民用建筑節(jié)能設(shè)計中,設(shè)計應(yīng)以節(jié)約能源為基礎(chǔ),并合理選擇建筑材料、科學(xué)設(shè)計建筑空間,具體設(shè)計思路如下:①節(jié)約能源。具體設(shè)計可從應(yīng)用新型環(huán)保能源、優(yōu)化能源組合入手,建筑的保溫隔熱性能也需要在設(shè)計中得到重點關(guān)注,以此有效實現(xiàn)碳排放量的降低。②建筑材料選擇。應(yīng)盡可能選擇新型低碳材料或天然材料,以此保證建筑的低碳性,并保證建筑材料不會對人體健康造成損害。③空間設(shè)計。具體設(shè)計需實現(xiàn)建筑空間的高效利用,并保證各類綠色環(huán)保技術(shù)較好融入設(shè)計,“切薄”建筑、室外化的公共空間打造均屬于其中典型[1]。1.2設(shè)計原則。為保證民用建筑節(jié)能設(shè)計較好順應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,以下幾方面設(shè)計原則也需要得到重視:①突顯低碳性。設(shè)計需保證民用建筑具備較高的低碳、環(huán)保、節(jié)能性能,同時也需要考慮建筑的舒適性,但需要避免過于追求舒適性而忽視低碳性的問題出現(xiàn)。②實現(xiàn)環(huán)境與建筑統(tǒng)一。設(shè)計過程必須充分關(guān)注建筑周邊環(huán)境實際,以此保證環(huán)境能夠與民用建筑實現(xiàn)較好契合,環(huán)境與建筑的統(tǒng)一可較好服務(wù)于民用建筑的低碳性能保障。③多領(lǐng)域節(jié)能。具體設(shè)計過程必須重點關(guān)注不可再生資源的謹(jǐn)慎使用,各類資源的充分應(yīng)用、當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境特點的順應(yīng)也需要得到重視,且需要同時考慮建筑廢棄可能帶來的環(huán)境問題、施工過程的環(huán)境影響[2]。
2基于低碳經(jīng)濟(jì)的被動式民用節(jié)能建筑設(shè)計要點
被動式民用節(jié)能建筑設(shè)計可較好踐行低碳理念,因此本節(jié)圍繞基本設(shè)計理念、場地規(guī)劃設(shè)計、建筑單體設(shè)計、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、外遮陽智能控制系統(tǒng)設(shè)計、建筑中庭自然通風(fēng)設(shè)計開展了深入論述。2.1基本設(shè)計理念。為保證工程設(shè)計較好順應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,設(shè)計過程需遵循以人為本原則,且保證設(shè)計充分融入了被動式節(jié)能理念。被動式節(jié)能理念可較好服務(wù)于低碳經(jīng)濟(jì)下的民用節(jié)能建筑設(shè)計,該理念可基于周邊地形與環(huán)境特點較好把握建筑空間與平民布局,并較好實現(xiàn)建筑體型系數(shù)的控制,建筑外表面轉(zhuǎn)折、房間的合理分區(qū)、隔熱及散熱性能增強均可由此實現(xiàn),被動式節(jié)能理念應(yīng)用的建筑設(shè)計可有效降低民用建筑的碳排放量。2.2場地規(guī)劃設(shè)計。在基于低碳經(jīng)濟(jì)的被動式民用節(jié)能建筑設(shè)計中,需結(jié)合場地實際開展平面布局、空間布局設(shè)計。在平面布局設(shè)計中,需保證設(shè)計滿足夏季的自然通風(fēng)需要,如采用圍合式與錯列式的建筑布局相結(jié)合的設(shè)計,并重點關(guān)注風(fēng)向影響。如工程所在地的夏季主導(dǎo)風(fēng)為東南風(fēng),設(shè)計便可以結(jié)合地塊形狀充分布置南向建筑,并采用了中間開敞的布置方式設(shè)計地塊凹進(jìn)處,北向建筑與其錯開布置。同時在西向和北向部分位置打開建筑界面,由此夏季自然風(fēng)即可得到較好引導(dǎo),由南向進(jìn)入、吹向西北方向,建筑的通風(fēng)條件即可得到較好保障;空間布局設(shè)計需結(jié)合韻律感,并保證室內(nèi)光照不會受到遮擋,建筑的景觀視野也需要在設(shè)計中得到重視[3]。2.3建筑單體設(shè)計。以小型多層商業(yè)樓的設(shè)計為,單體建筑的平面設(shè)計可集中布置空調(diào)房間,在建筑東西兩側(cè)布置樓梯間衛(wèi)生間,以此平衡空調(diào)與非空調(diào)房間,即可大幅提升建筑的被動式節(jié)能性能。如存在兩棟小型多層商業(yè)樓,設(shè)計可選擇了東北面和西南面作為主要開窗面,且開門開窗位置相對的設(shè)計,由此兩棟建筑的采光和通風(fēng)性能得到了進(jìn)一步保障;在建筑立面設(shè)計中,建筑最終的體型系數(shù)和窗墻比由平面和立面的綜合設(shè)計決定,具體設(shè)計可采用建筑造型與遮陽相結(jié)合的設(shè)計手法,配合采用防腐木格柵也能夠同時保證建筑的節(jié)能性能與美觀性;剖面設(shè)計也能夠較好服務(wù)于建筑的低碳性能提升,設(shè)計可采用局部的坡屋面和隔熱層,設(shè)計,該設(shè)計需要在建筑下部房間與坡屋頂之間的外墻上開設(shè)孔洞,在強烈的日照影響下,隔熱層內(nèi)空氣溫度會出現(xiàn)顯著提升,空洞將自動排出熱空氣,下層房間的通風(fēng)可同時在檢修孔引導(dǎo)下發(fā)揮一定拔風(fēng)效果,能夠“呼吸”的剖面設(shè)計由此實現(xiàn),這同樣能夠有效降低建筑能耗。2.4外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。為較好踐行低碳節(jié)能理念,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計必須得到重視,這是由于建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于建筑結(jié)構(gòu)熱橋集中地,圍護(hù)結(jié)構(gòu)連續(xù)性、均勻性被打破則屬于熱橋出現(xiàn)的主要原因。結(jié)合相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn),圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料發(fā)生變化便會直接影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),在室內(nèi)外溫度不同的情況下,室內(nèi)外熱量將通過發(fā)生變化的區(qū)域進(jìn)行流動,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱量流失將因此出現(xiàn)并直接影響建筑的低碳性能。因此本文建議采用“分層錯縫”無熱橋粘貼法開展外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計,由此配合使用專用保穩(wěn)釘、聚氨酯發(fā)泡劑、FTC保溫砂漿,即可完成高水平的無熱橋處理。對于建筑的樓板與首層隔墻來說,可采用抗壓性能、保溫性能更為優(yōu)秀的泡沫玻璃,由此即可更好避免建筑熱橋的產(chǎn)生,進(jìn)一步提高建筑的隔熱性能和低碳性能。2.5外遮陽智能控制系統(tǒng)。民用建筑的窗戶屬于建筑內(nèi)外能量交換的主要途徑,特別是在夏季,窗戶會在夏季導(dǎo)致供冷能耗提升,這是由于夏季太陽直射會通過玻璃直接提升室內(nèi)溫度。為有效建筑夏季建筑制冷能耗,本文建議采用外窗遮陽系統(tǒng),如外遮陽智能控制系統(tǒng)可更好。系統(tǒng)可自動根據(jù)風(fēng)速和陽光實現(xiàn)遮陽板的張角調(diào)節(jié),由此即可實現(xiàn)遮陽效果的最優(yōu)化,實現(xiàn)被動式的建筑能耗控制。2.6建筑中庭自然通風(fēng)設(shè)計。自然通風(fēng)相較于機械通風(fēng)可更好服務(wù)于建筑節(jié)能,這是由于其具備簡單易行、不消耗能源優(yōu)勢所致。在自然通風(fēng)的支持下,建筑可在不消耗能源的前提下引入新風(fēng),室內(nèi)也能夠由此完成新鮮空氣的補充,可見自然通風(fēng)可較好滿足被動式民營建筑節(jié)能設(shè)計。建筑中庭自然通風(fēng)設(shè)計可通過打開中庭頂部側(cè)窗的方式實現(xiàn)自然通風(fēng),自然風(fēng)會在熱壓、風(fēng)壓的共同作用下進(jìn)入室內(nèi),建筑上部側(cè)窗則能夠自動排出建筑物內(nèi)部上升的熱氣流,室內(nèi)的負(fù)壓可自動吸入新鮮的室外空氣,良好的自然通風(fēng)效應(yīng)由此即可順利實現(xiàn),建筑的空調(diào)系統(tǒng)能耗降低、空調(diào)系統(tǒng)制冷的時間縮短均可由此獲得有力支持。
3結(jié)論
綜上所述,低碳經(jīng)濟(jì)下民用建筑節(jié)能設(shè)計存在較高現(xiàn)實意義,在此基礎(chǔ)上,本文涉及的場地規(guī)劃設(shè)計、建筑單體設(shè)計、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、外遮陽智能控制系統(tǒng)、建筑中庭自然通風(fēng)設(shè)計等內(nèi)容,則提供了可行性較高的民用建筑節(jié)能設(shè)計路徑,而為了更好滿足低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要,消極空間再造、靈活圍護(hù)界面空間設(shè)計、高層建筑的“切薄”設(shè)計、綠色的暖通空調(diào)與給排水設(shè)計同樣需要得到重視。
參考文獻(xiàn)
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作者:盧醒秋 單位:華建集團(tuán)武漢正華建筑設(shè)計有限公司