建筑節(jié)能與生態(tài)建筑設(shè)計淺析

1、建筑節(jié)能與生態(tài)建筑設(shè)計淺析 建筑節(jié)能與生態(tài)建筑設(shè)計淺析 摘 要隨著經(jīng)濟的開展，人們住宅需求與環(huán)境的承受能力出現(xiàn)的矛盾，建筑節(jié)能與生態(tài)建筑應(yīng)運而生，成為當今的建筑行業(yè)研究的熱點。本文以我國南方氣候為出發(fā)點，闡述了建筑節(jié)能面臨的問題及其原因，介紹了南方居住建筑節(jié)能技術(shù)背景及生態(tài)性技術(shù)，并提出建筑節(jié)能與生態(tài)建筑的幾點設(shè)計思路，為建筑設(shè)計提供參考。 關(guān)鍵詞南方；建筑節(jié)能；生態(tài)建筑；技術(shù)；設(shè)計 中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X25-0146-01 空調(diào)開始進人千家萬戶，人民生活水平不斷提高，盡管這些對居住環(huán)境質(zhì)量有極大的改善，適度定位舒適需要，把為大量的人獲取舒適氣候

2、，以低的環(huán)境本錢，并以高的效率塑造一個舒適的人工環(huán)境，作為現(xiàn)代建筑的目標。因此，建筑節(jié)能與生態(tài)建筑設(shè)計成為建筑行業(yè)的重要研究問題。 一、我國南方建筑節(jié)能現(xiàn)狀及原因分析 南方建筑節(jié)能面臨著兩大問題 建筑開窗面積越來越大，窗扇的可開啟面相對較小，未能充分考慮遮陽設(shè)計，結(jié)果由于通風(fēng)效果較差以及進人室內(nèi)的太陽能量越來越多，使室內(nèi)的溫度提高，增加空調(diào)費用。 南方建筑節(jié)能現(xiàn)狀的原因分析 造成夏季熱環(huán)境惡劣及能耗巨大的因素主要有經(jīng)濟因素、建筑節(jié)能政策法規(guī)、使用建筑材料以及建筑設(shè)計。從建筑設(shè)計角度分析，建筑規(guī)劃設(shè)計中缺乏節(jié)能意識。由于受到諸如用地條件、商業(yè)利益等因素的影響，設(shè)計者往往忽略了建筑節(jié)能的設(shè)計，局部

3、建筑呈東西向，室內(nèi)熱環(huán)境差。在建筑構(gòu)造設(shè)計過程中，對如何加強住宅建筑的通風(fēng)性能、如何防西曬、如何改善室內(nèi)熱環(huán)境、如何利用太陽能甚至如何選材等考慮不夠，建筑構(gòu)造未能結(jié)合節(jié)能需要進行設(shè)計。大多數(shù)設(shè)計單位在設(shè)計時只關(guān)心建筑功能在考慮室外環(huán)境時單從建筑綠化或景觀布置方面考慮，不能保證獲得良好的室內(nèi)外熱環(huán)境，對熱環(huán)境質(zhì)量研究不夠。 二、目前南方居住建筑節(jié)能技術(shù)背景及生態(tài)性技術(shù) 南方地區(qū)建筑節(jié)能的技術(shù)背景 我國南方地區(qū)住宅建設(shè)，在住宅商品化的推動下，進人了高速開展的新階段。在建筑師和開發(fā)商的努力下，關(guān)注環(huán)境和居住舒適是總的開展趨勢不斷向前，出現(xiàn)了不少高素質(zhì)、高品位的優(yōu)秀工程。在南方的氣候條件下，溫度極值高

4、，冬冷夏熱，而且持續(xù)時間長。在熱舒適性方面是居住建筑室內(nèi)要到達舒適性要求主要困難，而解決熱舒適性最好的方法是制冷，但制冷的能耗要比照明和通風(fēng)的能耗多得多，熱工方面改善與生態(tài)性目標息息相關(guān)。按建筑節(jié)能觀是可持續(xù)開展的建筑觀審視南方地區(qū)住宅建筑現(xiàn)狀，仍有一些不盡人意之處。在建筑設(shè)計中，戶型大了，房間多了，卻放松了平面空間的精心設(shè)計、節(jié)能意識淡薄；過份地依賴耗能設(shè)施，普遍靠使用空調(diào)降溫來改善室內(nèi)環(huán)境，能源消耗驚人；建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能差節(jié)能材料、產(chǎn)品質(zhì)量低，技術(shù)落后，設(shè)備能效比低，品種類型少；為了追求氣派或制造售樓賣點，不適宜地擴大室內(nèi)空間，在尺度上缺乏居住空間應(yīng)有的親切感，又增加空調(diào)負荷等建筑節(jié)能

5、滯后于建設(shè)開展的現(xiàn)象，當引起足夠事實重視。盡管南方節(jié)能技術(shù)起步較北方晚，但近年來得到空前的開展，如可再生能源利用集成技術(shù)、戶外太陽能發(fā)電系統(tǒng)、用戶熱量分配系統(tǒng)、集成多功能鋁合金門窗、屋面防水防滲技術(shù)、無機保濕砂漿應(yīng)用技術(shù)等等，這些建筑節(jié)能技術(shù)成熟應(yīng)用，大大推動了建筑節(jié)能的開展，實現(xiàn)生態(tài)建筑和建筑節(jié)能有機結(jié)合。 南方建筑生態(tài)性技術(shù)狀況 居住建筑生態(tài)性的適宜技術(shù)途徑有兩種，一種是依據(jù)技術(shù)運作過程中投入能量的品位不同以及技術(shù)設(shè)備的復(fù)雜程度的差異，分別采用主動式技術(shù)和被動式技術(shù)這兩種不同的方式。主動式技術(shù)利用機械等設(shè)備系統(tǒng)和人工能源來實施的建筑技術(shù)，而被動式技術(shù)是利用自然力，如陽光、風(fēng)力、氣溫、濕度等

6、，盡量不依靠設(shè)備、能源等外力支持的建筑技術(shù)。另一種即是以經(jīng)濟含量的多少以及技術(shù)難度的上下為標準，分為低技術(shù)、中間技術(shù)和高技術(shù)。低技術(shù)是指低本錢和低難度的技術(shù)，對環(huán)境的負面影響，多開發(fā)或采用鄉(xiāng)土的傳統(tǒng)地域技術(shù)。而高技術(shù)大多采用新型材料和先進技術(shù)效率高，效果好且在運轉(zhuǎn)周期內(nèi)平均本錢較低。 三、建筑節(jié)能與生態(tài)建筑的主要設(shè)計思路 空調(diào)降溫的節(jié)能設(shè)計 夏季炎熱，南方地區(qū)住宅建筑在自然通風(fēng)條件下，采取了各種降溫措施，室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量已有很大改善。南方地區(qū)住宅建筑節(jié)能的重點是空調(diào)降溫措施加以補充空調(diào)降溫，由于住宅建筑空調(diào)降溫對室內(nèi)溫度不要求恒定，往往是以以夏季降溫為目的，室溫允許波動范圍為士2.11的舒適性空

7、調(diào)，既滿足人體舒適要求，也滿足節(jié)能要求。?采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計標準護?對舒適性空調(diào)建筑圍護結(jié)構(gòu)各局部的傳熱系數(shù)K值的限值作了具體規(guī)定，屋頂和外墻最大傳熱系數(shù)分別為1.0W/mK和l.5W/mK可作為南方地區(qū)住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計的最低要求。為了可以在較短時間內(nèi)到達室溫的要求，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)，宜采用輕質(zhì)材料。當采用含有輕質(zhì)的絕緣材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)時，采用厚度為100mm左右的磚或混凝土等重質(zhì)材料空調(diào)設(shè)備和運行方式的選擇是圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)是很好方式。連續(xù)使用室溫允許波動范圍較小的空調(diào)建筑，為了使熱惰性指標D值滿足要求，其外圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)宜采用重質(zhì)材料。分散式戶用空調(diào)器應(yīng)選用能效比良

8、好的產(chǎn)品，但在使用中要防止因安裝不當，而使空調(diào)器能效比降低。 圍護結(jié)構(gòu)良好的熱工性能設(shè)計 傳熱系數(shù)K值和抵抗溫度波和熱流波在圍護結(jié)構(gòu)中傳遞能力的熱惰性指標D值是評價南方地區(qū)住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)熱性能兩大指標。是在夏季，外圍護結(jié)構(gòu)嚴重地受到不穩(wěn)定波的作用，在規(guī)定圍護結(jié)構(gòu)屋頂和外墻的K值時，應(yīng)當考慮當D值很低時室內(nèi)溫度波輻較大這個因素，規(guī)定與之相應(yīng)的D值的限值J如K值滿足要求。為了保證圍護結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性能，當D值不滿足要求時那么應(yīng)進行隔熱設(shè)計要求的驗算。在經(jīng)濟比擬興旺的地區(qū)，如使用高效能絕緣材料，進一步降低K值，考慮建筑使用壽命比擬長，降低K值所增加的建筑造價和節(jié)能投資的收益。圍護結(jié)構(gòu)外外表作淺色材料

9、飾面，設(shè)置通風(fēng)問層和帶鋁箔的封閉空氣間層以及蓄水屋面、屋頂植被、墻面垂直綠化。在條件許可應(yīng)該提倡圍護結(jié)構(gòu)采用較高檔的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品丁提高圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能。這些都是經(jīng)實際證明行之有效的措施。 植被化和特隆布墻構(gòu)造設(shè)計 特隆布墻體是將外表涂成深色的蓄熱墻體于一個南向的玻璃界面后，在此復(fù)合墻體的間層內(nèi)聚集透射進來的陽光，形成小空間溫室效應(yīng)，進而利用對流和輻射加熱房間內(nèi)的空氣，是利用太陽能實現(xiàn)對室內(nèi)升溫或降溫的雙極性控制。在夏季接受日照后，開啟蓄熱墻底部和外層玻璃頂部的開口，把熱量隨著空氣一并帶走，促進室內(nèi)通風(fēng)，到達降溫的目的。在冬季表層玻璃接受日照后，間層內(nèi)的空氣由于溫室效應(yīng)而溫度升高，室內(nèi)的冷空氣通過下部洞口進入空氣間層形成對流循環(huán)，夜間將洞口關(guān)閉，室內(nèi)熱量不致散失。在我國較成熟的植被化技術(shù)是種植屋面，每天每平方米草皮可以從屋頂遮住約占80%直射輻射熱，可以遮住大局部輻射熱和吸收局部熱量，30cm45cm厚的覆土種植屋面和土層間熱可延長熱量傳遞時間，這對保持室溫的穩(wěn)定有很大好處，也是生態(tài)建筑設(shè)計的重要應(yīng)用之一。