生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)論文

時(shí)間:2022-05-16 09:33:57

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生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)論文

摘要:城市化進(jìn)程的不斷加快,對(duì)建筑設(shè)計(jì)提出了更高的要求。城市建筑的能源消耗量大大增加,特別是采暖設(shè)備、照明電器等。因此,在城市建設(shè)過(guò)程中,生態(tài)節(jié)能建筑開(kāi)始出現(xiàn)并得到了迅速發(fā)展,文章主要探討城市建設(shè)過(guò)程中生態(tài)節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:城市建設(shè);生態(tài)節(jié)能建筑;設(shè)計(jì)和應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展也帶來(lái)生態(tài)環(huán)境破壞和能源危機(jī)等一系列問(wèn)題。建筑工程數(shù)量龐大,分布廣泛,其能源消耗量更是不容小覷。生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)理念能夠充分滿足人們對(duì)現(xiàn)代建筑綠色、健康、低能、環(huán)保的要求,是科學(xué)發(fā)展觀的重要體現(xiàn)。如何在城市建設(shè)過(guò)程中對(duì)生態(tài)節(jié)能建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用,是本文需要探討的話題[1]。

1生態(tài)節(jié)能建筑的重要性

1.1緩解國(guó)內(nèi)能源資源緊張的局面。近年來(lái)城市化進(jìn)程的不斷加快,能源資源的需求量大大提升,加劇了能源資源緊張的局面。建設(shè)生態(tài)節(jié)能建筑,能夠?qū)μ?yáng)能、風(fēng)能等自然資源進(jìn)行充分利用,有效減少煤炭資源的使用,對(duì)于緩解國(guó)內(nèi)能源資源緊張的局面具有重要意義。1.2改善大氣環(huán)境,減少污染。近年來(lái)許多城市已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象,影響人們的身體健康。城市大氣污染的一個(gè)主要來(lái)源就是建筑采暖。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用生態(tài)節(jié)能理念,利用太陽(yáng)能和先進(jìn)的保溫設(shè)施代替煤炭資源,能夠在實(shí)現(xiàn)建筑物采暖功能的前提下,有效減少大氣污染,改善生態(tài)環(huán)境。1.3保護(hù)耕地資源。目前,粘土磚依然是大多數(shù)城市進(jìn)行建筑工程施工中用到的主要材料,然而,粘土磚保溫性能較差,其材料的獲取也會(huì)對(duì)耕地造成嚴(yán)重破壞,能源資源消耗量大。研究表明,國(guó)內(nèi)每年粘土磚的生產(chǎn)和北方建筑采暖二者的能源消耗之和占據(jù)國(guó)內(nèi)能源消耗總量的15%以上。因此,要建設(shè)生態(tài)節(jié)能建筑,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)決避免使用粘土磚,推廣使用新型墻體材料,這不僅能夠促進(jìn)新材料的不斷發(fā)展,而且能夠有效保護(hù)耕地資源[2]。1.4提高人民群眾生活水平。建筑熱環(huán)境是提升居住環(huán)境舒適度的一個(gè)重要方面。國(guó)內(nèi)東西南北溫差都比較大,然而我國(guó)現(xiàn)階段的建筑熱環(huán)境還處于發(fā)達(dá)國(guó)家五十年代的水平。因此,建設(shè)生態(tài)節(jié)能建筑,不僅可以對(duì)建筑能源消耗進(jìn)行有效降低,而且能夠?qū)崿F(xiàn)建筑內(nèi)部環(huán)境的改善,實(shí)現(xiàn)居住環(huán)境的冬暖夏涼,大大提升了人民群眾的生活水平。

2生態(tài)節(jié)能建筑在城市建設(shè)中的應(yīng)用

2.1節(jié)能采暖設(shè)計(jì)。隨著人們生活水平的提高,采暖設(shè)備已經(jīng)在建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。然而,要維持采暖設(shè)備的正常運(yùn)行,其能源消耗量是巨大的。因此,在生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)和應(yīng)用中,必須首先對(duì)采暖設(shè)備進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。節(jié)能采暖設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下:2.1.1屋頂?shù)慕^熱。在進(jìn)行平屋頂?shù)氖┕r(shí),可以利用實(shí)體材料隔熱層實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。實(shí)體材料隔熱層的熱穩(wěn)定性較強(qiáng),能夠?qū)ξ蓓攦?nèi)表面溫度進(jìn)行有效降低;在進(jìn)行坡屋頂?shù)氖┕r(shí),要對(duì)屋頂進(jìn)行保溫,首先要在屋頂上設(shè)置頂棚擱柵,然后再在板上進(jìn)行油氈的鋪設(shè),這樣可以起到保溫與隔熱的雙重作用。2.1.2墻壁的隔熱要解決墻壁的保溫隔熱、抗裂抗震和耐火問(wèn)題,可以在墻壁施工過(guò)程中使用外墻外保溫技術(shù),如設(shè)置墻體遮陽(yáng)設(shè)備、利用膠粉聚苯顆粒和墻體材料等。2.1.3門(mén)窗的隔熱。要提升建筑的整體保溫性能,還可以提升門(mén)窗的氣密性和水密性,使得空氣滲透熱損失得以降低,從而起到保溫作用。相較于其他門(mén)窗材料,鋁塑和鋼塑型材料具有較強(qiáng)的保溫與隔熱性能,應(yīng)當(dāng)在建筑門(mén)窗設(shè)計(jì)中予以重視。此外,在門(mén)窗設(shè)計(jì)中使用中空多層玻璃甚至LOW-E玻璃,在實(shí)現(xiàn)門(mén)窗隔熱功能的技術(shù)上,還能對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行有效利用。2.1.4選用節(jié)能采暖設(shè)備。傳統(tǒng)建筑采暖設(shè)備中以煤炭資源為主,不僅導(dǎo)致能源消耗量巨大,而且嚴(yán)重污染環(huán)境。在生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中,可以利用太陽(yáng)能代替煤炭進(jìn)行采暖。如今,太陽(yáng)能在生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛;同時(shí),新型建筑節(jié)能材料,如吸熱玻璃、熱反射玻璃何低輻射玻璃等的使用,更是大大提升了建筑采暖效率和質(zhì)量,為人們提供了一個(gè)舒適的建筑熱環(huán)境。2.2電器照明節(jié)能設(shè)計(jì)。2.2.1選用功率較小的燈具。在進(jìn)行燈具的選擇時(shí),應(yīng)當(dāng)綜合考慮燈具使用場(chǎng)合、照明質(zhì)量、人員數(shù)量和建筑特點(diǎn)等因素,盡可能選用功率較小的燈具,減少能源的消耗。此外,燈具的選擇還要在滿足亮度和啟動(dòng)時(shí)間的基礎(chǔ)上,選擇具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、性能比高等特點(diǎn)的高效光源。2.2.2設(shè)計(jì)節(jié)能型照明方案。在進(jìn)行建筑電氣照明方案的設(shè)計(jì)時(shí),必須貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保的原則,提升照明方案的科學(xué)性、環(huán)保性與可行性。電氣照明的外觀和形式必須以實(shí)用性為基礎(chǔ)。研究表明,在建筑電氣照明中要實(shí)現(xiàn)能源的有效節(jié)約,可以利用混搭的電氣照明方式,如白熾燈和熒光汞燈、高壓鈉燈和熒光汞燈等,這些混搭方式具有各自的優(yōu)缺點(diǎn),其照明效果與節(jié)能效果也有一定的差異性,因此,在設(shè)計(jì)建筑電氣照明方案時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況,合理選用這些方案。設(shè)計(jì)節(jié)能型照明方案還要多采用LED照明方案,LED燈具有效率高、耗能小的優(yōu)點(diǎn)。LDE是冷光源,與普通燈具相比,其節(jié)能節(jié)電效率可達(dá)90%以上。LED燈具不僅健康、環(huán)保,同時(shí)還具有強(qiáng)大的視覺(jué)美學(xué)的藝術(shù)效果。2.2.3采用先進(jìn)的智能照明控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,智能照明控制系統(tǒng)也得到了完善和發(fā)展。智能照明控制系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言,將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合起來(lái),并配備相關(guān)硬件設(shè)備而形成的,利用智能照明控制系統(tǒng),能夠?qū)艟唛_(kāi)關(guān)時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確地控制,還能結(jié)合環(huán)境亮度,對(duì)燈具亮度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了能源資源的有效節(jié)約。光導(dǎo)照明系統(tǒng)又稱(chēng)自然光照明系統(tǒng),是通過(guò)采光裝置聚集室外的自然光并導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)部,再經(jīng)過(guò)導(dǎo)光裝置傳輸后,由系統(tǒng)底部的漫射裝置把自然光均勻?qū)氲绞覂?nèi)需要照明的地方。用光導(dǎo)管采集自然光是現(xiàn)代綠色建筑的一種比較普遍的理念。2.3?;⒅楸叵到y(tǒng)。?;⒅楸叵到y(tǒng)就是利用玻璃微珠對(duì)建筑外墻砂漿進(jìn)行保溫,形成保溫層,然后將一層防水、防滲和防裂的砂漿涂在保溫層表面,與保溫層結(jié)合,形成一種兼具抗裂、防水和防火性能的保溫系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō),在加氣凝土、鋼筋混凝土、燒結(jié)磚和砌磚等內(nèi)外保溫的圍護(hù)墻抹灰工程與車(chē)庫(kù)、走廊、地下室和樓梯等保溫防火工程中比較適合使用玻化微珠保溫系統(tǒng)。運(yùn)用?;⒅楸叵到y(tǒng),能夠有效提升建筑的保溫、防火、防水和抗裂等性能,屬于一種科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的新型技術(shù)。2.4特隆布?jí)w和植被化技術(shù)。特隆布?jí)w就是在位于南向的玻璃界面后放置一個(gè)表面涂成深色的蓄熱墻體,陽(yáng)光可以在這個(gè)復(fù)合墻體的間層聚集、投射進(jìn)來(lái),從而形成小空間溫室效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,房間內(nèi)的空氣可以通過(guò)對(duì)流和輻射的方式進(jìn)行加熱,從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能對(duì)室內(nèi)溫度升降的雙重控制。在夏季,開(kāi)放蓄熱墻底部和外層玻璃頂部的開(kāi)口,熱量會(huì)隨著空氣流走,這不僅能夠保持室內(nèi)通風(fēng),還能有效降低室內(nèi)溫度;在冬季,表層玻璃在太陽(yáng)輻射下,間層內(nèi)空氣溫度會(huì)升高,利用下部洞口,室內(nèi)冷空氣可以進(jìn)入空氣間層,從而形成對(duì)流循環(huán)。夜晚關(guān)閉洞口,室內(nèi)熱量不會(huì)散失。植被化技術(shù)也是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。植被化技術(shù)不僅可以吸收部分熱量,對(duì)大部分輻射熱進(jìn)行遮擋,還能延長(zhǎng)熱量傳遞時(shí)間,降低夏季室內(nèi)溫度,減少空調(diào)設(shè)備的使用,有效節(jié)約資源能源。2.5太陽(yáng)能與建筑一體化技術(shù)。太陽(yáng)能與建筑一體化技術(shù)分為太陽(yáng)能與建筑光熱、光電兩種一體化類(lèi)型。其中光熱一體化是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行利用的技術(shù),建筑上的利用方式包括:太陽(yáng)能空氣集熱器供暖、太陽(yáng)能熱水器供水、集熱儲(chǔ)熱原理的間接加熱式被動(dòng)太陽(yáng)房、太陽(yáng)能加熱空氣增強(qiáng)建筑通風(fēng)。當(dāng)前利用太陽(yáng)能熱水器供水的技術(shù)較普遍;光電一體化是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能由蓄電池儲(chǔ)存,晚上進(jìn)行放電,供室內(nèi)照明和其他需要,光電組件由多個(gè)單晶硅或多晶硅單體電池通過(guò)串并聯(lián)組成,利用太陽(yáng)電池組件發(fā)電形成屋頂建筑構(gòu)件實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電和建筑的結(jié)合。2.6節(jié)水設(shè)計(jì)。在進(jìn)行生態(tài)節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)中,還要做好建筑節(jié)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作,對(duì)水質(zhì)和水量進(jìn)行綜合考慮。一般來(lái)說(shuō),建筑節(jié)水設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容:選用節(jié)水型供水設(shè)施;設(shè)置雨水收集系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng),將污水處理為中水,中水可以應(yīng)用到景觀工程中;將采暖、制冷和生活熱水技術(shù)結(jié)合起來(lái),提高水資源利用效率,減少不必要的浪費(fèi)。2.7其他類(lèi)型的技術(shù)。使用單元式窄通道外循環(huán)雙層皮幕墻、寬通道外循環(huán)雙層皮幕墻提升建筑通風(fēng)效率,采用電動(dòng)可調(diào)外遮陽(yáng)體系實(shí)現(xiàn)建筑遮陽(yáng)效果,具體的實(shí)施手法主要有吉巴歐文化中心、贊姆波尼尼公司總部。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述,生態(tài)節(jié)能建筑是未來(lái)建筑的發(fā)展趨勢(shì),也是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要措施,它不僅能夠緩解國(guó)內(nèi)能源資源緊張的局面,改善空氣質(zhì)量,減少污染,保護(hù)耕地資源,還能大大提高人民群眾的生活水平。因此,當(dāng)今的設(shè)計(jì)師在開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)工作時(shí),不能局限于建筑的造型和美觀性,而要堅(jiān)持生態(tài)節(jié)能原則,將綠色、環(huán)保、節(jié)能的理念應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中,在提升人民群眾居住環(huán)境舒適度的同時(shí),盡量使用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源,從而減少能源資源的消耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]童江.生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)在城市建設(shè)的應(yīng)用[J].建筑知識(shí),2016(12):161.

[2]駱啟升.生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)在城市建設(shè)的應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2013(14):159.

作者:劉愷 單位:山東省建筑設(shè)計(jì)研究院