公共建筑節(jié)能設(shè)計的意義及原則及對策論文

2021-06-15 論文

　　1 公共建筑設(shè)計節(jié)能的意義

　　據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，公共建筑雖然在整個建筑業(yè)中所占的比例不大，但是其能源消耗量十分大，此外，公共建筑在整體規(guī)模上占據(jù)一定優(yōu)勢，若能對其采用科學(xué)合理的節(jié)能設(shè)計策略，則會創(chuàng)造出意想不到的節(jié)能效果，符合現(xiàn)代社會節(jié)能減排，綠色環(huán)保的先進理念。從當(dāng)前公共建筑的的能源消耗渠道分析，熱水系統(tǒng)與空調(diào)占據(jù)主要地位，從這兩方面考慮節(jié)能是一個有效的切入點。公共建筑設(shè)計節(jié)能最突出的意義在于能夠有效促進能源的可持續(xù)發(fā)展，使資源的配置實現(xiàn)最優(yōu)化，對提高我國經(jīng)濟發(fā)展速度有著十分重要的影響。

　　2 公共建筑設(shè)計節(jié)能需遵循的原則

　　公共建筑設(shè)計節(jié)能需要遵循三個主要原則。第一，建筑設(shè)計方案要滿足節(jié)能理念。公共建筑的前期設(shè)計方案是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的重要基礎(chǔ)和前提，因此在對公共建筑進行設(shè)計方案構(gòu)思時就要充分考慮節(jié)能因素，力爭為降低整體能源消耗打下堅實的基礎(chǔ)。在建筑方案設(shè)計時，應(yīng)該對公共建筑的體型系數(shù)以及空間各組織進行綜合考慮，例如，玻璃幕墻的使用面積，遮陽板使用的必要性等。

　　建筑設(shè)計方案的確立還要為通風(fēng)，采暖及空調(diào)等方面留出節(jié)能設(shè)計的空間。第二，對節(jié)能措施要進行合理規(guī)劃。規(guī)劃是公共建筑設(shè)計的重要基礎(chǔ)，規(guī)劃的方案與構(gòu)思在很多時候都直接決定了公共建筑的基本目標(biāo)[1]

　　.目前，傳統(tǒng)的建筑規(guī)劃設(shè)計往往忽略了節(jié)能設(shè)計要素，導(dǎo)致公共建筑在方案設(shè)計階段就節(jié)能設(shè)計而出現(xiàn)各種各樣復(fù)雜難解的矛盾。第三，公共建筑設(shè)計節(jié)能應(yīng)該做到因地制宜。

　　建筑節(jié)能設(shè)計與氣候溫度等因素息息相關(guān)，我國作為一個領(lǐng)土大國，其不同地區(qū)之間的氣候差距較大，根據(jù)建筑氣候區(qū)劃分，則主要可以分為寒冷地區(qū)，嚴(yán)寒地區(qū)，夏熱冬暖地區(qū)，夏熱冬冷地區(qū)以及溫和地區(qū)這五類。其中，溫和地區(qū)的面積較小，可以忽略不計，像東北或者西北等北方寒冷地區(qū)則要考慮冬季采暖問題；南方一些夏熱冬冷的地區(qū)則主要控制夏季空調(diào)；而對于夏熱冬冷的一些地區(qū)來書，則既要考慮夏季空調(diào)，又要兼顧冬季采暖�？偟膩碚f，公共建筑設(shè)計節(jié)能要根據(jù)地區(qū)氣候的差異而有側(cè)重點地進行。

　　3 公共建筑設(shè)計節(jié)能的具體策略

　　3.1 體形系數(shù)的合理設(shè)計體形系數(shù)的變化

　　與建筑采暖空調(diào)的能量消耗大小有著直接的影響，通常情況下，與建筑單位面積所對應(yīng)的外表面積越小，則由外部維護結(jié)構(gòu)造成的熱量損失就越小。所以說，公共建筑體型系數(shù)的有效控制對降低建筑能源消耗有著十分重要的意義。公共建筑體形系數(shù)的設(shè)計需根據(jù)不同的建筑造型進行，還要參照當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c，不同季節(jié)的陽光輻射強度以及維護結(jié)構(gòu)的具體要求等。在可能的情況下，盡量減少外部維護結(jié)構(gòu)的面積及體形的復(fù)雜性[2]

　　.體形系數(shù)設(shè)計的具體策略包括：縮減建筑的面寬，增加建筑的進深，做到長與寬的合理搭配；公共建筑的層數(shù)可以適當(dāng)增加；建筑體形的變化要合理控制，建筑立面要盡量避免過于復(fù)雜。

　　3.2 外墻的保溫隔熱公共建筑的外墻作為

　　與外界直接接觸的部分，其保溫隔熱性能至關(guān)重要。因此，公共建筑的外墻設(shè)計應(yīng)采取以下策略。第一，建筑墻體與屋面或者地面相互接觸的部位要引起注意，因為這些部位會形成平面或立體的熱流，容易造成熱量的大量損失，甚至還會造成因表面溫度較低而產(chǎn)生結(jié)露的現(xiàn)象，所以應(yīng)適當(dāng)增加該位置保溫層的厚度。第二，對公共建筑圍護結(jié)構(gòu)中的圈梁，窗過梁，剪力墻，鋼筋混凝土抗震柱以及柱或梁等部位采取科學(xué)合理的外部保溫措施。第三，我國夏熱冬冷地區(qū)由于冬季氣候較為陰冷潮濕，室內(nèi)外空氣濕度相差較大，需要進行合理控制，這也是避免圍護結(jié)構(gòu)表面發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象的有效策略之一。第四，要盡量避免公共建筑外部冷風(fēng)的滲入，例如，可以在門洞口或者窗過梁處采取加厚措施，防止因溫度過低而產(chǎn)生結(jié)露。

　　3.3 屋面的保溫隔熱性能雖說屋面在公共

　　建筑圍護結(jié)構(gòu)中所占的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于外墻，然而對于最高層的房屋來說，墻面是面積最大的外部維護結(jié)構(gòu)。我國不同地區(qū)氣候相差較大，即使是在相對溫暖的地區(qū)，若建筑屋面的保溫隔熱性能較低，則對最高層室內(nèi)熱環(huán)境及采暖所消耗的能量影響還是比較明顯的。公共建筑屋面的保溫隔熱性能從規(guī)范和指標(biāo)上來說比較容易實現(xiàn)，因此需要在施工及使用中要注意保溫隔熱材料的維護管理，防止其熱工性能的降低。建筑隔熱保溫材料的選用策略包括：材料的導(dǎo)熱系數(shù)要小，蓄熱系數(shù)要大，密度較大的材料盡量避免使用，否則會增加建筑的'負(fù)載；建筑保溫材料的厚度及材料層的排列要依據(jù)建筑節(jié)能的熱工要求，其中，材料層排列次序?qū)ㄖ菝娴臒峁ば阅芫哂兄匾绊�，通常情況下建議采用倒置式屋面；屋面保溫隔熱材料盡量選擇吸水率低較低的，目的是為了避免在屋面濕作業(yè)的過程中保溫隔熱層吸水量過大而影響屋面的保溫隔熱性能[3].若由于各種因素?zé)o法避免選擇吸水量較大的材料，則要設(shè)置相應(yīng)地排氣孔；材料的種類要根據(jù)建筑物的具體情況而定，例如，建筑的使用功能，環(huán)境溫度條件，屋面的結(jié)構(gòu)造型，建筑施工條件以及防水處理措施等。

　　3.4 透明幕墻與外窗的設(shè)計對于公共建筑

　　而言，在建筑墻體，外窗以及屋面這三大維護部件當(dāng)中，外窗的熱工性能是最低的，同時也是影響建筑能量消耗與屋內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的重要因素。因此，公共建筑的保溫隔熱設(shè)計可以重點從外窗戶入手。首先，要合理控制外窗的面積，之后再考慮外窗自身的隔熱保溫性能。

　　透明幕墻與外窗對公共建筑能量消耗總量的涌向主要表現(xiàn)在兩點：第一，幕墻與外墻的透明材料會受陽光輻射影響，進而影響建筑內(nèi)部的得熱情況。第二，外窗的熱工性能與夏季空調(diào)機冬季采暖的內(nèi)外溫差傳熱有關(guān)。透明幕墻與非透明幕墻相比，在造價控制范圍之內(nèi)，前者的熱工性能相差較遠(yuǎn)。

　　4 結(jié)束語

　　總的來說，優(yōu)秀的節(jié)能建筑應(yīng)該從體形系數(shù)的控制，外墻與屋面的保溫隔熱性能以及透明幕墻與外窗的設(shè)計等方面進行。

　　參考文獻：

　　[1] 曾宇光 . 公共建筑維護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計在實際工程中的應(yīng)用 [J]. 科學(xué)開發(fā)情報與經(jīng)濟，2014,12（15）：113-115.

　　[2] 徐彩霞 . 公共建筑的節(jié)能設(shè)計初探 [J].科技咨詢，2012（12）：110-111.

　　[3] 康艷兵，李亞平 . 我國建筑節(jié)能的障礙及對策研究 [J]. 暖通空調(diào)，2013,（15）：56-57.