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淺談節(jié)能環(huán)境下的建筑節(jié)能

2013-09-07 10:30  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  關(guān)鍵詞:節(jié)能建筑節(jié)能節(jié)能設(shè)計

  摘要:所謂的節(jié)能,實質(zhì)上是指通過合適的工程控制技術(shù)與材料的選擇達到節(jié)省能源的目的,隨著國際能源危機的加劇,對占據(jù)社會總能耗近1/3的建筑進行節(jié)能設(shè)計勢在必行。

  1.國際能源現(xiàn)狀:

  目前,石油、煤炭、天然氣這三種傳統(tǒng)能源占能源消費約90%以上,其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源統(tǒng)計年鑒的最新數(shù)據(jù)顯示,世界石油總儲量為1.15萬億桶,僅供生產(chǎn)41年;全球天然氣儲量為176萬億立方米,僅供開采63年。日本權(quán)威能源研究機構(gòu)也申明,全球煤炭埋藏量10316億噸,可開采231年;可見,全世界最為依賴的能源——石油與天然氣,在21世紀的前半,就將日趨枯竭?茖W家們預計2040年石油消費將達到最高峰,2100年石油消費將減少到不足能源消費總量的5%.面對這樣的現(xiàn)狀,從2050年開始,各國對核能、生物能、水利地熱、風力、太陽能的利用比率將大大上升,屆時將達到總能源消費的1/3,熱核能源將達到總能源消費的1/4.

  2.我國所面臨的能源挑戰(zhàn)

  我國能源總量豐富,但人均能源可采儲量遠低于世界平均水平。2000年人均石油可采儲量只有2.6噸,人均天然氣可采儲量1074立方米,人均煤炭可采儲量90噸,分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最終可采儲量居世界第41位。因此,一旦平均到個人消費量,我國能源并非地大物博,實際上存在先天不足的弱勢。 從能源利用效率來看,目前國內(nèi)能耗高,能源效率低。2001年,我國終端能源用戶能源消費的支出為1.25萬億元,占GDP總量的比例為13%,而美國僅為7%.同時,我國單位產(chǎn)品的能耗水平較高,目前8個高耗能行業(yè)的單位產(chǎn)品能耗平均比世界先進水平高47%,而這8個行業(yè)的能源消費占工業(yè)部門能源消費總量的73%.這造成了很大社會能源浪費。 2004年原油消費需求量仍以10%以上的增速增長,約達到2.75億噸,進口原油數(shù)量超過1億噸。同時,煤炭消耗量占世界總量的40%以上,天然氣供暖需求量也一直在增長。 可見,我國能源消耗需求旺盛的同時,進口依賴度提高,這使得國內(nèi)經(jīng)濟受中東動亂及石油危機沖擊的概率上升,危及我國能源供應安全,存在較大風險。

  3.建筑節(jié)能的必要性

  我國建筑能耗的總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已從上世紀七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而國際上發(fā)達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。以此推斷,國家建設(shè)部科技司研究表明,隨著城市化進程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,我國建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重,建筑耗能已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的軟肋。我國現(xiàn)有建筑面積為400億㎡,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億㎡,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。

  4.全面的建筑節(jié)能

  全面的建筑節(jié)能,就是建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中,通過采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標準,加強建筑物所使用的節(jié)能設(shè)備的運行管理,合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。全面的建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程,必須由國家立法、政府主導,對建筑節(jié)能作出全面的、明確的政策規(guī)定,并由政府相關(guān)部門按照國家的節(jié)能政策,制定全面的建筑節(jié)能標準;要真正做到全面的建筑節(jié)能,還須由設(shè)計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié),嚴格按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定,全面地貫徹執(zhí)行各項節(jié)能措施,從而使每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀,將建筑節(jié)能真正落到實處。 建筑設(shè)計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié),有利于從源頭上杜絕能源的浪費。

  4.1整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計

  建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境,達到節(jié)能降耗的目的。

  4.1.1合理選址

  建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

  4.1.2合理的外部環(huán)境設(shè)計

  在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境。

  4.1.3合理的規(guī)劃和體型設(shè)計

  合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。 4.2單體的節(jié)能設(shè)計 單體的節(jié)能設(shè)計,主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計,以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。 4.2.1建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外,通過對建筑各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗、梁柱等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進一步優(yōu)化設(shè)計,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利條件,減少能耗和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境,從而達到節(jié)能的效果。具體有以下五個方面:

 。1)屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。我們通常主要采取以下節(jié)能措施:

  ①采用坡屋頂;

 、谖菝嬖O(shè)保溫層;

 、鄹鶕(jù)不同地區(qū)需要,設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。

 。2)樓板的節(jié)能設(shè)計。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間,以及對房間頂板的吊頂造型加以設(shè)計利用。

 。3)建筑外圍墻體的節(jié)能設(shè)計。墻體的節(jié)能設(shè)計,除了適應不同地區(qū)的氣候條件,正常做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現(xiàn)在改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上。

 。4)建筑門窗的節(jié)能設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計資料,在我國既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當重要。門窗的節(jié)能設(shè)計主要考慮以下幾個方面:①控制建筑不同朝向的窗墻面積比。

  ②設(shè)置各種形式的外遮陽。

 、酆侠淼亟M織門窗的通風換氣,盡量采用自然通風,少用、不用空調(diào)通風;

 、車篮、寒冷地區(qū)建筑的外門宜設(shè)門斗或采取其它減少冷風滲透的措施,其它地區(qū)建筑外門也應采取保溫隔熱節(jié)能措施;

 、葸x擇節(jié)能性能高的建筑門窗和幕墻。

 。5)建筑物圍護結(jié)構(gòu)細部的節(jié)能設(shè)計。細部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應從以下各部位著手:

 、贌針虿课粦扇】煽康谋嘏c“斷橋”措施;

 、谕鈮Τ鎏魳(gòu)件及附墻部件均應采取隔斷熱橋和保溫措施;

  ③窗口外側(cè)四周墻面應進行保溫處理;

 、荛T、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;

 、蓍T、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封;

 、薏捎萌A粔r,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應填充保溫材料。

  4.2.2合理的建筑空間設(shè)計 合理的空間設(shè)計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內(nèi)保溫、通風、采光等微氣候條件,達到節(jié)能目的。

  4.2.3選用建筑節(jié)能材料 合理選用建筑節(jié)能材料也是全面實現(xiàn)建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。

  5.結(jié)束語

  我國建筑能耗在能源總消耗量中占很大部分,建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行,而建筑設(shè)計是其中一個很重要的環(huán)節(jié)。建筑設(shè)計應結(jié)合當?shù)氐氖聦崡l件比如地理環(huán)境、氣候條件,按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定,在傳統(tǒng)民居中吸取營養(yǎng),充分地利用地方材料,從建筑的整體及外部環(huán)境、單體設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)的整體及細部構(gòu)造設(shè)計等方面全方位進行節(jié)能設(shè)計,這樣才能減小與發(fā)達國家存在的差距,才能有利于全球經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。

  參考文獻:

  [1]《建筑節(jié)能設(shè)計,迫在眉睫》,盧求。

責任編輯:tracy
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