1引言

當今,節(jié)能已成為社會的主流,建筑設計中的節(jié)能技術受到全世界的普遍關注,同時也是國內外節(jié)能領域研究的熱門話題。在我國的社會總能耗中建筑能耗占到了四分之一,并且正處于加速上升的階段,所以實行建筑的節(jié)能設計已成為我國節(jié)能領域的當務之急。作為建筑設計人員,我們有責任也有義務做好建筑的節(jié)能設計。進行建筑的節(jié)能設計應從建筑物的自身與空調系統(tǒng)的節(jié)能兩方面來考慮:建筑物自身節(jié)能包括對其的規(guī)劃設計、圍護結構以及遮陽系統(tǒng)等,而空調系統(tǒng)的節(jié)能主要考慮冷熱源能耗的減少、輸送系統(tǒng)的能耗及對其運行的管理等。

2建筑節(jié)能的規(guī)劃設計

對建筑物進行整體規(guī)劃以及單體的設計時,應充分考慮當?shù)氐臍夂驐l件與建筑本身的功能要求,從而合理科學地設計建筑的平面形狀、空間結構、外形、間距、朝向等,選用合適的建筑節(jié)能材料,確保建筑圍護結構的保溫隔熱特性,同時利于建筑的施工與維護,最大限度的應用節(jié)能措施,減少能耗,最終得到很好的節(jié)能效果。

2.1建筑的平面形狀與朝向的設計建筑的平面形狀一樣時,東西朝向要比南北朝向的冷負荷大得多,所以選擇建筑的朝向時應盡可能地取南北方向。有測試表明,一棟長寬比為四比一的建筑,東西朝向時的冷負荷比南北朝向的要增加70%左右。布置空調房間時應盡量布置在南北朝向的房間內,同時避免在東西墻上有窗戶以及平屋頂?shù)姆块g內布置。所以,對建筑物的朝向進行合理的布置是建筑節(jié)能設計的一項重要措施。對建筑平面形狀的確定,應在體積一定的情況下,盡量使建筑的外圍護結構表面積減小,這樣,外表面積越小,其冷負荷就越小,進而能源的損耗就越小。

2.2對建筑的空間結構與體形系數(shù)進行合理設計對于自然通風降溫的建筑,其空間布局設計要開敞,利用較大的窗戶進行自然通風;而對于裝置空調系統(tǒng)的建筑,其空間應盡量布置的緊湊些,減少建筑的外表面積與門窗洞口的面積,以便降低空調的負荷。建筑的外表面積與其所圍護空間的比值即建筑的體形系數(shù),是建筑節(jié)能與否的關鍵因素。當建筑的體積相同時,體形系數(shù)愈大,單位建筑空間的熱損耗面就愈大,體形系數(shù)增加0.01,熱損耗就增加2.5%左右。所以,在進行建筑的節(jié)能設計時應盡量控制其體形系數(shù),當為了建筑的美觀與造型,需要較大的體形系數(shù)時,要盡可能的提高其圍護結構的熱阻。

2.3周圍環(huán)境的綠化對周圍環(huán)境進行合理的綠化,可以很好的改善居住區(qū)的氣候條件,調節(jié)碳氧平衡,降低溫室效應,改善氣溫,減少大氣污染,降低噪音,熱,從而改善室內環(huán)境,降低建筑的能耗。

3建筑圍護結構的節(jié)能設計遮陽隔

3.1外墻的節(jié)能設計

(1)采用節(jié)能、環(huán)保型的建筑材料,可以減少外圍護結構的傳熱量,進而降低空調系統(tǒng)的能耗,取得明顯的節(jié)能效果。像新型的墻體材料、復合材料等圍護結構,也可在技術、經(jīng)濟條件允許的情況下,在墻體內外側設置保溫層等。

(2)對太陽輻射能量的隔離。利用建筑外廓、陽臺等遮陽設施,還有淺色外墻面、反射幕墻、植被綠化等措施,來隔離、反射太陽的輻射能量。

3.2門窗的節(jié)能設計技術

(1)盡量減少門窗洞口的面積:建筑能耗散失最嚴重的部位就是門窗,其占外圍護結構面積的三分之一左右,但能量損失卻占到了三分之二,因此門窗是建筑外圍護節(jié)能設計中的重點,在保證通風、光線的條件下,應盡可能的減少門窗洞口的面積。

(2)采取遮陽措施:采取遮陽的措施,盡量減少陽光對屋頂、墻、窗的直接輻射,像挑檐、遮陽板、外廓、熱反射窗簾等。對門窗的遮陽可采用特種玻璃、雙層玻璃以及窗簾、遮陽板等。

(3)做好門窗的氣密性:當建筑房間的換氣次數(shù)減少時,建筑的能耗就能減少相當?shù)囊徊糠,因此在進行建筑物的節(jié)能設計時應采取較好密閉性的門窗。改進門窗產(chǎn)品的結構,像加裝密封條等,提高其密閉性,減少空氣對流的傳熱。

(4)采用新型節(jié)能門窗:新型節(jié)能門窗的熱阻大、能耗低,其熱工性能很好,像塑鋼門窗等。對門窗玻璃的選取也應注意,玻璃的主要功能是采光,但普通玻璃造成的能量損失所占的比例很大,因此門窗的玻璃應選用特性玻璃,像中空玻璃、吸熱玻璃、反射玻璃等。

(5)設計合理的窗墻比:窗洞口與墻的面積之比就是窗墻比,較大的窗墻比不利于空調建筑的節(jié)能。外窗能耗占建筑能耗的相當一部分,因此進行設計時,在保證室內通風采光的前提下,應合理的選擇窗墻比,北向應小于25%,南向小于35%,東西向控制在30%以內。隔離太陽的輻射能量,減少陽光的直射,可設置架空屋面、淺色屋面、種植屋面等,還有通風屋面、蓄水屋面等一些節(jié)能設施。進行屋面的綠色覆蓋,不但遮陽,而且隔熱,同時吸收碳,美化環(huán)境,所以植被覆蓋是一較好的節(jié)能方法。

4建筑屋頂?shù)墓?jié)能措施

4.1太陽輻射能量的隔離做好建筑物外圍結構的保溫隔熱性能,能夠有效的降低建筑的冷熱負荷。據(jù)統(tǒng)計,在建筑其他工況一定的情況下,當圍護結構傳熱系數(shù)增加1W/m.2K時,空調系統(tǒng)的荷載就增加30%左右。因此做好建筑外圍結構的節(jié)能設計是建筑節(jié)能設計的重要措施。對建筑的外圍護結構可使用玻璃棉、聚苯板、加氣混凝土等保溫材料,還可采取雙玻璃、設置頂層架空隔熱層等措施。

4.2“冷屋面”節(jié)能措施“冷屋面”就是對陽光的反射率較高的屋頂,在屋頂上涂刷一種涂料,這種具有很好的反射效果,能夠反射大部分的日射能量,從而減少太陽能量的吸收,降低空調的負荷。研究表明,這種“冷屋頂”具有很好的節(jié)能效果。

5空調系統(tǒng)的節(jié)能設計

5.1空調系統(tǒng)負荷的設計我國大部分設計人員對空調系統(tǒng)進行設計時,一般利用負荷指標進行設計,又出于安全的考慮將指標取的過大,這樣空調系統(tǒng)的能源輸出、冷熱源等參數(shù)都超出了實際需要,造成了投資的加大,同時也不利于節(jié)能。

5.2冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能設計冷熱源系統(tǒng)中消耗的能量是空調系統(tǒng)能量消耗的主要部分,選擇合理的冷熱源系統(tǒng)是空調系統(tǒng)節(jié)能設計的重中之重。目前空調系統(tǒng)使用的冷熱源方式有多種,每種方式的選擇都應嚴格考慮該建筑及周圍的實際條件,合理選取適合自身的節(jié)能方式。

5.3輸送系統(tǒng)的設計輸送系統(tǒng)的節(jié)能設計,主要是指對其動力能耗的降低。輸送系統(tǒng)的動力是水泵與風機所消耗的電能,如何科學合理的使其降低,對空調系統(tǒng)的節(jié)能具有相當重要的意義。常用的措施有:(1)增大供回水的溫差;(2)采用流速低的流體;(3)提高輸送系統(tǒng)的效率;(4)實行變流量水或變風量系統(tǒng)。

6結語

只有做好了建筑的節(jié)能設計,我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略才有可能得以實現(xiàn),因此建筑設計人員一定要謹記節(jié)能技術的重要性。只要根據(jù)我國的實際情況,靈活使用各種建筑節(jié)能措施,設計出經(jīng)濟合理的節(jié)能方案,就一定能夠取得明顯的節(jié)能效果。