谈房屋建筑设计中的节能环保问题

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  摘要:能源是人类生产和生活中必不可少的资源,日常生产生活中使用的大多数都是非可再生资源,能源浪费与节约受到世界的广泛关注。房屋建筑是能源浪费较为严重的方面,我国建筑能源消耗已经达到了社会总能耗的50%以上,房屋建筑需要加强能源的节约和保护。经过长期的努力,新技术和新材料在房屋建筑设计中得到了重要的应用,太阳能、地热能和风能等可再生资源更是提高了人们居住的舒适度。本文对节能环保的重要性进行了认识,并对房屋建筑节能设计进行重点探讨。
  关键词:房屋建筑;建筑设计;节能环保;可再生资源
  中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:
   随着经济的发展和城市化进程的加快,城市房屋住宅设计进入了全新发展的时期,建筑市场一度繁荣。与此同时,建筑照明、取暖以及日常生活所造成的使用能耗也在连年增长,建筑能耗占到了社会总能耗的50%以上,能源浪费严重,房屋建筑急需进行节能设计。房屋建筑设计者需要对房屋屋面、门窗以及外围护进行重点的设计,减少室内热量的流失,加强可再生资源在房屋建筑中的使用,最大限度的降低非可再生资源的使用。
  房屋建筑节能设计的重要性
  房屋建筑的设计、施工和使用是长期化、综合性的动态工程,建筑的设计和施工涉及到建筑材料的选择、建筑构造、暖通空调设计以及建筑施工等众多因素,只有加强对众多因素的协调,减少传统能源的使用,建筑才能在满足居住舒适性的基础上更具时代性和节能环保性,房屋建筑节能设计意义重大。首先,房屋建筑在设计中应该坚持因地制宜原则,在综合考虑施工场地气候、地质条件和周围建筑物的基础上进行建筑设计,设计者需要树立建筑寿命周期成本,打造绿色节能建筑。其次,建筑外围护结构热工设计需要具备超前性,目前我国建筑外围护主要是使用的外保温节能,设计的过程中可以加大新材料的使用力度,寻求更加突出的节能效果。房屋建筑节能不仅仅是一项工作,设计者需要具备社会责任感,逐步提高自身的专业素质,加强对建筑的节能设计,减少能源的浪费。
  房屋建筑节能设计中需要考虑的因素
  1、合理选址以及外部环境设计。建筑周围的土质、水质、气候以及地形都影响着建筑的内部环境,设计者在设计的过程中首先要对建筑外部环境进行考察,合理确定设计和施工方案,确保建筑具备良好的微气候环境,避免建筑施工对周围生态环境的影响,尊重生态平衡。在确定建筑施工位置以后,要根据建筑使用功能来设计建筑外部环境,通过树木和植被的规划设计来净化建筑周围环境,改善建筑周围局部环境,达到遮阳和降噪的目的。
  2、建筑体型和朝向设计。首先,建筑体型设计。建筑体型和面积的大小决定着建筑的能耗和散热量,体型简单的房屋建筑的节能效果较好,建筑热量的交换量较小,设计者需要在考虑建筑使用性能的基础上对建筑的体型进行确定,设计的过程中避免标新立异。其次,建筑朝向和间距影响着建筑的采光和取暖,设计者需要对建筑朝向进行综合考虑,根据太阳入射角和日照来选取建筑合理朝向,尽量加大天然能源的利用。
  3、建筑平面布置。建筑平面的合理布置可以使建筑获得较好的节能效果,一般建筑的机房、管道井和电梯等可以设置在建筑的南侧,有效阻挡日射,建筑门窗应该形成通风口,改善室内空气质量。建筑门窗要满足建筑采光、通风、观景和节能的多重需要,建筑设计的过程中应该尽量减小门窗面积,目前流行的落地窗并不能取得良好的节能效果。门窗在选择上应该具备水密性、气密性、保温性和抗风压性,门窗可以采用铝合金窗或者是塑性门窗,使用三层玻璃、镀膜玻璃和双层玻璃来提高建筑的保温性,实现建筑的节能。
  4、建筑空间设计。建筑空间需要满足建筑功能性要求,建筑可以进行竖向和平面分隔,改善室内采光、通风和保温条件,实现建筑的节能。建筑材料在很大程度上影响着建筑的节能,对着科技的进步和发展,更多的新型高效材料被逐渐的应用到建筑的施工中去。防水材料、保温材料、隔热玻璃和遮阳技术的应用实现了建筑的整体节能,减少了室内热量的流失。
  三、房屋建筑设计中的节能环保问题
  1、建筑墙体节能。建筑外围护结构是建筑内部热量损耗的途径,房屋建筑外围护结构包括了门窗、屋顶以及外墙,围护结构的冷风渗透和热传导直接影响着建筑的能耗,良好的外围护结构可以减少室内热量的流失,减少室内制冷和采暖能量。首先,建筑墙体节能设计,设计者在进行建筑外墙设计的时候,要尽量选用节能墙体,目前外墙保温使用的技术主要是外墙外保温和外墙内保温技术,由于内保温技术需要占用一定的室内空间,因此,建筑外墙外保温的使用范围较广。设计者在设计的过程中需要加强节能型墙体的应用,包括加气混凝土外墙、内保温复合外墙、夹心复合外墙和外保温复合外墙等,其中加气混凝土外墙主要包括了砂加气和粉煤灰加气两种,砌体更加具有保温性和节能性,而外保温复合墙体也具有较好的热稳定性,可以避免建筑冷桥的产生。设计者要提高设计方案的合理性,对建筑外墙的施工进行合理设计,建筑外保温材料需要经得住风吹日晒,建筑保温需要达到建筑规定的使用年限。
  2、建筑门窗的节能。建筑门窗是建筑能耗较为严重的部位,设计者需要加强对建筑门窗的设计,减少门窗的耗热。首先,设计者需要控制窗墙比,选择合适的玻璃层数,在利用太阳辐射热的基础上满足居室的采光环境质量,降低室内热量的消耗。其次,设计者要选择合适的门窗材料,选用金属窗框和高效保温材料来增加窗框的热阻,选择热反射玻璃、吸热玻璃、中空玻璃或者是低辐射玻璃,采用气密条来提高外窗的气密水平,提高型材的准确度、规格尺寸和尺寸的稳定性,增加开启缝部位的搭接量,减少空气渗透,并在此基础上提高室内的空气质量。再次,门窗开启方式和相对位置的安排,通过百叶窗、窗帘、遮阳棚等可调节活动装置的设置,减少太阳辐射热,提高室内温度,避免取暖造成的过度能源浪费。
  3、建筑屋顶节能。太阳辐射很容易造成房屋建筑屋顶层的温度过高,设计者在设计的过程中应该加强隔热层设置,通过植物的种植来改善环境。首先,倒置式屋顶设置,该种设计方法是在防水层上铺设保温材料,避免防水层受到太阳的暴晒,延缓防水层的老化,提高防水层的耐久性。其次,隔热屋顶的设计。在房屋建筑屋顶上设置隔热层,可以阻挡屋面吸收过多的辐射热,增大屋面和空气温差,使屋顶吸收的辐射热散发到空气和环境中,提高建筑屋顶隔热性能。再次,架空型保温屋顶的设计,该种屋顶最外层是遮阳板,遮阳板下边是空气间层,通过风速将热量带走,增强建筑隔热效果。此外,屋顶还可以种植一些绿色植被,通过植物呼吸作用、光合作用和蒸腾作用来实现太阳辐射热的有机转化,降低屋面温度,但是植物的生长只适合弱风环境,设计者应该合理控制。
  4、可再生能源的利用。首先,太阳能的利用。太阳能是资源丰富,无需运输和可以免费使用的可再生资源,太阳能的使用不会产生任何污染,太阳能利用包括了主动利用和被动利用两种,通过一定装置的安装可以实现太阳能与电能和热能的转化,被动式太阳能系统效率较高,前景广阔,在天津、甘肃、内蒙古和新疆等地都得到了应用。其次,地热资源的利用。近年来,我国多地加大了对地热能源的开发力度,地源热泵的使用年限都高达50年,设备运行不会产生污染,地热能在房屋建筑中的应用可以改善能源结构,建设环境友好型社会。
  
  结语:
  随着经济的发展和城市化进程的加快,城市房屋住宅设计进入了全新发展的时期,建筑市场一度繁荣。房屋建筑是能源浪费较为严重的方面,我国建筑能源消耗已经达到了社会总能耗的50%以上,能源浪费严重,房屋建筑急需进行节能设计。房屋建筑设计者需要对房屋屋面、门窗以及外围护进行重点的设计,减少室内热量的流失,加强可再生资源在房屋建筑中的使用,最大限度的降低非可再生资源的使用。
  参考文献:
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