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内容提要:节能减排国家的基本国策,本文以医院节能为研究对象,针对目前建筑耗能及节能管理存在的问题,提出从建筑设计理念、建筑施工工艺、建筑节能技术应用等五个方面减少能源消耗,提高能
源利用率,从而实现从设计到建设的全过程节能理念。
关键词: 医院 建筑设计 节能
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
现在,我国每年有近三成的医院进行改扩建,医院建筑能耗已占医院总能耗27%左右,而建筑能耗中,中央空调系统占60%左右,并有逐年攀升的趋势,不少医院仅空调、电梯运行电费每小时就可达万元,开始出现“造得起、用不起”的尴尬局面。综合性医院作为医疗建筑中的一个重要组成部分,如何建设绿色医院、如何建设绿色医疗建筑,成为医院管理者和医院设计人员面临的重要课题。
一、强化建筑节能在医用建筑设计中的地位
传统的设计模式中,设计人员的总体思路是按照委托单位要求,对拟建现场进行场地条件分析后,依据功能要求进行初步平面设计,并在此基础上进行造型和外立面设计,直至施下图的最终完成。在这种传统的设计指导思想中,设计图纸最大限度地满足了委托单位的功能目标和使用要求,得到广大医护人员和患者的肯定。但从可持续发展的角度出发,传统设计指导思想对医疗建筑的能源设计和建筑寿命缺乏思考,特别是对能源的利用和节约缺乏足够重视。比如,某综合性医院在对建筑群的重新规划和改扩建过程中,2012年的能源使用费开支为8757万元,两年内就相当于新建一幢12万平方米医疗建筑的全部费用。因此,现代医院建筑的设计理念应由“功能设计”模式向“能源设计”理念转变,将“能源设计”作为进行建设规划和衡量、评价建筑成果的首要标准。
“能源设计”的理念将能源的利用与节约作为设计的一项基本要求,即:要求设计单位在满足功能要求的同时,以建筑具有可持续性和降低能源运作费用为设计准则,把最大限度降低能量损耗的方法论运用到所有设计阶段。其目的就是为了自始至终都能贯彻能源意识,达到充分利用自然资源,有效减少能源浪费,确保建筑与环境和谐共存。
二、在医院建筑中广泛运用建筑节能方法和技术
医院建筑实现绿色环保,除采用常规节能措施外,目前还采取主要包括热回收技术、冰蓄冷技术、智能化综合管理、垃圾自动回收等新方式在内的综合节能措施。
(一)在建筑“第五立面”运用节能设计
屋顶设计是建筑设计的一个重要方面,因此屋顶设计也被称作建筑的“第五立面”设计。利用现有建筑物进行屋顶绿化,是拓宽狭小的绿化空间,增加绿化量和绿化率,缓解城市“热岛效应”,改善建筑生态环境,提升整体环境绿化水平的有效手段。一方面屋顶绿化节能环保的作用非常明显,夏天黑色沥青屋面温度高达83度,表面光细石混凝土屋面温度高达480度,而有植物栽培的屋面温度仅为300度,因此种植屋面极有利于调节温度和减缓大气热岛效应;另一方面可以提高建筑的使用寿命,经实验测算,在绿化覆盖下的屋顶平均寿命是40-50年,而裸露屋顶寿命只有25年。
屋顶绿化通常分为两大类:一类是屋顶草坪,荷载轻,适合种植管理粗放的景天科、多年生地被植物;另一类是空中花园,将乔灌花草搭配,亭榭花架、小桥流水、体育设施综合在一起。先进的屋顶绿化系统应该包括4个重要的组成部分:一是过滤层,其确保土壤微细颗粒不会进入蓄排水盘内;二是蓄排水盘,既可大量保存雨水。又能快速排走过剩雨水;三是保湿保护毯,既可以蓄水,也可保护防水层和隔根层;四是隔根层,可以有效地阻止植物根系对建筑物结构和防水卷材的破坏。
(二)在建筑外观上运用节能设计
建筑的综合节能不单单是靠外墙的保温是否良好,以及设备的节能性能是否满足要求来实现的,而是规划设计之初的建筑体形就决定着今后使用当中的能耗情况。高层建筑外围护墙体耗能较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大,耗能越多,因此,国外的一些高层建筑多呈圆塔形,可使建筑外露面积较小,从而减少耗能。基于能量损耗的考虑,我们在进行医疗建筑设计时,不但要从建筑与医院环境的协调性和建筑自身的美观性出发,也应该从节能的观念考虑,尽量减少高层建筑的形体变化。
(三)建筑外立面应选择节能材料
建筑的内部能量与外部能量的交换有一大部分是通过外立面,因此,材料的选择尤其重要。下面就两种近几年开始大面积应用的材料进行分析。一是“陶板”幕墙的选择。目前国内外幕墙面板的选材已经由以前的单一追求现代化,逐渐转向追求人文艺术气息、天然环保、节能降噪的趋势。“陶板”作为世界建筑学史上的一种新型材料,具有材料环保、易洁功能显著、热传导系数小、降噪效应好以及自重轻的特点,因此在医疗建筑的建设中,选用“陶板”的幕墙形式,既可保持传统风格,又能体现出现代的时尚设计。二是遮阳系统的设计。遮阳对防止室内温度上升具有明显作用。根据实验数据,当建筑物采用室外电动遮阳百页时,如果没有空调,遮阳将使室内温度下降最大值为8.4度;如果安装空调,遮阳将降低空调电能耗约45%;当使用室内遮阳系统时,节能是室外遮阳节能作用的60%。从天然采光的观点看,遮阳措施会阻档直射阳光,防止眩光,使室内照度分布均匀,有助于视觉的正常工作。对于室外环境说,遮阳可分散玻璃幕墙的反射光,避免了大面积玻璃反光造成的“光污染”。
(四)在建筑室内环境中运用节能设计
在医疗建筑设计中,病患人员住院期间,相对处于一个封闭环境,更加渴望與自然、绿色环境的接触,更希望体验到一个生机盎然的具有生命力的空间环境。传统医疗建筑中,室内空间远离绿色,使得二氧化碳含量高,氧气含量低,需要大量人为方式从室外环境吸取能量,而恰当的室内绿化正是改善空间微循环的有效因素。例如在重庆新桥医院病房楼的建设中,每4层设置一个空中生态园林,在与室外环境相连的“灰空间”中布置一定数量的盆栽植物。此种设置,一方面柔化了建筑与大自然的界限,使得“生命线”在病房楼内水平、垂直贯通;另一方面增大了室内氧气含量,降低了新风系统的换气量,大大节约了空调能耗。
(五)充分利用地下空间
土地资源的有限性和现有医院规模化发展是一对天生的矛盾。地下空间受土地及地面植被的影响,具有冬暖夏凉的天然节能优势,为丰富医院空间的构成形式创造了条件。因此,医院地下空间的综合开发利用,必须从形成合理的空间结构出发,把医院的地面、高空和地下,作为一个整体加以规划建设,树立立体化观念,反对把空间开发利用局限于地面和高空,排除地下空间的片面观点。在医院的建设中,必须充分考虑地下空间可用性,利用地下空间连廊,解决楼宇室外管线的走向,为医院内部人流、物流设置遮风避雨的长期使用环境;将地下设施建成一物多用、一物多能综合体,使地下设施不仅具有综合防灾功能,还应充当城
市功能的载体,为医院的行政、生产、生活、消费、服务提供适宜的场所。
结语
总之,医院节能设计,要充分调研,精心设计,设计建造出适应未来发展的现代化化医院。在节约能源的前提下,用一流的设施,一流的环境和一流的服务手段为患者服务,提高医院整体水平实力。
参考文献:
[1]王欣. 浅析我国建筑设计民族传统的传承及问题[J]. 城市建筑,2012,(11):11+20.
[2]张希晨. 低碳概念下的建筑设计应对策略[J]. 城市发展研究,2010,(07):45-51.
[3]庄俊河. 浅谈建筑设计的可持续发展[J]. 现代园艺,2012,(04):50-51.
[4]沈杰. 浅谈建筑设计与生态环境的融合[J]. 能源与节能,2012,(04):27-29.
源利用率,从而实现从设计到建设的全过程节能理念。
关键词: 医院 建筑设计 节能
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
现在,我国每年有近三成的医院进行改扩建,医院建筑能耗已占医院总能耗27%左右,而建筑能耗中,中央空调系统占60%左右,并有逐年攀升的趋势,不少医院仅空调、电梯运行电费每小时就可达万元,开始出现“造得起、用不起”的尴尬局面。综合性医院作为医疗建筑中的一个重要组成部分,如何建设绿色医院、如何建设绿色医疗建筑,成为医院管理者和医院设计人员面临的重要课题。
一、强化建筑节能在医用建筑设计中的地位
传统的设计模式中,设计人员的总体思路是按照委托单位要求,对拟建现场进行场地条件分析后,依据功能要求进行初步平面设计,并在此基础上进行造型和外立面设计,直至施下图的最终完成。在这种传统的设计指导思想中,设计图纸最大限度地满足了委托单位的功能目标和使用要求,得到广大医护人员和患者的肯定。但从可持续发展的角度出发,传统设计指导思想对医疗建筑的能源设计和建筑寿命缺乏思考,特别是对能源的利用和节约缺乏足够重视。比如,某综合性医院在对建筑群的重新规划和改扩建过程中,2012年的能源使用费开支为8757万元,两年内就相当于新建一幢12万平方米医疗建筑的全部费用。因此,现代医院建筑的设计理念应由“功能设计”模式向“能源设计”理念转变,将“能源设计”作为进行建设规划和衡量、评价建筑成果的首要标准。
“能源设计”的理念将能源的利用与节约作为设计的一项基本要求,即:要求设计单位在满足功能要求的同时,以建筑具有可持续性和降低能源运作费用为设计准则,把最大限度降低能量损耗的方法论运用到所有设计阶段。其目的就是为了自始至终都能贯彻能源意识,达到充分利用自然资源,有效减少能源浪费,确保建筑与环境和谐共存。
二、在医院建筑中广泛运用建筑节能方法和技术
医院建筑实现绿色环保,除采用常规节能措施外,目前还采取主要包括热回收技术、冰蓄冷技术、智能化综合管理、垃圾自动回收等新方式在内的综合节能措施。
(一)在建筑“第五立面”运用节能设计
屋顶设计是建筑设计的一个重要方面,因此屋顶设计也被称作建筑的“第五立面”设计。利用现有建筑物进行屋顶绿化,是拓宽狭小的绿化空间,增加绿化量和绿化率,缓解城市“热岛效应”,改善建筑生态环境,提升整体环境绿化水平的有效手段。一方面屋顶绿化节能环保的作用非常明显,夏天黑色沥青屋面温度高达83度,表面光细石混凝土屋面温度高达480度,而有植物栽培的屋面温度仅为300度,因此种植屋面极有利于调节温度和减缓大气热岛效应;另一方面可以提高建筑的使用寿命,经实验测算,在绿化覆盖下的屋顶平均寿命是40-50年,而裸露屋顶寿命只有25年。
屋顶绿化通常分为两大类:一类是屋顶草坪,荷载轻,适合种植管理粗放的景天科、多年生地被植物;另一类是空中花园,将乔灌花草搭配,亭榭花架、小桥流水、体育设施综合在一起。先进的屋顶绿化系统应该包括4个重要的组成部分:一是过滤层,其确保土壤微细颗粒不会进入蓄排水盘内;二是蓄排水盘,既可大量保存雨水。又能快速排走过剩雨水;三是保湿保护毯,既可以蓄水,也可保护防水层和隔根层;四是隔根层,可以有效地阻止植物根系对建筑物结构和防水卷材的破坏。
(二)在建筑外观上运用节能设计
建筑的综合节能不单单是靠外墙的保温是否良好,以及设备的节能性能是否满足要求来实现的,而是规划设计之初的建筑体形就决定着今后使用当中的能耗情况。高层建筑外围护墙体耗能较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大,耗能越多,因此,国外的一些高层建筑多呈圆塔形,可使建筑外露面积较小,从而减少耗能。基于能量损耗的考虑,我们在进行医疗建筑设计时,不但要从建筑与医院环境的协调性和建筑自身的美观性出发,也应该从节能的观念考虑,尽量减少高层建筑的形体变化。
(三)建筑外立面应选择节能材料
建筑的内部能量与外部能量的交换有一大部分是通过外立面,因此,材料的选择尤其重要。下面就两种近几年开始大面积应用的材料进行分析。一是“陶板”幕墙的选择。目前国内外幕墙面板的选材已经由以前的单一追求现代化,逐渐转向追求人文艺术气息、天然环保、节能降噪的趋势。“陶板”作为世界建筑学史上的一种新型材料,具有材料环保、易洁功能显著、热传导系数小、降噪效应好以及自重轻的特点,因此在医疗建筑的建设中,选用“陶板”的幕墙形式,既可保持传统风格,又能体现出现代的时尚设计。二是遮阳系统的设计。遮阳对防止室内温度上升具有明显作用。根据实验数据,当建筑物采用室外电动遮阳百页时,如果没有空调,遮阳将使室内温度下降最大值为8.4度;如果安装空调,遮阳将降低空调电能耗约45%;当使用室内遮阳系统时,节能是室外遮阳节能作用的60%。从天然采光的观点看,遮阳措施会阻档直射阳光,防止眩光,使室内照度分布均匀,有助于视觉的正常工作。对于室外环境说,遮阳可分散玻璃幕墙的反射光,避免了大面积玻璃反光造成的“光污染”。
(四)在建筑室内环境中运用节能设计
在医疗建筑设计中,病患人员住院期间,相对处于一个封闭环境,更加渴望與自然、绿色环境的接触,更希望体验到一个生机盎然的具有生命力的空间环境。传统医疗建筑中,室内空间远离绿色,使得二氧化碳含量高,氧气含量低,需要大量人为方式从室外环境吸取能量,而恰当的室内绿化正是改善空间微循环的有效因素。例如在重庆新桥医院病房楼的建设中,每4层设置一个空中生态园林,在与室外环境相连的“灰空间”中布置一定数量的盆栽植物。此种设置,一方面柔化了建筑与大自然的界限,使得“生命线”在病房楼内水平、垂直贯通;另一方面增大了室内氧气含量,降低了新风系统的换气量,大大节约了空调能耗。
(五)充分利用地下空间
土地资源的有限性和现有医院规模化发展是一对天生的矛盾。地下空间受土地及地面植被的影响,具有冬暖夏凉的天然节能优势,为丰富医院空间的构成形式创造了条件。因此,医院地下空间的综合开发利用,必须从形成合理的空间结构出发,把医院的地面、高空和地下,作为一个整体加以规划建设,树立立体化观念,反对把空间开发利用局限于地面和高空,排除地下空间的片面观点。在医院的建设中,必须充分考虑地下空间可用性,利用地下空间连廊,解决楼宇室外管线的走向,为医院内部人流、物流设置遮风避雨的长期使用环境;将地下设施建成一物多用、一物多能综合体,使地下设施不仅具有综合防灾功能,还应充当城
市功能的载体,为医院的行政、生产、生活、消费、服务提供适宜的场所。
结语
总之,医院节能设计,要充分调研,精心设计,设计建造出适应未来发展的现代化化医院。在节约能源的前提下,用一流的设施,一流的环境和一流的服务手段为患者服务,提高医院整体水平实力。
参考文献:
[1]王欣. 浅析我国建筑设计民族传统的传承及问题[J]. 城市建筑,2012,(11):11+20.
[2]张希晨. 低碳概念下的建筑设计应对策略[J]. 城市发展研究,2010,(07):45-51.
[3]庄俊河. 浅谈建筑设计的可持续发展[J]. 现代园艺,2012,(04):50-51.
[4]沈杰. 浅谈建筑设计与生态环境的融合[J]. 能源与节能,2012,(04):27-29.