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摘要:进入21世纪后,城市化进程逐渐加快,人们对居住条件提出了更高的要求,建筑行业得到了飞速发展。在建筑设计中,采用新能源和新技术,设计出环保节能型建筑,提升资源的利用效率。笔者结合多年工作经验,首先阐述建筑设计中的建筑节能的重要性,论述了建筑能源消耗的现状,最后重点分析建筑设计中如何有效落实建筑节能措施,以期促进我国建筑节能设计水平的提升。
关键词:建筑节能;新能源;建筑设计;利用
前言
在经济发展过程中,能源具有重要作用,目前由能源短缺引发的资源问题频发,制约着经济社会的可持续发展和进步。现阶段,由于社会对能源物质的需求量越来越大,彰显出建筑耗能对我国资源发展与运用的重大影响,必须加大节能环保技术的应用,降低建筑的能耗率。笔者结合多年工作经验,简要分析了我国目前节能建筑设计的基础情况,并创新性的提出新能源与新技术在建筑设计中的应用措施,推动我国建筑节能设计水平的提升。
1 建筑设计中的建筑节能的重要性
伴随城市的发展和进步,建筑行业的发展速度越来越快。建筑的数量与规模也越来越大,由此造成建筑能耗逐渐升高,大约占社会能耗的30%。在建筑设计中,如果没有严格按照相关的设计标准进行设计施工,将会提升建筑能耗消耗水平。现阶段,我国高能耗建筑数量非常多,且每年还在以一定速度增加,造成了能源的浪费。国家制定了建筑节能设计的技术标准,但是依旧无法满足人们对节能的需求。在建筑结构设计中,我们必须充分了解建筑节能理念,对现有的节能标准进行修订和完善。
2 建筑能源消耗的现状
伴随经济的飞速发展,社会对能源的需求逐渐增大,虽然各地都在大力推广建筑节能设计,且取得了良好的效果,然而总体成绩却却不是非常理想。在建筑施工过程中,大多数施工单位使用的都是不可再生能源,导致建筑能源出现短缺现象,主要是由不合理的利用与过度的开采资源造成的。在建筑节能设计中,很多高耗能建筑成为了建筑节能理念推广的“拦路虎”。现阶段,在全国能源消耗占比中,建筑行业的能源消耗大约占比25%左右,造成了资源的浪费。在建筑能耗中,北方的照明、采暖、空调和热水供应占据的比例比较大,除此之外,建筑钢材的能源消耗量也很大。根据权威部门的统计数据显示,水泥消耗量占全国总量的20%左右,建筑钢材的消耗量占全国钢材总量的21%左右。基于当前严峻的能源消耗形势,必须制定科学的措施,有效控制建筑能源消耗,建设资源节约型、环保型社会。
3在建筑设计中如何有效落实建筑节能措施
在建筑设计中,必须采取科学的措施,落实建筑节能的目的,可以从遮阳系统、地热能、新能源系统等方面入手。
3.1认真做好建筑的遮阳系统
在居民建筑设计过程中,设计人员要秉承节能环保的设计理念,综合考虑业主的需求和建筑物的自然环境条件,灵活运用各种遮阳措施,为业主创造一个放心、舒适的居住环境。总而言之,建筑的节能设计可以从以下几个方面入手:
3.1.1 建筑物的外观与遮阳之间的关系
现阶段,我国有些设计人员采取平板华的方式设计住房的窗户,然而国外的设计理念却不同,他们一般都是利用一些轻巧的金属板来设计窗户,增添了建筑物的造型美,带给了居民美的享受。所以,在西方发达国家,大都将遮阳系统当成独立的立面元素进行利用,我国可以借鉴西方国家的做法和经验。
3.1.2房间的功能存在一定的差异性
一般而言,房间的功能不同,其对这样的具体要求也存在差异,对光线的摄入标准存在很大的区别。例如商场、办公室等公共场合,这类房间要去有良好的自然采光,避免阳光直射,不能影响人们的正常工作;医院的实验室、文物馆、手术室等建筑,这类房间不允许直射光进入室内,避免直射光线中的紫外线对室内的物品造成损坏,避免褪色、腐蚀和变质等现象的出现。除此之外,还要尽量维持室内温度的稳定,避免冬天室内过冷,夏天室内过热,提高人们的居住舒适度。
3.1.3 平面布局原则
众所周知,建筑物的朝向一般为南北向,因此建筑的纵轴应尽量为东西向。例如阳台、凹槽、外廊等可以依据自身建筑特点来遮阳,通过这种方式,不仅有效的利用了自身建筑的朝向特点,还达到了良好的遮阳效果。现阶段,在建筑遮阳中,利用自身特点进行遮阳的措施在设计领域内存在很大的发展空间。
3.1.4因地制宜的原则
因为各地的地理位置和气候不同,各地的温度之间和太阳高度之间也存在着一定的差异,建筑物在遮阳时间安排上各不相同,但是都必须遵循夏季遮阳、冬季不遮挡阳光的基础原则,采取科学、合理的遮阳方法,例如永久性可控式遮阳、落叶乔木和中悬窗等遮阳形式,对这些遮阳方式进行认真分析,结合建筑的特点,形成独具特色的遮阳方法。
3.2提高能源系统效率
在建筑物的使用过程中,为了给人们提供良好的使用体验,必须维持室内温度处于一个合适的范围。在冬天,室内温度非常低,需要给室内提供热量,将室内的温度维持在26℃左右;在夏天,室内的温度非常高,人体在室内会感觉到热,为了给人们创造舒适的环境,必须使用建筑的空调系统,控制室内的温度。在设计建筑温度调控系统时,设计人员必须秉承节能理念,提升冷却(加热)系统的运行效率,提高网络传输的效率和设备本身的效率,在运行、设计和安装方面,设计人员必须加入节能设计理念,提高能源的使用效率。
现阶段,在设计供暖系统时,主要采取两类节能新技术:基于计算机平衡阀及智能仪器对网络流量进行合理的分配,既节约了能源物质,又有效提升了供热的质量;在用户散热器安装温控阀,综合考虑用户的实际需求,进行温度控制和降低消耗处理,以此实现节能和舒适的双重效果,在包敷送暖管道施工中,可以采取新型保温性能好的材料,避免热量散失,提高能源的使用效率。
3.3提高地热能的应用
在建筑节能设计中,应该要加大对地热能的使用,一方面可以基于地道风系统和地源热泵,有效的使用低温地热能;另外一方面,可以直接用于热水供应和采暖供热或直接利用高温地热能发电。 一般而言,风能发电主要在易引起强风的高层建筑、多风海岸线和山区等,在西方发达国家,已经有很多成功应用风能的建筑项目。
3.4开发利用新能源
对新能源物质进行开发和利用,针对煤制天然气等对传统能源,可以对其进行技术革新和再次开发,形成新的能源物质,减轻对环境的破坏,维持生态环境的平衡与稳定。针对生物质、太阳能、风、电等新型能源物质,可以利用新技术,直接进行使用。作为无污染的能源物质,太阳能在建筑节能方面具有很大的应用潜力,其利用方式主要有太阳能发电、被动式太阳能采暖、空调、主动式太阳能采暖、太阳能供热水等。现阶段,人们为了生存与发展,加大了对自然资源的开采力度,使资源的存储量越来越少,合理、有效的利用不可再生资源,加大对可再生资源的利用强度变得至关重要。我国的地理条件比较优越,在利用太阳能方面具有得天独厚的优势条件,以此满足社会发展的需求。
3.5减少建筑围护结构的能量损失
在建筑围护结构的设计中,节能设计理念主要集中在建筑围护结构的能量控制,基于建筑的外部和内部保温技术,设计建筑的实体墙部分,在夏天散热季节,控制能源通过围护结构时造成的损失,将自然通风效果发挥出来,有效调节室内的温度,提升居民的居住体验。在冬季供暖时,降低通过围护结构的热损失,维持室内温度的稳定。在设计围护结构时,主要是利用太阳能热流来调节窗户通风和采光等。例如,合理的控制墙面和窗户面积的比例,选取科学的窗口结构,基于太阳能涂层技术和控制技术等,实现室内冬暖夏凉,维持室内温度的平衡与稳定,为人们创造一个舒适的居住环境。
结语
总而言之,在建筑行业发展过程中,对能源的消耗越来越大。为了提高能源的利用效率,实现社会的可持续发展,必须提升人们节能环保意识。在建筑设计过程中,为了实现了建筑的节能环保,有效控制建筑物的能源消耗率,必须加强对新能源和新技术的应用。现阶段,在设计建筑物时,必须推广风能、太阳能等清洁能源,有效的保护人们居住的生活环境,降低了能源的消耗,提升人们的居住质量。在今后的发展过程中,无论科学技术如何进步,新能源的利用以及建筑节能设计都是未来的发展方向。为了跟上时代的发展节奏,建筑设计人员必须加大对新能源和新技术的研究,努力提升建筑资源的使用效率,为人们创造一个舒适的居住环境。
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