节能设计学习心得浅谈居住建筑节能设计-
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节能设计学习心得浅谈居住建筑节能设计|
浅谈居住建筑节能设计早在20世纪70年代,建筑节能概念就被正式提出。建筑节能的中心是减少建筑耗能,提高建筑中的能源利用效率。同时,建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提,即室温冬季不低于18摄氏度,夏季不高于26摄氏度。时隔30年,20xx年,围绕着石油与能源问题的“大事”再次集中发生,而我国的能源问题更是显露无遗。
能源环境恶化的同时,随着我国改革开放的不断深入,人民生活水平的不断提高,人们对居住环境的要求也越来越高。近年来我国的建筑规模迅速扩大,同期比较,我国一年建成的房屋建筑面积是发达国家建筑面积的总和还要多。有资料显示,本世纪20年内,我国的建筑业仍将迅速发展,预计到2021年底全国房屋建筑将达近700亿平方米。
一、建筑节能要求十分迫切1、建筑能耗约占社会总能耗的
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我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。
2、高耗能建筑比例大,加剧能源危机。
直到2002年末,我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。目前,我国已建房屋有400亿平方米以上,属于高耗能建筑,总量庞大,潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出,仅到2000年末,我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。
据分析,我国目前处于建设鼎旺期,每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而97%以上是高能耗建筑。以如此建设增速,预计到2021年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此,如果现在不开始注重建筑节能设计,将直接加剧能源危机。
3、我国建筑节能状况落后,极待改善
在70年代能源危机后,发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术,而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日,我国建筑节能水**远落后于发达国家。举例说明,国内绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的3.5至4.5倍,外窗为2至3倍,屋面为3至6倍,门窗的空气渗透为3至6倍。现在,欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到每平方米6升油,大约相当于每平方米8.57公斤标准煤,而在我国,达到节能50%的建筑,它的采暖耗能每平方米也要达到12.5公斤,约为欧洲国家的1.5倍。
因此,与当前发达国家建筑能耗已经大大降低的情况相比,我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的3倍以上,与发达国家存在较大的差距。而对于美国而言,全球石油资源的战略布局以及石油的开采区域和运输线路等关键点的调整工作已基本完成,我国却没有那样强有力的能源后盾支持,在这样的国情下,建筑节能水平的改善实际上应该比发达国家更为紧迫。
二、节能型居住建筑设计方法
建筑节能设计应从以下几个方面考虑:1)总体规划设计;2)建筑单体设计;3)建筑设备设计;
1、总体规划设计
规划布局的节能设计是从分析地区的气候条出发,将设计与建筑技术和能源利用有效的结合,使建筑在冬季最大限度的利用自然能源来采暖,多获得热量和减少热量损失,夏季最大限度的减少得热和利用自然条来降温冷却。
规划布局节能设计应该从建筑选址、建筑组团布局及道路走向、建筑朝向、建筑间距与日照关系、建筑自然通风等方面考虑,以优化建筑的微气候环境,利于节能,充分利用太阳能。
(1)建筑布局
利用建筑楼群合理布局,充分结合特定地点的自然环境因素、气候特征和建筑物功能,人的行为活动特点等,建立自然—人工生态平衡系统。具体体现在通过楼体排布的方案组合中,按以下原则挑选规划方案:充分利用和争取日照;避免风漏斗的出
现,合理组织气流,减少建筑热损失;利用建筑外界面的反射辐射,对夏季炎热气候考虑充分。
在规划布局中,可以通过建筑的手法来尽量改善日照条,比如:
a.多排多列楼栋布局中,采用错位布置,利用山墙空隙争取日照;
b.点、条组合布局时,点式住宅布置在朝向较好位置,条式布置其后,争取日照;
(2)建筑选址
建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处,因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量,就会相对应的增加。所以建筑基地应尽量选择在**、避风的地段上,为建筑争取日照创造必要的条。
(3)建筑形态
节能建筑的形态不仅要求体型系数(外表面积/体积)小,同时需要夏季日辐射得热少,冬季还需要对避寒风有利,但满足此三项需要的建筑形体常不一致,因此应考虑多种因素的制约,包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风环境情况,需要具体权衡得热和失热的具体情况,优化组合各项因素后得出结论。
仅从夏季季得热的角度,建筑应有合适的长宽比。加大进深由8M增加到14M,可以使建筑耗热指标降低11%-33%,因此对于1000-8000平米的住宅,进深控制在12-14M有利于建筑节能。
(4)建筑间距阳光对于个人不仅有卫生学的意义,同时对人的心理及精神也具有一定的影响。它不但是热源,同时还可以提高室内的日照水平,保证住宅室内具有一定的日照量,从而决定建筑间最小间距,并结合其他条综合考虑建筑群体的布置。建筑采用斜屋顶在满足日照的前提下可以缩小住宅间距。
日照时间:我国地处北半球温带地区,居住建筑应该在夏季能够避免较强的日照,而冬季又能够获得充分的直接阳光直射,以满足建筑采光得热的要求。居住建筑的常规布置为行列式,考虑到前排建筑的遮挡,为了使居室能得到最低限度的日照,一般以底层居室获得的日照为标准。北半球太**度角在全年最小值是冬至日。因此,选择居住建筑日照标准时通常取冬至日正午前后有两小时日照为下限。
日照质量:居住建筑的日照质量是通过日照时间内日照面积的累计而达到的。根据各地的具体测定,在日照时间内居室内每小时地面上阳光投射面积的积累来计算。日照面积对于北方居住建筑冬季提供室温有显著作用。
(5)建筑通风适当布置建筑物,冬季降低冷风风速,可减少建筑物和场地表面热损失,节省能耗;夏季可以组织良好的通风,在建筑物之间及建筑内部形成良好过堂风。