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浅谈绿色节能建筑的设计与规划

时间:2015-07-13 09:07 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:lunwenbuluo 点击次数:

摘要:目前我国的建筑业属于高能耗产业。发展绿色节能建筑刻不容缓。在建筑设计时,要做好整体规划、合理布局,提高围护结构的热工性能,减少建筑物的能耗,并且要积极利用持续能源,减少能源的浪费,提出了当下生态节能建筑设计的几种策略,通过利用自然资源、因地制宜、健康化环境设计提高建筑业的能效。 

  关键词:高能耗产业;绿色节能;持续能源;建筑能效。 

  一、引言 

  绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约能源,保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑,又称为生态建筑,环境共生建筑,或可持续建筑。发展绿色建筑是促进生态环境协调、可持续发展,和国民经济的重要举措。绿色建筑将受到重视,但是随着各项节能技术的迅速发展及运用,却导致了各地建筑逐渐失去所在地气候特征的现象。发展绿色建筑须遵循气候分区特点划分节能设计侧重点的原则,从而营造良好的建筑气候美学。 

  二、绿色节能建筑规划设计 

  1、地形地貌的规划设计。区域的地形地貌对区域内不同地点的日照、风环境等微环境产生影响。开敞的场地一般会比背风场地有更高的空气交换频率。在我国大部分地区,南向或东南、西南向的场地通常意味着更好的日照、风环境等场地条件,更利于减少建筑的能耗需求,而背风处的场地代表着冬季更大的风速,加大了建筑的能耗需求。自然地形是场地竖向设计的基础,在场地为坡地的情况下,建筑宜优先选择南向山坡平行于等高线布置,采用南低北高的布局,夏季拥有良好的通风,冬季可获得更好的日照和辐射得热,达到冬暖夏凉和节能降耗的目的。南坡的建筑日照间距需求会大大地低于水平地形的间距要求。因此,提高容积率,从宏观上也会取得节地降耗的目的。 

  2、场地日照条件的选址与规划。被动式太阳能利用对建筑节能意义重大,充分利用好日照是达到舒适节能最经济和环保的方法。城市中的场地受到周围环境影响,周围建筑物和自然环境有可能对规划场地产生遮挡,影响场地的太阳能获取,使场地内的建筑物因缺乏足够的被动式获热,造成更多的采暖能耗,这对冬季寒冷气候地区十分不利。因此,在场地选择和规划中分析场地的日照条件,进行日照计算分析,以便留出日照通道,在日照条件较好的空间布置主要建筑,在太阳日照不利处布置附属功能建筑,比如停车场、配电房等,这对建筑整体节能是十分重要的。 

  3、建筑形体和体形系数的规划。建筑形体和平面方案对建筑能耗会产生重要的影响,在设计师选择建筑形体和平面方案时,应考虑不同形体的建筑对能耗的影响。建筑形体的复杂程度决定了建筑体形系数的大小。一般而言,建筑形体越简单,体形系数越低,较低的体形系数说明相同的建筑面积下会有较小的外墙散热面积,有利于减少能耗。我国相关研究表明,体形系数从0.4 减到0.3,可使围护结构热损失降低25%。另外建筑作为一个整体,其最利于节能的形状还与本地区的室内外温差、空气温度、空气湿度和太阳照射角度等因素有关,所以在规划设计中,还需要根据不同的气候条件、建筑类型等多方面综合考虑以获得最佳的设计形体。 

  4、朝向和布局的设计与规划。建筑物上的太阳辐射强度取决于一天中的时刻、季节以及朝向。夏季太阳升起较早并且以一个较低的角度照射东面,随后太阳照射角度越高并且辐射越来越强。由于太阳照射角度很高,南面只获得较少的太阳辐射,随后太阳移动照射西面!冬季时期,东西两侧辐射的强度大大减少,南面全天都可以获得日照。因此,在我国大多数地区南北朝向布局最有利于建筑节能。 

  在夏季炎热地区,良好的通风是减少建筑制冷需求的最经济的方法。通风一般分为风压通风和热压通风。风压通风指当风吹向建筑物的正面时,因建筑物表面遮挡在迎风面产生正压,气流在向上偏移的同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生负压,这种因风压产生的通风就是风压通风。因此,设计师在进行布局时,应优先考虑建筑进深低于14m,可将建筑布局成一字、形L形、回形等形式,以达到良好的自然通风。 

  三、生态节能建筑设计的几种策略 

  中国地域辽阔,气候差异巨大。建筑师不能指望掌握一两种标准节能设计手法解决所有设计问题,而是需要潜心研究每个项目的具体情况特点,寻找对策和切人点。根据地域及项目特点,探索独特解决方案。大量较低成本的建设项目将被迫采用被动式为主的节能措施。 高档次的大型公建采用被动式节能措施将有更大的节约投资运营成本空间。具体来说: 

  1、群体规划。在这阶段主要考虑建筑群体布局,组团空间形式,结合建筑朝向与地形等因素,最大限度地利用自然通风、采光,形成有效遮阳,以及综合解决总图功能、外观独特性,业主价值体系取向,价值最大化等多方面要求。 

  2、建筑单体及内部空间设计组合使用特点,功能平面布局与结构形式有机结合、互动,可能采用的设备体系对建筑形体的影响,太阳能、自然通风、自然采光的优化等各方而深人研究,包括与结构工程师,生态节能、暖通工程师密切合作,寻求最优的解决方案。 

  3 、室内、室外建筑界而的整合设计,特别是与建筑最终效果密切相关部分:包括室内空调末端与室内设计的结合,可见设备;风口、照明灯具、声学材料构件;外窗遮阳、控光、通风、减噪、除尘等构造的细部设计等。建筑师要深入细致了解各种不同建筑的能耗特点。 

  4、在群体布局景观规划设计层尽可能为建筑被动式节能创造条件;建筑自身节能设计保证建筑较低的得热(夏季)与失热(冬季);特殊的设计与构造实现被动式制冷或供热以维持室内舒适度;建筑与构造的特殊设计增强自然采光的效果与范围;辅助设施的采用以扩大被动式调节的应用并增强其效果;自控系统的应用有机组合被动式与主动式系统,仅在需要时才开启主动式系统;建立以单位面积能耗指标为核心的节能设计评估体系;节能设计需要同其他生态绿色设计同步进行,包括绿色屋面、雨水收集利用、宗合绿色环保减排目标的实现。 

  四、结语 

  建筑节能设计本身是一种科学化、综合化的建筑风土设计方法,能善用建筑节能原理的建筑设计,自然能展现气候风土特色。一部符合气候的建筑节能法令,就像一个建筑风格的雕刻师一样,可以塑造优美的都市风格。建筑节能设计的范围甚为广大,从大尺度的都市规划至小尺度的建材要求,从建筑外形至机器设备效率,都市节能设计发挥的地方。建筑节能计划必须由大至小,进行系统化、层级化的节能设计,才能发挥最大成效。由越大尺度的层级开始节能计划,越能事半功倍;由越细部末端来讲求节能对策,越难发挥节能之功效。因此,由规划之源头进行建筑节能计划,是最有效、最经济、最生态的建筑节能设计,其效果远比由建材与机器设备方面来进行节能对策更有成效!从场地选择与规划、建筑形体和体系系数、朝向和形体布局等方面来进行节能规划设计,改善区域内建筑节能的基础条件,从而实现从源头节能的目标。 

  参考文献: 

  [1]吴毅柯;;低碳节能建筑设计理念探讨[J];才智;2013年23期 

  [2]唐建民;刘为公;;基于通风换气对被动式太阳能采暖技术的改进[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2012年 

  [3]叶炯;;关于生态建筑设计的几点思考[A];《湖北省建设领域节能减排》论坛资料汇编[C];2014年 

  [4]冯巍;李慧敏;徐丽;;寒冷地区建筑节能分析[A];2013年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2013年 

  [5]周岱;黄继红;;生态住宅小区集中利用太阳能技术的设计策略[A];建筑新技术研讨会论文集[C];2014年


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