现代绿色建筑节能设计策略探析

2021-09-12 23:27:10牛亚文
美与时代·城市版 2021年6期
关键词:建筑节能屋顶外墙

牛亚文

摘 要:发展现代绿色建筑不仅是顺应现代建筑行业生态可持续发展的理念,同时也是科学实践“适用、经济、绿色、美观”建筑方针的行动。基于此,文章对现代绿色建筑发展现状进行分析,通过总结现代绿色建筑节能设计的基本原则,提出了现代绿色建筑节能设计策略,进一步推进我国建筑行业健康、生态、可持续发展。

关键字:现代绿色建筑;节能设计;设计原则

建筑业作为一个高能耗行业,实现现代绿色建筑的節能环保,已成为必须面临的问题和挑战。对现代绿色建筑进行节能设计,不仅可以满足人们的生活、工作等各方面的需求,还可以有效地节约能源、减少环境污染,顺应生态可持续发展理念[1]。基于此,本文分析了我国现代绿色建筑发展现状,并通过总结现代绿色建筑节能设计的基本原则,提出现代绿色建筑的节能设计策略,促进我国建筑行业健康、可持续发展。

一、现代绿色建筑的发展现状

我国的绿色建筑始于20世纪90年代,在能源短缺、环境压力增大的背景下,人们开始追求绿色、健康、舒适的生活方式,所以现代绿色建筑设计成为建筑行业的发展趋势,而且在政策、技术、推广等方面形成了较为完善的体系。然而,我国的现代绿色建筑尚处于起步阶段,其发展仍存在一些问题:一是地域分布不平衡。现代绿色建筑在中国的发展呈现中西部地区发展相对缓慢,东部沿海地区发展比较快的特征。二是缺乏人性化设计。现代绿色建筑设计与建造有时会与实际脱节,忽略了用户需求,导致人们的实际体验不佳。三是市场需求面尚未形成。现代绿色建筑设计理念在我国尚未普及,社会对绿色建筑内涵的理解不足。

二、现代绿色建筑节能设计基本原则

对现代绿色建筑进行节能设计,不仅可以充分利用各种自然能源来满足环保要求,还可以为用户创造一个绿色、健康的生活空间,以满足他们的生活需求。基于此,本文根据已有的相关研究[2-4],总结出以下现代绿色建筑节能设计基本原则:

(一)因地制宜原则

中国幅员辽阔,地域差异明显,因此,要充分结合当地实际情况合理进行现代绿色建筑节能设计,如当地的地质条件、气候环境、风俗习惯等。只有综合这些独特的地域条件,现代绿色建筑设计才能更符合当地的发展趋势,真正实现节能环保的功能。

(二)和谐原则

在建筑建造方面,我们应该在保护环境的基础上,尽可能地充分利用自然环境;在规划设计前,建筑师应与用户进行沟通,充分了解用户的需求,从而实现人与环境和谐共处的目标。

(三)高效原则

进行现代绿色建筑节能设计,有必要系统分析整个项目中使用的资源,加强资源使用的合理性,并借助一系列精湛的科学技术,尽可能地提高资源利用率。此外,还要确保建筑的质量。

(四)经济原则

进行现代绿色建筑节能设计,应当基于实现现代绿色建筑的目的,对建筑施工成本进行严格的把控,利用有限的资源创造最大的经济效益。也就是说,要在保证建筑施工质量的基础上,大大降低成本支出,以更好地提升经济效益。

三、现代绿色建筑节能设计策略

(一)建筑选址与空间组织规划设计

1.对建筑进行合理选址

我国南北方的气候差异大,因此,在选择建筑场地时,不仅仅要考虑当地的建筑文化、经济及能源等因素,同时也要注重区域的自然条件和气候特征,以达到经济效果。北方的冬天比较寒冷,在建筑空间的组织设计中,需要更多地注重日照,这样既能保证建筑室内温度合适,又能将热量损失降到最低;而南方的夏天炎热,气温较高,在对建筑选址时,应深度挖掘区域全年风向的特点,以确保建筑的空间组织与风向的一致性,促进建筑之间的热流,从而进一步有效缓解建筑的热环境。

2.合理规划建筑的朝向与间距

应当合理设计建筑的朝向,使建筑通过阳光获得相应的能量。充分利用阳光可以有效节约照明用电,使人们能得到一个相对自然健康的光环境。为此,在进行设计时,可将采光和自然通风结合起来,保证室内窗户达到一定面积,这样既能够满足采光要求,又能够充分利用自然通风有效调节室内环境。此外,在规划建筑间距时,要深入挖掘区域的地域特色,并结合当地要求合理规划间距(图1)。

(二)建筑外墙、屋顶及门窗的节能设计

1.建筑外墙的节能设计

对于建筑来说,耗能最多的就是建筑外墙了。因此,只有有效提升建筑外墙的隔热性与保温性,才能更好地达到节能环保的目的。在建筑外墙的隔热性设计中,应当基于建筑的不同用途以及不同的地区气候来选择隔热方式。例如,可以借助一些具有热惰性的建筑材料来实现隔热。目前外保温技术运用较为广泛,可以通过对外墙进行隔热设计来更好地控制室内温度,保障室内温度的稳定性。

2.建筑屋顶的节能设计

室内冬季寒冷、夏季炎热与建筑物的屋顶一直暴露在阳光下有很大关系。因此,为实现冬暖夏凉的效果,合理设计节能的建筑屋面显得尤为重要。在设计建筑屋顶时,可以通过架空屋顶、屋顶蓄水等做法来有效阻挡太阳光的照射,从而实现节能环保的目的。

3.建筑门窗的节能设计

建筑的门窗保温性能较差,因此可以通过合理设置开启门窗的方式,防止冷热空气穿过;可以规划合理的窗墙面积比,以降低采暖消耗的热量;可以安装密封条,既能起到室内保温的作用,也能够有效降低热量消耗,减少不必要的能源损耗。

(三)充分利用可再生的能源

1.太阳能

目前,太阳能在集热方面具有比较成熟的技术。对于太阳能发电,主要使用半导体将太阳能转化为电能,但成本相对较高;对于太阳能采光,主要是把阳光引入建筑中,所以在设计过程中,重点注重窗户的设计,使阳光能够充分照射到建筑物内部,达到在建筑内部照明的目的,从而减少建筑的室内照明,不仅节约能源,达到节能环保的目的,而且有利于改善人们的身心健康。

2.自然风

在设计建筑时,可通过借助自然通风来改善室内温度,以达到室内除湿、净化空气的目的,极大地改善人们的生活质量。同时,用户会适当减少空调的使用,达到节能环保的目的。

3.水资源

合理规划屋顶雨水、雪水和地表水的流向,有效地减少地表径流,适当收集雨水、雪水,并将收集到的水灌溉草木等;设置合理的节水装备,减少水资源的浪费,同时充分利用经过处理的水,以实现节约用水的目的。

(四)绿植与建筑相结合

绿色植物可以有效遮阳,可以降低室内的温度,减少人们使用空调的频率,从而有效降低建筑内部能耗。因此,可以通过对建筑外墙、屋顶以及室内进行绿化,实现建筑绿色节能的目的。外墙绿化主要是为了遮阳和观赏;屋顶绿化可以有效保持建筑冬暖夏凉;室内绿化可以有效净化室内空气,为用户营造一个舒适、安逸的生活空间(图2)。

四、结语

我国作为一个能源消费大国,遵循可持续发展的理念,开展现代绿色建筑行动并注重节能设计,是实现人与自然和谐共生的有效途径之一。而在进行设计时,应当始终遵循因地制宜、和谐、高效、经济的规划原则,并将现代绿色建筑视为一个完整的系统,综合考虑建筑的选址与空间组织,建筑外墙、屋顶与门窗等,并充分利用可再生的能源,同时适当地将建筑与绿植相结合,以在确保建筑设计质量和舒适度的前提下,尽量减少不必要的能源损失,有效地节约资源,减少对环境的污染,创建高效、绿色、舒适以及健康的生活环境,从而进一步推进我国建筑行业健康、生态、可持续发展。

参考文献:

[1]李进军.现代绿色建筑节能设计的发展及运用[J].绿色环保建材,2019(1):50-51.

[2]杜俊芳,籍仙荣.探究现代绿色建筑节能设计的发展及运用:评《绿色建筑节能工程设计》[J].电镀与精饰,2020(5):49.

[3]段晓芳.绿色建筑设计理念在现代建筑设计中的应用[J].建筑结构,2020(19):139.

[4]廖玲.我国城市绿色住宅建筑设计[J].建筑结构,2020(20):165-166.

作者单位:

湖南工业大学城市与环境学院

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