淺探綠色節能建筑設計論文

時間：2021-06-23 19:04:30 論文我要投稿

淺探綠色節能建筑設計論文

　　關鍵詞：綠色；節能；建筑設計

淺探綠色節能建筑設計論文

　　摘要：我國是一個能源消耗大國，發展綠色節能建筑，是降低建筑能耗的必由之路。隨著“綠色文化”的廣泛傳播，綠色建筑也相應產生。綠色建筑，意在把綠色理念賦于建筑，使建筑富有生機，富有活力，使建筑和可持續發展聯系在一起，使建筑和生態系統聯系在一起。大力發展綠色建筑，才能適應現代城市生態建設發展的需要，才能實現人、建筑與自然的協調統一。

　　1、建筑規劃階段的節能設計

　　在建筑規劃階段，要慎重考慮建筑選址、建筑布局、建筑體型、間距、朝向、季風風向和綠化配置等因素對建筑節能的影響，改善熱環境。在規劃設計中，分析形成氣候的決定因素（輻射因素、大氣因素、環境因素、地理因素）的利弊，從改善城市環境和區域環境出發，根據不同地區的地形及小氣候，合理布置建筑群，盡量避免不利因素的影響。另外還要考慮對太陽能、季風風向、地形等自然因素的利用，以達到節能之目的。

　　1、1基于建筑選址、布局以及季風風向的節能設計

　　建筑物盡量布置在向陽和避風的地方，向陽有利于建筑物充分利用太陽能，避風可盡量減少建筑物的熱損失。建筑布局時、一方面要控制城市規模，并在規劃設計中，注意避免人口密度與建筑密度較高的功能區連片布置，控制區域密度。另一方面，在南方炎熱地區，要考慮一定數量的街道與當地夏季主導風向基本一致，這樣可以加強市區和郊區之間的熱交換，促使城市中心區多余的熱量迅速轉移到郊外。

　　1、2基于建筑體型、朝向、間距的節能設計

　　1、2、1建筑體型的節能

　　在建筑設計中，要適當控制建筑體型系數。有研究表明，體型系數每增大0、叭，耗熱量指標約增加2、5%。建筑體型系數一般宜控制在0、30以下。一般來說，控制或降低體型系數的方法有：減少建筑面寬，加大進深或增加組合體，增加建筑物的層數，選用長條型建筑外形等，而形體復雜、凹凸面過多的塔式建筑對節能不利。建筑體型系數還與建筑物的體型是否規整及建筑的體量大小有關。在建筑設計中，應注意最低耗能體型的`選擇，即建筑的各方面尺寸與其有效傳熱系數相對應的最佳節能體型。一般來講，當各面的平均有效傳熱系數不同時，傳熱系數相對較小的面具有相應較大面積的體型是最佳體型：而當各面的平均傳熱系數相同時，體型系數最小的體型是最佳體型。

　　1、2、2建筑朝向的節能

　　建筑物的朝向對于建筑節能有很大的影響。當建筑物為南北朝向時，耗能較少。近年來，設計實踐中的一種現象是越來越多的出現偏軸方位的建筑朝向，這種做法，可在活躍建筑群體、節約用地、處理建筑外形等方面帶來一些益處，但從長遠角度看，我們還是要強調正南朝向（包括南偏東、偏西15°以內朝向）的節能意義。因此，從節能的角度出發，如總平面布置允許自由考慮建筑物的形狀和朝向，則應首先選長方形體型，朝向盡可能大體朝南，避免東西向。在確定朝向時，另一個必須注意的問題是要處理好建筑朝向與季風風向的關系。在南方炎熱地區，建筑的朝向宜與夏季主導風向入射角保持在30°一6O°的范圍內。

　　2、圍護結構節能設計分析

　　建筑圍護結構主要由墻、屋頂和門窗構成。建筑物的能耗主要取決于圍護結構的熱傳導和冷風滲透，住宅圍護結構的散熱量要占采暖熱耗的1/3以上。顯然，如果建筑圍護結構具有良好的保溫隔熱性能，便可減少室內、室外的熱量交換，從而減少所需要提供的采暖和制冷能量。在選擇維護結構節能材料時，應考慮材料的使用壽命，如屋頂或外墻采用泡沫玻璃、無機保溫砂漿等無機類保溫隔熱材料。外墻直接使用自保溫砌塊，可與建筑物同生命周期。炎熱地區使用淺色飾面，減少太陽輻射吸收熱量。

　　2、1墻體節能設計

　　外墻的面積是建筑圍護結構的主體，因而外墻體的保溫設計相當重要，必須改變以往的外墻設計，采用新的節能墻體材料。在禁止使用黏土磚以后，應該把外墻的節能構造列為重要課題。墻體節能是采用高效保溫隔熱材料附著或填入墻體內，以提高墻體的熱阻。復合墻體越來越成為當代節能墻體的主流，其一般做法是用磚或鋼筋混凝土作承重墻并與絕熱材料復合。某些單一材料墻體也可以起減少能耗的作用。

　　墻體改革推動了新型墻體材料的發展，多種節能型墻體應運而生，主要有加氣混凝土外墻、頁巖多孔磚、內保溫復合外墻、夾心復合外墻和外保溫復合外墻等。

　　2、2窗節能設計

　　窗在建筑中的主要作用是采光、通風，同時也起圍護作用。有資料表明，窗既是耗熱構件，設計合理也可成為得熱構件。因此，沒法減少窗耗熱和提高窗得熱是建筑節能的重點工作之一。影響窗的熱損失的因素有以下幾種：

　　2、2、1窗體大小

　　窗大小與空調負荷關系甚大，窗墻比宜適當控制。在窗墻比的選擇上，應區別不同的朝向。對南向窗，在選擇合適玻璃層數及采取有效措施減少熱耗的前提下可適當增加窗面積，充分利用太陽輻射熱：而對其他朝向的窗，應在滿足居室采光環境質量要求的條件下適當減少開窗面積以降低熱耗。

　　2、2、2窗體材料

　　（1）窗框：對金屬窗框進行斷熱處理，用高效保溫材料鑲嵌于金屬窗框之間，加大窗框的熱阻，或利用空腹金屬窗內的空氣間層達到增加窗框熱阻的目的。同時，選用導熱系數較小的塑料窗框以減少通過窗框部分的熱耗。（2）玻璃：選用合適的玻璃品種，適當選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃或中空玻璃。可在普通玻璃上貼隔熱膜代替節能玻璃。（3）加強窗的氣密性，采用氣密條，提高外窗氣密水平，提高窗用型材的規格尺寸、準確度、尺寸穩定性和組裝的精確度以增加開啟縫隙部位的搭接量，減少開啟縫的寬度達到減少空氣滲透的目的。

　　2、3屋頂節能設計

　　由于太陽輻射強烈而引起頂層房間過熱是一個十分普遍的問題，必須認真對待。應加強隔熱層，可以設架通風層，還可設倒置式屋面；采用種植隔熱屋頂、改善生態環境：另外還可采用坡屋頂、利用閣樓通風散熱。

　　2、3、1隔熱屋頂

　　屋頂構造中設置的隔熱層阻擋了屋面吸收的太陽輻射熱向室內傳導，迫使屋面溫度升高以增大屋面與環境和空氣的溫差，使其有利于屋面將吸收的太陽輻射熱向環境和空氣散發屋面內部可以設置貼鋁箔的封閉空氣層，采用含水多孔材料做屋面面層。高效保溫材料的應用，提高了屋頂的隔熱性能。

　　2、3、2倒置式屋頂

　　采用倒鋪法，保溫材料設在防水層以上，使防水層不直接接受日光暴曬，保護防水層以延緩其老化，使之耐久。

　　2、3、3架空型保溫屋頂

　　屋頂最外層是遮陽板，下帶通風空氣間層，遮陽板攔截了直接照射到屋頂的太陽輻射熱，并通過遮陽板與空氣接觸的上下兩個表面把所吸收的太陽輻射熱轉移到空氣隨風帶走，風速越大，帶走的熱量越多，隔熱效果也越好。

　　2、3、4種植隔熱屋頂、蓄水屋面

　　在屋頂上種一些植物，在遮擋太陽輻射熱的同時還吸收這些熱量用于植物的光合作用、蒸騰作用和呼吸作用，把照射到屋頂的太陽輻射熱轉化為植物的生物能量和空氣的有益成分，實現太陽輻射熱的資源性轉化，因此屋面溫度變化比較小。種植隔熱屋頂的植土不能太厚，植物扎根遠不如地面，因此只適用于弱風環境不適用于強風環境。

　　3、新能源的利用

　　3、1太陽能

　　太陽能是可再生能源，它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。太陽能與建筑結合為我們有效利用可再生能源提供了一個理想途徑。建筑物利用太陽能的方式有被動式和主動式兩種。被動式利用太陽能足指建筑物直接利用太陽輻射的能量使其室內冬季最低溫度升高、夏季最高溫度降低。主動式利用太陽能是指通過一定的裝置將太陽能轉化為人們日常生活所需的熱能和電能。目前，已有很多利用太陽能的建筑實例，值得進一步推廣。太陽能在建筑上的應用不僅可以節省能源，更重要的是有利于保護環境。

　　3、2地源熱泵

　　地源熱泵—是目前效率最高、對環境最有利的熱水、取暖和制冷系統。地球表面吸收了太陽能的47%相當于人類一年所需能量的500多倍，地球深處熱流或較深層的地熱能對地表淺層也起到了加熱作用。

　　冬天代替鍋爐從土壤中取熱，向建筑物供暖，夏天代替普通空調向土壤排熱，給建筑物制冷。地源熱泵高效節能，不破壞建筑的外觀，使用壽命長達50年以上，一套系統可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調和生活熱水家人的三套裝置或系統，設備的運行沒有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，沒有地下水位下降、地面沉降和開鑿回灌井等問題，是真正的綠色環保能源利用方式。

　　4、結語

　　綠色建筑的觀念已經受到各個階層人員的重視。綠色建筑的本質在于尊重自然生態，循環利用資源，保護自然環境和地球環境。綠色建筑強調的不僅僅是對建筑建設過程的管理，建筑的全壽命周期都應該貫穿”綠色”的理念。回歸建筑的本源，我們需要用創意迎接挑戰，創造豐富而有內涵的新型綠色建筑。

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