基于节能理念的建筑方案设计研究
李宁
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李宁,. 基于节能理念的建筑方案设计研究[J]. 中国设计,2023.4. DOI:10.12721/ccn.2023.157195.
摘要:
研究表明,降低建筑能耗是应对气候变化最具成本效益的方法。也有重要的共同利益,如改善居民和工人的健康和生活质量。文章阐述了建筑方案设计中的节能理念,提出了建筑方案设计中的节能策略:一是建筑给排水系统中常用的节能设计,二是加强建筑体形分析,三是关注节能在建筑运营管理中的体现,四是加强建筑材料分析,五是加强建筑技术分析,六是关注节能在建筑围护设计中的体现。
关键词: 节能理念建筑方案设计
DOI:10.12721/ccn.2023.157195
基金资助:

引言

二氧化碳的排放直接导致气候以前所未有的速度变暖,在这一背景下,我国于2020年提出碳达峰、碳中和的“双碳”目标。为推进碳达峰、碳中和目标实现,国家大力发展绿色建筑,实施工程建设全过程绿色建造,加快推进超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑规模化发展。在居住建筑节能设计中,要充分考虑建筑场地环境,强化设计理念,科学利用相关绿色建材资源,防止资源浪费,减少碳排放,创造节能高效的居住建筑。

1建筑方案设计中的节能理念

1.1节约土地资源

在设计建筑方案时,建筑的空间设计应该由以往的粗放型转变为密集型,在建设建筑的过程中,应该尽可能降低建筑垃圾和有害物质的排放量,尽量避免污染土地资源,并最大化地利用土地资源。

1.2节约材料

建筑方案设计中的节能理念主要体现在建筑材料上,在设计的过程中,一定要优化建筑材料配置,最大化地利用建筑材料,对于一些可循环使用的建筑材料,应该尽量重复使用,并不断扩大可再生建筑材料的使用,以此达到节约建筑材料的目的。同时在选择建筑材料时,还应该考虑建筑材料的环保性。

1.3节约能源

在设计建筑方案时,一定要加强太阳能、地热能等可再生能源的利用,充分体现节能理念。利用新能源取代传统能源,在选择空调、采暖等电器时,应该尽量选择节能型电器设备,做到节能环保。并且如果可以不使用空调、采暖等电器,那么就应该尽量减少这些电器设备的使用。

1.4节约水资源

在建筑方案设计中渗透节能理念,一定要做好节约用水,水是人类生存所必需的重要资源。各行各业都必须秉承节约用水的理念,在设计建筑方案时,不管是生活用水还是建筑用水、绿化用水都必须合理地加以利用。

2建筑方案设计中的节能对策

2.1建筑给排水系统中常用的节能设计

①给水节能。现在高层建筑居多,在给水节能设计上,一般采用变频调速水泵控制给水环节,调整供水范围与速度,控制水泵水压变化,与普通水泵能耗相比,可以节约电能25%左右。

②热水供应节能。热水供应是建筑供水的重要内容,电加热方式电能消耗大,节能的主要措施就是改造、更换加热设备,积极使用绿色的可再生能源替代传统的电能加热,可以大大节省电能的耗用。太阳能热水系统是热水供应节能的典型代表,节能效果相当明显。以本地区一座建筑面积为20万m²的建筑为例,使用太阳能热水系统,热水量可达5000m³,热水量供应比达到90%,节约了大量的传统能源。

2.2建筑体形分析

建筑的体形系数是建筑节能的重点,根据国家有关规定:在寒冷地区的公共建筑的体形系数必须不大于0.40,当建筑物超过规范规定时,必须按照标准进行建筑围护结构的热工性能判定,这是我国对于建筑节能设计的一个硬性规定。但是建筑体形设计不是只有这一个意义,合理的建筑体形可以让建筑物能够使用多种气候:例如在南方,通常会运用天井院落等体形来应对南方的湿热气候;在北方,则会用紧凑和较小的建筑形体来应对北方的寒冷气候。同时,所有的建筑物在形体设计上都应当尽可能的利用自然采光以及痛风,这样可以有效的减少运行成本。就像上面提到的火车站一样,“门”字形设计不但在通风和防风上有良好的效果,对于建筑的进深也在不影响正常使用的情况下进行了压缩,极大的降低了日常运营的成本,同时还在一定程度上节省了建筑结构投资,为建筑公司减少建筑成本,也使建筑体形系数较小,满足国家规定的节能标准。

2.3节能在建筑运营管理中的体现

建筑物正式投入使用,开始运营后,就会产生一些费用。据相关统计数据,在我国建筑运营过程中,空调和采暖方面的花费开展占总体费用的65%左右,与建筑能源生产增长速度相比,两者之间差距较大。在建筑运营管理设计中贯彻落实节能设计理念也是建筑行业发展的一个必然趋势。设计人员在设计时,一定要灵活部署建筑的各项功能,全面考虑日后运营中所产生的能源消耗,一方面避免造成不必要的能源浪费,另一方面减少建筑运营成本费用支出。

2.4建筑材料分析

在建筑设计节能中除了以上两点之外,建筑材料也是一大重点。不同的装饰材料会造成不同的装饰效果,同时也会让建筑的造价成本飘忽不定。所以在设计师在选用维护结构的材料的时候需要选用节能环保的材料,不然会对环境造成影响,同时也会增加建筑材料的成本。最好是尽可能的采用粉煤灰砌转、矿渣混凝土砌块之类的可再生的工业废料制成的材料,同时为了保证实现建筑全寿命综合性的节能,可以选择本地的易加工材料作为建筑材料,来减少运输及加工过程中的能源消耗。

2.5建筑技术分析

目前我国的科技水平正在高速发展中,分行各业都有着不断的突破和创新,建筑行业自然也不例外,材料和设备的更新换代,也让我们的建筑技术随着建筑材料和建筑设备的更新而突飞猛进,诞生了新的设计理念,这也让设计师需要不断去学习并掌握新的技术和信息,只有这样建筑设计师才能更好的将这些节能技术运用到自己的建筑节能设计方案中,提供更好的设计服务。例如:充分利用太阳能,水能等大自然的力量,将其转化成人类日常生活所需的热能和电能等等,通过减少对于不可再生能源的利用,转而运用可再生能源或能源的二次利用来进行建筑节能设计,可以有效的对地球的资源进行合理的分配,减少对地球环境的污染。

2.6节能在建筑围护设计中的体现

围护结构设计是建筑方案设计中非常关键的一个环节,建筑围护设计的节能性在很大程度上反映着建筑整体的节能性。为了在建筑方案设计中全面贯穿落实节能设计理念,提倡在设计建筑围护时,加强可再生材料的运用,在满足建筑围护结构需求的同时,降低建筑围护建设的成本费用支出,并减少能源消耗。当然,在设计建筑围护时,还需要注重增强建筑围护的稳固性和保温性。在具体设计的过程中,可以根据建筑围护设计需求和所在地的环境条件,科学地计算建筑围护的面积,既要保证建筑物的采光性,又要保障建筑物的通风性。

3结束语

建筑能耗主要包括运行使用能耗和建造能耗两个大的部分。建造能耗系指建筑施工中占用的建设用地、使用的建筑材料、配件、设备以及安装能耗;而使用能耗系指在建筑物使用过程中发生的照明、炊事、空调、采暖、家用电气、通风、用水等水、电、燃料能耗。建筑节能设计必须要紧紧围绕这些方向展开,秉承节能理念、把握“因地制宜”等原则、从总体布局入手,做好建筑体型分析,合理利用各项节能材料、节能技术和智能化管理手段,使建筑物的节能性能得到全面提升。

参考文献:

[1] 王强,杨福明. 建筑方案设计中的节能理念[J]. 城市建设理论研究(电子版),2014(23):3829-3830.

[2] 李春,聂韦丽. 建筑方案设计中的节能理念[J]. 科技研究,2014(11):383-383.

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