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低碳经济民用建筑节能设计分析

【摘要】随着低碳经济影响力的不断提升,基于低碳经济的民用建筑节能设计逐渐成为业界关注的焦点,相关研究也因此大量涌现。基于此,本文简单分析了低碳经济下民用建筑节能设计思路与原则,并深入探讨了被动式民用节能建筑设计要点,希望由此能够为我国建筑业发展带来一定启发。

【关键词】低碳经济;民用建筑;被动式;节能设计

我国建筑行业曾长期存在节能意识不足问题,民用建筑设计过于追求舒适度、忽视节能手段应用便属于该问题的典型表现,而为了保证民用建筑设计较好适应低碳经济发展需要,正是本文围绕低碳经济下民用建筑节能设计开展具体研究的原因所在。

1低碳经济下民用建筑节能设计思路与原则

为较好顺应低碳经济发展需要,以下民用建筑的设计思路及原则必须得到重点关注。1.1设计思路。作为全人类的共同愿景,低碳经济、低碳生活的实现离不开节能建筑、绿色建筑的支持,这是由于建筑本身的能源消耗较大,且很容易造成环节破坏。在低碳经济下的民用建筑节能设计中,设计应以节约能源为基础,并合理选择建筑材料、科学设计建筑空间,具体设计思路如下:①节约能源。具体设计可从应用新型环保能源、优化能源组合入手,建筑的保温隔热性能也需要在设计中得到重点关注,以此有效实现碳排放量的降低。②建筑材料选择。应尽可能选择新型低碳材料或天然材料,以此保证建筑的低碳性,并保证建筑材料不会对人体健康造成损害。③空间设计。具体设计需实现建筑空间的高效利用,并保证各类绿色环保技术较好融入设计,“切薄”建筑、室外化的公共空间打造均属于其中典型[1]。1.2设计原则。为保证民用建筑节能设计较好顺应低碳经济发展需要,以下几方面设计原则也需要得到重视:①突显低碳性。设计需保证民用建筑具备较高的低碳、环保、节能性能,同时也需要考虑建筑的舒适性,但需要避免过于追求舒适性而忽视低碳性的问题出现。②实现环境与建筑统一。设计过程必须充分关注建筑周边环境实际,以此保证环境能够与民用建筑实现较好契合,环境与建筑的统一可较好服务于民用建筑的低碳性能保障。③多领域节能。具体设计过程必须重点关注不可再生资源的谨慎使用,各类资源的充分应用、当地自然环境特点的顺应也需要得到重视,且需要同时考虑建筑废弃可能带来的环境问题、施工过程的环境影响[2]。

2基于低碳经济的被动式民用节能建筑设计要点

被动式民用节能建筑设计可较好践行低碳理念,因此本节围绕基本设计理念、场地规划设计、建筑单体设计、外围护结构设计、外遮阳智能控制系统设计、建筑中庭自然通风设计开展了深入论述。2.1基本设计理念。为保证工程设计较好顺应低碳经济发展需要,设计过程需遵循以人为本原则,且保证设计充分融入了被动式节能理念。被动式节能理念可较好服务于低碳经济下的民用节能建筑设计,该理念可基于周边地形与环境特点较好把握建筑空间与平民布局,并较好实现建筑体型系数的控制,建筑外表面转折、房间的合理分区、隔热及散热性能增强均可由此实现,被动式节能理念应用的建筑设计可有效降低民用建筑的碳排放量。2.2场地规划设计。在基于低碳经济的被动式民用节能建筑设计中,需结合场地实际开展平面布局、空间布局设计。在平面布局设计中,需保证设计满足夏季的自然通风需要,如采用围合式与错列式的建筑布局相结合的设计,并重点关注风向影响。如工程所在地的夏季主导风为东南风,设计便可以结合地块形状充分布置南向建筑,并采用了中间开敞的布置方式设计地块凹进处,北向建筑与其错开布置。同时在西向和北向部分位置打开建筑界面,由此夏季自然风即可得到较好引导,由南向进入、吹向西北方向,建筑的通风条件即可得到较好保障;空间布局设计需结合韵律感,并保证室内光照不会受到遮挡,建筑的景观视野也需要在设计中得到重视[3]。2.3建筑单体设计。以小型多层商业楼的设计为,单体建筑的平面设计可集中布置空调房间,在建筑东西两侧布置楼梯间卫生间,以此平衡空调与非空调房间,即可大幅提升建筑的被动式节能性能。如存在两栋小型多层商业楼,设计可选择了东北面和西南面作为主要开窗面,且开门开窗位置相对的设计,由此两栋建筑的采光和通风性能得到了进一步保障;在建筑立面设计中,建筑最终的体型系数和窗墙比由平面和立面的综合设计决定,具体设计可采用建筑造型与遮阳相结合的设计手法,配合采用防腐木格栅也能够同时保证建筑的节能性能与美观性;剖面设计也能够较好服务于建筑的低碳性能提升,设计可采用局部的坡屋面和隔热层,设计,该设计需要在建筑下部房间与坡屋顶之间的外墙上开设孔洞,在强烈的日照影响下,隔热层内空气温度会出现显著提升,空洞将自动排出热空气,下层房间的通风可同时在检修孔引导下发挥一定拔风效果,能够“呼吸”的剖面设计由此实现,这同样能够有效降低建筑能耗。2.4外围护结构设计。为较好践行低碳节能理念,外围护结构设计必须得到重视,这是由于建筑的围护结构属于建筑结构热桥集中地,围护结构连续性、均匀性被打破则属于热桥出现的主要原因。结合相关研究可以发现,围护结构发生改变导致围护结构材料发生变化便会直接影响围护结构的传热系数,在室内外温度不同的情况下,室内外热量将通过发生变化的区域进行流动,外围护结构热量流失将因此出现并直接影响建筑的低碳性能。因此本文建议采用“分层错缝”无热桥粘贴法开展外围护结构设计,由此配合使用专用保稳钉、聚氨酯发泡剂、FTC保温砂浆,即可完成高水平的无热桥处理。对于建筑的楼板与首层隔墙来说,可采用抗压性能、保温性能更为优秀的泡沫玻璃,由此即可更好避免建筑热桥的产生,进一步提高建筑的隔热性能和低碳性能。2.5外遮阳智能控制系统。民用建筑的窗户属于建筑内外能量交换的主要途径,特别是在夏季,窗户会在夏季导致供冷能耗提升,这是由于夏季太阳直射会通过玻璃直接提升室内温度。为有效建筑夏季建筑制冷能耗,本文建议采用外窗遮阳系统,如外遮阳智能控制系统可更好。系统可自动根据风速和阳光实现遮阳板的张角调节,由此即可实现遮阳效果的最优化,实现被动式的建筑能耗控制。2.6建筑中庭自然通风设计。自然通风相较于机械通风可更好服务于建筑节能,这是由于其具备简单易行、不消耗能源优势所致。在自然通风的支持下,建筑可在不消耗能源的前提下引入新风,室内也能够由此完成新鲜空气的补充,可见自然通风可较好满足被动式民营建筑节能设计。建筑中庭自然通风设计可通过打开中庭顶部侧窗的方式实现自然通风,自然风会在热压、风压的共同作用下进入室内,建筑上部侧窗则能够自动排出建筑物内部上升的热气流,室内的负压可自动吸入新鲜的室外空气,良好的自然通风效应由此即可顺利实现,建筑的空调系统能耗降低、空调系统制冷的时间缩短均可由此获得有力支持。

3结论

综上所述,低碳经济下民用建筑节能设计存在较高现实意义,在此基础上,本文涉及的场地规划设计、建筑单体设计、外围护结构设计、外遮阳智能控制系统、建筑中庭自然通风设计等内容,则提供了可行性较高的民用建筑节能设计路径,而为了更好满足低碳经济的发展需要,消极空间再造、灵活围护界面空间设计、高层建筑的“切薄”设计、绿色的暖通空调与给排水设计同样需要得到重视。

参考文献

[1]尹美娟.节能设计在民用建筑设计中的有效应用[J].居舍,2019(04):77.

[2]杨鸿净,刘艳慧,李婧瑜.云南温和南区某办公建筑节能设计分析[J].建筑节能,2018,46(11):46-50+56.

[3]宋美祺,李楠楠.绿色建筑设计应用在高层民用建筑设计中的探讨———以某科研办公楼项目为例[J].建材与装饰,2018(12):90-91.

作者:卢醒秋 单位:华建集团武汉正华建筑设计有限公司

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