关于静安庄设计中节能设计的思考

关于静安庄设计中节能设计的思考

岳阳市建筑设计院清远分院广东清远511500

摘要:静安庄位于北京市,建筑设计中,对节能技术及理念的应用较为充分,设计效果较好,本文简要介绍了建筑节能设计的概念及内容,强调了现代化社会提高建筑设计节能水平的重要性。在此基础上,简要介绍了静安庄小区。重点对节能设计的方法进行了探讨。以期能够为建筑设计人员提供参考,使现代建筑的节能水平得以提升。

关键词:静安庄;节能设计;供暖;电力能源

前言:随着社会经济发展速度的不断加快,环境污染及资源短缺的问题逐渐加剧,“解决能源浪费问题”成为了各领域发展需面临的主要问题。部分建筑的设计,对节能问题的重视程度不足。冬季,热损失量较大,且建筑采光效果差,电力及热力资源的浪费量极大。不仅容易增加居民的居住费用,同时也会对绿色建筑理念的落实带来阻碍。因此,对现代建筑的节能设计问题加以研究,具有较高的实践价值。

1建筑节能设计

建筑节能设计,为建筑设计理念的一种。要求以能源的节约最为主要目的,在保证建筑功能能够有效实现的基础上,尽最大程度降低电力等能源的利用量,提高建筑设计与时代发展特点的适应性[1]。建筑所应用的能源,主要包括电力能源及热能两种。以电力能源为例,夏季,我国各区域的气温均较高。如窗体设计不合理,通风效果差,室内温度往往较高。必须采用安装空调等设置的途径,降低室内温度。由此所带来的电力能源的浪费,是建筑设计领域有待解决的首要问题。除此之外,窗体设计不合理,同样会对室内的采光效果造成影响。窗体过小、窗体与客厅之间存在墙壁遮挡,室内通常较为阴暗,需采用人工的方式照明,以提高室内的明亮度[2]。长此以往,通常会造成严重的电力能源的浪费。根据建筑节能设计的要求,应对建筑的窗体及墙体等进行重新设计,从节能的角度入手,优化室内的采光及保暖效果[3]。将上述设计理念应用到建筑设计过程中,对各小区居民生活质量的提高,及节能目的的达成,具有重要价值。

2静安庄设计中节能设计方法的应用

以北京市静安庄小区为例,对建筑节能设计的方法进行了探讨,并对节能设计方法的应用效果进行了观察:

2.1静安庄小区简介

静安庄小区位于北京市朝阳区静安东街,小区环境优、交通便利,附近基础设置完善,绿化率高达40%。小区建筑以高层建筑为主,建筑质量均能够达到国家标准要求。为落实国家所提出的“绿色建筑”的理念,小区对建筑的门窗、墙体以及屋面等结构进行了优化设计,提高了建筑的节能水平。

2.2节能设计方法的应用

2.2.1建筑节能设计的目标

北京市位于中国华北地区,气候四季分明,冬季气温较低,夏季气温高。传统的建筑设计,对节能问题的重视程度不足,居民夏季空调的利用率极高,冬季则需集中采暖。为提高建筑的节能设计水平,针对静安庄小区,制定了节能设计的目标如下:(1)区域特点:夏季炎热、冬季寒冷。(2)设计要求:应满足夏季降温的要求,同时满足冬季的保温需求。(3)体系系数:条式系数0.35、点式系数0.4。(4)围护结构的热工指标:屋顶的传热系数k应在1以下,热惰性指标应在3以上。外墙的传热系数k应在1.5以下,热惰性指标应在3以上。(5)窗体墙体比限值:东、西、北:0.3,南:0.35。该设计目标,与我国华北地区的气候特点相符,能够满足静安庄小区居民冬季对室内温度的需求,且符合国家的标准要求,具有一定的合理性及可行性。

2.2.2设计要点

建筑节能设计的要点,在于“合理选择围护结构”及“提高节能计算的准确度”两方面:(1)合理选择围护结构:建筑设计过程中,可供应用的围护结构类型较多。可在参考国家标准要求的基础上,视居住区的特点,及节能设计的目标,合理选择围护结构。(2)提高节能计算的准确度:根据建筑对节能效果的需求,编制节能计算书。将窗与墙的比例,及体形系数等,应用到计算过程中,采用节能设计软件计算节能指标,获得设计数据。根据计算的结果,调整建筑围护结构的热工性能,确保建筑的热工性能,能够满足居民对建筑保温效果的要求,同时,达到节能设计的目的。

2.2.3屋面及墙体设计

屋面及墙体设计是建筑节能设计的主要环节,静安庄小区屋面及墙体的设计方法如下:(1)屋面:由水泥砂浆、细石混凝土及防水层等构成,厚度分别为25mm、40,mm及8mm,能够有效满足建筑对屋面保温效果的需求。鉴于我国华北地区冬季较为寒冷,因此考虑采用外保温的方法设计保温层,以提高建筑的保温效果,降低热损失。屋面保温可供选择的保温材料较多,不同材料的厚度及热工性能不同:挤塑聚苯板:厚度30mm,倒置保温,传热系数0.79,热惰性系数3.14。应泡聚氨酯:厚度30mm,倒置保温,传热系数0.73,热惰性系数3.30。微孔硅酸钙:厚度40mm,倒置保温,传热系数0.81,热惰性系数4.13。静安庄小区所采用的屋面保温材料为挤塑聚苯板,传热系数<1、热惰性系数>3,能够满足建筑对保温效果的需求。(2)墙体:由水泥砂浆、加气混凝土构成,厚度分别为20mm及200mm。砂浆类型为耐碱玻纤网布抗裂砂浆。冷桥为建筑节能设计墙体设计中需考虑的主要问题。由于冷桥较为分散,且呈不规则分布的状态,必须保证其内表面温度,在室内露点温度之上。静安庄小区的墙体设计,能够满足该要求。

2.2.4窗体设计

小区窗体采用铝合金窗框设计,传热系数4.000W/m2K,自身遮阳系数为0.780,保温及遮阳效果较好。夏季,可在一定程度上降低室内温度。冬季,可降低热损失,将室内的温度维持在舒适的范围内。另外,为降低电力资源的利用率,小区在确保建筑窗体荷载无异常、建筑质量能够达标的前提下,适当增加了窗体的宽度与长度。与传统的建筑设计相比,窗体面积的加大,在一定程度上增加建筑的采光面积,对室内温度的调节,及室内采光时间的延长,都能够起到一定的促进作用。

2.3建筑的节能设计效果

采用实地测试的方法,对静安庄小区及同年建设的小区A冬季室内的温度进行了测量,得到结果见表1:

表1静安庄小区及同年建设的其他小区冬季室内的温度

结果显示,与小区A相比,静安庄的室内温度明显更高,表明建筑的保温效果更好,节能效果更佳。于2015年6月--2016年6月间,对两个小区居民的用电费用进行了统计,发现:静安庄小区居民月均用费用128.9元小区A居民月均用费用180.0元。对比发现,静安庄小区居民的用电费用更低,表明该小区的节能设计效果较好。

结论:

综上所述,静安庄小区以可持续发展理念为依据,对建筑进行了设计,有效提高了建筑的节能水平,在电力资源的节约利用,及热损失问题发生几率的降低方面,取得了良好的效果。各居民区应以静安庄小区的设计为参考,从墙体设计以及窗体设计等方面,改革建筑设计方案,以使建筑的节能效果得到最大程度的改善。

参考文献:

[1]黄波,赵立菊.建筑节能设计在绿色建筑中的经济评价——以某学生宿舍楼为例[J].河北能源职业技术学院学报,2017,17(02):65-68+76.

[2]沈小芹.新标准对公共建筑围护结构节能设计的影响——以夏热冬冷地区办公建筑为例[J].建材世界,2016,37(01):67-69.

[3]韩学廷,李国富,孟超.论建筑本体(热工)、建筑总体及暖通空调节能设计的主旨与区别[J].区域供热,2014,(01):116-120.

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