公共建筑节能设计的意义及原则及对策论文

2021-06-15 论文

　　1 公共建筑设计节能的意义

　　据相关数据统计，公共建筑虽然在整个建筑业中所占的比例不大，但是其能源消耗量十分大，此外，公共建筑在整体规模上占据一定优势，若能对其采用科学合理的节能设计策略，则会创造出意想不到的节能效果，符合现代社会节能减排，绿色环保的先进理念。从当前公共建筑的的能源消耗渠道分析，热水系统与空调占据主要地位，从这两方面考虑节能是一个有效的切入点。公共建筑设计节能最突出的意义在于能够有效促进能源的可持续发展，使资源的配置实现最优化，对提高我国经济发展速度有着十分重要的影响。

　　2 公共建筑设计节能需遵循的原则

　　公共建筑设计节能需要遵循三个主要原则。第一，建筑设计方案要满足节能理念。公共建筑的前期设计方案是实现节能环保的重要基础和前提，因此在对公共建筑进行设计方案构思时就要充分考虑节能因素，力争为降低整体能源消耗打下坚实的基础。在建筑方案设计时，应该对公共建筑的体型系数以及空间各组织进行综合考虑，例如，玻璃幕墙的使用面积，遮阳板使用的必要性等。

　　建筑设计方案的确立还要为通风，采暖及空调等方面留出节能设计的空间。第二，对节能措施要进行合理规划。规划是公共建筑设计的重要基础，规划的方案与构思在很多时候都直接决定了公共建筑的基本目标[1]

　　.目前，传统的建筑规划设计往往忽略了节能设计要素，导致公共建筑在方案设计阶段就节能设计而出现各种各样复杂难解的矛盾。第三，公共建筑设计节能应该做到因地制宜。

　　建筑节能设计与气候温度等因素息息相关，我国作为一个领土大国，其不同地区之间的气候差距较大，根据建筑气候区划分，则主要可以分为寒冷地区，严寒地区，夏热冬暖地区，夏热冬冷地区以及温和地区这五类。其中，温和地区的面积较小，可以忽略不计，像东北或者西北等北方寒冷地区则要考虑冬季采暖问题；南方一些夏热冬冷的地区则主要控制夏季空调；而对于夏热冬冷的一些地区来书，则既要考虑夏季空调，又要兼顾冬季采暖。总的来说，公共建筑设计节能要根据地区气候的差异而有侧重点地进行。

　　3 公共建筑设计节能的具体策略

　　3.1 体形系数的合理设计体形系数的变化

　　与建筑采暖空调的能量消耗大小有着直接的影响，通常情况下，与建筑单位面积所对应的外表面积越小，则由外部维护结构造成的热量损失就越小。所以说，公共建筑体型系数的有效控制对降低建筑能源消耗有着十分重要的意义。公共建筑体形系数的设计需根据不同的建筑造型进行，还要参照当地的气候特点，不同季节的阳光辐射强度以及维护结构的具体要求等。在可能的情况下，尽量减少外部维护结构的面积及体形的复杂性[2]

　　.体形系数设计的具体策略包括：缩减建筑的面宽，增加建筑的进深，做到长与宽的合理搭配；公共建筑的层数可以适当增加；建筑体形的变化要合理控制，建筑立面要尽量避免过于复杂。

　　3.2 外墙的保温隔热公共建筑的外墙作为

　　与外界直接接触的部分，其保温隔热性能至关重要。因此，公共建筑的外墙设计应采取以下策略。第一，建筑墙体与屋面或者地面相互接触的部位要引起注意，因为这些部位会形成平面或立体的热流，容易造成热量的大量损失，甚至还会造成因表面温度较低而产生结露的现象，所以应适当增加该位置保温层的厚度。第二，对公共建筑围护结构中的圈梁，窗过梁，剪力墙，钢筋混凝土抗震柱以及柱或梁等部位采取科学合理的外部保温措施。第三，我国夏热冬冷地区由于冬季气候较为阴冷潮湿，室内外空气湿度相差较大，需要进行合理控制，这也是避免围护结构表面发生结露现象的有效策略之一。第四，要尽量避免公共建筑外部冷风的渗入，例如，可以在门洞口或者窗过梁处采取加厚措施，防止因温度过低而产生结露。

　　3.3 屋面的保温隔热性能虽说屋面在公共

　　建筑围护结构中所占的面积远远小于外墙，然而对于最高层的房屋来说，墙面是面积最大的外部维护结构。我国不同地区气候相差较大，即使是在相对温暖的地区，若建筑屋面的保温隔热性能较低，则对最高层室内热环境及采暖所消耗的能量影响还是比较明显的。公共建筑屋面的保温隔热性能从规范和指标上来说比较容易实现，因此需要在施工及使用中要注意保温隔热材料的维护管理，防止其热工性能的降低。建筑隔热保温材料的选用策略包括：材料的导热系数要小，蓄热系数要大，密度较大的材料尽量避免使用，否则会增加建筑的'负载；建筑保温材料的厚度及材料层的排列要依据建筑节能的热工要求，其中，材料层排列次序对建筑屋面的热工性能具有重要影响，通常情况下建议采用倒置式屋面；屋面保温隔热材料尽量选择吸水率低较低的，目的是为了避免在屋面湿作业的过程中保温隔热层吸水量过大而影响屋面的保温隔热性能[3].若由于各种因素无法避免选择吸水量较大的材料，则要设置相应地排气孔；材料的种类要根据建筑物的具体情况而定，例如，建筑的使用功能，环境温度条件，屋面的结构造型，建筑施工条件以及防水处理措施等。

　　3.4 透明幕墙与外窗的设计对于公共建筑

　　而言，在建筑墙体，外窗以及屋面这三大维护部件当中，外窗的热工性能是最低的，同时也是影响建筑能量消耗与屋内热环境质量的重要因素。因此，公共建筑的保温隔热设计可以重点从外窗户入手。首先，要合理控制外窗的面积，之后再考虑外窗自身的隔热保温性能。

　　透明幕墙与外窗对公共建筑能量消耗总量的涌向主要表现在两点：第一，幕墙与外墙的透明材料会受阳光辐射影响，进而影响建筑内部的得热情况。第二，外窗的热工性能与夏季空调机冬季采暖的内外温差传热有关。透明幕墙与非透明幕墙相比，在造价控制范围之内，前者的热工性能相差较远。

　　4 结束语

　　总的来说，优秀的节能建筑应该从体形系数的控制，外墙与屋面的保温隔热性能以及透明幕墙与外窗的设计等方面进行。

　　参考文献：

　　[1] 曾宇光 . 公共建筑维护结构节能设计在实际工程中的应用 [J]. 科学开发情报与经济，2014,12（15）：113-115.

　　[2] 徐彩霞 . 公共建筑的节能设计初探 [J].科技咨询，2012（12）：110-111.

　　[3] 康艳兵，李亚平 . 我国建筑节能的障碍及对策研究 [J]. 暖通空调，2013,（15）：56-57.