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根据现今建筑情况得知,对居住环境有着重要影响的是太阳辐射和空气流通。因此降低太阳辐射和加强房屋通风是建筑规划节能的重要发展趋向。建筑规划设计的考虑要素是房屋的朝向、房屋的间隔和房屋间的组合。满足人们居住要求,在房屋建设中第一考虑的因素是朝向,朝向要和本地夏天季节的风向相同,房屋区的入口风和出风口要与主导风相结合,这能够加强房屋的通风,也能提高人们居住的满意度。而房屋排列要北高南低、南小北大的原则,这能够让人们接受,在夏天的时候所吸收的太阳辐射少,就可降低空调的使用次数,在冬天的时候,受到的太阳辐射多,能够降低取暖机的使用次数,又可以降低能源资源的消耗量。第二考虑的因素是房屋与房屋之间的间隔,在满足日照的间距条件下房屋间隔可合理地加大,这可以加强房屋区的通风效果,亦能加快房屋和空气热气交替速度,快速将房屋温度降低,有利于降低能源资源的消耗量。第三考虑因素是房屋的组合以及经济因素,在满足日照、防火的条件之下,合理应用建筑物的自我遮挡和建筑之间的相互遮挡,这可让房屋减少吸收太阳辐射量。
2.节能与维护结构设计
无论是夏天隔绝热气还是冬天采暖,在建筑维护设计中门、窗、墙、屋面等结构都具有传热和空气渗透的性能,因此需要留意以下三点:
2.1建筑墙体的节能
墙体是建筑维护的主要组成部分,其采用的材料需要具有保温性能,能够降低建筑热量的消耗。目前所有的建筑外墙的厚度都取决于本地环境因素,均符合本地节约能源的需求。然而由于建筑技术水平逐渐提高,很多建筑企业都主张采用加气混凝土砌块,虽然这种材料的导热性能较低,但是能够降低一定的墙体传热性能。
2.2屋面节能的设计
由于建筑技术水平提升,建筑工程广泛采用高效保温材料,用膨胀珍珠岩取代常用的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩,可弥补传统技术的不足。总而言之,对于屋面节能要注意以下2点:
(1)屋面的保温层要选用吸水率低的保温材料,可防止保温层吸水过多,而使得保温性能失效。使用吸水率低的保温材料,需要在屋面上设置排气孔来将保温层中难以排出的水分排净。
(2)屋面的保温层需要选用密度小、导热系数低的保温材料,这种保温芯板实施简易,价格便宜,能够降低环境的污染。保温芯板是柔性制品,无论是平面屋面还是曲面屋面,都适用的,在建筑工程的保温性能更为显著。
2.3门窗节能设计
外门窗是房屋能源资源消耗量最大的部分,其消耗量占房屋总能源资源消耗量的百分之四十,因此在确保日照、通风和景观的条件下要减少房屋外门窗的面积,提高房屋外门窗的气密性,加强保温性能,降低空气渗透性能,这可使得外门窗的传热性能降低。对外门窗设计的时候要注意以下3点:
(1)设定窗墙的比例窗墙比例指的是房屋窗户面积和房屋整体面积的比例。对于房屋朝向不相同,窗墙比例亦不会相同,朝向南方的其比例不得超过百分之三十五,朝向东西方的其比例不得超过百分之三十,朝向北方的其比例不得超过百分之二十。
(2)合理选择窗体材料在北方的窗体材料主要是塑钢和铝合金,但是木、塑料和铝合金的成本太高了,在当代的建筑广泛采用塑钢,因为其成本较为合理。能够提高窗户的节约能源的效果可采用合型的剥离。
(3)房屋外门与阳台门的设计在东北,具有保温和防盗性能的是外门和阳台门,房屋外门和阳台门都有一面夹板门,其夹板门中间放进玻璃棉或者矿棉等可视为保温层,其节约能源的性能十分好。
3.周围环境的设计与建筑节能
3.1绿化设计师基础
低碳、环保是大家一直所关注的课题,而绿化是直接有效的措施。绿化能够有效降低环境气温,特别是在夏天,不仅可以提供遮阴纳凉的地方,还可以防止阳光照射地面、建筑物墙面的照射。通过多次试验,夏天树林或者草皮的温度要明显低于普通地面温度2-3度。在12点到15点的升温时间段,周围绿化比较好的社区房间内温度明显要低于绿化较差的。不同的建筑绿化区格局布置的方式对节能的情况也有所差异,特别是顶部和墙体绿化对室内温度有很直接的效果。在树木种类的选择上来,高大的乔木会降温效果较为显著,与灌木组成有足够量的绿化带,提高居住的生态环境。
3.2建筑外部的遮阳设计
建筑外绿化,能避免阳光直接照射到室内,能够防止部分阳光辐射到建筑外墙,对室内降温有很大帮助,从而实现节能的目标。在实际操作中,要科学地设计外遮阳方式。设计与建筑物的朝向有着相当直接的关系。以窗户为例,花格还是比较好的遮阳方式,同时还有窗帘、挡板等多种方式,对于建筑物的外墙和屋面的降温,同样可以采用栅格、瓷面反射、绿化这些相对有效的措施,除此之外,遮阳板的布置要合理,以免影响室内空气流通。
3.3合理运用再生资源
从目前发展的情况来看,全球不可再生资源非常紧缺,因此,必须要对环境保护引起重视,发展和提高可再生能源的应用技术。风力、水力、太阳能都是值得发展的,只要运用得当,会有非常好的节能效果。建筑内装置“太阳能烟囱”,可实现在无风环境下的自然通风。更多的还有太阳能热水供应系统、供电系统等,都是可以高效节约能源减少污染的好办法。
4.应用建筑节能在建筑设计中的意义
在社会经济发展和城市建设发展前提下,中国当今的建筑都是高能源消耗的建筑,这不但浪费已短缺的能源资源,而且会破环和污染当今环境。以当代建筑为例,当代建筑能源消耗包括照明、空调、采暖、热水和家电等,当代建筑施工的主要根据是建筑设计,施工质量和建筑能源消耗量取决于建筑设计水平高低。为了能够满足社会发展的需求,就得应用建筑节能,在提升建筑设计的水平的同时也要确保降低建筑能源消耗量,这不仅能够降低环境污染问题发生和降低能源资源消耗量,而且能够促进当代建筑行业的发展,提升建筑行业的市场竞争力,有利于建筑企业的转型和升级,更有利于建筑行业的发展。
5.国外居住建筑节能技术应用概况
5.1美国居住建筑节能概况研究
美国推动建筑节能技术发展主要有以下2个方面:
(1)加强建筑物的热工艺性,也就是说加强建筑物围护结构的保温隔热性能,为了降低采暖和空调的能量消耗,要合理使用自然元素-太阳能等;
(2)对建筑物的能量消耗系统进行改善,并且提高能源资源的利用率。为了能够持续发展建筑节能技术,美国政府为建筑节能制订了标准,并且设立建筑节能协会,由此可见美国对建筑节能技术是十分注重的。
5.2英国居住建筑节能概况研究
从英国并不缺自然资源,为了使经济能更加长期稳定的发展,英国也很重视这方面技术的开发,英国人在设计新房子时,内部全部都是采用双层玻璃以及保温墙体,供暖也是采用双管路,每一组暖气片均安装调节阀,以使热量可以自由调节,以免浪费。该国现在比较大力度地推广被动式太阳房技术,这种技术可以很好地利用太阳能来实现节能目的。
5.3澳大利亚居住建筑节能概况的研究
澳大利亚虽然具有特殊的地理环境,当地的气候全年都很温和,但是当地的居民仍然非常注重建筑的节能。他们极为提倡在设计楼宇时尽可能地利用自然的通风采光,采用调光板等方式来增强室内的自然光线,提高居室的舒适性。而且当地比较明显的特点是,在澳大利亚的大街上行走,古朴的特色突显出了这些建筑物的耐用性较强!所以,该地区的建筑物都比较稀,而且宽敞,这也是节能的一种表现。由于新建筑增加的速率比较低,相关的材料自然就被节约下来,同时这些老也继承了一定的文化价值,利用好这些旧建筑当然要比开发新的建筑,要更节约能源。
6.结语
人类是社会动物,不能脱离了社会群体而单独存在,但是群居也是会伴随了很多社会问题,其中人口问题一直是影响人类社会的大问题,每个时期出现的问题不同,解决方法也不同,因而在文化传统中的表现也不同。如今人口膨胀以后,居住建筑的形式开始改变,人类集中于某一区域,并在此繁衍,人口越来越多,居住面积越来越紧张,于是楼房产生了,楼房可以用较小的面积解决较多人的居住问题,但是人口还是在稳步增加,连小楼房也解决不了人口的膨胀,于是高层楼房出现了,当高层也解决不了人口的问题时就开始占用耕地开发房地产,当居住建筑发展到这种地步,楼房的生态居住建筑意义就不存在了,需要一种新的居住建筑形式来解决问题。
生态居住建筑首先要解决了绿化问题,如何让居住建筑本身既是居住单位同时又是绿化单位,将绿化功能与居住建筑融为一体并可持续发展,现在居住建筑的设计都会有社区绿化,在未开发前的土地上的绿化面积与建成以后的绿化面积相比较,绿化面积是成倍减少的,如何恢复之前土地的绿化程度就需要在居住建筑本身找出路,居住建筑设计可以考虑以居住建筑的外立面为主体设置一系列的绿化装置,根据当地的气候和自然环境进行设计,让灌木类、爬藤类、草本类植物有生长的空间,让居住建筑本身内外都具有绿化功能。其次,生态居住建筑要解决能源问题,目前已知可以开发的可循环的能源都要运用到居住建筑设计中,太阳能,地热等都要用来解决生态住宅的能源供应,
2生态居住建筑设计需要现代科技的支撑
生态居住建筑有很多误区,感觉只要是在自然环境好的地方的居住建筑就是生态居住建筑,作为现代设计,首先就为了让人类的生活舒适便利,很多居住建筑所处的地理位置很好,自然风光和气候都是一流的,但是水电交通和通信不方便,会严重影响生活品质和工作效率,进一步考虑如果医疗设施配备不完善,排污系统设计难度较大仍然会造成不便,所以生态居住建筑设计的未来,就是让居住建筑本身是一个可循环系统,并且可持续循环。
要形成一个可循环系统,要求居住建筑及其辅助设施具备自给自足的能力,所以要有生态农业配套设施,能够自主处理居住者的排泄物,并转化成肥料用以种植农业作物和绿化植被,让自然界的能量在小范围内循环。目前,生态建筑采用沼气净化池处理粪便和污水,外排水接近或达到国家规定的二级排放标准,为就地、分散、无害化处理生活污水闯出了一条新路。同时,生态建筑节土、节水节能,较好地实现了经济效益、社会效益和环境效益三统一。有专家形象地喻之为“制氧加工厂”和“小型污水处理厂”。如此便克服了常规建筑对环境的破坏影响,是经济与环境协调发展完美结合的范例,对走可持续发展道路具有战略意义。让居住者即便是不依赖城市集中的能源和食品供应也能自主满足需求。绿化方面,可以就地选取当地植被,进行垂直绿化,包括建筑物的墙面、围墙、栅栏、立柱和花架等方面绿化,它与地面绿化相对应,在立体空间进行绿化,不仅可增加建筑物的艺术效果,使环境更加整洁美观、生动活泼,而且具有占地少、见效快、绿化率高等优点。经过绿色植物装饰起来的屋顶、墙面、阳台、立交桥等建筑物,不仅减缓了因建筑物占用的绿地,而且还在视觉上取得良好的环境效果。同时,屋顶及墙面绿化的环保节能特性也很明显。屋顶绿化可吸收二氧化碳减少大气飘尘,优化生态环境。。研究表明,有建筑物墙面绿化的建筑,室内空气温度较无绿化建筑物室内温度低约3~5℃,空气相对湿度可提高10%~20%。同一栋楼屋顶绿化过的房间相比没有进行屋顶绿化的房间节省约70%的空调能量。
3生态居住建筑设计应保持人类文化的多样性
不同的纬度拥有不同的气候条件,植被和生物都各不相同,合理地利用资源就是节约资源,而且,现代设计浪潮下,随着网络的普及,世界依然是一个大的社区,设计理念传播很快,世界上的建筑也越来越雷同,设计风格越来越同一,这样人类文化在经历长时间的发展之后丰富性减弱。真正的生态居住建筑应该是具有不可复制性的,采用当地的建筑材料,运用当地的植物,饲养当地的动物来维护当地的生态平衡。我国最具有智慧的生态建筑莫过于陕北窑洞,自然生态中的和谐景观。窑洞村落具有“上山不见山,入村不见村”的特点。靠崖窑只展露出小面积的洞口立面,天井窑的井窑和窑身都沉于地下。与一般地面建筑相比,建造时不需要大量破坏植被,建成后又没有触目的外露建筑体。从总体布局上看,整个建筑群或是顺着山呈等高线布置,或是潜隐在大片土垸之下,它们都最大限度的与大地融合在一起,充分保持着自然生态面貌。无论是远观层层叠叠依山沿沟的靠崖窑群,还是俯视星罗棋布、虚实相间的天井窑群,都给人一种粗旷古朴、乡土味很浓的美感,极具乡土特色。古老的智慧需再借助现代可以加以改造,就可以成为值得推广的生态建筑模式。这样一来,每个地区都有自己特色的建筑,每个建筑都能融入自然环境中,不给自然环境带来负担,从而减少对自然环境的污染。
居住区的建筑在一定程度上具有面积扩展及空间延伸的作用,是展现生活质量和精神层次的空间。因为居住区人员活动量较大,居民素质及生活水平会相互影响。为了使居民有良好的生活环境,使居住区成为提高居民素质的活动区域。居住区的安全防范系统必须在设计的重点考虑范围之内。比如:一些居民区在酒吧、网吧等类似的环境下建设,这样不仅会使居民的思想受到严重影响,还会导致生活质量严重下降。而目前的开发商为了得到利益最大化,只考虑地皮的造价,对周围环境的选择并不重视。另外,对小区的安全防范系统也过于疏忽,很多开发商都没有设计系统的居住区安全防范设施。
2居住区建筑设计的建议
2.1按客户实际需求设计
在确定户型标准的情况下,在设计居民住宅区布局时应考虑到其配套的合理性。比如在设计卫生间、卧室、厨房时应充分考虑到居民的生活习惯,将居民需要的隐私空间与开放空间分离。根据客户的要求合理掌握空间的设计。设计师在设计的时候需要做到全方位的考虑,做到即实用方便又能有良好的造型。在进行室内设计时,充分利用室内可用面积,在设计想法上,要结合客户的实际需求,尽量满足居民在空间设计上的构思,在保证不增加居民的经济负担的情况下,满足居民对空间设计的要求,这样的设计理念不但维护了消费者的想法,还能有效提高设计师本身的专业水平。在空间的设计上必须考虑到利用有限的空间创造出最大的效果。还应留出一定的空间用作储存,比如:可以设计一个墙壁式的橱柜,并合理的将空间分层,尽量创造出更大的储存空间,间接性的增大室内面积。以这样的设计理念作为空间设计的标准,促使居民使用面积最大化。
2.2追求低碳环保的建筑设计
良好的室内通风环境是空气质量的保障,也是保证人们生活质量的标准。在建筑设计时就应充分考虑到建筑的整体采光及通风效果及其建筑原材料的选择,考察当地的生态环境,做出合理的设计。利用当地可用资源展开设计,做到利用可再生资源及绿色无污染的建筑材料作为设计的宗旨。在设计居住区时还要结合实际情况利用太阳能、风能等相关自然资源进行设计。在设计的同时控制各种施工材料,如果设计中需要采用对人体有害物质的材料,一定要做到及时的替换或重新构思,保证从建筑前期就可以杜绝有害物质混淆在建设中。
2.3结合当地环境
在居住区建筑设计中,不但要考虑室内设计的空间、造价、环保以外,还要考虑到不同地区的人文因素。在不同的地区人们对居住环境的要求都是不一样的,这不但要根据他们居住的环境来判断还要根据当地的风俗及文化内涵。设计居住区建筑本就是以人为本的,在设计过程中要不断的考察当地的人文环境及需求。一些地区的居民因为地区环境因素,常年都处于暴晒的状态,所以设计时,尽量避免建筑物长时间接受阳光暴晒,适应当地的生态环境建筑的朝向问题是一直影响消费者选择居住建筑的重要条件之一。并且据相关数据显示,在多层住宅区建筑的朝向会直接影响居民消耗能量的多少。由于朝阳的居住建筑,接收阳光的面积大,有效改善室内温度,使室内温度得到平衡,减少空调等家电的使用率,促进居民节约能源。因此,设计师在设计多层居民建筑时,应结合实际情况设计出朝向适合当地居民生活状态朝向的居民建筑。
2.4根据地形特点设计布局
一般情况下,居民建筑的布局设计布局主要以周边、行列及自由式为主;在一些特殊的地形下可能还会使用斜列式的布局方式。而这几种平面布局都有显著的特点,周边式的通风效果差,而行列及错列式之间的变化是最普及的平面布局形式;具有封闭性,他们普遍都受地形的影响。居住区的建筑对通风效果的要求都比较高,所以在布局时,应使用自由式的布局,因为自由式的布局具有良好的通风效果和受光效果,更符合居民区建筑的要求。
2.5提高建筑设计师素养
在居民建筑的设计中,建筑设计师的专业水准会直接影响建筑的整体效果。建筑设计师经验不足是普遍出现的现象。因此建筑商在选择设计师时要做好岗前培训及实地考察,并对设计师进行严格的考核。在条件允许的情况下要选择一些经验丰富或有非常强的专业水平的设计师,提高建筑设计的效果。2.6建立居民区建筑安全体系在设计居民区建筑时,首先要考虑到的就是居住区的安全问题。为了给居民营造出一个良好的居住环境,必须建立一个完善的安全体系。利用信息技术将小区的室外面积控制在监控范围内,并实行一人一卡的方式来控制外来人口入内,通行卡必须是由本人身份证办理,如有丢失必须本人拿着身份证进行注销,并从新办理。将每户居民住宅内都设计一个安全报警器,以便发生紧急情况可以及时采取措施。并选择四周环境人文素质富有正能量的地点进行建设,避免周围环境影响居民生活质量。
3结语