淺談建筑節能在西藏居住建筑設計中的應用

2013-01-08 10:49:56    作者:姜月霞     來(lái)源:西藏科技     瀏覽次數:

    節能建筑是按節能設計標準進(jìn)行設計和建造,使其在使用過(guò)程中降低能耗的建筑。目前,我國即有建筑近400億平方米,95%以上是高能耗建筑。每年城鄉新建房屋建筑面積近20億平方米。其中80%以上為高耗能建筑。雖然我國有許多強制性的建筑節能設計標準,但是執行率比較低。因此,建設部副部長(cháng)仇保興于2005年3月23日在國務(wù)院新聞辦舉行的新聞發(fā)布會(huì )上說(shuō),中國將對建筑實(shí)施強制節能標準,并建立綠色建筑與節能建筑的稅收和收費優(yōu)惠制度,以實(shí)現在2020年新建建筑節能65%的目標。

  目前,全國許多地區認真貫徹建設部的有關(guān)文件精神,正積極制訂有關(guān)節能建筑的地方標準。

1 我區即有建筑的現狀
1.1 傳統趁筑是低能耗魂筑

  我區傳統建筑根據當地的氣候和建筑材料,在上千年的發(fā)展過(guò)程中,形成不同特色的地域建筑。其共有的特點(diǎn)主要表現在以下幾個(gè)方面。

1.1.1 石砌外墻

  西藏的拉薩市、日喀則地區及昌都部分地區主要為農區,百姓的居住相對比較固定,花崗石的分布較為豐富,因此,花崗石被廣泛地用于建筑外墻。從保暖和結構穩定性的角度需要,民居外墻的墻厚一般大于40cm厚。有的寺院建筑依山而建,墻體向上收分,外墻厚度在0.5~2cm一之間?;◢徥哂斜馗魺岬奶匦?,因此,石砌外墻的民居及寺院宮殿建筑冬暖夏涼,一般不豁要采取輔助取暖措施。

1.1.2 牧民的帳蓬
那曲、阿里及部分昌都地區以牧業(yè)為主,無(wú)固定住所,所以牧民習慣用帳蓬,傍水草而居,便于搬遷。而帳蓬多為耗牛毛編織而成。能適應高原暴雨,風(fēng)雪及高寒氣候。

1.1.3 門(mén)窗的開(kāi)啟方式

  由于西藏地區氣候溫差大,傳統建筑的窗一般都不開(kāi)大窗。但從造型上來(lái)著(zhù),門(mén)窗的面積都不小,通過(guò)分割構成形式,可開(kāi)啟的窗洞與不開(kāi)啟的窗體并,既解決了采光問(wèn)題,也遮蔽了強風(fēng)寒冷的侵擾。

1.2 現代建筑的特點(diǎn)

  西藏自治區自成立以來(lái),一直受黨中央的高度重視,對西藏人民倍加關(guān)懷,在經(jīng)濟建設方面給予大力的支持和援助。特別是第三次、第四次西藏工作座談會(huì )的召開(kāi)和西部大開(kāi)發(fā)戰略的實(shí)施,中央和各兄弟省市給予的大力支持和無(wú)私援助,使西藏的城鄉面貌發(fā)生巨大變化。特別是基礎設施建設不斷推進(jìn),許多嶄新的城鎮拔地而起。結合近十年的設計經(jīng)驗,我將從采暖形式、外墻材料、窗、資源利用等方面闡述現代建筑的特點(diǎn)。

1.2.1 采暖形式

  西藏在計劃經(jīng)濟時(shí)期未被列為采暖地區,沒(méi)有供暖設施。以拉薩為例,夏季,拉薩地區氣候約為10℃~25℃,氣候宜人,不需要制冷。而冬季,溫差較大,氣溫約在-5℃~16℃之間,白天日曬,氣溫較高,南向房屋基本不需采暖設備,但北向房間氣溫較南向房間溫度可相差5℃~10℃,必須采取采暖措施。日落之后,氣溫驟然下降,所有房間必須采暖。西藏地區能源旺乏,目前采暖的形式為電取暖。

1.2.2 外墻材料

  外墻材料多采用鹼砌塊,內外墻承重墻墻厚一樣,不利于保溫和節能。目前,我區建筑外墻多為29CM墻厚,未采取外保溫措施。新型墻體材料的開(kāi)發(fā)和研究幾乎是空白,應用力度不大,95%的建筑墻體材料為傳統建筑材料,存在浪費資源,不利于環(huán)境保護的現象,不利于實(shí)施建筑節能。

1.2.3 窗

  窗的開(kāi)啟面積較大,采光較好,但多采用單層窗,對玻璃的熱工性能考慮較少,沒(méi)有從節能的角度進(jìn)行設計。

1.2.4 資源利用

  未能有效利用豐富的太陽(yáng)能資源,將太陽(yáng)能資源轉化為可利用資源,應用于建筑采暖中。目前,西藏自治區除阿里地區制訂了利用太陽(yáng)能保溫外墻的設計標準,并應用于建筑構造中外,其它地區對太陽(yáng)能的使用基本限于太陽(yáng)能熱水器的使用。

2 建筑節能在建筑設計中的應用

  建筑節能的實(shí)施以建筑設計為先。雖然我區尚未出臺有關(guān)地方建筑節能設計標準,但作為一名建筑設計師,應深刻領(lǐng)會(huì )建筑節能的內涵,在建筑設計中樹(shù)立建筑節能的設計理念,結合西藏地區的氣候條件、自然環(huán)境、人文環(huán)境、建造出具有地域特色、節能、環(huán)保的綠色建筑。

2.1 降低建筑物體形系數

  建筑物體形系數與其層數、體量、形狀等因素有關(guān)。在其他條件相同的情況下,建筑物的體形系數越大,外圍護結構面積越大,傳熱耗熱量就越大。因此,在滿(mǎn)足建筑功能的前提下,應盡量減少建筑體型的凹凸或錯落,降低建筑物體型系數。

2.2 提商建筑物圍護結構的保溫性能

2.2.1 加大外墻厚度,實(shí)施外墻保溫節能

  改變過(guò)去單一滿(mǎn)足結構穩定的設計思想,適當加大外墻厚度,特別是東西外墻和北向外墻。目前,為實(shí)施建筑節能,有的住宅進(jìn)行這方面的設計和建造,其作法是外墻全部采用400mm(加面層,磚的模數為390mm厚)。通過(guò)回訪(fǎng),反應非常好,保溫效果良好,且較之外墻保溫措施施工難度較低,維護費用幾乎為零,是值得推廣的一項外墻保溫措施。

2.2.2 提倡建筑物外墻保溫

  目前,內地的外墻保溫技術(shù)已相當成熟,因此,應在我區進(jìn)行試點(diǎn)推廣。根據西藏地區溫差大、日照強、熱脹冷縮現象嚴重等特性,對內地現有的外墻保溫材料、粘結材料、防護層材料進(jìn)行特性研究、開(kāi)發(fā)和研究適宜西藏地區的外墻保溫材料和施工技術(shù)。應選擇氣候條件與西藏地區類(lèi)似的城市或地區,引進(jìn)該地區新型保溫材料,并結合實(shí)際,研究和改進(jìn)相應的施工技術(shù)和材料。據有關(guān)資料表明,北京地區的氣候特點(diǎn)與西藏拉薩地區的冬季氣候條件較為接近,北京地區的外墻保溫材料主要是聚苯板,因此,應重點(diǎn)發(fā)展以聚苯板為主的外墻保溫材料。

2.2.3 推進(jìn)新型墻體材料的開(kāi)發(fā)和研制工作

  國家"十五"計劃和2015年遠景目標在建筑材料方面明確要求"大力增加優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)和推廣新型建材產(chǎn)品"。新型墻體材料具有輕質(zhì)、高強、節土、節能、保溫和裝飾等優(yōu)良特性。因此,發(fā)展新型墻體材料,實(shí)施建筑節能,是當前一個(gè)時(shí)期內建造建筑的基本要求,也是提高人們生活質(zhì)量、適應社會(huì )發(fā)展的客觀(guān)要求。

2.2.4 大力推廣利用太陽(yáng)能資源保溫技術(shù)

  西藏阿里地區設計院經(jīng)過(guò)十幾年的摸索,已逐步總結出一套較為完善的利用太陽(yáng)能外墻保溫的技術(shù)標準,主要應用于居住建筑。主要做法是建筑外墻較厚,部分中間中空,并留有通氣孔,并在外面涂沫一層黑色易吸熱的珍珠巖材料。白天日照強的時(shí)候,外墻吸收大量的熱量,并貯存在墻體中空部分(此時(shí),通氣孔密閉)。夜晚,將通氣孔小窗打開(kāi),白天貯存的熱量慢慢流向室內,從而達到保溫的目的。在此基礎上,應在全區大力推廣此項技術(shù),并結合不同地域特點(diǎn),研究制定相應的地方標準。

  另外,西藏那曲地區采用玻璃房的保溫措施也值得研究。該地區的居住建筑主要是二層建筑,通常是一戶(hù)一院。將整個(gè)院落用玻璃和網(wǎng)架密閉,形成溫室效應,達到了保溫的效果。該做法存在土地利用率低,夏季悶熱等不足之處。

2.2.5 提高窗的保溫性能

2.2.5.1 根據窗的朝向,確定不同的窗墻面積比

  根據前面所述的西藏的地域特點(diǎn),南向窗應盡量開(kāi)大窗,有利于冬季太陽(yáng)幅射熱的吸收。而北向窗宜在滿(mǎn)足需要的前提下,盡量開(kāi)小。

2.2.5.2 增加玻璃層數,選擇玻璃品種

  窗戶(hù)采用雙層中空玻璃,是提高外窗保溫性能的有效途徑。目前,許多設計師已充分認識到這一點(diǎn),雙層中空玻璃窗的設計正逐步推廣。但對玻璃品種的選擇還不夠重視。合理利用玻璃的熱工性能,選擇不同特性的玻璃,也是窗的節能指標之一。對中空玻璃的外片來(lái)說(shuō),選擇透明玻璃或低輻射玻璃而對內片來(lái)說(shuō),選擇吸熱玻璃或熱反射玻璃,這樣,外片玻璃能夠透過(guò)和吸收太陽(yáng)能,而內片玻璃和中空層可以阻擋室內熱量向外輻射和傳播,有利于冬季室內保溫。

2.2.6 利用封閉陽(yáng)臺作陽(yáng)光間,降低冬下季窗戶(hù)的耗熱量

  目前,西藏地區的南向陽(yáng)臺大部分采用玻璃進(jìn)行封閉,起到了附加陽(yáng)光間的作用,室內外溫差減少,降低了冬季窗戶(hù)的耗熱量,達到了保溫的效果。但有幾項技術(shù)問(wèn)題有待于解決,如陽(yáng)臺頂棚的結露、窗框熱橋等問(wèn)題。

2.3 建筑節能有關(guān)的其他措施

2.3.1 建筑物朝向與主要房間的擺放

  如前所述,西藏地區的建筑物應盡量南北走向,以利用太陽(yáng)能資源。建筑物的主要功能房間應盡量擺放在南向,盡量利用自然保溫,減少空調等采暖設備的使用,從而達到節能的目的。如住宅設計,臥室與客廳應擺放在南邊,而北邊則擺放衛生間、廚房、貯藏間,但需要注意給排水管道不宜布置在北向外墻一側。在公共建筑設計中,也應將倉庫、衛生間、儲物間、樓梯間布置在北邊,而且最好采用單面走廊設計。

2.3.2 建筑節能在電氣照明、熱水供應等方面的應用

  據有關(guān)的數據表明,建筑節能的主要對象是采暖與空調,約占65%左右。但也不能忽視電氣照明、熱水供應方面的節能。

  電氣照明應盡量選擇節能型燈具,采取提高電力設備的功率因素,降低無(wú)功損耗等措施。

  目前,太陽(yáng)能熱水器在西藏全區應用范圍很廣,大部分居民都使用熱水器供應熱水。但對公共建筑如賓館等建筑,需要24小時(shí)供熱水,一般采用電熱或鍋爐供熱。所以,在西藏地區應著(zhù)力研究集中式太陽(yáng)能熱水器的應用,以利于太陽(yáng)能熱水器在公共建筑中的應用,達到降低成本、節約能源的目的。

結束語(yǔ)

  節約能耗,降低能耗,保護環(huán)境是可持續發(fā)展戰略的重要組成部分。在建筑領(lǐng)域,我國建筑能耗已戰全國總能耗的27.6%,并隨著(zhù)城鄉建設的快速發(fā)展,將上升到35%以上。因此,建筑節能勢在必行,是可持續發(fā)展戰略實(shí)施的關(guān)鍵之一。隨著(zhù)社會(huì )的持續進(jìn)步,人們的節能、環(huán)保意識將不斷增強,節能建筑將逐步走人并最終融人我們的生活當中。

參考文獻

1 劉加平.被動(dòng)式太陽(yáng)房
2 劉加平.現代建筑技術(shù)
3 劉加平.建筑學(xué)與建筑技術(shù)科學(xué)
4 林海燕.圍護結構在建筑節能的作用

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