【科技论文】新时期建筑的节能设计与创新的探讨

随着科技的进步与社会的发展,人们对于建筑要求不仅体现在功能上,也更多的体现对于社会效益的要求上。不可否认,功能性仍然是建筑的主要属性之一,但随着节能社会建设的深入,建筑节能环保属性也逐渐成为了主要的属性之一,并且这种趋势势必会成为今后建筑的主要发展方向。这不仅体现的是科技的进步,也体现了人们思想和观念的进步。所以,建设节能环保型的建筑已经引起人们的足够重视。本文就新时期建筑的节能设计与创新进行探讨。

  一、节能环保建筑设计的目标与原则

  (一)设计原则

  1.系统协同性的原则。节能环保建筑要与外界环境形成共同构成的系统,并且要具备一定的特征和功能,保持系统之间的各个要素的相互关联、协同作用来发挥其高效的、最优化、可持续的运行和实施。在这种建筑运行的整个使用寿命周期里,涉及到众多的相关主体比如硬科学和软科学的交叉、多学科的融合等等,这些共同支撑起这个系统的运行。

  2.地域性的原则。节能建筑应该要与所在地域的经济状况、自然环境以及人文气质相结合,要总结、分析以及吸纳传统建筑在应对环境和资源方面设计、运行等策略,讲究因地制宜。

  3.自然性的原则。强调建筑的外部环境设计、建设以及使用过程中要加强对于生态系统的保护,尽量减少或避免对于生态环境的破坏,要保持原有的生态系统的维持稳定。在可能造成对于生态系统的破坏时,应该采取生态补偿的措施。

  4.健康性原则。节能环保建筑需要通过对于建筑物室内和室外环境的设计与营造,构建其能够对于人的生理和心理有舒适健康作用的光、声、热等,以及有益于心理的空间气氛和场所。

  5.经济型的原则。要对建筑物的整个使用周期运行的费用做科学估算,并且对产出和投入方案进行评估,一个合格的节能环保建筑设计不仅要有利于成本的控制,也应该具有经济运行的可操作性,从而选择合适的技术,实现主动式的技术与被动式的技术之间的协同运行和相互补偿。

  (二)设计目标

  1.经济目标。在建筑整个的使用周期中,要协调好经济需求与生态环境保护之间的矛盾;2.环境目标。应该采用更好的资源、能源以及环境的利用效率,同时要注意建筑物本身对于传统能源的消耗,使得建筑物的环境影响能够控制在生态环境承受的范围内,实现居住环境与生态环境的和谐可持续;3.社会目标。节能环保建筑应该要实现环境友好型目标与社会、文化和心理等方面的需求,构建健康和谐的新生态的居住环境与文化。

  目标的特征主要可以概括为以下的两个方面,首先是普遍适应性,这就是说节能型的建筑不仅仅是作为一个个别案例或示范性的项目,而应该是具有很好的推广应用性,能够使用到广大的居民生活中。其次是系统性,节能建筑受到很多因素的影响,因此需要通过各个相关主体在经济支撑、技术研发、决策管理和社会组织的各个层面协调合作来实现。

  二、节能建筑的设计与创新

  (一)建筑整体设计

  在设计过程中,要强调周边环境与建筑的协调性,主要有当地的气候和地理文化特色,尽量减少建筑物对于周边环境的破坏作用。节能型建筑在设计方面需要注意以下四点:1.建筑布局。在建筑布局方面,要结合场地进行布局,合理利用当地的自然光照和通风。可以根据当地的光线,通过布局来找到合适的采光与遮阳,在炎热干燥的条件下,利用建筑自身或彼此间的布局来形成遮阳效果。可以根据自然通风的原理,通过合理的布局,充分利用夏季的主导风向来设置冷风系统。2.空间设计。在建筑的空间设计上,应该能够让热门获得更好的舒适性空间,同时也要引导人们选择节能的生活方式。在建筑设计中引用天井等,这样有利于建筑的通风,特别是适合于大型建筑,合理的天井布置不仅提高建筑物的采光,也能够增强其通风性,从而减少在冷风系统以及制热方面的能源消耗。3.形体设计。在建筑的形体设计上,要平衡其形体系数与建筑的通风采光系数。当建筑物的进深比较大的时候,就会影响其通风和采光,这个时候可以减少建筑的厚度来增强其通风和采光性。4.立面设计。在建筑物的立面设计时,外墙的构件能够很好的起到遮阳效果,还可以增加建筑的美观性。对于立面没有遮阳构件时,可以通过建筑其自身的凹凸来形成大面积的阴影,从而减少制冷系统的能耗。

  (二)建筑门窗环节的节能设计

  要合理的确定门窗与墙体的比例。建筑中最为主要的就是空气的流通以及交换设施就是门窗。因此,在建设设计时应该对墙体与门窗的比例进行合理的配置。在现代设计中,往往存在为了追求建筑的美观性而任意扩大门窗比例,这样不仅不利于建筑物的供暖和通风,也不利于建筑的节能。通常来讲,对于建筑的门窗设计,应该是北向的门窗不高于25%,南向的不高于35%,东西向的不高于30%。还要注意门窗的气密性。门窗是建筑物中使用频率很高的部门,也是最容易发生磨损的部位,如果门窗的气密性不好,就会在使用的过程中无故增加其他的能耗来补偿。

  (三)建筑物屋面保温隔热的设计

  屋面是建筑物接受外部环境温度最为主要的地方,其保温性能和隔热性能直接影响建筑物的节能效果。在屋面的保温和隔热节能设计中,我国可以采用将保温层铺设在防水层下面的这种倒铺法,这样可以很好的起到保温的效果。这种铺法能够极大的提高屋面使用的寿命,并且还能优化屋面其防水性。

  参考文献:

  [1]张大勇.浅析节能环保建筑设计[J].科技向导,2013,06.

  [2]王海龙.试论生态建筑观在建筑设计中的应用[J].黑龙江科技信息,2011,18.

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