淺談建筑節(jié)能在西藏居住建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

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

    節(jié)能建筑是按節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造,使其在使用過(guò)程中降低能耗的建筑。目前,我國(guó)即有建筑近400億平方米,95%以上是高能耗建筑。每年城鄉(xiāng)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(guó)有許多強(qiáng)制性的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),但是執(zhí)行率比較低。因此,建設(shè)部副部長(zhǎng)仇保興于2005年3月23日在國(guó)務(wù)院新聞辦舉行的新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō),中國(guó)將對(duì)建筑實(shí)施強(qiáng)制節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),并建立綠色建筑與節(jié)能建筑的稅收和收費(fèi)優(yōu)惠制度,以實(shí)現(xiàn)在2020年新建建筑節(jié)能65%的目標(biāo)。

  目前,全國(guó)許多地區(qū)認(rèn)真貫徹建設(shè)部的有關(guān)文件精神,正積極制訂有關(guān)節(jié)能建筑的地方標(biāo)準(zhǔn)。

1 我區(qū)即有建筑的現(xiàn)狀
1.1 傳統(tǒng)趁筑是低能耗魂筑

  我區(qū)傳統(tǒng)建筑根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝徒ㄖ牧?,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(xiàn)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(qū)及昌都部分地區(qū)主要為農(nóng)區(qū),百姓的居住相對(duì)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(jié)構(gòu)穩(wěn)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馗魺岬奶匦裕虼?,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(qū)以牧業(yè)為主,無(wú)固定住所,所以牧民習(xí)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(yīng)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(qū)氣候溫差大,傳統(tǒng)建筑的窗一般都不開(kāi)大窗。但從造型上來(lái)著,門(mén)窗的面積都不小,通過(guò)分割構(gòu)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(qiáng)風(fēng)寒冷的侵?jǐn)_。

1.2 現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)

  西藏自治區(qū)自成立以來(lái),一直受黨中央的高度重視,對(duì)西藏人民倍加關(guān)懷,在經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(zhàn)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(xiāng)面貌發(fā)生巨大變化。特別是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷推進(jìn),許多嶄新的城鎮(zhèn)拔地而起。結(jié)合近十年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),我將從采暖形式、外墻材料、窗、資源利用等方面闡述現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)。

1.2.1 采暖形式

  西藏在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期未被列為采暖地區(qū),沒(méi)有供暖設(shè)施。以拉薩為例,夏季,拉薩地區(qū)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(shè)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(qū)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(nèi)外墻承重墻墻厚一樣,不利于保溫和節(jié)能。目前,我區(qū)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(yīng)用力度不大,95%的建筑墻體材料為傳統(tǒng)建筑材料,存在浪費(fèi)資源,不利于環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)象,不利于實(shí)施建筑節(jié)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(duì)玻璃的熱工性能考慮較少,沒(méi)有從節(jié)能的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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(zhuǎn)化為可利用資源,應(yīng)用于建筑采暖中。目前,西藏自治區(qū)除阿里地區(qū)制訂了利用太陽(yáng)能保溫外墻的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)用于建筑構(gòu)造中外,其它地區(qū)對(duì)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(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

  建筑節(jié)能的實(shí)施以建筑設(shè)計(jì)為先。雖然我區(qū)尚未出臺(tái)有關(guān)地方建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),但作為一名建筑設(shè)計(jì)師,應(yīng)深刻領(lǐng)會(huì)建筑節(jié)能的內(nèi)涵,在建筑設(shè)計(jì)中樹(shù)立建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)理念,結(jié)合西藏地區(qū)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(jié)能、環(huán)保的綠色建筑。

2.1 降低建筑物體形系數(shù)

  建筑物體形系數(shù)與其層數(shù)、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(shù)越大,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積越大,傳熱耗熱量就越大。因此,在滿足建筑功能的前提下,應(yīng)盡量減少建筑體型的凹凸或錯(cuò)落,降低建筑物體型系數(shù)。

2.2 提商建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能

2.2.1 加大外墻厚度,實(shí)施外墻保溫節(jié)能

  改變過(guò)去單一滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)思想,適當(dāng)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(jié)能,有的住宅進(jìn)行這方面的設(shè)計(jì)和建造,其作法是外墻全部采用400mm(加面層,磚的模數(shù)為390mm厚)。通過(guò)回訪,反應(yīng)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(hù)費(fèi)用幾乎為零,是值得推廣的一項(xiàng)外墻保溫措施。

2.2.2 提倡建筑物外墻保溫

  目前,內(nèi)地的外墻保溫技術(shù)已相當(dāng)成熟,因此,應(yīng)在我區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)推廣。根據(jù)西藏地區(qū)溫差大、日照強(qiáng)、熱脹冷縮現(xiàn)象嚴(yán)重等特性,對(duì)內(nèi)地現(xiàn)有的外墻保溫材料、粘結(jié)材料、防護(hù)層材料進(jìn)行特性研究、開(kāi)發(fā)和研究適宜西藏地區(qū)的外墻保溫材料和施工技術(shù)。應(yīng)選擇氣候條件與西藏地區(qū)類(lèi)似的城市或地區(qū),引進(jìn)該地區(qū)新型保溫材料,并結(jié)合實(shí)際,研究和改進(jìn)相應(yīng)的施工技術(shù)和材料。據(jù)有關(guān)資料表明,北京地區(qū)的氣候特點(diǎn)與西藏拉薩地區(qū)的冬季氣候條件較為接近,北京地區(qū)的外墻保溫材料主要是聚苯板,因此,應(yīng)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(guó)家"十五"計(jì)劃和2015年遠(yuǎn)景目標(biāo)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(qiáng)、節(jié)土、節(jié)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(jié)能,是當(dāng)前一個(gè)時(shí)期內(nèi)建造建筑的基本要求,也是提高人們生活質(zhì)量、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的客觀要求。

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(qū)設(shè)計(jì)院經(jīng)過(guò)十幾年的摸索,已逐步總結(jié)出一套較為完善的利用太陽(yáng)能外墻保溫的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),主要應(yīng)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(qiáng)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(nèi),從而達(dá)到保溫的目的。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)在全區(qū)大力推廣此項(xiàng)技術(shù),并結(jié)合不同地域特點(diǎn),研究制定相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)。

  另外,西藏那曲地區(qū)采用玻璃房的保溫措施也值得研究。該地區(qū)的居住建筑主要是二層建筑,通常是一戶一院。將整個(gè)院落用玻璃和網(wǎng)架密閉,形成溫室效應(yīng),達(dá)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(jù)窗的朝向,確定不同的窗墻面積比

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

2.2.5.2 增加玻璃層數(shù),選擇玻璃品種

  窗戶采用雙層中空玻璃,是提高外窗保溫性能的有效途徑。目前,許多設(shè)計(jì)師已充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),雙層中空玻璃窗的設(shè)計(jì)正逐步推廣。但對(duì)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(jié)能指標(biāo)之一。對(duì)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(duì)內(nèi)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(nèi)片玻璃和中空層可以阻擋室內(nèi)熱量向外輻射和傳播,有利于冬季室內(nèi)保溫。

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

  目前,西藏地區(qū)的南向陽(yáng)臺(tái)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(nèi)外溫差減少,降低了冬季窗戶的耗熱量,達(dá)到了保溫的效果。但有幾項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題有待于解決,如陽(yáng)臺(tái)頂棚的結(jié)露、窗框熱橋等問(wèn)題。

2.3 建筑節(jié)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(qū)的建筑物應(yīng)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(yīng)盡量擺放在南向,盡量利用自然保溫,減少空調(diào)等采暖設(shè)備的使用,從而達(dá)到節(jié)能的目的。如住宅設(shè)計(jì),臥室與客廳應(yīng)擺放在南邊,而北邊則擺放衛(wèi)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(cè)。在公共建筑設(shè)計(jì)中,也應(yīng)將倉(cāng)庫(kù)、衛(wèi)生間、儲(chǔ)物間、樓梯間布置在北邊,而且最好采用單面走廊設(shè)計(jì)。

2.3.2 建筑節(jié)能在電氣照明、熱水供應(yīng)等方面的應(yīng)用

  據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)表明,建筑節(jié)能的主要對(duì)象是采暖與空調(diào),約占65%左右。但也不能忽視電氣照明、熱水供應(yīng)方面的節(jié)能。

  電氣照明應(yīng)盡量選擇節(jié)能型燈具,采取提高電力設(shè)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(qū)應(yīng)用范圍很廣,大部分居民都使用熱水器供應(yīng)熱水。但對(duì)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(qū)應(yīng)著力研究集中式太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用,以利于太陽(yáng)能熱水器在公共建筑中的應(yīng)用,達(dá)到降低成本、節(jié)約能源的目的。

結(jié)束語(yǔ)

  節(jié)約能耗,降低能耗,保護(hù)環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。在建筑領(lǐng)域,我國(guó)建筑能耗已戰(zhàn)全國(guó)總能耗的27.6%,并隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的快速發(fā)展,將上升到35%以上。因此,建筑節(jié)能勢(shì)在必行,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的關(guān)鍵之一。隨著社會(huì)的持續(xù)進(jìn)步,人們的節(jié)能、環(huán)保意識(shí)將不斷增強(qiáng),節(jié)能建筑將逐步走人并最終融人我們的生活當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

1 劉加平.被動(dòng)式太陽(yáng)房
2 劉加平.現(xiàn)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(hù)結(jié)構(gòu)在建筑節(jié)能的作用

編輯:qijian

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