所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-02-11 08:18 熱度:
摘要:隨著社會的發展和建筑理念的不斷更新,建筑節能問題越來越受到社會各界的廣泛關注,我們在建筑方面推行節能理念,是為了從實際出發,從我做起,以實際行動減輕來自能源方面的壓力。本文結合火車站的具體情況,對建筑節能措施尤其是圍護結構在火車站房設計、建設過程中的運用問題進行簡單的闡述。
關鍵詞:建筑節能,火車站,設計,措施,圍護結構
一、 前言
當前能源短缺己成為全球化問題。能源短缺不僅引發經濟問題,而且過度消耗能源帶來生態環境的毀滅性破壞,也嚴重影響了社會、經濟、環境效益。隨著可持續發展思想的深入人心,世界各國開始關注能源問題,并出臺了相應的政策來解決能源危機。
目前,通常建造的建筑,其使用壽命均能達到五十年以上,而通過圍護結構散失的能量以及空調制冷系統的能耗之和就占整個建筑能耗的三分之二。因此,建筑的能耗主要是在使用過程中的能耗,怎樣采取有效措施解決建筑在使用過程中的能耗問題是建筑節能的重點。
建筑節能不僅可以大大地節約能源的消耗,也能減少對環境的污染。因此,在建設節約型社會的今天,建筑節能問題尤為重要。但是,建筑物本身的節能問題不要局限于建成之后怎么節能,應該在設計階段就充分考慮到節能的問題,改善建筑圍護結構的熱工性能,是建筑節能的首要問題。從整體結構來看,建筑主要是由圍護結構組合而成的,包括墻體、屋面、地面、門窗等。
中國已進入了高鐵時代,為了滿足全國各地區不斷增長的鐵路運輸需求,鐵道部陸續新建、改建各地火車站站房。每個建成后的火車站都將是一個新的交通中心、景觀中心和城市新區發展的核心,而對于火車站自身來說,特別是候車廳、售票廳是相對社會人群比較集中的地方,是對外的窗口,合理地采用建筑節能措施不僅可以減少建筑本身的能耗,而且可以起到很好的宣傳和引導作用。我們就從設計方法、新技術和新材料的使用等幾方面進行闡述。
二、運用模擬分析體現建筑節能
在設計階段,如果不注重節能措施的運用,就會造成大量的浪費和能源損耗。比如,在建造之前,要對站房的整體進行設計、繪制圖紙,但是往往這個階段只是更多地考慮了建筑的整體造型和空間分布,究竟這個建筑在抗壓、抗震、隔熱保暖等方面的性能如何只有在建造好了之后才能夠知道。如果建造完成后或者在建過程中發現問題,就要對建筑進行整體或部分拆除,這樣會造成大量的人力、財力方面的浪費。即使建筑設計師是比較有經驗的,在設計過程中也很難達到精確。隨著計算機信息技術的不斷發展,我們在建筑設計方面引入了對建筑進行模擬分析的方法,目前已經有專門的計算機軟件,實踐證明,這是目前在設計階段最能體現建筑節能的方法。在武漢火車站的建設過程中就用到了這一技術,首先對不同圍護結構進行能耗模擬和定量比較分析,再結合權衡判斷方法,提出節能建筑的最佳設計方案。在這一方法中,根據建筑的功能等先設計出來幾套初步方案,然后對不同方案中的有關參數進行提取,運用專門的計算機軟件,輸入這些參數,采用計算機模擬的方法對不同的方案進行比較分析,究竟哪種方案更合適,一目了然。
三、圍護結構節能措施
(1)墻體節能措施
在節能建筑外墻設計中,墻體保溫一般分為單一材料保溫和復合材料保溫兩種。單一材料保溫即將保溫性能與承重結構材料結合,其構造和施工均較簡單,如采用空心磚墻、加氣混凝土墻和多排孔輕骨料混凝土砌塊墻等,對于夏熱冬冷地區,能夠代替單獨保溫材料熱工要求的墻體材料并不多,所以這種保溫形式在該地區的適應性不強,尤其對于圍護結構保溫隔熱性能要求高的客運站來說更是如此。復合材料保溫則是用高效的保溫材料與結構材料和裝飾材料一起使用,建成復合的節能外墻,使結構材料承受壓力,讓輕質材料用于保溫,飾面材料用于裝修,共同工作。
復合材料保溫分為外墻內保溫、外墻外保溫和夾心墻保溫三種形式。內保溫即在外墻內側增加保溫措施,其構造如圖3—8所示。它對材料性能,配套技術要求不太高,而且易于施工維修,造價也比較低。但是在夏熱冬冷地區這樣濕度比較大的地區,內保溫的保溫層容易受潮而降低保溫性能,而且內墻表面過濕也不利于人體健康。尤其鐵路客運站人流量大,人員數量集中,室內濕度問題更加需要重視。夾心保溫是把保溫材料放在墻體中間,形成夾心墻。一般由內葉墻、保溫層、外葉墻三層構成。
鐵路客運站建筑外墻有實墻和玻璃幕墻兩種形式,玻璃幕墻的熱工參數要求可以歸于門窗節能一項。基于外墻外保溫的諸多優點,新一代客站外立面靈活多變,更加適合采用這種墻體節能形式。同時,我國還有一批傳統火車站面臨著改造、擴建問題,采用外保溫形式既不會影響建筑內部空間使用,也可以結合立面改造需要進行外墻節能改造,所以外墻外保溫形式符合我國鐵路客運站現時發展的需求。
(2)門窗節能措施
鐵路客運站建筑的窗型既有大面積的玻璃幕墻,也有小面積的采光窗。在門窗與外界進行交流的過程中,熱量也在進行傳遞,因此通過門窗而導致的熱損失在建筑能耗中占有相當比例。門窗能耗約為墻體的4倍,屋面的5倍,地面的20多倍,約占建筑圍護部件總能耗的40%~50%。要減少門窗的能耗,就應當阻隔其傳熱途徑。據研究,窗戶的節能成效可通過窗戶的傳熱系數(K)、遮蔽系數(SC)、空氣滲透性和可見光透過率四個方面來衡量。這四個指標與玻璃以及窗框、窗扇等構件的性能以及窗戶的開啟方式和安裝質量等因素相關聯。因此,窗戶要達到節能效果,主要應遵循以下幾點:選用合適的玻璃以及窗框材料;采取適當的遮陽措施;對于整棟建筑而言,控制窗墻比,適當限制開窗面積的大小。
新建車站造型經常成為城市的亮點,但也容易帶來較大面積開窗、大面積利用玻璃幕墻的造型需要。對于北方地區,上述情況就很難實現,合理的窗墻比,才是節能的關鍵。研究顯示,同樣形狀的建筑,南北向開窗比東西向開窗的冷負荷小。控制合理的窗墻比不僅可以減少冷風滲透耗熱量,還有利于在過渡季節采用自然通風,減少空調設備的開啟時間。
夏熱冬冷地區的玻璃幕墻設計可參考以下幾點:建筑玻璃幕墻采用隱框幕墻,明框幕墻采用隔熱鋁合金型材或采取其他有效的隔熱措施;透明幕墻應采用空氣層厚度不小于9mm的中空玻璃或其他類型的相同保溫性能的節能玻璃:當采用中空低輻射玻璃還不能滿足標準要求時,可采用在中空低輻射玻璃的空氣層中充惰性氣體,其傳熱系數可降低0.2左右;對熱工性能要求較高的玻璃幕墻,可采用通風式雙層低輻射玻璃幕墻,其傳熱系數可達1.Ow/(m2.k)。
(3)屋面節能措施
在屋面節能方面,我們重點要考慮屋面保暖材料、厚度選擇和屋面結構的設計。盡量采用密度較小、導熱系數較低、吸水率低的屋面保溫材料。目前新建火車站大多為大跨度輕鋼結構屋面,屋面保溫經常采用巖棉板,這樣有效地改善了屋面的保溫性能。此外,架空屋面可以隔離太陽輻射熱。
四、結束語:
在建設節約型社會的今天,我們在火車站房的設計和建設過程中充分考慮建筑節能,是目前能源形勢的迫切需要,是緩解全球能源危機的具體表現。在設計過程中,采取多種方法減少能耗,進而達到節能,主要采取的就是設計中盡量考慮使用清潔環保的能源,利用先進的技術。
參考文獻:
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期。
文章標題:淺談建筑節能在火車站房中的應用
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