建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能要點(diǎn)分析

彭星

（盧龍縣虹嘉建筑設(shè)計(jì)所，河北 盧龍縣 066400）

引言

全面的建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須由政府主導(dǎo)，由國(guó)家立法，對(duì)建筑節(jié)能做出全面的、明確的政策規(guī)定；必須由相關(guān)部門(mén)按照國(guó)家的節(jié)能政策，制定全面的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；必須由設(shè)計(jì)、施工、各級(jí)監(jiān)督管理部門(mén)、開(kāi)發(fā)商、運(yùn)行管理部門(mén)、用戶(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，按照國(guó)家的節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，全面地、嚴(yán)格地采取節(jié)能措施，使每一位公民真正樹(shù)立起全面的建筑節(jié)能觀，將建筑節(jié)能真正落到實(shí)處。

1 建筑節(jié)能的重要性

目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類(lèi)將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)?、風(fēng)力、太陽(yáng)能、核能，而我國(guó)的能源問(wèn)題更加嚴(yán)重。我國(guó)能源發(fā)展主要存在四大問(wèn)題：一是人均能源擁有量低、儲(chǔ)備量低：二是能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主，約占75%。全國(guó)年耗煤量已超過(guò)13億噸；三是能源資源分布不均，主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足，造成北煤南運(yùn)、西氣東送、西電東送；四是能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低大約10%。

全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國(guó)能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾：有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)的保障國(guó)家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。

2 建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能要點(diǎn)分析

對(duì)于單體住宅建筑來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)中注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題可以有效的降低建筑能耗。

2.1 建筑朝向

建筑布局應(yīng)考慮朝向與節(jié)能的因素。座北朝南的建筑物能夠避免太陽(yáng)的東照西曬，降低日射影響，若同時(shí)配合以遮陽(yáng)隔熱，效果將更加顯著。除此之外，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，選取受氣候變化影響最小的方向。

2.2 建筑面寬與進(jìn)深

住宅建筑保持合適的面寬與進(jìn)深有助于自然采光及充分享受日照，進(jìn)而降低空調(diào)等耗能工具的使用。每戶(hù)住宅的建筑面寬直接關(guān)系到其迎風(fēng)面的大小。單戶(hù)住宅建筑面寬越大，其迎風(fēng)面就會(huì)越寬，越有利于自然換氣。而建筑進(jìn)深則關(guān)系到建筑的自然采光及氣流在室內(nèi)的流通。一般來(lái)說(shuō)，建筑進(jìn)深越窄，則空氣在建筑內(nèi)部流通的的距離就會(huì)越短，空氣受到的阻礙就會(huì)越少；同時(shí)，在建筑受光面寬一定的情況下，建筑進(jìn)深越窄，則建筑內(nèi)部可受到日照的面積就會(huì)越大。當(dāng)然，建筑的面寬和進(jìn)深也同時(shí)受到用地形狀，內(nèi)部空間設(shè)計(jì)等因素的制約，在滿(mǎn)足使用及法規(guī)要求前提下，應(yīng)盡可能的加大建筑面寬，縮短建筑進(jìn)深。

2.3 窗戶(hù)的設(shè)計(jì)

2.3.1 窗戶(hù)的朝向

窗戶(hù)的朝向影響到風(fēng)如何進(jìn)入室內(nèi)及風(fēng)在室內(nèi)的流動(dòng)方向。入口與出口間的直接軸線經(jīng)常是空氣在房間內(nèi)流動(dòng)的路徑，當(dāng)進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)向成正交（90度）時(shí)，空氣流動(dòng)會(huì)直接朝向出口，對(duì)房間內(nèi)其他部分的作用很小。當(dāng)窗戶(hù)與風(fēng)向成一定角度時(shí)，進(jìn)入室內(nèi)后，風(fēng)速會(huì)變快，風(fēng)所影響的區(qū)域也會(huì)變大，這種情況下，有利于空氣的自然流通及室內(nèi)散熱。

2.3.2 窗戶(hù)的大小

窗戶(hù)的大小決定對(duì)流的空氣速度。要使空氣進(jìn)入房間，也必須讓空氣有出口流通。需要注意，當(dāng)窗戶(hù)愈開(kāi)愈大時(shí)，室內(nèi)風(fēng)速反而會(huì)下降。

對(duì)流提供自然換氣的最佳情況，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意。當(dāng)出風(fēng)口大于入風(fēng)口時(shí)，房間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生最大的風(fēng)速。出風(fēng)口與入風(fēng)口大小相同時(shí)，風(fēng)產(chǎn)生最大的風(fēng)流量。不過(guò)如要達(dá)到?jīng)隹斓男Ч?，最大的風(fēng)速比較重要。

2.3.3 窗玻璃色澤的選擇

窗玻璃是窗戶(hù)構(gòu)成中最重要的因素。玻璃材料的選擇直接關(guān)系到建筑受到日照的影響、氣流的流入及流出，這對(duì)寒冷地區(qū)的保暖十分重要。除去一般的玻璃材料而使窗玻璃對(duì)日照、反光、吸熱等產(chǎn)生的影響外，在一般的處理上，窗戶(hù)的色澤會(huì)對(duì)上述因素產(chǎn)生重大的影響。

一般來(lái)說(shuō)，深色澤的玻璃會(huì)極大的降低照入室內(nèi)的日光量，所以，經(jīng)由玻璃透射的熱量較少，因此室內(nèi)溫度較低，有利于在炎熱地區(qū)使用。但是由于深色澤的玻璃反射陽(yáng)光現(xiàn)象較為嚴(yán)重，會(huì)影響建筑物周邊環(huán)境的溫度，同時(shí)反射所造成的眩光現(xiàn)象也是干擾行車(chē)安全的重要因素。

和深色澤的玻璃相反，淺色澤的玻璃可具有更好的透光性，吸收更多的熱量，比較適宜在寒冷的地區(qū)使用。

在新技術(shù)的支持下，開(kāi)發(fā)出的多層強(qiáng)化玻璃有效的解決了淺色玻璃和深色玻璃的缺陷，在雙層玻璃之間的中間膜層可以滿(mǎn)足各種顏色的要求，同時(shí)中間膜層具有阻擋透射的特性，在準(zhǔn)許光透射的情況下，對(duì)于噪音干擾的控制及降低熱透射與過(guò)度眩光等問(wèn)題，都能發(fā)揮良好的功效。

2.4 建筑的垂直綠化

目前，高層住宅樓在城市內(nèi)鱗次櫛比，高層建筑所帶來(lái)的適居性、生態(tài)結(jié)構(gòu)失衡、高能量消耗等問(wèn)題，通過(guò)垂直造園手段可以有效的解決這類(lèi)問(wèn)題。

垂直造園就是將高層住宅樓加以綠化，包括在高層住宅中導(dǎo)入植栽及其他生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成元素，垂直造園將改善建筑物立面的微氣候。

在高層住宅的外觀、內(nèi)部空間、空中庭園、地面層和立面處理上，運(yùn)用植栽會(huì)產(chǎn)生下列益處：

●可以改善地區(qū)的生態(tài)。

●在高層住宅中增加植物數(shù)量，可以提升其生態(tài)價(jià)值，此價(jià)值在于增加基地內(nèi)生物的多樣性，有助于生態(tài)的穩(wěn)定。

●美化室內(nèi)空間環(huán)境，提高適居性。

●植栽除了提供內(nèi)部空間與外墻的遮陽(yáng)作用外，也可減少建筑物內(nèi)部產(chǎn)生的熱反射與眩光。

●植物的蒸發(fā)作用有助于降低建筑外墻溫度。

●植物可作為視覺(jué)屏障及聲音屏障。

●植物可以賦予建筑外立面以特殊質(zhì)感。

在垂直造園中，把建筑物系統(tǒng)和植栽整合的手段有如下兩種：

（1）將植栽區(qū)分為幾個(gè)不相聯(lián)結(jié)的種植區(qū)。在此情況下，雖然能維持物種的同質(zhì)性，不過(guò)需要更規(guī)律的人為照顧以確保其生態(tài)穩(wěn)定性。

（2）利用連貫的階梯狀花臺(tái)方式，在建筑物立面上創(chuàng)造連續(xù)的植栽區(qū)。垂直庭園可以使用藤架（便于垂直生長(zhǎng)）及容易透水的花盆。這些方式可讓物種產(chǎn)生某種程度的互動(dòng)作用，并與地面層的生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起。相比較第一種方式，這種處理方式有利于生物的連續(xù)性，是最佳的處理方式。

在垂直造園中，需要重點(diǎn)處理好植物生長(zhǎng)的有機(jī)條件以及如何將這些條件納入摩天大樓的建筑結(jié)構(gòu)中。

●適宜的覆土深度。300毫米到400毫米的深度就可以滿(mǎn)足植物的生長(zhǎng)。

●需要處理好建筑物頂部滲漏的問(wèn)題。

●對(duì)植物按照科學(xué)時(shí)間進(jìn)行澆水、施肥。

●適宜的溫度：白天溫度21.5℃～24℃，夜間則不應(yīng)低于5℃。

●通風(fēng)及換氣：大部分的室內(nèi)空間中，二氧化碳含量應(yīng)該足夠，只需換氣補(bǔ)充被光合作用消耗的二氧化碳。

●需要特別注意的是，過(guò)冷或過(guò)冷都有可能傷害植物。因此，植物需要避免放在空調(diào)系統(tǒng)附近。

3 結(jié)語(yǔ)

以上是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一些基本的降低能耗的建筑設(shè)計(jì)手段。能源是我國(guó)的戰(zhàn)略物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，又是后代人生存的必要條件，建筑節(jié)能是貫徹國(guó)家節(jié)約能源法和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大事，所以節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)者又實(shí)際上承擔(dān)了一份牽涉到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和后代人生存條件的社會(huì)責(zé)任。規(guī)劃工作者和建筑工作者現(xiàn)在所做的工作是力圖和自然建立和諧對(duì)話(huà)的建設(shè)，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

[1]李效軍，陳翔等.可持續(xù)的生態(tài)建筑設(shè)計(jì).建筑學(xué)報(bào)，2000，5.

[2]綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則.住宅科技，2001，6.

[3]范孟華，等.21世紀(jì)住宅的發(fā)展方向.建筑，2001，7.