建筑設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能的重要性分析

郭浩然

（中油遼河工程有限公司規(guī)劃建筑所，遼寧 盤錦 124010）

1 建筑節(jié)能的重要性

隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅上升,已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達(dá)全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。

2 真正貫徹落實(shí)全面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì),使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境,達(dá)到節(jié)能的目的。

2.1.1 合理選址

建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、地質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計(jì)中,既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件,同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

2.1.2 合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)

在建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等作用。

2.1.3 合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)

合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。

日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失,找到一個(gè)平衡點(diǎn),選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。

2.2 單體的節(jié)能設(shè)計(jì)

單體的節(jié)能設(shè)計(jì),主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì),以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。

2.2.1 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)

建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì),主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進(jìn)一步設(shè)計(jì),充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。

2.2.1.1 屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強(qiáng)屋面保溫;③根據(jù)需要,設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。

2.2.1.2 樓板層的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空間,以及對樓板吊頂造型加以設(shè)計(jì)。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。

2.2.1.3 建筑外圍墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計(jì)、被動(dòng)式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計(jì)、巴格達(dá)地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風(fēng)口設(shè)計(jì)等;而在馬來西亞,楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的檳榔嶼州MennamUmno大廈外墻中,則外加了一種"鋪風(fēng)墻"的特殊構(gòu)造設(shè)計(jì),在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺開口,開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風(fēng)墻,使兩通風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋,將風(fēng)鋪?zhàn)降疥柵_內(nèi),然后通過陽臺門的開口大小控制進(jìn)風(fēng)量,形成"空氣鎖",可以有效地控制室內(nèi)通風(fēng)。

2.2.1.4 建筑門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮:①控制建筑不同朝向的窗墻面積比;②設(shè)置遮陽措施,我國節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)以及寒冷地區(qū)中制冷負(fù)荷大的建筑的外窗(包括透明幕墻)宜設(shè)置外部遮陽;③根據(jù)需要合理地組織門窗的通風(fēng)換氣,盡量采用自然通風(fēng);④嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)建筑的外門宜設(shè)門斗或采取其它減少冷風(fēng)滲透的措施,其它地區(qū)建筑外門也應(yīng)采取保溫隔熱節(jié)能措施;⑤選擇高性能的建筑門窗和幕墻技術(shù),建筑門窗和建筑幕墻要改變消極保溫隔熱的單一節(jié)能觀念,把節(jié)能和合理利用太陽能、地下熱(水)能、風(fēng)能結(jié)合起來積極選擇節(jié)能和用能(利用太陽能、冷能、風(fēng)能、地?zé)崮?相結(jié)合的門窗及幕墻產(chǎn)品。

2.2.1.5 建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取口可靠的保溫與"斷橋"措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機(jī)擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應(yīng)進(jìn)行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時(shí),隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應(yīng)填充保溫材料。

2.2.2 合理的建筑空間設(shè)計(jì)

合理的空間設(shè)計(jì)是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進(jìn)行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件,達(dá)到節(jié)能目的。

2.2.3 選用建筑節(jié)能材料

合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個(gè)重要方面。建筑材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中去,更好地起到節(jié)能效果。另一方面,要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料,更好地應(yīng)用到建筑節(jié)能中去。

3 加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面的學(xué)習(xí)

3.1 學(xué)習(xí)現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)

當(dāng)前,很多建筑師不太懂節(jié)能技術(shù),以及如何把節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到建筑當(dāng)中。建筑師不能只是設(shè)計(jì)時(shí)套用標(biāo)準(zhǔn)圖,更重要的是要明白節(jié)能原理,才能在設(shè)計(jì)中按照不同的工程、不同的部位,采取相應(yīng)的節(jié)能措施,所以必須加強(qiáng)建筑節(jié)能方面的學(xué)習(xí)。

[1]盧求,劉飛.生態(tài)節(jié)能建筑的開發(fā)與設(shè)計(jì)[N].建筑晚報(bào)，2005.

[2]陸文軍.節(jié)能建筑不能停留在概念階段[N].中國建設(shè)報(bào)，2005.