建筑設(shè)計中的節(jié)能優(yōu)化措施淺談

王大鵬

【摘 要】 當(dāng)今世界物質(zhì)資源和能源消耗日益嚴峻。針對這種情況，我國提出了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的基本國策。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計作為節(jié)能減排中的一個重要發(fā)展方向，具有十分重要的研究潛力。本文主要從建筑物位置和朝向選擇、屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計、墻體維護結(jié)構(gòu)優(yōu)化幾個方面來淺要分析當(dāng)前的節(jié)能優(yōu)化措施。

【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)計 節(jié)能 優(yōu)化

引言

隨著人類科技水平的飛速發(fā)展，世界各地的資源和能源正在以幾何式的消耗速度增長。特別是步入21世紀(jì)以來，這種消耗速度更是驚人。因此，節(jié)能減排便成為每一個國家的一項基本國策。我國作為一個發(fā)展中大國，在全面推進國家現(xiàn)代化建設(shè)的過程當(dāng)中，各項資源能源消耗都處于世界前列，而人均能源指標(biāo)卻極度貧乏。巨大的反差迫使我國需要更加注意資源節(jié)約，發(fā)展可持續(xù)能源建設(shè)。

建筑節(jié)能作為節(jié)能優(yōu)化體系的一個分支，具有深入的發(fā)展?jié)摿?。我國?dāng)前的房地產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，每年建成的房屋面積已經(jīng)超過世界所有國家，居世界首位。而建筑資源在生產(chǎn)和使用過程當(dāng)中的消耗量卻占到了世界消耗量的一半。我國當(dāng)前在建筑節(jié)能方面的巨大發(fā)展?jié)摿鼻械男枰覀冞M行深入細致的研究。

1 具體措施

建筑節(jié)能是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，需要我們從各個方面來具體分析?？偟墓?jié)能原則趨勢是要發(fā)展在技術(shù)方面可行、經(jīng)濟方面合理、社會和資源環(huán)境方面可以承受的新方法、新工藝、新措施。而建筑位置、朝向、外窗選擇、房屋頂面鋪設(shè)、墻體維護結(jié)構(gòu)等方面都對建筑節(jié)能有著深刻的聯(lián)系。下面將從三個方面來簡要分析一下建筑設(shè)計當(dāng)中的節(jié)能措施。

1.1 建筑位置以及朝向的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計措施

太陽能作為當(dāng)今時代最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，具有高能量、無污染等諸多優(yōu)點。每年地球可以接受太陽輻射的能量都超過了70億KW，如何將這些能量應(yīng)用到日常生活當(dāng)中，對節(jié)能減排具有十分重要的意義。對建筑設(shè)計而言，不同的位置和朝向設(shè)計，將會直接影響到太陽能的吸收和散熱問題。特別是對處于寒冷地區(qū)的建筑設(shè)計而言，建筑物的位置和朝向設(shè)計，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶栒丈淝闆r，根據(jù)天文觀測統(tǒng)計的太陽高度角繪制出當(dāng)?shù)氐娜沼绊憟D，據(jù)此來計算出每日的太陽照射時間。建筑物的位置和朝向設(shè)計朝南時，為了吸收更多的太陽光能，開窗面積要足夠的大。而朝北設(shè)計時，開窗面積需要足夠的小，以盡可能減少太陽能的散熱損失。只有通過擴大采熱面積、減小散熱損失，我們才能保持建筑房屋具有合理的居住溫度。

1.2 建筑頂面的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計措施

建筑物頂面所占面積大、吸熱能力強，因此做好建筑頂面的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計具有十分重要的意義。當(dāng)前建筑物頂面節(jié)能優(yōu)化的主要方法有屋面綠化、屋面蓄水、屋面倒置等多種設(shè)計方案。通過在建筑物頂面鋪設(shè)綠色植物，可以有效降低室內(nèi)溫度，緩解城市熱島效應(yīng)，并且綠色環(huán)保，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)能方法。而屋面倒置是將保溫層設(shè)置在防水層的上。它與傳統(tǒng)的設(shè)計理念不同，將保溫目標(biāo)放在了首要位置，可以大大減少能量吸收，并且有效降低室內(nèi)溫度。此外，將傳統(tǒng)的深暗色屋面用非金屬淺暗色材料代替，可以提高大約35%的反射率，這種新型的設(shè)計方法稱之為淺色坡屋面。

1.3 建筑墻體維護結(jié)構(gòu)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計措施

在建筑耗能當(dāng)中，建筑物墻體外側(cè)維護結(jié)構(gòu)的耗能是最大的，超過了整體能耗的四分之一。而建筑物的行體結(jié)構(gòu)與能耗損失密切相關(guān)。體形系數(shù)越大，它所反射、損失的能耗也就越高。數(shù)學(xué)研究表明，在同等面積條件下圓的周長最短。根據(jù)這個原理，我們可以將建筑體形設(shè)計成圓形或者橢圓形，降低建筑物的外表面積，以此來減少建筑物的能耗損失。戴高樂機場、倫敦大飯店等知名建筑物都是采取這種設(shè)計，并取得了很好的節(jié)能效果。

維護建筑物的墻體結(jié)構(gòu)屬于填充材料，我們可以通過采用質(zhì)量輕便、保溫效果良好的新型建筑材料，來達到保溫、隔熱、降低建筑負荷的作用。通過研究表明，保溫層設(shè)置在墻體外側(cè)具有更優(yōu)良的節(jié)能效果。同時注意，保溫材料不宜選用聚苯乙烯泡沫板、巖棉板等材料。因為這些材料的壽命較短，雖然保溫效果良好，但壽命期和建筑物的壽命期不匹配，因此需要經(jīng)常更換建筑保溫材料，造成資源浪費。

1.4 建筑與太陽能一體化設(shè)計

建筑設(shè)計與太陽能一體化設(shè)計的重點和特點是要將無污染、高能量的太陽能應(yīng)用到建筑設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)當(dāng)中。將建筑、太陽能、設(shè)計藝術(shù)完美的融合在一起，使得太陽能和建筑物合二為一，達到相互結(jié)合充分利用的目的。它可以減少傳統(tǒng)房屋頂面的覆蓋層設(shè)計材料使用，在降低投資成本的同時還挺高了經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了雙贏的目標(biāo)。

在建筑供暖系統(tǒng)的設(shè)計方案當(dāng)中，我們可以將太陽能系統(tǒng)考慮進去，將傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)和太陽能系統(tǒng)合理優(yōu)化搭配，以減少能源消耗，提高太陽能的利用率。在植物培養(yǎng)基地建筑設(shè)計當(dāng)中，更是需要將太陽能采集、輸送、管理系統(tǒng)應(yīng)用到植物培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中。在降低能源消耗的同時，還促進了植物的生長發(fā)育，因此是一種非常實用的能源應(yīng)用技術(shù)。

2 結(jié)語

建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會是我國在21世紀(jì)的社會發(fā)展目標(biāo)。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計作為節(jié)能減排的一個重要方向，它的提出是一項利國利民的福利政策，其功在當(dāng)代、利在千秋。本文所提出的一些建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計建議也僅僅是一些淺要的、宏觀方面的設(shè)計方法。而建筑節(jié)能作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，還涉及到其他一些諸如管理、投資、新型節(jié)能技術(shù)研發(fā)等方面的內(nèi)容。我們只有將節(jié)能理念貫徹到建設(shè)、投資、生產(chǎn)、使用的每一個環(huán)節(jié)當(dāng)中，才能真正實現(xiàn)可持續(xù)能源的充分利用。同時也可以促進建筑行業(yè)設(shè)計水平的發(fā)展，提高社會生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)社會和技術(shù)的雙重飛躍。

參考文獻

[1] 國外新型建筑材料的技術(shù)進展和經(jīng)濟效益，《加速發(fā)展新型建筑材料及其政策和效益的研究》，軟科學(xué)課題編寫組，1986年6月

[2] 師全忠， 新型高纖維多彩涂料，建材工業(yè)信息，1995年4期

[3] 馮玉珠， 國外輕型保溫材料的發(fā)展， 新型保溫材料， 1995， 7

[4] 張進嘉 ，陳大昆. 住宅的優(yōu)化設(shè)計[J ] . 住宅科技 ，2001 （2） ：18 2 19