談建筑設(shè)計(jì)與節(jié)能

摘 要：節(jié)能是社會(huì)發(fā)展到一定程度人們所產(chǎn)生的新型觀念，建筑的節(jié)能觀念也隨之發(fā)展起來，筆者在從事建筑設(shè)計(jì)多年的經(jīng)驗(yàn)下從建筑的整體構(gòu)造以及外部環(huán)境等方面對(duì)單體設(shè)計(jì)，細(xì)部結(jié)構(gòu)以及外部環(huán)境以及維護(hù)構(gòu)造等方面的內(nèi)容在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能，望與同行相互切磋交流。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能；構(gòu)造

1 建筑的整體設(shè)計(jì)以及外部環(huán)境設(shè)計(jì)

外部環(huán)境對(duì)于建筑的能耗影響重大，在對(duì)于一個(gè)建筑的設(shè)計(jì)之前需要結(jié)合和分析建筑所處的環(huán)境條件以及氣候基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行朝向、規(guī)劃和選址的。良好的外部環(huán)境可以對(duì)能耗的降低產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

1.1 選址

建筑的選址合理與否關(guān)系著建筑的外部微環(huán)境，由于土質(zhì)、氣候以及地形水文的影響，建筑的生命周期也會(huì)出現(xiàn)差異，在設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮各種狀況，在對(duì)生態(tài)影響最小的基礎(chǔ)上為建筑的能耗節(jié)約創(chuàng)造條件。

1.2 外部環(huán)境的設(shè)計(jì)

選址是建筑設(shè)計(jì)的第一步，在此之后這需要對(duì)選好的位置的微環(huán)境進(jìn)行人工調(diào)整，即對(duì)建筑的外部環(huán)境盡心設(shè)計(jì)，通過加入一些樹木植物以及水面等結(jié)構(gòu)對(duì)建筑的功能需求進(jìn)行滿足。但是，這種調(diào)整和設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)合理，只有合理的外部環(huán)境改變才能夠具有建筑節(jié)能功效。具體事例為：通過在周圍的環(huán)境中植入樹木和植被，對(duì)風(fēng)沙和粉塵可以有效的進(jìn)行阻擋，并且可以凈化空氣，其遮陽效果也可以保證溫度的舒適度，以減少空調(diào)的使用。在建筑的周圍建筑水面則是可以通過水對(duì)溫度進(jìn)行平衡。

1.3 規(guī)劃以及建筑體型的合理設(shè)計(jì)

建筑的規(guī)劃以及建筑的體型設(shè)計(jì)包括了體量、體型以及形體組合和日照朝向等問題。有效的體型設(shè)計(jì)以及規(guī)劃建設(shè)可以對(duì)惡劣的外部微環(huán)境進(jìn)行有效的適應(yīng)。比如蒙古包的體型就可以很好的在草原惡劣的氣候下進(jìn)行保溫以及抵抗風(fēng)沙的作用，其屋頂呈現(xiàn)圓錐形則適時(shí)的減少了散熱的面積。另外在沿海地區(qū)，由于氣候濕熱則通風(fēng)良好的結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑的節(jié)能減排十分重要?？梢酝ㄟ^在建筑設(shè)計(jì)中加入風(fēng)動(dòng)設(shè)計(jì)，通過建筑不同面的氣壓差形成通風(fēng)。這種形體設(shè)計(jì)使得風(fēng)在建筑中自然回旋，達(dá)到了節(jié)能目的。此外在日照上，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)上注重，動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)最大程度的獲得陽光且需要避開主導(dǎo)的風(fēng)箱。而先天則需要加大自然通風(fēng)程度，并避免照射太陽。這樣內(nèi)外溫差小且自然環(huán)境也較為舒適，因此就可以降低高能耗電氣諸如空調(diào)等的使用。以減少建筑的能耗。

2 單體在節(jié)能方面的設(shè)計(jì)

對(duì)單體進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計(jì)，需要對(duì)建筑的功能需求以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面了解，通過合理的分隔以及材料的選取達(dá)到節(jié)能的設(shè)計(jì)目的。一些新興的接節(jié)能材料以及節(jié)能設(shè)備可以使得建筑節(jié)能更加完善，更好的利用外部氣候去改善室內(nèi)微環(huán)境，達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

2.1 建筑細(xì)部的節(jié)能構(gòu)造

這里的細(xì)部構(gòu)造包括樓板、墻體、屋頂、梁柱和門窗的材料結(jié)構(gòu)以及造型，這里的節(jié)能設(shè)計(jì)是一種優(yōu)化設(shè)計(jì)，是通過利用材料自身的特性對(duì)能耗的降低和室內(nèi)環(huán)境的改善發(fā)揮的作用，以此達(dá)到建筑技能的基本目的。這里的設(shè)計(jì)包括以下五種。

2.1.1 屋頂節(jié)能的設(shè)計(jì)。屋頂是建筑同外界進(jìn)行熱量交換的主要通道之一，由于其直接接觸室外環(huán)境并且受到日曬等環(huán)境的影響，是室內(nèi)損失能量的重要部位。對(duì)于室內(nèi)節(jié)能就需要對(duì)室內(nèi)的微環(huán)境穩(wěn)定進(jìn)行保持，而需要采取的措施主要是，在屋頂設(shè)置保溫層，根據(jù)外界環(huán)境的差異可以設(shè)置保溫用的隔熱屋頂。主要辦法有蓄水、栽種植物以及架空等。也可以通過改變屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，比如使用坡屋頂。

2.1.2 樓板節(jié)能的設(shè)計(jì)。對(duì)樓板的利用主要是樓板結(jié)構(gòu)的中空結(jié)構(gòu)的利用?？梢酝ㄟ^預(yù)埋循環(huán)水管的方式進(jìn)行室內(nèi)能耗的降低。比如，樓板的中空孔中設(shè)置有循環(huán)水管，則可以再夏季循環(huán)冷水，在冬季循環(huán)熱水以此調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

2.1.3 建筑外圍墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。墻體是建筑室內(nèi)與外部空間接觸面積很大，容易造成室內(nèi)能量損失的部位。墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)，除了適應(yīng)不同地區(qū)的氣候條件，正常做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應(yīng)體現(xiàn)在改善微氣候環(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)以及國外較多采用的導(dǎo)風(fēng)墻體設(shè)計(jì)。

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中有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)主要考慮以下幾個(gè)方面： ①控制建筑不同朝向的窗墻面積比，從而減少不利朝向外窗的能量損失。如在寒冷地區(qū)，盡量減少北向開窗面積可以有效減少建筑冬季能耗損失；②設(shè)置各種形式的外遮陽：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)中，夏季制冷負(fù)荷大的建筑的外窗（包括透明幕墻）宜設(shè)置外部遮陽；設(shè)置外遮陽后，建筑的夏季制冷能耗會(huì)有比較明顯的降低③合理地組織門窗的通風(fēng)換氣，盡量采用自然通風(fēng)，少用、不用空調(diào)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選擇節(jié)能性能高的建筑門窗和幕墻：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)崮埽┫嘟Y(jié)合的門窗及幕墻產(chǎn)品。

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(duì)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)采取可靠的保溫與“斷橋”措施，熱橋部位主要指建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位；②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件，如陽臺(tái)、雨罩、靠外墻陽臺(tái)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 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(duì)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。在有采暖空調(diào)房間的建筑里，盡量將采暖空調(diào)房間集中布置，以避免在采暖空調(diào)房間與非采暖空調(diào)房間之間發(fā)生大面積的能量交換，造成大量能量浪費(fèi)。國外，在印度柯里亞的管式住宅及干城章嘉公寓樓的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師通過對(duì)不同需求空間的豎向分隔，達(dá)到了極佳的通風(fēng)降溫效果。

3 選用建筑節(jié)能材料

合理選用建筑節(jié)能材料也是全面實(shí)現(xiàn)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會(huì)不斷被研制出來并應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中去，更好地起到了節(jié)能作用。新型隔熱玻璃和框體材料在建筑外門窗中的應(yīng)用，起到了更好的隔熱降耗效果。

4 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)建筑節(jié)能方面的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)

深刻認(rèn)識(shí)是建筑師做好節(jié)能設(shè)計(jì)的保證。當(dāng)前，很多建筑師對(duì)建筑節(jié)能對(duì)于我們國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大意義理解不夠，對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)的了解跟不上時(shí)代發(fā)展，以至于不能把節(jié)能設(shè)計(jì)完全有效的做好，只是設(shè)計(jì)時(shí)套用標(biāo)準(zhǔn)圖，造成設(shè)計(jì)中被動(dòng)應(yīng)付節(jié)能設(shè)計(jì)審查的局面，節(jié)能設(shè)計(jì)缺乏主動(dòng)性。

5 結(jié)束語

由于我國的建筑能耗較之世界其他國家而言較高，因此對(duì)建筑業(yè)進(jìn)行節(jié)能化的革新十分重要。而建筑設(shè)計(jì)作為一個(gè)建筑的施工建設(shè)基礎(chǔ)，若是在建筑設(shè)計(jì)中加入節(jié)能思想，則不但是對(duì)于低碳節(jié)能思想的貫徹同時(shí)也可以從根本上對(duì)建筑的能耗進(jìn)行降低。但是在建筑設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，并從本土建筑中汲取長處，通過外部環(huán)境的觀察，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及圍護(hù)和細(xì)部的設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位的節(jié)能考慮。