建筑中的節(jié)能設計重要性

張亭迪　梁爽

【摘 要】隨著城市建設的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升， 龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行，其中建筑設計是一個很重要的環(huán)節(jié)。本文主要對建筑節(jié)能在建筑設計中的重要性以及如何落實建筑節(jié)能措施進行了闡述，并提出了一些個人的建議供同行參考。

【關鍵詞】節(jié)能構造設計；建筑設計；闡述

1.建筑節(jié)能的重要性

隨著我國城市化建設進程的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅上升，已達全社會能源消耗量的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)能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。

2.真正貫徹落實全面的建筑節(jié)能設計

2.1整體及外部環(huán)境的節(jié)能設計

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

2.1.1合理選址

建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂?、地質、水質、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個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)境設計

在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應通過合理的外部環(huán)境設計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，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等作用。

2.1.3合理的規(guī)劃和體型設計

合理的建筑規(guī)劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環(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風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、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，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，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)能設計

單體的節(jié)能設計，主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構造設計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節(jié)能材料和設備的設計與選擇等，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)能構造設計

建筑各部位的節(jié)能構造設計，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、結構、材料等方面加以進一步設計，充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件，達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。

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

（2）樓板層的節(jié)能設計。主要是利用其結構中空間，以及對樓板吊頂造型加以設計。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。

（3）建筑外圍墻體的節(jié)能設計。墻體的節(jié)能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構造上，如寒冷地區(qū)的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體（如水墻）設計、巴格達地區(qū)為了適應當?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風口設計等；而在馬來西亞，楊經(jīng)文設計的檳榔嶼州MennamUmno大廈外墻中，則外加了一種“鋪風墻”的特殊構造設計，在建筑兩側設陽臺開口，開口兩側外墻上布置兩片擋風墻，使兩通風墻形成喇叭狀的口袋，將風鋪捉到陽臺內(nèi)，然后通過陽臺門的開口大小控制進風量，形成“空氣鎖”，可以有效地控制室內(nèi)通風。

（4）建筑門窗的節(jié)能設計。據(jù)統(tǒng)計資料，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)能的問題相當重要。門窗的節(jié)能設計應主要考慮：①控制建筑不同朝向的窗墻面積比；②設置遮陽措施，我國節(jié)能標準中規(guī)定，夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)以及寒冷地區(qū)中制冷負荷大的建筑的外窗（包括透明幕墻）宜設置外部遮陽；③根據(jù)需要合理地組織門窗的通風換氣，盡量采用自然通風；④嚴寒、寒冷地區(qū)建筑的外門宜設門斗或采取其它減少冷風滲透的措施，其它地區(qū)建筑外門也應采取保溫隔熱節(jié)能措施；⑤選擇高性能的建筑門窗和幕墻技術，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、風能結合起來積極選擇節(jié)能和用能（利用太陽能、冷能、風能、地熱能）相結合的門窗及幕墻產(chǎn)品。

2.2.2合理的建筑空間設計

合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內(nèi)保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節(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)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經(jīng)濟、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用到建筑設計中去，更好地起到節(jié)能效果。另一方面，要結合當?shù)氐膶嶋H情況，發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料，更好地應用到建筑節(jié)能中去。

3.加強建筑節(jié)能設計方面的學習

3.1學習現(xiàn)有的節(jié)能技術

當前，很多建筑師不太懂節(jié)能技術，以及如何把節(jié)能技術應用到建筑當中。建筑師不能只是設計時套用標準圖，更重要的是要明白節(jié)能原理，才能在設計中按照不同的工程、不同的部位，采取相應的節(jié)能措施，所以必須加強建筑節(jié)能方面的學習。

3.2學習建筑節(jié)能新“理念”

在推行節(jié)能理念同時，眼睛不僅要“向外看”，引進學習國外先進節(jié)能理念，而且要學會“向內(nèi)看”，從傳統(tǒng)建筑模式、風格中學習節(jié)能辦法。強調(diào)中國節(jié)能建筑發(fā)展的民族性、地域性應該是設計師們的共同理念。

中國傳統(tǒng)民居（如京津風格的四合院、桂北風格的吊腳樓、嶺南風格的騎樓長街、陜北風格的窯洞、草原風格的蒙古包……）都蘊含了豐富的節(jié)能理念，它們的設計和用料都給建筑師以無窮的啟示。

這種以房子包圍院子的建筑方式，有效地減少了冷空氣入侵，符合京津一帶夏季炎熱，冬季嚴寒的氣候特點。吊腳樓為每扇四柱撐地，橫梁對穿，上鋪木板呈懸空閣樓，繞樓三面有懸空的走廊，廊沿裝有木欄扶手，符合南方夏季炎熱、濕度大、空氣流通需求量高的特點。中國傳統(tǒng)民居都是在與周邊生態(tài)環(huán)境共存共生的條件下，各類功能利用與自然環(huán)境達到完備效果的典范，并且各自擁有獨立的形態(tài)樣式，可以成為當代建筑節(jié)能的借用范式，形成新的節(jié)能理念。

4.結束語

全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠的保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發(fā)展觀。 [科]

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