論綠色可持續(xù)發(fā)展節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

摘要：隨著我國(guó)改革開(kāi)放三十多年來(lái)的不斷發(fā)展，我國(guó)城市建設(shè)初具規(guī)模，建筑規(guī)劃的理念也在不斷的更新，綠色、節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)下建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的一個(gè)熱門(mén)話題。面對(duì)人類活動(dòng)的不斷增多，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為人們?cè)谠O(shè)計(jì)建筑時(shí)的重要思考內(nèi)容，本文在此對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn)做了詳細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;單體;外墻

前言：新疆地區(qū)夏熱冬寒十分突出，冬季寒冷最低溫度可達(dá)零下30多度，夏季最高溫度高達(dá)40多度。采用改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和隔熱性能，提高采暖、空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備及系統(tǒng)的能效，充分利用自然通風(fēng)、余熱回收、太陽(yáng)能資源等措施，在保證相同的室內(nèi)環(huán)境舒適參數(shù)的條件下，有效降低供熱、通風(fēng)、空調(diào)的消耗量，是節(jié)能的有效方法。

一、節(jié)能設(shè)計(jì)包含的幾個(gè)方面

節(jié)能型住宅是指在保證住宅功能和舒適度的前提下，按既定目標(biāo)減少能源消耗，并且盡可能對(duì)資源循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約的住宅，節(jié)能住宅包含以下幾個(gè)方面：

1、建筑與環(huán)境是一個(gè)相互依賴共存的關(guān)系，一個(gè)合理的選址和適宜的外部環(huán)境對(duì)建筑的節(jié)能具有事半功倍的效果，應(yīng)根據(jù)地方氣候特點(diǎn)，因地制宜，建筑群的規(guī)劃布置和建筑物的平面布置有利于自然通風(fēng)，增加植被綠化可以有效地解決建筑的通風(fēng)、防熱等問(wèn)題。建筑物單體設(shè)計(jì)應(yīng)控制體形系數(shù)，研究資料表明，體形系數(shù)每增加0.01，耗熱量指標(biāo)約增加2.5%，一般控制在0.30 以下，控制體形系數(shù)的方法有：減少建筑面寬，加大建筑進(jìn)深;增加建筑物的層數(shù);加大建筑物的長(zhǎng)度或增加組合;建筑體型不易變化過(guò)多。

2、綠化的利用

在屋頂種植植物，利用植物的光和作用，可以大大降低屋頂?shù)氖彝饩C合溫度，資料顯示，種植屋面的內(nèi)表面溫度比其他普通屋面低2.8℃-7.7℃，但在屋面種植植物也應(yīng)考慮技術(shù)問(wèn)題，包括荷載、排水、防水等，現(xiàn)在都已有成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，屋頂綠化分為覆土栽培和無(wú)土栽培兩種，覆土栽培一覆土層0.5m 厚為宜，相應(yīng)增加3KN/m2-15KN/m2;無(wú)土栽培技術(shù)，日本某公司已開(kāi)發(fā)出表面生長(zhǎng)植物的混凝土，特別適用于建筑墻壁和屋頂綠化。

3、太陽(yáng)能的利用

太陽(yáng)能既環(huán)保又方便安全，太陽(yáng)能的利用有兩種方式：被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑和主動(dòng)式太陽(yáng)能建筑，被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑指在向陽(yáng)面采用陽(yáng)光的儲(chǔ)備熱質(zhì)來(lái)吸收儲(chǔ)備熱量來(lái)進(jìn)行的一種方式，此系統(tǒng)中需要研究光電系統(tǒng)，造價(jià)過(guò)高，不適于大批使用。

二、優(yōu)化建筑規(guī)劃定位、朝向及環(huán)境設(shè)計(jì)

建筑節(jié)能在規(guī)劃設(shè)計(jì)前就引起重視，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(duì)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。

1、建筑的主要朝向應(yīng)迎合當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向，利于自然通風(fēng);在夏季，南北朝向的建筑物所受到的太陽(yáng)輻射相對(duì)東西朝向建筑要少很多，這樣可以節(jié)省空調(diào)能量的消耗;而在冬季時(shí)，建筑受到太陽(yáng)輻射的情況剛好與夏季相反，從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗。

2、高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在節(jié)約土地與合理的建筑間距之間找到最佳的平衡點(diǎn)，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)。適當(dāng)增加建筑物的間距有利于空氣流動(dòng)，增大風(fēng)量、提高風(fēng)速，從而使建筑物與空氣的熱交換增加，有效降低建筑物的溫度，降低建筑能耗。

3、高層建筑及其組合的群體應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境，充分考慮整體的空間形態(tài)，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)，將現(xiàn)有建筑和擬建高層建筑作為一個(gè)建筑群體考慮，實(shí)現(xiàn)建筑群內(nèi)的自然通風(fēng)。建筑群的入風(fēng)口和出風(fēng)口應(yīng)結(jié)合主導(dǎo)風(fēng)向合理設(shè)置，使空氣流通;把夏季主導(dǎo)風(fēng)向作為建筑的主要朝向，按照南小北大、南低北高的原則排列建筑物，這樣的建筑群體在夏季能迎合南風(fēng)、引導(dǎo)空氣穿越，冬季又能阻擋寒冷北風(fēng)的侵襲，較好地適應(yīng)氣候的變化，從而減少了建筑能源消耗。

三、做好單體節(jié)能設(shè)計(jì)

1、居住建筑外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

墻體是住宅的主體部分，是建筑室內(nèi)外熱交換的主要介質(zhì)，建筑節(jié)能50%，其中就有約25%是通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻的保溫隔熱性能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。使用節(jié)能外墻與使用普通外墻室內(nèi)溫度相差可達(dá)4～10度，所以墻體的設(shè)計(jì)是不容忽略的一個(gè)方面。外墻除了應(yīng)具有基本的承重、安全圍護(hù)等功能外，還應(yīng)考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料，對(duì)傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應(yīng)加設(shè)保溫隔熱層。

目前，常用的幾種外墻材料中，保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復(fù)合墻體。復(fù)合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙稀、加氣混凝土等。復(fù)合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續(xù)外包的，有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁（圈梁）、柱（構(gòu)造柱）等，而產(chǎn)生“斷橋”作用，達(dá)到預(yù)期的節(jié)能降耗效果。此外，減少建筑物體型系數(shù)，也就是減少建筑物外表面積，減少外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積，減少建筑形體的凹凸，也是節(jié)能的有效措施之一。體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。因此，體形系數(shù)越小對(duì)建筑節(jié)能越有利。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形，體形系數(shù)一般應(yīng)控制在0.3及0.3以下，住宅進(jìn)深應(yīng)擴(kuò)大到10m以上，而長(zhǎng)度則以55m為宜。從熱傳遞方面分析，通常建筑物實(shí)墻的陽(yáng)角內(nèi)側(cè)氣流較通風(fēng)口處差且散熱面相對(duì)比較大，所以交角處內(nèi)表面的溫度遠(yuǎn)比主體內(nèi)表面溫度低。同時(shí)由于具有熱橋作用的框架柱或構(gòu)造柱常設(shè)在此處，所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設(shè)計(jì)成圓柱形，則外墻棱角少，外表面積也小，有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節(jié)能。從接收太陽(yáng)輻射熱能考慮，應(yīng)使建筑物南向墻面的面積盡量的大，其他墻面的外表面積盡可能的小，也就是說(shuō)南向墻面與其他各方位墻面的面積比應(yīng)是越大越好。另外，也可以利用植物來(lái)調(diào)節(jié)氣溫，在日照強(qiáng)烈的墻面，種植植物來(lái)吸收太陽(yáng)熱量，減少傳入室內(nèi)的熱源。

2、居住建筑屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑物受太陽(yáng)輻射的各個(gè)外表面中，屋面是接受太陽(yáng)直射時(shí)間最長(zhǎng)的部位，因此受輻射得熱也是最多的，相當(dāng)于東西向墻體的2～3倍，所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導(dǎo)熱系數(shù)小、憎水或吸水率較小的材料（如膨脹型泡沫聚苯板）。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設(shè)于防水層上，可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問(wèn)題。

另外，利用屋頂種植花卉、灌木（如彩葉草、麥冬草等）形成生態(tài)型屋面，既可阻擋熱源，減少溫室氣體的排放，達(dá)到保溫隔熱，又可美化環(huán)境，改善城市氣候，做到一舉兩得。種植的土壤在吸水飽和后會(huì)自然形成一層憎水膜，可起到滯阻水的作用，有利于屋面的防水，而且土壤導(dǎo)熱系數(shù)小，有很好的熱惰性，不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動(dòng)，有利于屋面的保溫隔熱。同時(shí)，在屋面蓄水，形成蓄水型屋面，也是節(jié)能屋面的有效措施。利用水蒸發(fā)可帶走大量的熱，從而有效減弱屋面的傳熱量和降低屋面溫度。此外，采用平坡屋頂結(jié)合的構(gòu)造形式，在屋面保溫隔熱層上做架空層，通過(guò)空氣流通來(lái)散熱也是個(gè)不錯(cuò)的辦法。

3、居住建筑門(mén)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)

外門(mén)窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽(yáng)輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱系數(shù)約為墻體的3～4倍，是節(jié)能的重點(diǎn)部位，所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。外墻門(mén)窗設(shè)計(jì)除滿足自然通風(fēng)外，設(shè)計(jì)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)東西南北開(kāi)窗有別，不同功能房間開(kāi)窗有別。面對(duì)冬季主導(dǎo)風(fēng)向的立面，應(yīng)盡量減少開(kāi)窗面積。設(shè)計(jì)選用的外門(mén)窗（包括陽(yáng)臺(tái)門(mén)）應(yīng)有良好的氣密性，外門(mén)窗框與門(mén)窗洞口之間的縫隙，應(yīng)采用聚氨酯等高效保溫材料填實(shí)，并用密封膏嵌縫。選用好的窗型（如平開(kāi)窗氣密性相對(duì)較好），門(mén)窗配件，提高窗框的隔熱性能（如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材等），減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃（如中空玻璃、鍍膜玻璃等）。根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門(mén)窗除了采光，通常也是建筑自然通風(fēng)的渠道。所以，外門(mén)窗的開(kāi)啟也是夏季通風(fēng)節(jié)能的必要條件。夏季迎風(fēng)面可作為主要的開(kāi)窗部位，引進(jìn)自然風(fēng)，增加夏季的滲透通風(fēng)。但同時(shí)，外門(mén)窗的設(shè)計(jì)應(yīng)減少冬季寒風(fēng)的滲透，有利于室內(nèi)保溫，改善生活環(huán)境的舒適度。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，抓好房屋建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑工程的重中之重，合理有效地利用建筑能源，提高建筑能源的利用效率，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義，因而，對(duì)于房屋建筑的節(jié)能規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作要做到位，切實(shí)做好墻體節(jié)能設(shè)計(jì)、門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì)和屋面節(jié)能設(shè)計(jì)，以期促進(jìn)房屋建筑節(jié)能技術(shù)的改進(jìn)，從而提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]師龍輝，張軍偉.住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，2011年第1期

[2]張欽楠;我國(guó)建筑能源的消耗與節(jié)約[J];中國(guó)能源;1981年04期