探索建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)

李小瑛

摘 要：面對(duì)現(xiàn)在日益趨緊的能源趨勢(shì)，伴隨著綠色、環(huán)保、節(jié)能等的流行，怎樣運(yùn)用綠色節(jié)能技術(shù)也引起了建筑行業(yè)的關(guān)注，在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中運(yùn)用的節(jié)能技術(shù)，降低建筑的能耗非常重要。文章闡述了建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的重要性，分析了建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)考慮要點(diǎn)以及新能源技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能技術(shù)；施工

引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平提高，居住、公共建筑條件在不斷地改善，建筑設(shè)計(jì)要求的提高，現(xiàn)代建筑不僅要考慮美觀舒適，還要在考慮到設(shè)計(jì)的個(gè)性的同時(shí)，兼顧以人為本的環(huán)保與節(jié)能的設(shè)計(jì)和運(yùn)用，這也造就了環(huán)保型建筑是未來(lái)建筑的發(fā)展方向。其核心內(nèi)容是盡量減少能源、資源消耗，減少對(duì)環(huán)境的破壞，并盡可能采用有利于提高居民品質(zhì)的新技術(shù)、新材料。

1 建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

設(shè)計(jì)是貫徹節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作前承業(yè)主建設(shè)意圖，后接具體的施工建設(shè)，在我國(guó)基本建設(shè)程序中起到不可替代的作用。它既通過(guò)圖紙表現(xiàn)出業(yè)主的建設(shè)意圖，又系統(tǒng)化了工程項(xiàng)目的具體實(shí)施方案，是后續(xù)施工最為關(guān)鍵的依據(jù)。工程實(shí)踐證明，項(xiàng)目功能是否實(shí)現(xiàn)基本取決于設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到或考慮不周，必然造成先天不足。另一方面，在工程建設(shè)的各參與方中，施工單位、監(jiān)理單位的主要職責(zé)是按圖施工、按圖監(jiān)理；業(yè)主單位雖然處于主導(dǎo)地位，但是業(yè)主單位一般對(duì)相關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)的各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范知之甚少。因此真正能理解并貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求的非設(shè)計(jì)單位莫屬，這為發(fā)展節(jié)能建筑提供了先天條件。

2 建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)，包括：外墻保溫構(gòu)造、熱橋阻斷技術(shù)、屋面保溫隔熱技術(shù)、地下室外墻及地面保溫技術(shù)、高效節(jié)能外窗及幕墻系統(tǒng)、窗墻面積比的控制、遮陽(yáng)設(shè)施、自然通風(fēng)與采光的利用。

外墻材料多選用蒸壓灰砂空心磚、砼多孔磚，是新型墻體材料，其具有傳統(tǒng)墻體材料的功能，又具有節(jié)能、隔音、輕質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱，改善建筑熱環(huán)境的質(zhì)量，既節(jié)約能源，降低房屋的使用成本。

外窗材料采用節(jié)能的外窗，每平方米窗戶冷暖可以大大地降低，因此大力推廣使用節(jié)能窗。例如LOW-E中空玻璃就是一種隔音、集隔熱多功能于一身的優(yōu)異材料，其構(gòu)造為內(nèi)外兩層鋼化玻璃，中間夾一個(gè)氮?dú)蹇諝鈱?。?duì)太陽(yáng)光中不同波長(zhǎng)的光線有不同的吸收作用，特別是紫外線光和紅外線光，通過(guò)氮?dú)蹇諝鈱雍?，其能量衰減達(dá)到40%，這使進(jìn)入室內(nèi)的光環(huán)境發(fā)生質(zhì)的改變，減少光污染，減少空調(diào)能耗。達(dá)到環(huán)保、節(jié)能的目的，有長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

屋面材料的選用，屋面散熱占建筑熱損耗的百分之七，做好屋面保溫，對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能、提高舒適程度、改善頂層熱環(huán)境目標(biāo)有非常重要的意義?，F(xiàn)在，主要采用的保溫隔熱材料有擠塑聚苯板、加氣混凝土條板，珍珠巖板等可以改善頂層房間的熱環(huán)境。還可以采用坡屋面、加設(shè)屋頂花園等方式確保屋面的保溫隔熱。

窗戶是改善建筑熱環(huán)，降低能耗的關(guān)鍵，研究表明窗戶傳熱的系數(shù)大約是墻體的三倍，墻體保溫效果比玻璃要好一些。從保溫的性能上看，選擇合適的開(kāi)窗，比選擇的房間采用大落地窗的要舒適一些。最重要的就是，大面積開(kāi)窗能使你多花費(fèi)許多的取暖費(fèi)和空調(diào)，這樣就不利于節(jié)能，因此在滿足采光的要求前提之下，為了降低能耗，窗戶的面積不能太大。

在住宅設(shè)計(jì)功能布置的時(shí)候，做到“全明”設(shè)計(jì)。讓所有的房間都能享受到明媚的陽(yáng)光。而在現(xiàn)代的建筑技術(shù)的設(shè)計(jì)之下，不論是板樓還是塔樓，都能做到自然通風(fēng)與采光。

實(shí)踐可以證明，減小體形系數(shù)能顯著地減少采暖的冷熱能耗，但是體形系數(shù)太小，就可以加大進(jìn)深，這樣很容易地造成了通風(fēng)、采光的不良，不能充分利用自然采光以及自然通風(fēng)降溫，使得空調(diào)、照明燈具的開(kāi)啟時(shí)間變多，反而增加了建筑的能耗。應(yīng)該在兼顧建筑功能以及藝術(shù)的情況下，把體形系數(shù)控制在0.23到0.27之間，最大不超過(guò)0.35，假如體形系數(shù)太大的話，就需要控制維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，外墻的保溫厚度就會(huì)加大，造價(jià)也就能跟著上升，實(shí)施中就增加很多的困難。

3 建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1 外墻圍護(hù)節(jié)能選擇節(jié)能環(huán)保的建筑材料

在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)節(jié)能措施當(dāng)中，應(yīng)該采用新型的節(jié)能環(huán)保材料。在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的要求作用之下，節(jié)能的環(huán)保建筑材料的類型越來(lái)越多，種類也越來(lái)越豐富，節(jié)能的效果越來(lái)越明顯，建筑工程的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中選擇節(jié)能的環(huán)保材料取得的經(jīng)濟(jì)效益將要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于選擇非節(jié)能環(huán)保的材料。

3.2 安裝遮陽(yáng)設(shè)施和減少窗面積

門窗總消耗的能量占整個(gè)建筑消耗能量的百分之四十，而且門窗的面積在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的外圍結(jié)構(gòu)當(dāng)中占據(jù)了非常大的一部分，相當(dāng)于維護(hù)結(jié)構(gòu)面積的三分之一。因此，實(shí)現(xiàn)建筑規(guī)劃節(jié)能目的一定要減少門窗的面積，面積減少了以后建筑內(nèi)應(yīng)該有足夠的通風(fēng)和光照條件，這點(diǎn)一定要注意。太陽(yáng)的光線可以通過(guò)窗戶、屋頂以及墻面等地方進(jìn)入到房屋的內(nèi)部，使室內(nèi)的溫度增加，使空調(diào)的耗能增大。因此，為了可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，在已經(jīng)受到陽(yáng)光的輻射地方安裝一些裝置，例如窗戶掛熱反射的窗簾、屋頂設(shè)置的隔熱層等。而且為了可以使隔熱降能的效果達(dá)到最佳，就必須盡可能地選擇由最新的材料以及技術(shù)的遮陽(yáng)設(shè)施。

3.3 科學(xué)設(shè)計(jì)窗墻比

窗前比就是指窗口的大小和墻面大小之間的比例，窗墻比大的話，就意味這兩者之間的大小差距非常大，窗墻比小的話，就意味這兩者之間的大小差距很小，窗墻比大非常不利于空調(diào)的建筑節(jié)能。研究表明，建筑窗外總耗的熱量是整個(gè)建筑耗熱量的百分之四十，因此，做好門窗節(jié)可以對(duì)于建筑的節(jié)能有著很重大的意義根據(jù)多項(xiàng)研究表明，最少耗能、最科學(xué)、最合理的窗前比大小應(yīng)該是東西方向小于百分之三十，南北方向分別小于百分之三十五和百分之二十五。

3.4 屋面的節(jié)能

太陽(yáng)輻射吸收最多的地方就是建筑屋頂，如果沒(méi)有做好建筑屋頂隔熱的工作，這樣的話，室內(nèi)的溫度就會(huì)受到很大的影響，特別是在夏季，建筑要是沒(méi)有隔熱的措施，其溫度就會(huì)比有隔熱的措施建筑高很多，尤其是建筑高樓，隨著溫度的升高，幅度變化很大，而且空調(diào)消耗大量的能源，這樣的情況就會(huì)直接地造成建筑的耗能量增加。

因此：（1）使用新型的反射涂料，增強(qiáng)屋面的太陽(yáng)光反射能減少太陽(yáng)光對(duì)屋面的輻射，進(jìn)而使室內(nèi)的空調(diào)冷負(fù)荷降低，在一定的程度上可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。（2）在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候就可以考慮在屋面上設(shè)置構(gòu)架層，可以在構(gòu)架層上種植一些熱帶的植物或者是建造一個(gè)蓄水池。這樣的話，就可以降低屋面的溫度，還可以具有美化屋頂?shù)淖饔?。設(shè)置一些隔熱的設(shè)施，減少太陽(yáng)的輻射。一些的隔熱方法即使不能夠大幅度減少太陽(yáng)的輻射，不可以保持室溫長(zhǎng)期的穩(wěn)定，而且長(zhǎng)期使用這些方法也可以在一定程度上起到了減少空調(diào)的冷負(fù)荷并且實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑工程的能源高消耗問(wèn)題對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了非常大的影響，雖然建筑節(jié)能技術(shù)不斷地創(chuàng)新，在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)當(dāng)中得到了廣泛的運(yùn)用。做好建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用工作，就一定要在綜合分析工程的概況并且結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)后才可以最終敲定節(jié)能的方案，保證其真實(shí)有效?？傊磥?lái)的建筑，應(yīng)是高效低耗、環(huán)保節(jié)能、健康舒適、生態(tài)平衡的高質(zhì)量的建筑，這是今后建筑的發(fā)展方向。

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