建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的措施分析

李躍文　賀海軍

【摘要】建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，實(shí)際上就是將環(huán)境能源、人文精神、現(xiàn)代生態(tài)技術(shù)等策略融入建筑設(shè)計(jì)中，使得建筑在健康宜居的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約與再利用。在建筑工程設(shè)計(jì)中全面推行建筑節(jié)能有利于我國的能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國的能源緊張，有利于我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，更有利于保障我國的國家能源安全。

【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)；措施

一.引言；我國的能源問題日漸嚴(yán)重，一定程度上已經(jīng)制約到國家社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求，節(jié)約能源以及對能源的充分使用已成當(dāng)前的焦點(diǎn)問題。眼下，能耗排行中建筑行業(yè)居首，然而與人們活動(dòng)密切聯(lián)系程度最大的即為住宅建筑物，若在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)降低了住宅建筑的能耗量，促使能源被合理使用，就能使城市建設(shè)中發(fā)展的可持續(xù)得以實(shí)現(xiàn)。

二.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本性原則

建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)即為通過對資源的合理利用，保證和自然之間的和諧相處，在原來的自然地理?xiàng)l件之下，利用合理規(guī)劃以及對較新節(jié)能技術(shù)、節(jié)能材料以及節(jié)能規(guī)劃的理念的采用，以使得燃?xì)?、水力與電力類等消耗性資源得到節(jié)約，同時(shí)通過把環(huán)境里的能量和建筑物之間良好的進(jìn)行結(jié)合，以達(dá)到節(jié)能的功效。

2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)的節(jié)能原則

由對建筑群整體進(jìn)行初始規(guī)劃之時(shí)，通過對自然光的合理利用，可使在冬季的取暖能耗得以降低。同時(shí)把空氣中流通的自然風(fēng)當(dāng)作夏天降溫的來源，通過對風(fēng)速進(jìn)行一定的控制，可顯著降低建筑群整體的風(fēng)扇、空調(diào)等用于降溫的電器其電能的消耗量。并且，對建筑的戶型、間距以及采光的朝向，要降低必要性不大的能量要求。

2.2 建筑設(shè)計(jì)其自身的節(jié)能原則

對建筑的外形、內(nèi)部構(gòu)造和房間尺寸以及窗戶朝向等要科學(xué)、合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，使外部環(huán)境與房間能量的交換降低，減小損耗的系數(shù)，進(jìn)而在降溫與采暖兩個(gè)能耗量最大的方面上使得節(jié)能的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

三.建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

3.1 區(qū)域規(guī)劃節(jié)能

提倡建筑節(jié)能首先應(yīng)該重視規(guī)劃節(jié)能，這樣才能避免在單體方案設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)一些難以解決的節(jié)能問題。實(shí)現(xiàn)規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)，就是以節(jié)能作為指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要原則，在考慮容積率、日照間距、建筑密度以及建筑與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)等問題的基礎(chǔ)上，制定盡可能充分利用自然資源的規(guī)劃方案，從總體上為建筑節(jié)能創(chuàng)造先決條件。

（ 1） 建筑朝向方面。選擇建筑朝向的原則是冬季能夠獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向，夏季能夠充分利用自然通風(fēng)并防止太陽輻射。實(shí)際設(shè)計(jì)中，建筑朝向的選擇應(yīng)全面考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地理環(huán)境、城市規(guī)劃、社會(huì)歷史文化背景等方面，權(quán)衡各個(gè)因素之間的利弊，因地制宜，以滿足節(jié)能與舒適的要求。（ 2） 建筑間距方面。較大的建筑間距不僅可以使建筑物有充分的日照時(shí)間和良好的日照質(zhì)量，而且可以增大流通于建筑物的風(fēng)量和風(fēng)速。但這與節(jié)約用地的原則有所矛盾，需要規(guī)劃時(shí)在節(jié)約土地與合理的建筑間距之間找到平衡點(diǎn)，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)。

3.2建筑中的基礎(chǔ)節(jié)能設(shè)計(jì)措施

建筑在設(shè)計(jì)階段節(jié)能的措施通常分成建筑形體設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)的維護(hù)設(shè)計(jì)和屋頂節(jié)能的設(shè)計(jì)等措施。必須嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)施工的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施操作，不可偷工減料同時(shí)也不能以次來充好，如此方能使質(zhì)量得到保證，使建筑節(jié)能得以初步實(shí)現(xiàn)。建筑的設(shè)計(jì)會(huì)涉及到自然地理環(huán)境以及建筑單體其體型、朝向、高度和間距等，對于道路網(wǎng)布局和廣場綠地分布等均會(huì)對住宅區(qū)的微型氣候產(chǎn)生影響，影響到建筑的通風(fēng)與日照，進(jìn)而也使建筑其能耗增多。建筑其體型與布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要和當(dāng)?shù)刈匀坏臍夂蛱卣?、環(huán)境因素以及風(fēng)俗文化等相關(guān)因素充分結(jié)合進(jìn)行綜合考慮。

3.3住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

住宅平面設(shè)計(jì)中首要問題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地還可以大大節(jié)約建筑用材，減少營造、維護(hù)與使用過程中昀能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。由于我國地處北半球，太陽高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系，容易形成穿堂風(fēng)，而又避開了冬季盛行的西北風(fēng)。因此，將住戶長時(shí)間活動(dòng)的居住空間設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置，利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度，為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間，所以建筑平面誼設(shè)計(jì)成南北向。對于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長時(shí)間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機(jī)房、衛(wèi)生間、廚房等，以擋住日照直接照射主要房間，避免冬季西北風(fēng)灌入。

3.4圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑節(jié)能的重點(diǎn)

建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括屋面、墻體和門窗。建筑師應(yīng)根據(jù)建筑的功能和美觀要求，綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素，采取有效的手段，滿足建筑節(jié)能的要求。不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能不同，達(dá)到相應(yīng)酌要求所付出的代價(jià)也不一樣。對于高層建筑，屋面所占的比例很小，圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)主要著眼于墻體和門窗。而墻體和外窗中，墻體達(dá)到較高的性能比較容易，窗戶則是薄弱環(huán)節(jié)。所以，建筑的開窗面積一般不可過大，過大則使得窗戶的設(shè)計(jì)非常困難。對于采用建筑幕墻的建筑而言，玻璃幕墻要達(dá)到比較好的保溫性能或隔熱性能是比較困難的，而金屬幕墻、石材幕墻等非透明幕墻則只要在幕墻面板后面加設(shè)保溫層就很容易滿足保溫隔熱要求。

再如，對于大跨度的建筑，屋面所占比例較大，屋面保溫的節(jié)能效果是比較好的，而且造價(jià)也相應(yīng)比較低，玻璃幕墻或窗戶要達(dá)到同樣的性能則非常困難。所以，建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到各個(gè)方面技術(shù)的可行性，經(jīng)濟(jì)的合理性，進(jìn)行綜合衡量，優(yōu)化選擇。

3.5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(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不斷被研制并應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中去，更好地起到節(jié)能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應(yīng)用，達(dá)到了更好的保溫防潮效果； 新型透光隔熱玻璃在門窗中的應(yīng)用，起到了更好的透光隔熱效果； 采用可調(diào)節(jié)的鋁材遮陽板，達(dá)到遮陽的目的。另～方面，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料，更好地應(yīng)用到建筑節(jié)能中去。太陽能的利用。太陽能是一種最豐富、最便捷、無污染的再生能源。在設(shè)計(jì)中可采用廉價(jià)而耐用的太陽能電池，自動(dòng)跟蹤太陽的反射鏡，可將收集的太陽光反射到室內(nèi)或通過光導(dǎo)纖維送到房間，并通過發(fā)光器把光能釋放進(jìn)行日光浴，栽培花卉、蔬菜或供地下室及背陰處使用。

四.結(jié)束語

綜上所述，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)不但是行業(yè)要求、國情需要，也是建筑未來的發(fā)展趨勢。其不但可以使居住的熱環(huán)境得以改善，對人體健康有力且節(jié)省能源，還可使建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃的功效獲得最大化，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑發(fā)展的可持續(xù)性。同時(shí)它也是經(jīng)濟(jì)得以可持續(xù)性發(fā)展的最直接最根本的措施，也是對經(jīng)濟(jì)體制深化改革的重要部分。身為建筑師，要從不同的角度，按照不同準(zhǔn)則，來使節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)際的應(yīng)用得以加強(qiáng)，為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的發(fā)展以及建筑科學(xué)繁榮進(jìn)步創(chuàng)造出有力的技術(shù)支撐。

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