淺析建筑節(jié)能設(shè)計與措施

馬瑞芳

摘 要：隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達(dá)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(dá)全國能源總消耗量的45%。所以實現(xiàn)建筑的節(jié)能設(shè)計，降低建筑能耗是保證建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一，也有利于國民生活水平的提高。本文闡述了建筑節(jié)能設(shè)計重要性，探討了建筑節(jié)能設(shè)計措施。

關(guān)鍵詞：建筑；節(jié)能設(shè)計；重要性；措施

建筑能耗的增加，已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)，制約我國可持續(xù)發(fā)展的突出問題。面對建筑規(guī)模不斷擴大和建筑能耗迅速增加的嚴(yán)峻現(xiàn)實，節(jié)能建筑是節(jié)約型的可持續(xù)發(fā)展建筑，不僅重視環(huán)境綠化和視覺美觀，而且重視我國國情和適用經(jīng)濟(jì)。“節(jié)能建筑”這一理念的提出，給建筑設(shè)計和技術(shù)帶來了一系列的變革。在創(chuàng)造一個適合人們生活、工作和開展其他社會活動的場所的同時，盡可能提高資源利用率。

1 現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計的重要性

1.1 有利于我國經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展

我國是一個能耗大國，能耗消費總量排在世界第二。而我國人口眾多，能源資源相對缺乏，人均能源占有量僅為世界平均水平的40%。我國的建筑能耗已占到全社會總能耗的30%左右。在目前我國能源形勢相當(dāng)嚴(yán)峻，在今后的長時期內(nèi)也將難以緩解的狀況下，節(jié)約能源已是刻不容緩。因此，為了使國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展，提高環(huán)境質(zhì)量，必須節(jié)約使用能源，逐步扭轉(zhuǎn)能源浪費嚴(yán)重的局面。

1.2 建筑節(jié)能是改善廣大人民的建筑熱環(huán)境的需要

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，舒適的建筑熱環(huán)境越來越成為人們生活的需要。我國氣候冬冷夏熱的問題是相當(dāng)突出的。冬天需要采暖，夏天想要空調(diào)，而采暖和制冷都需要能源，其中對優(yōu)質(zhì)能源的需求量增長更快。而我國的能源供應(yīng)特別是優(yōu)質(zhì)能源如電力、燃?xì)獾墓?yīng)目前還很緊張，也就是說，從總體上看，只有大力開發(fā)能源，并在注意節(jié)能的條件下改善人民的建筑熱環(huán)境，這種改善才有可能。

1.3 建筑節(jié)能是貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大部署

在我國，人均可采能源儲量不豐，建筑用能巨大，大氣污染嚴(yán)重，居民又對改善冬寒夏熱的環(huán)境要求迫切，因此，把建筑節(jié)能工作真正落實到設(shè)計中去，這是至關(guān)重要的?，F(xiàn)在，國家已十分明確地把實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為頭等大事，結(jié)合我們建筑設(shè)計的情況，就必須抓緊建筑節(jié)能，堅決遏制建筑用能浪費嚴(yán)重，建筑熱舒適狀況不佳，而城市大氣污染加劇的趨勢，把建筑節(jié)能工作切實做好。

2 現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計措施

2.1 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)計階段出現(xiàn)一些難以解決的節(jié)能問題。實現(xiàn)規(guī)劃節(jié)能設(shè)計，就是以節(jié)能作為指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計的主要原則，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。實際設(shè)計中，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、社會歷史文化背景等方面，權(quán)衡各個因素之間的利弊，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)劃時在節(jié)約土地與合理的建筑間距之間找到平衡點，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計。

2.2 住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計

住宅平面設(shè)計中首要問題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因為適當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地（建筑行業(yè)“四節(jié)”之一）還可以大大節(jié)約建筑用材，減少營造、維護(hù)與使用過程中的能耗。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)律使南朝向為最為節(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，將住戶長時間活動的居住空間（如廳、主要臥室）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)計成南北向。對于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長時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。經(jīng)調(diào)查，在其他條件相同的情況下，南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。

2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑節(jié)能的重點

建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括屋面、墻體（包括金屬、石材等非透明的幕墻）和門窗（包括玻璃幕墻）。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)的要求所付出的代價也不一樣。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)計時應(yīng)該考慮到各個方面技術(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。

2.4 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(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。另一方面，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H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)計中可采用廉價而耐用的太陽能電池，自動跟蹤太陽的反射鏡，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。

綜上所述，在建筑工程設(shè)計中全面推行建筑節(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)社會的可持續(xù)發(fā)展，更有利于保障我國的國家能源安全。

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