建筑節(jié)能設(shè)計探討

李 林

（中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院有限公司陜西 西安 710082）

建筑節(jié)能設(shè)計探討

李 林

（中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院有限公司陜西 西安 710082）

隨著我國基本建設(shè)的快速發(fā)展，能量的消耗也越來越大，有效地實施建筑節(jié)能設(shè)計已成為當(dāng)務(wù)之急。本文結(jié)合具體實際情況，根據(jù)我國目前建筑節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀和存在的問題，探討了節(jié)能設(shè)計在建筑設(shè)計中的運(yùn)用，以便更好地實現(xiàn)我國建筑行業(yè)穩(wěn)定健康可持續(xù)發(fā)展。

節(jié)能設(shè)計；建筑設(shè)計；運(yùn)用

引言

環(huán)境污染和能源消耗的重要來源在于建筑設(shè)計過程，在實踐中科學(xué)有效應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)不僅可以有效推動經(jīng)濟(jì)乃至整個社會的可持續(xù)發(fā)展，而且還能促進(jìn)和諧社會建設(shè)。近幾年來，我國的建筑總量在逐年上升，且多為高耗能建筑，據(jù)統(tǒng)計，我國一年建成的房屋建筑面積，比所有發(fā)達(dá)國家一年建成的房屋建筑面積的總和還要多，單位建筑的能源消耗更是發(fā)達(dá)國家的2～3倍，我國能源短缺問題空前突出，推行建筑節(jié)能設(shè)計已勢在必行，迫在眉睫。在日益加重的能源危機(jī)之下，各國開始重視節(jié)能減排，制定節(jié)能策略，加快實施節(jié)能政策，同時建筑節(jié)能的認(rèn)識不斷深入人心，建筑節(jié)能研究也在不斷發(fā)展。

1　建筑設(shè)計節(jié)能概述

我國現(xiàn)階段提倡節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的基本國策，走經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的道路。在節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代理念下，各行各業(yè)的相關(guān)部門、相關(guān)人士對建筑設(shè)計過程中的綠色環(huán)保節(jié)能加大重視。綠色節(jié)能設(shè)計指的是：在保證建筑使用舒適性、建筑質(zhì)量的前提下，通過提高設(shè)計技術(shù)的同時改善管理水平方式實現(xiàn)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。四節(jié)環(huán)保作為當(dāng)前最主要的綠色設(shè)計方式，它指的是節(jié)財、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能以及環(huán)境保護(hù)等。目前在我國提倡的“建筑節(jié)能”指的就是第三個階段意義上的“節(jié)能”，在滿足人們對舒適度、實用性、安全性等要求的同時，有效的利用能源，減少能量的損失。節(jié)能不是不用或盡量少用，而是要將能源配置合理性達(dá)到最大化，盡可能減少能源的浪費(fèi)與損失。

2　目前我國建筑節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀

2.1目前我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗量與日劇增，能源短缺的狀況日益突顯，我國在建筑節(jié)能方面的不足主要是無法使資源得到充分利用，造成大量資源浪費(fèi)，從而造成能源消耗、短缺。在這嚴(yán)峻的考驗之下，建筑師們終于提出了節(jié)能建筑設(shè)計的偉大構(gòu)想，節(jié)能建筑能夠有效地減少能源的浪費(fèi)，提高能源利用率，解決能源短缺的問題。然而在當(dāng)前能源短缺的形勢下，節(jié)能建筑設(shè)計的推廣還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)展的要求和預(yù)期的目標(biāo)。

2.2目前我國建筑節(jié)能設(shè)計技術(shù)

我國在現(xiàn)代化建設(shè)的推動下，建筑行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，然而相比于發(fā)達(dá)國家，對于節(jié)能建筑設(shè)計的技術(shù)還不夠成熟。節(jié)能建筑設(shè)計的方案隨著建筑物地理位置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素的不同而不同，這就需要在建筑方案階段就進(jìn)行建筑能耗模擬，判斷建筑是否滿足節(jié)能要求。傳統(tǒng)的能源消耗分析軟件需要大量的專業(yè)數(shù)據(jù)，專業(yè)性強(qiáng)，輸入繁瑣，這對與建筑師來說很難完成各項設(shè)計方案的模擬試驗，大多數(shù)的設(shè)計師參考其他生態(tài)建筑設(shè)計案例和套用己經(jīng)有的技術(shù)手法，這大大降低了設(shè)計試驗、數(shù)據(jù)統(tǒng)計的效率以及方案分析的效果，因此已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到現(xiàn)代化建筑節(jié)能設(shè)計的要求。在傳統(tǒng)的Auto-CAD的2DCAD時代，建筑設(shè)計的相關(guān)數(shù)據(jù)只能通過手工輸入的方式輸入到相應(yīng)的專業(yè)軟件中，進(jìn)一步進(jìn)行能量分析。而操作和使用這些軟件不僅需要具備復(fù)雜的能量分析基礎(chǔ)知識，而且本身也是專業(yè)化的程序，必須由專業(yè)人士經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)才能進(jìn)行操作，而我國對于這種專業(yè)化的人士又是嚴(yán)重短缺，因此我國在建筑設(shè)計方面的發(fā)展非常緩慢，在建筑設(shè)計技術(shù)方面也不夠完善。由于設(shè)計技術(shù)的限制，使得建筑設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計時，無法對設(shè)計方案進(jìn)行良好的節(jié)能分析，使建筑設(shè)計無法達(dá)到理想的節(jié)能效果。

3　節(jié)能設(shè)計在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

建筑不可缺少的一部分就是照明系統(tǒng)，那么，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能化就顯得尤為重要了。首先我們要充分利用自然光，自然光是一種零能耗光源，它不需要人為提供能源，在建筑的設(shè)計之初就要充分注重采用自然光，增大采光面積，增加玻璃窗戶的數(shù)量，使自然光的利用率達(dá)到最大，這對建筑的節(jié)能設(shè)計十分重要。落地窗的設(shè)計不僅時尚，而且明亮，充分利用了自然光。

3.1.1選擇光源

選擇發(fā)光率高，高效節(jié)能，光線分布均勻，污染度低的光源，不但有助于提高照明效果，提高能源的利用率，降低能源的消耗量，而且能為整個建筑營造出更加舒適，令人放松的環(huán)境。通過對各種照明燈的照明參數(shù)的比較得知，其中鈉燈和鹵化物燈發(fā)光效率最高，而且污染度低，一般用于工業(yè)生產(chǎn)活動，白熾燈發(fā)光效率最低，緊湊型熒光燈常被用于住宅、餐廳等場所的照明，直管熒光燈適合辦公樓等場所照明。所以我們要根據(jù)建筑功能的不同來選擇所適合的光源。

3.1.2控制照明方式

應(yīng)該選擇合理的照明控制系統(tǒng)，根據(jù)建筑的功能和需要使用照明的時間來確定。如果此處環(huán)境不需要照明，那么照明燈開著顯然只是在浪費(fèi)能源，需要照明時再適時地開啟照明，實現(xiàn)自動按照需要來控制照明，這樣可以極為有效地降低能源的消耗。

3.2環(huán)保材料的應(yīng)用

以裝飾材料為例，環(huán)保型材料主要有兩種：①低毒、低排放型的材料，通過合成、加工等技術(shù)方法來控制有害物質(zhì)的積聚和釋放，這種材料毒性輕微，不會影響到人體的健康，較典型的材料有甲醛釋放量低、符合國家標(biāo)準(zhǔn)的膠合板、纖維板、大芯板等；②基本無毒無害的天然材料，這種材料未經(jīng)污染且只進(jìn)行簡單的加工，對人體健康基本沒有影響。不同的裝飾材料對能源的消耗是不同的，比如，深色系房間的照明用電是淺色系房間的兩倍；設(shè)計時，要充分考慮到環(huán)保型材料的應(yīng)用。

3.3高效利用太陽能

我國的大多數(shù)地區(qū)處于亞熱帶地區(qū)，因而大部分地方都具有較好的干凈新興太陽能資源，在建筑設(shè)計中增加對太陽能資源的利用成為建筑設(shè)計節(jié)能環(huán)保的重要內(nèi)容。太陽能在建筑上的主要應(yīng)用就是光伏發(fā)電和太陽能熱水系統(tǒng)，而太陽能熱水器是大家再熟悉不過的了。利用太陽能資源主要通過太陽能發(fā)電、太陽能熱水器、太陽能取暖的方式。其中太陽能的利用方式主要有：①通過合理利用建筑物的朝向，利用反光鏡的原理等措施保證建筑物內(nèi)的采光，實現(xiàn)在白天利用免費(fèi)的自然光進(jìn)行采光，減少人工照明；②優(yōu)化建筑布局，在進(jìn)行建筑布局優(yōu)化后，不僅使它能夠保證高密度建筑區(qū)的采光效果，而且還能確保建筑物之間的空氣流通，提高建筑物居住環(huán)境的舒適度。

3.4建筑結(jié)構(gòu)的環(huán)保節(jié)能

加強(qiáng)屋面的保溫隔熱能夠達(dá)到良好的環(huán)保效果。建筑屋面的節(jié)能環(huán)保措施主要有兩點：①選擇吸水率低的保溫材料；②選擇密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的是膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層，代替了傳統(tǒng)的水泥珍珠巖和瀝青珍珠巖，不僅克服了散熱的缺點，成本也較低，對環(huán)境污染小。這種材料不僅適用于平面屋面，還適用于曲面屋面。

3.5建筑物的新能源利用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新型材料的不斷涌現(xiàn)，建筑材料的技術(shù)含量不斷提升，刺激人們進(jìn)一步探索和發(fā)現(xiàn)新能源、新材料，建筑要實現(xiàn)智能化必須要加快創(chuàng)造和利用新能源、新材料，例如太陽能電池板的利用，硅材料的不斷發(fā)展，新型無機(jī)、有機(jī)材料的發(fā)現(xiàn)與利用，可以代替以往許多性能相對不佳的材料；太陽能住宅的建造，風(fēng)能的有效利用不僅大大減少我們在電力上的花費(fèi)，節(jié)能建筑中為了保持空氣新鮮往往利用自然風(fēng)來調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣流動，這樣不僅節(jié)能的同時有助于身體健康，還降低了空調(diào)的使用率，而且有可觀經(jīng)濟(jì)利益和節(jié)能環(huán)保的效益。各種可再生的自然能源常常被用于低碳建筑設(shè)計中，近年來新能源的發(fā)現(xiàn)，生物能源研究利用也促進(jìn)了建筑的發(fā)展。

4　結(jié)語

節(jié)能設(shè)計在建筑智能化的方面大力推廣與廣泛運(yùn)用中，不僅帶動了我國新型建筑業(yè)的發(fā)展，而且對我國的節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以及低碳經(jīng)濟(jì)都具有促進(jìn)意義。建筑設(shè)計是多種技術(shù)綜合發(fā)展的結(jié)果，建筑設(shè)計的節(jié)能環(huán)保技術(shù)不僅對建筑行業(yè)的自身發(fā)展有著很大的影響，并且也對我國整個社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響，我們應(yīng)從節(jié)能材料、高效利用太陽能等方面著手，在建筑設(shè)計中使用一些節(jié)能環(huán)保設(shè)計，推動建筑行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

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[2]程大章，張俊.建筑智能化過程中的節(jié)能探討[J].智能建筑與城市信息，2007.

[3]薛志峰.超低能耗建筑設(shè)計及應(yīng)用[J].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012（24）：65～68.

TU201.5

A

1673-0038（2015）18-0009-02

2015-4-8

李林（1985-），男，助理工程師，碩士研究生，主要從事建筑設(shè)計工作。