基于建筑設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能方法的探討

【摘 要】建筑行業(yè)是城市建設(shè)中的核心內(nèi)容，對我國現(xiàn)代化建設(shè)起著重要的作用，如何建筑設(shè)計(jì)中更好地合理利用自然能源并不斷提高能源利用效率，是當(dāng)前建筑行業(yè)的重點(diǎn)話題。本文首先闡述了我國當(dāng)前建筑行業(yè)能源消耗現(xiàn)狀，分析了節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的必要性，并探討了當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能的設(shè)計(jì)方法及其具體應(yīng)用，以期為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作提供有價值的參考。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能；方法；應(yīng)用

引言

如何加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的研究是當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展的首要問題，此外除了重視建筑技術(shù)發(fā)展以及建筑質(zhì)量的提高之外，還需加強(qiáng)建筑環(huán)保的理念，尤其是“節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境”理念應(yīng)該得到社會各個階層的重視，同時重視在社會生產(chǎn)生活的背景之下的環(huán)境問題，大力推動節(jié)能建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，這不僅是建筑業(yè)發(fā)展的未來，更是當(dāng)前節(jié)能建筑、可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展目標(biāo)，而在節(jié)能建筑主要的手段是通過大力使用可再生資源以及降低建筑本身的能源消耗這方面來實(shí)現(xiàn)。

1、我國當(dāng)前建筑行業(yè)能源消耗現(xiàn)狀

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建筑能耗在社會能源消耗的總消費(fèi)量比例不斷增大，這對于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的阻礙，隨著我國能源問題不斷嚴(yán)重，盡管我國部分工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造升級，降低了工業(yè)生產(chǎn)過程中的能源消耗，所以在城市空調(diào)負(fù)荷的不斷增大的情況下并不會造成城市電力供應(yīng)出現(xiàn)很大的問題，但是隨著建筑過程中的能源消耗不斷增大，僅僅通過降低工業(yè)生產(chǎn)過程中的電能消耗是無法從根本上解決我國能源緊張問題的，這對于我國可持續(xù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)的發(fā)展是極為不利的，所以針對建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)對于建筑行業(yè)中節(jié)能是十分重要的。在建筑行業(yè)中，建筑節(jié)能所帶來的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益是巨大的，但是僅僅依靠節(jié)能建筑設(shè)計(jì)來降低建筑的能源消耗是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)的規(guī)劃和相關(guān)的節(jié)能新技術(shù)支持，同時還缺乏相應(yīng)的國家政策的保護(hù)，再加上節(jié)能建筑工程相對于一般的建筑工程復(fù)雜很多，這對于建筑設(shè)計(jì)過程中的難度增加了不少，不僅僅需要不同建筑的用能特點(diǎn)及使用壽命，制定相關(guān)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)運(yùn)行計(jì)劃，同時還需要保證建筑的節(jié)能效果，所以我國的節(jié)能建筑發(fā)展緩慢。

2.建筑行業(yè)中的能源問題原因分析

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)取得了卓越的成就，但是對于建筑行業(yè)中能源消耗過大問題，一直是我國重要能源問題，由于我國的建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能力不強(qiáng)，導(dǎo)致我國的節(jié)能建筑發(fā)展緩慢。在我國的建筑企業(yè)的管理人對于建筑節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新意識不強(qiáng)，目光總是局限于傳統(tǒng)的粗放型管理模式，對于建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用問題以及創(chuàng)新問題重視程度不夠，在實(shí)際的建筑過程中往往使用成熟的技術(shù)，缺乏對新興技術(shù)的應(yīng)用，這也是導(dǎo)致當(dāng)前建筑行業(yè)高科技技術(shù)應(yīng)用程度不高的現(xiàn)狀。而且在第三次科技革命以來，全球科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，但是我國建筑企業(yè)由于傳統(tǒng)意識的問題，導(dǎo)致缺乏對于新興技術(shù)嘗試應(yīng)用，這是為我國建筑行業(yè)中能源消耗問題過大的原因之一，導(dǎo)致我國建筑行業(yè)的發(fā)展對于自然環(huán)境的造成了嚴(yán)重的破壞，所以為了改變當(dāng)前我國建筑行業(yè)能源消耗問題過大現(xiàn)狀，必須通過引進(jìn)應(yīng)用新興技術(shù)，降低建筑過程中的能源消耗問題，同時重視對現(xiàn)有的節(jié)能建筑技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，提高我國能源的利用程度。

3、節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的必要性

3.1國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要

國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，離不開能源的支持，可以說，能源是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的因素，這也就能理解為什么許多的戰(zhàn)爭都是為了獲取石油、煤炭等能源的原因。我國能源產(chǎn)值與國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長相比存在滯后性，這樣的國情現(xiàn)實(shí)嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。國民經(jīng)濟(jì)要想進(jìn)一步地發(fā)展，必須依賴于能源，但是當(dāng)前能源的緊缺會導(dǎo)致我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展受阻，因此，這就需要在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計(jì)，降低對能源的消耗，避免因?yàn)楦呦牡慕ㄖ罅拷ㄔO(shè)，消耗大量能源，制約我國經(jīng)濟(jì)的健康、快速發(fā)展。

3.2環(huán)境保護(hù)的需要

建筑業(yè)中大量使用的水泥、鋼筋等建筑材料，其生產(chǎn)過程除了消耗大量的能源，而且還會因?yàn)閺U氣、廢液、廢渣的大量產(chǎn)生，給我國水能源、空氣能源等帶來污染，這些污染給我國人民的健康帶來巨大的危害，近些年霧霾的產(chǎn)生就是例子。同時，后期建筑取暖也是消耗能源、污染環(huán)境的地方，隨著環(huán)保意識的不斷深入人心，進(jìn)行環(huán)境的保護(hù)成為當(dāng)前人們關(guān)心的問題，所以，加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)，是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的需要。

4、當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能的設(shè)計(jì)方法

4.1合理選址

目前，在建筑設(shè)計(jì)中，首先涉及到的是建筑的選址，而建筑的選址很重要，建筑的選址要進(jìn)行科學(xué)的勘測，根據(jù)選址地的自然因素以及周邊的環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，最后擇優(yōu)確定。建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者要想在設(shè)計(jì)中達(dá)到節(jié)能，就需要讓建筑在整個使用周期內(nèi)保持適宜的氣候環(huán)境，這樣才能避免因?yàn)闅夂颦h(huán)境導(dǎo)致大量能源的消耗。建筑的選址合理與否直接影響到是否為建筑節(jié)能打好基礎(chǔ)，同時又要以不破壞生態(tài)環(huán)境為前提條件。例如在北方地區(qū)，嚴(yán)寒的冬季是取暖的高峰，而選擇合適的地址，避免在風(fēng)口處建設(shè)，就能保持較為適宜的生活環(huán)境，自然能在取暖期降低能源的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

4.2、科學(xué)合理進(jìn)行建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì)的時候，必須要遵循當(dāng)?shù)氐臍v史文化、風(fēng)俗習(xí)慣和城市總體規(guī)劃，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑整體規(guī)劃中包含建筑物的布局、建筑物的整體形態(tài)、各部分的組合、風(fēng)吹、日照以及風(fēng)向的轉(zhuǎn)換問題等因素。在這些因素中日照和風(fēng)向是針對冬季建筑物能否從自然環(huán)境中獲取足夠的日照并比開風(fēng)向這些問題而考慮的，在夏季的考慮因素中，要考慮到風(fēng)向是否符合建筑物的門窗設(shè)計(jì)保持自然通風(fēng)，在日照方面要防止陽光的輻射。這些規(guī)劃和設(shè)計(jì)目的就是在滿足人們居住要求的時候，盡可能利用自然環(huán)境，降低建筑在后期使用中的能源消耗，因此，節(jié)能的建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì)是必須的。

4.3選用性價比高的節(jié)能技術(shù)

雖然節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中發(fā)展了一段時間，而且有許多成功的技術(shù)可以應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)上，但是一些節(jié)能技術(shù)成本較高，因此，需要在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時候，選用性價比較高的節(jié)能技術(shù)。例如，可以廣泛應(yīng)用成熟的太陽能儲熱設(shè)備，太陽能發(fā)電設(shè)備，可以在窗戶的設(shè)計(jì)時，進(jìn)行隔熱膜的使用，可以使用保溫性高的保溫材料等，應(yīng)用適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展情況的節(jié)能技術(shù)，達(dá)到節(jié)能效果。

4.4建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)時，建筑外部的環(huán)境設(shè)計(jì)至關(guān)重要，因?yàn)閱渭兊慕ㄖM(jìn)行節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，要是外部的環(huán)境影響較大，也會直接導(dǎo)致節(jié)能效果的下降。因此，根據(jù)每一個建筑功能的需要，通過合理的外部環(huán)境的布局設(shè)計(jì)來完善現(xiàn)有的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造有力的環(huán)境。最基本的設(shè)計(jì)就是在建筑周圍進(jìn)行相關(guān)的綠化，改變周圍的微環(huán)境，以降低噪音，阻擋風(fēng)沙，凈化空氣，降低溫度。同時可以在不破壞周邊整體環(huán)境的情況下，人為進(jìn)行仿自然環(huán)境的打造，例如建造人工湖等，目的也是通過改變建筑周邊的微環(huán)境，降低建筑對能源的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

5、節(jié)能設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

建筑節(jié)能技術(shù)涉及到建筑過程中的各個環(huán)節(jié)，例如建筑的保溫、隔熱、降低光反射等等方式，加強(qiáng)建筑節(jié)能環(huán)保能力，同時還需要注意節(jié)能建筑技術(shù)和環(huán)保材料。

5.1建筑門窗節(jié)能設(shè)計(jì)

門窗是建筑物用于采光、通風(fēng)的主要結(jié)構(gòu)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過設(shè)計(jì)建筑的門窗的合理尺寸以及數(shù)量，使得人們居住更加舒適，降低建筑的能源消耗，所以針對節(jié)能建筑的門窗設(shè)計(jì)要做到以下幾點(diǎn)：第一，合理地設(shè)置門窗比例，避免過度地追求建筑美觀新穎，而采取使用大面積落地窗等，大面積的落地窗不僅僅是提高了建筑造價，更是加大了建筑本身的能源消耗，所以根據(jù)建筑的門窗設(shè)計(jì)，需要根據(jù)建筑物地理位置情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，通過設(shè)置合理的窗地比，在保證室內(nèi)的通風(fēng)和采光良好的基礎(chǔ)上加強(qiáng)建筑的節(jié)能效果；第二，保證門窗的氣密性，城市建筑存在的普遍的問題便是建筑保暖能力差，所以加強(qiáng)門窗的氣密性，降低室內(nèi)的熱量損失，降低建筑的能源損耗；第三，對于建筑直面陽光的門窗，可以適當(dāng)?shù)脑黾诱趽鯓?gòu)建，確保室內(nèi)環(huán)境舒適，同時降低雨水對門窗的沖刷，確保門窗的氣密性。

5.2.屋面、屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)

在整個房屋建筑中受到日照時間最久的地點(diǎn)就是屋面、屋頂，因此要特別的注意受熱時間長的屋面、屋頂?shù)谋馗魺峁δ?，建筑屋面、屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)需要根據(jù)不同地區(qū)的日照強(qiáng)度和降雨量情況來進(jìn)行，選擇合理的屋面防水材料和保溫層的材料、工藝流程，最好是在建筑屋面、屋頂增加太陽能設(shè)計(jì)，使得建筑充分利用太陽能，有效降低建筑的電能消耗。

5.3.使用新型建筑材料與建筑技術(shù)

當(dāng)前在建筑工程中使用新能源、新材料以及建筑新技術(shù)，對于降低建筑建設(shè)過程中化學(xué)燃料的使用有著重要意義，最大限度的是利用太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源，降低電能、熱能的使用，同時根據(jù)建筑當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，對建筑周圍的能源進(jìn)行充分利用，同時利用在建筑過程中應(yīng)該加大對環(huán)保材料的使用程度，建筑外墻結(jié)構(gòu)盡量使用無污染、無放射的聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料和保溫隔熱涂料，外墻保溫及飾面系統(tǒng)、建筑保溫絕熱板系統(tǒng)、隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)等應(yīng)用有利于改善建筑物的外觀，更是在低碳式建筑的節(jié)能減排中起著重要的作用。

5.4.建筑中應(yīng)用可再生能源技術(shù)

可再生能源技術(shù)在當(dāng)前可持續(xù)經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要位置，在建筑工程中應(yīng)用可再生能源技術(shù)對于多功能節(jié)能建筑設(shè)計(jì)影響重大，通過使用可再生能源技術(shù)，使得建筑與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，對于我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展國情，使用太陽能技術(shù)是解決我國城市低碳式建筑的主要發(fā)展方向，通過大力使用太陽能能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計(jì)的集熱器使用效果加強(qiáng)，以提升集熱效果，降低設(shè)備安裝難度。

結(jié)語

總而言之，節(jié)能減排對于我國可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是十分重要的，同時在建筑工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)理念，通過應(yīng)用各種環(huán)保材料以及節(jié)能技術(shù)對于我國的環(huán)境保護(hù)工作是有著重要意義的，只有不斷提高我國節(jié)能建筑設(shè)計(jì)技術(shù)水平，才能保證我國節(jié)能建筑的快速發(fā)展。

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