高效節(jié)能建筑設計實例淺析

黃子聰

【摘要】建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，涉及建筑材料、建筑設計、建筑物理、暖通空調、施工管理、物業(yè)管理、政策法規(guī)等諸多方面。不同專業(yè)之間應加強協(xié)作，工程技術人員要樹立全方位的節(jié)能意識，在建設基礎的不同時期，應從不同角度，依據(jù)不同原則對節(jié)能進行研究。

【關鍵詞】建筑節(jié)能 設計

21 世紀人類共同的主題是可持續(xù)發(fā)展，對于城市建筑來說也必須由傳統(tǒng)高消耗型發(fā)展模式轉向高效綠色型發(fā)展模式，綠色建筑正是實施這一轉變的必由之路，也是當今世界建筑發(fā)展的必然趨勢。英國根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境和建筑的特點. 按照綠色建筑的理念和行業(yè)標準，建造了許多綠色節(jié)能的建筑。下面就舉兩個英國建筑的實例和一個國內(nèi)生產(chǎn)廠房的設計來說明綠色節(jié)能理念在建筑設計中的運用。

1實例一

賽恩斯伯里視覺藝術中心（Sain-sbury Centre for Visual Arts），位于東安格利亞大學（Univer-sity of East Anglia）校區(qū)內(nèi)，由享譽盛名的英國建筑大師諾曼·福斯特（SirNorman Foster）于1974～1977年設計并建造完成。銀白色的金屬外殼與透亮的玻璃幕墻設計，在青青的草地及綠樹藍天的映襯下格外的超凡脫俗，可以想象這個藝術中心在70年代的英國仿如出水芙蓉般純凈透亮，真可謂建筑與自然渾然天成，這應該就是與自然“共生”的建筑吧。走進藝術中心，空氣相當?shù)那逍伦匀唬G化種植的中庭，秩序井然地擺放著幾張咖啡桌椅，建筑外部的金屬外殼材料據(jù)工作人員說是1992 年重新裝修的，上部的金屬網(wǎng)架原本是作為檢修空間的，但由于金屬表皮，夏天吸熱量大，溫度高，導致檢修工人無法進入。

而室內(nèi)空調的出風口，與在國內(nèi)常見的頂部送風不同，這里是采用側送風形式，出風口設于離地2.4m的高度處，接近人的活動范圍，并設于長邊的兩側，向進深為19m的短邊方向送風，每組送風由四個出風筒組成，各個風口可以根據(jù)需要自由靈活調整出風方向，左側上（下），右側上（下），正前（上、下）等方位多種組合，更賦予人性化。到了夏天送風口2.4m 高度處形成了一道天然的帷幕，將熱空氣有效地阻集在頂部，而在人們的活動區(qū)域內(nèi)溫度達到了人體的舒適度。技術主管告訴我們形成這樣獨特的室內(nèi)環(huán)境是福斯特先生當年設計時并未考慮到會有如此的效果，真的是為這個優(yōu)秀的建筑錦上添花。為了達到有效的節(jié)能，南北兩側的墻體是采用了雙層墻體，間隔2.5～3m左右，主要為設備及檢修用房，為了防止設備的聲響影響室內(nèi)，墻體使用了高效的吸音材料。西側為咖啡廳透過玻璃幕墻與外界自然景觀融為一體，景色宜人，藝術展品區(qū)用矮墻靈活分隔，無論從內(nèi)部天橋，或是旋轉樓梯等空間結構都能將展品盡收眼底。

2實例二

貝丁頓零排放住宅小區(qū)（BedZED：Beddington Zero EmissionsDevelopment）是英國第一個在住宅設計中成功實現(xiàn)了“和環(huán)境協(xié)調共生，節(jié)能，多功能混合使用”的居住區(qū)發(fā)展計劃。同時，作為英國第一個大規(guī)模的“碳中和”（Carbon Neutral——不增加大氣中 C02的凈含量） 的生態(tài)村由建筑師比爾.當斯特（Bill.Dunster）設計，位于倫敦南部沃林頓區(qū)，包括83個混合使用的住宅（社交的，私人居住的，或是出用途的）加上3000m2工作場所，零售，休閑娛樂場所。調研發(fā)現(xiàn)，以用水量為例，BedZED的住戶平均每人每天消耗76L水相比之下英國平均用水量為 140L，而倫敦為150L每人每天的用水量。小區(qū)的節(jié)水歸功于節(jié)水設備（小區(qū)內(nèi)每個衛(wèi)生器具均達到節(jié)水要求），雨水收集器，綠色水處理系統(tǒng)，同時也與居民節(jié)約用水的意識也是分不開的。主要的水處理器也稱綠色水處理器（Green Water Treat-ment P1ant）處理住宅及商業(yè)用途的水制造非飲用的綠色水，存儲和混合了收集到的雨水用于沖洗廁所及灌溉，這樣就大大減少了飲用水的使用量，提高了循環(huán)系統(tǒng)的利用效率，同時也減少了對生態(tài)系統(tǒng)的影響。每個單元戶內(nèi)都安裝了電、氣、水的計量器，住戶能很容易且清楚地通過讀數(shù)，知道使用了多少能源，從而達到提醒住戶提高節(jié)約意識。BedZED通過以下的7個途徑達到了減少1/3用水量的目的：

1安裝了高效能的節(jié)水用具，如洗衣機。

2使用低水量的沐浴器，淋浴使用的水量較盆浴節(jié)省80%，使用低流量的蓮蓬頭，將可再節(jié)省50%的流量；相對也減少一半燒熱水的能量。洗澡水可回收供沖洗馬桶等等。同時使用低流量節(jié)水龍頭，可減低50%的流量，但仍保有很快的流速，其裝置簡單價格便宜。

3使用兩段式的沖水設備，大小便出水量切換裝置，自動感知小便器沖洗裝置。節(jié)水型大便器，它的用水量可較舊型節(jié)省20%～40%之用水；洗手龍頭與馬桶水箱一體設計，洗手水回收至沖水水箱。

3廠房的節(jié)能設計

在廠房設計中，采用節(jié)能設計方法，與采用節(jié)能結構前的同類型車間相比，節(jié)能在50%以上，取得了較好的效果。

3.1 車間外墻的節(jié)能設計

為了加速墻體材料革新，限制實心粘土磚的生產(chǎn)和使用，節(jié)約土地和能源，保護環(huán)境，推廣節(jié)能建筑，現(xiàn)在很多地區(qū)，特別是粘土資源豐富的地區(qū)，都出臺了墻體材料革新和建筑節(jié)能管理方面的規(guī)定，要求使用具有節(jié)能、節(jié)地、保溫、輕質、高強等特點的建筑砌體材料。在車間外墻的設計中，筆者采用了外保溫復合節(jié)能墻體。這種墻體的主體墻可采用各種混凝土空心砌塊或粘土空心磚等墻體，絕熱材料復合在建筑物外墻的外側，并覆以保護層。這種墻體結構較其它節(jié)能墻體的優(yōu)點在于不占用車間的使用面積，避免產(chǎn)生熱橋，建筑熱舒適性較好。

3.2 車間門窗的節(jié)能設計

門窗是節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)和重要部位。改善車間門窗的保溫性能和加強門窗的氣密性是節(jié)能的關鍵措施。在車間門窗的設計中，筆者選用雙層中空玻璃塑鋼窗。中空玻璃具有突出的保溫隔熱性能，是提高建筑門窗保溫隔熱性能的重要材料。

3.3 屋面的節(jié)能設計

在車間屋面的設計中，為了提高屋面的保溫性能，使其符合《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）的要求，采用以輕質高強、吸水率極低的聚苯板作為保溫隔熱層的倒鋪屋面，取得了較好的保溫隔熱和保護防水層的效果。所謂倒鋪屋面就是將傳統(tǒng)屋面結構中的保溫隔熱層與防水層顛倒，將保溫隔熱層鋪設在防水層上面，其構造見。

通過對以上案例研究，我們不難看出可持續(xù)發(fā)展建筑仍處在發(fā)展階段，大量的理念正應運而生，同時也學要長時間及實踐的檢驗，雖然每個設計所強調的重點各不相同，但焦點仍集中在節(jié)能和技術的綜合利用上，在努力促進社會和經(jīng)濟進步的同時，盡可能減少對當?shù)丨h(huán)境的影響，才能制造出可持續(xù)發(fā)展建筑。

4結語

目前，我國正處于城市發(fā)展的高峰時期，國外的同行也稱中國為“世界上最大的工地”。 正如馬國馨院士所言“中國建筑師應該在和國外建筑師的合作、交流、競爭的過程中，自信、自強，通過學習和創(chuàng)造，形成整體水平的提升和超越，這是中國建筑師無法回避的歷史責任”。因此，每位中國建筑師和規(guī)劃師都應該從自身做起，把這個任務作為自身的一種職業(yè)修養(yǎng)來完成，從我做起，利及后代。結合本文來說，就是努力與外國的設計師合作，學習更好的節(jié)能技術，從而更好地實踐節(jié)能環(huán)保的時代口號。

參考文獻

[1]Sainsbury Cen-tre for Visual Arts.[J]， The facsimile copy of The Ar-chitectural Review （1996）Volume164，no.982.

[2]The ArchitectsJournal：Cam-bridge calling[J]，（1994） p29.