建筑設計中的節(jié)能建筑設計

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摘要：我國的建筑節(jié)能有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，只有不斷對建筑?jié)能設計方法進行探討和分析，通過總結(jié)在設計中應從規(guī)劃、設計、構(gòu)造、園林綠化等方面充分合理地利用當?shù)氐淖匀毁Y源，以達到尋求人與建筑、環(huán)境與經(jīng)濟之間的最佳結(jié)合，從而提高建筑的整體節(jié)能環(huán)保效益。本文從建筑設計節(jié)能的定義出發(fā)，介紹了建筑設計節(jié)能的基本原則，提出了建筑設計節(jié)能的主要措施。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；建筑設計；節(jié)能措施

隨著我國經(jīng)濟快速增長，各項建設在取得巨大成就的同時，能源的短缺已經(jīng)不斷凸顯出來。節(jié)約能源與環(huán)境保護成為一個世界性的問題。在建筑住領域中從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā)，使建筑盡可能少地消耗不可再生資源，降低對外界環(huán)境的污染及破壞，并為使用者提供健康、舒適與自然和諧的工作及生活空間就成為設計節(jié)能建筑的目標。

一、建筑設計節(jié)能的定義

建筑設計的節(jié)能就是通過合理的利用資源，做到與自然的和諧利用，在原有自然地理條件的前提下，通過合理的規(guī)劃，采用新的節(jié)能技術(shù)，新的節(jié)能材料，新的節(jié)能規(guī)劃理念，達到節(jié)省電力、燃氣、水力類消耗性資源，將環(huán)境中的能量與建筑物進行良好的結(jié)合所實現(xiàn)的節(jié)能措施。

二、建筑設計節(jié)能的基本原則

1.規(guī)劃中的節(jié)能。從建筑群的整個初始規(guī)劃當中，合理的利用自然光的能量，能達到在冬天取暖季能量減耗的目的。將空氣自然流通的風作為夏季的降溫來源，控制在一定的風速，使整個建筑群的空調(diào)、風扇等常用的降溫類電器類的電能消耗有明顯的降低。對于建筑的間距、戶型、采光朝向，降低不必要的能量需求，如冬天的寒風導致的熱量損失，夏季陽光過強由需要額外支出的降溫電能損耗。

2.建筑物本身的節(jié)能。對建筑物的外形，內(nèi)部構(gòu)造，房間的尺寸和窗戶的朝向進行科學合理的設計，降低房間與外部環(huán)境的能量交換，降低損耗系數(shù)，從而在采暖和降溫兩個主要的能耗點上實現(xiàn)節(jié)能的目的。

三、建筑設計節(jié)能的主要措施

1.墻體和門窗的節(jié)能措施。一直以來，出于實際的情況和歷史的習慣，建筑的外墻體都是采用實心磚作為主要的建筑材料。不但消耗了大量的燒磚能源，而且由于其材料基礎性能無法實現(xiàn)保溫的功能。而空心磚不能節(jié)約燒制過程的煤炭損耗，還可以憑借其中間容納空氣等特性。在保證整個建筑的承載要求的前提下，尤其是我國南部地區(qū)，樓層在六層以下的建筑，可以大量采用。對于處于低緯度熱帶地區(qū)的建筑，在表面的漆顏色上可以根據(jù)實際情況選擇淺顏色的涂料，以減少太陽的直射，能夠有效地降低太陽熱量帶來的房間溫度過快的升高。門窗，尤其是其中的玻璃組件是房間內(nèi)部與外部能量交換重要的通道。按照有關(guān)研究機構(gòu)和實踐應用統(tǒng)計，單層的窗戶通道損耗占到了整個房間夏冬兩季損耗的一半左右。因此，要將窗戶作為節(jié)能的重點進行設計加以分析研究。首先，要合理的設計門窗的朝向，尤其是大戶型的門窗。根據(jù)玻璃的特性，控制玻璃的使用量和面積，推廣雙層玻璃的使用。由于這種雙層玻璃中間是真空的，可以有效的抵御太陽的直射和屋內(nèi)熱量的向外傳導。窗戶不但可以在冬日將太陽的能量進入室內(nèi)，還可以利用玻璃本身的特性，形成溫室效應，有效地保存能量。對于熱帶地區(qū)的建筑，在窗戶的玻璃選擇上，要選擇低透射率的玻璃體材料，而對于高海拔的寒冷地區(qū)，如青海、西藏地區(qū)，則可以在建筑物的中部開設專門的大面積天窗，這樣就可以明顯的減少由于取暖而對煤炭類能源的消耗。按照實際的情況看，單單通過大面積天窗就能讓室溫長時間保持在 15 度左右。而在窗戶的細節(jié)處理上，可以加設百葉窗，通過百葉窗的縫隙控制，能夠簡便有效地控制陽光的入射量，成為名符其實的綠色空調(diào)。而在需要供暖的季節(jié)，窗戶也是室內(nèi)溫度散熱的主要途徑。因為在窗戶的外框使用上，最好使用導熱系數(shù)低的木質(zhì)框架，如果因為需要保證結(jié)構(gòu)強度，那么可以使得現(xiàn)在已經(jīng)得到很好應用的塑鋼框架窗。這種高分子材料制成的窗戶，不易變形，而導熱系數(shù)低，既能避免室內(nèi)溫度的過度傳出，也能在夏季減少太陽光與外部空氣熱量向屋內(nèi)的傳導。

2.建筑群的整體節(jié)能規(guī)劃設計。現(xiàn)在的民用建筑進宅都相對較短，這種設計在夏季容易受到太陽的直射，容易積聚熱而且保持熱量長時間不散失，這在炎熱的南方是極為不利的。對于這類建筑群，可以增加建筑的進深，可以有效地享受太陽光的進射量。而進深又可以減少建筑物對于土地的使用量，也是種變相的能源節(jié)約。在這個方面，我國的傳統(tǒng)建筑做得非常出色，現(xiàn)代的設計師應該向傳統(tǒng)的設計學習。朝向可以讓建筑有更好的陽光射入，保證整個內(nèi)部良好的通風。通常建筑都是朝向東或者朝向南，以滿足風水學說的保證向陽性。根據(jù)對于人一生所處地點的統(tǒng)計數(shù)字表明，人一生的半數(shù)時間是在建筑里面活動。在民用住宅類建筑設計時，分清功能區(qū)的朝向、面積和結(jié)構(gòu)的規(guī)劃。將靜區(qū)與動區(qū)進行合理的分配，做出一個參考比例的數(shù)字統(tǒng)計。對夏熱冬暖地區(qū)，居住建筑平面布置，必須保證使整個建筑內(nèi)各個房間不同方位的房間在所有的時間段內(nèi)都能夠有流暢的氣流通過。其中用于人居住的臥室、起居室應為進風房間。而產(chǎn)生油煙和不良氣體的廚房和衛(wèi)生間應為排風房間，將不利的氣體及時排出屋內(nèi)，形成有利于夏季涼爽的穿堂風。這種采用生態(tài)設計手段創(chuàng)造環(huán)境微氣候的思想，是節(jié)能設計的重要手段。

3.建筑表面的節(jié)能措施。在陽光的照射面積值上，房頂?shù)氖苷丈涿娣e是其他位置的二倍以上?，F(xiàn)有的屋頂女兒墻只能起到抵擋大風的作用，其結(jié)果是空氣的流通性能過低，形成了一個密閉的空氣層。由于空氣上下對流的影響，導致在太陽直射的夏季，建筑內(nèi)的溫度會出現(xiàn)大幅度升高的情況，致使這類建筑內(nèi)的降溫能力居高不下。對于此類建筑，可以從屋頂?shù)墓?jié)能材料使用入手?，F(xiàn)在使用效果好的，如珍珠板，聚苯板，加氣水泥塊等。為了進一步提高節(jié)能的效果，在屋頂?shù)母羲畬酉略O有低含水率的材料，避免隔熱層因為雨水膨脹而出現(xiàn)隔熱效果降低的情況發(fā)生。對于高層大面積的建筑屋頂，還可以建設綠化層進一步提高隔熱效果。夏熱冬暖地區(qū)加強室內(nèi)通風與提高窗的氣密性是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。在炎熱季節(jié)使用空調(diào)的建筑.如果窗的氣密性不佳.將會造成能量大量流失。窗扇與玻璃之間應采用橡塑彈性壓條。扇與框之間采用濃密的有彈性的尼龍毛條或彈性密封條。

4.建筑本身的能量產(chǎn)生。新風負荷一般占建筑物總負荷的 30%～40%。變新風量所需的供冷量比固定的最小新風量所需的供冷量少 20%左右。新風量如果能夠從最小新風量到全新風變化，在春秋季可節(jié)約近 60%的能耗。通過全熱式換熱器將空調(diào)房間排風與新風進行熱、濕交換，利用空調(diào)房間排風的降溫除濕，可實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的余熱回收。地板輻射、天花板輻射、垂直板輻射是輻射型采暖的主要方式?？杀苊獯碉L感，同時可使用高溫冷源和低溫熱源，大大提高熱泵的效率。在有低溫廢熱、地下水等低品味可再生冷熱源的情況下，這種末端方式可直接使用這些冷熱源，省去常規(guī)冷熱源。熱電聯(lián)產(chǎn)基礎上增加制冷設備，形成熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。制冷設備主要是吸收式制冷機，其制冷所用熱量由熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)供熱量提供。與直接使用天然氣鍋爐供熱、天然氣制準予機制冷、發(fā)電廠供電相比，上述方式一次能源消耗可降低10%～30%，同時還減少了建筑內(nèi)部輸電過程的線路損耗。

我國是個資源消耗的大國，需要做好節(jié)能減排工作。建筑企業(yè)作為我國行業(yè)中的重要一極，每年興建大量的商用和民用建筑。如果在這些建筑當中，使用大量的節(jié)能技術(shù)，那么每年節(jié)約下來的各種能源是十分可觀的。因此，我們需要在建筑設計中豎立“節(jié)能”的觀念，設計出大量高品質(zhì)的節(jié)能型建筑物。

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