談建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

張 愛(ài) 英

(山西中方森特建筑工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030006)

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談建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

張 愛(ài) 英

(山西中方森特建筑工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030006)

基于當(dāng)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的背景，分析了節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，從整體規(guī)劃、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋面、節(jié)能材料四方面，闡述了建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)措施，以更好地落實(shí)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

建筑節(jié)能，可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排，圍護(hù)結(jié)構(gòu)

0 引言

在當(dāng)代建筑領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展背景下，為了有效落實(shí)建筑工程中“節(jié)能減排”目標(biāo)，應(yīng)把節(jié)能設(shè)計(jì)貫穿到建筑工程選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)中，以全過(guò)程的節(jié)能施工方式，減少建筑設(shè)計(jì)中材料的浪費(fèi)。同時(shí)，盡量選用可再生資源，并結(jié)合施工區(qū)域地理環(huán)境，合理布局建筑空間，以“因地制宜”的建筑設(shè)計(jì)方法，最大限度的完成建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，保障建筑設(shè)計(jì)中材料資源的合理化使用。以下就是對(duì)節(jié)能型建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)問(wèn)題的分析。

1 節(jié)能設(shè)計(jì)重要性

在我國(guó)建筑行業(yè)迅猛發(fā)展背景下，實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)工作的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，資源積累速度與資源消耗速度相比，相對(duì)較慢。所以，煤炭、石油等能源逐漸枯竭。此時(shí)，只有在建筑行業(yè)發(fā)展中踐行節(jié)能設(shè)計(jì)理念，嘗試應(yīng)用生物能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源，才能緩解資源匱乏問(wèn)題，更好地滿(mǎn)足人們物質(zhì)文化需求；

第二，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)能源利用中的浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)峻。即能源利用率較低，且能源分布不均。因而，必須落實(shí)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作，控制資源浪費(fèi)問(wèn)題[1]；

第三，因我國(guó)人口眾多，能源消耗量較大，而人均能源擁有量較低。所以，在資源數(shù)量有限的基礎(chǔ)上，應(yīng)加快建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。因?yàn)?，建筑設(shè)計(jì)所消耗的資源占據(jù)我國(guó)總消耗的1/3，若加上房屋建筑材料能耗，其資源能耗量已經(jīng)達(dá)到了1/2。所以，實(shí)施建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作已經(jīng)迫在眉睫。

2 建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)措施

2.1 整體規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)

我國(guó)建筑領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，為了有效緩解社會(huì)發(fā)展中的資源緊缺問(wèn)題，應(yīng)對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行合理規(guī)劃。首先，在建筑選址時(shí)，應(yīng)把“節(jié)能、節(jié)地”作為指導(dǎo)思想，盡量避免把建筑物安置在山谷、溝底等地方。因?yàn)椋瑴系?、山谷有“霜凍”效?yīng)，會(huì)增加采暖耗能。所以，通過(guò)平地、向陽(yáng)等地方的選擇，更有利于達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí)，在建筑選址時(shí)，應(yīng)盡量選擇一塊廢地，這樣可以提高土地利用率，且不對(duì)周?chē)h(huán)境造成破壞。除此之外，在建筑選址時(shí)，為了保證人們的健康，為人們營(yíng)造一個(gè)舒適的生活空間，應(yīng)選擇地溫適宜，土壤中無(wú)毒，遠(yuǎn)離雷達(dá)站的區(qū)域，避免周邊環(huán)境對(duì)人體健康造成損壞。其次，在建筑整體規(guī)劃過(guò)程中，為了突出節(jié)能設(shè)計(jì)理念，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、氣候特征等，對(duì)建筑物進(jìn)行合理布局[2]。同時(shí)，遵從GB 50096—1999住宅設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，保持建筑室內(nèi)連續(xù)日照時(shí)間超過(guò)2 h，且以南北向朝向設(shè)計(jì)方法，高效利用太陽(yáng)輻射能源，營(yíng)造適宜的室內(nèi)環(huán)境。再次，在建筑物整體規(guī)劃作業(yè)中，也應(yīng)注重科學(xué)設(shè)計(jì)建筑體形。而因建筑體形系數(shù)每增加0.01，其耗熱量就會(huì)隨之增加2.5%。所以，應(yīng)保證建筑體形系數(shù)在0.3以下，體現(xiàn)節(jié)能型建筑設(shè)計(jì)目的。除此之外，在建筑物總體規(guī)劃過(guò)程中，需利用樹(shù)木等改善建筑綠化環(huán)境，調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫，降低空調(diào)能耗。

2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

1)外墻節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，因建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有抑制室內(nèi)熱量、促進(jìn)室內(nèi)熱量吸收等功能。所以，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作。其中，在外墻節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)抓住外墻制冷節(jié)能原理，優(yōu)化外墻節(jié)能設(shè)計(jì)。首先，在建筑外墻施工過(guò)程中，應(yīng)盡量選用蓄熱材料。蓄熱材料，具備延長(zhǎng)日照的功能。因此，將其應(yīng)用于外墻設(shè)計(jì)中，可保證室內(nèi)溫度均勻性、穩(wěn)定性，滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)要求。其次，為了改善玻璃幕墻能耗高的現(xiàn)象，在外墻設(shè)計(jì)中，應(yīng)把雙層或者三層玻璃作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，利于玻璃之間形成相應(yīng)的陽(yáng)光溫室，提高建筑室內(nèi)溫度，減少冬季采暖能源消耗[3]。同時(shí)，基于外墻部分設(shè)計(jì)工作開(kāi)展的基礎(chǔ)上，為了更好地發(fā)揮外墻保溫、隔熱作用，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，應(yīng)致力于開(kāi)發(fā)新型復(fù)合墻體材料。包括聚苯乙烯泡沫塑料、巖棉、玻璃棉、礦棉、加氣混凝土等等，這一類(lèi)復(fù)合墻體材料具備保溫、隔熱、無(wú)甲醛、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，且利于外墻熱工性能的提高。所以，若使用復(fù)合墻體，可更好的達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)目的。

2)屋面節(jié)能設(shè)計(jì)

在當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)中，為了進(jìn)一步踐行“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材”設(shè)計(jì)目標(biāo)，應(yīng)從以下幾個(gè)層面入手，落實(shí)屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)工作：

第一，在屋面節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理優(yōu)化屋面構(gòu)造。例如，坡屋面、倒置式屋面、雙層通風(fēng)屋面、蓄水屋面、外保溫屋面等均對(duì)屋面節(jié)能設(shè)計(jì)有利，所以，應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)這幾種屋面構(gòu)造設(shè)計(jì)形式的應(yīng)用。而若某地區(qū)夏熱冬冷，那么應(yīng)通過(guò)屋面種植的方法，改善建筑室內(nèi)溫度，降低能源的浪費(fèi)；

第二，在建筑屋面節(jié)能設(shè)計(jì)中，為了有效減輕空調(diào)負(fù)荷，應(yīng)采取“冷”屋面設(shè)計(jì)方法。因?yàn)?，“冷”屋面設(shè)計(jì)中的反射率是0.65，熱輻射系數(shù)是0.75。所以，可使淺色屋面表面和周?chē)鷾囟炔钸_(dá)到11.1 ℃，為人們營(yíng)造一個(gè)舒適的生活環(huán)境，取得良好的節(jié)能設(shè)計(jì)效果。例如，白色屋面設(shè)計(jì)方式就是節(jié)能屋面設(shè)計(jì)的典范[4]。從以上的分析中即可看出，屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)，有利于改善建筑設(shè)計(jì)中空調(diào)負(fù)荷問(wèn)題，降低建筑能源消耗量。因此，應(yīng)強(qiáng)化對(duì)其的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.3 節(jié)能材料使用

在建筑設(shè)計(jì)中，為了踐行節(jié)能設(shè)計(jì)理念，嘗試應(yīng)用各種節(jié)能材料是非常必要的。例如，絕熱材料、節(jié)能墻體材料、節(jié)能門(mén)窗材料等等。其中，在絕熱材料使用過(guò)程中，應(yīng)注重把它的導(dǎo)熱系數(shù)控制在小于0.2 W/(m·K)的狀態(tài)，并保證其具備疏松、多孔、密度小的特點(diǎn)。同時(shí)，現(xiàn)階段的絕熱材料種類(lèi)較多，包括了金屬絕熱材料、有機(jī)絕熱材料、無(wú)機(jī)絕熱材料等等，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行合理化應(yīng)用。此外，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，為了突出節(jié)能設(shè)計(jì)理念，應(yīng)盡量把蒸壓加氣混凝土砌塊、金屬面聚氨酷夾心板、金屬面聚金屬面苯乙烯夾心板等作為主要建筑材料，這一類(lèi)材料具有節(jié)能優(yōu)勢(shì)，可更好的滿(mǎn)足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求[5]。除此之外，在門(mén)窗等建筑材料選用過(guò)程中，為了達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)目的，應(yīng)充分考慮門(mén)窗材料的保溫隔熱性能，盡量選用聚氯乙烯塑料門(mén)窗、斷熱鋁合金門(mén)窗、環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼窗等，突出建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，避免資源浪費(fèi)問(wèn)題。除此之外，在門(mén)窗玻璃建筑材料選用時(shí)，可選擇中空玻璃。因?yàn)椋锌詹Ａ嶙枘芰^強(qiáng)，所以，隔熱效果極佳，可緩解空調(diào)能耗。

3 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)國(guó)際能源危機(jī)問(wèn)題。所以，在全球能源儲(chǔ)量逐漸減少的背景下，應(yīng)大力推廣建筑領(lǐng)域的節(jié)能設(shè)計(jì)工作。即在建筑設(shè)計(jì)中，以“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材”為指導(dǎo)思想，落實(shí)建筑整體結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)工作。同時(shí)，通過(guò)外墻節(jié)能設(shè)計(jì)、屋面節(jié)能設(shè)計(jì)的方式，突出節(jié)能設(shè)計(jì)理念，另盡量選用絕熱材料、節(jié)能墻體材料、節(jié)能門(mén)窗材料等節(jié)能建材，更好的落實(shí)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

[1] 王祎顯.淺談建筑節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].門(mén)窗，2016，20(11)：36,38.

[2] 王 檳.關(guān)于建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施的分析[J].江西建材，2016，15(5)：50，55.

[3] 田小鵬.淺談民用建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施[J].低碳世界，2015，40(36)：134-135.

[4] 王亞彬.淺談建筑給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排設(shè)計(jì)[J].中國(guó)建材科技，2014，15(5)：209,211.

[5] 魏 民.建筑電氣照明中的節(jié)能設(shè)計(jì)措施分析[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2013，12(2)：47-49,73.

Analysis on energy saving design in architectural design

Zhang Aiying

(Shanxi Zhongfangsente Architectural Engineering Design Institute, Taiyuan 030006, China)

Based on the background of contemporary society sustainable development, this paper analyzed the importance of energy-saving design, from the overall planning, retaining structure, roof, saving material four aspects, elaborated the energy-saving design measures in building design, in order to better implement the building energy-saving design work, achieved sustainable development.

building energy efficiency, sustainable development, energy saving and emission reduction, enclosure structure

1009-6825(2017)16-0203-02

2017-03-16

張愛(ài)英(1987- )，女，助理工程師

TU201.5

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