建筑設(shè)計中的建筑節(jié)能措施分析

張俊潔

摘要：人類的生活離不開能源，能源是保證人類生活所必不可少的一種元素，但是隨著人類的不斷攫取，能源危機(jī)已經(jīng)非常的明顯。節(jié)約和開發(fā)是當(dāng)前能源有效利用的重大課題，就要從每個人的生活做起，建筑節(jié)能設(shè)計對于人類能源的合理利用起到了積極的促進(jìn)作用。

Abstract： Human life is inseparable from energy， energy is an essential element to ensure human life， but with the constant capture of human beings， the energy crisis has been very obvious. Saving and development is the major issue of the current energy efficient use， so it must start from everyone's life. Building energy efficiency design has played a positive role in promoting the rational use of human energy.

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；節(jié)能措施；分析

Key words： architectural design；energy saving measures；analysis

中圖分類號：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）18-0100-02

0 引言

能源是人類生活所必須的，作為大自然中最寶貴的資源，并不是取之不盡用之不竭的。隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會快速的發(fā)展，自然界中很多的資源比如石油、天然氣、礦石等等都開發(fā)殆盡。如何才能尋找新的能源代替這些即將枯竭的能源是當(dāng)前社會發(fā)展中亟待解決的問題。要想做到合理的使用能源，首先應(yīng)該提高人們節(jié)約能源的意識，這就要培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣，而建筑設(shè)計的節(jié)能設(shè)計就是非常好的一種方式。因?yàn)榻ㄖこ讨袝褂玫酱罅康哪茉?，而使用了?jié)能設(shè)計不僅僅會提高能源利用率，還能促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 建筑節(jié)能在建筑設(shè)計中的重要作用

建筑本身就是一項(xiàng)耗費(fèi)能源巨大的工程，主要是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)中必不可少的包含了暖氣設(shè)備、照明設(shè)備、給排水系統(tǒng)等等，這些都是通過使用能源才能夠?yàn)樘峁┓?wù)的。因此，這些設(shè)備與建筑節(jié)能設(shè)計都有巨大的關(guān)聯(lián)。由此可見，在建筑設(shè)計中運(yùn)用節(jié)能技術(shù)對于能源的合理使用非常重要，其主要體現(xiàn)在如下幾個方面：其一，當(dāng)前我國的能源使用量非常大，節(jié)能對于未來的發(fā)展非常重要，雖然，我國從能源種類和總量上非常豐富，但是我國人口眾多，人均占有量非常少，從這一方面來看，我國是能源小國。能源的短缺非常的嚴(yán)重，使得全社會都非常重視節(jié)能建筑的設(shè)計和建設(shè)。其二，建筑施工中的節(jié)能措施也非常的重要。建筑工程中能源的使用量非常大，做好節(jié)能控制對于整個社會都有非常重要的意義。其三，目前全社會都認(rèn)識到了建筑行業(yè)節(jié)能的重要性，建筑工程的建設(shè)數(shù)量在逐年的上升，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，對于節(jié)能領(lǐng)域的競爭也是非常巨大的。

2 建筑節(jié)能在建筑設(shè)計中的主要手段

2.1 建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計

2.1.1 建筑選址 節(jié)能建筑的選址非常重要，不是任何的地區(qū)、自然條件都適合建筑節(jié)能型的建筑。建筑的基礎(chǔ)條件就是要保證整個建筑具備冬季采暖和夏季納涼的功能。建設(shè)地址的選擇首先應(yīng)該滿足采暖、納涼和節(jié)能的目標(biāo)。氣候條件對于節(jié)能設(shè)計也是非常重要的，其作為一個非常重要的外界因素，能夠增加建筑物的冷（熱）負(fù)荷，避免其受到自然界的影響，同時通過設(shè)計、改造等減少建筑物對于能源的需求。

2.1.2 建筑朝向設(shè)計 在進(jìn)行建筑平面布局中，朝向是非常重要的一個方面。如果選擇最佳的朝向，能夠保證建筑內(nèi)部冬季具備采暖的功效，防止因?yàn)閺?qiáng)烈的冷風(fēng)造成了大量的能源消耗；夏季可以適當(dāng)?shù)叵拗迫照?，保持室?nèi)的涼爽和通風(fēng)。因此，從節(jié)能和熱效應(yīng)兩個方面考慮，建筑物的朝向一般避免東西朝向，以南北或者是接近南北的朝向?yàn)樽罴?，這樣的朝向方向能夠避免東照西曬，盡量地降低日照對于建筑物內(nèi)部的影響。此外，還應(yīng)該依托當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，做到節(jié)約資源，同時還應(yīng)該與當(dāng)?shù)氐慕ㄖy(tǒng)一起來。

2.1.3 建筑間距設(shè)計 日照是建筑取得充分熱量的主要方式，但是因?yàn)槌鞘械挠玫乜臻g非常小，使得建筑物間的距離比較小，過小的間距造成了日照不足的情況。因此，在進(jìn)行平面設(shè)計時應(yīng)該以日照條件作為基礎(chǔ)原則，將各種因素充分考慮之后才能確定最佳的建筑間距。

2.1.4 室外風(fēng)環(huán)境設(shè)計 真正意義上的節(jié)能建筑不僅僅要實(shí)現(xiàn)冬季采暖的需要，同時還應(yīng)該保證夏季具備納涼的作用，無論是冬季還是夏季，應(yīng)該盡量使自然條件能夠滿足室內(nèi)的采暖和納涼的需要。建筑納涼作用最好的方式是保持良好的通風(fēng)，也就是利用夜間較低溫度的環(huán)境來對室內(nèi)熱惰性的材料進(jìn)行降溫，因此，在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計的時候確定建設(shè)地區(qū)的環(huán)境時不能使夏季主導(dǎo)風(fēng)向影響建筑施工，冬季主導(dǎo)風(fēng)向也不能影響建筑功能；使用植被或者是構(gòu)筑物來影響地貌對主導(dǎo)風(fēng)向的作用。

2.1.5 綠化環(huán)境設(shè)計 綠化對于建筑節(jié)能的作用非常的明顯，其能從根本上改善室內(nèi)問題，同時能夠調(diào)節(jié)空氣中的碳氧含量，降低溫室效應(yīng)的影響，改善大氣環(huán)境，降低噪音，最重要的是能夠調(diào)節(jié)整個城市的自然環(huán)境，提高能源利用率。小區(qū)的綠化應(yīng)該綜合考慮小區(qū)的實(shí)際環(huán)境，考慮整個城市的生態(tài)平衡，這些都是建筑綠化設(shè)計的總體原則。

2.2 住宅建筑的布局和外型設(shè)計 建筑設(shè)計的過程中應(yīng)該充分地考慮到建筑和周邊的自然環(huán)境，使其能夠充分地融入到自然環(huán)境中，還應(yīng)該發(fā)揮建筑的人文特性，并且滿足人們對于生活方式的需求。并且，建筑的朝向、間距以及采光等方面都要全方位考慮，要以長遠(yuǎn)的眼光考慮，不能僅僅關(guān)注某一個方面。進(jìn)行一棟建筑設(shè)計時，要從細(xì)節(jié)進(jìn)行功能設(shè)計并且解決朝向問題，以保證每戶都具備通風(fēng)和采光的要求。建筑進(jìn)行外型設(shè)計時，應(yīng)該充分地考慮到居民的實(shí)際需要和節(jié)能要求，實(shí)現(xiàn)二者的統(tǒng)一。通常來講，建筑的外型設(shè)計設(shè)計的基本原則是簡單明快，也就是我們通常所說的直接設(shè)計方式，不要存在過多的凹凸造型等。建筑物的節(jié)能系數(shù)通常要控制在0.3以下，可以在一定范圍內(nèi)加大建筑的進(jìn)深，住宅一般是10～14m，長度大約為55m。

2.3 住宅建筑平面節(jié)能設(shè)計 為了能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、生活和家庭各個方面的需求，平面設(shè)計就是非常好的一種設(shè)計方式，其主要包含的方面有功能設(shè)計、采光設(shè)計、使用率設(shè)計等等。要想從根本上提升整個建筑的節(jié)能效果，就要全面的考慮建筑結(jié)構(gòu)外部的因素，對于整個建筑的溫度、局部熱效應(yīng)等進(jìn)行全面的考慮。下文將簡要分析影響建筑結(jié)構(gòu)的外部因素。第一，在建筑平面布局中要合理的運(yùn)用整體布局的理念。在充分地保證建筑具備較強(qiáng)的安全性前提下，應(yīng)該盡量減少建筑周邊的護(hù)欄結(jié)構(gòu)，夏季避免大量的輻射，冬季應(yīng)該盡量地增大室內(nèi)的光照面積，如此一來，居民就會減少空調(diào)的使用量，從而避免產(chǎn)生過多的能源消耗。第二，建筑熱環(huán)境的設(shè)計要充分地利用太陽能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。效果最佳的住宅熱環(huán)境的設(shè)計方案是：廚房、廁所以及過廳等在建筑物內(nèi)部屬于輔助功能的區(qū)域盡量的設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)的北面位置上，而臥室、客廳等主要活動場所設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)的南側(cè)。

2.4 住宅建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計

2.4.1 住宅建筑的屋面節(jié)能設(shè)計 進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計時，通常會忽視面積較小的屋面，該屋面除了會影響頂層樓房居住的舒適度之外，還在頂層節(jié)能設(shè)計中起到了非常重要的作用。第一，選擇屋面保溫材料時，要重點(diǎn)考慮到如何才能夠保證屋面的厚度在合理范圍內(nèi)，最好不要使用密度比較高的保溫材料。第二，屋面設(shè)計時，吸水率較大的保溫材料對屋面的效果毫無益處，實(shí)際工程中也應(yīng)該盡量的避免使用該材料。目前，生態(tài)建筑逐漸盛行，倒置式的保溫墻面和高效的保溫材料等節(jié)能屋面已經(jīng)在很多建筑中大量的使用，而隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，遮陽屋面、種植屋面出現(xiàn)并取得了較快的發(fā)展，促進(jìn)了建筑節(jié)能環(huán)保多方向的發(fā)展。

2.4.2 住宅建筑的墻體節(jié)能設(shè)計 建筑墻體是建筑物面積最大的一部分，就目前來講，很多的復(fù)合墻體被大量地使用在節(jié)能建筑中，并且取得了非常好的效果。復(fù)合式墻體是在基礎(chǔ)墻體的結(jié)構(gòu)外側(cè)根據(jù)建筑的節(jié)能要求來增加絕熱保溫材料的層數(shù)，從而積極地發(fā)揮出墻體的熱工性能。復(fù)合節(jié)能材料和墻體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)區(qū)分的主要方式是建筑節(jié)能設(shè)計的方式，目前我們可以將其分成兩大類，即內(nèi)部保溫技術(shù)和外部保溫技術(shù)，應(yīng)用最為廣泛的則是后者。外部保溫技術(shù)在節(jié)能設(shè)計方面具有其他方式所不能替代的地位，因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)能夠從根本上實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能保溫，并且該技術(shù)使用在舊樓改造中具有非常好的作用，是一種高效的施工方案。

2.4.3 住宅建筑的外窗節(jié)能設(shè)計 在建筑設(shè)計中，影響其整體結(jié)構(gòu)熱工性能的因素特別多，比如：住宅建筑外窗材料的選擇、遮陽方式的選擇以及玻璃的種類和性能等。為了盡量地減少能源的消耗，在進(jìn)行建筑外窗設(shè)計時盡量的選擇節(jié)能的材料，使用過程中，要比較每種材料的熱工性能。此外，窗、墻的面積設(shè)計對于整個建筑的性能影響也比較大，其直接會影響整個建筑的空調(diào)系統(tǒng)消耗的能量，因此，進(jìn)行外窗設(shè)計時，要根據(jù)工程的實(shí)際情況，充分考慮整個建筑結(jié)構(gòu)的外部條件，確定出最佳的設(shè)計方案，通常來講，北向的房屋北向的面積要盡量地控制在25%以下，南向的房屋南向的面積應(yīng)該控制在35%以下，東向的房屋東向的面積也應(yīng)該控制在30%以下。而門窗的四周框架和墻體之間應(yīng)該使用密封材料進(jìn)行密封處理，一般選擇的是水泥漿或者是密封膠。這種處理方式能夠大大提升建筑的防滲性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低能源消耗的目的。

2.5 暖通空調(diào)的應(yīng)用 確定空調(diào)設(shè)計方案時，設(shè)計人員應(yīng)該全方位的進(jìn)行考慮，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式和功能特性，分析比對各項(xiàng)設(shè)計數(shù)據(jù)，從而全方位地考慮整個節(jié)能設(shè)計方案，綜合比較，然后選擇出最佳的設(shè)計方案。這個過程中，因?yàn)榭照{(diào)運(yùn)行過程中對于冷熱源系統(tǒng)的消耗非常大，所以該過程對于整個建筑設(shè)計非常的重要，選擇方案時，應(yīng)該做好成本預(yù)算以及后期費(fèi)用的考慮，深入分析不同的建筑結(jié)構(gòu)形式對于能源消耗的影響，然后在確定最終的設(shè)計方案。此外，暖通設(shè)計中進(jìn)行空調(diào)安裝設(shè)計時，應(yīng)該防止因?yàn)閰^(qū)域溫度差異對于建筑結(jié)構(gòu)的影響，還應(yīng)該有效避免夏季溫度過低以及冬季溫度過高所造成的能源大量的浪費(fèi)。總而言之，在選擇新技術(shù)時，應(yīng)該全面考慮其是否適用于實(shí)際情況，不能盲目地引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，要從實(shí)際情況著手分析，對于建筑的負(fù)荷、功能和結(jié)構(gòu)全面的考慮才能夠確定最終的設(shè)計方案。

3 結(jié)束語

當(dāng)前我國的建筑行業(yè)發(fā)展非常迅速，能源消耗也非常大，節(jié)能的要求已經(jīng)迫在眉睫，因此，我國的建筑領(lǐng)域內(nèi)在進(jìn)行建筑設(shè)計時，應(yīng)該全方位的考慮到節(jié)能的要求，特別是墻體設(shè)計、保溫選擇、門窗面積確定和安全、暖通系統(tǒng)設(shè)計等等，選擇最佳的設(shè)計方案提高能源利用率，這也是未來建筑設(shè)計的發(fā)展方向。

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