建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的探討

殷敬賢

摘要：建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是在全球能源危機(jī)的大形勢下，運(yùn)用生態(tài)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展理論，從建筑的布局、體形設(shè)計(jì)、門窗設(shè)計(jì)、保溫和電氣節(jié)能等方面進(jìn)行綠色、環(huán)保設(shè)計(jì)，要做好建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，需要社會的共同努力。本文結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，對當(dāng)前形勢下如何做好建筑設(shè)計(jì)和建筑節(jié)能問題進(jìn)行了探討，以期推動建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；現(xiàn)狀；節(jié)能設(shè)計(jì)；要素分析

前言

我國是能源消耗大國，實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)必須發(fā)展綠色建筑，這是科學(xué)發(fā)展的需要，也是人類和自然和諧的需要。綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，它可以促進(jìn)多學(xué)科的密切交流與共同發(fā)展，使人類與自然和諧得到加強(qiáng)。

1當(dāng)前我國建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

隨著我國城市建設(shè)進(jìn)程的加快，對建筑設(shè)計(jì)的需求也越來越大。建筑不但在施工過程中會產(chǎn)生大量的能源消耗，在使用時(shí)的如采暖、空調(diào)等環(huán)節(jié)也會消耗大量的能源。建筑設(shè)計(jì)師作為建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能理念的執(zhí)行者，在設(shè)計(jì)過程中將保護(hù)自然環(huán)境、降低建筑能源損耗、提高自然資源利用率等作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，才能實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，在我國，建筑能耗占到社會總能耗的45%，而我國在建筑節(jié)能方面的研究較發(fā)達(dá)國家的起步要晚，在技能技術(shù)等方面的水平較低，如在單位面積的采暖成本上，我國的能耗是西方發(fā)達(dá)國家的3倍以上。在建筑設(shè)計(jì)中融入建筑節(jié)能理念，運(yùn)用節(jié)能新技術(shù)，以迫在眉睫。

2建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑的平面布置和建筑物的體形：

（1）建筑物的平面布置要充分考慮太陽光的照射，根據(jù)實(shí)際情況保證建筑南北朝向或者盡量的接近南北朝向；建筑物之間的間距要保證冬季采光的需要，符合當(dāng)?shù)氐娜照諛?biāo)準(zhǔn)。建筑物的平面布置是最基本的節(jié)能設(shè)計(jì)，是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)。

（2）建筑物的體形設(shè)計(jì)是指建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)盡量的減少凹凸和架空樓板的設(shè)計(jì)以減小建筑物外形與室外大氣之間的接觸面積，在接觸面積過大時(shí)需加大墻體厚度、增設(shè)保溫材料等，增加了建筑成本。這一平衡的衡量可以采用建筑體形系數(shù)，即建筑物與室外大氣的接觸面積與建筑物所包圍的體積的比值來衡量。

3建筑外墻保溫設(shè)計(jì)

建筑外墻的保溫設(shè)計(jì)，是近年來建筑節(jié)能設(shè)計(jì)比較關(guān)注的領(lǐng)域，我國當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)，在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上造成的熱損耗較大，在夏季使用空調(diào)和冬季采暖時(shí)會由于墻體保溫性能較差導(dǎo)致較多的能源消耗，是建筑能源消耗的一個重要環(huán)節(jié)。在建筑外墻實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)，主要的通過利用新型的保溫材料對建筑外墻進(jìn)行處理，主要的形式有節(jié)能保溫涂料和輕型的保溫板材。新型保溫材料和復(fù)合型的外墻施工技術(shù)是主要的節(jié)能做法，目前較為普遍運(yùn)用的材料是聚氨酯保溫材料，聚氨酯泡沫的保溫效果在實(shí)踐運(yùn)用中表現(xiàn)良好，更接近節(jié)能達(dá)65%的建筑節(jié)能要求。對于一些需要特殊外墻視覺效果的建筑，在外墻節(jié)能設(shè)計(jì)上偏向于外墻外保溫技術(shù)和內(nèi)保溫技術(shù)的有效結(jié)合?，F(xiàn)代建筑的支撐結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立，對墻體進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)可供操作的空間較大，可以對原有的墻體進(jìn)行節(jié)能保溫加固后再進(jìn)行外包處理，宜采用節(jié)能涂料和板材以及保溫門窗等共同使用。

4門窗節(jié)能的設(shè)計(jì)

門窗作為建筑熱量散失最為嚴(yán)重的地方，由其所帶來的建筑能源的損耗占總損耗的三分之一。因此，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，要做好門窗的能源損耗控制，如盡量的減小外門窗的面積；減小其冷風(fēng)滲透和提高其氣密性；改善門窗的保溫導(dǎo)熱性能，減小門窗本身帶來的熱傳遞等。具體可采取以下幾個措施：

（1）要控制好建筑的窗墻比。建筑窗墻比是指建筑門窗面積與建筑的立面面積之間的比例，我國頒布的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對不同情況如朝向不同的建筑窗墻比進(jìn)行了明確的規(guī)定，在設(shè)計(jì)中為保證節(jié)能效果，要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范。

（2）采用新型材料，增加門窗的密封性。如采用塑料泡沫密封條提高門窗氣密性，減少冷空氣滲透，在玻璃與窗之間用彈性壓條處理，在窗框與墻體之間采用密封膏等彈性材料進(jìn)行處理等。

（3）做好門窗的保溫設(shè)計(jì)。采用鋼塑復(fù)合窗或者塑料窗來避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋反應(yīng)；采用中空玻璃、鍍膜玻璃、雙層或者三次玻璃來增加保溫性能；門的設(shè)計(jì)應(yīng)在門內(nèi)部填充巖棉板或者聚苯乙烯板以增加其保溫性；在外窗加設(shè)活動遮陽；擴(kuò)大單塊玻璃的面積，減少窗扇縫隙；根據(jù)實(shí)際的情況增加固定扇窗的面積，減小可開啟的窗扇面積以減少散熱。

（4）通過設(shè)置封閉的陽臺來減少建筑與外部環(huán)境之間的冷熱滲透，即溫度阻尼區(qū)的設(shè)計(jì)。如將樓梯間設(shè)計(jì)為封閉式；設(shè)計(jì)封閉式陽臺；在外門設(shè)計(jì)防風(fēng)門斗以防止冷風(fēng)倒灌等。

5充分利用太陽能

我國的大多數(shù)地區(qū)都具有較好的太陽能資源，在建筑設(shè)計(jì)中增加對太陽能資源的利用是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保的重要舉措。太陽能的利用主要包括太陽能熱水器、太陽能發(fā)電、太陽能采暖等形式。在一般的建筑物如居民建筑中，太陽能熱水器的利用等到了一定的普及，是建筑物節(jié)能環(huán)保，太陽能利用的典型事例。太陽能的利用方式有以下兩種：

（1）通過控制好建筑物的朝向，采用反光鏡等實(shí)施保證建筑物內(nèi)的采光，以求做到在白天采用自然光進(jìn)行采光，減少人工照明；

（2）優(yōu)化建筑布局，建筑布局優(yōu)化后，不但可以保證高密度建筑區(qū)的采光效果，還可以實(shí)現(xiàn)建筑物之間的空氣流通，排除不良空氣，提高建筑物的舒適度。

6照明的節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）對新型光源的使用。在傳統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)中，采用最多的往往是鈉燈、汞燈等燈具，這些燈具由于其使用和成本方面的優(yōu)勢在電氣系統(tǒng)中廣泛使用而且也發(fā)揮了自身的作用。但是在新的節(jié)能要求下，新型的光源設(shè)備不斷的推出，傳統(tǒng)燈具的壽命短、啟動時(shí)間長、功率因數(shù)差等缺點(diǎn)致使其無法與新型的光源設(shè)備進(jìn)行比較。在電氣系統(tǒng)的照明設(shè)計(jì)中采用如電磁感應(yīng)燈、LED燈等新型光源，可以有效的實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的節(jié)能。

（2）在照明設(shè)計(jì)中采用如時(shí)控、光控和聲控等自動化的控制技術(shù)，這些技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)很成熟，在電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中還有很大的空間可以實(shí)施，其成本低、操作簡單，可以有效的實(shí)現(xiàn)對電力的節(jié)約。

7建筑節(jié)能設(shè)計(jì)支持要素分析

在建筑設(shè)計(jì)中推行節(jié)能設(shè)計(jì)，對于節(jié)約能源、減小建筑施工成本和使用過程中的成本，增加建筑使用者的舒適、健康和環(huán)保等具有重要的意義，是對我國建設(shè)節(jié)約型社會具有重要影響的工作。但同時(shí)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)也是一個長期的、系統(tǒng)的工程，它涉及到建筑設(shè)計(jì)、施工、消費(fèi)和管理等多個環(huán)節(jié)，涵蓋的面很廣。且建筑節(jié)能設(shè)計(jì)可能在短時(shí)間內(nèi)因?yàn)楦魺岚宓缺夭牧系氖褂枚黾咏ㄖ杀?，前期費(fèi)用高，而利益的回收周期較長，所帶來的使用的舒適和節(jié)能環(huán)保效果主要為居住者、使用者和整合社會所共享，建筑開發(fā)投資商因此對于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)并不上心。這就需要政府加大對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的支持，出臺相關(guān)的法律法規(guī)，采取強(qiáng)制要求和政策鼓勵的方式進(jìn)行推廣。

8總結(jié)

當(dāng)前，能源短缺成為全球性的問題，在節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的理念下，建筑是能源消耗的重要環(huán)節(jié)，在建筑中實(shí)行節(jié)能設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)節(jié)約型社會的重要舉措。因此，建筑的設(shè)計(jì)中，要多采用環(huán)保型材料和提高建筑的使用效率，通過合理的設(shè)計(jì)來降低建筑物的建筑和運(yùn)行過程中的能耗，為使用者提供一個舒適、節(jié)能和綠色的空間。