建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的原則及應(yīng)用

董超+董立義

摘 要：建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，提升現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能效果，成為建筑業(yè)乃至社會(huì)的必然要求。實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能化設(shè)計(jì)，提高建筑能源資源的利用率越來越有必要。本文就如何在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能；設(shè)計(jì)原則

前言

隨著人民生活水平的逐漸提高，節(jié)能環(huán)保理念日益深入人心，并逐漸向各行各業(yè)滲透。從建筑領(lǐng)域來看，節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為未來建筑工程中發(fā)展趨勢。因此，為有效落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，維護(hù)地區(qū)生態(tài)平衡，必須在我國建筑領(lǐng)域大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能技術(shù)，落實(shí)節(jié)能減排，減少能耗。

1、建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的定義與作用

節(jié)能建筑設(shè)計(jì)指的是在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，建筑材料生產(chǎn)和使用，建筑施工以及竣工之后在使用的過程中，在滿足了同等條件或者是實(shí)現(xiàn)相同目的的情況下，可以最大程度的減少對能源的消耗，提高建筑資源的利用率，把生產(chǎn)成本控制在合理的范圍內(nèi)，并且所選用的建筑資源是不會(huì)對周圍環(huán)境帶來較大的影響的，具有很好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。節(jié)能建筑被有些人稱其為綠色建筑，也可以叫做低能耗建筑，就是能滿足人們對房屋基本的使用要求的建筑，也就是指人們在不違背用戶的意愿情況下，遵循氣候的變化來設(shè)計(jì)和節(jié)能的基本方法，然后對建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體實(shí)際地分析；從而得出每一建筑房屋朝向、間距、太陽輻射、風(fēng)向以及外部空間環(huán)境的具體情況后，設(shè)計(jì)出的既滿足住戶安全、健康、舒適的居住和工作空間等使用要求外又具節(jié)能效果的墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調(diào)等設(shè)各建設(shè)而成的低能耗建筑，使得我們的建筑資源的高效循環(huán)利用；而且在工民建筑建設(shè)過程中，節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用有著很深刻的現(xiàn)實(shí)意義，不僅推動(dòng)了我國建筑工程行業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的革新，同時(shí)還對社會(huì)上的就業(yè)問題起到了一定的幫助，直接與我國低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)約型經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)息息相關(guān)。

2、建筑工程節(jié)能設(shè)計(jì)原則

2.1資源優(yōu)化利用

一般來說，建筑設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)就地取材，對建材、水和土地要按照計(jì)劃，高效利用，以節(jié)省資源。在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量選擇優(yōu)質(zhì)無污染的材料，利用太陽能、無源熱泵扥高技術(shù)降低建筑產(chǎn)生的污染，控制建筑的能源消耗，以此來實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑協(xié)調(diào)、綜合、全面發(fā)展的目標(biāo)。

2.2減少對環(huán)境的影響和破壞

建筑設(shè)計(jì)是工程建設(shè)過程中十分重要的環(huán)節(jié)。把節(jié)能建筑設(shè)計(jì)工作做好不僅能夠提高建筑資源的利用率，同時(shí)還能夠節(jié)省資源、減少工程成本。建筑工程在施工過程中，必然會(huì)的對自然環(huán)境或原有生態(tài)環(huán)境帶來一些影響。但是這些影響必須在可控的范圍內(nèi)，防止過度影響造成水和土壤的污染。能夠重復(fù)利用的資源盡量重復(fù)使用，避免不必要的浪費(fèi)。

2.3人性化原則

在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中要以人的需要和人的主觀感受作為基礎(chǔ)，采用低消耗、自然的方法提升節(jié)能建筑的宜居性，要精確控制溫度和濕度，利用自然交換和通風(fēng)提升生態(tài)建筑的舒適度，做到對節(jié)能環(huán)境的有效保護(hù)同時(shí)，滿足人的各類需要。應(yīng)該在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)總做好聲環(huán)境的設(shè)計(jì)，通過隔音設(shè)備、綠色屏障、降噪材料的使用，為節(jié)能建筑創(chuàng)建靜謐而和諧的聲音環(huán)境，滿足人的各類需要。在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該做好光環(huán)境的設(shè)計(jì)，要突出人對光的必須行，創(chuàng)設(shè)宜人、節(jié)能的光環(huán)境，避免光污染，做到充分利用光能，實(shí)現(xiàn)對光需求的滿足。節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該注重特殊人群，要對殘障人士、老齡人口、兒童有特殊的設(shè)計(jì)，提高節(jié)能建筑的安全性，方便特殊人群的特殊需求，以人性化的建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑的生態(tài)目標(biāo)。

3、節(jié)能措施在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用

3.1建筑的布局和體型設(shè)計(jì)

在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中，對建筑整體以及外部進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)最為重要，在設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)結(jié)合消費(fèi)者的需求并充分利用好現(xiàn)有的條件來創(chuàng)造更好的人工環(huán)境。在建筑設(shè)計(jì)之初，要對項(xiàng)目地進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查和測評，有條件的項(xiàng)目要對氣候、水文、地質(zhì)等進(jìn)行評估，選擇較適宜的地方進(jìn)行項(xiàng)目建造。住宅建筑周邊的自然環(huán)境、綠地分布、道路走向等許多因素都會(huì)影響到住宅對自然資源的使用；在對住宅建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要更多的考慮周邊環(huán)境對建筑可能造成的影響，借助地理環(huán)境和居民習(xí)慣等因素，使建筑本身能夠更快更好的融合到環(huán)境中去。在考慮建筑布局、朝向、樓間距和陽光照射時(shí)，要充分考慮周圍已有的建筑。這樣在建造過程中，可以有效減少項(xiàng)目對原有生態(tài)環(huán)境的影響。這就為實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，打造生態(tài)平衡奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)也能夠充分利用當(dāng)?shù)刭Y源和能源，做到就地取材。建筑的外形設(shè)計(jì)也會(huì)對其節(jié)能效果造成影響；一般而言，建筑外形系數(shù)與建筑外形成正比，即建筑的外形越是簡化，建筑的熱量交換活動(dòng)就越不活躍，節(jié)能效果也隨之提升。因此，為追求建筑的節(jié)能效果，需在建筑外形的簡化方面多下功夫，同時(shí)也能大幅度地降低施工成本。

3.2完善外墻的設(shè)計(jì)

節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)，不僅只體現(xiàn)在其使用功能方面，而是必須從內(nèi)到外都應(yīng)符合節(jié)能環(huán)保的基本要求。從外圍結(jié)構(gòu)方面看，建筑物的外圍設(shè)置主要包括外墻與窗口兩大組成部分。處于承受重力的考慮，外墻在外圍結(jié)構(gòu)中占據(jù)比例偏大。因此，要對外墻的能源利用問題進(jìn)行繽密全面的思考和研究，盡量降低外墻部分的資源消耗。從現(xiàn)階段的建筑施工來看，對于外墻墻體的設(shè)計(jì)主要采用的是新型材料，而不再使用粘土磚，具體來說是利用鋼筋混凝土和絕熱材料的復(fù)合形式，也可以是利用單一的材料實(shí)現(xiàn)[5]。在新型墻體材料的推廣應(yīng)用下，對于建筑外墻的節(jié)能保溫設(shè)計(jì)來說，它的保溫形式主要有外墻內(nèi)保溫和夾心復(fù)合墻體形式兩種。具有節(jié)能效應(yīng)的外墻，往往能夠?qū)⑻烊还饽苁占饋聿⒓右杂行Ю?，從而對室?nèi)外的溫度差進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證室內(nèi)溫度適宜，這是普通墻體所無法比擬的。為達(dá)到這一效果，應(yīng)在外墻的設(shè)計(jì)過程中積極運(yùn)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)手段，墻體構(gòu)成材料應(yīng)具有良好的保溫隔熱性能，采用質(zhì)量上乘的材料的同時(shí)，還要盡量在施工中減少損耗。

3.3屋面節(jié)能設(shè)計(jì)和施工

建筑外圍護(hù)構(gòu)造的重要組成部分就是屋面，屋面的保溫隔熱在節(jié)能設(shè)計(jì)中也是不容忽視的重要因素之一。夏天的時(shí)候由于太陽的輻射強(qiáng)度較大，使得屋面的最高溫度可達(dá)到60℃～80℃，使得室內(nèi)的頂層溫度受屋面的影響會(huì)增加 2～4℃。在冬季屋頂?shù)膶ν馍⑹У臒崃吭黾?。因此為了有效的減少屋頂?shù)哪芎膿p失，屋面的保溫顯得尤為重要，屋面的保溫可以使用保溫材料，或者使用架空型的保溫屋面或者倒置式的屋面來達(dá)到屋面保溫隔熱的效果。不管使用哪種手段，一定要注意保溫層的質(zhì)量不能過大，以避免屋頂承受較大的壓力。例如，加氣混凝土條板、乳化瀝青、憎水型珍珠巖板、聚苯板等，這些都是增強(qiáng)保溫性能的良好保溫材料，在建筑屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)中是非常常用。

3.4節(jié)能建材的使用

隨著科技的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的建筑節(jié)能材料投入到建筑中。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)，就要先做好節(jié)能材料的選擇，它是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能化的關(guān)鍵。一般來說，對于建筑材料的選擇要遵循高效、健康、實(shí)用以及節(jié)能的原則，首先，在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，一些新型的節(jié)能材料被研發(fā)出來并得到了廣泛應(yīng)用，這為建筑的節(jié)能化設(shè)計(jì)提供了更多的參考和借鑒；其次，建筑工程還可以結(jié)合所處的自然環(huán)境，發(fā)現(xiàn)具有地方性的節(jié)能材料，然后對其加以利用，使之更好的應(yīng)用到建筑施工中。因此在工程建造過程中，一定要選擇合適的綠色健康材料，盡量采用新型能原材料。

4、結(jié)語

綜上所述，建筑節(jié)能工作是一項(xiàng)長期且復(fù)雜的任務(wù)。建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)涉及到建筑物建造的方方面面，在節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)同時(shí)考慮到多種因素，從而推出最優(yōu)方案，建造出最有效的節(jié)能建筑。建筑節(jié)能化的應(yīng)用不僅為工程的建設(shè)降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又充分地利用了自然資源來改善了人們的生活質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃志英.住宅建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施應(yīng)用探析[J].福建建材，2012

[2]史紅蘭.關(guān)于建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的思考[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014