淺析節(jié)能建筑設計要點

范春燕

摘要：隨著我國建設資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會的理念提出，加強對建筑能耗的降低將會成為一種新的趨勢，因此，在加強對建筑設計的過程中，要把節(jié)能理念貫穿到整個設計中來，從多個角度考慮，不斷的優(yōu)化設計方案，提高建筑節(jié)能的效率，從而提高居民生活質量和生活水平。

關鍵詞：建筑設計；節(jié)能理念；要點

1 節(jié)能建筑設計的現(xiàn)狀

節(jié)能建筑在我國是一個新生事物，與工業(yè)、交通領域相比，節(jié)能建筑工作具有更大的難度。建筑消耗除與耗能設備的性能有關外，還與建筑本身的固有特性、室內(nèi)外氣候條件、千家萬戶的使用條件與方式等因素有關。因為建筑的形式多種多樣，具有鮮明的人文藝術特征、時代特征、歷史演進背景，這就決定了開展建筑節(jié)能工作、制定建筑節(jié)能技術法規(guī)及政策時，要遵循建筑能耗的客觀規(guī)律，認清建筑節(jié)能所涉及的自然科學和社會科學規(guī)律，站在哲學高度，正確處理與建筑節(jié)能有關的各種矛盾，清醒地抓住主要矛盾，才能把握節(jié)能建筑正確的發(fā)展方向。

2 節(jié)能建筑設計要點

2.1自然條件

地區(qū)自然條件特征包括太陽能輻射強度、最熱（冷）月平均氣溫及空氣濕度、夏（冬）季主導風與平均風壓、雨雪量等要素。這些要素是我們節(jié)能設計需要注意的“自然條件”。此外，還需注意區(qū)域的“微環(huán)境”，如地形條件、地表環(huán)境、地表土壤和環(huán)境植被等。

2.2通風

良好的自然通風，既有利于改善室內(nèi)的熱舒適程序，也可減少開空調的時間，降低建筑物的實際使用能耗，因此在建筑單體設計和群體總平面布置時，考慮自然通風是十分必要的?？涩F(xiàn)在有的樓盤本來自然通風良好，卻將南向平臺用玻璃密封起來，形成所謂“陽光房”，阻斷自然通風，是達不到建筑節(jié)能設計標準要求的。

2.3建筑物朝向

朝向對建筑能耗的影響，除了通風之外，還有太陽輻射。太陽輻射得熱對建筑能耗影響很大，夏季太陽輻射得熱增加制冷負荷，冬季太陽輻射得熱降低采暖負荷。總之，由于太陽高度角和方位角的變化規(guī)律，南北向的建筑夏季可以減少太陽輻射的熱，冬季可以增加太陽輻射的熱，是有利的朝向。在規(guī)劃條件允許的情況下，應該優(yōu)先采用南北或接近南北朝向，盡量避免東西朝向。經(jīng)計算若將南北朝向的建筑旋轉90°成為東西朝向，其建筑的能耗會增加一倍。

2.4合理控制體形系數(shù)

建筑物體形系數(shù)是指建筑物的外表面積和外表面積所包的體積之比。體形系數(shù)的大小對建筑能耗的影響非常顯著，體系形數(shù)越小，單位建筑面積對應的外表面積越小，外圍護結構的傳熱損失就越小。從降低建筑能耗的角度出發(fā)，應將體形系數(shù)控制在一個較低的水平上。但體形系數(shù)不只是影響圍護結構的傳熱損失，它還與建筑造型、平面布局、采光通風等緊密相關。體系系數(shù)過小，將制約建筑師的創(chuàng)造性，造成建筑造型呆板，平面布局困難，甚至損害建筑功能。當然，我們也要避免片面追求怪異、表面積過大的建筑造型。

2.5正確控制窗墻比

住宅建筑圍護結構中熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)是窗戶。一般而言，窗戶的保溫隔熱性能比外墻差很多，夏季白天通過窗戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱也比外墻多得多，窗墻面積比越大，則采暖空調的能耗也越大。窗墻比就是建筑外窗總面積與外圍護墻體總面積之比值。由于外圍護墻體的熱工性能比玻璃窗戶要好。盡管外窗面積比外墻面積要小得多，但通過外窗得失熱量卻占外圍護結構得失熱量的40%左右，因此需根據(jù)不同地區(qū)氣候特征合理控制窗墻比。

2.6外墻的保溫遮陽

目前，我國正提倡新型復合墻體自保溫系統(tǒng)和外隔熱保溫技術，外保溫的優(yōu)點：建筑室內(nèi)溫度受室外溫度波動影響小，有利于主體結構保護和避免熱（冷）橋的產(chǎn)生。在傳統(tǒng)墻體的基礎上增設一層聚苯乙烯硬質泡沫塑料板或膠粉聚苯顆粒砂漿，組合而成多層復合墻體，是提高墻體保溫隔熱的重要措施。這種墻體的優(yōu)點是保溫層和承重層分工明確，傳統(tǒng)的墻體承擔承重的任務，高效保溫材料承擔增大熱阻的功能。由于高效保溫材料的導熱系數(shù)非常小，增設幾厘米厚的保溫層就可以極大地提高墻體的保溫性能。多層復合墻體的保溫層的位置對墻體的保溫性能也有很大的影響，其布置方式不外乎是：在承重層內(nèi)側（內(nèi)保溫）、在承重層外側（外保溫），在結構中間（夾心保溫）等三種，每種方式各有它的優(yōu)缺點。外墻體遮陽，主要用于熱工性能要求更高的墻面，在保溫層外側設計鋼結構支撐體系，干掛板材，可以遮擋夏季陽光直接輻射到墻體，同時后側流動的空氣層能迅速帶走熱量，起到很好的遮陽隔熱效果。夏季外墻表面對太陽輻射熱吸收的強弱也是一個值得關注的問題，表面吸收的太陽輻射熱越多，墻面溫度就越高，通過墻體傳向室內(nèi)的熱量也就越多，墻體采取淺色外飾面或垂直綠化措施，就可以反射掉相當大一部分太陽輻射。

2.7屋頂?shù)谋馗魺?/p>

在夏季，太陽輻射強度大，屋頂外表面溫度最高達到60～80℃，頂層室內(nèi)溫度受其影響會提高2～4℃。屋頂在整個外包面積中占的比例不大，但對頂層房間而言卻是比例最大的圍護結構，而且水平面的太陽輻射也遠大于垂直墻面。在冬季，屋頂對外散失熱量，又增加了室內(nèi)的空調熱負荷。屋頂?shù)谋馗魺嵩O計類似于外墻。從長遠來看，我們應鼓勵外墻和屋頂采用薄抹灰膨脹或擠塑型聚苯乙烯板外保溫等較高檔的節(jié)能技術和產(chǎn)品，熱工性能應突破標準的規(guī)定值。屋面隔熱保溫除采用倒置式設計外，蓄水屋面和種植屋面越來越引起人們的重視。

3 節(jié)能建筑設計的發(fā)展趨勢

節(jié)能建筑理念是新建建筑的發(fā)展趨勢，節(jié)能建筑，倡導節(jié)約能源，為使用者營造節(jié)能、舒適、健康的工作生活環(huán)境，使用者在日后的居住過程中可以持續(xù)地節(jié)省開支，可獲得額外的收益和效用。新建建筑的節(jié)能性能是由多個關鍵環(huán)節(jié)決定的，包括建筑設計，水電設計，暖通空調設計等建筑節(jié)能設計。還包括建筑施工，建筑構配件，建筑材料，建筑設備安裝，工程竣工驗收等等。對于新建建筑節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)在于建筑設計。而在整個與建筑相關的設計行業(yè)，建筑師處于統(tǒng)籌其他專業(yè)的地位，起著協(xié)調各專業(yè)工種的作用，建筑師的節(jié)能意識肯定會影響到其他工種的業(yè)內(nèi)人士。建筑節(jié)能設計先行已經(jīng)成為時下行業(yè)內(nèi)的普遍觀點，基于這種認識，在建筑設計中推進建筑節(jié)能也就是我們的職業(yè)責任。

建筑設計方案是否滿足節(jié)能設計要求，在很大程度上決定了其整個壽命周期內(nèi)是否達到建筑節(jié)能的目的，這就要求建筑設計人員在設計階段對所設計的建筑進行建筑能耗分析，以評價建筑方案是否節(jié)能。從建筑設計滿足功能要求上講，要分析建筑的平面布置形式、建筑的體形特征以及建筑構造的形式。節(jié)能建筑并不是讓人感覺高不可攀的“高技術”、“高造價”的建筑，建筑節(jié)能設計也不是讓人感覺難不可及的非常規(guī)設計，節(jié)能建筑還是建筑，建筑節(jié)能設計還是建筑設計，只不過在建筑設計的某些環(huán)節(jié)考慮減少能耗，采用的仍然是我們常規(guī)的建筑設計手法。

4 結語

節(jié)能設計是建筑設計發(fā)展的主要方向。優(yōu)化建筑節(jié)能設計，減少建筑能源消耗，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要求。在建筑節(jié)能設計中，應立足于實際，在明確節(jié)能設計原則的基礎上，優(yōu)化建筑布局設計與結構設計，積極采用節(jié)能環(huán)保材料與新工藝，重視建筑的節(jié)能改造，全面降低建筑能耗。

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（作者單位：中設設計集團股份有限公司）