建筑設(shè)計中的節(jié)能建筑設(shè)計

朱志遠(yuǎn)

（山西省建筑設(shè)計研究院有限公司，山西 太原 030025）

現(xiàn)階段，國內(nèi)的能源問題日趨嚴(yán)重，對于我國社會發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來了嚴(yán)重影響。因此，如何有效節(jié)約能源已成為當(dāng)下炙手可熱的話題。目前，建筑耗能在各行業(yè)耗能中占據(jù)首位，通過節(jié)能設(shè)計合理降低建筑能耗，對于推進(jìn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。雖然，在節(jié)能設(shè)計方面，我國已推行了一系列的國家和地方標(biāo)準(zhǔn)，也編制了相應(yīng)技術(shù)措施以及構(gòu)造圖集，但是現(xiàn)階段的建筑節(jié)能設(shè)計仍有待改進(jìn)，其設(shè)計方法有待進(jìn)一步完善和梳理。

1 建筑設(shè)計中節(jié)能建筑設(shè)計的基本原則

1.1 總體性原則

節(jié)能建筑設(shè)計應(yīng)該充分運用建筑周邊的自然生態(tài)資源，因此，節(jié)能設(shè)計應(yīng)始于建筑的規(guī)劃設(shè)計階段、并貫穿于建筑設(shè)計的全過程。在規(guī)劃過程中，應(yīng)將建筑的水資源利用以及建材的二次利用考慮在其中，貫徹建筑節(jié)能設(shè)計的總體性原則。

1.2 地域性原則

考慮到國內(nèi)地域廣博、物資豐厚，不同地域在地質(zhì)環(huán)境、自然氣候、物質(zhì)資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面各不相同。因此，在進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計時，應(yīng)充分考慮建筑所在地域，做出符合地域特征的節(jié)能設(shè)計。

1.3 融合性原則

從生態(tài)環(huán)境的層面來看，建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計可以為人類營造更為和諧的生存環(huán)境，同時能夠促進(jìn)建筑的可持續(xù)性發(fā)展。因此，在節(jié)能設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮建筑與周邊環(huán)境的融合性，通過節(jié)能設(shè)計促進(jìn)建筑與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。

2 建筑設(shè)計中節(jié)能建筑設(shè)計方法

2.1 建筑屋面節(jié)能設(shè)計方法

作為房屋建筑的關(guān)鍵圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，屋面在保溫隔熱方面尤為重要。夏季時，在太陽輻射的作用下，屋面溫度可以到達(dá)60～80℃；冬季時，屋面則會向外界散發(fā)較多的熱量。因此，在建筑設(shè)計過程中，設(shè)計師務(wù)必要充分把握建筑屋面節(jié)能設(shè)計，具體來說有如下設(shè)計方法：其一，做好屋面的保溫層設(shè)計，確保保溫材料的吸水率以及密度在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而避免屋面的自重過大，同時應(yīng)盡量避免在屋面上設(shè)置排氣孔；其二，做好屋面保溫材料的選材，應(yīng)該優(yōu)先選用諸如膨脹珍珠巖的新型高效節(jié)能環(huán)保，一方面使得后續(xù)施工操作更加便捷，同時提升屋面的保溫隔熱性能，另一方面節(jié)約屋面的造價，并減少對于環(huán)境的污染；其三，合理開展蓄水屋面以及種植屋面的設(shè)計。對于蓄水屋面，其設(shè)計要點在于蓄水層的設(shè)計，應(yīng)控制蓄水層深度在200mm左右，應(yīng)充分利用蒸發(fā)制冷的物理原理降低屋面溫度；對于種植屋面，應(yīng)妥善開展其下部排（蓄）水層、耐根穿刺防水層、保溫層等關(guān)鍵屋面構(gòu)造層的設(shè)計，進(jìn)而在提高屋面保溫隔熱性能的同時，最大化增加屋面的綠化覆蓋率，最終改善周邊氣候。

2.2 建筑墻體節(jié)能設(shè)計方法

建筑墻體也是房屋建筑的關(guān)鍵圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，其節(jié)能設(shè)計方法主要如下：其一，將外墻設(shè)計為單一性的材料外墻，并選用隔熱保溫性能突出的材料作為外墻材料；其二，將外墻設(shè)計為復(fù)合墻體，在墻體內(nèi)部設(shè)置保溫夾層；其三，在外墻內(nèi)側(cè)設(shè)置附加層，附加層材料選用粉刷石膏或者石膏板；其四，在外墻外側(cè)設(shè)置保溫層，一方面保護(hù)墻體不受外界環(huán)境侵害，另一方面提高墻體的隔熱性能。綜合來看，在上述四種方法種，方法四的節(jié)能效果最好，改方法有效抵御了熱橋以及冷橋現(xiàn)象，同時也能有效的保護(hù)房屋建筑主體。

從材料角度來看，常見的外墻保溫材料包含聚苯板、保溫砂漿以及聚氨酯等等，不同的材料具備不同的特征：對于聚苯板以及保溫砂漿來說，它們的市場占有率較大，然而在保溫性能上卻存在著較大改進(jìn)空間；對于聚氨酯來說，它具備良好的保溫性能，然而，傳統(tǒng)的聚氨酯硬泡板材卻難以適應(yīng)復(fù)雜的建筑立面。外墻體遮陽也是關(guān)鍵的節(jié)能技術(shù)之一，該技術(shù)適用于對于熱工性能要求較高的外墻。一般來說，通過在保溫層外側(cè)支設(shè)鋼結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件，進(jìn)一步在構(gòu)件上干掛陶土板等板材來實現(xiàn)外墻體遮陽。通過外遮陽構(gòu)件避免陽光直射，并通過外遮陽構(gòu)件內(nèi)部的流動空氣層將陽光直射帶來的熱量迅速散發(fā)。

2.3 建筑門窗節(jié)能設(shè)計方法

門窗是導(dǎo)致建筑能耗損失的關(guān)鍵部位，其造成的能耗損失可以占據(jù)建筑總體能耗的四成。因此，在保證建筑采光以及通風(fēng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能縮減門窗面積，并最大化提升門窗的氣密性，進(jìn)一步減少門窗造成的能耗損失。具體來說，建筑門窗節(jié)能設(shè)計方法主要如下：其一，合理控制門窗面積與建筑立面面積的比值，將窗墻比控制在合理范圍內(nèi)。一般來說，應(yīng)該將北側(cè)窗墻比控制在20%以內(nèi)、東側(cè)窗墻比控制在30%以內(nèi)、南側(cè)窗墻比控制在35%以內(nèi)；其二，確保門窗的氣密性達(dá)標(biāo)，以避免冷空氣通過門窗滲透進(jìn)入室內(nèi)。一般來說，應(yīng)控制建筑外墻的氣密性在四級以上、控制玻璃幕墻的氣密性在三級以上；其三，在門窗選材方面，應(yīng)盡可能的選用新型環(huán)保材料，以減少門窗造成的能耗損失。

3 結(jié)語

節(jié)能建筑設(shè)計對于推進(jìn)城市可持續(xù)性發(fā)展意義重大。在新時期，設(shè)計師務(wù)必要認(rèn)識到節(jié)能設(shè)計工作的關(guān)鍵性，在工作中應(yīng)不斷強(qiáng)化對于節(jié)能專業(yè)知識的儲備，同時在設(shè)計中靈活、合理的運用各項節(jié)能設(shè)計方法，并著重于屋面、外墻、門窗等關(guān)鍵建筑節(jié)點的節(jié)能設(shè)計，進(jìn)一步最大化提升建筑隔熱保溫性能，將國內(nèi)建筑的節(jié)能水平提升到新高度。