我國的建筑節(jié)能設(shè)計探討

張鵬遠

（北京建工建筑設(shè)計研究院，北京100037）

1 引言

可持續(xù)發(fā)展理念的提出是要求人們在滿足日常衣食住行的基礎(chǔ)上盡可能地減少能源的浪費并提高能源利用率，減少廢氣的排放。在建筑行業(yè)提出綠色環(huán)保理念也是同樣的道理，目的是減少能耗和污染物的排放。為此，近年來，有關(guān)節(jié)能建筑設(shè)計的話題被迅速推上了熱搜。事實上，節(jié)能建筑設(shè)計與以往普通的建筑設(shè)計有很大的差異，最明顯的體現(xiàn)是對每一個環(huán)節(jié)的優(yōu)化，為保證建筑在建設(shè)過程中可以符合實際情況，從而形成并制訂出科學的設(shè)計與施工方案，同時，不會影響建筑的質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上使建筑施工成本降至最低，盡可能地避開一些污染因素導致的危害。因此，遵循綠色施工與設(shè)計理念，可以更好地實現(xiàn)人與自然的和諧相處。

2 建筑節(jié)能概述

2.1 建筑節(jié)能的概念

建筑節(jié)能是指在規(guī)劃設(shè)計建筑物并且對其進行建設(shè)和使用的過程中，按照國家在這方面制定的相關(guān)節(jié)能標準，運用一系列節(jié)能型技術(shù)或材料設(shè)備來提升對建筑物總能系統(tǒng)的運營管理，從而提升建筑的采熱供暖及保溫隔熱性能，最終能夠在滿足建筑物功能應用或室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的前提下降低建筑能耗，進行能源的科學合理利用。所以，建筑節(jié)能設(shè)計的優(yōu)劣會直接影響建筑節(jié)能效果。一般會按照有關(guān)建筑節(jié)能標準的要求實現(xiàn)合理規(guī)劃設(shè)計的目標，并且要求對節(jié)能材料及節(jié)能設(shè)備進行充分利用，確保建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的設(shè)計質(zhì)量，從而使建筑采暖和制冷、通風照明以及排水管道系統(tǒng)實現(xiàn)升級等，合理利用可再生能源，充分發(fā)揮建筑的使用功能，并且起到改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的作用。

2.2 建筑節(jié)能的重要性

當前，世界范圍內(nèi)的石油煤炭及天然氣等不可再生能源已瀕臨枯竭，人類正面臨著一場資源短缺的局面，這就迫使人們開始研究資源的可再生轉(zhuǎn)換，即開始將原來的不可再生能源嘗試性地轉(zhuǎn)換成可再生能源，如生物能、核能、風能、地熱能、太陽能等。

面對這樣的現(xiàn)狀，我國的能源開發(fā)存在著4方面的問題：（1）我國以煤為主要能源結(jié)構(gòu)類型；（2）人均持有能源量少，總體儲備量也低；（3）總體能源的分布不均勻；（4）能源利用不合理，利用率低。

基于此，在強化提升能源利用率方面開展節(jié)能建設(shè)工作極具現(xiàn)實意義，除了可以幫助緩解日趨枯竭的能源儲備問題，還可以全方位實現(xiàn)能源的合理化或科學利用，最大限度地節(jié)約利用[1]。

3 環(huán)保節(jié)能型建筑設(shè)計遵循的原則

2005年，我國將建筑節(jié)能列入國家發(fā)展戰(zhàn)略的新視野和布局戰(zhàn)略當中。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國每年在建筑工程建設(shè)中消耗的能源約占全國能源消耗總量的30%以上，所以，建筑節(jié)能環(huán)保工作的展開一定要遵循幾個客觀原則：

1）設(shè)計本土化。設(shè)計本土化包含了除建筑外觀形象本土化以外的內(nèi)部裝飾、空間環(huán)境以及建筑材料幾個方面。進行建筑設(shè)計時，應遵循本地區(qū)的地域特征，而且應符合當?shù)氐膶崨r，營造與本土文化或生活習慣相輔相成的建筑環(huán)境。

2）合理選址。建筑設(shè)計過程中，必須科學合理地選擇建筑場地，首先要考慮當?shù)氐臍夂蛱攸c及地質(zhì)環(huán)境，再對具體位置進行確定。另外，還必須保證建筑能夠與四周環(huán)境和氣候互相協(xié)調(diào)，以助于維持生態(tài)平衡。

3）外部環(huán)境設(shè)計的合理性。建筑地址確定后，應認真分析當?shù)氐臍夂蛱卣鳎⑶冶仨毟鶕?jù)既定的使用需求對外部環(huán)境進行科學、合理的設(shè)計與布局，如此可以更好地對氣候環(huán)境進行改善，營造出更加高效節(jié)能的建筑環(huán)境。

4 目前建筑節(jié)能設(shè)計中的主要問題

在我國，對建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)研究起步較晚，而且對應的節(jié)能技術(shù)也并不成熟。另外，與之相關(guān)的設(shè)計經(jīng)驗較少，對應的建筑材料也比較欠缺，并且設(shè)計過程中很容易忽視許多細節(jié)，比如，過于追求結(jié)構(gòu)設(shè)計忽視了節(jié)能設(shè)計；建筑設(shè)計者往往在設(shè)計過程中為了滿足既定的設(shè)計效果和設(shè)計要求，忽視了成本費用，最終導致設(shè)計者的設(shè)計構(gòu)思與開發(fā)商的目標不統(tǒng)一，從而引發(fā)利益沖突。最后，建筑節(jié)能設(shè)計的有關(guān)管理人員經(jīng)驗比較欠缺，缺少一定的節(jié)能創(chuàng)新意識，而且實際管理中管理方式不夠嚴謹，無法真正將新的建筑節(jié)能設(shè)計措施應用到設(shè)計方案之中[2]。

5 建筑節(jié)能設(shè)計的方法

5.1 總體布局

建筑節(jié)能設(shè)計的實現(xiàn)要滿足2個條件：

1）合適的建筑場地，綜合考慮日照因素，且盡量選擇南北朝向位置，使建筑空間朝陽，原因是此方向能夠保證充足的太陽照射，有利于充分利用太陽能，減少暖通設(shè)備的能耗。并且結(jié)合具體的房間功能來展開建筑輔助用房或暫時停留人員的用房設(shè)計，這種類型的建筑具體應朝北方向進行設(shè)計，而樓梯以及電梯的設(shè)計一定要保證東西朝向。

2）合理利用自然風，借此實現(xiàn)自然通風，減少暖通設(shè)備的應用，從而減少建筑能耗。

5.2 外觀設(shè)計

外觀是建筑節(jié)能設(shè)計中的重要內(nèi)容，要求簡潔且具備立體感，避免對其功能布置造成影響，這時應選擇比較簡單的外形，以有效減小體型系數(shù)。相較于冬季，房屋空間夏季溫度較高，較難散熱，所以，應優(yōu)化房屋建筑的長寬比例，盡可能地避免建筑物外墻出現(xiàn)凸面。切忌把外墻洞口設(shè)計在非門窗結(jié)構(gòu)處，并且還要保證把屋頂設(shè)置在結(jié)構(gòu)相對平整的頂棚上面。

5.3 構(gòu)造設(shè)計

1）在建筑設(shè)計中，墻體占據(jù)著相當重要的地位，其設(shè)計應同時具備防水、隔熱以及保溫功能，為了降低建筑造價，通常使用空心磚墻或者復合墻體。對于復合墻體，一般是采用磚塊或者鋼筋混凝土作為承重墻，外側(cè)與絕熱材料相復合。空心磚墻除了能減少黏土的使用量，還能減輕結(jié)構(gòu)自重，并且熱阻較高，應用較為廣泛。另外，需要重視墻體結(jié)構(gòu)保溫隔熱措施的使用，進而達到建筑節(jié)能目的。如結(jié)合不同地區(qū)的實際氣候條件，靈活選擇墻體的結(jié)構(gòu)形式，依靠墻體自保溫、外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、夾心復合墻保溫等結(jié)構(gòu)形式提高墻體保溫效果。

2）對于窗戶的設(shè)計。窗戶可以起到保溫隔熱的作用，同時又能防火。所以，在朝向不同的情況下，要嚴格控制好窗戶的面積比例。采用大窗戶時，方向可設(shè)置在房間的東西方向，這樣在夏季可以最大限度地提高窗戶的遮陽性能。除此之外，還應選用熱性能佳并且輻射低的玻璃，可以起到遮陽降溫的作用。另外，可以在窗戶上貼上透明的聚酯膜，該薄膜是常用的阻透性復合薄膜基材之一，具有較好的耐高溫、隔熱作用，還能吸收有害光譜、隔熱節(jié)能，有助于建筑節(jié)能，具有較好的環(huán)保優(yōu)勢。

3）進行屋頂設(shè)計時，要注意做好屋頂?shù)谋睾透魺岽胧?。在此過程中，不可使用密度較大并且導熱系數(shù)較大的材料，一方面容易使屋面重量或者厚度進一步增加，另一方面會使房屋在夏季溫度過高。

5.4 冷暖配置

在建筑節(jié)能設(shè)計過程中，必須特別強調(diào)住宅內(nèi)部的冷暖調(diào)節(jié)設(shè)計工作，且在設(shè)計時要確保設(shè)計要求與結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的要求保持一致。近年來，人們對室內(nèi)外的溫度以及空氣質(zhì)量提出了更高的要求?；诖?，應在室內(nèi)安裝具有節(jié)能效果的冷暖調(diào)節(jié)系統(tǒng)，盡可能地減少能耗。與此同時，對建筑進行環(huán)保節(jié)能設(shè)計前，應先做好合理的規(guī)劃，還應結(jié)合實際需要選用合適的采暖設(shè)備，繼而提高工作效率，同時，提高管道的保溫效果和房屋管道的輸送效率。最后，可以采用集中供熱的方式降低燃料的消耗，進一步提高采暖系統(tǒng)的工作效率[3]。

6 結(jié)語

綜上所述，近年來，環(huán)保問題越來越受到重視，而建筑節(jié)能設(shè)計的提出更好地響應了我國在環(huán)境保護工作方面提出的要求。建筑節(jié)能設(shè)計可以通過采取一些有效措施減少能源消耗以及環(huán)境污染問題，從而遵循可持續(xù)發(fā)展理念，保護自然生態(tài)環(huán)境，從而更好地服務(wù)于人。