建筑節(jié)能設(shè)計(jì)因素影響分析

文/姚力 山東雄獅建筑裝飾股份有限公司 山東滕州 277500

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)因素影響分析

文/姚力 山東雄獅建筑裝飾股份有限公司 山東滕州 277500

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的今天，地球能源消耗越來越大，因此，為了保護(hù)環(huán)境，從而節(jié)約能源，節(jié)能成了各行各業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，也是一項(xiàng)難點(diǎn)。隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)受到重視，文章中筆者對(duì)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)過程中存在的問題、節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的重要性及改善措施進(jìn)行了探討，希望為同行業(yè)工作者提供一些理論依據(jù)。

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)；因素影響；措施

建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)乎當(dāng)今社會(huì)“節(jié)約能源”的號(hào)召。它是新時(shí)代下建筑行業(yè)發(fā)展的必然要求，是可持續(xù)發(fā)展要求下的重要趨勢(shì)。就建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)而言，它是建筑行業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇。只要在建筑設(shè)計(jì)中融入節(jié)能設(shè)計(jì)，就能夠輔助建筑更上一層樓。這將是一個(gè)重大的使命。相信在不久的將來，建筑行業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)能夠有效成熟地被運(yùn)用，從而使建筑達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。

1、建筑能源消耗的現(xiàn)狀

1.1 建筑建設(shè)的能源消耗

中國房地產(chǎn)建設(shè)相關(guān)信息表明，目前國內(nèi)的建筑庫存總面積大約在500億平方米，并且建筑用地使用的面積以大約每年20億平方米的速度增長，在這樣的建筑建設(shè)浪潮中，能源的過度消耗與浪費(fèi)現(xiàn)象應(yīng)得到更加深刻的重視。在老建筑翻新重建、大中型城市向邊緣擴(kuò)充進(jìn)行新建筑的建設(shè)以及城鄉(xiāng)結(jié)合的地方，用閑置土地來建設(shè)樓房等的發(fā)展過程中，建材生產(chǎn)能耗占全社會(huì)總能耗約17%，直接的能源消耗占到社會(huì)總量的30%，建筑用水、鋼材的使用量以及水泥的消耗量也占據(jù)了很大的比例，可見，在建筑的建設(shè)過程中以及建材的生產(chǎn)過程中能源的消耗量是如此之大，所以在建筑節(jié)能的考慮中不僅要考慮到其自身的能源消耗問題，還要考慮生產(chǎn)建材等環(huán)節(jié)如何進(jìn)行能源節(jié)約。

1.2 建筑使用的能源消耗

建筑在建成后的使用過程中，日常人們?yōu)闈M足工作生活等需求還要消耗大量的能源，主要表現(xiàn)在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和建筑的電氣設(shè)備兩個(gè)方面。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在防止建筑熱量散失以及保持建筑的溫度等方面起到重要的節(jié)能作用，維護(hù)結(jié)構(gòu)分為不透明的如石材幕墻、鋁板幕墻、陶板幕墻、內(nèi)外墻體、頂棚和樓板等和透明的如玻璃幕墻和窗戶等結(jié)構(gòu)。在北方地區(qū)，冬季需要室內(nèi)的采暖，夏季需要空調(diào)制冷，在南方地區(qū)也面臨著同樣的問題，尤其是在夏季由于城市熱效應(yīng)的影響，空調(diào)的負(fù)荷加大，用電量的消耗也隨著增大。這些在建筑物使用的過程中消耗的能源在一定程度上制約著能源及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。為了提高建筑能源的利用效率，做到節(jié)約能源，國家和社會(huì)應(yīng)該在建筑行業(yè)認(rèn)真實(shí)行節(jié)能的發(fā)展方針，實(shí)行建筑節(jié)能。

2、建筑設(shè)計(jì)中的能耗問題

2.1 建筑體型系數(shù)

由建筑學(xué)理論可以知道，建筑物的高度、建筑物進(jìn)深和建筑物的面寬影響著住宅建筑的節(jié)能。依據(jù)建筑物體型系數(shù)定義來判定建筑節(jié)能的優(yōu)劣，可以得到下面的結(jié)論：建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)的平面布局應(yīng)該使建筑物的表面積和建筑物體積的比值盡可能的小，這樣的平面布局可以減小體型系數(shù)，降低建筑物表面的傳熱系數(shù)。然而在現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師往往追求建筑的體量感與藝術(shù)性，在設(shè)計(jì)時(shí)使建筑立面存在較大的凹凸變化形式。實(shí)踐證明，在建筑物高度一樣的情況下，建筑物立面越是凹凸多變，其建筑的體型系數(shù)就相應(yīng)的越大，建筑物的能量消耗就越大。所以為達(dá)到建筑的節(jié)能應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)的初期階段就提高認(rèn)識(shí)，不要一味追求外觀而忽略了節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中的重要性。

2.2 建筑的外保溫

在20世紀(jì)40年代時(shí)，建筑行業(yè)出現(xiàn)了建筑外保溫系統(tǒng)的理念。經(jīng)過了70多年的發(fā)展，設(shè)計(jì)保溫材料和在實(shí)際施工中保溫材料的應(yīng)用方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)也越加的成熟。建筑的外保溫是根據(jù)建筑所在地區(qū)的氣候變化、溫度條件等因素的影響而制定的保溫系統(tǒng)。建筑外保溫系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用，提高了住宅建筑的舒適度，降低了建筑本身的能源消耗；同時(shí)與建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)相輔相成，提高了建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，使得冬季和夏季空調(diào)的能源利用率有很大程度上的提高。因此建筑的外保溫的應(yīng)用技術(shù)程度對(duì)建筑的節(jié)能起到很大的影響。

2.3 人為因素的影響

辦公建筑的節(jié)能影響的又一重要因素是人為因素，是指人的使用行為和對(duì)建筑物使用的科學(xué)管理。人為因素對(duì)建筑節(jié)能的影響比較突出，具有較大的波動(dòng)性與變化性。主要影響因素表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是人為使用時(shí)間的控制，一般辦公類建筑使用時(shí)間為每周5天，每天8小時(shí)，因此辦公建筑消耗能源的時(shí)間基本上保持相同的水平，但是有一些企業(yè)的性質(zhì)不同，像辦公建筑底部帶有商場(chǎng)底商類的建筑，與一般辦公建筑相比較，其使用時(shí)間就較長，能源消耗就較高；二是人的管理行為，一般辦公建筑都設(shè)有負(fù)責(zé)節(jié)能管理的部門，節(jié)能的制度完善，節(jié)能的規(guī)章制度嚴(yán)格的實(shí)施，是節(jié)能降耗的重要保障；三是人的使用運(yùn)行習(xí)慣，在辦公設(shè)備的照明、使用以及空調(diào)通風(fēng)方面保持良好的行慣，可以使建筑的能源消耗量顯著降低。可見，人的行為在辦公建筑的節(jié)能上具有重要的影響地位。

3、建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)措施

3.1 規(guī)劃環(huán)節(jié)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑設(shè)計(jì)來說，應(yīng)當(dāng)對(duì)規(guī)劃環(huán)節(jié)中的節(jié)能設(shè)計(jì)加以重視，在建筑初始階段，要對(duì)建筑和外部環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行綜合性的考慮，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注重節(jié)能設(shè)計(jì)元素以及相關(guān)的措施，對(duì)自然資源進(jìn)行充分的利用，依據(jù)自然特征以及當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?，在整體上對(duì)建筑節(jié)能加以強(qiáng)調(diào)。

在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃部門的要求嚴(yán)格執(zhí)行，尤其是當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門對(duì)于日照間距方面的要求，建筑規(guī)劃師應(yīng)當(dāng)在考慮日照間距的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)盡量節(jié)約土地，要找到一個(gè)有效的平衡點(diǎn)，通過這樣的方式確保節(jié)能設(shè)計(jì)良好實(shí)現(xiàn)。首先，建筑規(guī)劃師應(yīng)當(dāng)確保建筑區(qū)風(fēng)道的良好暢通性，要依據(jù)自然特征和主導(dǎo)風(fēng)向進(jìn)行有效規(guī)劃；其次，在進(jìn)行的時(shí)候要注意遵循南小北大的原則，使得建筑物能夠有效實(shí)現(xiàn)自然資源的共享，使得建筑群能夠在夏季的迎合南風(fēng)，使得空氣更好的穿透，在冬天的時(shí)候，能夠更好的阻擋嚴(yán)寒，帶來較好的保溫效果，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能控溫的效果。

3.2 建筑實(shí)施環(huán)節(jié)中使用節(jié)能材料

節(jié)能建筑設(shè)計(jì)需要有節(jié)能材料作為保障，其中納米透明隔熱涂料就是一種最新研究的節(jié)能材料，這一納米技術(shù)的使用，對(duì)于當(dāng)代節(jié)能建筑的發(fā)展有很大的幫助，通過使用這樣一種納米材料能夠使得玻璃有較高的透光性，同時(shí)還能夠帶來較好的保溫效果。將這樣的一種材料刷在建筑物的玻璃上，太陽輻射能夠減少百分之三十五，透光率能夠達(dá)到百分之七十，室溫可降低四度到七度，室內(nèi)溫度能夠有效的自我調(diào)節(jié)，在冬天能夠使得更多的陽光進(jìn)入，提高了室內(nèi)溫度降低供暖所需的能源消耗。

3.3 充分利用太陽能

對(duì)太陽能這一綠色能源進(jìn)行充分的利用，能夠獲得更為潔凈、豐富、安全以及廉價(jià)的資源，使得生活環(huán)境得到有效保護(hù)。這種情況在我國西部地區(qū)顯得更為重要，在我國的西部地區(qū)太陽光照十分充足，太陽能資源十分豐富，這一資源能夠?yàn)槲覈慕ㄖ峁崴⒐┡约吧钣秒?，這是我國建筑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方式和環(huán)節(jié)，總的來說，利用太陽能資源能夠獲得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 門窗、幕墻節(jié)能技術(shù)

對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)來說，門窗、幕墻是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，尤其是在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中更是一大重要組成部分，建筑設(shè)計(jì)中首先控制好“窗墻面積比”，另外還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能玻璃以及節(jié)能型材等先進(jìn)技術(shù)的推廣以及應(yīng)用，積極采用塑鋼門窗等新型材料和技術(shù)，使得防噪聲的效果大大提升，同時(shí)還能夠有效提升防防雨的能力，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，在制冷以及采暖方面，使用這一塑鋼門窗能夠使得資源的消耗量得到大大下降。

3.5 注重建筑物墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)

當(dāng)前建筑物的墻體一般主要是采用加氣混凝土墻體以及空心砌塊墻體等多種方式，對(duì)于墻體的保溫來說，主要是外保溫、內(nèi)保溫以及夾心保溫等多種方式。這一結(jié)構(gòu)特征主要體現(xiàn)在導(dǎo)熱的系數(shù)比較大，對(duì)這一弊端加以克服的主要辦法就是使用新型的復(fù)合墻體，主體結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料的問題有所不同，對(duì)于復(fù)合墻體來說，主要是在主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，增加基層或者是一層復(fù)合保溫材料，使得整個(gè)墻體自身的熱工性能得到有效的調(diào)整以及完善，從而使得保溫隔熱的功效得到有效確保，使得整個(gè)建筑物不僅能夠有效承重同時(shí)還能有良好的保溫效果，所以說，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)使用復(fù)合墻體。這對(duì)建筑物墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)有很大意義。

結(jié)論：

總而言之，隨著當(dāng)前環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，以及黨和國家對(duì)于生態(tài)文明建設(shè)的逐步重視，節(jié)能減排已經(jīng)成為國家社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，在建筑通風(fēng)、建筑規(guī)劃以及建筑外遮陽、建筑熱橋等諸多方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。對(duì)于建筑行業(yè)來說，因?yàn)樽陨淼哪茉聪牧吭谌磕茉聪牧恐兴紦?jù)比重較大，因此，必須要采取節(jié)能設(shè)計(jì)，這就需要在建筑規(guī)劃的環(huán)節(jié)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)考量，同時(shí)在實(shí)施的環(huán)節(jié)中，注重使用節(jié)能材料，對(duì)于門窗設(shè)計(jì)以及墻體設(shè)計(jì)的時(shí)候也應(yīng)當(dāng)考慮節(jié)能，充分利用大自然的資源，充分利用太陽能資源，積極降低建筑物自身的能源消耗，有效實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能設(shè)計(jì)，從而更好地為環(huán)境保護(hù)，為生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)添磚加瓦，總的來說，在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)施堅(jiān)持節(jié)能減排，做到節(jié)能設(shè)計(jì)，才能夠獲得良好的可持續(xù)性發(fā)展。

[1]李琦瑋.房屋建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J].江西建材,2015,01:35.

[2]胡皓,張遠(yuǎn).影響住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的因素研究[J].江西建材，2015，18:28-29.

[3]徐慧敏.影響建筑節(jié)能設(shè)計(jì)因素的分析[J].門窗,2015,09:28.

[4]張海濱,王立雄.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)因素影響分析[J].建筑節(jié)能，2016，01:45-49.

[5]林鳳鳴.綠色化發(fā)展背景下的綠色建筑再創(chuàng)新.中國房地產(chǎn)業(yè)，2016，4上.