建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的價(jià)值與生成對策探究

張兆瑞

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們對居住建筑的需求量和標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高，建筑對能源的需求也迅速增長，從而加劇了供需矛盾，建筑節(jié)能勢在必行，節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)者要以節(jié)能的設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格執(zhí)行政府制定的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和政策，因地制宜做好節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)等技術(shù)措施，配合其他專業(yè)，設(shè)計(jì)出減少能源損耗、提高能源利用效率的建筑。節(jié)約能源已成為民眾的共識，建造節(jié)能建筑前景廣闊。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計(jì)；現(xiàn)實(shí)價(jià)值；生成對策

1 前言

建筑能耗一般是指建筑在建造和使用過程中在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、炊事、熱水供應(yīng)、家用電器和電梯等方面的消耗的能源。建筑節(jié)能通常是指在居住建筑和公共建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中，通過各種技術(shù)措施以及采用節(jié)能型系統(tǒng)和可再生能源利用系統(tǒng)，切實(shí)降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活動。其實(shí)質(zhì)是在滿足人們對建筑舒適性需求的前提下，達(dá)到在建筑建造和使用過程中能源利用率盡量提高的目的。建筑節(jié)能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的資源節(jié)約型目標(biāo)決定了其未來發(fā)展將與綠色建筑、生態(tài)建筑以及智能建筑有效融合。

2 推進(jìn)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)勢在必行

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國建筑能耗已達(dá)到社會能源消耗量的32 %。建筑對能源的嚴(yán)重消耗已經(jīng)成為約束我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此，設(shè)計(jì)、建造、使用節(jié)能建筑有利于國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展。建筑節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展概念的具體化，同時(shí)又是建筑科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的增長點(diǎn)。建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行，其中節(jié)能設(shè)計(jì)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

我國律筑節(jié)能工作開始于20世紀(jì)80年代，多年來政府頒布了一系列建筑節(jié)能的相關(guān)政策、法規(guī)，如1986年的JGJ 26—1986《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、2005的《關(guān)于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導(dǎo)意見》、2006年的《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》修訂版、2009的《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》、2015年的新版GB 50189—2015《公共建筑節(jié)育出受計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等。

上述一系列政策、法規(guī)表明，隨著時(shí)代的發(fā)展，政府對建筑節(jié)能的要求越來越高，越來越嚴(yán)，標(biāo)準(zhǔn)越來越明確，工作越來越深人、具體。建筑節(jié)能就是節(jié)約建筑物的能源消耗，減少能源損失，提高能源利用率。作為建筑設(shè)計(jì)者，要以節(jié)能設(shè)計(jì)的理念反思傳統(tǒng)理念，利用新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品，把建筑功能和美學(xué)與提高能源利用效率有機(jī)結(jié)合，達(dá)到降低能耗的目的。

3 建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用

3.1 嚴(yán)格控制建筑物的體型系數(shù)

可從三個(gè)方面的入手：①增加建筑物層數(shù)。在建筑物層數(shù)增加的過程中，外圍平面或物體外表面的增加量小于所包圍的建筑物體積的增加量，即體積增長率略大于外圍平面或物體外表面的增長率，高層建筑的體型系數(shù)普遍偏低就是這個(gè)緣故。因此，在功效使用許可、經(jīng)濟(jì)允許的前提下，適當(dāng)增加建筑物層數(shù)對控制體型系數(shù)是有利的。②提高建筑物進(jìn)深。在居住建筑設(shè)計(jì)中，采用條式建筑形體較為普通，當(dāng)建筑長度小于一定建筑面積相應(yīng)的最佳邊長時(shí)（即為正方形的邊長），應(yīng)盡量縮小建筑長度而增大建筑的進(jìn)深。③選擇最適合的平面外形。大量的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)顯示，不同平面外形的體型系數(shù)不同，但從小到大的大致規(guī)律依次是圓、多邊形、正方形、長方形、三角形，也就是說圓形最小，三角形最大，因此，圓和多邊形對節(jié)能有利，三角形對節(jié)能不利。

3.2 加強(qiáng)外窗的節(jié)能設(shè)計(jì)外

窗是建筑物能耗散失最多的部位，其能耗散失占建筑物總能耗散失的 60%，其中傳熱損失為 30%，冷風(fēng)滲入為 30%，所以在保證太陽照射、采光、透風(fēng)、觀景要求的前提下，盡量縮小外窗洞口，并提高窗口的氣密性，以減少能耗散失，提高窗口的保溫性能，降低窗口的傳熱量。①房間窗墻平面與物體外表面的比應(yīng)視修建物所處的地理緯度、當(dāng)?shù)氐亩咎栒丈渎省⒎块g的采光要求、修建物之間太陽照射遮擋情況來確定。在滿足上述前提下，應(yīng)盡量減小窗墻平面與物體外表面的比。②提高外窗的氣密性，如配置泡沫塑料密封條，使用新型的密閉性能良好的外窗材料。外窗框與墻面的縫隙密封可用彈性松散綿軟輕型材料、彈性密閉性材料、密封膏及在邊框設(shè)灰口等；框與扇之間的密閉可用橡膠、橡塑或泡沫密閉條及邊框高低縫、回風(fēng)槽等；扇與扇之間的密閉可用三元乙丙、硅橡膠等密閉條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間可用各類彈性壓條等。這些對提高外窗的保溫性能都是有利的。③縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，不采用小窗扇，擴(kuò)大單塊玻璃的面積，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積，對建筑節(jié)能是有利的。

3.3 建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)方面：①外墻保溫構(gòu)造、熱橋阻斷技術(shù)、屋面保溫隔熱技術(shù)、地下室外墻及地面保溫技術(shù)、高效節(jié)能外窗及幕墻系統(tǒng)、窗墻面積比的控制、遮陽設(shè)施、自然通風(fēng)與采光的利用。②建筑內(nèi)余熱/冷的回收利用。③可再生綠色能源的利用：太陽能、淺層土壤熱能、地表水體熱能、風(fēng)能等。④提高舒適度的其他技術(shù)浮筑樓板技術(shù)、雙層架空地面系統(tǒng)、潔具同層后排水技術(shù)、中水處理及回用系統(tǒng)、智能樓宇自控系統(tǒng)等。

4 居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)前景展望

（1）我國政府出臺并不斷完善的法律、法規(guī)，明確的規(guī)劃目標(biāo)，嚴(yán)格的懲罰政策，積極的財(cái)政支持、激勵措施，以及具體的規(guī)范、措施發(fā)布，是建筑節(jié)能事業(yè)不斷發(fā)展的基本保障和有力導(dǎo)向。為確保建筑節(jié)能的實(shí)施，國家和地方政府均采取了一系列政策、措施：在設(shè)計(jì)上制定并完善了多種建筑規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)；要求設(shè)計(jì)、施工圖審查、施工、監(jiān)理、竣工驗(yàn)收、房屋銷售核準(zhǔn)等環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；制定了各種建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)；健全了管理機(jī)制，加強(qiáng)節(jié)能監(jiān)管等等。這一系列舉措不斷加大了建筑節(jié)能工作的推進(jìn)力度。

（2）綠色建筑、節(jié)能建筑作為一種設(shè)計(jì)理念被廣泛應(yīng)用于建筑物的設(shè)計(jì)中。2016年，北京市政府常務(wù)會通過了《北京市“十三五”時(shí)期民用建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃孔未來5年北京將開展不少于30萬m2超低能耗建筑示范，其中政府投資的項(xiàng)目中建設(shè)不低于20萬m2超低能耗示范項(xiàng)目。北京市將提升高星級綠色建筑比例，如在綠色建筑示范區(qū)、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)功能區(qū)內(nèi)的新建民用建筑，按照綠色建筑二星級及以上標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的建筑面積達(dá)到40%以上.

（3）我國既有建筑面積已超過500億m2，其中90 %以上是高耗能建筑。對既有建筑階段沒考慮節(jié)能的老建筑進(jìn)行節(jié)能改造，不僅為政府所關(guān)注，也逐漸成為人們的愿望。從北京市情況來看，《北京市“十三五”時(shí)期民用建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃》顯示，未來5年將全面完成城鎮(zhèn)及農(nóng)村既有非節(jié)能居住建筑節(jié)能改造：其中城鎮(zhèn)非節(jié)能居住建筑節(jié)能改造完成3000萬m2。農(nóng)民住宅將在未來5年繼續(xù)節(jié)能改造，實(shí)行“整村推進(jìn)”，全面完成既有農(nóng)民住宅的抗震加固和節(jié)能改造。

總之，建筑節(jié)能需要通過節(jié)能的技術(shù)和方法來實(shí)現(xiàn)，是建筑功能和各種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的綜合，涉及建筑行業(yè)的方方面面，隨著建筑節(jié)能實(shí)施的不斷深入，建筑設(shè)計(jì)的方法和理念也需要深化和變革以適應(yīng)建筑業(yè)發(fā)展的需要，建筑節(jié)能作為國家可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)是長期的。

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