建筑設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能措施分析

申延

山東圣凱建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司 山東 煙臺(tái) 264001

引言

現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中，建筑節(jié)能措施逐漸誕生于建筑設(shè)計(jì)過程中，引起了社會(huì)的高度重視。建筑節(jié)能措施作為建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要核心，能夠有效實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。另外，對(duì)建筑節(jié)能措施展開演技，可大大提升我國(guó)城市化建設(shè)水平，降低建筑損耗及環(huán)境污染，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展?；诖?，我們應(yīng)采取科學(xué)、可行的措施，加強(qiáng)建筑節(jié)能措施的分析，充分保障建筑設(shè)計(jì)可行性，實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化[1]。

1 建筑節(jié)能措施在建筑設(shè)計(jì)過程中需要遵循的原則

1.1 合理性原則

人盡皆知，合理性原則不僅關(guān)乎著建筑工程整體建設(shè)質(zhì)量，還決定著建筑節(jié)能措施能夠在建筑設(shè)計(jì)中得以高效的利用。對(duì)此，建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用建筑節(jié)能措施時(shí)，應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，綜合考量建筑節(jié)能措施使用的科學(xué)性、合理性，以防設(shè)計(jì)空想，與實(shí)際方案脫離，無法落實(shí)。因此，在此之中，要嚴(yán)格遵照合理性原則，才能促進(jìn)后期工作的規(guī)范、有序開展。

1.2 超前性原則

由于我國(guó)建筑節(jié)能發(fā)展時(shí)間較短，同時(shí)在建筑設(shè)計(jì)中，體制方面存在一定的缺陷，所以很難達(dá)到既定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。近幾年，雖然我國(guó)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，加強(qiáng)了外圍結(jié)構(gòu)的熱工性能，并延長(zhǎng)了建筑使用年限，但必須要意識(shí)到我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)部分的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，屬于分段修改的，因此，設(shè)計(jì)時(shí)要有超前性，以保證在設(shè)計(jì)過程中可以對(duì)部分節(jié)能措施進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，防止增大新標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能的改造難度。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)期間，秉持超前性原則，以提高建筑設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能措施應(yīng)用的前瞻性[2]。

2 建筑設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能具有的作用

2.1 緩解能源的消耗

中國(guó)人口基數(shù)較大，各項(xiàng)資源數(shù)量有限，平均個(gè)人資源量極少，因此，建筑設(shè)計(jì)過程中使用節(jié)能技術(shù)，可有效降低能源損耗，提高人們生活舒適性。建筑設(shè)計(jì)若缺少合理性，將難以保證節(jié)能措施的合理使用，極可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，再加上環(huán)境受建筑廢料影響，導(dǎo)致周圍自然環(huán)境發(fā)生很大的變化。對(duì)此，建筑節(jié)能措施的合理運(yùn)用，能夠有效降低能源損耗，節(jié)省資源消耗[3]。

2.2 提升建筑經(jīng)濟(jì)效益

建筑建設(shè)需要后期長(zhǎng)期的使用，所以，建筑建設(shè)時(shí)，合理運(yùn)用節(jié)能措施，不僅可以充分發(fā)揮建筑經(jīng)濟(jì)效益，還能夠節(jié)約資源，提升資源使用效率。①對(duì)部分綠色材料而言，在后期可回收與利用，提高材料使用率，有效減少建筑材料的浪費(fèi)；②在建筑間距方面，可實(shí)現(xiàn)距離的合理控制，有效發(fā)揮太陽(yáng)能效用。

3 我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能措施的應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)水平不是很高，且對(duì)能源的利用效率較低，從而造成很多能源浪費(fèi)情況，加之近些年，生態(tài)環(huán)境的體檢惡化，進(jìn)一步阻礙了我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。目前，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展下，節(jié)能措施逐漸被建筑設(shè)計(jì)中普及和應(yīng)用，并占有越來越重要的位置，發(fā)揮著無可代替的關(guān)鍵作用。我國(guó)許多大城市建設(shè)發(fā)展中，建筑對(duì)能源的使用率直接影響著建筑的未來應(yīng)用。因此，建筑設(shè)計(jì)期間，必須全方位考慮建筑建設(shè)中的各項(xiàng)建筑材料和施工技術(shù)，充分利用能源效用，盡可能地降低能源損耗，表面對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，切實(shí)提高建筑設(shè)計(jì)水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能措施作用的最大化發(fā)揮[4]。

4 建筑節(jié)能措施在建筑設(shè)計(jì)中的分析

4.1 建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)

4.1.1 建筑選址。節(jié)能建筑選址尤為關(guān)鍵，無論任何區(qū)域和自然條件都適合建筑節(jié)能型建筑。確保整體建筑具備冬季采暖和夏季納涼功能，是建筑的基礎(chǔ)前提。建筑選址過程中，必須滿足采暖、納涼以及節(jié)能目標(biāo)。另外，氣候條件對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)也是非常重要的，其作為關(guān)鍵的外界因素之一，可提高建筑物冷（熱）負(fù)荷，以防受自然界影響，同時(shí)通過設(shè)計(jì)和改造等，降低建筑物對(duì)能源的需求。

4.1.2 建筑朝向設(shè)計(jì)。在進(jìn)行建筑平面布局中，朝向尤為關(guān)鍵。若朝向科學(xué)、合理，可確保建筑內(nèi)部冬季的采暖功能，避免因很強(qiáng)的冷風(fēng)，導(dǎo)致大量能源的消耗；夏季能夠合理控制光照，保持室內(nèi)通風(fēng)、涼爽?；诖耍瑥墓?jié)能、熱效應(yīng)方面考慮，通常避免建筑物東西朝向，一般以南北，或接近南北朝向最佳，該種朝向方向可防止東照西曬，大大減少光照對(duì)建筑物內(nèi)部造成的影響。

4.1.3 建筑間距設(shè)計(jì)。光照是建筑物獲取足夠熱量的主要途徑。然而，由于城市用地面積小，建筑物之間的距離小，間距太小會(huì)導(dǎo)致日照不足。因此，在平面設(shè)計(jì)中，應(yīng)以日照條件為基本原則，綜合考慮各種因素，明確最佳的建筑距離[5]。

4.1.4 室外風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)。節(jié)能建筑不但要滿足冬季采暖需求，還要確保夏季具備納涼功效。無論冬季，還是夏季，要盡可能地保證自然條件與室內(nèi)采暖、納涼需要相符。建筑納涼最好的方式就是保持室內(nèi)良好的通風(fēng)，就是利用夜間溫度偏低的環(huán)境，對(duì)室內(nèi)的熱惰性材料進(jìn)行降溫，因此建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，要明確建筑區(qū)域環(huán)境不能使夏季、冬季主導(dǎo)風(fēng)向，影響施工。

4.1.5 綠化環(huán)境設(shè)計(jì)。綠化對(duì)建筑節(jié)能具有重要作用，不僅能夠真正的改善室內(nèi)的問題，還可以有效調(diào)節(jié)空氣中碳氧含量，規(guī)避溫室效應(yīng)影響，提高大氣環(huán)境質(zhì)量，減少噪音污染，實(shí)現(xiàn)城市整體自然環(huán)境的調(diào)節(jié)，提升能源利用率。小區(qū)綠化中，應(yīng)結(jié)合小區(qū)實(shí)際環(huán)境，注重城市生態(tài)平衡。

4.2 住宅建筑的布局和外型設(shè)計(jì)

4.2.1 建筑設(shè)計(jì)過程中，需綜合考慮建筑及周圍自然環(huán)境，促使其充分融入于自然環(huán)境中，發(fā)揮建筑人文特性，盡可能地滿足人們生活方式需求。

4.2.2 全方位考慮建筑朝向、間距和采光等方面，不能夠只考慮某一個(gè)的單一的方面。對(duì)一棟建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從細(xì)節(jié)進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，同時(shí)處理好朝向問題，以保障每一戶都滿足通風(fēng)、采光要求[6]。

4.2.3 建筑外型設(shè)計(jì)期間，要根據(jù)當(dāng)?shù)厝嗣竦膶?shí)際需求及節(jié)能要求，促進(jìn)二者統(tǒng)一。一般來說，快速、明確、簡(jiǎn)單是建筑外形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原則，也就是直接設(shè)計(jì)方式，盡量不要出現(xiàn)太多的凹凸造型等。

4.2.4 將建筑物節(jié)能系數(shù)最好控制在0.3以下，可以在適當(dāng)范圍內(nèi)，加大建筑進(jìn)深，一般住宅為10～14m，長(zhǎng)度保持在55m左右。

4.3 住宅建筑平面節(jié)能設(shè)計(jì)

為了能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生活等諸多方面的需求，平面設(shè)計(jì)則是一種良好的設(shè)計(jì)方式，其涵蓋功能、采光和使用率設(shè)計(jì)等多方面。為切實(shí)提高建筑整體節(jié)能效果，應(yīng)重點(diǎn)考慮建筑結(jié)構(gòu)外部因素，對(duì)建筑溫度和局部熱效應(yīng)等綜合考量。下面對(duì)可能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成影響的外部因素進(jìn)行簡(jiǎn)析：

4.3.1 建筑平面布局中，合理應(yīng)用整體布局理念。在充分保障建筑安全性基礎(chǔ)上，盡可能地減少建筑周圍護(hù)欄結(jié)構(gòu)，防止夏季大量輻射，盡量增加室內(nèi)冬季采光面積，這樣一來，人們就會(huì)減少空調(diào)使用，進(jìn)而降低能源損耗；

4.3.2 建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)過程中，有效利用太陽(yáng)能，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。廚房、過廳和衛(wèi)生間等，在建筑內(nèi)部屬于輔助功能區(qū)域，將其設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)北面位置，客廳和臥室屬于建筑內(nèi)部主要活動(dòng)場(chǎng)所，將其設(shè)置于建筑結(jié)構(gòu)南側(cè)為最佳住宅熱環(huán)境設(shè)計(jì)方案，且效果最好。

4.4 住宅建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)

4.4.1 住宅建筑的屋面節(jié)能設(shè)計(jì)。節(jié)能建筑設(shè)計(jì)過程中，往往忽略小面積的屋面，這一部分屋面不僅會(huì)對(duì)頂層樓房的居住舒適度造成影響，而且在頂層節(jié)能設(shè)計(jì)中具有重要作用。

屋面保溫材料選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮如何才能確保屋面厚度在合理范圍，盡量不使用高密度保溫材料；屋面設(shè)計(jì)時(shí)，較大吸水率的保溫材料，對(duì)屋面效果沒有很大優(yōu)勢(shì)，所以實(shí)際工程中，最好不要選擇該種材料。現(xiàn)階段，生態(tài)建筑逐漸盛行，倒置式保溫墻面、高效保溫材料等節(jié)能屋面，被許多建筑中廣泛使用。隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，遮陽(yáng)屋面和種植屋面相繼出現(xiàn)，取得良好發(fā)展，帶動(dòng)了建筑節(jié)能環(huán)保的快速發(fā)展[7]。

4.4.2 住宅建筑的墻體節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑墻體在建筑物總面積中占比最大，從目前情況來看，很多復(fù)合墻體被節(jié)能建筑建設(shè)廣泛使用，效果顯著。復(fù)合式墻體主要是在基礎(chǔ)墻體結(jié)構(gòu)外側(cè)，根據(jù)建筑節(jié)能要求，增多絕熱保溫材料的層數(shù)，發(fā)揮墻體熱工性能。一般通過建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方式，對(duì)復(fù)合節(jié)能材料、墻體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分，現(xiàn)階段，可將其分為內(nèi)內(nèi)部和外部保溫技術(shù)兩大類，其中外部保溫技術(shù)最為常用。在節(jié)能設(shè)計(jì)中，外部保溫技術(shù)具有無可代替的位置，此項(xiàng)技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能保溫，在舊樓改造中具有良好的效用，是高效科學(xué)的一種建設(shè)方案。

4.4.3 住宅建筑的外窗節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)過程中，很多因素都會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的熱工性能造成影響，例如，住宅建筑外窗材料、遮陽(yáng)方式、玻璃類型與性能等。要想降低能源的消耗，建筑外窗設(shè)計(jì)時(shí)，最好選擇節(jié)能材料，并在使用期間，對(duì)每種材料熱工性能進(jìn)行比較。除此以外，窗墻面積設(shè)計(jì)對(duì)建筑性能也有很大的影響，其關(guān)系著建筑空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗，所以，外窗設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)況，綜合考量建筑結(jié)構(gòu)外部條件，制定最佳設(shè)計(jì)方案，一般來說，北向房屋的北向面積應(yīng)盡可能地低于25%，南向房屋的南向面積最好低于35%，東向房屋東向面積控制為30%以下為最佳。門窗四周框架和墻體間采用密封材料，密封處理，通常水泥漿，或密封膠比較普遍。該種處理方式，可有效增強(qiáng)建筑防滲能力，減少能源消耗[8]。

4.5 暖通空調(diào)的應(yīng)用

制定空調(diào)設(shè)計(jì)方案時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮全面，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)形式及功能特性，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比和分析，充分考慮整體節(jié)能設(shè)計(jì)方案，綜合比較，然后選出最適宜的設(shè)計(jì)方案。這一過程中，由于空調(diào)運(yùn)行時(shí)，對(duì)冷熱源系統(tǒng)消耗較大，因此，此過程對(duì)整個(gè)建筑設(shè)計(jì)十分重要。方案選擇過程中，充分考慮成本預(yù)算及后期費(fèi)用的使用，認(rèn)真研究和分析不同建筑結(jié)構(gòu)形式對(duì)能源消耗所帶來的影響，最終確定最科學(xué)、實(shí)際、合理的設(shè)計(jì)方案。另外，開展暖通設(shè)計(jì)中的空調(diào)安裝設(shè)計(jì)時(shí)，要最大限度地避免因區(qū)域溫度差對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響，防止冬季、夏季溫度過高、過低造成的大量能源浪費(fèi)。宗旨，新技術(shù)選擇時(shí)，要綜合考量其與實(shí)際情況是適應(yīng)，禁止先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的盲目使用，必須結(jié)合具體的實(shí)際情況，科學(xué)分析，理性考慮建筑功能、結(jié)構(gòu)和負(fù)荷，制定最佳設(shè)計(jì)方案[9]。

5 結(jié)束語

如今，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展快速，能源消耗十分龐大，節(jié)能要求日益緊迫，在這種情況下，我國(guó)建筑領(lǐng)域在建筑設(shè)計(jì)過程中，必須全面、綜合考慮節(jié)能要求，尤其是墻體設(shè)計(jì)、保溫選擇、門窗面積確定安全和暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。選擇更為合理的設(shè)計(jì)方案，提高能源利用效率，是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)將來發(fā)展的一大趨勢(shì)。