建筑設計中的建筑節(jié)能措施淺談

李成波

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州貴陽 550000）

1 建筑節(jié)能的重要意義

經(jīng)濟發(fā)展不斷促進建筑業(yè)的發(fā)展，但也帶來了能源消耗和環(huán)境污染問題。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，中國的新建筑約占世界年增長量的一半。這一過程中的能源消耗、資源浪費和環(huán)境污染問題不言而喻。由于技術(shù)、經(jīng)驗等條件的限制，中國的能源消耗低于發(fā)達國家。因此，我們在建筑節(jié)能領(lǐng)域應始終堅持可持續(xù)發(fā)展。在城市化和城市規(guī)劃建設過程中，應考慮建筑節(jié)能，并進行反復研究和討論。在建筑物使用功能方面，應充分考慮資源消耗、能源消耗和環(huán)境污染等問題。這樣就可以強調(diào)建筑節(jié)能的重要性，既可以實現(xiàn)節(jié)能減排，又可以實現(xiàn)人與自然、人與社會的和諧發(fā)展。

2 關(guān)于建筑節(jié)能環(huán)境特點分析

如今，我國的現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展迅速，全球的人口數(shù)量增多，建筑能耗也在不斷增加，使得能源十分稀缺。發(fā)展建筑改建擴建工程將是建筑業(yè)的必經(jīng)之路。因此，主管行政當局應協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的共同發(fā)展。只有建立完善的經(jīng)濟發(fā)展機制，才能保證自然環(huán)境特別是建筑業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，積極引進現(xiàn)代科學技術(shù)，才能大大減少能源消耗的發(fā)生。

對此，國家也應當積極研究，大力開發(fā)不可再生能源，減少自然消耗，保證各可持續(xù)發(fā)展[1]。對比傳統(tǒng)的建筑，節(jié)能建筑的建設優(yōu)勢顯著，其主要采用的節(jié)能材料可實現(xiàn)低碳施工和生產(chǎn)，避免建筑材料和整個施工過程中出現(xiàn)資源浪費和環(huán)境污染。

3 建筑設計中建筑節(jié)能的現(xiàn)狀分析

隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，人口逐年增加，建筑能耗也在不斷增加，使得能源十分稀缺。發(fā)展建筑改建擴建工程將是建筑業(yè)的必經(jīng)之路。只有建立完善的經(jīng)濟發(fā)展機制，才能保證自然環(huán)境特別是建筑業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，積極引進現(xiàn)代科學技術(shù)，才能大大減少能源消耗的發(fā)生。節(jié)能建筑與以往的傳統(tǒng)建筑有很大區(qū)別，尤其是在實現(xiàn)低碳建筑的過程中，在避免建筑材料和整個施工過程中[2]。一般來說，建筑裝修主要是根據(jù)當?shù)氐奈幕h(huán)境，采用低碳建材或其他節(jié)能減排措施。將氣候等因素融入建筑中，有效弘揚當?shù)貍鹘y(tǒng)文化，創(chuàng)造獨特的建筑美。一年四季中呈現(xiàn)的景觀非常獨特。它能充分體現(xiàn)當?shù)刈匀画h(huán)境的建筑美。在建筑物的改造中，非常注重內(nèi)部和外部的互操作性。根據(jù)每個季節(jié)持續(xù)的氣候變化，應有效地適應空間環(huán)境。建筑保護和環(huán)境保護是建筑業(yè)未來發(fā)展的主要目標。

經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，我國的建筑行業(yè)在技術(shù)和生產(chǎn)組織方式方面都得到了進一步改進。國內(nèi)的節(jié)能建筑的數(shù)量也有較大增加，節(jié)能型建筑設計也對一些特殊地區(qū)提供了能源管理方面的幫助。

4 節(jié)能措施在建筑設計應用的背景

4.1 應對能源危機的需求

當前，我國經(jīng)濟社會發(fā)展迅速，能源危機也成為現(xiàn)代社會發(fā)展的一個難題。在以往為了追趕生產(chǎn)，創(chuàng)造經(jīng)濟，不惜犧牲環(huán)境來滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，久而久之誘發(fā)能源危機。在中國越來越重視環(huán)境保護的同時，在綠色、共同、可持續(xù)發(fā)展理念的支持下，國家也制定了較多的法律法規(guī)來滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需求，同時限制廢氣雜質(zhì)排放，減少對環(huán)境的影響。這些舉措進一步完善了能耗標準要求，以降低建筑行業(yè)設計中的能耗，滿足人類生活和工作需求。只有在建筑設計中不斷降低能耗，在設計過程中有效運用節(jié)能新技術(shù)來自滿足國家法律規(guī)定，有效應對長遠發(fā)展的需要，建議不斷使用新的技術(shù)，加強技術(shù)創(chuàng)新，以有效提高環(huán)保質(zhì)量，解決建筑能耗高的問題[3]。推廣使用清潔能源和加強建筑的環(huán)保設計已成為降低建筑成本的重要途徑。

4.2 建筑行業(yè)發(fā)展的需求

中國社會最大的矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿狈?yōu)質(zhì)服務與滿足人民生活質(zhì)量需求之間的矛盾。與目前只滿足居住空間需求的要求不同，人們不僅關(guān)注建筑質(zhì)量，更關(guān)注是否滿足環(huán)保要求，滿足人們對舒適生活的需求，實現(xiàn)人與自然的和諧。因此，推廣和普及環(huán)保節(jié)能建筑設計的基本理念已成為房地產(chǎn)企業(yè)的重要生產(chǎn)手段。目前，建筑行業(yè)的建筑標準和操作規(guī)范發(fā)生了很大變化，建筑行業(yè)的競爭正日益向質(zhì)量方向發(fā)展。如果能夠加強節(jié)能設計工作，不僅可以降低建筑成本、運營維護成本，還可以為用戶提供更加舒適、生動的體驗[4]。

5 建筑節(jié)能設計原則

5.1 整體設計原則

在進行節(jié)能設計時，應嚴格遵循相關(guān)設計原則。我們首先要堅持的是誠信原則。在實際的過程中建筑師應充分結(jié)合當?shù)氐沫h(huán)境因素，實現(xiàn)整個項目的整體設計目標[5]。

5.2 因地制宜原則

在具體設計過程中，要充分結(jié)合城市規(guī)劃，區(qū)域總體規(guī)劃和周邊建設項目，同時科學合理地評價，分析和研究不同的地域條件，特別是需注重當?shù)貧夂蚝偷乩憝h(huán)境。充分尊重文化背景與人文精神[6]。

5.3 生態(tài)原則

生態(tài)設計的原則是在設計過程中充分結(jié)合生態(tài)科學理念和人文理念，理解為節(jié)能建筑的基礎(chǔ)。有機設計主要是不斷改善對自然環(huán)境的保護和適應自然條件的能力。在后期實際運營過程中，使用者可利用預設設備，有效降低能耗，提高能效。同時，還可以充分利用各種資源有效減少施工過程對環(huán)境的負面影響[7]。

5.4 以人為本原則

建筑設計是當代社會和建筑的關(guān)鍵理念，其核心思想是為人們提供健康、綠色且舒適的環(huán)境。因此在建筑環(huán)境設計中也要強調(diào)環(huán)境保護，節(jié)能、人民生活的舒適感。因此建議在設計中盡可能采用新型建筑節(jié)能建筑來提升室內(nèi)的溫度和和舒適度，同時可以采用系能源來代替加熱和冷卻問題[8]。

6 建筑節(jié)能措施實施方案

6.1 外圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設計

首先，在進行建筑外圍護設計時，建筑師必須從宏觀角度對整個建筑進行全面考量。既要考慮立面的協(xié)調(diào)性，又要滿足外圍護結(jié)構(gòu)窗墻比的合理性，使得建筑外立面與內(nèi)部空間，結(jié)構(gòu)與功能，由內(nèi)而外充分展示建筑形體的真實性；其次，外圍護結(jié)構(gòu)作為空間圍合與限定的媒介，若不采用合理的節(jié)能措施，則會造成能源的損失。為了進一步加強門窗結(jié)構(gòu)的氣密性，建筑師還可以通過減少窗戶結(jié)構(gòu)的外部空氣滲透面積來減少建筑物的內(nèi)部能耗損失；最后，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，建筑行業(yè)創(chuàng)造了許多具有環(huán)境特征的建筑材料。設計人員可結(jié)合建設項目的實際情況，選擇一些環(huán)保材料，盡可能優(yōu)化外圍護結(jié)構(gòu)的設計，以降低建筑能耗[9]。

6.2 屋面結(jié)構(gòu)中的節(jié)能設計

雖然我國是一個發(fā)展中國家，但在建筑設計中的建筑節(jié)能措施方面，需要對不同的技術(shù)進行綜合應用，以實現(xiàn)未來的工作目標，取得良好的促銷效果。屋頂節(jié)能是建筑設計中建筑節(jié)能措施的核心組成部分。鑒于當代民用建筑數(shù)量的不斷增加，以及新一代居民對建筑的需求大幅增加，在對屋頂節(jié)能進行更多設計考量后，我們可以更好地鞏固整體節(jié)能效果，促進建筑業(yè)的發(fā)展，為了達到更高的目標。我國目前在建筑技術(shù)上更加重視屋面節(jié)能措施。由于屋面是建筑最重要的部位，要接受外界環(huán)境和溫度的影響，其保溫措施就顯得非常重要。目前，我國多地區(qū)屋面采用倒置式屋面，即保溫層位于防水層之上。將兩者的轉(zhuǎn)移順序顛倒，以提高保溫效果。這樣既能提高屋面的耐久性，又能達到很好的節(jié)能控制效果。從這個角度來看，屋頂節(jié)能的加強為建筑設計中建筑改造措施的改進提供了更多的保障。

6.3 屋頂設計節(jié)能措施

屋頂節(jié)能設計作為建筑設計的重要組成部分，應充分考慮設計師的節(jié)能設計。在屋頂節(jié)能的具體設計中，相關(guān)設計人員應首先充分了解當?shù)氐臍夂蛱攸c，特別注意當?shù)囟膬杉镜沫h(huán)境變化，控制建筑屋頂?shù)谋馗魺?。在設計保溫層時，建筑師可以選擇蓄熱系數(shù)高的材料，并加強綠色涂料方法的合理使用。實現(xiàn)屋面美觀施工，保證屋面保溫。同時，在選擇屋面材料時，應盡可能選擇環(huán)保材料，在保證建筑良好整體效率的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能目標。

6.4 新型節(jié)能科技的應用

新型節(jié)能科技是指采用新的節(jié)能技術(shù)，如新型節(jié)能空調(diào)、新型節(jié)能熱水供應器等，可以顯著降低住宅建筑能耗。為了充分利用太陽能，降低能源消耗，太陽能的利用率達到70%或80%，太陽能的充分利用為整個建筑提供能量。當然，這種建筑還沒有普及，而且價格也相對較高。它們目前正在測試中。然而，還有其他更常見的節(jié)能技術(shù)，如生物技術(shù)，如充分利用苔蘚的特性來清潔室內(nèi)的甲醛，這節(jié)省了甲醛清潔劑的使用，不僅減少了環(huán)境污染，還節(jié)約了能源。李新民等介紹了內(nèi)蒙古農(nóng)牧區(qū)活動板房的改造方法，提高了建筑物的隔熱性能，降低了熱負荷，因地制宜，減少不可再生能源排放。劉清泉介紹了一種新型的地源熱泵系統(tǒng)。該土壤源熱泵技術(shù)可應用于住宅小區(qū)的生活熱水。它將節(jié)能與環(huán)保結(jié)合起來，實現(xiàn)了能源利用和環(huán)境質(zhì)量的雙重提高[10]。

6.5 可再生能源技術(shù)應用

可再生能源技術(shù)較多，現(xiàn)列舉常見的雨水利用和太陽能利用兩種方式。第一種是雨水利用方式，該方式主要運用在現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)的屋頂和墻體設計中。要求在屋頂和墻體設計一個美觀，方便的雨水收集裝置，以此來節(jié)約水資源。但是雨水裝置需要有過濾裝置才能夠保證采集有效；采集后的雨水可直接用于植物灌溉。太陽能是當前能源開發(fā)的主流技術(shù)，因為太陽能取之不盡用之不竭，在現(xiàn)代建筑設計中，太陽能的運用技術(shù)較為成熟，通過太陽能供熱和供電可以提高建筑的節(jié)能效果，減少對環(huán)境的污染，是理想的節(jié)能降耗能源。

6.6 用地域環(huán)境進行節(jié)能設計

采暖屬于建筑設計中的關(guān)鍵部分，十分適合氣候差異較大，環(huán)境惡劣的地方。如北方的冬天天氣較為寒冷，需要采用較多的保暖裝置。同時墻體也應當具有保暖效果。保證保暖系統(tǒng)運營效果。但是在實際的建設管理中，也存在為了節(jié)約材料成本偷工減料等行為，例如一些建筑商為了建設高質(zhì)量的建筑，在建筑采暖方面不惜違背能源保護理論，大肆利用電能來提高的建筑的供暖效果，這會造成嚴重的資源浪費。所以，在進行現(xiàn)代建筑節(jié)能設計的過程中一定要注重建筑采暖方面能源浪費現(xiàn)象的處理。對建筑采暖方面的節(jié)能設計應當從地域環(huán)境入手，一方面考慮地域環(huán)境，一方面考慮建筑的保溫效果，進而保證保暖設計的效果。

（1）對地域環(huán)境的考慮是對建筑所在地的環(huán)境進行分析，確定當?shù)匾荒晁募練夂驕囟?，明確當?shù)刈罾浜妥顭釙r的溫度并以此為依據(jù)合理規(guī)劃建筑采暖設施。

（2）對建筑保溫效果考慮是結(jié)合當?shù)販囟茸兓闆r，科學合理設計建筑墻體的保溫措施，提高墻體隔熱效果。

6.7 綜合利用可再生能源方面

低碳理念的建筑設計必須廣泛利用可再生能源，加強低碳設計，尤其是在節(jié)能設計過程中。優(yōu)化能源使用，開發(fā)可再生能源的新技術(shù)和新材料非常重要。總的來說，不同地區(qū)的建筑能耗也各不相同，這就要求因地制宜，結(jié)合不同地區(qū)的特點，科學有效地利用能源。例如，在北方的一些城市，由于天氣寒冷，供暖能耗所占比例相當高，尤其是最大的二氧化碳消耗，這需要考慮隔熱，并不斷尋求新的替代能源以減少更多的二氧化碳排放和可再生能源的綜合利用。在建筑的實際生命周期中，負責人必須將風能、太陽能、水、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等非化石可再生能源全面落實到建筑設計中，實現(xiàn)真正的低碳建筑設計，最大限度地實現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

7 結(jié)語

綜上所述，在當前中國建筑行業(yè)的內(nèi)部建筑設計中，采取節(jié)能措施至關(guān)重要。節(jié)能措施的應用可以體現(xiàn)在建筑設計的各個方面。無論是在墻體設計還是在門窗設計中，通過合理的節(jié)能措施，都可以大幅度節(jié)約能源消耗，這大大改善了我國能源緊缺的現(xiàn)狀。特別是太陽能等可再生資源在建筑中的使用替代了我國稀缺不可再生資源的浪費，促進了我國能源的可持續(xù)發(fā)展。