節(jié)能建筑設(shè)計(jì)原則及應(yīng)用措施

喬文玨

摘 要： 現(xiàn)階段，節(jié)能減排已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的主旋律，在建筑行業(yè)中也是如此。隨著人們對(duì)建筑節(jié)能減排功能的要求越來(lái)越高，節(jié)能建筑成為當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展的主流方向，相應(yīng)的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)也要不斷完善。分析節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的作用、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則以及應(yīng)用措施，希望能夠幫助建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的發(fā)展目標(biāo)，推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 節(jié)能建筑 設(shè)計(jì)原則 節(jié)能減排 地域差異

中圖分類號(hào)： TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1679-3567（2024）01-0033-03

當(dāng)前，隨著社會(huì)整體環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們開(kāi)始重視節(jié)能減排，節(jié)能建筑成為當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展的主流方向。因此，建筑行業(yè)從業(yè)者要重視節(jié)能減排，落實(shí)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)原則與措施，減少建筑能耗。

1 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與作用

現(xiàn)階段，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)大多是指在保障建筑使用功能和施工質(zhì)量的前提下，遵循建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則，提高對(duì)于自然資源的應(yīng)用率，通過(guò)多種新型節(jié)能施工技術(shù)與材料，切實(shí)降低建筑能耗，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。建筑能耗的種類繁多，最常見(jiàn)的就是水源和電力能源。此外，對(duì)于污染物的二次利用及減少污染物排放等也在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的考慮范圍之內(nèi)。節(jié)能建筑能夠通過(guò)對(duì)于朝向、間距以及風(fēng)向等條件為人們?cè)O(shè)計(jì)出舒適且功能全面的生活空間，在此基礎(chǔ)上還能夠提高對(duì)于建筑材料的利用效率，減少對(duì)于建筑能源的浪費(fèi)及對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞[1]?？偠灾?，節(jié)能建筑是滿足人們身體健康、活動(dòng)空間及生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的一種建筑模式。在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，節(jié)能設(shè)計(jì)原則是引導(dǎo)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和后續(xù)選材施工環(huán)節(jié)的理論支撐，能夠保障節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性與規(guī)范性。

2 節(jié)能建筑設(shè)計(jì)原則

2.1 節(jié)能環(huán)保原則

在開(kāi)展節(jié)能建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，節(jié)能環(huán)保原則是需要遵循的首要原則，建筑設(shè)計(jì)人員要將這一原則貫徹落實(shí)到設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分了解新研發(fā)出的建筑施工工藝、施工技術(shù)和施工材料，合理利用這些建筑材料與施工工藝和技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效率、低能耗發(fā)展。

2.2 地域差異原則

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，不但要遵循相關(guān)的理念進(jìn)行工作，還應(yīng)該重視因地制宜原則，選擇合適的建筑施工技術(shù)與材料，以此保障的建筑設(shè)計(jì)的合理性。設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要充分了解建筑所在地的氣候條件以及地理環(huán)境等信息，進(jìn)行差異化、個(gè)性化的定制設(shè)計(jì)服務(wù)。不同氣候條件和地理環(huán)境下的考慮因素，見(jiàn)表1。

建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的工作，除了考慮氣候條件和地理環(huán)境，還需要考慮其他很多因素，如法規(guī)規(guī)定、用戶需求等，以達(dá)到最完善的設(shè)計(jì)效果。

2.3 建筑美學(xué)原則

節(jié)能建筑是多種建筑形式的一種，在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中依然要遵循建筑美學(xué)原則，應(yīng)將設(shè)計(jì)與現(xiàn)代建筑藝術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出具有建筑美的現(xiàn)代化節(jié)能建筑?，F(xiàn)代社會(huì)中，人們對(duì)于建筑單一的居住需求已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫幼?、藝術(shù)及環(huán)保的多方面需求。因此，在進(jìn)行現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，不但要始終貫徹低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，還應(yīng)該將現(xiàn)代藝術(shù)與建筑技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)建造出帶有現(xiàn)代建筑美學(xué)、多功能的舒適生活空間，從各個(gè)方面滿足人們對(duì)于現(xiàn)代建筑的需求。

2.4 全過(guò)程原則

遵循節(jié)能設(shè)計(jì)原則能夠有效降低建筑能耗，需要設(shè)計(jì)師注意的是應(yīng)將節(jié)能理念貫穿整個(gè)建筑施工項(xiàng)目當(dāng)中，不論是在建筑施工選材還是施工技術(shù)選擇環(huán)節(jié)，都要充分體現(xiàn)節(jié)能低耗原則[2]。

2.5 以人為本原則

在進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，還要重視以人為本原則。節(jié)能建筑設(shè)計(jì)不僅要滿足人們的功能需求及精神需求，還應(yīng)該保障人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)平衡發(fā)展。

3 節(jié)能建筑設(shè)計(jì)原則應(yīng)用的不足之處

3.1 缺乏對(duì)于節(jié)能建筑的正確認(rèn)知

由于節(jié)能建筑是近些年新興的建筑模式，我國(guó)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域與相關(guān)施工技術(shù)并不完善。使用節(jié)能建筑材料與技術(shù)進(jìn)行施工需要投入更多成本，很多建筑企業(yè)缺乏對(duì)節(jié)能建筑的正確認(rèn)知，認(rèn)為建筑施工成本過(guò)高，無(wú)法為企業(yè)帶來(lái)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益，因此，對(duì)節(jié)能建筑模式持有觀望態(tài)度。

3.2 缺少建筑企業(yè)支持

目前，節(jié)能建筑在我國(guó)處于起步階段，市場(chǎng)較小，成本投入較高，且售后難度大。這些問(wèn)題讓很多建筑企業(yè)對(duì)于這種建筑模式保持觀望態(tài)度。很多建筑企業(yè)認(rèn)為節(jié)能建筑投入過(guò)多，無(wú)法獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，影響企業(yè)內(nèi)部的資金運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，節(jié)能建筑缺少建筑企業(yè)的支持，使用頻率較低。

3.3 缺少先進(jìn)的節(jié)能建筑施工技術(shù)

節(jié)能建筑是新型建筑模式，與其相匹配的節(jié)能施工工藝與技術(shù)并不完善，大多都是引進(jìn)國(guó)外的施工設(shè)備與技術(shù)，由建筑單位直接研發(fā)的建造工藝與技術(shù)相對(duì)較少，這在一定程度上阻礙了我國(guó)節(jié)能建筑發(fā)展。粗放型建筑形式仍然是我國(guó)建筑行業(yè)的建造主流，而節(jié)能建筑這種精細(xì)化的建造形式還不是當(dāng)前的主流模式。此外，我國(guó)現(xiàn)階段的節(jié)能建筑面臨著發(fā)展時(shí)間短、技術(shù)差、創(chuàng)新能力低的問(wèn)題，這些問(wèn)題導(dǎo)致我國(guó)節(jié)能建筑在發(fā)展過(guò)程中缺少相關(guān)建造技術(shù)支持，無(wú)法順利發(fā)展[3]。

4 節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用措施

4.1 從建筑整體及外部要求進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

在開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員開(kāi)展對(duì)該建筑項(xiàng)目的系統(tǒng)性調(diào)查，在充分了解建筑施工地區(qū)的水文、地質(zhì)以及氣候特點(diǎn)后再進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作，這樣才能夠保障建筑設(shè)計(jì)在滿足使用需求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。在進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要綜合考察建筑周邊環(huán)境，要減少建筑在施工中及使用中對(duì)于周邊自然環(huán)境的影響，將當(dāng)?shù)匚幕L(fēng)俗以及自然習(xí)慣等因素融入建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，使建筑與區(qū)域環(huán)境更好地融合，實(shí)現(xiàn)建筑與自然景觀的協(xié)調(diào)。

4.2 節(jié)能建筑的朝向設(shè)計(jì)

在進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要意識(shí)到建筑位置不僅要考慮到出入便捷，還應(yīng)該考慮到建筑物的朝向問(wèn)題，這直接影響著建筑內(nèi)部的光照情況以及通風(fēng)情況，因此，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)要充分考慮到建筑的朝向問(wèn)題。首先，建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)建筑建造地點(diǎn)進(jìn)行充分調(diào)查，了解該建造工程與其他建筑項(xiàng)目之間的距離，在此基礎(chǔ)上合理布局建筑位置[6]；其次，還應(yīng)該對(duì)該建筑項(xiàng)目所在地區(qū)的氣候和季節(jié)因素進(jìn)行和分析，最大化利用自然光照，保證建筑室內(nèi)擁有良好通風(fēng)。通常情況下，我國(guó)的北方地區(qū)建筑朝向都是坐北朝南的，這樣能夠確保即使在冬季房間室內(nèi)也能光照充足。而南方地區(qū)地勢(shì)多變，通常會(huì)根據(jù)該區(qū)域的主導(dǎo)地勢(shì)方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保障室內(nèi)的自然光照和通風(fēng)效果良好[4]。

4.3 節(jié)能建筑的墻體與屋面設(shè)計(jì)

墻體和屋頂是建筑的主要結(jié)構(gòu)，為保障節(jié)能建筑得到充分落實(shí)，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行屋面及墻體設(shè)計(jì)時(shí)也要貫徹節(jié)能理念。首先，設(shè)計(jì)師要選擇合適的建筑材料進(jìn)行墻體與屋面的設(shè)計(jì)。在材料選擇方面，通常要選擇那些具有較強(qiáng)保溫效果且光線效果較好的節(jié)能建材進(jìn)行施工。這樣不但能保障室內(nèi)溫度，還能夠減少在保溫方面投入的建設(shè)成本；其次，在進(jìn)行建筑屋頂設(shè)計(jì)時(shí)，可以考慮采取鋪實(shí)屋面的保溫設(shè)計(jì)方案，通過(guò)這樣的方式既保證了室內(nèi)的溫度，又能夠增加建筑物屋面的使用年限，減少建筑后期的屋面維修投入。此外，設(shè)計(jì)人員還可以通過(guò)設(shè)計(jì)綠化花園的方式來(lái)設(shè)計(jì)屋頂，通過(guò)植被有效隔熱的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)凈化空氣目標(biāo)，減少建筑在供暖制冷方面的能源消耗[5]。

4.4 節(jié)能建筑的遮陽(yáng)節(jié)能

我國(guó)建筑行業(yè)較為常見(jiàn)的建筑節(jié)能遮陽(yáng)模式主要有以下3種。（1）垂直遮陽(yáng)型。這種遮陽(yáng)形式通常用于高度角較低的建筑遮陽(yáng)，主要是防止建筑窗戶位置的斜射型光照，尤其是在東北側(cè)和西北側(cè)的窗戶使用效果較好。（2）水平遮陽(yáng)型。這一類的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)通常用于高度角較大的建筑，主要是遮擋建筑物窗戶上方的光照，用于南側(cè)朝向的窗戶效果更好。（3）綜合遮陽(yáng)型。這種建筑遮陽(yáng)方式對(duì)于高度角中等的建筑遮陽(yáng)效果較強(qiáng)，比較適合用于建筑物西南側(cè)和東南側(cè)的窗口遮陽(yáng)。除了以上三種較為常見(jiàn)的節(jié)能建筑遮陽(yáng)方式以外，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)還可以根據(jù)自身?xiàng)l件及需求選擇其他的遮陽(yáng)方式，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能遮陽(yáng)效果[6]。在進(jìn)行節(jié)能建筑遮陽(yáng)施工的過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)單位與施工單位要根據(jù)建筑實(shí)際遮陽(yáng)需求合理選擇遮陽(yáng)形式。但需要注意的是，無(wú)論選擇哪種遮陽(yáng)形式，建筑設(shè)計(jì)人員及施工人員都應(yīng)該盡量減少避免建筑物在夏季受到的太陽(yáng)光照直射，避免室內(nèi)溫度因?yàn)楣庹者^(guò)強(qiáng)而溫度升高。而冬季的室內(nèi)光照又不會(huì)受到較大影響，避免因光照不足而導(dǎo)致的室內(nèi)溫度過(guò)低。

4.5 節(jié)能建筑的窗戶節(jié)能

為保障建筑內(nèi)部光照滿足日常生活及活動(dòng)需求，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的過(guò)程中，還需要重視建筑物窗戶的面積及位置，通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)保障建筑采光充足。根據(jù)實(shí)踐及科學(xué)證明，有色玻璃能夠更好地吸收太陽(yáng)光照，其中太陽(yáng)能有色玻璃還能夠推動(dòng)太陽(yáng)光向光電的轉(zhuǎn)化。所以，對(duì)于窗戶面積較大的建筑物，可以在建筑上安裝太陽(yáng)能有色玻璃，通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電為建筑提供電力供應(yīng)，不但能減少供電對(duì)能源的消耗，還能減少在供電過(guò)程中對(duì)環(huán)境的破壞。除此之外，還應(yīng)該科學(xué)選擇窗戶材料，確保窗戶的材料具有較強(qiáng)的抗壓性與耐久性，延長(zhǎng)窗戶的使用年限，減少后期維護(hù)成本。在實(shí)際設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，可以選擇鋼結(jié)構(gòu)和有色玻璃的組合，有效保障窗戶滿足建筑節(jié)能、承壓和耐久的要求[7]。

4.6 節(jié)能建材與綠色施工技術(shù)的使用

在進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要選擇合適的環(huán)保建材，使用新型低耗建筑材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑材料，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞及能源的消耗。與此同時(shí)，在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還要重視對(duì)建筑材料的二次利用，提高建筑材料的利用率。除此之外，隨著當(dāng)前人們對(duì)于節(jié)能建筑模式的重視程度加深，越來(lái)越多的綠色建材和施工技術(shù)被投入到節(jié)能建筑施工當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員通過(guò)使用新型能源與環(huán)保施工技術(shù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源及施工技術(shù)，不但能夠有效提高能源利用效率，減少能源消耗與浪費(fèi)，還能夠保障建筑施工質(zhì)量，推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，節(jié)能建筑不但能夠減少建筑施工成本，增加建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還能夠在保障建筑環(huán)境與功能的同時(shí)，減少對(duì)于自然環(huán)境的破壞。因此，要推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，從業(yè)人員就要重視對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)原則及技術(shù)的完善，不斷研發(fā)新的節(jié)能建筑施工技術(shù)與材料，減少建筑行業(yè)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞。

參考文獻(xiàn)

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