建筑設(shè)計中節(jié)能要點(diǎn)分析

彭星

（盧龍縣虹嘉建筑設(shè)計所，河北 盧龍縣 066400）

引言

全面的建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須由政府主導(dǎo)，由國家立法，對建筑節(jié)能做出全面的、明確的政策規(guī)定；必須由相關(guān)部門按照國家的節(jié)能政策，制定全面的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；必須由設(shè)計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運(yùn)行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié)，按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，全面地、嚴(yán)格地采取節(jié)能措施，使每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀，將建筑節(jié)能真正落到實(shí)處。

1 建筑節(jié)能的重要性

目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)帷L(fēng)力、太陽能、核能，而我國的能源問題更加嚴(yán)重。我國能源發(fā)展主要存在四大問題：一是人均能源擁有量低、儲備量低：二是能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主，約占75%。全國年耗煤量已超過13億噸；三是能源資源分布不均，主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足，造成北煤南運(yùn)、西氣東送、西電東送；四是能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發(fā)達(dá)國家低大約10%。

全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾：有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠(yuǎn)的保障國家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。

2 建筑設(shè)計中的節(jié)能要點(diǎn)分析

對于單體住宅建筑來說，在設(shè)計中注意以下幾點(diǎn)問題可以有效的降低建筑能耗。

2.1 建筑朝向

建筑布局應(yīng)考慮朝向與節(jié)能的因素。座北朝南的建筑物能夠避免太陽的東照西曬，降低日射影響，若同時配合以遮陽隔熱，效果將更加顯著。除此之外，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，選取受氣候變化影響最小的方向。

2.2 建筑面寬與進(jìn)深

住宅建筑保持合適的面寬與進(jìn)深有助于自然采光及充分享受日照，進(jìn)而降低空調(diào)等耗能工具的使用。每戶住宅的建筑面寬直接關(guān)系到其迎風(fēng)面的大小。單戶住宅建筑面寬越大，其迎風(fēng)面就會越寬，越有利于自然換氣。而建筑進(jìn)深則關(guān)系到建筑的自然采光及氣流在室內(nèi)的流通。一般來說，建筑進(jìn)深越窄，則空氣在建筑內(nèi)部流通的的距離就會越短，空氣受到的阻礙就會越少；同時，在建筑受光面寬一定的情況下，建筑進(jìn)深越窄，則建筑內(nèi)部可受到日照的面積就會越大。當(dāng)然，建筑的面寬和進(jìn)深也同時受到用地形狀，內(nèi)部空間設(shè)計等因素的制約，在滿足使用及法規(guī)要求前提下，應(yīng)盡可能的加大建筑面寬，縮短建筑進(jìn)深。

2.3 窗戶的設(shè)計

2.3.1 窗戶的朝向

窗戶的朝向影響到風(fēng)如何進(jìn)入室內(nèi)及風(fēng)在室內(nèi)的流動方向。入口與出口間的直接軸線經(jīng)常是空氣在房間內(nèi)流動的路徑，當(dāng)進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)向成正交（90度）時，空氣流動會直接朝向出口，對房間內(nèi)其他部分的作用很小。當(dāng)窗戶與風(fēng)向成一定角度時，進(jìn)入室內(nèi)后，風(fēng)速會變快，風(fēng)所影響的區(qū)域也會變大，這種情況下，有利于空氣的自然流通及室內(nèi)散熱。

2.3.2 窗戶的大小

窗戶的大小決定對流的空氣速度。要使空氣進(jìn)入房間，也必須讓空氣有出口流通。需要注意，當(dāng)窗戶愈開愈大時，室內(nèi)風(fēng)速反而會下降。

對流提供自然換氣的最佳情況，設(shè)計時需要注意。當(dāng)出風(fēng)口大于入風(fēng)口時，房間內(nèi)會產(chǎn)生最大的風(fēng)速。出風(fēng)口與入風(fēng)口大小相同時，風(fēng)產(chǎn)生最大的風(fēng)流量。不過如要達(dá)到?jīng)隹斓男Ч?，最大的風(fēng)速比較重要。

2.3.3 窗玻璃色澤的選擇

窗玻璃是窗戶構(gòu)成中最重要的因素。玻璃材料的選擇直接關(guān)系到建筑受到日照的影響、氣流的流入及流出，這對寒冷地區(qū)的保暖十分重要。除去一般的玻璃材料而使窗玻璃對日照、反光、吸熱等產(chǎn)生的影響外，在一般的處理上，窗戶的色澤會對上述因素產(chǎn)生重大的影響。

一般來說，深色澤的玻璃會極大的降低照入室內(nèi)的日光量，所以，經(jīng)由玻璃透射的熱量較少，因此室內(nèi)溫度較低，有利于在炎熱地區(qū)使用。但是由于深色澤的玻璃反射陽光現(xiàn)象較為嚴(yán)重，會影響建筑物周邊環(huán)境的溫度，同時反射所造成的眩光現(xiàn)象也是干擾行車安全的重要因素。

和深色澤的玻璃相反，淺色澤的玻璃可具有更好的透光性，吸收更多的熱量，比較適宜在寒冷的地區(qū)使用。

在新技術(shù)的支持下，開發(fā)出的多層強(qiáng)化玻璃有效的解決了淺色玻璃和深色玻璃的缺陷，在雙層玻璃之間的中間膜層可以滿足各種顏色的要求，同時中間膜層具有阻擋透射的特性，在準(zhǔn)許光透射的情況下，對于噪音干擾的控制及降低熱透射與過度眩光等問題，都能發(fā)揮良好的功效。

2.4 建筑的垂直綠化

目前，高層住宅樓在城市內(nèi)鱗次櫛比，高層建筑所帶來的適居性、生態(tài)結(jié)構(gòu)失衡、高能量消耗等問題，通過垂直造園手段可以有效的解決這類問題。

垂直造園就是將高層住宅樓加以綠化，包括在高層住宅中導(dǎo)入植栽及其他生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成元素，垂直造園將改善建筑物立面的微氣候。

在高層住宅的外觀、內(nèi)部空間、空中庭園、地面層和立面處理上，運(yùn)用植栽會產(chǎn)生下列益處：

●可以改善地區(qū)的生態(tài)。

●在高層住宅中增加植物數(shù)量，可以提升其生態(tài)價值，此價值在于增加基地內(nèi)生物的多樣性，有助于生態(tài)的穩(wěn)定。

●美化室內(nèi)空間環(huán)境，提高適居性。

●植栽除了提供內(nèi)部空間與外墻的遮陽作用外，也可減少建筑物內(nèi)部產(chǎn)生的熱反射與眩光。

●植物的蒸發(fā)作用有助于降低建筑外墻溫度。

●植物可作為視覺屏障及聲音屏障。

●植物可以賦予建筑外立面以特殊質(zhì)感。

在垂直造園中，把建筑物系統(tǒng)和植栽整合的手段有如下兩種：

（1）將植栽區(qū)分為幾個不相聯(lián)結(jié)的種植區(qū)。在此情況下，雖然能維持物種的同質(zhì)性，不過需要更規(guī)律的人為照顧以確保其生態(tài)穩(wěn)定性。

（2）利用連貫的階梯狀花臺方式，在建筑物立面上創(chuàng)造連續(xù)的植栽區(qū)。垂直庭園可以使用藤架（便于垂直生長）及容易透水的花盆。這些方式可讓物種產(chǎn)生某種程度的互動作用，并與地面層的生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起。相比較第一種方式，這種處理方式有利于生物的連續(xù)性，是最佳的處理方式。

在垂直造園中，需要重點(diǎn)處理好植物生長的有機(jī)條件以及如何將這些條件納入摩天大樓的建筑結(jié)構(gòu)中。

●適宜的覆土深度。300毫米到400毫米的深度就可以滿足植物的生長。

●需要處理好建筑物頂部滲漏的問題。

●對植物按照科學(xué)時間進(jìn)行澆水、施肥。

●適宜的溫度：白天溫度21.5℃～24℃，夜間則不應(yīng)低于5℃。

●通風(fēng)及換氣：大部分的室內(nèi)空間中，二氧化碳含量應(yīng)該足夠，只需換氣補(bǔ)充被光合作用消耗的二氧化碳。

●需要特別注意的是，過冷或過冷都有可能傷害植物。因此，植物需要避免放在空調(diào)系統(tǒng)附近。

3 結(jié)語

以上是在設(shè)計過程中，一些基本的降低能耗的建筑設(shè)計手段。能源是我國的戰(zhàn)略物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力，又是后代人生存的必要條件，建筑節(jié)能是貫徹國家節(jié)約能源法和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大事，所以節(jié)能建筑的設(shè)計者又實(shí)際上承擔(dān)了一份牽涉到國家發(fā)展戰(zhàn)略和后代人生存條件的社會責(zé)任。規(guī)劃工作者和建筑工作者現(xiàn)在所做的工作是力圖和自然建立和諧對話的建設(shè)，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

[1]李效軍，陳翔等.可持續(xù)的生態(tài)建筑設(shè)計.建筑學(xué)報，2000，5.

[2]綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則.住宅科技，2001，6.

[3]范孟華，等.21世紀(jì)住宅的發(fā)展方向.建筑，2001，7.