建筑設計中節(jié)能要點分析

彭星

（盧龍縣虹嘉建筑設計所，河北 盧龍縣 066400）

引言

全面的建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，必須由政府主導，由國家立法，對建筑節(jié)能做出全面的、明確的政策規(guī)定；必須由相關部門按照國家的節(jié)能政策，制定全面的建筑節(jié)能標準；必須由設計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié)，按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定，全面地、嚴格地采取節(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)能真正落到實處。

1 建筑節(jié)能的重要性

目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能、核能，而我國的能源問題更加嚴重。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：二是能源結構依然以煤為主，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)在經濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農村商業(yè)能源供應不足，造成北煤南運、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)達國家低大約10%。

全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發(fā)展的矛盾：有利于加快發(fā)展循環(huán)經濟，實現(xiàn)經濟社會的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠的保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發(fā)展觀。

2 建筑設計中的節(jié)能要點分析

對于單體住宅建筑來說，在設計中注意以下幾點問題可以有效的降低建筑能耗。

2.1 建筑朝向

建筑布局應考慮朝向與節(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，還應考慮當?shù)氐臍夂驐l件，選取受氣候變化影響最小的方向。

2.2 建筑面寬與進深

住宅建筑保持合適的面寬與進深有助于自然采光及充分享受日照，進而降低空調等耗能工具的使用。每戶住宅的建筑面寬直接關系到其迎風面的大小。單戶住宅建筑面寬越大，其迎風面就會越寬，越有利于自然換氣。而建筑進深則關系到建筑的自然采光及氣流在室內的流通。一般來說，建筑進深越窄，則空氣在建筑內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，建筑進深越窄，則建筑內部可受到日照的面積就會越大。當然，建筑的面寬和進深也同時受到用地形狀，內部空間設計等因素的制約，在滿足使用及法規(guī)要求前提下，應盡可能的加大建筑面寬，縮短建筑進深。

2.3 窗戶的設計

2.3.1 窗戶的朝向

窗戶的朝向影響到風如何進入室內及風在室內的流動方向。入口與出口間的直接軸線經常是空氣在房間內流動的路徑，當進風口與風向成正交（90度）時，空氣流動會直接朝向出口，對房間內其他部分的作用很小。當窗戶與風向成一定角度時，進入室內后，風速會變快，風所影響的區(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。要使空氣進入房間，也必須讓空氣有出口流通。需要注意，當窗戶愈開愈大時，室內風速反而會下降。

對流提供自然換氣的最佳情況，設計時需要注意。當出風口大于入風口時，房間內會產生最大的風速。出風口與入風口大小相同時，風產生最大的風流量。不過如要達到涼快的效果，最大的風速比較重要。

2.3.3 窗玻璃色澤的選擇

窗玻璃是窗戶構成中最重要的因素。玻璃材料的選擇直接關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、吸熱等產生的影響外，在一般的處理上，窗戶的色澤會對上述因素產生重大的影響。

一般來說，深色澤的玻璃會極大的降低照入室內的日光量，所以，經由玻璃透射的熱量較少，因此室內溫度較低，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。

在新技術的支持下，開發(fā)出的多層強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鱗次櫛比，高層建筑所帶來的適居性、生態(tài)結構失衡、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入植栽及其他生態(tài)系統(tǒng)的構成元素，垂直造園將改善建筑物立面的微氣候。

在高層住宅的外觀、內部空間、空中庭園、地面層和立面處理上，運用植栽會產生下列益處：

●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生物的多樣性，有助于生態(tài)的穩(wěn)定。

●美化室內空間環(huán)境，提高適居性。

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

●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)結的種植區(qū)。在此情況下，雖然能維持物種的同質性，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，需要重點處理好植物生長的有機條件以及如何將這些條件納入摩天大樓的建筑結構中。

●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。

●對植物按照科學時間進行澆水、施肥。

●適宜的溫度：白天溫度21.5℃～24℃，夜間則不應低于5℃。

●通風及換氣：大部分的室內空間中，二氧化碳含量應該足夠，只需換氣補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系統(tǒng)附近。

3 結語

以上是在設計過程中，一些基本的降低能耗的建筑設計手段。能源是我國的戰(zhàn)略物質和經濟發(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)能建筑的設計者又實際上承擔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，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

[1]李效軍，陳翔等.可持續(xù)的生態(tài)建筑設計.建筑學報，2000，5.

[2]綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設要點與技術導則.住宅科技，2001，6.

[3]范孟華，等.21世紀住宅的發(fā)展方向.建筑，2001，7.