談建筑設計與節能

摘 要：節能是社會發展到一定程度人們所產生的新型觀念，建筑的節能觀念也隨之發展起來，筆者在從事建筑設計多年的經驗下從建筑的整體構造以及外部環境等方面對單體設計，細部結構以及外部環境以及維護構造等方面的內容在整個建筑設計中的節能，望與同行相互切磋交流。

關鍵詞：建筑設計；節能；構造

1 建筑的整體設計以及外部環境設計

外部環境對于建筑的能耗影響重大，在對于一個建筑的設計之前需要結合和分析建筑所處的環境條件以及氣候基礎，并在此基礎上進行朝向、規劃和選址的。良好的外部環境可以對能耗的降低產生深遠的影響。

1.1 選址

建筑的選址合理與否關系著建筑的外部微環境，由于土質、氣候以及地形水文的影響，建筑的生命周期也會出現差異，在設計時需要綜合考慮各種狀況，在對生態影響最小的基礎上為建筑的能耗節約創造條件。

1.2 外部環境的設計

選址是建筑設計的第一步，在此之后這需要對選好的位置的微環境進行人工調整，即對建筑的外部環境盡心設計，通過加入一些樹木植物以及水面等結構對建筑的功能需求進行滿足。但是，這種調整和設計應當合理，只有合理的外部環境改變才能夠具有建筑節能功效。具體事例為：通過在周圍的環境中植入樹木和植被，對風沙和粉塵可以有效的進行阻擋，并且可以凈化空氣，其遮陽效果也可以保證溫度的舒適度，以減少空調的使用。在建筑的周圍建筑水面則是可以通過水對溫度進行平衡。

1.3 規劃以及建筑體型的合理設計

建筑的規劃以及建筑的體型設計包括了體量、體型以及形體組合和日照朝向等問題。有效的體型設計以及規劃建設可以對惡劣的外部微環境進行有效的適應。比如蒙古包的體型就可以很好的在草原惡劣的氣候下進行保溫以及抵抗風沙的作用，其屋頂呈現圓錐形則適時的減少了散熱的面積。另外在沿海地區，由于氣候濕熱則通風良好的結構對于建筑的節能減排十分重要。可以通過在建筑設計中加入風動設計，通過建筑不同面的氣壓差形成通風。這種形體設計使得風在建筑中自然回旋，達到了節能目的。此外在日照上，應當在設計上注重，動機應當最大程度的獲得陽光且需要避開主導的風箱。而先天則需要加大自然通風程度，并避免照射太陽。這樣內外溫差小且自然環境也較為舒適，因此就可以降低高能耗電氣諸如空調等的使用。以減少建筑的能耗。

2 單體在節能方面的設計

對單體進行節能的設計，需要對建筑的功能需求以及內部結構進行全面了解，通過合理的分隔以及材料的選取達到節能的設計目的。一些新興的接節能材料以及節能設備可以使得建筑節能更加完善，更好的利用外部氣候去改善室內微環境，達到節約能耗的目的。

2.1 建筑細部的節能構造

這里的細部構造包括樓板、墻體、屋頂、梁柱和門窗的材料結構以及造型，這里的節能設計是一種優化設計，是通過利用材料自身的特性對能耗的降低和室內環境的改善發揮的作用，以此達到建筑技能的基本目的。這里的設計包括以下五種。

2.1.1 屋頂節能的設計。屋頂是建筑同外界進行熱量交換的主要通道之一，由于其直接接觸室外環境并且受到日曬等環境的影響，是室內損失能量的重要部位。對于室內節能就需要對室內的微環境穩定進行保持，而需要采取的措施主要是，在屋頂設置保溫層，根據外界環境的差異可以設置保溫用的隔熱屋頂。主要辦法有蓄水、栽種植物以及架空等。也可以通過改變屋頂的結構，比如使用坡屋頂。

2.1.2 樓板節能的設計。對樓板的利用主要是樓板結構的中空結構的利用。可以通過預埋循環水管的方式進行室內能耗的降低。比如，樓板的中空孔中設置有循環水管，則可以再夏季循環冷水，在冬季循環熱水以此調節室內溫度。

2.1.3 建筑外圍墻體的節能設計。墻體是建筑室內與外部空間接觸面積很大，容易造成室內能量損失的部位。墻體的節能設計，除了適應不同地區的氣候條件，正常做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應體現在改善微氣候環境條件的特殊構造上，如寒冷地區的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體（如水墻）設計以及國外較多采用的導風墻體設計。

2.1.4 建筑門窗的節能設計。據統計資料，在我國既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節能的問題相當重要。門窗的節能設計主要考慮以下幾個方面： ①控制建筑不同朝向的窗墻面積比，從而減少不利朝向外窗的能量損失。如在寒冷地區，盡量減少北向開窗面積可以有效減少建筑冬季能耗損失；②設置各種形式的外遮陽：我國節能標準中規定，夏熱冬暖地區、夏熱冬冷地區中，夏季制冷負荷大的建筑的外窗（包括透明幕墻）宜設置外部遮陽；設置外遮陽后，建筑的夏季制冷能耗會有比較明顯的降低③合理地組織門窗的通風換氣，盡量采用自然通風，少用、不用空調通風；④嚴寒、寒冷地區建筑的外門宜設門斗或采取其它減少冷風滲透的措施，其它地區建筑外門也應采取保溫隔熱節能措施；⑤選擇節能性能高的建筑門窗和幕墻：建筑門窗和建筑幕墻要改變消極保溫隔熱的單一節能觀念，把節能和合理利用太陽能、地下熱（水）能、風能結合起來，積極選擇節能和用能（利用太陽能、冷能、風能、地熱能）相結合的門窗及幕墻產品。

2.1.5 建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要，應從以下各部位著手：①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施，熱橋部位主要指建筑外維護結構中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位；②外墻出挑構件及附墻部件，如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施；③窗口外側四周墻面應進行保溫處理；④門、窗框與墻體之間的縫隙，應采用高效保溫材料填堵；⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能；⑥采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應填充保溫材料。

2.2 合理的建筑空間設計

合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節能目的。在有采暖空調房間的建筑里，盡量將采暖空調房間集中布置，以避免在采暖空調房間與非采暖空調房間之間發生大面積的能量交換，造成大量能量浪費。國外，在印度柯里亞的管式住宅及干城章嘉公寓樓的設計中，設計師通過對不同需求空間的豎向分隔，達到了極佳的通風降溫效果。

3 選用建筑節能材料

合理選用建筑節能材料也是全面實現建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面，隨著科技的發展，大量的新型高效材料會不斷被研制出來并應用到建筑設計中去，更好地起到了節能作用。新型隔熱玻璃和框體材料在建筑外門窗中的應用，起到了更好的隔熱降耗效果。

4 建筑設計中應加強建筑節能方面的認識和學習

深刻認識是建筑師做好節能設計的保證。當前，很多建筑師對建筑節能對于我們國家經濟建設的重大意義理解不夠，對建筑節能技術的了解跟不上時代發展，以至于不能把節能設計完全有效的做好，只是設計時套用標準圖，造成設計中被動應付節能設計審查的局面，節能設計缺乏主動性。

5 結束語

由于我國的建筑能耗較之世界其他國家而言較高，因此對建筑業進行節能化的革新十分重要。而建筑設計作為一個建筑的施工建設基礎，若是在建筑設計中加入節能思想，則不但是對于低碳節能思想的貫徹同時也可以從根本上對建筑的能耗進行降低。但是在建筑設計上應當結合當地的具體情況，并從本土建筑中汲取長處，通過外部環境的觀察，內部結構的設計，以及圍護和細部的設計進行全方位的節能考慮。