分析建筑設計中的節能建筑設計

【摘 要】 建筑行業作為國民經濟的支柱產業，改革開放以來建筑技術、建筑產業取得了長足發展。但是，我們不能忽視建筑行業在繁榮發展中對我國資源環境造成的重大破壞，應大力倡導發展低碳建筑，在建筑設計中廣泛應用節能建筑設計。為此，本文基于大量的有關資料扼要分析了我國建筑能耗組成、建筑節能方式，提出了具體的節能建筑設計策略，全面提高節能建筑設計水平。

【關鍵詞】 建筑設計；節能建筑設計；資源

隨著經濟社會快速發展，世界資源環境問題越來越嚴峻，作為資源消耗大國的我國，面臨著更為嚴峻的資源問題。建筑行業是資源消耗的主要領域之一，必須重視建筑設計中節能設計，降低能源消耗，使建筑設計走可持續發展道路，獲得一個高效、低耗、少廢、少污、生態平衡、資源利用高的建筑環境，為人們提供一個健康、綠色、舒適的生存生活環境。為此，建筑設計應潛心研究各種建筑節能設計措施，建造低碳建筑，進一步深化低碳生活。

一、建筑能耗組成分析

科學分析，建筑能耗來源于各個方面，也受到各個方面因素的影響。除了室外熱環境質量、室內控制質量、氣候環境、建筑功能等外部因素外，主要受到建筑本身因素的影響。建筑能耗的自身因素：一是結構能耗，二是使用能耗。結構能耗主要是指建筑為了維持自身的保溫隔熱性能和氣密性等，消耗的能量；使用能耗主要來自夏季制冷、冬季制熱等兩個方面。據統計，建筑夏季制冷、冬季制熱所消耗的能量占整個建筑能耗的一半以上，足見這兩個方面是建筑能耗的重要因素。從以上分析內容可知，為建造節能建筑，應在建筑設計中十分重視如何降低建筑自身的能量消耗，提高資源利用率，大力研發可再生能源，只有這樣才能從根本上實現建筑節能，降低能源消耗。

二、建筑節能方式分析

在這里根據能源利用的方式將建筑節能方式劃分為兩種，一是主動式建筑節能，二是被動式建筑節能。主動式建筑節能就是以各種非常規能源的采集、儲存、使用裝置等組成完善的強制能源系統來部分取代常規能源的使用。但是，這種主動式建筑節能方式一定程度上仍然一定數量的常規能源，且技術復雜、投資費用高、維修量大，普通家庭根本承受不了其所帶來的經濟負荷。被動式建筑節能方式則是通過建筑朝向和周圍環境的合理布置，內部空間和外部形體、色彩的的是巧妙設計，建筑材料組合合理，構造措施恰當，并緊密結合建筑構配件設計一些非常規能源的采集、使用裝置來達到建筑物夏季制冷冬季炙熱的效果，降低常規能源消耗。這種被動式建筑節能方式與主動式節能方式相比，技術不復雜、成本投資小，值得在建筑設計中推廣。

三、建筑節能設計策略

在建筑節能設計的兩種方式中，由于主動式建筑節能設計技術性高且復雜，維護工程浩大、投資成本高，并不適用于普通住宅建筑。而被動式建筑節能方式不僅投資成本低、低技術化，也能合理運用建筑資源與環境資源，更加經濟化與生態化，是一種高效、低耗、低污的建筑設計，是建筑設計未來發展的主要方式之一。為此，下面將詳細分析被動式的建筑節能設計方式在現實生活中的應用。鑒于被動式建筑節能設計的優勢，也可將其稱之為低技術化的建筑節能方式，實施過程中就是通過建筑學方式，在總平面、平面、刨面及西部節電上的設計，合理地引導自然通風、太陽能等可再生能源的應用，以有效降低建筑能耗。

（一）引導自然通風

通過節點設置引導建筑自然通風，可通過總平面設計、室內空間設計兩個方面來實現。其中，總平面設計中應重點考慮如何運用建筑體型的方向性和室外環境設計，來到達合理引導自然風流的效果。

1、建筑體型設計

建筑體型設計中主要考慮四個方面的內容，即扭曲平面、尖劈平面、通透空間、開放空間。扭曲平面：就是通過體型設計增大主導夏季風向的外表面，有效改善建筑吸風面的風環境；尖劈平面：與扭曲平面相對應，通過“尖劈”的形體設計主導冬季風向，由于這種情況下的設計避免了與冬季主導風向形成垂直關系，有效消弱了冬季寒流帶來的不利影響；通透空間：在每層建筑中設置適當高度的天窗，可利于疏通室外風流，夏季通風將非常好；開放空間：就是在建筑中適當地設置掏空空間，既利于疏導室內通風也利于釋放過大的室外風流。

2、室外環境設計

室外環境設計主要考慮如何開敞空間、利用自然空調、合理設置植被位置、利用構造物達到節能、低耗的效果。開敞空間：盡量設置南向的開敞空間，以便在冬季爭取更多的日照，在夏季更加的通風；利用自然空調：所謂的自然空調就是利用合理的植被設置而達成的。在建筑南側可以設置水面植被，利用水體蒸發所帶來的能量改善微環境的炎熱條件，同時這種設置也可以在冬季強化太陽輻射的反射作用，吸收更多的熱量；合理設置植被位置：在室外環境設計中通過合理地設置灌木喬木位置，在引導南側風向進入建筑室內的同時，在北側也起到一定的屏障效果；利用構造物：就是靈活利用擋風墻和導風板等構造物，并適當結合綠化設計，引導夏季風流、阻擋冬季寒流。

（二）太陽能利用

當前，太陽能利用在建筑節能設計中應用非常廣泛，探討建筑節能設計這一話題時太陽能利用是一個不能忽視的問題。在低技術化建筑節能設計中的太陽能利用與主動式建筑節能設計有所不同，在該種設計方式下的太陽能利用，主要是以合理構造為基礎，通過巧妙的構造設計使太陽能直接被利用，在這一過程中做到低技術、低成本、低消耗，實現建筑節能、低耗。下面將切實分析被動式建筑節能設計下的太陽能利用方式。

1、通過直接受益式系統利用太陽能

在直接受益式系統中，利用導光板、蓄熱墻體等構造物直接利用太陽。利用設置合理的導光板將更多的光線反射進室內，使建筑更好的采光和采暖。蓄熱墻體一般為混凝土、磚等制成，在白天儲存大量的太陽能，晚上則可將能量釋放在室內，以供暖，減少冬季制熱所消耗的能量。

2、通過對流環路式系統利用太陽能

為了形成對流環路式系統，首先將構件維護部位設置成雙層壁面，形成封閉的空氣層，然后將各部分的空氣層連成一種循環系統，使其在太陽能輻射產生的熱力作用下，依靠“熱虹吸”作用產生對流環路。在流環路式系統中，可通過儲熱體加熱空氣，然后利用對流循環系統中流動的空氣加熱室內墻體，滿足室內環境對溫度穩定的需求，以實現太陽能供暖。

3、通過附加日光系統利用太陽能

附加日光系統一般都建在建筑南向緩沖區，如陽臺、小門廳等。在陽臺這類南向緩沖區內設置更多的透明玻璃，形成一個比較透明的空間，在其中設安置一定數量的儲熱體吸收太陽能，部分用于儲存，部分直接進入室內用于改善室內環境，為人們居住提供更為舒適度的條件。

四、結論

本文通過對建筑能耗組成分析，提出了主動式與被動式建筑節能方式，并在文中主要論述了被動式建筑節約方式。除了文中提到一些節能設計，還可以運用各種生態技術、環保技術和綠色材料等，建造生態建筑，大力倡導低碳生活。鑒于被動式建筑節能設計有著低技術化、低成本、低能耗等顯著優勢，在全國范圍內應大力推行，使其得到更為廣泛的應用。

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