分析建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)

【摘 要】 建筑行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，改革開放以來建筑技術(shù)、建筑產(chǎn)業(yè)取得了長足發(fā)展。但是，我們不能忽視建筑行業(yè)在繁榮發(fā)展中對我國資源環(huán)境造成的重大破壞，應(yīng)大力倡導(dǎo)發(fā)展低碳建筑，在建筑設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用節(jié)能建筑設(shè)計(jì)。為此，本文基于大量的有關(guān)資料扼要分析了我國建筑能耗組成、建筑節(jié)能方式，提出了具體的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)策略，全面提高節(jié)能建筑設(shè)計(jì)水平。

【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能建筑設(shè)計(jì)；資源

隨著經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，世界資源環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻，作為資源消耗大國的我國，面臨著更為嚴(yán)峻的資源問題。建筑行業(yè)是資源消耗的主要領(lǐng)域之一，必須重視建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)，降低能源消耗，使建筑設(shè)計(jì)走可持續(xù)發(fā)展道路，獲得一個(gè)高效、低耗、少廢、少污、生態(tài)平衡、資源利用高的建筑環(huán)境，為人們提供一個(gè)健康、綠色、舒適的生存生活環(huán)境。為此，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)潛心研究各種建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施，建造低碳建筑，進(jìn)一步深化低碳生活。

一、建筑能耗組成分析

科學(xué)分析，建筑能耗來源于各個(gè)方面，也受到各個(gè)方面因素的影響。除了室外熱環(huán)境質(zhì)量、室內(nèi)控制質(zhì)量、氣候環(huán)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(jié)構(gòu)能耗，二是使用能耗。結(jié)構(gòu)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(gè)方面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑夏季制冷、冬季制熱所消耗的能量占整個(gè)建筑能耗的一半以上，足見這兩個(gè)方面是建筑能耗的重要因素。從以上分析內(nèi)容可知，為建造節(jié)能建筑，應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)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(fā)可再生能源，只有這樣才能從根本上實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，降低能源消耗。

二、建筑節(jié)能方式分析

在這里根據(jù)能源利用的方式將建筑節(jié)能方式劃分為兩種，一是主動式建筑節(jié)能，二是被動式建筑節(jié)能。主動式建筑節(jié)能就是以各種非常規(guī)能源的采集、儲存、使用裝置等組成完善的強(qiáng)制能源系統(tǒng)來部分取代常規(guī)能源的使用。但是，這種主動式建筑節(jié)能方式一定程度上仍然一定數(shù)量的常規(guī)能源，且技術(shù)復(fù)雜、投資費(fèi)用高、維修量大，普通家庭根本承受不了其所帶來的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷。被動式建筑節(jié)能方式則是通過建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體、色彩的的是巧妙設(shè)計(jì)，建筑材料組合合理，構(gòu)造措施恰當(dāng)，并緊密結(jié)合建筑構(gòu)配件設(shè)計(jì)一些非常規(guī)能源的采集、使用裝置來達(dá)到建筑物夏季制冷冬季炙熱的效果，降低常規(guī)能源消耗。這種被動式建筑節(jié)能方式與主動式節(jié)能方式相比，技術(shù)不復(fù)雜、成本投資小，值得在建筑設(shè)計(jì)中推廣。

三、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)策略

在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的兩種方式中，由于主動式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)性高且復(fù)雜，維護(hù)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(jié)能方式不僅投資成本低、低技術(shù)化，也能合理運(yùn)用建筑資源與環(huán)境資源，更加經(jīng)濟(jì)化與生態(tài)化，是一種高效、低耗、低污的建筑設(shè)計(jì)，是建筑設(shè)計(jì)未來發(fā)展的主要方式之一。為此，下面將詳細(xì)分析被動式的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方式在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。鑒于被動式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，也可將其稱之為低技術(shù)化的建筑節(jié)能方式，實(shí)施過程中就是通過建筑學(xué)方式，在總平面、平面、刨面及西部節(jié)電上的設(shè)計(jì)，合理地引導(dǎo)自然通風(fēng)、太陽能等可再生能源的應(yīng)用，以有效降低建筑能耗。

（一）引導(dǎo)自然通風(fēng)

通過節(jié)點(diǎn)設(shè)置引導(dǎo)建筑自然通風(fēng)，可通過總平面設(shè)計(jì)、室內(nèi)空間設(shè)計(jì)兩個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。其中，總平面設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮如何運(yùn)用建筑體型的方向性和室外環(huán)境設(shè)計(jì)，來到達(dá)合理引導(dǎo)自然風(fēng)流的效果。

1、建筑體型設(shè)計(jì)

建筑體型設(shè)計(jì)中主要考慮四個(gè)方面的內(nèi)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(shè)計(jì)增大主導(dǎo)夏季風(fēng)向的外表面，有效改善建筑吸風(fēng)面的風(fēng)環(huán)境；尖劈平面：與扭曲平面相對應(yīng)，通過“尖劈”的形體設(shè)計(jì)主導(dǎo)冬季風(fēng)向，由于這種情況下的設(shè)計(jì)避免了與冬季主導(dǎo)風(fēng)向形成垂直關(guān)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(shè)置適當(dāng)高度的天窗，可利于疏通室外風(fēng)流，夏季通風(fēng)將非常好；開放空間：就是在建筑中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置掏空空間，既利于疏導(dǎo)室內(nèi)通風(fēng)也利于釋放過大的室外風(fēng)流。

2、室外環(huán)境設(shè)計(jì)

室外環(huán)境設(shè)計(jì)主要考慮如何開敞空間、利用自然空調(diào)、合理設(shè)置植被位置、利用構(gòu)造物達(dá)到節(jié)能、低耗的效果。開敞空間：盡量設(shè)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(fēng)；利用自然空調(diào)：所謂的自然空調(diào)就是利用合理的植被設(shè)置而達(dá)成的。在建筑南側(cè)可以設(shè)置水面植被，利用水體蒸發(fā)所帶來的能量改善微環(huán)境的炎熱條件，同時(shí)這種設(shè)置也可以在冬季強(qiáng)化太陽輻射的反射作用，吸收更多的熱量；合理設(shè)置植被位置：在室外環(huán)境設(shè)計(jì)中通過合理地設(shè)置灌木喬木位置，在引導(dǎo)南側(cè)風(fēng)向進(jìn)入建筑室內(nèi)的同時(shí)，在北側(cè)也起到一定的屏障效果；利用構(gòu)造物：就是靈活利用擋風(fēng)墻和導(dǎo)風(fēng)板等構(gòu)造物，并適當(dāng)結(jié)合綠化設(shè)計(jì)，引導(dǎo)夏季風(fēng)流、阻擋冬季寒流。

（二）太陽能利用

當(dāng)前，太陽能利用在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛，探討建筑節(jié)能設(shè)計(jì)這一話題時(shí)太陽能利用是一個(gè)不能忽視的問題。在低技術(shù)化建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的太陽能利用與主動式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有所不同，在該種設(shè)計(jì)方式下的太陽能利用，主要是以合理構(gòu)造為基礎(chǔ)，通過巧妙的構(gòu)造設(shè)計(jì)使太陽能直接被利用，在這一過程中做到低技術(shù)、低成本、低消耗，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能、低耗。下面將切實(shí)分析被動式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)下的太陽能利用方式。

1、通過直接受益式系統(tǒng)利用太陽能

在直接受益式系統(tǒng)中，利用導(dǎo)光板、蓄熱墻體等構(gòu)造物直接利用太陽。利用設(shè)置合理的導(dǎo)光板將更多的光線反射進(jìn)室內(nèi)，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(nèi)，以供暖，減少冬季制熱所消耗的能量。

2、通過對流環(huán)路式系統(tǒng)利用太陽能

為了形成對流環(huán)路式系統(tǒng)，首先將構(gòu)件維護(hù)部位設(shè)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(huán)系統(tǒng)，使其在太陽能輻射產(chǎn)生的熱力作用下，依靠“熱虹吸”作用產(chǎn)生對流環(huán)路。在流環(huán)路式系統(tǒng)中，可通過儲熱體加熱空氣，然后利用對流循環(huán)系統(tǒng)中流動的空氣加熱室內(nèi)墻體，滿足室內(nèi)環(huán)境對溫度穩(wěn)定的需求，以實(shí)現(xiàn)太陽能供暖。

3、通過附加日光系統(tǒng)利用太陽能

附加日光系統(tǒng)一般都建在建筑南向緩沖區(qū)，如陽臺、小門廳等。在陽臺這類南向緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)置更多的透明玻璃，形成一個(gè)比較透明的空間，在其中設(shè)安置一定數(shù)量的儲熱體吸收太陽能，部分用于儲存，部分直接進(jìn)入室內(nèi)用于改善室內(nèi)環(huán)境，為人們居住提供更為舒適度的條件。

四、結(jié)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(jié)能方式，并在文中主要論述了被動式建筑節(jié)約方式。除了文中提到一些節(jié)能設(shè)計(jì)，還可以運(yùn)用各種生態(tài)技術(shù)、環(huán)保技術(shù)和綠色材料等，建造生態(tài)建筑，大力倡導(dǎo)低碳生活。鑒于被動式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有著低技術(shù)化、低成本、低能耗等顯著優(yōu)勢，在全國范圍內(nèi)應(yīng)大力推行，使其得到更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王勇.建筑節(jié)能技術(shù)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式與應(yīng)用研究[J].高等建筑教育.2012（06）

[2] 蔡維興.淺談建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中技術(shù)控制措施[J].廣東科技.2009（03）

[3] 劉吉勛.城市建筑節(jié)能技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā).2008（03）

[4] 鄭旻晟.工民建施工節(jié)能技術(shù)的研究[J].山西建筑.2011（06）

[5] 管蓓蕾，李朋.節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技資訊.2011（13）