對建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的相關(guān)研討

【摘 要】本文主要是根據(jù)筆者多年來的工作實踐實驗，探討建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)問題。作為我國國民經(jīng)濟三大支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑行業(yè)，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，其在能源消耗中所占的比重是越來越大，而如今在大力倡導節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，節(jié)能建筑逐漸被作為共同關(guān)注的問題被一次次地提上日程。本文闡述了建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的重要性，并提出了節(jié)能建筑設(shè)計中的幾點策略，充分利用自然能源，降低不可再生能源消耗，促進我國建筑可持續(xù)發(fā)展道路。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計；節(jié)能設(shè)計；重要性；應(yīng)用

一、概述

我們通常所說的建筑能耗其包括了建造能耗以及使用能耗兩大部分。而建造過程中的能耗，包括建筑材料、建筑構(gòu)配件、建筑設(shè)備的生產(chǎn)和運輸以及建筑施工和安裝中的能耗；使用過程中的能耗，包括房屋建筑和構(gòu)筑物使用期內(nèi)采暖、通風、空調(diào)、照明、家用電器、電梯和冷熱水供應(yīng)等的能耗。建筑節(jié)能設(shè)計是一項非常復雜的系統(tǒng)工作，包括房屋建筑本體技術(shù)、房屋建筑用材料產(chǎn)品、房屋建筑熱環(huán)境用設(shè)備等各方面的節(jié)能。建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)是在保證建筑使用功能、建筑質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境的前提下，采取各種有效的節(jié)能技術(shù)與管理措施，積極提高建筑的能源利用率。建筑節(jié)能范圍包括了空調(diào)、采暖、炊事、熱水供應(yīng)、家用電氣、照明等方面的能耗。因此，節(jié)能設(shè)計是建筑設(shè)計的重點。

二、重要性

1 建筑能耗量大

這些年來，我國的一切基礎(chǔ)設(shè)施都在不斷地加快建設(shè)當中，我國已經(jīng)成為世界上每年新建建筑量最大的國家了，每年平均有20億平方米的新建面積，那就相當于消耗了全世界40%的水泥和鋼材。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計證明，建筑能耗一般占到全國總能耗的百分之三十五左右，關(guān)系到國計民生，我國90%以上的在建建筑都是高能耗建筑。建筑行業(yè)與交通行業(yè)、工業(yè)是三個能耗最高的行業(yè)。隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的改善，建筑能耗占全社會總能耗的比例還將增長。

2 節(jié)能建筑是國家持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的需要

就目前而言，我國的建筑消耗能源的巨大已經(jīng)是有目共暏的，但是卻出現(xiàn)了人均能源分配不足，再加上人們對冬冷夏熱這一環(huán)境改變的迫切要求，使得建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計工作的落實變得十分重要。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(yīng)與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)經(jīng)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(zhì)量、貫徹落實科學發(fā)展觀。

三、推進節(jié)能建筑的措施

1 建筑規(guī)劃的節(jié)能設(shè)計

1.1 合理選址

一般來說，建筑選址主要是基于當?shù)氐臍夂颍刭|(zhì)，水質(zhì)，地形和環(huán)境條件等因素相結(jié)合，以確定情況。建筑設(shè)計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

1.2 正確選擇朝向

現(xiàn)在人們在選住址或者辦公地址的時候，對于日照以及朝向都是特別的注重。通常人們會考慮日照及朝向的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權(quán)衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。

2 建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

建筑圍護結(jié)構(gòu)組成部分的設(shè)計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結(jié)構(gòu)的費用僅為總投資的3%～6%，而節(jié)能卻可達20%～40%。通過改善建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi)，在冬季可減少室內(nèi)熱量的流失，使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。

2.1 屋頂節(jié)能

住宅的屋頂對于建筑的造型也起著重要的作用，比如說，住宅做斜坡頂屋面，可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點，可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下，既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果，也減少了住宅之間的日照間距，節(jié)約了建設(shè)用地；而平屋頂可采用北向的退臺，既獲得露天活動空間，也可縮小日照間距。

2.2 墻體節(jié)能

對于建筑外圍護結(jié)構(gòu)的主體—墻體，其所具備的主要功能便是防水，隔熱，保溫，承重，以及防潮等等。而其所用材料的保溫性能將會直接影響建筑的耗熱量，一般情況下，單一墻體材料往往難以同時滿足保溫、隔熱要求，因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術(shù)。其一般做法是，用磚或鋼筋混凝土作承重墻，并與絕熱材料復合。

3 建筑材料節(jié)能設(shè)計

合理使用節(jié)能建材，也是建筑節(jié)能的一個重要方面。建材的選擇應(yīng)遵循一個健康，高效，經(jīng)濟，節(jié)能的原則。一方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，大量的新型高效材料不斷被研制并應(yīng)用到建筑設(shè)計中去，更好地起到節(jié)能效果。另一方面，要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料，更好地應(yīng)用到建筑節(jié)能中去。

4 利用新能源

4.1 太陽能的應(yīng)用

對于暖通空調(diào)中的應(yīng)用，太陽能主要是用于采暖以及制冷兩個方面，雖然地球攔截太陽輻射相當于目前全球電力消費量在1500倍，但是在現(xiàn)有技術(shù)中，太陽能的開發(fā)和利用的經(jīng)濟條件，僅占資源理論量的一小部分。第一點，太陽能采暖，太陽能采暖用電作為輔助能源，驅(qū)動用太陽能加熱的水在管道中循環(huán)流動向房間供熱；第二點，太陽能制冷，太陽能制冷主要包括太陽能壓縮式制冷、太陽能吸收式制冷和太陽能吸附式制冷。太陽能壓縮式制冷研究的重點是如何將太陽能有效地轉(zhuǎn)換成電能，再用電能去驅(qū)動壓縮式制冷系統(tǒng)。太陽能吸附式制冷是將系統(tǒng)中的加熱器和冷卻器去掉，將太陽能集熱器與吸附床合二為一，冷卻功能則利用夜間室外空氣的自然冷卻來完成。

4.2 自然風的應(yīng)用

對于可再生能源來說，自然風則是暖通空調(diào)中供冷的重要組成部分。當室外空氣的溫度低于室內(nèi)時，在供冷期內(nèi)就可以利用室外風所帶有的自然冷量來全部或部分滿足室內(nèi)冷負荷的需要。通常，這種情況出現(xiàn)在供冷期的過渡季和夜間，可采用的方法為新風直接供冷和夜間通風蓄冷。由于利用了自然風提供建筑所需要的冷量，與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，在運行中不用電或少用電，既節(jié)約能源，又減少對環(huán)境的污染，同時也改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)。

4.3 地下水的應(yīng)用

地下水由于地層的隔熱作用，其溫度受氣溫影響很小。在暖通空調(diào)中，有些地下水可以直接作為冷源，更是熱泵良好的低位熱源。所以水源熱泵有著良好的節(jié)能前景。

四、結(jié)束語

保護環(huán)境，有效利用自然能源，減少能源負荷在新時期實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求之一，是非常重要的，節(jié)能建筑設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用是可持續(xù)發(fā)展的概念是最好的回應(yīng)，節(jié)能建筑將成為今后建筑設(shè)計的主打方向，建筑節(jié)能工程作為建設(shè)領(lǐng)域的新方向已成為我們既定的基本國策，我們應(yīng)深刻認識到節(jié)能設(shè)計的重要性，從自身出發(fā)、從實際出發(fā)，設(shè)計出與實際生活和社會相適應(yīng)的設(shè)計，努力使建筑能耗最低化，大力發(fā)展節(jié)能建筑，提高能源利用率，為加快建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會做貢獻。