試論公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性與策略

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摘要：節(jié)能環(huán)保的綠色建筑是一種生活智慧，是創(chuàng)造與自然和諧共生、與環(huán)境協(xié)調(diào)平衡的發(fā)展模式，是為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展而主動(dòng)變化的積極行為。本文結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的策略進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：公共建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)；重要性；策略

1.加強(qiáng)公共建筑節(jié)能的重要性

1.1加強(qiáng)公共建筑節(jié)能是社會(huì)發(fā)展的需要

目前我國(guó)建筑總能耗約占社會(huì)能源消費(fèi)總量中的27%，逐漸接近三成。據(jù)調(diào)查，目前我國(guó)有5億m2左右的大型公共建筑，耗電量為70-300kwh/m2·年，為住宅的8-15倍。我國(guó)大型公建每平方米年耗電量是普通居民住宅的10至20倍，許多大型公建包括政府辦公大樓、商業(yè)大廈在使用過(guò)程中，其采暖、空調(diào)、通風(fēng)、照明等方面消耗的能量已占全國(guó)建筑總能耗的30%左右。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)建筑節(jié)能，尤其是公共建筑節(jié)能勢(shì)在必行。

1.2加強(qiáng)公共建筑節(jié)能是改善工作生活環(huán)境的需要

隨著全面建設(shè)小康社會(huì)的逐步推進(jìn)，舒適的建筑熱環(huán)境日益成為人們工作生活的需要。在發(fā)達(dá)國(guó)家，適宜的室溫已成為一種基本需求。在我國(guó)，人們對(duì)于生活品質(zhì)的要求也在逐年提高。同時(shí)我國(guó)幅員遼闊，大陸性氣候表現(xiàn)明顯：與同緯度其他地區(qū)相比，冬季我國(guó)是世界上同緯度最冷的國(guó)家，夏季則是世界上同緯度平均最暖的國(guó)家（沙漠除外）。因此，冬冷夏熱，長(zhǎng)期困擾著國(guó)民。人民生活越是改善，越不堪忍受寒冬酷暑的折騰，冬季要采暖，夏季要降溫，這都要消耗能源。初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，夏季空調(diào)制冷電耗是近年來(lái)民用用電逐年遞增的主要因數(shù)。而公共建筑更是成為能耗的“黑洞”，公共建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑物總能耗的比重也在逐年增加。從宏觀上講，只有實(shí)現(xiàn)了能源資源的節(jié)約和合理利用，才能滿(mǎn)足人們對(duì)舒適的熱環(huán)境的需要。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)建筑節(jié)能，尤其是公共建筑節(jié)能刻不容緩。

1.3加強(qiáng)公共建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)的需要

中國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要提出，“十一五“期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%。“十二五”規(guī)劃綱要又提出，“十二五”期間非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到11.4%；單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低16%，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳降低17%。建筑用能造成的二氧化碳的排放量又占到全國(guó)總用能造成的二氧化碳的排放量的1/4。在一定時(shí)期內(nèi)，這種狀況依然存在，節(jié)能減排任重道遠(yuǎn)

1.4加強(qiáng)公共建筑節(jié)能是建筑技術(shù)進(jìn)步的需要

一方面，隨著國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能要求的日益提高，墻體、門(mén)窗、屋頂、地面以及采暖、照明等建筑的基本組成部分都發(fā)生了巨大的變化。房屋建筑不再是磚石等幾種傳統(tǒng)材料的天下，多年來(lái)習(xí)用的材料和工藝做法可能不得不退出歷史舞臺(tái)。許多新的高效保溫材料、密封材料、節(jié)能設(shè)備和保溫管道等如雨后春筍般出現(xiàn)。另一方面，新的節(jié)能材料的出現(xiàn)也促使了營(yíng)造技術(shù)的不斷發(fā)展。建筑相關(guān)行業(yè)，如設(shè)計(jì)、施工等部門(mén)不得不調(diào)整技術(shù)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造出更好的、滿(mǎn)足人民群眾需要的節(jié)能建筑。

2.我國(guó)建筑節(jié)能中存在的問(wèn)題

我國(guó)的建筑節(jié)能技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，十分落后。主要其體現(xiàn)主要在以下方面：建筑節(jié)能的法規(guī)配套不夠完善。我國(guó)絕大部分建筑的能源系統(tǒng)還都依賴(lài)于不可再生的一次能源，而對(duì)于可再生能源的利用還相當(dāng)落后。我國(guó)建筑的能源利用效率較低。目前我國(guó)的能源在進(jìn)行形式轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸過(guò)程中有很多的浪費(fèi)。我國(guó)建筑自身的節(jié)能效果還較差。我國(guó)生產(chǎn)建筑材料的設(shè)備的生產(chǎn)水平不高，粗放式的生產(chǎn)模式導(dǎo)致了設(shè)備及材料的生產(chǎn)成本高，能耗高，排放高，浪費(fèi)高，從而導(dǎo)致了建筑間接能耗的增加。運(yùn)行管理水平落后。施工現(xiàn)場(chǎng)浪費(fèi)嚴(yán)重。建筑與設(shè)備安裝等功能設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)，造成節(jié)能建筑不節(jié)能。管理機(jī)構(gòu)不健全，重視程度低。管理機(jī)構(gòu)人員配備不全。

由于公共建筑的影響范圍大，能耗高。所以公共建筑的節(jié)能問(wèn)題成為解決我國(guó)建筑節(jié)能的首要問(wèn)題。

3.公共建筑體型方面的節(jié)能設(shè)計(jì)策略

（1）控制體型系數(shù)。體型系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積（不計(jì)地面）與其所包轉(zhuǎn)的建筑體積之比。體型系數(shù)越大，說(shuō)明單位建筑所分擔(dān)的熱散失面積越大，能耗就越多。建筑體型系數(shù)還與建筑物的體型是否規(guī)整及建筑物體量大小有關(guān)。

（2）控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射，降低耗能的觀點(diǎn)來(lái)看，表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)軸朝向東西方長(zhǎng)方形體型最好，正方形次之，而長(zhǎng)軸朝向南北方的長(zhǎng)方形體型的建筑節(jié)能效果最弱。

（3）選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)寬比。對(duì)正南朝向來(lái)說(shuō)，一般長(zhǎng)寬比越大，得熱越多。但需注意，隨著朝向的變化，其得熱量會(huì)逐漸減少。

（4）低耗能體型的選擇。所謂最低耗能體型，是指建筑的各方面尺寸預(yù)期有效傳熱系數(shù)相對(duì)應(yīng)的最佳體型。一般來(lái)講，當(dāng)各面的平均有效傳熱系數(shù)不同時(shí)，傳熱系數(shù)相對(duì)較少的面具有相應(yīng)較大面積的體型是最佳體型；當(dāng)各面的平均系數(shù)相同時(shí)，最小的體型系數(shù)是最佳體型。

4.公共建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)策略

（1）墻體節(jié)能：墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。目前常用的空心磚墻及其復(fù)合墻體保溫性能不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，均采用外貼聚苯板以達(dá)到節(jié)能要求。

（2）門(mén)窗節(jié)能：外門(mén)窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門(mén)窗洞口的面積，提高外門(mén)窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提高外門(mén)窗本身的保溫性能，減少外門(mén)窗本身的傳熱量。

（3）屋面節(jié)能：在不斷改進(jìn)建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進(jìn)一步加強(qiáng)屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點(diǎn)，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過(guò)大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果。現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。而且吸水率和蒸汽滲透系數(shù)也都很低，這是保溫性能好的材料所必須具備的。

5.公共建筑使用階段的節(jié)約型策略

（1）節(jié)約用水。我國(guó)相當(dāng)多的城市供水不足，目前日缺水量為1600萬(wàn)立方米，城市節(jié)水迫在眉睫。

（2）節(jié)省環(huán)境負(fù)荷。要減少環(huán)境負(fù)荷，一是減少污染——少排，二是降低污染強(qiáng)度——低污。總的原則是最大限度的減少污染排放，如果有排放，力爭(zhēng)排放無(wú)害性。

（3）加強(qiáng)資源循環(huán)率。建筑產(chǎn)業(yè)要遵循經(jīng)濟(jì)循環(huán)的原則，大力開(kāi)發(fā)研究資源的再生和重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)資源的再循環(huán)，從而形成良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)和人居環(huán)境。這個(gè)問(wèn)題在不同材料上是有不同的標(biāo)準(zhǔn)的。從結(jié)構(gòu)用材看，要求便于收回和再利用，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)在某些方面還具有與其他結(jié)構(gòu)難以比擬的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)鋼材品種和品質(zhì)完全可以滿(mǎn)足各種住宅工程的需要。

（4）依靠科技進(jìn)步。我們要討論節(jié)約型的發(fā)展模式，不是要抑制消費(fèi)或降低生活質(zhì)量，相反，是要尋求一個(gè)消費(fèi)與資源、發(fā)展與環(huán)境之間的平衡點(diǎn)，朝著一個(gè)積極的、有利于人類(lèi)發(fā)展的目標(biāo)前進(jìn)，這就要依靠科技進(jìn)步和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與利用。

6.結(jié)語(yǔ)

建筑節(jié)能是一項(xiàng)復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，需要方方面面的相互協(xié)調(diào)配合，積極推進(jìn)，緊緊扣住節(jié)能這一主題，促進(jìn)節(jié)能技術(shù)、測(cè)試方式、運(yùn)行結(jié)果的不斷改進(jìn)、提升和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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[2]謝煥亮.談建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].江西建材.2011（04）