對建筑規(guī)劃的節(jié)能生態(tài)設(shè)計

【摘要】隨著能源的短缺，在建筑行業(yè)中節(jié)能勢在必行，盡管現(xiàn)在在我國建筑業(yè)中節(jié)能的應(yīng)用還存在著一些不足，但隨著科技的進步和相關(guān)政策的出臺，節(jié)能會應(yīng)用在建筑行業(yè)的每個環(huán)節(jié)，我國的建筑節(jié)能會在未來得到全面普及。本文對建筑規(guī)劃的節(jié)能生態(tài)設(shè)計進行了探討。

【關(guān)鍵詞】建筑規(guī)劃；節(jié)能；生態(tài)設(shè)計；措施

建筑節(jié)能是一項復(fù)雜的、全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程， 也是一項長期而艱巨的任務(wù)。為了從根源上降低能耗， 設(shè)計師應(yīng)在設(shè)計中多研究、多嘗試、多積累、多總結(jié)， 在有限的條件下將建筑功能與藝術(shù)和技術(shù)更好地結(jié)合， 使建筑設(shè)計的各個方面都能體現(xiàn)節(jié)能的原則， 努力創(chuàng)造低成本、高效率的節(jié)能建筑。

一、 建筑規(guī)劃設(shè)計對建筑節(jié)能的影響

1、 設(shè)計方案影響工程建造直接能源消耗

建筑工程設(shè)計作為建筑節(jié)能中的一個重要環(huán)節(jié)，在工程設(shè)計中，應(yīng)合理設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的熱工性能，以及利用可再生能源，降低建筑的能源消耗，所以在工程設(shè)計方案上，要從根本上對能源材料進行合理利用，全面的貫徹執(zhí)行各項節(jié)能政策在設(shè)計方案上的具體體現(xiàn)。

2、 設(shè)計方案影響建成后使用的能耗

建筑是牽涉到很多專業(yè)的復(fù)合體，是完整的建筑節(jié)能工作直至最后拆除重建的全生命周期過程。而建筑設(shè)計是其中一個很重要的環(huán)節(jié)，目前，在我國的能源消耗總量中，建筑業(yè)占有很大的比重，針對此種情況，目前，我們必須通過合理的設(shè)計理念對建筑的節(jié)能進行優(yōu)化設(shè)計，以減少能源在建筑業(yè)中的消耗情況，用有限的能源消耗和最小的能源消費代價來取得最大的經(jīng)濟效益。在方案設(shè)計當(dāng)中，建筑師需要對建筑的方位、體形、朝向進行優(yōu)化，必須要為充分利用自然風(fēng)、陽光等自然資源創(chuàng)造條件。同時，也必須對建筑材料優(yōu)化；外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設(shè)計等都需要量化與優(yōu)化；窗墻比需要以節(jié)能和居住舒適度為前提進行優(yōu)化。從方案設(shè)計開始到初步設(shè)計，工程師需要根據(jù)不斷調(diào)整的設(shè)計方案模擬量化建筑的能耗情況、計算空調(diào)和采暖設(shè)備的裝機功率，比對各種影響因素，最后向客戶提供最佳的設(shè)計方案。

二、建筑規(guī)劃節(jié)能生態(tài)設(shè)計的措施

1、 建筑選址方面的節(jié)能設(shè)計措施

在進行建筑規(guī)劃設(shè)計過程中，應(yīng)該根據(jù)建筑物的具體用途和建筑功能進行科學(xué)的選址。從建筑規(guī)劃的表面來看，建筑選址與綠色節(jié)能之間并沒有存在多大的關(guān)系，但是合理、科學(xué)的選址對于建筑物空間的有效利用，對周圍環(huán)境的影響存在著密切的聯(lián)系。例如，在選址規(guī)劃階段，還應(yīng)該避免出現(xiàn)“霜洞效應(yīng)”。冬季的冷空氣氣流會在山谷、溝底以及低洼地的凹形地帶形成聚集，從而形成所謂的“霜洞”，導(dǎo)致建筑的局部微氣候較為惡劣。因此，住宅建筑選址時應(yīng)該盡量避免這種地形，即使必須在凹形地塊中選址時，也應(yīng)該盡量避免在最“底部”進行選址設(shè)計。另外，輻射干擾對建筑環(huán)境也造成了較為嚴重的負面影響。地塊周圍大面積的玻璃幕墻、高層建筑等都會通過反射的方式使得夏季地塊局部溫度上升。另外，城市中大量使用的光源所形成的光污染同樣會影響人類的正常活動，不利于人身心健康。所以，住宅建筑在選址時也應(yīng)該避免上述區(qū)域，或者采用對應(yīng)的綠化手段削減其造成的負面影響。

2、 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計

整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計是建筑師從整體綜合設(shè)計概念出發(fā)， 堅持與能源分析專家、環(huán)境專家、設(shè)備師和結(jié)構(gòu)師緊密配合， 在建筑規(guī)劃和設(shè)計時， 充分利用自然環(huán)境， 同時創(chuàng)造良好的人工環(huán)境， 按照使用要求對人工環(huán)境與自然環(huán)境進行調(diào)節(jié)控制。如根據(jù)大范圍的氣候條件影響， 針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征， 重視利用自然環(huán)境創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候， 以盡量減少對建筑設(shè)備的依賴。提倡建筑節(jié)能首先應(yīng)該重視規(guī)劃節(jié)能。規(guī)劃節(jié)能是指在規(guī)劃設(shè)計當(dāng)中充分考慮建筑與外部環(huán)境的關(guān)系， 以節(jié)能作為指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計的主要原則， 充分利用自然資源， 實現(xiàn)從總體上為建筑節(jié)能創(chuàng)造先決條件的設(shè)計方法。其中， 規(guī)劃節(jié)能對于居住建筑尤為重要。影響居住區(qū)氣候環(huán)境及建筑舒適性的最主要的兩個因素是太陽輻射和空氣流動（即風(fēng)流）。因此，通過降低太陽輻射、增強建筑的自然通風(fēng)效果是規(guī)劃節(jié)能的主要方向。由此，建筑朝向、建筑間距以及建筑的相互組合關(guān)系將是規(guī)劃節(jié)能設(shè)計的重點。首先， 建筑的主要朝向應(yīng)迎合當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向（ 我國大部分地區(qū)以南北向或接近南北向布局為宜）， 利于自然通風(fēng)， 提高居住的舒適度。同時， 南北朝向的建筑物在夏季所受到的太陽輻射也相對東西朝向建筑要少很多， 可以節(jié)省夏季空調(diào)的用量； 而在冬季時， 建筑受到太陽輻射的情況剛好與夏季相反， 從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗。第二， 居住建筑的間距應(yīng)在滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的日照間距要求上適當(dāng)加大。增加建筑物的間距有利于居住區(qū)內(nèi)的空氣流動、風(fēng)量增大、風(fēng)速提高， 從而使建筑物與空氣的熱交換增加， 有效降低建筑物的溫度， 從而降低建筑能耗。這需要規(guī)劃師在節(jié)約土地與合理的建筑間距之間找到最佳的平衡點， 優(yōu)化節(jié)能設(shè)計。第三， 居住建筑群的組合應(yīng)充分考慮整體的節(jié)能效果， 以有利于居住區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng)。

3、 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計及選用建筑節(jié)能材料

建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時， 通過對各部位（屋頂、樓板、墻體、門窗等）的造型結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進一步設(shè)計， 充分利用建筑外部氣候條件， 達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。建筑節(jié)能材料的選用也是全面建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選用應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。隨著科技的發(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)能的效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體、屋頂中的應(yīng)用， 達到更好的保溫防潮效果。新型透光玻璃（ 如Low-E玻璃等）在門窗中的應(yīng)用， 起到了更好的透光隔熱效果。采用可調(diào)節(jié)的鋁材遮陽板， 達到遮陽的目的。

4、 可再生能源

可再生能源是指從自然界中獲得的，可以不斷再生，永久利用的非礦物能源，主要指風(fēng)能、太陽能、生物能和海洋能等，它們對環(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛， 適宜就地開發(fā)利用。生態(tài)建筑在規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)充分利用可再生能源，盡量減少消耗常規(guī)能源， 利用可再生能源代替常規(guī)能源的消耗。利用太陽能減少建筑能耗和改善建筑物理環(huán)境是生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計的主要手段。一般來說，生態(tài)建筑的太陽能應(yīng)用主要是通過被動式太陽能設(shè)計方式進行，主要有：直接得熱式，即利用陽光透過窗戶照入室內(nèi)并設(shè)置一定的貯熱體， 調(diào)整室內(nèi)的溫度；對流環(huán)路式，是將建筑圍合體設(shè)計成“ 雙壁系統(tǒng)”，通過向陽側(cè)開口部分玻璃后的空氣層在太陽能作用下形成熱循環(huán)， 整體性地加熱建筑外壁；蓄熱墻式，主要由混凝土、空氣層、密閉玻璃部分組成了太陽能“ 空氣加熱器” 在夜晚可以持續(xù)向室內(nèi)供熱；附加日光間， 是結(jié)合封閉南向陽臺和頂部的露臺， 設(shè)置貯熱體及保溫板系統(tǒng)來利用太陽能。在陽光間可以種植植物，形成循環(huán)的富氧室內(nèi)空間，增加室內(nèi)空氣中的氧氣含量。

總之，綠色、節(jié)能成為了當(dāng)前建筑規(guī)劃設(shè)計的基本趨勢，也是我國城市規(guī)劃建設(shè)的重要內(nèi)容。在建筑設(shè)計過程中，只要協(xié)調(diào)好人、自然與環(huán)境之間的關(guān)系，必將能夠提高建筑規(guī)劃設(shè)計的整體水平，確保人與自然環(huán)境的和諧相處。

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