淺談現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

趙曉勇

摘 要：能源緊張已不僅僅是我國(guó)面臨的重要問題，而是世界共同面臨的問題，所以節(jié)能成為緩解能源緊張的關(guān)鍵措施。目前建筑行業(yè)對(duì)能源消耗量較大，所以發(fā)展節(jié)能型建設(shè)是建筑業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵。建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)的、綜合性的技術(shù)，所以需要從建筑設(shè)計(jì)入手，進(jìn)行全面的節(jié)能設(shè)計(jì)。文章從前期方案節(jié)能設(shè)計(jì)入手，分別對(duì)可再生能源的利用、不同區(qū)域的特點(diǎn)、公共建筑和住宅建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)不同等幾個(gè)方面對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能；可再生資源；屋頂綠化；雙層立面

前言

目前我國(guó)建筑能耗已占到了社會(huì)總能耗的百分之三十多，部分地區(qū)則更多，而且這個(gè)比例還呈不斷發(fā)展的勢(shì)頭，所以建筑節(jié)能具有迫切性和必然性。現(xiàn)在在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，都是能選用節(jié)能環(huán)保材料、節(jié)能設(shè)計(jì)和措施、節(jié)能的運(yùn)營(yíng)管理方式等來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的，在實(shí)際建筑節(jié)能上也取得了良好的效果，但在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，我們還需要注意一些問題，以便于更好的達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

1 前期方案的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑能耗的降低，需要從各個(gè)環(huán)節(jié)入手，要想做到節(jié)能，則需要從前期方案的構(gòu)思上就要進(jìn)行充分的考慮，這樣才能為整體的能耗的降低奠定良好的基礎(chǔ)。如果前期方案沒有對(duì)各要素的節(jié)能進(jìn)行綜合考慮，那么到后期施工圖階段，即使對(duì)局部構(gòu)造加強(qiáng)其熱工性能，也達(dá)不到較好的節(jié)能效果。所以在前期方案的節(jié)能設(shè)計(jì)上，需要對(duì)建筑物的體型系數(shù)、空間和通風(fēng)組織、采暖、通風(fēng)和空調(diào)等多個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能研究，特別是對(duì)于立面開窗的設(shè)計(jì)，更需要充分的考慮到自然光、人工照明和通風(fēng)面積等諸多因素，從而選擇合理的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于能夠更好的降低建筑物的能耗。

2 合理利用可再生資源

2.1 太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用

太陽(yáng)能作為一種新型的、可再生能源，將太陽(yáng)能應(yīng)用到建筑當(dāng)中其具有較多的優(yōu)點(diǎn)，太陽(yáng)能的利用，不僅能夠有效的減少常規(guī)能源的應(yīng)用，而且可以有效的減少對(duì)環(huán)境的污染，而太陽(yáng)能還能夠有效的改善室內(nèi)環(huán)境的空氣品質(zhì)，給人們創(chuàng)造一個(gè)適宜居住的環(huán)境。而且目前建筑多為集合性，所以可以針對(duì)這類建筑的特點(diǎn)來(lái)使多項(xiàng)太陽(yáng)能技術(shù)搭配進(jìn)行使用，從而達(dá)到更好的節(jié)能效果。

2.2 地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用

地源熱泵技術(shù)即是充分的利用各種地下水資源和土壤資源，由于這部分資源處于地下，所以受外界環(huán)境影響較小，溫度具有穩(wěn)定性。所以利用地源熱泵技術(shù)，通過媒介水的作用實(shí)現(xiàn)地下能源的冷熱交接，再利用少量?jī)?yōu)質(zhì)的電能，將低質(zhì)量的熱源變?yōu)楦咂焚|(zhì)的熱源，從而作為冬季的熱源，供給室內(nèi)進(jìn)行采暖。而在夏季則把室內(nèi)的熱源吸走釋放到地下能源中，貯存起來(lái)作為冬季的熱源，利用冷源來(lái)為室內(nèi)制冷。在整個(gè)過程中不需要消耗較多的能源，就實(shí)現(xiàn)了冬季供暖和夏季制冷的需求，充分的達(dá)到節(jié)能的目的。

3 不同地域的建筑要有不同的節(jié)能設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)

我國(guó)幅員遼闊，整個(gè)國(guó)土面積只處于不同的氣候區(qū)內(nèi)，所以在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)不同地域的特點(diǎn)進(jìn)行，有的地方需要冬季供暖、有的需要夏季制冷、有的既需要冬季采暖也需要夏季制冷等，所以在建設(shè)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，氣候是一個(gè)不可忽視的重要因素，需要針對(duì)不同地區(qū)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

窗墻比也是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，而在對(duì)窗墻比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也需要充分的考慮到不同地域內(nèi)的氣候特征。對(duì)于干燥炎熱的地區(qū)，由于受到太陽(yáng)輻射的強(qiáng)度較大，而白天和夜晚的溫差較大，墻體具有較好的封閉性，所以窗墻比的設(shè)計(jì)就要小，這樣既可以有效的避免白天太陽(yáng)過多的輻射熱能進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)也可以有效的避免夜晚室內(nèi)溫度的降低，確保室內(nèi)空氣的良好性。而對(duì)于氣候潮濕地區(qū)，則宜利用較大的南向窗來(lái)增加太陽(yáng)的輻射熱量，同時(shí)也利于更好的進(jìn)行自然通風(fēng)的需要。

4 區(qū)分公共建筑與居住建筑應(yīng)得到重視

在節(jié)能設(shè)計(jì)上，對(duì)于公共建筑和居住建筑則有很大的不同，由于居住建筑所使用的空調(diào)系統(tǒng)較為單一，運(yùn)行的工況也相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)照明的能源也不大，所以只需要努力提高建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能就可以取得良好的節(jié)能效果。但公用建筑則不然，其不僅要做好建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，同時(shí)還要充分的考慮空調(diào)系統(tǒng)的照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。因?yàn)楣媒ㄖ照{(diào)設(shè)備具有較大的可選性，系統(tǒng)也較為復(fù)雜，而且照明耗能也較大，所以其建筑節(jié)能與空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)具有較大的關(guān)系。

5 單體設(shè)計(jì)的幾種節(jié)能設(shè)計(jì)

5.1 遮陽(yáng)技術(shù)的設(shè)計(jì)措施要點(diǎn)

常見的窗戶遮陽(yáng)措施主要包括內(nèi)遮陽(yáng)、玻璃及透明材料的本體遮陽(yáng)和外遮陽(yáng)等幾種形式。內(nèi)遮陽(yáng)指在窗戶內(nèi)設(shè)窗簾來(lái)進(jìn)行遮陽(yáng)，其優(yōu)點(diǎn)是安裝方便、安全，不破壞建筑外立面。最方便和經(jīng)濟(jì)的方法是在室內(nèi)懸掛淺色窗簾，這樣可隔離左右的太陽(yáng)輻射。但其效果不如外遮陽(yáng)，因?yàn)闀?huì)反射、吸收、透過部分陽(yáng)光，吸收和透過的部分陽(yáng)光均變成室內(nèi)的冷負(fù)荷，它們對(duì)熱的峰值有所延遲、衰減。而采用各種反射膜的窗簾，則具有較好的隔熱效果。

本體遮陽(yáng)指通過玻璃本身的選擇或者著色涂膜或貼膜處理，降低材科的遮陽(yáng)系數(shù)，達(dá)到遮陽(yáng)目的。比如鍍膜玻璃和彩釉玻璃用在東面或西面的立面上就是很好的措施。與平板玻璃相比，彩色玻璃可以避免60%的太陽(yáng)輻射。但是必須注意的是，在北向的窗戶上禁止使用彩色的玻璃以確保冬季陽(yáng)光的射入。

外遮陽(yáng)指采用各種窗外遮擋物遮擋太陽(yáng)能。用建筑物內(nèi)遮陽(yáng)，實(shí)際上是僅僅擋住光線，不能擋住熱量，當(dāng)光線遇到內(nèi)遮陽(yáng)產(chǎn)品時(shí)，其輻射熱已經(jīng)透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)，并會(huì)使玻璃的溫度升得很高，從而達(dá)不到建筑節(jié)能的目的。對(duì)外遮陽(yáng)而言，只有透過的那部分陽(yáng)光會(huì)直接達(dá)到窗玻璃外表面。一般來(lái)講，明色室內(nèi)百葉只可擋去17%太陽(yáng)輻射熱，而室外南向仰角45度的水平遮陽(yáng)板，可輕易遮去68%的太陽(yáng)輻射熱，兩者間的遮陽(yáng)效果相差很遠(yuǎn)。

5.2 屋頂?shù)木G化設(shè)計(jì)措施

屋頂結(jié)構(gòu)表面設(shè)計(jì)要耐較大的溫度變化。由于季節(jié)的交替，全年屋頂?shù)臏夭罹涂蛇_(dá)100℃左右。由于水分蒸發(fā)需要大量的熱量和基質(zhì)層的阻滯作用，所以夏季綠化屋頂表面的溫度僅有20℃～25℃。綠化屋頂上的大部分太陽(yáng)熱量消耗在蒸發(fā)水分上，因此這部分熱量就不會(huì)使屋頂結(jié)構(gòu)表面的溫度繼續(xù)升高，房屋內(nèi)的溫度也不會(huì)上升很高。由于綠化屋頂結(jié)構(gòu)的熱阻大，因此隔熱保暖作用較好，屋頂上的植物會(huì)進(jìn)一步提高隔熱能力，尤其是常綠的地被植物，可防止風(fēng)把熱量帶走。眾多實(shí)例已經(jīng)證明，屋頂綠化層對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)絕緣層，能夠使樓房冬暖夏涼，為住戶提供良好的生活環(huán)境的同時(shí)也節(jié)約了能源。

5.3 雙層立面的設(shè)計(jì)

雙層立面由兩層玻璃立面構(gòu)成，初始立面具有隔熱功能，第二層立面可以設(shè)置在初始立面的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。與傳統(tǒng)的單層玻璃立面相比，雙層立面具有極好的防風(fēng)和天氣防護(hù)功能：隔噪聲效果極佳；在冬季可降低熱傳遞損失：增加遮陽(yáng)和眩光防護(hù)設(shè)施，可使室內(nèi)環(huán)境不受外界天氣影響，較高的建筑也可實(shí)現(xiàn)開窗換氣：在第二層立面的后面借助于收集日照能量，將建筑的廢氣加熱即產(chǎn)生額外的煙囪效應(yīng)。

6 結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能技術(shù)作為一項(xiàng)新型的技術(shù)，正在受到國(guó)家和各部門的廣泛關(guān)注，所以為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，設(shè)計(jì)人員更要在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)上下足功夫，做好規(guī)劃設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)，充分的利用自然條件及可再生能源，并做好科學(xué)的節(jié)能措施，從而確保建筑真正達(dá)到節(jié)能的要求。

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