芻議建筑設計中節(jié)能建筑設計的應用

■余慧娜 ■九江工業(yè)建筑設計院，江西 九江 332000

1 節(jié)能環(huán)保建筑的基本概述

建筑工程本身就是一個巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中，建筑過程中產生的能耗和使用能耗最主要的兩種能耗。在建筑過程中產生的能耗主要分為材料能耗、設備能耗、生產運輸能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通風、空調、照明、日常工作和生活產生的能耗。從能耗的分類來看，建筑能耗是一個系統的復雜工程，由多個部分組成，無論在建造過程中還是在使用過程中都會產生各種各樣的能耗。因此，采用節(jié)能環(huán)保的建筑技術設計必須兼顧這兩大方面，在保證建筑工程正常運轉的情況下，提高建筑的利用率，加強節(jié)能環(huán)保技術和現代科技的運用，在建筑設計、房屋設計和暖通設備、運輸設備的設計中要統籌考慮，以提高能源利用率，實現節(jié)能環(huán)保的目的。

2 節(jié)能環(huán)保設計的背景

2．1 建筑產業(yè)能耗巨大，具有巨大節(jié)能空間

建筑工程是一個能耗非常大的產業(yè)，與交通運輸業(yè)、工業(yè)并成為三大能耗巨頭。作為世界上最大的發(fā)展中國家，每年城鎮(zhèn)化建設都有大量的建筑項目拔地而起，據初步估計，我國每年新增20億m2的建筑面積，同時也消耗了世界上約四成的鋼筋和水泥，這些能耗加起來是全國總能耗的35%左右。建筑能夠是一個關系國際民生的重要產業(yè)，而我國所有建筑項目中，約9成以上的項目都是高能耗建筑產業(yè)，只要將一些不必要的能耗降低，就能極大地釋放大量的建筑產業(yè)和能耗。

2．2 我國的建筑產業(yè)化水平較低，節(jié)能水平遠遠低于世界發(fā)達國家

據住建部的一項統計，我國建筑節(jié)能系數在國際上僅僅處于中下游水平。通常來說，很多建筑保溫、散熱性能都普遍較差，外立面的隔熱保溫效果是同緯度發(fā)達國家的五分之一，屋頂保溫散熱為四分之一，門和窗戶的散熱率是發(fā)達國家的四到六倍。從這些數據看，我國建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保的需求和市場非常大。

2．3 科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的國策

中國建筑行業(yè)的發(fā)展現狀是當前中國經濟、社會發(fā)展的真實寫照。雖然我國很多大城市高樓聳立，現代大都市寫字樓、商場無處不在，但是我國人均建筑空間卻極不均衡，人均資源分配不足，同時我國大部分地區(qū)又處于季風氣候局，居民對于改變冬季寒冷、夏季炎熱的需求也較為迫切，使得建筑節(jié)能環(huán)保較為迫切。同時，為了有效貫徹和落實可持續(xù)發(fā)展和科學發(fā)展觀，全面實現建筑節(jié)能環(huán)保的要求，必需實施建筑工程的節(jié)能減排，以緩解當前我國不斷加劇的因能源問題而引發(fā)的經濟和社會矛盾。

3 建筑項目節(jié)能環(huán)保設計的實施策略

3．1 選擇合理的項目地址

建筑項目是一個與人密切關聯的場所，因此首先要根據人們的喜好選擇合適的項目地址，不能簡單貪圖經濟效益而忽視社會和環(huán)境效益。通常要根據備選地的自然環(huán)境、地形地貌、地質條件、水文條件等綜合因素考量，經過系統論證和評估之后，還要保證整個項目不破壞或微破壞原有自然環(huán)境，借助當地資源，進行土地開發(fā)。

3．2 設計合理的朝向

日照及朝向選擇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計應考慮多方面的因素，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。

3．3 建筑項目主體結構的設計

建筑圍護結構組成部分(屋頂、外墻、門和窗、遮陽等設施)的設計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結構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構的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內，在冬季可減少室內熱量的流失，使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。

3．3．1 建筑屋頂的節(jié)能設計

屋頂是住宅第五立面，對建筑造型起著重要作用。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)約了建設用地。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。

3．3．2 建筑墻體和外立面的節(jié)能設計

建筑墻體作為整個項目的主要外圍設計，它的基本性能決定著整個建筑物的節(jié)能減排效果，因此，它是建筑節(jié)能設計的重中之重。一般來說，建筑墻體和外立面通常起到防潮、防水、隔熱、保溫等作用，建筑材料的選擇直接關系到它的基本作用。作為建筑墻體和外立面的基本作用，保溫性能直接關系著整個建筑節(jié)能減排的效果。實踐證明，通常單一的墻體難以完全做到隔熱、保溫作用，因此在設計中，盡量選擇空心磚或者復合墻體，實現多重防護。

3．4 有關建筑材料的節(jié)能設計

建筑材料的節(jié)能環(huán)保是建筑項目進行節(jié)能減排的重要方面，它是整個建筑物的物理組成部分，也是建筑節(jié)能環(huán)保中的關鍵一環(huán)。在建材的選擇中，首先要選擇節(jié)能、環(huán)保、經濟型材料，積極應用具有較高科技含量的新型建材。同時，在建筑過程中，也要注意節(jié)省材料，合理利用建材，提高建材的使用效率。

3．5 積極使用新型能源

新型能源具有環(huán)保、低能耗的特性，通常情況下，風能、地熱、太陽能是新型綠色建筑中比較常見的能源。

目前，人們對太陽能的利用隨著科技的進步也在不斷提高。太陽能具有清潔、體量大、不會造成環(huán)境困擾等特點而被人們津津樂道。雖然現代科技取得了長足的進步，但是人們所能利用的太陽能卻只占太陽能源的很少一部分。當前，建筑項目中，主要利用太陽能采暖和制冷。太陽能取暖主要是利用太陽能加熱水，利用熱水的循環(huán)作用相建筑物供暖。而太陽能制冷則要利用太陽能制冷壓縮機進行吸收或吸附制冷。壓縮機將太陽能轉換成電能，再用電能驅動，進行壓縮制冷。

風能也是人們所喜聞樂見的新型能源之一。自然風通過在建筑物內的流通實現制冷。通常使用風能供冷的季節(jié)是自然風出現季節(jié)過度或黑白過度的時期，利用自然風進入壓縮機實現驅動通風蓄冷，這樣既節(jié)省了電能，也不會對自然環(huán)境帶來任何污染和破壞，同時還能有效改善建筑物內空氣質量。

當然，地下水也是暖通空調的重要環(huán)?；锇?。利用地熱水的熱能或冷源對建筑物供暖或供冷，是當前非常流行的供暖方式。

4 結語

節(jié)能環(huán)保型建筑是未來建筑發(fā)展的重要方向。中國建筑設計者一定要敢于突破常規(guī)，積極創(chuàng)新，利用新能源和新科技為中國建筑業(yè)實現節(jié)能減排做出貢獻。同時，在建筑設計過程中，要時刻樹立節(jié)能環(huán)保意識，最大限度使用既有建筑資源，提高資源的利用率，為實現生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展而努力奮斗。

［1］劉加平，武六元．建筑節(jié)能與建筑設計中的新能源利用［J］．能源工程，2011，43(13):57 －58．

［2］周煒．小議建筑節(jié)能設計［J］．陜西建筑，2008，56(17):48 －49．