淺論建筑的節(jié)能設(shè)計思路

毛敏 馮百權(quán)

摘要：經(jīng)濟的不斷增長帶動了人們物質(zhì)文化生活水平的提高，同時人們對所生活和工作的環(huán)境有了更高的需求，為了滿足人們的需求，建筑行業(yè)進入了快速發(fā)展的階段，建成一幢幢建筑以供人們所需，建筑本身不僅需要大量的能源消耗，現(xiàn)在建筑中附屬設(shè)施如空調(diào)等使能源消耗的范圍在進一步的擴大?，F(xiàn)在對能源的大量消耗已成為阻礙城市發(fā)展的重要弊病，在此背景下，節(jié)能設(shè)計被人們提到了重要日程上來，合理的利用能源，在建筑中利用節(jié)能設(shè)計來減少能源的消耗已成為當前建筑設(shè)計中的重要課題。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；節(jié)能；重要性；應(yīng)用

隨著我國建筑事業(yè)不斷的發(fā)展，建設(shè)規(guī)模的擴大對能源的消耗量也隨之增加，能源緊缺的現(xiàn)狀不但沒有得到緩解，相反還有加劇的趨勢，在這種環(huán)境下，國家對節(jié)能提出了更高的要求，在能源消耗中，建筑消耗的能源占重要部分，所以為了節(jié)約能源，應(yīng)注重建筑設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計。本文從建筑節(jié)能入手，對建設(shè)節(jié)能設(shè)計的思想進行了分析，同時對建筑節(jié)能設(shè)計中的具體應(yīng)用進行介紹。

1 建筑節(jié)能概述

建筑節(jié)能并不是被動的去節(jié)約能源，而是在建筑過程的本身，積極的采取措施以達到有效的利用能源，建筑中對能源的消耗所包括的范圍較廣，同時這部分消耗占全國能源消耗的比重也較大，因此為了在建筑中對能源進行合理的利用，節(jié)能設(shè)計已成為當前建筑設(shè)計的重點。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(xué)發(fā)展觀。

2 建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的重要性

2.1 是國民經(jīng)濟進一步發(fā)展的需要

能源的發(fā)展是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，經(jīng)濟的發(fā)展需要能源的發(fā)展來提供動力。我國能源產(chǎn)值與國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長相比存在滯后性，這樣的國情現(xiàn)實嚴重影響著經(jīng)濟的進一步發(fā)展。國民經(jīng)濟要想進一步的發(fā)展，必須依賴于能源的節(jié)約。近些年來，隨著高耗能建筑的大量興建，直接限制了我國經(jīng)濟的發(fā)展。因此，國民經(jīng)濟要想健康、快捷、持續(xù)的發(fā)展，做好建筑的技能設(shè)計是一個必要前提。

2.2 是建筑熱環(huán)境進一步改善的需要

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，人民的生活水平得到了顯著的提高，建筑熱環(huán)境的舒適度越來越受到人們的重視。在我國，冬冷夏熱，四季分明是一種普遍現(xiàn)象，冬天的取暖，夏天的制冷都需要能源的消耗來實現(xiàn)，其對能源的需求量日益增長。而在我國，對于能源的供應(yīng)，特別是燃氣、電力的供應(yīng)還十分緊張。因此，要想進一步改善建筑熱環(huán)境必須在大力開發(fā)能源的基礎(chǔ)上，進行建筑節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計。

2.3 是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略進一步貫徹的需要

我國的現(xiàn)狀是建筑耗能巨大，人均能源分配不足，在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)計工作的落實變的十分重要?，F(xiàn)如今，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施是國家的頭等大事，這就要求我們與建筑設(shè)計相結(jié)合，付諸行動，遏制建筑能源的嚴重浪費，做好建筑節(jié)能設(shè)計工作，把節(jié)能設(shè)計工作落到實處。

3 建筑設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計思路

3.1 建筑各部位的隔熱設(shè)計

建筑各部位的隔熱設(shè)計包括屋頂?shù)母魺?、墻壁的隔熱、門窗的隔熱以及地面的隔熱四個方面。對屋頂?shù)母魺嵩O(shè)計一般采用外側(cè)隔熱的方式，并對隔熱材料爭取的選用；對墻壁的隔熱設(shè)計采用外側(cè)隔熱的方式，并做好內(nèi)部結(jié)露的處理工作；對門窗的隔熱設(shè)計一般采用使用雙層玻璃、合成樹枝薄膜玻璃以及二者復(fù)合三種方式，并做好對三級密封方式的進一步推廣；對地面的隔熱設(shè)計，一般采用內(nèi)側(cè)隔熱的方式，并可選擇性的加設(shè)防潮層。

3.2 建筑采暖節(jié)能設(shè)計

建筑采暖節(jié)能設(shè)計主要包括五個方面：一是設(shè)計中對各種條件的充分利用，來促進更多的輻射熱進入屋內(nèi)；二是設(shè)計中，對表面、開口、部位內(nèi)等方面來限制輻射熱的散失；三是通過減小導(dǎo)熱面積、溫度差、導(dǎo)熱系數(shù)等來抑制熱傳導(dǎo)過程中的損失；四是通過開口部位、風(fēng)勢、縫隙等方面來抑制對流產(chǎn)生的熱損失；五是選擇合理的材料和建筑造型，實現(xiàn)對儲熱的充分利用。

3.3 建筑制冷節(jié)能設(shè)計

建筑制冷節(jié)能設(shè)計主要包括六個方面：一是對太陽照射方向等充分的考慮，來盡可能的減少輻射熱進入屋內(nèi)；二是防止地面反射及二次反射現(xiàn)象的發(fā)生，來減少進入屋內(nèi)的導(dǎo)熱、傳熱；三是運用相關(guān)措施來減少進入室內(nèi)的對流熱；四是顛倒使用采暖設(shè)備，來促進室內(nèi)的輻射熱散失；五是顛倒導(dǎo)熱方法，促進室內(nèi)導(dǎo)熱的散失；六是通過對自然風(fēng)、排氣孔、人造風(fēng)等的利用，來促進室內(nèi)對流熱的散失。

3.4 建筑照明節(jié)能設(shè)計

建筑照明節(jié)能設(shè)計從三個方面入手：一是設(shè)計中提升建筑所有部位及室內(nèi)所有物體的的光發(fā)射，來實現(xiàn)對光損失的有效控制，并可把具有擴散性的反射面制成白色，從而使光照分布均勻；二是對建筑的朝向要特別重視，以便接受更多的光照，實現(xiàn)對太陽光和天空光的充分利用。并要對反射系數(shù)、反射面面積及反射方向進行考慮。此外，對天窗、上層的光亮等也是實現(xiàn)照明節(jié)能的有效途徑；三是通過采用高效率光源，來提高照明效率，也可采用局部照明和整體照明相結(jié)合的方法來實現(xiàn)能源的節(jié)約。

4 建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用研究

4.1 建筑平面設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計

建筑平面設(shè)計包括形狀、建筑長度、寬度、幢深與平面布局等方面的設(shè)計。

①建筑平面形狀中節(jié)能設(shè)計：建筑設(shè)計時從節(jié)能的角度考慮，原則上應(yīng)使圍護結(jié)構(gòu)的總面積越小越好。這是因為在相同的建筑體積下，由于圍護結(jié)構(gòu)的總面積不同，熱耗相差很大。

②建筑長度中節(jié)能設(shè)計：住宅建筑的長度與建筑熱耗間有一定的比例關(guān)系。有關(guān)資料表明：增加住宅建筑的長度可以節(jié)能。長度小于100m，能量增加較大。

③建筑寬度中節(jié)能設(shè)計：根據(jù)有關(guān)資料表明：增加建筑寬度可以節(jié)能。對于 9層住宅建筑， 寬度由11m增加到14m， 能耗可減少6%～7%， 若增大到15～16m，能耗可減少12%～14%。

○4建筑平面布局中節(jié)能設(shè)計：建筑平面布局不僅對建筑的合理使用及提高室內(nèi)熱舒適度有著決定性的影響，對于建筑節(jié)能亦有很大作用。

4.2 建筑體型設(shè)計中節(jié)能設(shè)計

① 控制體型系數(shù)：體型系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積（不計地面）與其所包圍的建筑體積之比。體型系數(shù)越大，說明單位建筑空間所分擔(dān)的熱散失面積越大，能耗就越多。②控制表面面積系數(shù)：從獲取更多的日照輻射，降低能耗的觀點來看，表面面積系數(shù)越小越好。③考慮日輻射得熱量，選擇適當?shù)拈L寬比：對正南朝向來說，一般是長寬比愈大得熱也愈多。④最低耗能體型的選擇：所謂最低耗能體型，是指建筑的各方面尺寸與其有效傳熱系數(shù)相對應(yīng)的最佳節(jié)能體型。

4.3 建筑規(guī)劃設(shè)計中節(jié)能設(shè)計

①建筑朝向與節(jié)能的關(guān)系：建筑物的朝向?qū)τ诮ㄖ?jié)能有很大的影響。例如，同是長方形建筑物，當其為南北向時，耗熱較少。而且，在面積相同的情況下，主朝向的面積越大，這種傾向越明顯。

②建筑間距與節(jié)能的關(guān)系：從節(jié)能角度考慮，要求建筑物南墻面的太陽輻射面積在整個采暖季中不要因被其他建筑遮擋（即處于其他建筑的陰影區(qū)內(nèi)）而減少。為此，就需要研究建筑物各瞬時的陰影長度。瞬時陰影長度是隨時間而變的，它主要取決于建筑間距。

5 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟改革的深入進行，我國的經(jīng)濟已進入了全新的發(fā)展階段，構(gòu)建節(jié)約型社會已成為當今社會發(fā)展的一大主題，所以在這個大前提下，我們應(yīng)深刻認識到節(jié)能設(shè)計在建筑設(shè)計中的重要性，因此在設(shè)計過程中充分發(fā)揮節(jié)能的特點，對能源進行合理利用，以便減少能耗，實現(xiàn)建筑的經(jīng)濟效益，促進社會的可持續(xù)性發(fā)展。