淺述節能設計在建筑形態中的應用

摘 要：隨著技術和經濟的發展，人們對建筑的需求標準越來越高，綠色建筑中的節能概念開始被越來越多的人接受。為了更好的推行節能建筑，人們開始著重研究自然能源和環境效益，致力于保護環境質量，資源有效利用，回歸并親和自然。在建筑的運行中充分利用自然能源和可持續能源與建筑內的常規高效用能相結合，降低機械系統的負荷，節約經濟，節約能源。

關鍵詞：節能建筑；自然能源；可持續能源；節約經濟；

中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-05-00-01

緒論

自20世紀90年代開始，“可持續發展”成為許多國家的發展戰略。“綠色”成為許多節能、環保和理念的標志。綠色建筑概念開始被越來越多的人們所接受，人們對建筑的需求也越來越高，逐漸的人類開始用大自然賜予的天然能源、可再生資源、用盡可能少的消耗來滿足這些需求，重新回歸自然、重新親和自然而不是試圖征服自然、戰勝自然。將“可持續發展”理論應用建筑和設計中，可以增強社會經濟和環境健康。

一、節能設計在建筑形態設計中的發展

節能建筑設計將重點對建筑外觀進行生態設計，把建筑和自然能源充分結合，形成新型的綠色節能建筑。在對建筑設計規劃的同時，以“綠色，節能”為理念，加強對建筑外觀結構，尤其是窗戶的設計上，讓其充分接收和利用自然能源，使日光、熱、空氣僅在有益時進入建筑，平衡建筑中如照明、供冷、供熱和通風等用能的方面，以盡量減少建筑能耗。

（一）節能設計的發展背景。回顧人類建筑史，舒適建筑隨著科學技術的發展越來越占據重要地位，然而建筑能耗和對環境的破壞也越來越大。早在20世紀70年代，建筑節能概念就被正式提出，建筑節能的中心是減少建筑能耗，提高建筑中的能源利用效率。同時，建筑節能設計可以節約能源，充分利用自然資源，減少碳排放，需以不影響人們感覺舒適度為前提。自從“可持續性理論”發展以來，開始以降低能量，運行和圍護，減少大樓并發癥的發生，提高建筑物用戶的生產率和舒適程度，減少廢棄物和污染以及延長建筑物和組成的使用壽命并增強靈活性。節約能源的問題已受到我國和許多國家的普遍關注，為了實現我國可持續發展戰略，建筑節能勢在必行。

（二）節能建筑在建筑形態中的發展現狀。目前我國在對建筑的規劃中，為了保障居住者的舒適，必然要付出增加能耗和資源消耗的代價，建造完成的舒適建筑帶來了空調病、建筑病綜合癥等，不僅影響著人們的健康，建筑能耗對環境的破壞也越來越大。

二、節能設計在建筑形態設計中的應用

（一）節能設計的特點。建筑節能設計從分析地區的氣候條件出發，將建筑設計與建筑氣候，建筑技術和能源的有效利用相結合的一種建筑設計方法，充分利用自然和可再生能源來減少建筑內部各方面的用能，達到節能的目的。

（二）節能設計在建筑形態中的應用分析。在節能設計中，須從建筑形態入手，整體設計融入被動太陽輻射的設計方法，使日光、熱、空氣等在有益的時候進入建筑，平衡建筑中用能的所有方面，如照明、供冷和供熱等，將可再生能源的利用與常規的高效用能相結合，盡量減少建筑能耗，建造一個安全，健康，舒適的環境。日常活動對建筑的消耗量要求它的重用性和生態性必須提高。所以必須摒棄常規建筑的特點，將節能的設計策略融入建筑中，增加對可再生能源的重復利用，以盡可能少的能源消耗和低投資來滿足這些要求。還原出一個回歸自然，親和自然的綠色建筑。

在建筑的設計中，要綜合分析地區氣候特征，充分利用有利的氣候條件和防御不利氣候因素影響，地區的氣候特征包括了太陽能輻射強度、最熱冷月平均氣溫及空氣濕度、風量、雨雪量等因素，這些要素是節能設計需要注意的氣候條件。

（三）當代節能建筑中的自然能源和經濟效益。節能設計在建筑中充分利用光、熱、空氣資源等自然能源和可再生資源，設計完成的建筑將會成為合理利用資源和經濟并有效能夠提高人們工作效率和增進健康的系統。可以有效提高城市居民的生活質量，促進城市經濟發展，實現城市的健康發展。

三、節能設計運用于建筑形態中的意義和未來

（一）節能設計的基礎理論。綠色建筑重新定義了健康建筑的標準，并得到人們的認知。它不像傳統建筑在高效用能的設備上投入大量資金，從而忽略了對自然能源的利用，而是充分的利用自然能源來增加人們的舒適感和健康感。由于綠色建筑實施給人成本更高的錯覺，使人們忽視了許多它的功能性帶來的效益，它在前期的投入能給后期充分利用自然能源奠定基礎，實現投資的高回報率。觀察一個建筑的周期，綠色建筑的實施在后期的使用能有效降低全年的能耗，減少建筑維護的費用，享受更高的舒適度，保護了我們賴以生存的環境，提高了工作效率，讓人們充分體會節能建筑帶來的健康舒適，從而增加對大自然的了解，保護生態環境，合理利用資源。

（二）節能設計的現實意義。整個建筑在壽命周期內對材料和能源的耗費降到最低，污染和環境排放量降到最低，從而保護生態自然環境，使環保性能和經濟性能平衡，形成一個健康，舒適，無害的空間。在采用生態建筑措施的同時能大幅度減少公共開支，這些節省下來的開支可以彌補在教育領域中的短缺。

（三）節能建筑的未來和發展方向。目前我國在對建筑的規劃中，為了保障居住者對舒適的需求，必然要付出增加能量損耗和資源消耗的代價，不僅影響著人們的健康，對環境的破壞也越來越大。對建筑業的許多人來說，在綠色建筑業務中投資可能是一種信念的飛躍，進一步的研究和可持續建筑的成功實例將促進這一發展中的技術，鼓勵更多地采用這一技術，對建筑物在建造、擁有、運行和重新使用的整個范圍內的壽命周期成本分析需要進一步的研究。隨著這些資料的廣泛流傳以及傳統措施的影響變得越來越廣為人知，綠色節能建筑措施將變得更加普及。

四、結論

正當在為獲得可持續能力方面不斷取得進展的時候，甚至更高層次的能源與環境效率、耐久性和可重用性也可能成為綠色建筑措施繼續加以推行。由經濟上的節約和使用者效率的提高所帶來的效益，成為在這一領域內繼續進行研究和發展的又一動力。隨著更多地國有和私有企業在可持續措施上投資，節能建筑在節約和優化使用有限的資源方面將出現更多的機會。

參考文獻：

[1][美]愛德華·T·懷特.建筑語匯[M].大連理工大學出版社，2010年6月

[2]姜曉櫻，侯寧.光與空間設計[M].中國電力出版社，2008年7月

[3]王軍，王琪.建筑形態構成審美基礎[M].華中科技大學出版社，2009年6月

[4]朱建民.建筑形態構成基礎[M].科學出版社，2002年7月

[5]原口秀昭.路易斯·I·康的空間構成[M].中國建筑工業出版社，2007年11月