關(guān)于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的探討

建筑節(jié)能是指通過采取合理的建筑設(shè)計(jì)和選用符合節(jié)能要求的墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調(diào)等措施，這樣所建造的房屋，與沒有采取節(jié)能措施的房屋相比，在保證相同的室內(nèi)熱舒適環(huán)境條件下，它可以提高電能利用效率，減少建筑能耗。建筑節(jié)能關(guān)系到國家資源戰(zhàn)略、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)，是建筑業(yè)一項(xiàng)重要、緊迫而又艱苦的任務(wù)，應(yīng)引起廣大建筑設(shè)計(jì)人員的重視，尤其是北方地區(qū)能耗較大，推廣和使用節(jié)能建筑必將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 影響建筑能耗的因素分析

影響建筑能耗最直接的因素是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的優(yōu)劣，我國現(xiàn)有居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能普遍較低，直接影響了室內(nèi)舒適度。比如處于夏熱冬暖地區(qū)，夏天普遍需要空調(diào)，建筑整體的耗能量大。因此，我國制定的三個(gè)地區(qū)的居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，都把提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能作為核心內(nèi)容，這也是建筑節(jié)能的最有效手段。

2 建筑節(jié)能的基本途徑

在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境方面，新能源的利用起到至關(guān)重要的作用。建筑節(jié)能對(duì)建筑材料提出了比以往更高的要求。建筑材料在建筑節(jié)能中扮演著一個(gè)非常重要的角色。面對(duì)全球能源環(huán)境問題，不少全新的設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生，如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等，它們本質(zhì)上都要求建筑師從整體綜合設(shè)計(jì)概念出發(fā)，堅(jiān)持與能源分析專家、環(huán)境專家、設(shè)備工程師和結(jié)構(gòu)工程師緊密配合。

在建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)大范圍的氣候條件影響，針對(duì)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(duì)建筑設(shè)備的依賴。具體措施可歸納為以下三個(gè)方面:合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì);合理設(shè)計(jì)建筑形體，以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設(shè)計(jì)是充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵部分，主要通過建筑各部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)和建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。

(1)控制建筑物的體形系數(shù)是一項(xiàng)重要的節(jié)能措施。研究資料表明:體形系數(shù)每增加1%，耗熱量指標(biāo)增加2.5%。合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換，在其他條件相同時(shí)，體型系數(shù)越大，單位面積散熱量也越大，所以，建筑物的外形越簡單，其外表面積越小，熱交換量亦越少。因此，建筑物的造型宜簡潔、完整，盡量避免復(fù)雜的輪廓線。

(2)合理規(guī)劃平面布局。建筑平面的巧妙布局常能獲得較為滿意的節(jié)能效果。如將電梯、樓梯、管道井、機(jī)房等布置在建筑物的南側(cè)或西側(cè)，可以有效阻擋日射，利用自然通風(fēng)降低溫度。改善居住環(huán)境是炎熱地區(qū)節(jié)約空調(diào)電耗的重要方法，恰當(dāng)?shù)钠矫娌贾糜兄谛纬衫硐氲耐L(fēng)作用，通過建筑物門窗的合理設(shè)置，形成通風(fēng)口，組織并誘導(dǎo)自然通風(fēng)，既起到節(jié)能作用又克服了空調(diào)室內(nèi)空氣品質(zhì)差的弱點(diǎn)。

(3)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)是由屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設(shè)施等部件組成，節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)建筑能耗、環(huán)境性能、室內(nèi)空氣質(zhì)量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用僅為總投資的3%～6%，而節(jié)能卻可達(dá)20%～40%。通過改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi)，在冬季可減少室內(nèi)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。改善砌體的保溫隔熱性能，在材料選擇時(shí)，采用新型節(jié)能磚，如多孔黏土空心磚、加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊等類型的材料，使其集承重和保溫隔熱于一體。也可利用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的浮石、火山渣及其他輕骨料或工業(yè)廢料生產(chǎn)多:排孔輕質(zhì)砌塊，用保溫砂漿砌筑，有節(jié)能、節(jié)地的效果。

(4)建筑物的門窗。建筑物的外門和外窗是冬季冷風(fēng)侵入、夏季陽光入射的主要通道。將開窗率控制在適當(dāng)?shù)乃剑⒈M量避免在東、西向開窗，是節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則，開窗率適當(dāng)、遮陽良好的建筑堪稱節(jié)能佳作。外門窗是建筑物能耗散失的最薄弱部位，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小外門窗洞口的面積，提高外門窗本身的保溫性能。其節(jié)能措施有:①控制窗墻比。②提高外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。③改善門窗的保溫性能。窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設(shè)置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等。

(5)建筑物的屋頂。受陽光照射的建筑物屋頂，表面溫度比其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)高得多，如:在夏季，南方地區(qū)用瀝青材料的平屋頂表面溫度可達(dá)60～70℃左右，對(duì)室內(nèi)溫度影響很大，因此頂層房間冬冷夏熱現(xiàn)象十分明顯。對(duì)此，除了必須考慮屋面隔熱保溫措施以外，還可從建筑設(shè)計(jì)角度考慮在頂屋設(shè)置通風(fēng)隔熱層或?qū)㈨攲幼鰹樵O(shè)備問等，形成2次隔熱，減少屋面溫度的影響。在炎熱地區(qū)的屋面可通過蓄水(如屋頂游泳池)和屋面定時(shí)噴水系統(tǒng)使屋面顯著降溫。

(6)綠化與節(jié)能。近年來由于城市綠地不斷減少，加之空調(diào)的大量使用，導(dǎo)致“熱島效應(yīng)”，空氣環(huán)境日益惡化，給建筑節(jié)能帶來負(fù)效應(yīng)。1塊草地和1塊瀝青地面的表面溫度差可達(dá)14℃以上。綠地每天蒸發(fā)大量水份，帶走大量熱量，為建筑物創(chuàng)造了十分有利的周圍環(huán)境條件，同時(shí)美化了城市，改善了空氣品質(zhì)。因此，在城市規(guī)劃與建設(shè)的同時(shí)，大力發(fā)展庭院綠化、創(chuàng)造優(yōu)美環(huán)境是造福人類的大事。

3 結(jié)束語

建筑節(jié)能是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，實(shí)施過程中涉及規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行、維修等諸多環(huán)節(jié)。作為建筑設(shè)計(jì)人員。在對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)我們應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件，因地制宜，就地取材，合理利用;應(yīng)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(jì)的各個(gè)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。隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速推進(jìn)，全面推行建筑節(jié)能已勢(shì)在必行，建筑節(jié)能工作的開展，必將克服建筑節(jié)能事業(yè)從無到有的重重困難，建筑節(jié)能技術(shù)必將得到迅速發(fā)展。

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