公共建筑節能設計的原則與實施策略

李亮亮

摘 要：作為建筑行業中較為重要的環節，公共建筑在有限的規模下卻有著十分驚人的能源消耗量，因而運用科學合理的設計策略對于公共建筑的設計工作而言無疑意義重大。本文基于公共建筑設計中的節能減排和綠色環保理念考量，針對公共建筑設計節能策略進行重點討論研究。

關鍵詞：公共建筑；節能設計；方法策略

對于公共建筑而言，節能化的設計手段最重要的作用就是促進資源能源的合理配置使用，維護環境效益，實現可持續發展，促進我國經濟的合理化運行。

1 公共建筑節能設計應遵循的三大原則

公共建筑的節能設計首先必須遵循以下3個基本原則。

1.1 充分發揮節能理念

在公共建筑的前期設計環節就需要設計者樹立必要的節能環保理念，整個設計方案要充分結合此類理念，考慮到各類節能環保因素，并為控制資源能源消耗設置提前應對措施。在建筑方案的選取設計環節，針對建筑產品的綜合數據體系建立合理的衡量標準。例如在玻璃幕墻的考量中，遮陽板的使用方案就需要設計者在暖通、空調等配置方案的基礎上進行節能設計。

1.2 合理規劃節能措施

建筑節能措施是建筑設計階段需要設計人員重點構思的環節，其配套措施能否實現科學合理規劃是影響建筑節能效益的重要指標。一些公共建筑在設計時往往忽略了配套節能措施的發揮，進而造成了施工中的各類不便問題。

1.3 節能構思因地制宜

建筑設計與項目工程本身所處的外部環境因素息息相關，由于我國氣候類型復雜，因而不同地域間的外部環境相差較大，節能設計構思也必須根據實際情況進行針對性考量。比如在寒冷地區，節能設計就必須重點考慮冬季采暖問題，而在南方一些氣溫高的地區則節能構思需要重點針對空調的設計。而對于夏熱冬冷的一些地區來說，則既要考慮夏季空調，又要兼顧冬季采暖。綜上而言，公共建筑由于其建筑用途的特殊性，要求相關設計必須符合建筑所處的地域特征。

2 公共建筑節能設計的具體實施策略

2.1 公共建筑體形系數的合理設計

體形系數在公共建筑設計中起到直接關系熱量獲取的作用，一般而言，建筑單位面積對應的外表面積小，在外部構造的熱量維護功能就更為到位，建筑體系控制也就更為合理。公共建筑的體形系數在很大程度上關系著建筑能耗控制，因此對于公共建筑節能設計而言可謂意義非凡。這就要求建筑設計者根據不同建筑內部構造加以設計，同時設計建筑造型的同時還要參考建筑工程當地的外部因素，比如氣候變遷和光照分配等，通過合理的措施避免建筑外部結構的不合理搭配，減少不必要的能源損耗。體形系數設計的具體策略包括：縮減建筑的面寬，增加建筑的進深，做到長與寬的合理搭配。

2.2 公共建筑外墻的保溫隔熱

公共建筑外墻是建筑主體結構中直接同外界相接處的部分，因此其隔熱性能設置格外關鍵。相應的，在建筑節能設計中設計者可以采取如下策略：其一，利用建筑的立體結構搭建適當的熱流，通過必要的熱循環減少熱量損失，必要時可以適當增加對應保溫部分的厚度設計。其二，在建筑圍護結構中，重視窗過梁、剪力墻、鋼筋混凝土抗震柱以及柱或梁等部位的結構設計，通過科學合理的結構構架確保室內溫度不會流失。其三，針對我國一些夏熱冬冷的地區所可能產生的潮濕狀況，進行合理的外墻設置從而避免圍護機構出現結露現象。其四，節能設計要采取合理的加厚措施，避免門洞口或是過梁處因為溫度問題而產生的結露現象，進而造成不必要的能耗損失。

2.3 公共建筑外墻的保溫隔熱性能

一般來說，建筑工程中的圍護面積所占比例要低于建筑外墻，但對于不少高層公共建筑而言卻并非如此，它們的外墻面所占面積是相當大的一部分，因而在不同氣候的地區設計者就必須充分考慮到建筑墻面的隔熱保溫性能，并針對所屬環境通過一定的節能設計措施實現節能減排。總的來說，在高層公共建筑的規劃設計中，節能與保溫隔熱并不容易同時實現。如果建筑外墻不注意保溫養護，則可能出現建筑超負載問題，因而在建材使用上需要選取導熱系數小，蓄熱系數大的建筑材料，對于密度較大的則需要盡可能避免使用，建筑節能設計要充分考慮到建筑熱工性能設計，因而許多設計中會根據建筑序列采取倒置式屋面的設計。在建筑外墻面的保溫材料選取上，設計者也必須充分考慮到吸水效率，在外墻施工中注意設置一定的隔熱墻，通過其隔熱吸水效能的運用實現建筑節能目標。另外，由于建筑施工中的各類考慮外因，因而一些材料的選取上不可避免地使用大吸水效能材質，因而在這種建材的使用上就要求施工人員設置一定的氣孔，從而促進公共建筑適應當地環境，墻面結構實現隔熱保溫防水，最后的施工工程符合節能要求等目標的實現。

2.4 公共建筑透明幕墻與外窗的設計

在公共建筑的設計中，墻體、外窗和屋面是最為重要的三項維護裝置，由于建筑外窗的熱工性能不高，因此在建筑能耗和屋內熱循環考量中這一方面是必不可少的。建筑設計者要立足與建筑設計的能耗考量，充分考慮建筑的保溫性能，并以此為基礎評估建筑性能。對于透明幕墻或是建筑外窗，設計人員應以如下兩點評估建筑室內的熱量獲得情況：其一，太陽輻射的影響，此類影響對于透明材質的幕墻與外窗而言影響尤為明顯。其二，外窗的熱工性能與夏季空調機冬季采暖的內外溫差傳熱有關。幕墻是否透明實質上關系著建筑熱工系的實現要求，同時也關系到工程造價的合理性與否。

3 結語

在我國經濟深入發展的今天，國民生活水平不斷升高，對于公共建筑質量的要求也日益增長，同時為了響應國家的可持續發展戰略，公共建筑設計節能化正成為新的建筑設計趨勢所在。而建筑節能設計則需要做好對類似環節的把控。

參考文獻

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（作者單位：大連都市發展設計有限公司）