面向全壽命周期的節能建筑設計方法分析

劉鳳艷

前言

在當今社會中，隨著社會經濟的快速發展，能源形勢和環境問題正日益嚴峻，受到了人們的廣泛重視。目前社會各界廣泛認可節能減排，重視可持續發展理念和原則，降低能耗和排放，以保障環境良好與生態平衡。在社會總能耗中，建筑能耗是一個較大的部分，而隨著人們生活質量的提升，建筑能耗在總能耗中的占比也在隨之增加。對此，在現今建筑設計中，綠色環保和節能減排正逐漸成為主流趨勢，尋求新的有效的節能建筑設計方法，對于這一領域的可持續發展意義重大。

1 全壽命周期的基本概述

全壽命周期過程指的是從設計階段開始，對產品壽命歷程的所有環節加以考慮，在產品設計階段，綜合規劃及優化所有相關因素。在建筑領域中，從建筑工程項目的規劃設計施工，到運行維護，再到最終拆除的整個過程，都屬于建筑全壽命周期。在建筑工程項目中，具有涉及單位多、風險高、周期長、技術含量高等優勢，因而全壽命周期對于建筑來說十分重要。通常將建筑全壽命周期劃分為規劃、設計、施工、運營階段[1]。

圖1 建筑全壽命周期

2 面向全壽命周期的節能建筑設計意義

2.1 為環保事業貢獻力量

現代建筑對自然生態環境造成了較大的影響，但二者間不應當是對立關系，而應該是和諧統一的。通過對建筑的節能設計，盡量降低現代建筑建造對生態環境的不良影響。采用面向全壽命周期的節能建筑設計，在建筑材料生產到建筑拆卸材料回收利用的整個過程中，都可體現出節能環保的價值，對于我國環保事業發展作出了貢獻。

2.2 緩解能源危機的嚴峻形勢

在當今社會中，能源問題日益嚴峻，在世界很多地方都存在能源危機的情況。我國人口眾多，能源消耗量很大，因而也面臨著嚴峻的能源危機問題。基于此，在建筑行業的發展中，應更好的保護珍貴能源，采取面向全壽命周期的節能建筑設計，降低能耗，提高能源利用率，以緩解能源危機的嚴峻形勢[2]。

2.3 促進建筑行業可持續發展

在可持續發展的大環境下，很多行業都應遵循這一發展原則，合理配置資源，大力保護環境，因而對節能設計需求較高。壽命周期包括事物從產生到消亡的整個過程，建筑全壽命周期，從生產開采建筑材料開始，包括方案規劃設計、建筑建造運輸、運營維護、建筑拆卸等過程。面向全壽命周期的建筑節能設計，充分體現節能的要求，與綠色生態、可持續發展理念相符。建立全壽命周期節能意識，從設計階段開始，注重減少能耗、保護環境、節能減排，確保建筑行業可持續發展。

2.4 提高我國建筑行業國際地位

節能設計已經成為全球建筑領域的重點問題，我國建筑行業應當認識到這一情況，有效開展節能建筑設計，確保現代節能建筑符合國家標準，促進我國建筑行業的國際化發展，提高我國建筑行業的國際地位，在國際建筑領域中，建立我國建筑行業的良好形象。

3 面向全壽命周期的節能建筑設計原則

3.1 功能適用性原則

圖2 綠色建筑

在建筑設計中，盡管需要對資源節約，但不能將節約資源作為首要的建筑設計要素，否則將本末倒置，仍讓應當以建筑功能設計為重要的基礎。在建筑設計中，優先考慮建筑美觀效果、室外環境性能、基本使用功能等，在此基礎上做到節能減排和方便實用，進而使面向全壽命周期的節能建筑設計更加合理。

3.2 技術先進性原則

面向全壽命周期的節能建筑設計，與先進技術存在密切聯系，在建筑全壽命周期的各個階段當中，都要融入先進的技術。根據不同的建筑階段，分別運用先進的科學技術，確保建筑能夠高效發揮各項功能，從建筑投入使用開始，到建筑壽命完結的整個過程中，都能夠保持良好運行，同時使節能性能始終體現[3]。

3.3 環境協調性原則

環境協調性原則是面向全壽命周期的節能建筑設計中最為重要的原則之一，在節約資源和節能減排中，做到人與自然的和諧相處，建筑與環境的良好協調。在設計中，注重減少能源消耗，利用地熱能、風能、太陽能等可再生能源，對不可再生能源有限度應用。對資源合理配置，如必須應用的不可再生能源，可采用科學技能技術處理，使建筑全壽命周期能源利用率提高。減輕環境壓力，在建筑建造使用中，減少產生的各種污染物和垃圾，減少對環境的負面影響。同時在建筑全壽命周期的各個階段，貫穿使用完善的垃圾處理系統。建筑選材中，以綠色安全材料為主，選用安全衛生、無污染的綠色環保型材料，確保在建筑全壽命周期中，建筑的建造者和使用者都能夠在綠色節能、健康舒適的環境下生活工作。

3.4 經濟合理性原則

面向全壽命周期的節能建筑設計中，在對以上原則加以遵循的基礎上，也要對建筑成本問題合理控制，采取有效的方法，促使建筑成本的降低，同時保障建筑基本功能和必要功能的實現。通過有效的手段，在建筑全壽命周期的各個階段中，將建筑建設、維護等方面的費用盡可能降低。

圖3 全壽命周期節能建筑設計

4 面向全壽命周期的節能建筑設計方法

4.1 確定設計目標

面向全壽命周期的節能建筑設計中，對設計目標和設計方向加以明確。在設計過程中，遵循以上提到的基本原則，保證設計目標的可持續性、綠色性、健康性。按照不同類型建筑風格特點，設定個性化的目標，在建筑全壽命周期設計中，提供明確的方向和思路，奠定堅實的基礎。

4.2 構思設計方案

在設計目標確立之后，設計師根據建筑的類型和需求，對其必要的功能進行列舉。在充分整合分析后，對可行的方案思路與方案設想加以構思。在這一階段中，可采用概念草圖、思維發散等方式創作，為方案設計提供新的思路和啟示[4]。

4.3 確定設計方案

以建筑設計方案構思結構為依據，遵循節能設計的一般性原則，采用相應的技術手段，在具體方案中落實構思的想法和內容。可分別制定幾種可行的備選方案，各個備選方案中，在建筑施工、建筑選材、建筑設備、建筑結構等方面，均應當進一步落實和深化。在設計當中，對相關內容與信息詳細記錄，從而在以后的全壽命周期評價中，提供可參考的信息和依據。

4.4 全壽命周期評價

為了確保設計方案能夠滿足全壽命周期節能建筑設計要求，對制定的設計方案進行全壽命周期評價，通過綜合性的評估與分析，進一步優化改進設計結果。在實際操作中，從建筑全壽命周期中各個階段入手，納入相關信息，同時考慮到經濟性、技術性、功能性、環境性等方面的因素，對評價因子加以確定。在這一階段，能夠對評價結果產生不同程度影響的評價因子，應當分別賦予不同的比重。例如耗能等主要的評價因子，應賦予更大的占比，精簡一些次要的評價因子，從而是評價工作質量、效率等得到盡可能的提升。分別定性分析和定量分析設計方案、評價指標當中的數據，對模糊矩陣進行建立[5]。通過宏觀的角度入手，采用德爾菲法等方法調整評價指標的權重，對權重模糊子集進行獲取。采用評價模型，應用到設計方案當中，針對建筑全壽命周期的污染物處理情況、環境負荷情況、能源消耗情況等綜合考慮，進而得出評定結果。對得出的結果綜合分析，篩選和優化方案，進而得到最優方案。

5 結論

在當前的社會發展當中，隨著可持續理念的發展及在建筑領域中的應用，建筑設計中對于可持續發展、綠色生態、人性化等方面更為關注，通過建筑節能設計，做到合理利用資源，提高環保節能性，具有重要的意義和價值。面向全壽命周期的節能建筑設計，與當今社會可持續發展趨勢契合，可有效降低能耗，同時保護生態環境，具有積極的意義。

[1]周云龍.面向全壽命周期的節能建筑設計方法分析[J].城市建筑，2016（27）：24.

[2]陳慧芳.面向全壽命周期的節能建筑設計方法分析[J].工程技術：引文版，2016（12）：287.

[3]潘興強，王紅濤.面向全壽命周期的節能建筑設計方法研究[J].城市建設理論研究：電子版，2016，6（8）：56～57.

[4]尚耀，張蕾蕾.面向全壽命周期的節能建筑設計方法研究[J].工程技術：全文版，2016（12）：58.

[5]沈曉媛.探究面向全壽命周期的綠色建筑設計[J].工程技術：文摘版，2016（4）：61.