建筑設(shè)計中建筑節(jié)能設(shè)計探析

范 杰 蔣 薇

（黔西南州設(shè)計院， 貴州 黔西南 562400）

自1978 年以來，改革開放已走過了四十余年的風(fēng)雨歷程，在這四十余年的征程中，神州大地上有著無數(shù)的建筑如雨后春筍般拔地而起，成為了國民經(jīng)濟轟鳴向前，強勁增長的動力引擎。建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)卻一直存在滯后的情況。經(jīng)濟性是建筑設(shè)計時所考量的重要指標(biāo)，在更多的時候，設(shè)計側(cè)重于實現(xiàn)經(jīng)濟體的內(nèi)部價值，而不關(guān)心外部的經(jīng)濟性問題。但隨著十九大以來黨和國家將生態(tài)環(huán)境治理和維護作為新時代下黨的重大使命，將建設(shè)美麗中國作為重要抓手推進社會和諧美麗發(fā)展，隨著人民群眾對更好的生活環(huán)境的要求不斷提升，也隨著粗放型建設(shè)的成本日益升高，監(jiān)管力度日益加大，強化建筑生產(chǎn)的節(jié)能減排已成為全社會的共識，而建筑設(shè)計中引入節(jié)能概念后，雖然初期投入較高，但可以通過長期的運行來降低成本，在進行綠色生產(chǎn)的同時也為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟利益。

1 我國建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)用現(xiàn)狀分析

目前，我國建筑在設(shè)計過程中都開始貫徹節(jié)能設(shè)計理念，但是在設(shè)計和實施中存在諸多問題，如不同地區(qū)的氣候特征、環(huán)境差異導(dǎo)致建筑節(jié)能發(fā)展不平衡；只執(zhí)行強制性規(guī)定的最低節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，缺乏必要的激勵機制來提高節(jié)能效率及新技術(shù)研發(fā)；開發(fā)商對建筑節(jié)能的資金投入少，建筑節(jié)能率普遍不高；設(shè)計人員對節(jié)能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的理解掌握程度不同等諸多原因，實際節(jié)能效果并不顯著。因此，建筑節(jié)能應(yīng)該結(jié)合地區(qū)特點平衡發(fā)展，通過有效的節(jié)能設(shè)計，使建筑能耗得到有效降低。這樣才能提高能源資源的利用效率，推進建筑節(jié)能發(fā)展。

2 我國建筑節(jié)能設(shè)計的具體措施

2.1 科學(xué)選址

在建筑設(shè)計中外部環(huán)境極大地影響著建筑的設(shè)計，建筑設(shè)計由于要綜合考慮水文、風(fēng)向、環(huán)境等因素來進行合理布局、科學(xué)規(guī)劃，這也是建筑節(jié)能設(shè)計的開始環(huán)節(jié)，是一個項目的重要基石，所以合理科學(xué)選擇地址是建筑設(shè)計的前提環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)節(jié)能建筑重要基礎(chǔ)。

2.2 對建筑的外形和空間進行合理設(shè)計

建筑的外形不僅是建筑形象的體現(xiàn)，更是與外部環(huán)境接觸的重要媒介。通常用建筑的體積系數(shù)來表達建筑與外部環(huán)境能量傳導(dǎo)的關(guān)系，這個系數(shù)越小表示建筑的節(jié)能效果越好，也表示有很好的保溫的效果，所以在對建筑的外形和空間設(shè)計時要進行合理的空間、科學(xué)的外形設(shè)計，這也是建筑節(jié)能化設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。

2.3 總平面規(guī)劃節(jié)能設(shè)計

建筑總平面規(guī)劃布局和設(shè)計，應(yīng)充分考慮日照因素、主導(dǎo)風(fēng)向、自然通風(fēng)、建筑物朝向等多方面的因素，優(yōu)化建筑的規(guī)劃設(shè)計。比如夏季要有良好的自然通風(fēng)并防止太陽輻射，冬季應(yīng)更多的利用日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向。這樣在冬季利用日照可以多獲得熱量，避開主導(dǎo)風(fēng)向可以減少建筑物外表面熱損失；而夏季則減少獲得熱量，并利用自然通風(fēng)等措施來降低建筑物外表面溫度，達到節(jié)能目的。在進行總平面規(guī)劃設(shè)計時還要綜合考慮規(guī)劃布局的科學(xué)性、建筑朝向的合理性，建筑的朝向決定了對自然能量的獲取程度，一個好的建筑朝向不僅能給用戶良好的視野，也在節(jié)約能量上提供了很大幫助。

2.4 建筑體形節(jié)能設(shè)計

1） 控制體形系數(shù)，體形系數(shù)對建筑能耗有直接的影響。體形系數(shù)越大，建筑所分擔(dān)的熱散失面積越大，能耗就越多。因此，從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，可以采用一些方法將體形系數(shù)控制在較小的范疇。比如增加建筑層數(shù)，加大建筑進深，減少建筑面寬；加大建筑物的長度或增加組合，減少建筑體形變化，立面造型盡量簡練等。

2） 控制表面面積系數(shù)，為了獲取更多的日照輻射，降低能源消耗，表面面積系數(shù)應(yīng)越小越好。因此，設(shè)計為長軸朝向東西的長方形體形最好，正方形次之，而建筑體型是長軸朝向南北方向的長方形時節(jié)能效果最差。

2.5 建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計

建筑的構(gòu)造設(shè)計除了滿足建筑功能要求之外，還應(yīng)對屋面、墻體等進行節(jié)能設(shè)計。

1） 屋面設(shè)計在整個建筑圍護結(jié)構(gòu)中，屋面占比雖低于外墻，但對頂層卻是比例最大的外圍護結(jié)構(gòu)，所以屋面保溫隔熱性能一樣重要。屋面保溫措施應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定，選用蓄熱系數(shù)大而導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)高效的節(jié)能材料。注意不宜選用吸水率較高的絕熱材料，以防濕作業(yè)時保溫隔熱層大量吸水造成熱工性能降低。如果要設(shè)計中庭或屋頂玻璃部分，其面積不應(yīng)大于總面積的20%，并在屋頂其他保溫構(gòu)造上采取加強措施。比如在中庭上部的側(cè)面設(shè)置排風(fēng)機，在玻璃屋頂四周設(shè)置通風(fēng)百葉等。

2） 墻體節(jié)能設(shè)計，①外墻，節(jié)能設(shè)計在這一環(huán)節(jié)需要在得到充分重視，因為外墻體在外圍護結(jié)構(gòu)中占的比例最大，傳熱造成熱損失占比也很大。在確定外墻的傳熱系數(shù)K時，應(yīng)考慮圍護結(jié)構(gòu)中鋼筋砼梁、柱、剪力墻等熱橋部位的不利影響。外保溫材料的選用需注意整個系統(tǒng)的安全可靠性，防止開裂墜落事故的發(fā)生。同時建議加強自保溫砌塊及裝飾保溫一體化系統(tǒng)等與建筑同壽命的保溫體系的研發(fā)和推廣，應(yīng)有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用市場；②內(nèi)墻，不采暖房間與采暖房間的隔墻，兩面溫差大，存在一定熱損失，應(yīng)采取保溫措施。不采暖樓梯間內(nèi)隔墻、住戶分戶墻均應(yīng)采取保溫措施；③門窗及遮陽系統(tǒng)。建筑外門窗應(yīng)滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范中各項材料性能要求。建筑內(nèi)不同朝向的建筑窗墻面積比應(yīng)進行有效控制。寒冷地區(qū)設(shè)計的外門，適合設(shè)置門斗等形式，其他地區(qū)則采取保溫隔熱的方式。窗可選擇具有提高輻射、熱量吸收反射性能的Low-E 鍍膜玻璃窗等。遮陽系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計考慮地域差異而采取因地制宜的原則；④樓板，底部接觸室外空氣的架空層或外挑樓板，已起到外圍護結(jié)構(gòu)的作用，應(yīng)采取保溫措施。在夏熱冬冷地區(qū)，在地面和地下室外墻設(shè)計保溫層，除了增加熱阻減少溫差，還有利于防止地面和墻面返潮。

2.6 可再生能源設(shè)計

在建筑節(jié)能設(shè)計中，選擇可再生能源并與建筑一體化設(shè)計，是當(dāng)前的發(fā)展趨勢和推廣要求。目前來說，太陽能光熱技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、熱泵應(yīng)用技術(shù)、變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)、生物能利用技術(shù)、中水處理及雨水回收系統(tǒng)等一系列新的技術(shù)應(yīng)用，都將提高建筑物節(jié)能效率，讓人們在享受新能源的同時，取得切實的收益。

3 結(jié)語

通過上述問題的分析，我們充分的意識到在我國建筑中實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的重要性和必要性。在當(dāng)前社會中我國經(jīng)濟體制正在處于不斷優(yōu)化的過程中，這就對建筑提出了更高的要求，在建筑中一定要實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計理念，節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用可以最大限度的減少建筑的能耗，顯著的提升我國建筑企業(yè)建筑設(shè)計的整體水平和質(zhì)量。那么在以后的建筑中相關(guān)管理人員和施工人員一定了解要建筑中實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計價值和作用，合理的選擇建筑的地址以及積極的選用節(jié)能的材料，實現(xiàn)我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。始終堅持綠色節(jié)能發(fā)展理念，杜絕建筑能源浪費現(xiàn)象的發(fā)生，進而推進綠色低碳循環(huán)發(fā)展及低碳城市建設(shè)，實現(xiàn)能源消耗總量和強度“雙控”的戰(zhàn)略目標(biāo)。