淺談節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計

姜 東

（廣東省輕紡建筑設(shè)計院，廣東 廣州 510000）

隨著社會的發(fā)展，人們對生活居住環(huán)境、工作環(huán)境的要求越來越高，采暖和空調(diào)制冷區(qū)域不斷擴大，建筑能耗已成為我國最難根治的城市病之一，影響著國家的可持續(xù)發(fā)展。

1 建筑節(jié)能工作概述

為了把建筑節(jié)能工作扎實有效地落實下去，依據(jù)JGJ 26－95民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住建筑部分）DBJ 04－2l6－1999民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住建筑部分）實施細則（第二階段），對建筑專業(yè)和采暖專業(yè)分別有具體的要求。建筑部分節(jié)能約30%，主要項目有屋頂、外墻、不采暖樓梯間隔墻、戶門、外窗、外門、不采暖地下室頂板等。采暖部分節(jié)能約20%，主要項目有：分戶控制、分戶計量、分室溫控、有單獨鍋爐房的設(shè)備效率、外管網(wǎng)損失等。除按節(jié)能標準選的各項指標外，還要求建筑專業(yè)和采暖專業(yè)要根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)情況進行不同的熱工計算。

2 存在的問題

實現(xiàn)建筑節(jié)能，設(shè)計單位首當(dāng)其沖，沒有節(jié)能的設(shè)計，就不可能有節(jié)能的建筑，在我國建筑節(jié)能從20世紀90年代就被提出了，但到現(xiàn)在還未落實，存在的主要問題是：與開發(fā)商的利益有關(guān)；行政主管部門未落以實處，缺乏行政手段；業(yè)大廠礦是建筑節(jié)能的漏洞，因他們是福利性供熱，以廠代勞，還沒有真正走向市場經(jīng)濟。以上這些問題的存在，嚴重阻礙著建筑節(jié)能目標的實現(xiàn)。

3 應(yīng)采取的措施

3.1 設(shè)計上的節(jié)能環(huán)保

第一，建筑規(guī)劃上要提高環(huán)保節(jié)能意識，在規(guī)劃設(shè)計和建筑設(shè)計過程中由于受到諸多用地環(huán)境、設(shè)計要求及商業(yè)價值等方面的影響，往往使得設(shè)計人員對環(huán)保節(jié)能兼顧不夠，最為突出的就是建筑的朝向，部分建筑呈東西向，造成了室內(nèi)熱工環(huán)境差。

第二，建筑構(gòu)造要求控制節(jié)能設(shè)計要求進行設(shè)計。我國自2000年10月1日起實施JGJ 75－2003夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計標準，并將其中4.0.4，4.0.5，4.0.6，4.0.7，4.0.10，4.0.11，6.0.2，6.0.6條規(guī)定為強制性標準。這就要求設(shè)計人員要認真執(zhí)行該條文，進行建筑節(jié)能設(shè)計。

第三，設(shè)計人員要加強建筑的通風(fēng)性能，改善室內(nèi)熱工環(huán)境，利用可利用能源等方面的研究。

3.2 環(huán)保節(jié)能材料

隨著社會生產(chǎn)力的進步，健康與安全是現(xiàn)代人重視的兩大主題。環(huán)保材料越來越多地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，建筑行業(yè)也不例外。

3.2.1 裝飾材料

不同的裝飾材料對能源的消耗不同。一間貼著深色墻紙的房間，需要的照明用電是同樣大小貼著淺色墻紙房間的兩倍。房間里燈具的選擇同樣可達到節(jié)能效果。首先，客廳等較大的房間使用多角度的裝飾燈具，保證房間的各個部分都達到照明度；其次，大量使用節(jié)能燈具，可根據(jù)自然光線的強弱調(diào)節(jié)燈的亮度；再次，鼓勵住房用戶使用多種規(guī)格的燈泡。不同材料對能源的利用也是不同的，應(yīng)盡量選用綠色環(huán)境節(jié)能材料來建造人類家園。

3.2.2 給水材料

從水質(zhì)保證的角度分析，為什么自來水公司生產(chǎn)出的生活飲用水是合乎標準的，但終端飲用水的質(zhì)量卻難以保障？主要是傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)多采用金屬管材，而金屬管材特性有四大致命弱點：易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結(jié)垢，這就使得二次污染的問題長期未得到解決。這些受污染的自來水中攜帶的細菌像無形的殺手，時時威脅著人類的健康。所以我們應(yīng)該全面推廣使用以塑料管為主體的優(yōu)質(zhì)綠色管材料，從根本上解決自來水管理系統(tǒng)中的二次污染問題，而且綠色管材的運用還能相應(yīng)節(jié)省金屬的耗費，做到既環(huán)保又節(jié)能。

3.2.3 維護材料

我國民用建筑的外墻圍護熱能損失量是發(fā)達國家的幾倍甚至十幾倍，我國每年建成的城鎮(zhèn)住宅達5億m2以上，如外墻圍護面積按1/1.2計算，即需要建筑外墻圍護6億m2，所以解決外墻圍護熱能損耗的問題是當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)在新型的建筑環(huán)保節(jié)能材料，如中空玻璃、倒置式隔熱保溫屋面、保溫砂漿、外墻擠塑板等新產(chǎn)品可大大提高建筑的保溫性能，改善建筑熱工環(huán)境，我們應(yīng)大力推廣使用。

3.2.4 開發(fā)新的節(jié)能能源代替電力

節(jié)能燈的運用緩解了部分電力緊張的現(xiàn)象，但每逢夏季，我國南部地區(qū)的電力仍不足。從2004年1月2日開始，廣東開始錯峰限電，6月份以后，全省供電負荷連創(chuàng)15次新高，廣東全省用電負荷最高達到3 970萬kW，比2003年最高負荷增長16.76%。同時，全省出現(xiàn)煤炭運輸緊張的局面，部分電廠存煤經(jīng)常處于警戒之下。據(jù)廣東省經(jīng)貿(mào)委介紹，廣東2004年供電形勢是2001年以來最嚴峻的一年。

用燃氣代替電力作為動力已不是新鮮事了，某燃氣集團依托每年20億m3天然氣供應(yīng)指標的優(yōu)勢，向社會推出燃氣區(qū)域空調(diào)“綠色套餐”，這一節(jié)能、環(huán)保的高科技設(shè)備已應(yīng)用在海河綜合開發(fā)中。按規(guī)則，建設(shè)中的海河沿岸42 km：開發(fā)范圍內(nèi)66%的公用建筑使用天然氣制冷及供熱測算，天然氣夏季使用量可達到1.1億m3，可削減電力3.3億kW，相當(dāng)于一座30萬kW電廠的供電能力。

如果建筑住宅在設(shè)計初始階段就將燃氣作為電力能源的補充考慮進去，則將節(jié)省很大電力。由于液化天然氣安全、清潔、價格相對便宜，因而成為燃氣空調(diào)的首選能源。隨著液化天然氣工程的引入，我國許多地方都將具備運用這種環(huán)保能源的條件。

另外，要加大對新能源的攻關(guān)，如地?zé)?、水熱、風(fēng)能、太陽能等自然能源的研發(fā)和應(yīng)用迫在眉睫，特別是太陽能在建筑中的應(yīng)用作為重點，解決好太陽能與建筑一體化、光電一體化的問題。

4 太陽能的利用

我國大部分地區(qū)都具有較好的太陽能資源，這為在建筑中充分利用太陽能這種綠色的清潔資源、減少建筑能耗，提供了資源保證。太陽能的利用方式主要分為兩種：主動式太陽能建筑和被動式太陽能建筑。主動式太陽能建筑指的是需要輔助資源配合的太陽能使用系統(tǒng)的建筑。在這種系統(tǒng)里，光電系統(tǒng)是研究較多的對象，但它的能量轉(zhuǎn)換效率較低且太陽能的利用系統(tǒng)費用過高，所以如果大批量地使用還需要進一步研究。被動式太陽能建筑是指在陽面使用儲蓄熱質(zhì)、陽光房來吸收儲備熱量而利用的一種形式，目前應(yīng)用便捷廣泛。

5 建筑節(jié)能的個體設(shè)計

5.1 建筑的體形與建筑節(jié)能

5.1.1 控制體形系數(shù)

體形系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積（不計地面）與其所包圍的建筑體積之比。體形系數(shù)越大，說明單位建筑所分擔(dān)的熱散失面積越大，能耗就越多。有研究資料表明，體形系系數(shù)每增加0.01，耗熱能指標約增加2.5%，一般宜控制在0.30以下。建筑體形系數(shù)還與建筑物的體形是否規(guī)整及建筑物的體量大小有關(guān)。一般來說，控制或降低體形系數(shù)的方法有：減少建筑面寬，加大建筑進深；增加建筑物的層數(shù)；加大建筑物的長度或增加組合；建筑體形不宜變化過多。

5.1.2 控制表面面積系數(shù)

從獲取更多的日照輻射、降低耗能的觀點來看，表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義上來說，長軸朝向東西的長方形體形最好，正方形次之，而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節(jié)能效果最差。

5.2 良好的構(gòu)造設(shè)計

建筑的構(gòu)造設(shè)計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外，還進一步對墻體、樓板、屋頂、門窗等進行了設(shè)計，以此滿足建筑在營造舒適環(huán)境的同時兼顧建筑的節(jié)能要求。例如利用物理的光學(xué)原理將吊頂設(shè)計成折線形，可利用其反光更充分地利用太陽光；設(shè)計建筑外墻時可采用新型節(jié)能墻設(shè)計，利用環(huán)境減少耗能；屋頂中庭的采光頂，采用雙層玻璃形成“呼吸外壁”，從而降低環(huán)境的影響；還可以在樓層板的設(shè)計中，將循環(huán)水管布置在樓板處的裝修空間，冬天可熱水取暖，夏天可冷水降低室溫。

6 結(jié)束語

通過對建筑節(jié)能設(shè)計方法的探討，總結(jié)出在設(shè)計中應(yīng)從規(guī)劃、設(shè)計、構(gòu)造、園林綠化等方面充分合理地利用城鎮(zhèn)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源，尋求人、建筑、環(huán)境與經(jīng)濟、節(jié)能之間的最佳結(jié)合，提高建筑的整體效益。我國的建筑節(jié)能有著巨大的潛力，只要認真扎實地做好節(jié)能設(shè)計工作，就可以有效地降低建筑耗能量，為我國的建筑業(yè)、能源業(yè)做出貢獻。

1 李 凱、秦紅媚.節(jié)能建筑設(shè)計技術(shù)研究［J］.科技資訊，2008（34）

2 趙 文、李 軍.可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計初探［J］.住宅科技，2009（3）