小議建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王歡

【摘要】本文作者闡述了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，分析了我國目前建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題，并對(duì)如何在日常的建筑設(shè)計(jì)工作中，進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，闡述了自己的觀點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；建筑設(shè)計(jì)

1、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發(fā)展趨勢(shì)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)建筑室內(nèi)環(huán)境舒適程度要求的不斷提高，節(jié)能問題現(xiàn)在尤為重要。解決途徑兩種：一方面通過開發(fā)利用可再生能源及節(jié)能建材等途徑降低建筑能耗的需求；另一方面要提高能耗系統(tǒng)的效率，從而降低終端能源使用量。

2、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

模擬計(jì)算是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，但由于傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)流程的缺陷，往往是設(shè)計(jì)者在建筑施工圖階段才按要求進(jìn)行建筑模擬計(jì)算與評(píng)價(jià)，使其失去對(duì)設(shè)計(jì)方案應(yīng)有的指導(dǎo)性與評(píng)價(jià)性。使得許多本應(yīng)在方案設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段修正的內(nèi)容與優(yōu)化成為不可能；使得建筑設(shè)計(jì)采用亡羊補(bǔ)牢式的彌補(bǔ)缺陷的方法，導(dǎo)致不必要的資源與能源浪費(fèi)；使得建筑節(jié)能推廣的速度緩慢，建筑節(jié)能效果不甚明顯。因此，只有將建筑模擬計(jì)算與建筑設(shè)計(jì)過程結(jié)合起來，將建筑節(jié)能設(shè)計(jì)貫穿建筑設(shè)計(jì)全程，才是正確的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法。

這個(gè)方法就是在項(xiàng)目的初始階段組建一個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)由各專業(yè)設(shè)計(jì)人員共同參與，以建筑師為主導(dǎo)者和協(xié)調(diào)者，把建筑節(jié)能設(shè)計(jì)貫穿建筑設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)各個(gè)階段。每個(gè)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)都是前段設(shè)計(jì)階段的延續(xù)；每個(gè)階段具有相對(duì)的獨(dú)立性，其主要的任務(wù)不同，面臨的問題也不同；每個(gè)階段都應(yīng)有所選擇與側(cè)重，通過實(shí)時(shí)的評(píng)價(jià)與計(jì)算，形成信息的反饋，以進(jìn)行階段修改。這樣，建筑設(shè)計(jì)就成為一個(gè)分階段逐步細(xì)化的過程，同時(shí)又是一個(gè)循環(huán)設(shè)計(jì)，信息反饋，不斷優(yōu)化的過程。

3、實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的技術(shù)途徑

在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造和使用過程中，在滿足室內(nèi)環(huán)境舒適、衛(wèi)生、健康的條件下，采取合理有效的建筑節(jié)能技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)建筑

節(jié)能和環(huán)保共進(jìn)的目標(biāo)。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)（根據(jù)不同地區(qū)采暖期主導(dǎo)風(fēng)向不同因地制宜）；合理設(shè)計(jì)建筑形體（包括建筑整體體量和建筑朝向的確定），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)。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成部件（屋頂、外墻、架空及外挑樓板、非采暖地下室頂板、分隔采暖與非采暖空間的隔墻和戶門、外門和外窗、變形縫墻、屋頂透明部分、周邊地面、地下室外墻等）的設(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，夏季隔熱，冬季保溫。使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。首先，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)各組成部件的熱工性能，一般通過改變其組成材料的熱工性能實(shí)行，然后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、建筑的地理位置和朝向，以建筑?jié)能系列軟件PBECA（2014年版）的計(jì)算結(jié)果為指導(dǎo)，選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。最后，評(píng)估圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部件與組合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，以確定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境方面，新能源的利用起至關(guān)重要的作用。新能源通常指非常規(guī)的可再生能源，包括有太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。太陽能熱水器技術(shù)比較成熟，加強(qiáng)推廣太陽能建筑一體化建設(shè)。但目前太陽能利用的規(guī)模還不大，商品化程度也較低，仍需要繼續(xù)深入廣泛地研究。地?zé)崮苌镔|(zhì)能現(xiàn)在利用的還比較少。風(fēng)能發(fā)電在新疆九大風(fēng)區(qū)中最大的達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電廠已得到充分的應(yīng)用。在我們建筑領(lǐng)域中，較為常見的風(fēng)能利用形式是自然通風(fēng)方式，所以建筑布局，平面布局對(duì)節(jié)能的影響也很大。

4、建筑節(jié)能新技術(shù)

理想的節(jié)能建筑應(yīng)在最少的能量消耗下滿足以下三點(diǎn)，一是能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射；二是能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性；三是能夠使室內(nèi)實(shí)現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。目前，建筑節(jié)能的途徑主要包括：盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失；降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗。從建筑方面我們主要談下如何減少建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能.

建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失主要來自三部分：①外墻；②門窗；③屋頂。這三部分的節(jié)能技術(shù)是各國建筑界都非常關(guān)注的。主要發(fā)展方向是，開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的保溫、隔熱材料和切實(shí)可行的構(gòu)造技術(shù)，以提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能和密閉性能。

就墻體節(jié)能而言，傳統(tǒng)的用重質(zhì)單一材料增加墻體厚度來達(dá)到保溫的作法已不能適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求，而復(fù)合墻體越來越成為墻體的主流。復(fù)合墻體一般用砌塊或鋼筋混凝土作為承重結(jié)構(gòu)，與保溫隔熱材料復(fù)合，或在框架結(jié)構(gòu)中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土及膠粉聚苯顆粒漿料等。這些材料的生產(chǎn)、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設(shè)備，而不是傳統(tǒng)技術(shù)所能及的。這些材料目前應(yīng)用于重要建筑、異形建筑及其他建筑的和總重要部位。如，庫爾勒市民服務(wù)中心及天山大峽谷游客服務(wù)中心等。

門窗具有采光、通風(fēng)和圍護(hù)的作用，還在建筑藝術(shù)處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采光通風(fēng)面積或表現(xiàn)現(xiàn)代建筑的性格特征，建筑物的門窗面積越來越大，更有全玻璃的幕墻建筑。這就對(duì)外維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能提出了更高的要求。目前，對(duì)門窗的節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來看，近些年出現(xiàn)了鋁合金斷熱型材、鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復(fù)合型材以及UPVC塑料型材等一些技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題，人們運(yùn)用了高新技術(shù)，將普通玻璃加工成中空玻璃，鍍膜玻璃（包括反射玻璃、吸熱玻璃）高強(qiáng)度LOW2E防火玻璃（高強(qiáng)度低輻射鍍膜防火玻璃）、采用磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃以及最特別的智能玻璃。

屋頂?shù)谋?、隔熱是圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)之一。在寒冷的地區(qū)屋頂設(shè)保溫層，以阻止室內(nèi)熱量散失；在炎熱的地區(qū)屋頂設(shè)置隔熱降溫層以阻止太陽的輻射熱傳至室內(nèi)；而在冬冷夏熱地區(qū)（黃河至長江流域），建筑節(jié)能則要冬、夏兼顧。目前，保溫常用的技術(shù)措施是在屋頂防水層下設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)材料用作保溫，如模塑EPS、XPS板，硬質(zhì)聚氨酯板及在此基礎(chǔ)上復(fù)合加氣混凝土砌塊保溫做法。以上做法都能不同程度地滿足屋頂節(jié)能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，如太陽能集熱屋頂和可控制的通風(fēng)屋頂?shù)取?/p>

結(jié)束語

建筑節(jié)能是一項(xiàng)全方位的綜合性的系統(tǒng)工程，建筑節(jié)能技術(shù)涉及了建筑技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)、智能技術(shù)等，也涉及設(shè)計(jì)、施工、管理、政策法規(guī)等諸多部門。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)只靠建筑師是根本不夠的，必需依靠團(tuán)隊(duì)合作，如何利用越來越多的知識(shí)，采用更先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，盡可能節(jié)約資源，為后代造福。

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