建筑設計中建筑節(jié)能技術的應用研究

王 智 鵬

(太原理工大學建筑設計研究院，山西 太原 030024)

建筑設計中建筑節(jié)能技術的應用研究

王 智 鵬

(太原理工大學建筑設計研究院，山西 太原 030024)

簡要介紹了國內外建筑節(jié)能的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了我國建筑節(jié)能存在的問題，并從建筑規(guī)劃與設計、圍護結構節(jié)能設計、利用綠色能源方面闡述了建筑節(jié)能的方法，有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

建筑節(jié)能，圍護結構，綠色能源

近年來，隨著城鎮(zhèn)化建設和城中村拆遷，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，但在以往的建設過程中，沒有注重能源、資源的有效利用，造成了能源消耗過大，限制了可持續(xù)發(fā)展。當今，在我國提倡節(jié)能減排的要求下，建筑行業(yè)也轉向了綠色節(jié)能建筑，既能讓住戶享受更綠色環(huán)保的居住環(huán)境，又達到了節(jié)能的目的。因此，建筑節(jié)能至關重要。

1 建筑節(jié)能概述

1)建筑節(jié)能的定義。建筑節(jié)能是指建筑物執(zhí)行國家規(guī)定的節(jié)能標準，滿足綠色環(huán)保的要求，在設計和建造過程中，采用節(jié)能新材料、新技術、新工藝，利用太陽能、風能等綠色能源，從而提高能源的利用效率，節(jié)約能源[1]。目前，我國大力提倡使用綠色可再生能源，將建筑節(jié)能技術廣泛應用，既能夠節(jié)約我國有限的能源，也可以保護環(huán)境，減少污染。

2)國外建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀。從20世紀70年代開始，國外一些發(fā)達國家就已經開始重視建筑節(jié)能，依據(jù)本國發(fā)展特點和實際情況，制定了一系列法律法規(guī)和強制性標準，并在本國政府大力扶持和監(jiān)督下，建筑節(jié)能的相關標準得到了很好的貫徹執(zhí)行，效果良好。德國在進行建筑節(jié)能改造前就頒布了一系列的法規(guī)，并根據(jù)執(zhí)行情況進行相應的獎勵和處罰，使得建筑節(jié)能改造收效甚好，改造后，不但減少了建筑耗能，而且居住環(huán)境更加健康環(huán)保。丹麥實行的建筑節(jié)能條例是世界上最早且最嚴格的，具有很強的借鑒意義。丹麥制定的長期城市規(guī)劃、建筑規(guī)范要求促進了綠色城市化進程，奠定了建筑低能耗的長遠發(fā)展，總體上減少成本投資，增加收益。它制定的建筑規(guī)范要求針對的是建筑物整體的能源消耗情況，而非局部。丹麥是綠化能源系統(tǒng)領域的先驅，它在城市建設方面減少了對高污染、高耗能材料的使用。

3)國內建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀。我國是一個發(fā)展中國家，人口眾多，人均能源資源短缺，近年來隨著城市建設的快速發(fā)展使得我國能源與環(huán)境面臨巨大的挑戰(zhàn)。每年我國新增建筑房屋面積高達17億m2～20億m2，建筑行業(yè)的快速發(fā)展極大地促進了國民經濟的發(fā)展?，F(xiàn)在人們購房時除了關注住宅的質量、實用性外，還關注周圍環(huán)境的綠色環(huán)保，伴隨著建筑產業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑耗能迅速增長，占我國整體能耗的比重較大。建筑能耗主要包括消耗在供電、制冷制熱等方面，能耗較大，但在我國已有建筑中達到綠色節(jié)能建筑的寥寥無幾，其余建筑都達不到要求，致使大量能源浪費。每年新建建筑的物資消耗水平相對較高，基礎物料如鋼材、水泥比起發(fā)達國家耗損嚴重，有些可回收利用資源的重復利用率也較低[2]。雖然我國從1998年開始陸續(xù)出臺了多項建筑節(jié)能標準，對建筑外墻、門窗等進行了規(guī)定，但由于我國推行建筑節(jié)能的時間較短，任務還非常艱巨，因此大力推行建筑節(jié)能是建筑行業(yè)發(fā)展中的一項重中之重的工作，可以有效減少建筑能源消耗?？傊?，建筑節(jié)能是新形勢下，符合我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一項策略。

2 我國建筑節(jié)能存在的問題

1)建筑節(jié)能意識淡薄。因為我國對于建筑節(jié)能的法規(guī)、標準出臺較晚，且沒有大力推廣，所以大眾對建筑節(jié)能的意識淡薄，從而在選購房屋時忽視了建筑節(jié)能的要求。另外房地產開發(fā)商抓住了大眾的消費心理，只注重了建筑的外觀高端大氣，結構合理，而忽視了建筑節(jié)能的情況。由于開發(fā)商把建筑節(jié)能的投資壓縮到很小，為了符合開發(fā)商的利益，建筑設計師也不能將一些節(jié)能措施應用到建筑設計中，從而導致了建筑能耗比較大。

2)建筑節(jié)能新材料、新技術水平落后。我國對于建筑節(jié)能新材料、新技術的研發(fā)投入較少，重視程度不足，對比發(fā)達國家水平處于初級階段。在節(jié)能材料方面，我國生產節(jié)能材料的廠家數(shù)量少，而且生產設備、生產工藝落后，以致于生產出來的節(jié)能材料達不到節(jié)能降耗的指標。在節(jié)能技術方面，沒有引進世界上先進的技術，也處于一定的落后水平。因此，我國應當加大對節(jié)能新材料、新技術的研發(fā)投資，政府也可以給予一定的經濟支持，這樣才能更好地促進建筑節(jié)能產業(yè)的發(fā)展。

3)相關法律法規(guī)不健全。雖然我國也頒布了《民用建筑節(jié)能條例》等相關條例，但是相關的法律法規(guī)還不完善，到目前為止還沒有關于建筑節(jié)能明確的法律法規(guī)，需要進一步完善配套法律，使建筑節(jié)能工作在法律的監(jiān)督之下，有法可循。

3 建筑節(jié)能措施

1)建筑規(guī)劃與設計。近年來綠色節(jié)能建筑的思想大力提倡，這就要求建筑設計師在建筑設計時，更關注建筑的環(huán)保、節(jié)能情況，根據(jù)建筑物周圍的氣候、環(huán)境，如外界自然風、綠化、地形等進行有效利用、合理設計，這樣能創(chuàng)造適宜的建筑室內環(huán)境。首先要合理選擇建筑的地址，在建筑周圍設計樹木、草坪、水流、假山等合理的外部環(huán)境；其次合理設計建筑形體、日照及朝向，比如在沿海地區(qū)，引入自然風，建筑朝向可以采用坐北朝南，既能起到節(jié)能的作用，又可以在冬季起到保溫作用，夏季充分利用自然風并盡量減少太陽照射時間。因此，在建筑規(guī)劃設計時，要遵循相關的節(jié)能設計標準，選擇適合這個地區(qū)的建筑朝向等重要因素。

2)圍護結構的節(jié)能設計。建筑圍護結構包括屋頂、外墻、隔熱材料、門和窗等，這部分的節(jié)能設計是根據(jù)改善它的熱工性能來完成的，對減少建筑能耗、提高環(huán)境質量、改善住戶視覺和舒適度有一定的作用。在屋頂設計方面，可以在屋頂上增加隔熱層，防止屋頂溫度過高，提高頂層住戶的舒適度。此外，在屋頂上安裝一個遮陽板，可以減弱陽光的輻射，起到屋頂隔熱的效果。在墻體設計方面，分為內保溫和外保溫，現(xiàn)階段應用較廣的是外墻保溫，可以采用復合墻體，在主墻體結構上增加復合的絕熱保溫材料，這樣可以隔絕室內外熱量傳遞，起到夏季隔熱、冬季保溫的目的，從而減少建筑冷、熱消耗[3]。在門窗設計方面，現(xiàn)代建筑越來越多設計成玻璃幕墻，既可以為住戶提供更好的采光及視覺享受，又經過特殊工藝處理后增加了玻璃的隔熱功能，經濟實用。

3)利用綠色能源。在建筑節(jié)能方面，綠色能源的利用對減少建筑能耗十分重要。綠色能源是可再生能源，當前在建筑節(jié)能上使用的綠色能源有太陽能、地熱能、風能等。太陽能的利用主要有以下幾方面，如：利用太陽能進行發(fā)電，以后有望實現(xiàn)商業(yè)化，可供建筑照明；利用太陽能開發(fā)的光伏水泵，應用在建筑上可實現(xiàn)供水；太陽能灶也得到一定的推廣[4]?？傊?，太陽能在建筑節(jié)能方面的利用規(guī)模還較小，未來的發(fā)展應用空間還十分廣泛。在利用地熱能方面，如地源熱泵系統(tǒng)，一方面可用于采暖供熱和制冷，另一方面可利用高溫地熱能發(fā)電，它是一種高效的節(jié)能技術，現(xiàn)已應用到住宅項目中。在風能利用方面，較適用于多風沿海地區(qū)，在國外已有實現(xiàn)的案例，但在我國還只是停留在利用自然風的發(fā)展階段。

4 結語

在我國大力提倡可持續(xù)發(fā)展的條件下，建筑節(jié)能勢在必行。我國只有不斷學習國外建筑節(jié)能的先進理念，加大對節(jié)能新材料、新工藝的研發(fā)力度，完善相關法律法規(guī)和保障體系，增加民眾對建筑節(jié)能的認知水平，才能更好地促進綠色節(jié)能建筑的發(fā)展。

[1] 宋德宣.節(jié)能建筑設計與設計[M].上海：同濟大學出版社，2003:23-24.

[2] 仇保興.我國綠色建筑發(fā)展和建筑節(jié)能的形勢與任務[J].綠色建筑，2012,5(3)：8-9.

[3] 曾于平.綠色住宅建筑節(jié)能設計措施探討[J].科技與企業(yè)，2014(15):30-32.

[4] 羅 雨，郭海麗，鄧文俊.建筑設計中建筑節(jié)能的應用解析[J].江西建材，2015(15):13-14.

Applicationresearchonenergysavingtechnologyofthearchitecturaldesign

WangZhipeng

(ArchitecturalDesignInstituteofTaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

This paper introduced the development status of building energy conservation, analyzed the problems of building energy saving in our country, and expounded the building energy efficiency from architectural planning and design, the energy saving design of enclosure structure and the method of using green energy. This is helpful to realize sustainable development.

building energy efficiency, palisade structure, green energy

TU201.5

A

1009-6825(2017)27-0163-02

2017-07-15

王智鵬(1987- )，男，工程師