建筑節(jié)能設(shè)計的主要原則與設(shè)計要點探析

桑田

摘 ? ?要：本文從建筑節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀出發(fā)，簡要介紹了建筑節(jié)能設(shè)計的主要原則，并深入探究了污染因素、自然條件因素、通風(fēng)因素、朝向因素、體形系數(shù)因素及窗墻比例等諸多節(jié)能設(shè)計要點，希望能為相關(guān)工作者帶來一定的參考意見。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能設(shè)計;設(shè)計原則;設(shè)計要點

1 ?引言

建筑節(jié)能設(shè)計的核心在于節(jié)約建筑能耗、優(yōu)化生存環(huán)境、提高資源利用率三個方面。具有節(jié)能環(huán)保作用的建筑已經(jīng)成為了建筑行業(yè)的未來主要發(fā)展方向，且社會各界對于建筑節(jié)能設(shè)計的關(guān)注度日益提高，如何設(shè)計出高質(zhì)量、環(huán)保節(jié)能效果出色的建筑已經(jīng)成為了每一位建筑設(shè)計工作者必須要深思的問題。

2 ?設(shè)計原則分析

2.1 ?因地制宜原則

因地制宜原則在建筑節(jié)能設(shè)計方面也同樣適用，設(shè)計人員需要基于建筑物所在區(qū)域的自然氣候條件開展設(shè)計工作，滿足建筑節(jié)能需求，有針對性的開展節(jié)能設(shè)計，只有這樣才能從根本上保證建筑物的節(jié)能減排效果。

2.2 ?超前性原則

與歐美等地的發(fā)達(dá)國家相比較，我國建筑行業(yè)目前的節(jié)能設(shè)計水平相對較低，想要在真正意義上實現(xiàn)建筑節(jié)能減排依然有很長一段距離。為保證建筑節(jié)能設(shè)計具有實用性與可靠性，在設(shè)計過程當(dāng)中不僅要堅持節(jié)能設(shè)計的基本理念，更需要參考國外的超前建筑節(jié)能設(shè)計經(jīng)驗，基于我國建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改，以確保其具有較高的實用價值。

2.3 ?能耗控制原則

眾所周知，建筑物在使用過程中會產(chǎn)生多種類型的能源消耗，且建筑能耗已經(jīng)成為了城市能耗的主力軍，其能耗占比相對較高。因此，控制建筑物的能耗就成為了建筑節(jié)能設(shè)計的一大關(guān)鍵。建筑能耗控制可以通過體形設(shè)計來達(dá)到預(yù)期的目的，如整體布局、平面形狀、體形系數(shù)、門窗朝向等均會影響到建筑物的具體能耗表現(xiàn)。實踐證明，根據(jù)外界環(huán)境的特征而合理控制墻體、門窗、屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計均能夠有效達(dá)到遮陽的效果，避免室內(nèi)溫度過高，同時也可以保證建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有出色的保溫、隔熱等性能。其次，建筑能耗控制原則不僅要體現(xiàn)在后續(xù)的建筑使用階段，更要在建設(shè)階段處處體現(xiàn)能耗控制原則的基本要求。在建筑材料的選擇方面，應(yīng)當(dāng)在確保建筑物結(jié)構(gòu)安全、功能達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選擇能耗較低的材料，且增加可回收材料的占比，重視材料使用率的控制，實現(xiàn)對于固態(tài)廢棄物的控制。若在條件允許的情況下，優(yōu)先選擇地方性的材料，從而達(dá)到減少運(yùn)輸距離，控制運(yùn)輸階段能耗產(chǎn)出和運(yùn)輸成本的目的。

3 ?建筑節(jié)能設(shè)計的設(shè)計要點

3.1 ?污染因素

建筑存在的基本作用在于為居民提供居住、生活空間，同時也要保證居民的身體健康和人身安全，為居民提供安心的住所和工作場所。節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用意味著需要在建筑物內(nèi)部添加一定量的額外基礎(chǔ)設(shè)施，而此類基礎(chǔ)設(shè)施不僅要具有良好的性能和作用價值，更要具備天然、無污染的基本特征，確保不會對建筑內(nèi)部環(huán)境造成污染，從而影響到居民的身體健康。從某種角度來看，建筑物所能夠給予居民的健康威脅主要包括空氣質(zhì)量、噪音、熱環(huán)境及電磁場輻射等幾個方面。故建筑物在施工時需要優(yōu)先考慮天然、無污染、環(huán)保、無毒害的優(yōu)良建筑材料，同時通過設(shè)計調(diào)整來對室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

3.2 ?自然條件

影響建筑物節(jié)能效果的自然條件眾多，如太陽的輻射強(qiáng)度、降水量、季風(fēng)特征及建筑物所在區(qū)域的地形地勢特點。這些因素的存在，不僅對建筑物的節(jié)能效果有著直接的影響，同時也會影響到建筑物的安全性、功能性等關(guān)鍵參數(shù)。因此，在前期的設(shè)計階段，設(shè)計人員需要充分考慮到全部自然條件對于建筑物的影響力度，并設(shè)計出可以與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)、共存的節(jié)能建筑。

3.3 ?通風(fēng)

建筑物的內(nèi)部通風(fēng)條件將影響到建筑物的具體內(nèi)部溫度。作為建筑能耗的主要支出項目，溫度控制的重要性無需多言，而通風(fēng)設(shè)計也成為了建筑節(jié)能設(shè)計的基本要點。實踐證明，在通風(fēng)條件良好的情況下，建筑內(nèi)部的熱舒適程度可以得到有效的控制，住戶對于電力溫控系統(tǒng)的需求量也會隨之降低，從而減少使用電力溫控系統(tǒng)的頻率和時常，進(jìn)而達(dá)到控制能耗的效果。在實際當(dāng)中，很多建筑設(shè)計方案片面追求建筑物的外部美觀程度，從而使用了玻璃墻面封閉了建筑大部分的南向平臺，建筑物的自然通風(fēng)被人工阻斷。這種設(shè)計方案顯然違背了建筑節(jié)能設(shè)計的基本要求，既無法為住戶提供舒適的室內(nèi)環(huán)境，同時也會加劇能源的損耗。

3.4 ?建筑朝向

朝向因素是建筑設(shè)計的基礎(chǔ)所在，其所造成的能耗影響重大，主要包括通風(fēng)影響和太陽輻射影響兩個方面。在冬季階段，建筑物的采暖負(fù)荷會因為太陽輻射的變化而降低，而在夏季階段，建筑物的制冷負(fù)荷則會因為太陽輻射變化而升高。從這一原理可以看出，朝向因素對于建筑能耗的控制至關(guān)重要。一般情況下，多數(shù)建筑物會采取南北朝向的設(shè)計原理，而東西朝向的建筑設(shè)計的應(yīng)用頻率相對較低。因為南北朝向的設(shè)計在能耗控制方面的效果約為東西朝向的兩倍左右。

3.5 ?體形系數(shù)

體形系數(shù)指的是外表面積與建筑物內(nèi)部體積的比例。體形系數(shù)越小，則意味著建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失相對較低，有利于控制建筑能耗。但是，當(dāng)體形系數(shù)過小時，則會影響到建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，甚至?xí)?dǎo)致建筑物的功能性受損。因此，體形系數(shù)的控制是建筑設(shè)計的關(guān)鍵所在。

3.6 ?窗墻比例

窗墻比例指的是建筑物外窗總面積與外圍墻體面積之間的比例。從保溫隔熱性能的角度來看，窗戶的效果要遠(yuǎn)低于墻面，而窗戶又承擔(dān)著通風(fēng)、采光的重大責(zé)任，故窗墻比例過大或過小都會影響到建筑物的能耗效果。一般情況下，窗墻比例大小的主要影響因素在于當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩?。若建筑物所在的區(qū)域?qū)儆跁円箿夭钸^大的干燥區(qū)域時，則需要適當(dāng)減少窗墻比例，如新疆地區(qū)。這樣的設(shè)計原則可以減少白天的太陽輻射，減少夜晚的能量損失，同時也有利于控制室內(nèi)的濕度。

4 ?結(jié)語

綜合來看，在設(shè)計建筑方案時，設(shè)計人員需要遵循基本的建筑節(jié)能設(shè)計原則，綜合考慮多項影響因素，把握各項設(shè)計要點，切實提高建筑物的節(jié)能環(huán)保效果，控制建筑物的能耗問題，為環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。

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