建筑設(shè)計中節(jié)能建筑設(shè)計的探討

周宇輝

南通勘察設(shè)計有限公司 江蘇 南通 226006

可持續(xù)發(fā)展理念下，建筑工程設(shè)計理念發(fā)生較大變化，在建筑設(shè)計中，人們要求在滿足建筑功能使用需要的基礎(chǔ)上，盡可能地降低建筑的資源利用量和能耗使用量，基于此，節(jié)能化設(shè)計成為當(dāng)前建筑設(shè)計的重要發(fā)展趨勢。

1 建筑節(jié)能設(shè)計的價值

1.1 傳統(tǒng)建筑能耗嚴(yán)重

傳統(tǒng)設(shè)計模式下，建筑項目設(shè)計、建設(shè)需要消耗較大大量的資源、能源，其中建筑采暖、制冷、照明、通風(fēng)、生活用水等方面的能耗極為嚴(yán)重（見表1），這不僅影響了建筑功能的發(fā)揮，而且給人們社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展造成較大阻礙。譬如在傳統(tǒng)建筑設(shè)計模式下，我國建筑每年消耗大量的電力資源，每年因住宅建筑用電所消耗的煤炭資源達到3.35億。近年來，我國能源短缺問題日益嚴(yán)重，在建筑設(shè)計中，系統(tǒng)采用節(jié)能設(shè)計理念，能有效減少建筑能源消耗。如空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用能耗在建筑總能耗中占據(jù)較高比例，實施建筑節(jié)能設(shè)計，空調(diào)系統(tǒng)每年的高峰負荷可減少8000萬kW，這對于建筑節(jié)能具有積極作用。

表1 傳統(tǒng)建筑設(shè)計模式能源消耗

1.2 可持續(xù)發(fā)展需要

步入新時期以來，我國注重社會經(jīng)濟、生態(tài)、文化的可持續(xù)發(fā)展，就建筑工程而言，為促進其可持續(xù)發(fā)展，國家提出了綠色建筑的設(shè)計及發(fā)展理念。綠色建筑最基本的要求在于減少建筑設(shè)計生產(chǎn)中的能源消耗，減少環(huán)境污染，這為建筑節(jié)能設(shè)計提供了理論支撐。新時期，進行建筑節(jié)能設(shè)計，不僅有利于建筑行業(yè)的有序發(fā)展，提升建筑設(shè)計建設(shè)質(zhì)量和服務(wù)功能，而且對于整個社會的發(fā)展具有深遠影響，其是社會可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需要。

2 建筑節(jié)能設(shè)計的原則

步入新時期以來，人們對于建筑節(jié)能設(shè)計的重視程度不斷提升，為進一步提升建筑節(jié)能設(shè)計質(zhì)量，在實際設(shè)計中，還應(yīng)注意遵守能源節(jié)約、綠色環(huán)保、延長使用壽命的設(shè)計原則。

就能源節(jié)約而言，在新時期開展建筑節(jié)能設(shè)計時，設(shè)計人員首先要摒棄傳統(tǒng)的材料應(yīng)用觀念，即在設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)在做好建筑整體結(jié)構(gòu)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，合理使用新型材料，建設(shè)后期施工的材料消耗，達到建筑節(jié)能的目的。在傳統(tǒng)建筑設(shè)計中，建筑材料、施工技術(shù)、施工設(shè)備的選擇和應(yīng)用還會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染問題，開展建筑節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)從綠色環(huán)保角度出發(fā)，盡可能地將這些問題考慮在內(nèi)，消除建筑污染，確保建筑材料應(yīng)用與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性。此外，新材料、新技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)有利于優(yōu)化建筑整體服務(wù)功能，同時新型設(shè)計應(yīng)能明顯提升建筑的穩(wěn)定性、耐久性和安全性，為人們的居住和社會生產(chǎn)提供便利。

3 建筑節(jié)能設(shè)計的控制要點

3.1 系統(tǒng)規(guī)劃建筑平面布局

開展建筑節(jié)能設(shè)計，首先應(yīng)注重建筑平面布局的有效規(guī)劃，并且在實際規(guī)劃中，應(yīng)注重建筑空間布局與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性、適用性，避免因建筑規(guī)劃對周圍環(huán)境造成污染和破壞，這樣能為建筑節(jié)能性、環(huán)保性設(shè)計創(chuàng)造有利條件。具體設(shè)計中，一旦設(shè)計建筑所處地區(qū)的溫度較高，則進行建筑空間平面布局時，應(yīng)注重電梯、樓梯和管道位置的有效規(guī)劃，通常，應(yīng)盡可能地將這些建構(gòu)筑物設(shè)置在建筑的西側(cè)或者北側(cè)，這樣能避免陽光直射這些構(gòu)筑物，減少電梯、樓梯和管道外觀老化問題，由此節(jié)省了后期維修階段的材料損耗，起到了建筑使用節(jié)能的目的。同時在進行建筑平面布置時，應(yīng)考慮建筑內(nèi)部新風(fēng)系統(tǒng)，這樣才能形成良好的居住環(huán)境，減少內(nèi)部通風(fēng)和散熱的能量消耗。此外，在建筑平面布局中，還應(yīng)重點關(guān)注建筑的朝向設(shè)計，朝向設(shè)計是建筑節(jié)能規(guī)劃的首要環(huán)節(jié)，即建筑處于同一地理位置，且周邊環(huán)境相同時，則對比東西朝向的多層建筑，南北朝向建筑的能耗更少，這是因為當(dāng)建筑物面朝南北時，其對于太陽能、風(fēng)能的利用效率更高，這不僅起到了建筑節(jié)能的效果，而且有效地提升了人們居住的舒適程度，確保了建筑設(shè)計的科學(xué)性、合理性。

3.2 加強建筑物體形系數(shù)設(shè)計

建筑物體形系數(shù)對于整體節(jié)能效果具有較大影響，就體形系數(shù)本身而言，其指的是建筑物體積和建筑物與室外空氣接觸的外表面積，控制這一參數(shù)，能為建筑節(jié)能設(shè)計提供有效指導(dǎo)。研究表明，當(dāng)建筑物體形系數(shù)值越大時，其整體的耗能水平也會有所上升。并且，當(dāng)建筑物體形系數(shù)增加1%時，其耗能指標(biāo)會增加約2.5%；根據(jù)這一特征，在建筑物節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)盡可能地降低建筑體形系數(shù)，這樣能降低屋內(nèi)外空氣的熱交換頻率。選擇較為簡潔的建筑造型，確保建筑外輪廓清晰是降低建筑物形體系數(shù)的重要手段，其能有效地控制建筑的不必要消耗，提升建筑節(jié)能效果。

3.3 合理設(shè)計建筑門窗

長期以來，門窗設(shè)計是建筑設(shè)計的重點所在，新時期，門窗設(shè)計成為建筑節(jié)能的一個重要突破口。在門窗節(jié)能設(shè)計中，主要是通過較為先進的門窗材料，改善門窗的保溫效果[1]。一方面，在外窗設(shè)計中，應(yīng)關(guān)注建筑外窗的氣密性，避免冷空氣進入室內(nèi)，同時防止室內(nèi)熱空氣流失。另一方面，在具體材料應(yīng)用中，可選擇塑鋼中空玻璃、隔熱型的鋁合金中空玻璃進行節(jié)能設(shè)計，這些材料不僅具有良好的保溫性能，而且隔熱效果較為突出。如圖1，某建筑商務(wù)會所，就采用了Low-e玻璃和U型玻璃，傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)都比較好，有效地改善了建筑遮陽和熱傳導(dǎo)效果；此外，在門窗縫隙處理中，應(yīng)改變傳統(tǒng)水泥砂漿填充的做法，改用聚氨酯材料進行填充，這樣能造保護門窗的基礎(chǔ)上，提升建筑整體的氣密性。

圖1 某商務(wù)會所建筑實例照片

3.4 加大新材料和能源的應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑施工會消耗大量的材料，在新時期，開展建筑節(jié)能設(shè)計還應(yīng)注重節(jié)能材料的應(yīng)用。目前，建筑節(jié)能材料的類型較為豐富，如在墻體材料中，淤泥燒結(jié)多孔磚、加氣混凝土砌塊等都是較為常見的墻體材料，其能有效起到建筑節(jié)能作用；從保溫材料來看，可通過水泥發(fā)泡板、巖棉、玻璃棉等材料來進行處理；此外，高分子防水卷材、聚合物防水涂料等都能起到防水節(jié)能的效果。借助這些新材料，能有效提升建筑節(jié)能效果。

建筑新能源應(yīng)用中，太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能等都是較為常見的能源應(yīng)用形式，其減少了傳統(tǒng)能源的用量，實現(xiàn)了建筑節(jié)能與環(huán)保的有機統(tǒng)一。其中，太陽能技術(shù)的應(yīng)用較為成熟，其分為主動式、被動式兩種應(yīng)用形式，相對而言，被動式太陽能利用方式的應(yīng)用較多，該方式在建筑陽面使用儲蓄熱質(zhì)、陽光房來吸收和儲存太陽能，為建筑物內(nèi)部的能耗應(yīng)用創(chuàng)造了良好條件。

4 結(jié)束語

節(jié)能設(shè)計對于建筑工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有深影響。新時期，建筑設(shè)計人員只有系統(tǒng)認識到節(jié)能設(shè)計的價值和原則，然后系統(tǒng)化地進行新材料、新技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，這樣才能提升建筑節(jié)能效果，促進建筑行業(yè)有序發(fā)展。