簡(jiǎn)析建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

張發(fā)嶺

【摘 要】 內(nèi)熱環(huán)境，提高采暖用能的效率、降低建筑能耗。隨著節(jié)能措施加強(qiáng)、技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，建筑運(yùn)行能耗會(huì)逐步減少。建筑節(jié)能涉建筑設(shè)計(jì)、能源、人居環(huán)境等問題，還考慮了整個(gè)建筑對(duì)經(jīng)濟(jì)、能源、氣象等方面的影響。

【關(guān)鍵詞】 建筑 設(shè)計(jì) 節(jié)能 措施

建筑節(jié)能是指通過采取合理的建筑設(shè)計(jì)和選用符合節(jié)能要求的墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調(diào)等措施，在選址、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造和使用過程中，通過合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備，執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)建筑物節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行管理，合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運(yùn)行效率以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。以下簡(jiǎn)要分析幾種建筑節(jié)能的新技術(shù)和有效措施。

1 合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)

合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的小氣候環(huán)境。它包括對(duì)建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向同時(shí)滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的因此，只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失，找到一個(gè)平衡點(diǎn)，選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。

2 新型結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用

20 世紀(jì)90 年代，美國(guó)的民用住宅采用鋼結(jié)構(gòu)的約為 5%目前已經(jīng)超過 35%。現(xiàn)在我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)大多應(yīng)用于高層公共建筑和商用建筑上，在住宅建筑應(yīng)用不夠廣泛。輕鋼住宅的研究開發(fā)已在各地試點(diǎn)，是輕鋼發(fā)展的一個(gè)重要方向，目前已經(jīng)有多種的低層、多層和高層的設(shè)計(jì)方案和實(shí)例。因其可做到大跨度、大空間，分隔使用靈活，而且施工速度快、抗震有利的特點(diǎn)必將對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的住宅結(jié)構(gòu)模式產(chǎn)生較大沖擊。

3 生態(tài)建筑材料的使用

生態(tài)建筑材料的科學(xué)和權(quán)威的定義目前仍在研究確定階段。生態(tài)建筑材料的概念來自于生態(tài)環(huán)境材料。生態(tài)環(huán)境材料的定義也仍在研究確定之中。目前在社會(huì)上出現(xiàn)的新型建筑材料有加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等，這些新型建筑材料以煤灰、煤矸石、石粉等廢料為主要原料，具有質(zhì)輕、隔容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)低材質(zhì)穩(wěn)定；且阻燃、吸聲、抗震動(dòng)、不易開裂、不空鼓、綜合造價(jià)低等特點(diǎn)，可以配合其他新型建筑材料使用。

4 利用可再生能源節(jié)能

太陽能是常被建筑利用的可再生能源，它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無任何污染。太陽能與建筑結(jié)合為人們有效利用可再生能源提供了一個(gè)理想途徑。主動(dòng)式太陽能建筑通過高效集熱裝置來收集獲取太陽能，然后由熱媒將熱量送人建筑物內(nèi)的建筑形式。而太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普遍，由于將太陽能轉(zhuǎn)化為溫度不太高的熱水，只要用簡(jiǎn)單的裝置即可實(shí)現(xiàn)，因而被廣泛采用。太陽能熱泵采暖系統(tǒng)是利用集熱器進(jìn)行太陽能低溫集熱，然后通過熱泵，將熱量傳遞到溫度為 35℃～5O℃的采暖熱媒中去。被動(dòng)式太陽能建筑指太陽能向室內(nèi)的傳遞不借助于機(jī)械動(dòng)力，而完全由自然的方式傳遞。

5 淺層地?zé)岜眉夹g(shù)的應(yīng)用

地源水源熱泵作為一種優(yōu)化的空調(diào)能源方式，能大幅提高建筑物內(nèi)部的能源利用系數(shù)，節(jié)能且環(huán)保。地源熱泵技術(shù)，是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對(duì)穩(wěn)定的特性，通過消耗電能，在冬天把低位熱源中的熱量轉(zhuǎn)移到需要供熱或加溫的地方在夏天還可以將室內(nèi)的余熱轉(zhuǎn)移到低位熱源中，達(dá)到降溫或制冷的目的。采用熱泵技術(shù)為建筑物供熱或制冷可大大降低燃料消耗，不僅節(jié)能，還可減少燃燒礦物燃料而引起的二氧化碳和其他污染物的排放。

6 利用地?zé)豳Y源

由于較深的地層在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度，遠(yuǎn)高于冬季的室外溫度，又低于夏季的室外溫度，因此可以利用地內(nèi)的能量來為人類服務(wù)。目前應(yīng)用最多的是地源熱泵。它可克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙，且效率更高。此外，冬季通過熱泵把大地中的熱量升溫后對(duì)建筑供熱，同時(shí)使大地中的溫度降低，即蓄存了冷量，又可供夏季使用；夏季通過熱泵把建筑物中的熱量傳輸給大地，對(duì)建筑物降溫，同時(shí)在大地中蓄存熱量以供冬季使用。大地起到一個(gè)蓄能器的作用，進(jìn)一步提高空調(diào)系統(tǒng)全年的能源利用效率。

7 利用風(fēng)能資源節(jié)能

利用風(fēng)能可以發(fā)電，同時(shí)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式降溫。建筑上一般采用小型或微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，只要有能使樹葉搖動(dòng)的微風(fēng)就能使發(fā)電機(jī)工作。它非常適合夜間建筑亮化照明等用途。建筑的自然通風(fēng)可以改善室內(nèi)熱舒適和空氣質(zhì)量。夏季，利用自然通風(fēng)進(jìn)行被動(dòng)式降溫可減少空調(diào)能耗，防止“建筑綜合癥”的發(fā)生，而冬天則可以驅(qū)除室內(nèi)多余潮氣和污染物，以減少采暖能耗。

8 有效的遮陽設(shè)施

遮陽設(shè)施是窗、玻璃幕墻的配套設(shè)施，這對(duì)于調(diào)節(jié)日照、節(jié)省能源具有十分重要的作用，開窗面積越大，遮陽要求越高。遮陽方式分玻璃外遮陽和自遮陽兩種。外遮陽包括遮陽百頁窗、遮陽構(gòu)件（挑板）等。與窗配套的百頁窗技術(shù)簡(jiǎn)單，在歐洲被廣泛使用。玻璃自遮陽就是降低玻璃的透射率，例如鍍膜玻璃、著色玻璃等。

9 運(yùn)用玻璃幕墻

玻璃幕墻是建筑外觀設(shè)計(jì)重要的創(chuàng)作手段。它有高耗能的缺點(diǎn)。節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)玻璃幕墻高隔熱節(jié)能性能有嚴(yán)格規(guī)定，會(huì)大大增加玻璃幕墻的造價(jià)，應(yīng)淘汰低檔產(chǎn)品，避免玻璃幕墻的濫用。玻璃幕墻分為不透明和透明兩種，對(duì)不透明部分，可以在幕墻和建筑構(gòu)件之間設(shè)保溫材料，類似于外保溫。對(duì)透明部分，節(jié)能措施可以采用 Low—E 玻璃、中空玻璃、斷熱金屬型材等。

10 綠化節(jié)能

近年來由于城市綠地不斷減少，加之空調(diào)的大量使用，導(dǎo)致“熱島效應(yīng)”，空氣環(huán)境習(xí)益惡化，給建筑節(jié)能帶來負(fù)效應(yīng)。因此，在城市規(guī)劃和建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)大力發(fā)展綠化建設(shè)。綠地的配置，可以通過植被的光合作用及蒸騰作用使太陽輻射熱能轉(zhuǎn)化，降低環(huán)境溫度。根據(jù)不同地區(qū)的地形及小氣候情況，在規(guī)劃中注意合理布置不同高度和種類的樹木植被，可以在夏季使建筑群內(nèi)產(chǎn)生有陰影遮蔽的效果，并疏導(dǎo)通風(fēng)氣流，冬季有防寒風(fēng)和最大限度的減少遮陽效果。并能緩解曝曬及驟雨造成建筑物表面的溫差變化，使絕大部分輻射熱不致于進(jìn)入圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室內(nèi)傳遞，從而改善了生態(tài)環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境。

總之，在倡導(dǎo)節(jié)約減排的大環(huán)境中，建筑節(jié)能的研究是可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要研究課題，涉及社會(huì)各個(gè)方面的問題。在我國(guó)現(xiàn)階段，主要提倡運(yùn)用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)的節(jié)能技術(shù)措施，同時(shí)注重二次能源的利用與開發(fā)如：太陽能、風(fēng)能、地能等，降低可再生能源的利用成本，一步一步逐漸實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑節(jié)能既定目標(biāo)。在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用先進(jìn)的建筑材料、科技技術(shù)，在創(chuàng)造美的藝術(shù)視覺藝術(shù)的同時(shí)最小較少建筑的能耗，創(chuàng)造綠色建筑。