試論公共建筑節能設計的重要性與策略

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摘要：節能環保的綠色建筑是一種生活智慧，是創造與自然和諧共生、與環境協調平衡的發展模式，是為社會可持續發展而主動變化的積極行為。本文結合工作實踐，對公共建筑節能設計的策略進行了探討。

關鍵詞：公共建筑；節能設計；重要性；策略

1.加強公共建筑節能的重要性

1.1加強公共建筑節能是社會發展的需要

目前我國建筑總能耗約占社會能源消費總量中的27%，逐漸接近三成。據調查，目前我國有5億m2左右的大型公共建筑，耗電量為70-300kwh/m2·年，為住宅的8-15倍。我國大型公建每平方米年耗電量是普通居民住宅的10至20倍，許多大型公建包括政府辦公大樓、商業大廈在使用過程中，其采暖、空調、通風、照明等方面消耗的能量已占全國建筑總能耗的30%左右。由此可見，加強建筑節能，尤其是公共建筑節能勢在必行。

1.2加強公共建筑節能是改善工作生活環境的需要

隨著全面建設小康社會的逐步推進，舒適的建筑熱環境日益成為人們工作生活的需要。在發達國家，適宜的室溫已成為一種基本需求。在我國，人們對于生活品質的要求也在逐年提高。同時我國幅員遼闊，大陸性氣候表現明顯：與同緯度其他地區相比，冬季我國是世界上同緯度最冷的國家，夏季則是世界上同緯度平均最暖的國家（沙漠除外）。因此，冬冷夏熱，長期困擾著國民。人民生活越是改善，越不堪忍受寒冬酷暑的折騰，冬季要采暖，夏季要降溫，這都要消耗能源。初步調查發現，夏季空調制冷電耗是近年來民用用電逐年遞增的主要因數。而公共建筑更是成為能耗的“黑洞”，公共建筑空調系統能耗占建筑物總能耗的比重也在逐年增加。從宏觀上講，只有實現了能源資源的節約和合理利用，才能滿足人們對舒適的熱環境的需要。由此可見，加強建筑節能，尤其是公共建筑節能刻不容緩。

1.3加強公共建筑節能是實現國家節能減排目標的需要

中國“十一五”規劃綱要提出，“十一五“期間單位國內生產總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%。“十二五”規劃綱要又提出，“十二五”期間非化石能源占一次能源消費比重達到11.4%；單位國內生產總值能耗降低16%，單位國內生產總值二氧化碳降低17%。建筑用能造成的二氧化碳的排放量又占到全國總用能造成的二氧化碳的排放量的1/4。在一定時期內，這種狀況依然存在，節能減排任重道遠

1.4加強公共建筑節能是建筑技術進步的需要

一方面，隨著國家對建筑節能要求的日益提高，墻體、門窗、屋頂、地面以及采暖、照明等建筑的基本組成部分都發生了巨大的變化。房屋建筑不再是磚石等幾種傳統材料的天下，多年來習用的材料和工藝做法可能不得不退出歷史舞臺。許多新的高效保溫材料、密封材料、節能設備和保溫管道等如雨后春筍般出現。另一方面，新的節能材料的出現也促使了營造技術的不斷發展。建筑相關行業，如設計、施工等部門不得不調整技術結構，創造出更好的、滿足人民群眾需要的節能建筑。

2.我國建筑節能中存在的問題

我國的建筑節能技術與發達國家相比，十分落后。主要其體現主要在以下方面：建筑節能的法規配套不夠完善。我國絕大部分建筑的能源系統還都依賴于不可再生的一次能源，而對于可再生能源的利用還相當落后。我國建筑的能源利用效率較低。目前我國的能源在進行形式轉化和運輸過程中有很多的浪費。我國建筑自身的節能效果還較差。我國生產建筑材料的設備的生產水平不高，粗放式的生產模式導致了設備及材料的生產成本高，能耗高，排放高，浪費高，從而導致了建筑間接能耗的增加。運行管理水平落后。施工現場浪費嚴重。建筑與設備安裝等功能設計不協調，造成節能建筑不節能。管理機構不健全，重視程度低。管理機構人員配備不全。

由于公共建筑的影響范圍大，能耗高。所以公共建筑的節能問題成為解決我國建筑節能的首要問題。

3.公共建筑體型方面的節能設計策略

（1）控制體型系數。體型系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積（不計地面）與其所包轉的建筑體積之比。體型系數越大，說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大，能耗就越多。建筑體型系數還與建筑物的體型是否規整及建筑物體量大小有關。

（2）控制表面面積系數。從獲取更多的日照輻射，降低耗能的觀點來看，表面面積系數越小越好。從節能意義來說，長軸朝向東西方長方形體型最好，正方形次之，而長軸朝向南北方的長方形體型的建筑節能效果最弱。

（3）選擇適當的長寬比。對正南朝向來說，一般長寬比越大，得熱越多。但需注意，隨著朝向的變化，其得熱量會逐漸減少。

（4）低耗能體型的選擇。所謂最低耗能體型，是指建筑的各方面尺寸預期有效傳熱系數相對應的最佳體型。一般來講，當各面的平均有效傳熱系數不同時，傳熱系數相對較少的面具有相應較大面積的體型是最佳體型；當各面的平均系數相同時，最小的體型系數是最佳體型。

4.公共建筑構造節能設計策略

（1）墻體節能：墻體是建筑外圍護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。目前常用的空心磚墻及其復合墻體保溫性能不能滿足設計標準，均采用外貼聚苯板以達到節能要求。

（2）門窗節能：外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。

（3）屋面節能：在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節能措施的要點，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果。現在，高效保溫材料已經開始應用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規作法的諸多缺點，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優越性。而且吸水率和蒸汽滲透系數也都很低，這是保溫性能好的材料所必須具備的。

5.公共建筑使用階段的節約型策略

（1）節約用水。我國相當多的城市供水不足，目前日缺水量為1600萬立方米，城市節水迫在眉睫。

（2）節省環境負荷。要減少環境負荷，一是減少污染——少排，二是降低污染強度——低污。總的原則是最大限度的減少污染排放，如果有排放，力爭排放無害性。

（3）加強資源循環率。建筑產業要遵循經濟循環的原則，大力開發研究資源的再生和重復利用，實現資源的再循環，從而形成良性循環的生態系統和人居環境。這個問題在不同材料上是有不同的標準的。從結構用材看，要求便于收回和再利用，同時鋼結構在某些方面還具有與其他結構難以比擬的優勢，我國鋼材品種和品質完全可以滿足各種住宅工程的需要。

（4）依靠科技進步。我們要討論節約型的發展模式，不是要抑制消費或降低生活質量，相反，是要尋求一個消費與資源、發展與環境之間的平衡點，朝著一個積極的、有利于人類發展的目標前進，這就要依靠科技進步和新產品的開發與利用。

6.結語

建筑節能是一項復雜、系統的工程，需要方方面面的相互協調配合，積極推進，緊緊扣住節能這一主題，促進節能技術、測試方式、運行結果的不斷改進、提升和創新。

參考文獻：

[1]建筑工程綠色施工評價標準》GB/T50640-2010中國計劃出版社2011.（03）

[2]謝煥亮.談建筑設計中的節能設計[J].江西建材.2011（04）