建筑節(jié)能的重要性及建筑的節(jié)能設計

【摘要】近年來，我國城市建設快速發(fā)展，但建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400 多億平方米，且每年新建建筑近20 億平方米，其中95% 以上仍是高能耗建筑。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行，節(jié)約能源已成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，建筑作為能耗大戶，建筑節(jié)能工作己刻不容緩。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能設計；設計方案；資源再利用

由于物質(zhì)生活水平的不斷提升，廣大使用者對建筑物結(jié)構(gòu)性能的要求更高，這就必須要從設計環(huán)節(jié)加強方案改造。節(jié)能是建筑設計急需倡導的先進思想，其是在構(gòu)建和諧、綠色建筑趨勢中的必然理念。因此，設計單位必須以節(jié)能降耗為指導，提出更為新穎的設計方案。

一、建筑節(jié)能及其重要性

建筑節(jié)能主要包括建筑照射、空調(diào)和采暖等的節(jié)能，建筑節(jié)能過程中，要與改善建筑舒適性統(tǒng)一考慮。房屋建筑節(jié)能主要是指房屋的使用、新建、設計、改造和規(guī)劃過程中，采用節(jié)能型的材料、工藝、設備、技術(shù)和產(chǎn)品，執(zhí)行節(jié)能標準，室內(nèi)熱循環(huán)質(zhì)量在得到保證的前提下，多利用可再生能源，減少熱水、照明、供熱供應等能耗，提高空調(diào)制熱制冷系統(tǒng)效率，加強建筑用能系統(tǒng)運行管理。

建筑節(jié)能意義重大，具體體現(xiàn)在以下幾點 ：建筑業(yè)發(fā)展的需要，目前新建建筑數(shù)量迅猛增加，與其保持同步，能耗也快速增加，要想走可持續(xù)發(fā)展道路，必須要實施建筑節(jié)能；隨著人民生活水平的提高和我國經(jīng)濟的發(fā)展，舒適是人民生活需要的主要建筑熱環(huán)境，通過建筑節(jié)能可以提高建筑熱環(huán)境的質(zhì)量和保護生態(tài)環(huán)境；建筑節(jié)能是我國減輕大氣污染的需要；房屋建筑節(jié)能是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，在一定程度上，它能緩解能源資源緊張的局面；建筑節(jié)能是提高能源效力降、低能耗的戰(zhàn)略舉措；建筑節(jié)能與國計民生息息相關(guān)。

雖然我國能源豐富，但由于我國人口眾多，人均資源量遠遠低于世界平均水平，目前我國能耗消費量排名世界前列，其中，建筑直接消耗能源約占社會總能耗1/3，而該部分的能耗很大一部分是房屋建筑能耗。因此，我國目前的能源狀況比較嚴峻，如果想讓我國建筑業(yè)沿著健康良性的發(fā)展道路繼續(xù)下去，房屋建筑節(jié)能勢在必行，建筑節(jié)能施工技術(shù)要不斷創(chuàng)新，努力降低能源消耗，提高能源使用效率。

二、建筑節(jié)能的總體設計方案

無論屬于哪一類別的建筑物，其都必須在設計方案指導下才能正常建造，具體以工程設計圖紙為參考，以確保建造質(zhì)量符合國家的標準規(guī)定。給予節(jié)能思想指導下，設計單位應對建筑節(jié)能總方案進行科學地編排。

1、建筑選址設計。建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂颉⑼临|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

2、外部環(huán)境設計。應通過合理的外部環(huán)境設計來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境。例如，在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪。

3、建筑體型設計。合理的建筑規(guī)劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境[3]。對于沿海濕熱地區(qū)，可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無風時也能形成通風，得到良好的通風效果，從而達到節(jié)能的目的。

三、建筑設計中節(jié)能設計的應用研究

1、合理確定建筑的平面形狀

在設計時，對于建筑平面形狀的節(jié)能設計，應使得維護結(jié)構(gòu)的總面積盡可能的小，這樣就使得在一樣的建筑體積下，維護結(jié)構(gòu)的總面積越小，熱耗也越小；對于建筑長度和寬度的節(jié)能設計，由于建筑長度和寬度與人耗損之間存在著特定的比例關(guān)系，增加建筑的長度和寬度可以起到節(jié)能的效果。

對于建筑幢深的節(jié)能設計，指的是沿縱向軸線方向總的尺寸，相同的層數(shù)，幢深越大，建筑的傳熱損耗也越低，加大幢深可以起到明顯的節(jié)能效果；在設計建筑平面布局時，應根據(jù)熱環(huán)境的不同需求來進行合理的分區(qū)，對不同區(qū)域?qū)崿F(xiàn)控制的同時，也對日輻射最大限度的利用起來，直接減少了供熱能耗，同時可在熱環(huán)境與室外的低溫環(huán)境空間相結(jié)合，進行各種各樣溫度阻尼區(qū)的設置，從而減少了屋內(nèi)冷風的滲透，大大減少了建筑的熱損失。

2、合理規(guī)劃平面布局及控制體形系數(shù)

建筑的平面布局有周邊式、自由式和行列式三種。由于周邊式太封閉，不利于風的導入，以及自由式多受地形限制，一般最常見的多采用行列式。從建筑防熱的角度來看，行列式和自由式都能爭取較好的朝向，使大多數(shù)房間能夠獲得良好的自然通風和日照。

體型系數(shù)是指建筑物和室外大氣基礎(chǔ)的外面積與建筑物體積之比，體型系數(shù)越小，也就是單位建筑空間所承擔的散失面積越小，能耗也越小。其次，是對表面面積系數(shù)的控制，從降低能耗的觀點來看，其體型長軸朝向東西為最佳，可以起到很好的建筑節(jié)能效果。最后，是對最低耗能體型進行選擇。一般說來，當各面的平均有效傳熱的系數(shù)存在差異時，相對小的傳熱系數(shù)具有較大面積的體型可以起到很好的節(jié)能效果，這一體型是節(jié)能的最佳體型。

3、合理設計建筑規(guī)劃

要從節(jié)能的角度、提高舒適性及家居生活的規(guī)律出發(fā)，同時根據(jù)建筑朝向?qū)ㄖ?jié)能的影響、建筑間距對建筑節(jié)能的影響及建筑密度對建筑節(jié)能的影響合理進行規(guī)劃設計。通常情況下將家庭人員主要活動且停留時間長的客廳、主臥室等設計在南向，衛(wèi)生間、廚房等設計在朝北或者東西向，從而使主要居室在冬季能獲得充裕的陽光照射。

此外，對窗的設計也是建筑節(jié)能設計中的關(guān)鍵關(guān)節(jié)，玻璃系數(shù)、朝向、附加物、氣候的變化區(qū)窗的設計等都會對建筑節(jié)能產(chǎn)生直接的影響。通過對窗的穿墻比、尺寸等的設計來實現(xiàn)能量的低損耗。

四、結(jié)論

國家宏觀調(diào)控政策下，國內(nèi)建筑工程建設取得了優(yōu)異的發(fā)展成就，在解決地區(qū)基礎(chǔ)設施方面具備多方面的利用價值。考慮到建筑工程的重要性，必須對建筑施工質(zhì)量進行嚴格的控制。節(jié)能設計思想已經(jīng)成為建筑工程里不可缺少的內(nèi)容，用其輔助建筑方案規(guī)劃有助于項目質(zhì)量的優(yōu)化改進。

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