全生命周期成本背景下建筑節能設計要點措施解析

■詹素娟 ■廈門合道工程設計集團有限公司，福建 廈門 361000

1 全生命周期成本及綠色建筑節能設計的概述

1.1 全生命周期成本的概述

全生命周期成本主要由未來成本和初始化成本組成，全生命周期成本是指建筑物在某一階段建設、運行、維護、拆除等過程所需的總成本。因此，建筑全生命周期成本主要由;建筑前期設計、建設、使用維護等各方面的成本組成。在全生命周期成本背景下進行建筑節能設計時，設計人員要注重對建筑未來運行成本和初始化建設成本的思考，并在此基礎上，找到兩者的平衡點，從而科學的判斷建筑節能設計方案是否合理。

1.2 建筑節能設計的概述

建筑節能設計是指在建筑的全生命周期過程中，合理使用，有效利用先進的施工技術和新材料，在滿足同等需要的條件下，盡可能降低能耗，以達到提高建筑舒適性和節能能源的目標。如在建筑屋頂、外墻設置相應的保溫層，或者在建筑外窗安裝中空玻璃，減少建筑物熱量的損失，從而減少熱能、電能等資源的消耗。建筑節能具有狹義和廣義兩方面的意義。狹義的建筑節能側重于某個建筑物本身所采取的措施和手段。廣義的建筑節能不僅涉及到建筑設計方案、能源、生活質量等問題，還考慮了整個建筑對資源、環境、氣候、地理條件、維護管理、經濟等方面的影響。本文所探討的是廣義上的建筑節能。

2 全生命周期成本背景下建筑節能措施

建筑能耗不只對施工過程中的能耗和運行過程中的照明、采暖、空調的能耗進行計算，而必須進行全生命周期分期，把設計階段和拆除報廢階段的能耗折算出來。

2.1 建筑規劃設計階段節能措施

(1)建筑規劃設計。合理的建筑規劃設計對于建筑節能有很重要的意義。建筑節能規劃設計應從建筑物選址、建筑布局、建筑物朝向、間距及日照、季風主向、環境散熱、墻體綠化、建筑物窗墻比、體形系數等多方面進行深入的研究，精心設計。①建筑群的總體規劃應有利于自然通風、采光和減輕熱島效應。當項目用地面積達到或超過10萬平方米時，宜在典型氣象條件下進行項目用地，風環境的模擬預測，優化建筑規劃布局。②建筑朝向宜采用南北向或接近于南北向，建筑的平面、立面設計和門窗設置應有利于自然通風，避免主要房間受東、西向的日曬。

(2)環境設計。通過對環境指標的調整，比如綠化率，硬化路面分布及路面遮陽技術等等，減小熱島效應，降低既有建筑環境問題帶來的能耗。通過建筑綠化達到有效降低氣溫、調節環境溫度、遮陽防曬、凈化空氣的目的。建筑綠化可分為環境綠化和圍護結構綠化。環境綠化對城市建筑物環境氣候具有明顯的調節作用，可抑制城市“熱島效應”的形成。圍護結構綠化可以起遮擋太陽輻射和吸收熱量的作用。實測表明，墻面有爬墻植物后，墻的外表面晝夜平均溫度可降低約4℃，而墻的內表面溫度相應可減少約0.9℃。

2.2 建筑單體設計階段

(1)圍護結構設計。對建筑的圍護結構如屋面、墻體、窗戶、熱橋部位等按照建筑節能設計標準進行設計，使節能建筑的結構熱工性能的評價指標(如體形系數、窗墻比、外墻傳熱系數、幕墻遮陽系數、遮陽方式等)達到一定的標準，同時使被評建筑的整體熱工性能得到有效改善。

(2)圍護結構節能技術的選擇:①外墻?？刹捎猛鈮ν獗?，也可采用外墻內保溫。②對于門窗節能技術，為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題，人們將普通玻璃加工成中空玻璃、鍍膜玻璃(包括LOW－E中空玻璃、高強度低輻射鍍膜防火玻璃等)。③屋面常用的保溫技術措施是在屋面設置導熱系數小的輕質材料作為保溫，如閉孔式泡沫混凝土作為保溫隔熱層。除保溫外，還可通過屋頂隔熱降溫的方法節能，包括架空通風、屋頂蓄水或定時噴水、屋頂綠化等。研究表明，采用“冷屋頂”節能可使空調負荷減少約10% ～15%。

(3)圍護結構節能材料的選擇:①主墻體材料有:加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊、粉煤灰(陶粒)小型空心砌塊、PCB－Ⅱ(Ⅲ)型聚苯乙烯混凝土節能砌塊、隔熱混凝土砌塊等。常用的外墻保溫絕熱材料有無機保溫干粉內保溫復合墻體、無機保溫干粉外保溫復合墻體等。其有一個共同的特點就是在材料內部都有大量封閉孔，它們表觀密度都較小，這也是作為保溫隔熱材料所必備的。②門窗材料包括:門窗框扇材料和玻璃。前者有:塑鋼型材門窗框扇、塑鋁型材門窗框扇等，后者有熱反射鍍膜玻璃、中控玻璃、低輻射鍍膜玻璃等。

3 全生命周期成本背景下建筑節能設計要點

3.1 認真收集項目信息

由于我國建筑節能設計的起步晚，嚴重缺乏基礎的歷史數據，這對建筑評價及建筑節能項目的發展產生很大的影響，因此，要從現階段開始，認真的收集項目信息，并建立完善的信息庫，利用互聯網的優勢，大面積收集和處理全國的建筑節能設計數據。通過持續的積累，建立完善的建筑項目全生命周期成本數據庫，從而為建筑項目的發展打下良好的基礎。

3.2 樹立建筑節能設計理念

在設計時，不僅要認真考慮環境因素，并制定相應的防污措施，還要將環保思想融入建筑設計中，全面實現建筑與生態環境的和諧。因此，要樹立正確的建筑節能設計理念，以減少建筑能源損耗、降低污染物排放量為目的，科學的應用新型環保材料。在建筑節能設計過程中，要對建筑項目的決策、建設、運營、維護等各方面的費用進行充分的考慮，確保設計方案的科學性、合理性。

3.3 加強建筑節能設計管理

在進行建筑工程項目施工時，會對周邊的自然資源和生態環境產生很大的影響，如果設計方案不合理或者施工管理不當，就會嚴重的破壞自然環境，同樣的如果設計方案十分合理或者施工管理十分嚴格，就會改善建筑周邊的自然環境，促進建筑周邊經濟發展。因此，在進行建筑節能設計時，要加強對節能設計的監督管理，在確保建筑質量安全的前提下，科學的運用各種技術，盡量減少資源消耗，并最大限度的降低施工對周圍環境的影響。

4 總結

建筑節能設計是一個復雜的系統工程，在全生命周期成本背景下，通過認真收集項目信息、樹立建筑節能設計理念、加強建筑節能設計管理才能有效地優化綠色建筑節能設計方案，提高建筑節能設計方案的科學性、準確性，最終達到節能的目的和實現建筑業的可持續發展。

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