節約型建筑設計方法探討

劉豪

【摘要】 在可持續發展的理念下，節約型建筑日益成為當前城市建筑建設的主題，在建設中充分利用土地、空間、建筑材料，降低建筑建設成本，在建筑使用過程中充分利用太陽能、風能、空間以及綠化，在保證建筑功能完善適居的基礎上降低建筑能耗，避免不必要的能源浪費、自然資源浪費、材料浪費等日益成為當前建筑設計的研究熱點。

【關鍵詞】 城鎮化；建筑；設計；節約；降低能耗

我國國民經濟的快速發展使得城市化建設進一步加快，在四個現代化的國家宏觀戰略的驅動下，越來越多的城市建筑不斷涌現，在促進房地產業繁榮的同時也給新時代城市建筑建設提出了新的挑戰。我國大中型城市的高人口密度以及功能區域相對分布集中的特點使得城市用地相對緊張，特別是在北京、上海、廣州、深圳等大型城市，其城市用地的高價使得城市建筑建設投資成本過高，而且在高密度人口條件下的施工建設受到了極大地阻礙。因此，積極推動節約型建筑的發展不僅能夠在建設施工期大幅降低建設成本，也能在建筑實現其使用功能時大幅降低能耗成本，減輕建筑內常住用戶的經濟負擔。

一、節約型建筑

在上世紀產生并不斷演變的能源危機的影響下，可持續發展與綠色發展的理念越來越深入人心，在這個基礎上，節約型建筑逐漸走向世人面前。一般來講，節約型建筑指的是廣義上的節能建筑，指的是在建筑設計、施工、竣工使用過程中充分考量到可用資源的質、量以及其他相關因素，特別是考量成本控制與功能實現需求的基礎上，盡可能降低建筑施工成本、提高建筑材料利用率以及空間、土地的利用率，更大程度的促進太陽能、風能等清潔能源的利用，并且在形態結構上更加集約、簡便，可以最大程度滿足建筑用戶對給排水、采光、供氣、供電、供暖需求而設計的建筑。

在傳統意義上的節能建筑，其節能效果主要體現在建筑設計環節，提高建筑土地和空間的利用率（如建設高層建筑以及結構緊湊型居民住房小區等），施工中采用節能型建筑材料并且提高材料利用率（如采用價格更低但結構強度滿足需求的硬質塑料等，廢棄建筑材料的綜合利用）以及竣工后加強物業管理和建筑維護以降低供配電、給排水、供暖、供氣中的能源損失，提高能源利用率等。隨著時代的發展和進步，節約型建筑又有了新的內涵。首先是節能與建筑質量的協調，不能由于節能材料的使用以及廢棄建筑材料的綜合利用而降低建筑工程施工質量；其次是節能與宜居的協調，在實現節能建筑大量運用的背景下盡可能提高建筑居民的居住環境，而不僅僅是保障其基本建筑功能的實現；最后是節約與工程進度的協調，在運用節能材料和提高建筑材料利用率的過程中需要協調工程施工進度，若過多影響到工程施工的正常進行反而會影響建筑施工的經濟效益，最終得不償失。

二、國內節約型建筑的設計方法概述

在進行節約型建筑設計方面，其基本要求主要有：經濟適用（不能由于節能材料的利用而增加居民居住經濟負擔）、結構布置合理（充分考量通風和采光需要）、宜居舒適（不可為了節約建筑成本而降低居民生活質量）、工程施工方便等。在目前國內進行建設的節約型建筑設計方面主要集中于小區樓盤布置、遮陽與采光系統、綜合利用自然資源、節省建筑用料以及建筑使用節能設計等。

（一）小區樓盤布置

在實際進行建筑設計過程中，需要充分考慮各個建筑相互之間的位置關系，既能保證實際通風的需要又可以保證各個建筑的采光需求。如在華北某地建設的小區住房，一改以往橫縱線平齊建筑布置格局，而采用中心花園式弧線建筑樓盤布置，這樣做的好處是一能夠避免縱向布置建筑之間的通風要求，減少相鄰建筑帶來的風阻，增加空氣流動率；二是避免了前后樓盤由于相對較近的距離而導致的后排建筑底部采光性能不佳的缺點。而且，利用弧線分布的方式，盡可能降低了土地的使用面積，事實上提高了土地資源的利用率。當然，這種布置設計的前提是周邊不存在其他高層建筑影響住戶。事實上，在建設該樓盤時用節省下的土地資源進行了綠化處理，反而提高了該住宅小區的居住舒適度。

（二）遮陽與采光系統

如前文所述，在建筑樓盤總平面布置設計方面就充分考量到了通風與采光的需求，而對于每一居住住戶來講，其各自住房的遮陽與采光性直接影響著其日常供暖、供電的能耗，因此對于建筑每個分戶根據其在建筑的具體位置進行不同戶型的設計。如在向陽面高層分戶，陽臺設置有較大面積的窗口，為了保證夏季遮陽的需求，在窗戶上加裝遮陽構件，主要有水平遮光、垂直遮光、水平與垂直組合式遮光、平面板式遮光等幾種形式。

（三）綜合利用自然資源

這里主要講的是對太陽能的利用，當然在部分風力較大地區也可安裝家庭小型風力動力設備，但由于其功率較低且性價比較差一般不適宜。而太陽能的利用卻已經走進千家萬戶，技術也相對成熟。在進行建筑設計時，需要為頂層太陽能熱水器與用戶間預留有管線安裝處，并在各分戶衛生間外墻處預留太陽能熱水接水口，以方便用戶的太陽能利用。同時，在我國北方較為寒冷地區也可以設計安裝蓄熱墻，通過空心墻中的受熱水的流動來提高建筑內部溫度，達到保暖抗寒的作用，從而降低冬季取暖功耗。

（四）節省建筑材料

在建筑施工中，大量的材料浪費一直是困擾建筑施工的難點，在進行節約型建筑施工的設計初期，需要對各施工階段所用材料做出統計與計算，綜合考慮原廢棄建筑材料的利用價值，特別是進行下一階段的施工時能夠將上一階段的施工廢料進行綜合有效利用，是現代節約建筑設計的一大重點。如在進行某樓盤建設過程中，A樓建設完工后，其原有建筑的固體廢棄物可以用作B樓基坑回填土或者小區路基砂石；拆模后的混凝土殘渣可以用作填料等；基礎施工剩余的砂石、水泥可以在粉刷、門窗安裝時綜合利用等。對廢棄建筑材料的綜合利用可以極大地提高建筑建設施工的成本，提高施工單位的經濟效益。

（五）建筑功能節能設計

對建筑竣工后使用過程中的主要設計給排水、供配電、供暖、供氣等方面的節能設計。如在進行建筑給水方面，采用分階段調節水箱+高壓水泵的方式來對高層建筑進行給水作業遠比高壓水泵直接給水作業能耗要低，而且機械設備使用壽命更長，日常維護成本更低；在集體供暖的小區住房里，由于供暖管路較長較多，其管路的多轉角以及多連接點會增加熱水在管路里流動的阻力，產生較大的能耗，而在設計初以直總管+分彎管的設計方式將建筑各樓層內的供暖管路集約化設計，可以有效地降低熱水在管路里流動的阻力，降低能耗；供配電方面的節能措施主要集中于對各供配電電路的總線集中、分線隔離的設計方案，通過對各分線配備獨立的斷路器，能夠極大地降低相鄰線路漏電、串聯帶來的電力系統不穩定以及能耗增加的問題。

三、結束語

在設計階段對建筑的位置布置、材料使用以及功能能耗的綜合利用和控制，可以最大程度的利用有限的自然資源如土地、流動空氣、光照等，同時降低建設成本，提高建筑居住舒適度，因此，大力推行節約型建筑以優化城市建筑居住模式是極為有必要的，也是極具有市場發展前景的。

參考文獻

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