建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的原則及應(yīng)用

甄明揚+張嘉宇

摘要：建筑產(chǎn)業(yè)是一個能源和資源消耗量較大的產(chǎn)業(yè)，，在全球環(huán)保理念逐漸強化的背景下，建筑領(lǐng)域也向著綠色建筑的方向發(fā)展。本文首先闡述了建筑節(jié)能設(shè)計的原則、并對科學(xué)的運用節(jié)能設(shè)計措施進行了探討，從而更好的提高建筑設(shè)計的水平。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；節(jié)能建筑；設(shè)計原則及應(yīng)用

前言

隨著節(jié)能理念不斷深入人心，提升現(xiàn)代建筑設(shè)計的節(jié)能效果，成為建筑業(yè)乃至社會的必然要求，需要每一個建筑企業(yè)在推動建筑節(jié)能的發(fā)展中，做出應(yīng)有的貢獻。因此，為有效落實科學(xué)發(fā)展觀，維護地區(qū)生態(tài)平衡，必須在建筑領(lǐng)域大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能技術(shù)，落實節(jié)能減排，減少能耗。

1建筑工程節(jié)能設(shè)計原則

所謂節(jié)能建筑，即綠色節(jié)能理念運用到建筑設(shè)計中，也就是利用最少最優(yōu)的能源，在確保環(huán)境污染度最低的情況下，進行建筑設(shè)計，完成建筑工程。在建筑設(shè)計的過程中，最主要的任務(wù)就是盡最大努力做到能源節(jié)省，提升能源的有效利用率，在最大程度上降低能源損耗，確保環(huán)境污染最小化。建筑工程設(shè)計過程中，要遵循普遍的節(jié)能設(shè)計原則，節(jié)約水、建筑材料、陽光等能源，真正將建筑工程設(shè)計成為綠色節(jié)能建筑。通常，要依照以下幾個原則：

1.1協(xié)調(diào)化原則

建筑物本身并不是獨立的，它與周圍的事物、環(huán)境等存在著千絲萬縷的聯(lián)系，其實建筑也屬于自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。節(jié)能建筑倡導(dǎo)人與自然的協(xié)調(diào)關(guān)系，因此在節(jié)能建筑設(shè)計中要構(gòu)建新型的建筑、環(huán)境、人三者的新型結(jié)構(gòu)。要在設(shè)計中對自然條件進行全面的綜合，從場地條件、氣候特點、人群特征等方面重構(gòu)自然與人的新關(guān)系。在節(jié)能建筑設(shè)計中應(yīng)該盡量選擇優(yōu)質(zhì)無污染的材料，利用太陽能、無源熱泵托高技術(shù)降低建筑產(chǎn)生的污染，控制建筑的能源消耗，以此來實現(xiàn)節(jié)能建筑協(xié)調(diào)、綜合、全面發(fā)展的目標。

1.2資源優(yōu)化利用原則

能源的利用率低，只會造成資源浪費和環(huán)境污染。一般來說，建筑設(shè)計要實現(xiàn)就地取材，對建材、水和土地要按照計劃，高效利用，以節(jié)省資源。因此，在設(shè)計綠色節(jié)能建筑的過程中，最需要考慮的就是對能源的科學(xué)合理利用，常見的能源有太陽能和風(fēng)能等。想要充分利用太陽能和風(fēng)能，必須要對其做到全面了解，不同的季節(jié)中，風(fēng)能和太陽的發(fā)揮作用是不一樣的。

1.3人性化原則

以業(yè)主為中心是指建筑設(shè)計中盡量讓業(yè)主工作或生活舒適，提高業(yè)主生活質(zhì)量，同時又要考慮到生態(tài)平衡，保持人與自然的動態(tài)平衡。在節(jié)能建筑設(shè)計中要以人的需要和人的主觀感受作為基礎(chǔ)，采用低消耗、自然的方法提升節(jié)能建筑的宜居性，要精確控制溫度和濕度，利用自然交換和通風(fēng)提升生態(tài)建筑的舒適度，做到對節(jié)能環(huán)境的有效保護同時，滿足人的各類需要。

2建筑節(jié)能設(shè)計具體應(yīng)用

2.1從整體與外部要求節(jié)能設(shè)計

生態(tài)系統(tǒng)的平衡和發(fā)展不但可以使得建筑與環(huán)境息息相關(guān)，同時建筑還能成為生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。建筑規(guī)劃的合理性對于建筑工程的施工和使用有著重要的影響，其中涉及到建筑工程的規(guī)模、使用功能等幾個要素，而對這個要素進行合理布局，可以提高建筑工程的使用效率，減少對周邊環(huán)境的影響。我們對此應(yīng)有一種整體的規(guī)劃，當然也要根據(jù)周圍的環(huán)境、氣候等來選取建筑的類型，只有這樣才能科學(xué)的確定建筑設(shè)計方向。當然設(shè)計師也應(yīng)該對當?shù)氐臍夂颉h(huán)境、地勢有所了解，以便于更好地設(shè)計建筑布局，那樣各個建筑群才能和諧有序的構(gòu)成一個完整的整體，只有對這些方面有更好地了解建筑師才能做出更適合的設(shè)計方案。

2.1.1綜合考量環(huán)境因素

在建筑設(shè)計之初，要對項目地進行系統(tǒng)調(diào)查和測評，有條件的項目要對氣候、水文、地質(zhì)等進行評估，選擇較適宜的地方進行項目建造。這樣在建造過程中，可以有效減少項目對原有生態(tài)環(huán)境的影響。這就為實現(xiàn)建筑節(jié)能，打造生態(tài)平衡奠定了堅實的基礎(chǔ)；同時也能夠充分利用當?shù)刭Y源和能源，做到就地取材。

2.1.2當項目地確定之后，根據(jù)環(huán)境測評結(jié)果和建筑物本身的用途，設(shè)計建筑物的外立面，實現(xiàn)節(jié)能減排。環(huán)境測評可以有效利用周圍環(huán)境的優(yōu)勢和劣勢，設(shè)計合理的基礎(chǔ)設(shè)施工程。當然，在某些嚴寒的地方，也可以改善自然環(huán)境，平衡室內(nèi)外溫差。當某些項目遇到惡劣的風(fēng)沙環(huán)境時，還要首先設(shè)計防風(fēng)措施，同時處理好建筑物的形狀、用途和建筑風(fēng)格與自然環(huán)境的關(guān)系，充分考慮陽光、日照關(guān)系，從整體上進行設(shè)計。

2.2節(jié)能材料使用

要實現(xiàn)節(jié)能建筑設(shè)計，就要先做好節(jié)能材料的選擇，不同的材料對于能源的消耗也是大有不同，很顯然都得經(jīng)過嚴格科學(xué)的對比分析來決定哪種最為適合。它是實現(xiàn)建筑節(jié)能化的關(guān)鍵。一般來說，對于建筑材料的選擇要遵循高效、健康、實用以及節(jié)能的原則，首先，在科學(xué)技術(shù)的帶動下，一些新型的節(jié)能材料被研發(fā)出來并得到了廣泛應(yīng)用，這為建筑的節(jié)能化設(shè)計提供了更多的參考和借鑒：其次，建筑工程還可以結(jié)合所處的自然環(huán)境，發(fā)現(xiàn)具有地方性的節(jié)能材料，然后對其加以利用，使之更好的應(yīng)用到建筑施工中。

2.3完善外圍結(jié)構(gòu)的設(shè)計

節(jié)能建筑的設(shè)計，不僅只體現(xiàn)在其使用功能方面，而是必須從內(nèi)到外都應(yīng)符合節(jié)能環(huán)保的基本要求。從外圍結(jié)構(gòu)方面看，建筑物的外圍設(shè)置主要包括外墻與窗口兩大組成部分。處于承受重力的考慮，外墻在外圍結(jié)構(gòu)中占據(jù)比例偏大。因此，要對外墻的能源利用問題進行繽密全面的思考和研究，盡量降低外墻部分的資源消耗。為達到這一效果，應(yīng)在外墻的設(shè)計過程中積極運用先進的節(jié)能技術(shù)手段，墻體構(gòu)成材料應(yīng)具有良好的保溫隔熱性能，在新型墻體材料的推廣應(yīng)用下，對于建筑外墻的節(jié)能保溫設(shè)計來說，它的保溫形式主要有外墻內(nèi)保溫和夾心復(fù)合墻體形式兩種。同時，外圍結(jié)構(gòu)中的窗口設(shè)計，也要以節(jié)能環(huán)保為根本前提，要合理的確定建筑物門窗的朝向以及窗墻比等參數(shù)，應(yīng)該按照建筑物的采光和保溫效果綜合分析窗墻比以及朝向設(shè)計，對門窗氣密性能做好設(shè)計，尤其是做好門窗開啟扇的密封設(shè)計。

2.4建筑平面的合理布局

循環(huán)使用資源既改善了生態(tài)環(huán)境，又改善了居住環(huán)境，在保障了人們的身心健康地同時，也改變了人們的心情。為了最大程度地降低建筑本身對外部引入資源的需求量，應(yīng)使建筑能夠盡可能地利用周圍環(huán)境中的天然資源。具體到建筑設(shè)計上來，就應(yīng)在建筑朝向及建筑外形上加以重視。在朝向方面，應(yīng)考慮到太陽能的利用問題。建筑的不同朝向會使其接受到的太陽輻射量有所不同，并在室內(nèi)熱量損失方面出現(xiàn)明顯起伏。節(jié)能建筑的設(shè)計為了符合以人為本的原則，必須將人體對包括溫度在內(nèi)的室內(nèi)環(huán)境的適應(yīng)性進行充分考慮。冬季時應(yīng)盡量增加熱能接收，而在天氣炎熱的夏季則應(yīng)充分利用天然通風(fēng)來降低室內(nèi)溫度。因此，節(jié)能建筑設(shè)計應(yīng)力求做到室內(nèi)環(huán)境的冬暖夏涼。建筑的外形設(shè)計也會對其節(jié)能效果造成影響：一般而言，建筑外形系數(shù)與建筑外形成正比，即建筑的外形越是簡化，建筑的熱量交換活動就越不活躍，節(jié)能效果也隨之提升。

2.5屋面節(jié)能的設(shè)計和施工

建筑外圍護構(gòu)造的重要組成部分就是屋面，屋面的保溫隔熱也是建筑中必不可少的部分。為了有效的減少屋頂?shù)哪芎膿p失，屋面的保溫顯得尤為重要，屋面的保溫可以使用保溫材料，或者使用架空型的保溫屋面或者倒置式的屋面來達到屋面保溫隔熱的效果。針對建筑物屋面的建筑節(jié)能設(shè)計，在屋面層結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，應(yīng)該增加具有導(dǎo)熱系數(shù)小以及蓄熱系數(shù)大的保溫隔熱層。同時也可以借助坡面屋頂、倒置式屋面、蓄水隔熱屋面、太陽能屋頂以及綠化種植屋面等措施來實現(xiàn)建筑屋面的節(jié)能。

3結(jié)語

總之，節(jié)能建筑設(shè)計是以人與自然生態(tài)環(huán)境的和諧相處為宗旨，以人與自然環(huán)境的和諧共生為目標。建筑節(jié)能工作是一項長期且復(fù)雜的任務(wù)。因此，要不斷地總結(jié)工作經(jīng)驗，不斷地學(xué)習(xí)科學(xué)知識，從而更好地優(yōu)化節(jié)能技術(shù)設(shè)計，促進我國房屋建筑行仲的發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。