探討建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

孫玉坤

建筑能耗通常不僅在建筑的建設(shè)過程中會(huì)產(chǎn)生，在建筑的使用過程中也會(huì)產(chǎn)生，比如采暖、通風(fēng)、照明、家用電器使用等。在我國提出的可持續(xù)發(fā)展觀背景下，建筑工程需要注意節(jié)能減排，將建筑節(jié)能貫穿到建筑初期選址、設(shè)計(jì)到后來的施工和使用中，通過對建筑全周期節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，最大程度降低建筑能耗和使用可再生自然資源，降低建筑工程的成本。在滿足建筑舒適程度的基礎(chǔ)上，除了盡量選用低能耗、環(huán)保的建筑材料之外，還需要因地制宜，仔細(xì)考慮當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境和地理環(huán)境，才能合理布置建筑空間，提高建筑空間和建筑材料的利用率。另外還可以通過利用可再生能源的方式，降低建筑能耗。未來低能耗、節(jié)能環(huán)保的建筑將成為建筑發(fā)展的主流。本文將針對建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)問題進(jìn)行分析。

一、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題

1.忽視節(jié)能設(shè)計(jì)重要性：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國城市化建設(shè)高速發(fā)展，但是建筑行業(yè)的發(fā)展是粗放式的。一座座高樓大廈拔地而起的背后是環(huán)境的不斷惡化。建筑行業(yè)的能源消耗占據(jù)我國總能源消耗的1/3，如果加上建筑材料的能耗，那么建筑行業(yè)的資源消耗量占據(jù)我國資源消耗的一半。因此建筑行業(yè)的節(jié)能減排工作迫在眉睫，具體的節(jié)能減排體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是努力開發(fā)太陽能、風(fēng)能、生物能等清潔、可再生能源才能緩解能源緊缺的壓力。二是我國能源和資源浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重，具有能源利用率低的問題，因此必須做好能源和資源管理工作。

2.忽視建筑單體的通風(fēng)設(shè)計(jì)

開發(fā)商為了追求經(jīng)濟(jì)效益，在進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)的時(shí)候會(huì)最大程度上提高土地的利用率，通常容積率會(huì)按照最大值進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就導(dǎo)致了許多單元建筑設(shè)計(jì)成一梯六戶，甚至是一梯八戶，這就導(dǎo)致了建筑單體的實(shí)際通風(fēng)效果十分不好，特別是在夏季，如果自然通風(fēng)效果差將會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)的熱量無法順利地排除室外，增加了空調(diào)制冷的壓力，同時(shí)室內(nèi)空氣也會(huì)變得污濁，影響人們的身體健康。通常住宅建筑的立面窗戶開啟面積較低，更加不利于室內(nèi)的自然通風(fēng)。

3.建筑外遮陽不受重視

在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)為了達(dá)到立面效果的豐富性，在建筑外立面上增加裝飾構(gòu)件，但是完全沒有考慮到建筑遮陽的問題，這就導(dǎo)致了構(gòu)件的功能性不足，忽視了建筑節(jié)能的重要性，這種做法不符合設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)原則。建筑遮陽可以在夏季阻擋過多的太陽直射，降低空調(diào)制冷的壓力，因此需要引起設(shè)計(jì)人員的注意，增強(qiáng)對建筑遮陽重要性的認(rèn)識。

4.熱橋問題往往被人們所忽視

當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)由于追求造型的變化，會(huì)導(dǎo)致立面的變化較為豐富，外立面和屋面的構(gòu)件也較多，外飄窗的設(shè)計(jì)也常常被運(yùn)用到住宅建筑中。這些設(shè)計(jì)手法雖然大大豐富了建筑立面造型，但是卻增加了熱橋效應(yīng)，這對建筑節(jié)能十分不利。因此需要在豐富立面構(gòu)件和防止熱橋效應(yīng)中達(dá)到平衡。

二、建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)措施

1.：整體規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)：

目前的粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然會(huì)帶來資源的浪費(fèi)問題，因此必須轉(zhuǎn)為精細(xì)化發(fā)展，大力發(fā)展建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。首先需要在建筑選址之時(shí)就要避開山谷、溝底等地方，降低建筑供暖壓力，以“節(jié)能、節(jié)地”為目標(biāo)，盡量挑選向陽平地。另外盡量選擇廢棄的地塊，可以提高土地利用率。為了能夠保證人們的健康，選取的土地應(yīng)該是無毒的，遠(yuǎn)離危險(xiǎn)品堆放點(diǎn)和雷達(dá)站等對人體健康造成危害的地方。第二在規(guī)劃建筑布局時(shí)應(yīng)該充分考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和地理?xiàng)l件并加以利用，保證建筑獲得足夠的自然通風(fēng)和采光。另外還需要根據(jù)具體情況采取一些遮陽措施，避免夏季過于強(qiáng)烈的太陽直射。在建筑設(shè)計(jì)中需要控制建筑體形系數(shù)，一般為0.3以下，因?yàn)榻ㄖw形系數(shù)每增加0.01，耗熱量就會(huì)提升2.5%。第三可以通過綠化遮陽等措施改善室內(nèi)氣溫，降低建筑能耗。

2.：圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)：

（1）外墻節(jié)能設(shè)計(jì)：

建筑中圍護(hù)結(jié)構(gòu)起到了保溫隔熱的功能，因此做好建筑外墻保溫隔熱可以大大降低建筑能耗。為了能夠提高建筑外墻的節(jié)能性，需要提高外墻阻擋室內(nèi)熱量流失的能力，提高外墻吸收室內(nèi)熱量的能力。為了能夠做到這一點(diǎn)，首先需要在外墻施工時(shí)注意選用較好的蓄熱材料，這樣才能更好維持室內(nèi)溫度恒定，降低空調(diào)能耗。其次需要提高玻璃及玻璃幕墻部分的保溫隔熱性能，可以使用雙層或三層玻璃結(jié)構(gòu)提升玻璃部分的保溫性能，幫助減少室內(nèi)熱量的散失，降低冬季供暖壓力。另外為了更好地做到外墻的保溫隔熱工作，可以創(chuàng)新采用新型的復(fù)合墻體材料，比如巖棉、礦棉、玻璃棉、加氣混凝土等，這種復(fù)合墻體材料的保溫隔熱性良好且無毒無污染，有利于提高外墻的保溫隔熱性，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

（2）屋面節(jié)能設(shè)計(jì)：

為了更好地實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排的目標(biāo)，需要落實(shí)好建筑節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料的使用。屋面結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)部分，具體應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手。首先是合理選取屋面結(jié)構(gòu)形式和屋面構(gòu)造方法。比如坡屋面、通風(fēng)屋面、蓄水屋面、外保溫屋面都有利于建筑節(jié)能減排，因此值得推廣使用。當(dāng)然具體使用哪一種屋面結(jié)構(gòu)形式需要根據(jù)具體情況具體分析，比如在夏熱冬冷地區(qū)可以采用屋面綠化的方式改善室內(nèi)熱工環(huán)境，降低能源的消耗，維持室溫的恒定。第二，除了需要保證建筑在冬季的保溫性能外，還需要做好夏季屋面反射工作達(dá)到降低建筑能耗的目的。通常采用“冷”屋面的設(shè)計(jì)方法。因?yàn)?，“冷”屋面設(shè)計(jì)中的反射率是0.65，熱輻射系數(shù)是：0.75。所以，可使淺色屋面表面和周圍溫度差達(dá)到11.1℃，為人們營造一個(gè)舒適的生活環(huán)境，取得良好的節(jié)能設(shè)計(jì)：效果。例如，白色屋面設(shè)計(jì)方式就是節(jié)能屋面設(shè)計(jì)的典范。通過上面的分析可以知道，屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)可以大大減輕空調(diào)負(fù)荷，降低建筑能耗，對于建筑節(jié)能減排具有重要作用。

3.節(jié)能材料使用：

為了能夠達(dá)到較好的節(jié)能效果，還需要多多嘗試各種節(jié)能材料，通過不同類型節(jié)能材料的應(yīng)用可以降低建筑能耗，比如絕熱材料、節(jié)能門窗材料和墻體材料等。其中絕熱材料需要選用導(dǎo)熱系數(shù)小于0.2W/（m·K），并且具有多孔和密度小的特點(diǎn)。由于可選擇的絕熱材料很多，比如金屬絕熱材料、有機(jī)絕熱材料和無機(jī)絕熱材料等等，應(yīng)該按情況選取合適的材料。另外在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇中，為了突出節(jié)能設(shè)計(jì)理念，：應(yīng)盡量把蒸壓加氣混凝土砌塊、金屬面聚氨酷夾心板、金屬面聚苯乙烯夾心板等作為主要建筑材料，這一類材料具有節(jié)能：優(yōu)勢，可更好地滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要求。最后是門窗的材料選擇過程中，為了達(dá)到更好的保溫隔熱效果，可以選擇聚氯乙烯塑料門窗、斷熱鋁合金門窗、環(huán)氧樹脂玻璃鋼窗等，這樣可以取得更佳的建筑節(jié)能效果，門窗中的玻璃盡量選用中空玻璃，由于中空玻璃的熱阻較高，因此可以取得更好的隔熱效果，降低空調(diào)負(fù)荷，大大提升建筑的節(jié)能效果。

三、結(jié)語

為了緩解能源短缺和自然資源浪費(fèi)的問題，需要做好建筑節(jié)能減排的工作，充分利用建筑材料，創(chuàng)造低能耗建筑。為此，提出了“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材”的建筑節(jié)能口號，需要建筑設(shè)計(jì)和施工人員在工作中做好建筑節(jié)能設(shè)計(jì)和施工的工作。具體工作可以從建筑外墻節(jié)能、建筑屋面節(jié)能等方面入手，盡量選用較好熱工性能的建筑材料和建筑構(gòu)造方式，比如節(jié)能墻體材料和門窗材料等等，落實(shí)好建筑節(jié)能工作就是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要一步，需要我們引起重視并付出努力，兼顧社會(huì)發(fā)展與自然環(huán)境的雙重利益。