建筑節能設計的價值與生成對策探究

張兆瑞

摘 要：隨著我國經濟迅速發展，人們對居住建筑的需求量和標準大幅度提高，建筑對能源的需求也迅速增長，從而加劇了供需矛盾，建筑節能勢在必行，節能設計是建筑節能的重要環節。設計者要以節能的設計理念，在設計中嚴格執行政府制定的法規、標準和政策，因地制宜做好節能規劃設計，通過建筑圍護結構的節能設計等技術措施，配合其他專業，設計出減少能源損耗、提高能源利用效率的建筑。節約能源已成為民眾的共識，建造節能建筑前景廣闊。

關鍵詞：節能設計；現實價值；生成對策

1 前言

建筑能耗一般是指建筑在建造和使用過程中在采暖、通風、空調、照明、炊事、熱水供應、家用電器和電梯等方面的消耗的能源。建筑節能通常是指在居住建筑和公共建筑的規劃、設計、建造和使用過程中，通過各種技術措施以及采用節能型系統和可再生能源利用系統，切實降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活動。其實質是在滿足人們對建筑舒適性需求的前提下，達到在建筑建造和使用過程中能源利用率盡量提高的目的。建筑節能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的資源節約型目標決定了其未來發展將與綠色建筑、生態建筑以及智能建筑有效融合。

2 推進居住建筑節能設計勢在必行

據統計，我國建筑能耗已達到社會能源消耗量的32 %。建筑對能源的嚴重消耗已經成為約束我國經濟發展的關鍵問題。因此，設計、建造、使用節能建筑有利于國民經濟持續、快速、健康發展。建筑節能是可持續發展概念的具體化，同時又是建筑科學技術的一個新的增長點。建筑行業全面節能勢在必行，其中節能設計是一個重要環節。

我國律筑節能工作開始于20世紀80年代，多年來政府頒布了一系列建筑節能的相關政策、法規，如1986年的JGJ 26—1986《民用建筑節能設計標準》、2005的《關于發展節能省地型住宅和公共建筑的指導意見》、2006年的《民用建筑節能管理規定》修訂版、2009的《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》、2015年的新版GB 50189—2015《公共建筑節育出受計標準》等。

上述一系列政策、法規表明，隨著時代的發展，政府對建筑節能的要求越來越高，越來越嚴，標準越來越明確，工作越來越深人、具體。建筑節能就是節約建筑物的能源消耗，減少能源損失，提高能源利用率。作為建筑設計者，要以節能設計的理念反思傳統理念，利用新技術、新材料、新產品，把建筑功能和美學與提高能源利用效率有機結合，達到降低能耗的目的。

3 建筑設計中的節能設計技術應用

3.1 嚴格控制建筑物的體型系數

可從三個方面的入手：①增加建筑物層數。在建筑物層數增加的過程中，外圍平面或物體外表面的增加量小于所包圍的建筑物體積的增加量，即體積增長率略大于外圍平面或物體外表面的增長率，高層建筑的體型系數普遍偏低就是這個緣故。因此，在功效使用許可、經濟允許的前提下，適當增加建筑物層數對控制體型系數是有利的。②提高建筑物進深。在居住建筑設計中，采用條式建筑形體較為普通，當建筑長度小于一定建筑面積相應的最佳邊長時（即為正方形的邊長），應盡量縮小建筑長度而增大建筑的進深。③選擇最適合的平面外形。大量的建筑設計經驗顯示，不同平面外形的體型系數不同，但從小到大的大致規律依次是圓、多邊形、正方形、長方形、三角形，也就是說圓形最小，三角形最大，因此，圓和多邊形對節能有利，三角形對節能不利。

3.2 加強外窗的節能設計外

窗是建筑物能耗散失最多的部位，其能耗散失占建筑物總能耗散失的 60%，其中傳熱損失為 30%，冷風滲入為 30%，所以在保證太陽照射、采光、透風、觀景要求的前提下，盡量縮小外窗洞口，并提高窗口的氣密性，以減少能耗散失，提高窗口的保溫性能，降低窗口的傳熱量。①房間窗墻平面與物體外表面的比應視修建物所處的地理緯度、當地的冬季太陽照射率、房間的采光要求、修建物之間太陽照射遮擋情況來確定。在滿足上述前提下，應盡量減小窗墻平面與物體外表面的比。②提高外窗的氣密性，如配置泡沫塑料密封條，使用新型的密閉性能良好的外窗材料。外窗框與墻面的縫隙密封可用彈性松散綿軟輕型材料、彈性密閉性材料、密封膏及在邊框設灰口等；框與扇之間的密閉可用橡膠、橡塑或泡沫密閉條及邊框高低縫、回風槽等；扇與扇之間的密閉可用三元乙丙、硅橡膠等密閉條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間可用各類彈性壓條等。這些對提高外窗的保溫性能都是有利的。③縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，不采用小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積，對建筑節能是有利的。

3.3 建筑外圍護結構的節能設計

建筑外圍護結構的節能設計主要包括四個方面：①外墻保溫構造、熱橋阻斷技術、屋面保溫隔熱技術、地下室外墻及地面保溫技術、高效節能外窗及幕墻系統、窗墻面積比的控制、遮陽設施、自然通風與采光的利用。②建筑內余熱/冷的回收利用。③可再生綠色能源的利用：太陽能、淺層土壤熱能、地表水體熱能、風能等。④提高舒適度的其他技術浮筑樓板技術、雙層架空地面系統、潔具同層后排水技術、中水處理及回用系統、智能樓宇自控系統等。

4 居住建筑節能設計前景展望

（1）我國政府出臺并不斷完善的法律、法規，明確的規劃目標，嚴格的懲罰政策，積極的財政支持、激勵措施，以及具體的規范、措施發布，是建筑節能事業不斷發展的基本保障和有力導向。為確保建筑節能的實施，國家和地方政府均采取了一系列政策、措施：在設計上制定并完善了多種建筑規范與標準；要求設計、施工圖審查、施工、監理、竣工驗收、房屋銷售核準等環節應嚴格執行居住建筑節能設計標準；制定了各種建筑節能檢測標準；健全了管理機制，加強節能監管等等。這一系列舉措不斷加大了建筑節能工作的推進力度。

（2）綠色建筑、節能建筑作為一種設計理念被廣泛應用于建筑物的設計中。2016年，北京市政府常務會通過了《北京市“十三五”時期民用建筑節能發展規劃孔未來5年北京將開展不少于30萬m2超低能耗建筑示范，其中政府投資的項目中建設不低于20萬m2超低能耗示范項目。北京市將提升高星級綠色建筑比例，如在綠色建筑示范區、重點產業功能區內的新建民用建筑，按照綠色建筑二星級及以上標準建設的建筑面積達到40%以上.

（3）我國既有建筑面積已超過500億m2，其中90 %以上是高耗能建筑。對既有建筑階段沒考慮節能的老建筑進行節能改造，不僅為政府所關注，也逐漸成為人們的愿望。從北京市情況來看，《北京市“十三五”時期民用建筑節能發展規劃》顯示，未來5年將全面完成城鎮及農村既有非節能居住建筑節能改造：其中城鎮非節能居住建筑節能改造完成3000萬m2。農民住宅將在未來5年繼續節能改造，實行“整村推進”，全面完成既有農民住宅的抗震加固和節能改造。

總之，建筑節能需要通過節能的技術和方法來實現，是建筑功能和各種節能技術應用的綜合，涉及建筑行業的方方面面，隨著建筑節能實施的不斷深入，建筑設計的方法和理念也需要深化和變革以適應建筑業發展的需要，建筑節能作為國家可持續發展的目標是長期的。

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