建筑方案創(chuàng)作階段的節(jié)能設(shè)計(jì)重點(diǎn)探尋

熊 鑫

（華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230000）

隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，綠色建筑這一理念也得到了更多的關(guān)注，而對(duì)于本文所討論的問題來說，建筑周邊環(huán)境、建筑形體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等都會(huì)對(duì)建筑的節(jié)能性產(chǎn)生影響，因此，相關(guān)單位必須能在方案創(chuàng)作階段就將節(jié)能設(shè)計(jì)重視起來，針對(duì)上述因素進(jìn)行詳細(xì)考量，從根本上保障建筑節(jié)能性可以滿足要求。結(jié)合現(xiàn)狀來看，建筑方案創(chuàng)作階段可以利用的節(jié)能設(shè)計(jì)辦法并不多，進(jìn)而也導(dǎo)致這一設(shè)計(jì)過程并沒有得到各個(gè)建設(shè)單位的重視，實(shí)際節(jié)能設(shè)計(jì)過程形同虛設(shè)，而在這樣的背景之下，建筑后續(xù)施工以及整體電氣系統(tǒng)的構(gòu)建極有可能導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)問題或環(huán)境污染。為了避免這樣的狀況出現(xiàn)，本文將結(jié)合建筑對(duì)自然氣候的適應(yīng)關(guān)系展開論述，并在此基礎(chǔ)之上提出具體的節(jié)能設(shè)計(jì)辦法，以期能為相關(guān)建設(shè)單位及設(shè)計(jì)人員提供理論上的參考。

1 建筑方案創(chuàng)作階段節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

從定義上來說，建筑方案創(chuàng)作階段的節(jié)能設(shè)計(jì)主要是指在前期規(guī)劃建筑方案的過程中，根據(jù)建筑區(qū)域氣候特征，遵循建筑環(huán)境控制技術(shù)基本原理，綜合建筑功能及形態(tài)設(shè)計(jì)等要求，對(duì)各建筑元素進(jìn)行科學(xué)組織，最終提升建筑自身的氣候適應(yīng)及調(diào)節(jié)能力，降低建筑對(duì)空調(diào)等設(shè)備的依賴性，從而達(dá)到節(jié)能的目的。針對(duì)這一內(nèi)容進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，氣候是建筑方案創(chuàng)作階段節(jié)能設(shè)計(jì)的主要影響因素之一，而為了保障這一設(shè)計(jì)過程的高效開展，本文將在后續(xù)內(nèi)容中針對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)與氣候之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)論述。

2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)與氣候之間的關(guān)系

2.1 建筑能耗與氣候之間的關(guān)系

在我國部分氣候較為寒冷的地區(qū)，建筑間距通常都比較大，這樣的設(shè)計(jì)方式主要是為了爭取更多的光照時(shí)間，消除過低的氣溫對(duì)建筑內(nèi)部環(huán)境的影響，而在我國日照時(shí)間較長的地區(qū)，建筑間距也要更小一些。結(jié)合這一點(diǎn)來說，氣候是影響建筑設(shè)計(jì)的主要因素。另一方面，若氣溫過高，為了保障居住環(huán)境適宜，住戶仍需要通過空調(diào)等電氣設(shè)備來進(jìn)行調(diào)節(jié)，建筑整體能耗將會(huì)有所增加。若在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員能通過節(jié)能設(shè)計(jì)辦法降低氣候?qū)ㄖ?nèi)部環(huán)境的影響，那么建筑投入使用后所產(chǎn)生的能耗自然能得到更好的控制。

2.2 基于氣候進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)所應(yīng)遵循的原則

首先，在氣溫較低的季節(jié)或地區(qū)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)能注意到以下幾點(diǎn)問題：（1） 建筑保溫設(shè)計(jì)。（2） 建筑防風(fēng)設(shè)計(jì)。（3） 建筑整體對(duì)太陽能的利用。在這幾點(diǎn)因素的綜合作用之下，建筑自身的保溫性能自然能得到更有效的保障，同時(shí)，通過對(duì)太陽能等自然資源的利用，構(gòu)建節(jié)能建筑、綠色建筑的目標(biāo)也能更好地達(dá)成。

其次，在氣溫較高的季節(jié)或地區(qū)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)以下幾點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行考量：（1） 降低太陽對(duì)于建筑物的照射程度。（2） 合理利用自然風(fēng)。（3） 建筑物要能進(jìn)行自身蓄熱。通過內(nèi)外防控手段的綜合作用，不但高溫對(duì)于建筑內(nèi)部環(huán)境的影響能得到有效降低，空調(diào)等電氣設(shè)備應(yīng)用所造成的能源損耗也能得到更好的控制。

3 建筑方案創(chuàng)作階段的節(jié)能設(shè)計(jì)辦法

3.1 綠色景觀設(shè)計(jì)

綠色植物在生長過程中將會(huì)發(fā)生光合作用及蒸騰作用，若能將建筑方案創(chuàng)作與綠色景觀設(shè)計(jì)結(jié)合起來，那么建筑自身廢氣的排放量將能得到有效減少，進(jìn)而改善建筑局部微氣候條件。結(jié)合上文中的內(nèi)容，建筑所在區(qū)域的氣候是影響建筑能耗的主要因素之一，在綠色景觀的作用之下，建筑周邊環(huán)境將能得到有效改善，建筑物的能源消耗自然也能在原有基礎(chǔ)上得到更好的控制，降低建筑所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷，保障建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。

3.2 建筑形態(tài)設(shè)計(jì)

建筑形態(tài)將直接影響建筑采暖能耗，因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須能結(jié)合建筑形態(tài)設(shè)計(jì)來保障建筑環(huán)保性能的不斷提升。為了達(dá)到這樣的要求，節(jié)能設(shè)計(jì)人員則可以從以下幾點(diǎn)入手進(jìn)行考量：

建筑最佳體形系數(shù)。對(duì)于2 000 rn2以下的住宅建筑來說，此類建筑物所對(duì)應(yīng)的最佳體形系數(shù)相對(duì)較大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積大，建筑能耗自然也會(huì)大幅上漲，無法在節(jié)能上滿足要求，采暖需要耗費(fèi)大量的能量。結(jié)合這一點(diǎn)，建設(shè)單位應(yīng)將2 000 rn2以上中高層建筑的建設(shè)作為重點(diǎn)，除非必要情況，盡量減少2 000 rn2以下建筑設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用。另一方面，當(dāng)建筑層高固定時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)層高所對(duì)應(yīng)的最佳樓層數(shù)、最佳體形系數(shù)等進(jìn)行計(jì)算和選擇，在保障樓層數(shù)及建筑體形合理性的基礎(chǔ)之上，建筑能耗才能得到更有效的控制，從而達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

選擇好建筑朝向。建筑朝向?qū)?huì)對(duì)采光、通風(fēng)、集熱等多項(xiàng)因素產(chǎn)生影響，因此，設(shè)計(jì)人員必須能注意到這一問題，盡量選擇最有利的朝向，確保建筑能在冬季增加太陽輻射得熱，夏季能減少太陽輻射得熱，利用建筑自身的形態(tài)特點(diǎn)降低氣候?qū)ㄖ?nèi)部環(huán)境的影響，建筑節(jié)能性自然能得到有效保障。對(duì)于夏季自然風(fēng)的利用來說，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量保持建筑朝向與當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向的一致性，最大限度地將自然風(fēng)利用起來，減少住戶對(duì)空調(diào)等設(shè)備的使用頻次，最終達(dá)到降低建筑能耗的目的。

3.3 遮陽設(shè)施設(shè)計(jì)

結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)來看，在關(guān)閉窗戶的基礎(chǔ)上，有無遮陽設(shè)施對(duì)室溫的影響是非常大的，這一溫差最大情況下可以達(dá)到2 ℃，平均值則為1.4 ℃，因此，設(shè)計(jì)人員必須能通過遮陽設(shè)施的設(shè)計(jì)來降低高溫天氣對(duì)建筑內(nèi)部環(huán)境的影響。另一方面，在此類設(shè)施的作用之下，室內(nèi)溫度的波幅相對(duì)較小，室溫出現(xiàn)最大值的時(shí)間也會(huì)相應(yīng)延遲。結(jié)合這兩點(diǎn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員可以通過以下幾方面內(nèi)容來完成對(duì)建筑遮陽設(shè)施的設(shè)計(jì)：

遮陽形式的分類。按照窗口系統(tǒng)進(jìn)行分類，常用的建筑遮陽類型主要有窗內(nèi)遮陽系統(tǒng)、窗體自身遮陽系統(tǒng)、窗外遮陽系統(tǒng)等。按照遮陽板形式的不同，建筑遮陽設(shè)施則可以分為水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽等幾類。在對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行選擇的過程中，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)進(jìn)行考量，確定太陽高度角、緯度、遮陽時(shí)間等內(nèi)容。其次，在上述影響因素的基礎(chǔ)上，為了保障遮陽設(shè)施應(yīng)用的靈活性，設(shè)計(jì)人員可以利用可調(diào)式遮陽板來滿足住戶需求。

智能遮陽。智能技術(shù)或智能產(chǎn)品與建筑工程的結(jié)合已經(jīng)成為必然，這一點(diǎn)對(duì)于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)來說也是一樣的，智能遮陽設(shè)施能自動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上完成遮陽、降溫等工作，室內(nèi)溫度將能得到更加智能化的控制，最終通過這一設(shè)施的應(yīng)用達(dá)到降低建筑能耗的目的。

4 結(jié)語

結(jié)合上文中的內(nèi)容，在對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)與氣候之間的關(guān)系進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，本文主要從綠色景觀的設(shè)計(jì)、建筑形態(tài)的設(shè)計(jì)、遮陽設(shè)施的設(shè)計(jì)三方面針對(duì)建筑方案創(chuàng)作階段的節(jié)能設(shè)計(jì)辦法進(jìn)行了深入研究。在后續(xù)發(fā)展過程中，相關(guān)建設(shè)單位及設(shè)計(jì)人員必須能將對(duì)建筑節(jié)能性的考量重視起來，并從建筑方案創(chuàng)作階段入手，從根本上保障最終的節(jié)能效果，確保建筑能在環(huán)保性能、建筑質(zhì)量等多方面滿足住戶要求。