建筑節能設計探討

【摘要】結合作者多年工作經驗，從建筑的整體及外部環境、單體設計、圍護結構的整體及細部構造設計等方面淺談了如何在建筑設計中落實建筑節能觀，可供同行借鑒參考。

【關鍵詞】建筑節能；節能設計；建筑設計

1.全面的建筑節能的涵義

全面的建筑節能，就是建筑全壽命過程中每一個環節節能的總和。是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過程中，通過采用節能型的建筑材料、產品和設備，執行建筑節能標準，加強建筑物所使用的節能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。

2.建筑設計節能要點分析

2.1單體的節能設計

單體的節能設計，主要是通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件，以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。

2.1.1建筑各部位的節能構造設計

建筑各部位的節能構造設計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對建筑各部位（屋頂、樓板、墻體、門窗、梁柱等）的造型、結構、材料等方面加以進一步優化設計，充分利用建筑建筑材料自身特性的有利條件，減少能耗和改善室內微氣候環境，從而達到節能的效果。具體有以下五個方面：

（1）屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，也是建筑室內與外部空間能量發生交換，造成室內能量損失的主要部位之一。我們通常主要采取以下節能措施：①采用坡屋頂；②屋面設保溫層；③根據不同地區需要，設置保溫隔熱屋面（架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等）。

（2）樓板的節能設計。主要是利用其結構中空空間，以及對房間頂板的吊頂造型加以設計利用。如將循環水管布置預制樓板的中空孔中或現澆板面上，夏季可以利用冷水循環降低室內溫度，冬季利用熱水循環取暖。

（3）建筑外圍墻體的節能設計。墻體是建筑室內與外部空間接觸面積很大，容易造成室內能量損失的部位。墻體的節能設計，除了適應不同地區的氣候條件，正常做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應體現在改善微氣候環境條件的特殊構造上，如寒冷地區的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體（如水墻）設計以及國外較多采用的導風墻體設計。如，在馬來西亞，楊經文設計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中，則外加了一種“捕風墻”的特殊構造設計，在建筑兩側設陽臺開口，開口兩側外墻上布置兩片擋風墻，使兩通風墻形成喇叭狀的口袋，將風捕捉到陽臺內，然后通過陽臺門的開口大小控制進風量，形成“空氣鎖”，可以有效地控制室內通風。

2.1.2合理的建筑空間設計

合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節能目的。如在北方寒冷地區的住宅設計中，就經常將使用頻率較少的房間如廚房、餐廳、次臥室等房間布置在北側，形成對北側寒冷空氣的“溫度阻尼區”，從而達到節能及保證使用頻率較多房間的舒適度的目的；在有采暖空調房間的建筑里，盡量將采暖空調房間集中布置，以避免在采暖空調房間與非采暖空調房間之間發生大面積的能量交換，造成大量能量浪費。國外，在印度柯里亞的管式住宅及干城章嘉公寓樓的設計中，設計師通過對不同需求空間的豎向分隔，達到了極佳的通風降溫效果。

2.2選用建筑節能材料

合理選用建筑節能材料也是全面實現建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面，隨著科技的發展，大量的新型高效材料會不斷被研制出來并應用到建筑設計中去，更好地起到了節能作用。如新型保溫材料、防水材料在墻體、屋面構造中的應用，達到了更好的保溫防潮效果；新型隔熱玻璃和框體材料在建筑外門窗中的應用，起到了更好的隔熱降耗效果；采用可調節的鋁材遮陽板，達到遮陽的目的。另一方面，要結合當地的實際情況，發掘出一些地方節能材料，更好地應用到建筑節能中去。

2.3建筑設計中應加強建筑節能方面的認識和學習

2.3.1深刻認識是建筑師做好節能設計的保證

當前，很多建筑師對建筑節能對于我們國家經濟建設的重大意義理解不夠，對建筑節能技術的了解跟不上時代發展，以至于不能把節能設計完全有效的做好，只是設計時套用標準圖，造成設計中被動應付節能設計審查的局面，節能設計缺乏主動性。所以政府主管部門應加強對建筑節能方面的宣傳力度，加強對建筑師的培訓教育工作，使他們在思想上有個根本轉變，使建筑節能設計變被動為主動。

2.3.2學習建筑節能新“理念”

推行節能理念，我們的眼睛不僅要“向外看”，引進學習國外先進節能技術，而且更要學會“向內看”，從傳統建筑模式、風格中學習節能辦法。強調建筑節能發展的民族性、地域性應該是當代建筑師們的共同理念。中國傳統民居都蘊含了豐富的節能理念，是我們國家古已有之的節能典范。京津地區的四合院以房子包圍院子的建筑方式，有效地減少了冷空氣入侵，符合京津一帶夏季炎熱，冬季嚴寒的氣候特點。

2.4整體及外部環境的節能設計

建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎上，通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境，達到節能降耗的目的。

2.4.1合理選址

建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境，為建筑節能創造條件，同時又要不破壞整體生態環境的平衡。

2.4.2合理的外部環境設計

在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求，應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境，創造建筑節能的有利環境，主要方法為：①在建筑周圍合理布置樹木、植被，既可有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪，從而減少空調能耗；②創造人工自然環境，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等作用。

2.4.3合理的規劃和體型設計

合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面，圓錐形屋頂能有效地適應草原的惡劣氣候，起到減少建筑的散熱面積、抵抗風沙的效果；對于沿海濕熱地區，引入自然通風對節能非常重要，在規劃布局上，可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無風時也能形成通風，在建筑體型設計上形成風洞，使自然風在其中回旋得到極好的通風效果，達到節能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。 [科]