我國的建筑節(jié)能設計探討

張鵬遠

（北京建工建筑設計研究院，北京100037）

1 引言

可持續(xù)發(fā)展理念的提出是要求人們在滿足日常衣食住行的基礎上盡可能地減少能源的浪費并提高能源利用率，減少廢氣的排放。在建筑行業(yè)提出綠色環(huán)保理念也是同樣的道理，目的是減少能耗和污染物的排放。為此，近年來，有關節(jié)能建筑設計的話題被迅速推上了熱搜。事實上，節(jié)能建筑設計與以往普通的建筑設計有很大的差異，最明顯的體現(xiàn)是對每一個環(huán)節(jié)的優(yōu)化，為保證建筑在建設過程中可以符合實際情況，從而形成并制訂出科學的設計與施工方案，同時，不會影響建筑的質(zhì)量，在此基礎上使建筑施工成本降至最低，盡可能地避開一些污染因素導致的危害。因此，遵循綠色施工與設計理念，可以更好地實現(xiàn)人與自然的和諧相處。

2 建筑節(jié)能概述

2.1 建筑節(jié)能的概念

建筑節(jié)能是指在規(guī)劃設計建筑物并且對其進行建設和使用的過程中，按照國家在這方面制定的相關節(jié)能標準，運用一系列節(jié)能型技術或材料設備來提升對建筑物總能系統(tǒng)的運營管理，從而提升建筑的采熱供暖及保溫隔熱性能，最終能夠在滿足建筑物功能應用或室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量要求的前提下降低建筑能耗，進行能源的科學合理利用。所以，建筑節(jié)能設計的優(yōu)劣會直接影響建筑節(jié)能效果。一般會按照有關建筑節(jié)能標準的要求實現(xiàn)合理規(guī)劃設計的目標，并且要求對節(jié)能材料及節(jié)能設備進行充分利用，確保建筑圍護結構熱工性能的設計質(zhì)量，從而使建筑采暖和制冷、通風照明以及排水管道系統(tǒng)實現(xiàn)升級等，合理利用可再生能源，充分發(fā)揮建筑的使用功能，并且起到改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的作用。

2.2 建筑節(jié)能的重要性

當前，世界范圍內(nèi)的石油煤炭及天然氣等不可再生能源已瀕臨枯竭，人類正面臨著一場資源短缺的局面，這就迫使人們開始研究資源的可再生轉換，即開始將原來的不可再生能源嘗試性地轉換成可再生能源，如生物能、核能、風能、地熱能、太陽能等。

面對這樣的現(xiàn)狀，我國的能源開發(fā)存在著4方面的問題：（1）我國以煤為主要能源結構類型；（2）人均持有能源量少，總體儲備量也低；（3）總體能源的分布不均勻；（4）能源利用不合理，利用率低。

基于此，在強化提升能源利用率方面開展節(jié)能建設工作極具現(xiàn)實意義，除了可以幫助緩解日趨枯竭的能源儲備問題，還可以全方位實現(xiàn)能源的合理化或科學利用，最大限度地節(jié)約利用[1]。

3 環(huán)保節(jié)能型建筑設計遵循的原則

2005年，我國將建筑節(jié)能列入國家發(fā)展戰(zhàn)略的新視野和布局戰(zhàn)略當中。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國每年在建筑工程建設中消耗的能源約占全國能源消耗總量的30%以上，所以，建筑節(jié)能環(huán)保工作的展開一定要遵循幾個客觀原則：

1）設計本土化。設計本土化包含了除建筑外觀形象本土化以外的內(nèi)部裝飾、空間環(huán)境以及建筑材料幾個方面。進行建筑設計時，應遵循本地區(qū)的地域特征，而且應符合當?shù)氐膶崨r，營造與本土文化或生活習慣相輔相成的建筑環(huán)境。

2）合理選址。建筑設計過程中，必須科學合理地選擇建筑場地，首先要考慮當?shù)氐臍夂蛱攸c及地質(zhì)環(huán)境，再對具體位置進行確定。另外，還必須保證建筑能夠與四周環(huán)境和氣候互相協(xié)調(diào)，以助于維持生態(tài)平衡。

3）外部環(huán)境設計的合理性。建筑地址確定后，應認真分析當?shù)氐臍夂蛱卣鳎⑶冶仨毟鶕?jù)既定的使用需求對外部環(huán)境進行科學、合理的設計與布局，如此可以更好地對氣候環(huán)境進行改善，營造出更加高效節(jié)能的建筑環(huán)境。

4 目前建筑節(jié)能設計中的主要問題

在我國，對建筑節(jié)能設計的相關研究起步較晚，而且對應的節(jié)能技術也并不成熟。另外，與之相關的設計經(jīng)驗較少，對應的建筑材料也比較欠缺，并且設計過程中很容易忽視許多細節(jié)，比如，過于追求結構設計忽視了節(jié)能設計；建筑設計者往往在設計過程中為了滿足既定的設計效果和設計要求，忽視了成本費用，最終導致設計者的設計構思與開發(fā)商的目標不統(tǒng)一，從而引發(fā)利益沖突。最后，建筑節(jié)能設計的有關管理人員經(jīng)驗比較欠缺，缺少一定的節(jié)能創(chuàng)新意識，而且實際管理中管理方式不夠嚴謹，無法真正將新的建筑節(jié)能設計措施應用到設計方案之中[2]。

5 建筑節(jié)能設計的方法

5.1 總體布局

建筑節(jié)能設計的實現(xiàn)要滿足2個條件：

1）合適的建筑場地，綜合考慮日照因素，且盡量選擇南北朝向位置，使建筑空間朝陽，原因是此方向能夠保證充足的太陽照射，有利于充分利用太陽能，減少暖通設備的能耗。并且結合具體的房間功能來展開建筑輔助用房或暫時停留人員的用房設計，這種類型的建筑具體應朝北方向進行設計，而樓梯以及電梯的設計一定要保證東西朝向。

2）合理利用自然風，借此實現(xiàn)自然通風，減少暖通設備的應用，從而減少建筑能耗。

5.2 外觀設計

外觀是建筑節(jié)能設計中的重要內(nèi)容，要求簡潔且具備立體感，避免對其功能布置造成影響，這時應選擇比較簡單的外形，以有效減小體型系數(shù)。相較于冬季，房屋空間夏季溫度較高，較難散熱，所以，應優(yōu)化房屋建筑的長寬比例，盡可能地避免建筑物外墻出現(xiàn)凸面。切忌把外墻洞口設計在非門窗結構處，并且還要保證把屋頂設置在結構相對平整的頂棚上面。

5.3 構造設計

1）在建筑設計中，墻體占據(jù)著相當重要的地位，其設計應同時具備防水、隔熱以及保溫功能，為了降低建筑造價，通常使用空心磚墻或者復合墻體。對于復合墻體，一般是采用磚塊或者鋼筋混凝土作為承重墻，外側與絕熱材料相復合。空心磚墻除了能減少黏土的使用量，還能減輕結構自重，并且熱阻較高，應用較為廣泛。另外，需要重視墻體結構保溫隔熱措施的使用，進而達到建筑節(jié)能目的。如結合不同地區(qū)的實際氣候條件，靈活選擇墻體的結構形式，依靠墻體自保溫、外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、夾心復合墻保溫等結構形式提高墻體保溫效果。

2）對于窗戶的設計。窗戶可以起到保溫隔熱的作用，同時又能防火。所以，在朝向不同的情況下，要嚴格控制好窗戶的面積比例。采用大窗戶時，方向可設置在房間的東西方向，這樣在夏季可以最大限度地提高窗戶的遮陽性能。除此之外，還應選用熱性能佳并且輻射低的玻璃，可以起到遮陽降溫的作用。另外，可以在窗戶上貼上透明的聚酯膜，該薄膜是常用的阻透性復合薄膜基材之一，具有較好的耐高溫、隔熱作用，還能吸收有害光譜、隔熱節(jié)能，有助于建筑節(jié)能，具有較好的環(huán)保優(yōu)勢。

3）進行屋頂設計時，要注意做好屋頂?shù)谋睾透魺岽胧Ｔ诖诉^程中，不可使用密度較大并且導熱系數(shù)較大的材料，一方面容易使屋面重量或者厚度進一步增加，另一方面會使房屋在夏季溫度過高。

5.4 冷暖配置

在建筑節(jié)能設計過程中，必須特別強調(diào)住宅內(nèi)部的冷暖調(diào)節(jié)設計工作，且在設計時要確保設計要求與結構節(jié)能設計的要求保持一致。近年來，人們對室內(nèi)外的溫度以及空氣質(zhì)量提出了更高的要求。基于此，應在室內(nèi)安裝具有節(jié)能效果的冷暖調(diào)節(jié)系統(tǒng)，盡可能地減少能耗。與此同時，對建筑進行環(huán)保節(jié)能設計前，應先做好合理的規(guī)劃，還應結合實際需要選用合適的采暖設備，繼而提高工作效率，同時，提高管道的保溫效果和房屋管道的輸送效率。最后，可以采用集中供熱的方式降低燃料的消耗，進一步提高采暖系統(tǒng)的工作效率[3]。

6 結語

綜上所述，近年來，環(huán)保問題越來越受到重視，而建筑節(jié)能設計的提出更好地響應了我國在環(huán)境保護工作方面提出的要求。建筑節(jié)能設計可以通過采取一些有效措施減少能源消耗以及環(huán)境污染問題，從而遵循可持續(xù)發(fā)展理念，保護自然生態(tài)環(huán)境，從而更好地服務于人。