李淑林

(太原市建筑設(shè)計研究院，山西太原 030002)

1 民用建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念的重要意義

目前，全球煤炭、石油、天然氣等能源需求量日益增加，供需矛盾突出，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，成本較高的水利、風(fēng)力、生物能、太陽能、核能、地?zé)岬仍絹碓绞艿饺藗兊闹匾?。我國能源發(fā)展存在的問題主要表現(xiàn)在以下四個方面:能源利用效率低，能源終端利用效率比發(fā)達國家低10%，僅為33%;能源資源分布不均，造成西氣東送、北煤南運、西電東送;全國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，年耗煤量已超過13億t，約占75%;人均能源擁有量、儲備量低。因此，當(dāng)我們面對如此巨大的差距，在如此嚴(yán)峻的局面下想要謀求發(fā)展，難度是極其巨大的。當(dāng)務(wù)之急是要解決好新能源的開發(fā)和利用，新技術(shù)的研究與推廣，所以做好在建筑行業(yè)內(nèi)將已成熟的綠色節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用和可再生能源的深入開發(fā)利用，有著極其重要的現(xiàn)實意義。

2 可持續(xù)發(fā)展在當(dāng)前民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用

可持續(xù)發(fā)展是一個非常寬泛的生態(tài)學(xué)概念，它是在尋求一種能夠同時滿足及支持生態(tài)的完整性又能夠?qū)崿F(xiàn)人類愿望的最佳的可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)。具體到技術(shù)層面上，就是要轉(zhuǎn)向使用更清潔更有效的技術(shù)，盡可能減少能源和其他自然資源的消耗。即指使用資源要適度、要節(jié)省、要高效，不大量耗費，不破壞環(huán)境。

2.1 加強可持續(xù)能源的開發(fā)與利用

充分利用好可持續(xù)能源，減少對不可再生資源的使用和依賴，將研究成熟的新技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計中去。

2.1.1 太陽能

太陽能作為一種清潔能源和可再生能源，它幾乎是取之不盡、用之不竭的，是我們?nèi)祟愖罾硐氲奶娲茉粗?，太陽能的利用對于民用建筑來說，至關(guān)重要。長期以來，太陽能的開發(fā)和利用是我們最為熟悉的，從最早的日常生活中常見的太陽能熱水器、太陽能溫室、太陽灶到目前被世界各地廣泛使用的先進的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，太陽能的利用有著無限寬廣的前景。

在民用建筑中，結(jié)合建筑的屋面造型，集中大量的設(shè)置太陽能真空集熱收集器，再輔以水箱、循環(huán)系統(tǒng)、電輔加熱系統(tǒng)，就能充分的利用太陽能熱水技術(shù)解決民用建筑的熱水供給問題，同時節(jié)省大量不可再生礦物能源。

利用太陽能溫室技術(shù)，在建筑物內(nèi)適當(dāng)部位設(shè)置集中的“太陽能溫室”，通過直接熱交換、間接熱交換或隔離熱交換等多種方式獲取太陽能，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，在冬季為建筑提供熱量，既改善了室內(nèi)熱環(huán)境又節(jié)省了供暖能耗。

在建筑材料中應(yīng)用太陽能光電技術(shù)，將二者相結(jié)合，可研發(fā)出新型的高科技生態(tài)建筑復(fù)合材料，應(yīng)用于建筑的各部位，例如:太陽能光電屋頂、太陽能電力墻、太陽能光電玻璃幕墻等，將保溫、發(fā)電、采光、裝飾等多種功能完美統(tǒng)一起來，使太陽能光電技術(shù)在民用建筑中得到充分的應(yīng)用。

2.1.2 風(fēng)能

風(fēng)能是由太陽輻射能轉(zhuǎn)化而來的空氣動能。它也是一種清潔的、可再生的、高效的綠色能源。而且風(fēng)能分布很廣泛，利用時無需燃料，非常便于就地開發(fā)利用。風(fēng)能的利用多以風(fēng)力發(fā)電為主。近年來，一些小型的微風(fēng)力發(fā)電機也被應(yīng)用到建筑上來解決建筑物在夜間的亮化照明問題。而自然通風(fēng)在建筑單體設(shè)計和城市規(guī)劃中的合理使用，也能減少很多不必要的能量消耗，緩解日益嚴(yán)重的城市熱島效應(yīng)。

2.1.3 地能

地能是來自地球深處的可再生熱能，它的儲量相當(dāng)大，取用不盡。人們通過利用一定深度土壤下的溫度特點，將其作為冷源或熱源，或是直接利用地下水，通過建筑結(jié)構(gòu)和蓄熱物質(zhì)，將地能加以利用，作為建筑在冬季的采暖熱源和夏季的空調(diào)冷源。目前已經(jīng)發(fā)展成熟的地源熱泵技術(shù)使淺層地能的采集提升和利用成為現(xiàn)實。

2.2 利用建筑設(shè)計手法提高對能源和資源的高效利用

2.2.1 控制日照間距，提高建筑密度

在滿足人們舒適生活的基本日照要求的前提下，合理的布局建筑單體，控制建筑間距，提高建筑密度，加強高密度、大進深、集約式居住建筑的設(shè)計研究，以節(jié)約土地資源。

2.2.2 結(jié)合地勢進行建筑創(chuàng)作，保護場地生態(tài)環(huán)境

結(jié)合地形地勢進行建筑創(chuàng)作，統(tǒng)籌全局，使建筑的設(shè)置和設(shè)計與環(huán)境相融合，減少建筑對場地的影響，合理土方開挖，減少水土流失，改善微氣候，保護場地生態(tài)環(huán)境。

2.2.3 重視建筑的內(nèi)外部風(fēng)環(huán)境設(shè)計，提高環(huán)境舒適度，降低能耗

密集的建筑聚落會對風(fēng)的流動產(chǎn)生影響，合理進行場地設(shè)計，運用建筑單體的不同排布組織并控制場地的風(fēng)向、風(fēng)速、風(fēng)場，結(jié)合不同的地理位置、氣候特征和季節(jié)變化，處理好建筑防風(fēng)和建筑通風(fēng)的問題。在單體設(shè)計中也應(yīng)創(chuàng)造條件提高室內(nèi)風(fēng)環(huán)境質(zhì)量，保持室內(nèi)健康通風(fēng)，保證人的舒適體驗。我們可以利用風(fēng)壓實現(xiàn)自然通風(fēng)，可以通過改變窗戶朝向、調(diào)節(jié)進出風(fēng)口的大小、設(shè)置導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件等方法組織室內(nèi)對流風(fēng)，既能健康通風(fēng)，同時風(fēng)的流動又能降低建筑的表面溫度，可有效的減少夏季因使用空調(diào)制冷而造成的能源消耗。

2.2.4 學(xué)習(xí)傳統(tǒng)生態(tài)建筑，提煉科學(xué)的傳統(tǒng)建筑設(shè)計手法

挖掘傳統(tǒng)建筑的精華，向傳統(tǒng)生態(tài)建筑學(xué)習(xí)，提煉科學(xué)的傳統(tǒng)建筑設(shè)計手法，結(jié)合當(dāng)前的城市建設(shè)，從建筑的形態(tài)、建筑的定位、建筑的內(nèi)部外部空間設(shè)計以及地方建筑材料的運用等各方面多學(xué)習(xí)、多總結(jié)、多發(fā)現(xiàn)、多提高，創(chuàng)造新的宜居、節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑。

2.3 在工程實踐中加強對成熟綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用、提高和再學(xué)習(xí)

2.3.1 墻體的節(jié)能保溫技術(shù)設(shè)計

目前的墻體保溫技術(shù)主要有三種:外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、中空加芯復(fù)合墻體，應(yīng)用最廣泛的是外墻外保溫技術(shù)。因為它能夠有效保護內(nèi)部的墻體結(jié)構(gòu)，提高墻體的耐久性;同時，使外界溫度在結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)外兩側(cè)的溫度變化減小，提高外墻內(nèi)表面溫度;還可以有效避免產(chǎn)生熱橋，減少熱量損失，使建筑室內(nèi)冬暖夏涼，獲得舒適的室內(nèi)居住環(huán)境。使用該技術(shù)時，應(yīng)盡可能選用無機、環(huán)保、質(zhì)輕、高效節(jié)能的保溫材料，例如:巖棉、礦棉、玻璃絲棉等材料。構(gòu)造上要著重處理好墻、梁、柱的轉(zhuǎn)角部位、門窗洞口的邊緣縫隙，以及各種出挑的樓板下部的細部構(gòu)造做法，使整個外保溫完整閉合，不敞口子，才能達到好的保溫效果。

2.3.2 門窗的節(jié)能措施

在民用建筑的建設(shè)中，應(yīng)該盡量減少門窗的面積，因為門窗是建筑能耗散失的薄弱部位，其能耗會占到建筑總能耗的2/3，所以門窗是民用建筑和外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點。我們可以通過改進門窗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來提高門窗的氣密性，從而防止空氣對流傳熱而造成的不必要的建筑能耗。同時采用熱阻大、能耗低的節(jié)能材料制造的新型塑鋼門窗也可以大大減少建筑的能源消耗。

2.3.3 屋面的節(jié)能措施

屋面可采用擠塑聚苯板等多種保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)低，不吸水，強度高，施工方便，成本低，工藝簡單，經(jīng)濟效益明顯，是建筑屋面中一種理想的節(jié)能材料。另外，還可以設(shè)置架空通風(fēng)屋面、坡屋面、綠化屋面等，其中綠化屋面等，不僅有利于屋頂?shù)谋?、隔熱、蓄能，還可以調(diào)節(jié)小氣候，節(jié)約土地，既賞心悅目，又美化環(huán)境。

3 結(jié)語

在民用建筑設(shè)計中堅持可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念是貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，有利于發(fā)展國民經(jīng)濟，有效利用資源，降低大氣污染，減輕溫室效應(yīng)。作為建筑師，更應(yīng)該身體力行地在自己所參與的每一個設(shè)計項目中自覺地有意識的采用和推廣這些成熟先進適用的綠色建筑節(jié)能技術(shù)，加強建筑專業(yè)和外專業(yè)的結(jié)合協(xié)作，關(guān)注新型建筑生態(tài)學(xué)技術(shù)的研究與運用，與全社會一道共同努力推進建筑行業(yè)的技術(shù)進步，促進生態(tài)低碳建筑的普及，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的復(fù)興和發(fā)展。

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