摘要：隨著我國(guó)城市的發(fā)展和建設(shè)的深入，大規(guī)模的住宅小區(qū)和大型公共建筑等高層建筑如雨后春筍般的出現(xiàn)；與此同時(shí)，各類民用建筑物尤其是大型建筑物的耗能問(wèn)題也日益凸顯出來(lái)，制約了我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。為更高效地利用資源，提升建筑功能與環(huán)境舒適度，同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，由此便對(duì)各類民用建筑實(shí)行節(jié)能設(shè)計(jì)。本文簡(jiǎn)要討論了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則與前提，并從建筑設(shè)計(jì)、材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹和探討。

關(guān)鍵詞：耗能問(wèn)題；可持續(xù)發(fā)展；建筑節(jié)能

1 引言

在建筑業(yè)實(shí)際工程設(shè)計(jì)與工程建設(shè)過(guò)程中，人們往往只關(guān)心建筑外形的優(yōu)劣以及建筑內(nèi)部空間是否符合使用要求，而忽略了從節(jié)能環(huán)保方面考慮改善建筑的外形以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 [1]其中大型公用建筑耗能占有很大比重，一些規(guī)模較大的公共建筑一天的耗能支出即可達(dá)到幾十萬(wàn)至上百萬(wàn)元人民幣。大型建筑耗能較大，除建筑物本身規(guī)模較大，照明等耗能設(shè)備使用量較大等客觀因素外，使用者本身節(jié)能意識(shí)薄弱也是一個(gè)主要因素。作為工程設(shè)計(jì)人員或設(shè)計(jì)管理人員，我們所需要考慮的則是從工程實(shí)際情況出發(fā)，從建筑外形，建筑材料、設(shè)備以及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等方面尋找建筑節(jié)能的突破口，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中自覺考慮節(jié)能環(huán)保的因素，使建筑物能夠在較低的能耗情況下實(shí)現(xiàn)自身功能。

1.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)作為建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)方面本身應(yīng)遵循一定的原則以使其能夠更好地配合建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)，以使建筑物達(dá)到舒適與節(jié)能的雙重效果。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則有四點(diǎn)：一是氣候適應(yīng)性原則。建筑物所處地域不同則其所處的氣候環(huán)境會(huì)有很大差異。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)最大限度的攝取自然界中的能源，充分利用氣候環(huán)境中的有利因素，并消除、消弱惡劣氣候的影響，同時(shí)在建筑物上添加附屬結(jié)構(gòu)以減少室內(nèi)能量的耗散以及外部有害能量的進(jìn)入，保障室內(nèi)環(huán)境的舒適度。二是整體性原則，即將建筑節(jié)能的理念滲透到工程建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中去，從項(xiàng)目規(guī)劃、立項(xiàng)開始整體考慮建筑節(jié)能的因素，以便在以后的項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)中更為方便地解決節(jié)能的問(wèn)題。三是綜合性原則，即對(duì)建筑物耗能及用能的特點(diǎn)的進(jìn)行綜合性地分析，采用多種手段進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，而不是僅僅對(duì)一些細(xì)節(jié)進(jìn)行單項(xiàng)的節(jié)能措施，式建筑結(jié)構(gòu)能夠綜合實(shí)現(xiàn)多方面的節(jié)能目標(biāo)。

2.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的具體設(shè)施

2.1建筑措施

合理的建筑設(shè)計(jì)對(duì)于建筑物節(jié)能所起的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是建筑物外形及內(nèi)部空間格局對(duì)于自然能源的利用程度，二是使用建筑附加構(gòu)造減少能量的耗散。

對(duì)于提高對(duì)自然資源利用率的這一方面，人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中已經(jīng)摸索出了一套運(yùn)用生態(tài)技術(shù)改善室內(nèi)以及建筑周邊環(huán)境的方法，自然通風(fēng)、采光等是最基本的利用建筑外形利用自然資源的方法。如在我國(guó)南方地區(qū)，建筑底層一般做成接待大廳并且不加封閉，這對(duì)于處于南方濕熱氣候的人們來(lái)說(shuō)，既有利于氣流穿過(guò)建筑形成穿堂風(fēng)以降低室內(nèi)溫度，又有利于氣流帶走建筑底部過(guò)于潮濕的空氣，以避免建筑相關(guān)設(shè)備受到嚴(yán)重侵蝕，可謂一舉兩得。 [2]然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，，建筑形態(tài)變得多種多樣，人們逐漸忽視了如自然通風(fēng)，自然采光等這些傳統(tǒng)的做法，而是更多地依賴于空調(diào)等現(xiàn)代技術(shù)來(lái)調(diào)劑室內(nèi)空氣，甚至于在白天時(shí)間都要依賴燈光照明，這些都會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗及資源浪費(fèi)。近年來(lái)隨著節(jié)能環(huán)保的觀念深入人心，建筑師們已經(jīng)開始重新審視利用自然界“免費(fèi)能源”的重要性。當(dāng)代一些優(yōu)秀的建筑師能夠巧妙地安排室內(nèi)房間的組合排列格局來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)氣流的走向以達(dá)到良好的自然通風(fēng)效果。常見的很多層數(shù)不多的公共建筑屋頂一般都設(shè)置有天窗。例如深圳火車站，候車廳頂部的凹面處設(shè)置有玻璃天窗，將自然光引入室內(nèi)，并且候車廳下層屋面間隔布置高強(qiáng)度的半透明漫射玻璃，將日光均勻擴(kuò)散到室內(nèi)各部，設(shè)計(jì)非常巧妙。另外，太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展也為節(jié)能做出了大量貢獻(xiàn)，一些建筑外掛大量太陽(yáng)能板，吸收的太陽(yáng)能甚至能維持建筑物的照明使用要求。這些利用建筑外形及室內(nèi)格局而不用機(jī)械裝置來(lái)改善室內(nèi)空氣、光線環(huán)境的方法非常值得推廣。

對(duì)于使用建筑附加構(gòu)造減少能量的耗散這一方面，今年來(lái)國(guó)家以強(qiáng)制規(guī)定新建工程都必須在建筑物的外圍結(jié)構(gòu)設(shè)置保溫隔熱層，這對(duì)我國(guó)北方冬冷夏熱地區(qū)的建筑來(lái)說(shuō)尤為重要。設(shè)置保溫隔熱層能有有效阻止夏日濕熱空氣進(jìn)入室內(nèi)，又能有效減少冬天室內(nèi)暖空氣的外流，不僅降低了能耗（減少居民使用空氣暖氣的時(shí)間），且使室內(nèi)環(huán)境更加適合人們的居住。例如位于杭州武林CBD的坤和中心，德國(guó)GMP設(shè)計(jì)經(jīng)典理性建筑，其玻璃幕墻采用6+12A+6mm中空鋼化LOW-E玻璃，外墻砌體材料采用多孔粘土磚（KP1型），外墻外保溫材料采用50mm保溫巖棉，屋面保溫材料為30～40聚苯乙烯擠塑保溫板，是浙江省首個(gè)獲美國(guó)綠色建筑LEED認(rèn)證的國(guó)際甲級(jí)寫字樓。

2.2材料創(chuàng)新

建筑材料是建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)非常重要的方向，也是前景最好的一個(gè)方向之一。新型材料不僅可以以較小的資源耗費(fèi)為代價(jià)滿足承載力等基本功能要求，又具有一些新的特質(zhì)，因而能夠發(fā)揮更大的作用。墻體材料在房屋建材中約占70％，是建筑材料的重要組成部分，建筑物能量的損耗約50%來(lái)自墻體。傳統(tǒng)墻體使用實(shí)心粘土磚耗費(fèi)了大量土地資源，且對(duì)于框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，墻體僅僅起維護(hù)作用，使用如此大自重的實(shí)心磚塊兒給起支撐作用的框架體系增加了更多負(fù)擔(dān)。目前，國(guó)家已經(jīng)禁止實(shí)心粘土磚的使用，而粘土空心磚，摻廢料的粘土磚，非粘土磚，建筑砌塊，加氣混凝土，輕質(zhì)板材，復(fù)合板材等新型墻體材料已經(jīng)在我國(guó)的到了廣泛推廣，一些科技含量更高的材料如自保溫砌塊 植物維條板（FCC板）等也已投入市場(chǎng)。新型混凝土材料也取得了較大發(fā)展，具有更優(yōu)良性質(zhì)的混凝土具有更高的承載能力以及更好的延性。除墻體材料、新型混凝土材料以外，具有優(yōu)良的保溫、隔熱和降噪性能，能夠防結(jié)露的中空玻璃、真空玻璃、熱反射鍍膜玻璃等玻璃材料也發(fā)展迅速。新型材料的發(fā)展與應(yīng)用極大地降低我建筑業(yè)的資源與能源耗費(fèi)量，是建筑節(jié)能的一個(gè)十分具有活力的突破口。

3.3實(shí)例分析：夏熱冬暖南區(qū)墻體結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)

（1）輕集料混凝土是用輕粗集料、輕砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的混凝土，其干表觀密度不大于1950kg／m3。其通過(guò)界面效應(yīng)、微泵效應(yīng)、機(jī)械齒合效應(yīng)提高界面強(qiáng)度。

其產(chǎn)品為：蒸壓多孔混凝土砌塊、陶?；炷疗鰤K、硅藻土砌塊、自隔熱混凝土砌塊、混凝土EPS砌塊?；炷疗鰤K是非燒結(jié)性塊材，屬免土、節(jié)能、環(huán)保的墻體材料產(chǎn)品；但其抗?jié)B性能和抗裂性能相對(duì)較差的問(wèn)題，一定程度影響和制約混凝土砌塊的使用與推廣。適用于多層、三層以下磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)墻體。

（2）大孔混凝土是以粗集料、水泥和水配制而成的輕質(zhì)混凝土，(又稱無(wú)砂混凝土)?；咎卣鳛橛纱罅康牧ｉg孔隙形成的大孔。其導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫性好、吸濕性較小。收宿一般比普通混凝土小30％～50％。表觀密度為1800—1900kg／m3。雙面抹灰200mm厚大孔混凝土墻體的平均熱阻值為0.293m3 k／w，熱惰性指標(biāo)D≥3.0，適用于框架結(jié)構(gòu)、框剪、剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。

（3）多孔混凝土是一種不用粗骨料，內(nèi)部均勻分布著大量微小氣泡的輕質(zhì)混凝土?？紫堵士蛇_(dá)85％，表觀密度為300～1200kg／m3之間，導(dǎo)熱系數(shù)0.081-0.29W／(m2 k)，具有結(jié)構(gòu)與保溫隔熱功能。分為加氣混凝土與泡沫混凝土。

3.結(jié)論

目前我國(guó)正在施行建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，建筑行業(yè)耗能巨大的產(chǎn)業(yè)，降低能耗，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)節(jié)能，建筑業(yè)首當(dāng)其沖。而發(fā)展建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，利用我們的智慧降低建筑建設(shè)及使用過(guò)程中的資源能源消耗是我們建筑設(shè)計(jì)人員義不容辭的責(zé)任。

參考文獻(xiàn)

[1] 張建剛 關(guān)于辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法的探討 .四川建筑 2009. 12

[2]周燕來(lái) 夏熱冬冷地區(qū)大中型鐵路客運(yùn)站站房建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法研究 西安建筑科技大學(xué) 2008.12