何玉龍

摘要：建筑行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)之一，是人類的基本居住空間，是構(gòu)建現(xiàn)代化城市的主要組成部分，它與人類的生活息息相關(guān)，不可分割。但是建筑行業(yè)也消耗了大量的資源，這違背了我國可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)戰(zhàn)略。本文從我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀開始闡述，并主要論述了作為新能源之一的太陽能在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；建筑設(shè)計(jì)；太陽能

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，煤礦、石油等各種資源日趨減少，我國逐漸提高了對(duì)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的重視。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在各項(xiàng)能源消耗中，建筑消耗所占的比例最大。為了人類以后更好的生活，必須大力整治建筑的能源損耗，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能。我國要積極探索新能源，并應(yīng)用到建筑行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、綠色、健康的建筑環(huán)境。

1.我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀

我國人口眾多，資源緊缺，所以人均資源占有率是相對(duì)較低的，但我國能源消耗總量卻在世界上居于第二。在各種能耗中，建筑能耗占有最大比重。我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展也帶來了建筑業(yè)的輝煌，同樣不可忽視的是帶來了大量的建筑物能耗，尤其是建筑物取暖和空調(diào)耗能日趨增長。據(jù)可靠數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的建筑活動(dòng)消耗的資源占人類自然資源總量的40%，占能源總量的40%，造成的建筑垃圾占人類活動(dòng)產(chǎn)生的垃圾總量的40%。

現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展要以節(jié)能降耗為宗旨。開展綠色建筑，以生態(tài)環(huán)保的理論作指導(dǎo)依據(jù)，以高新技術(shù)為建設(shè)橋梁，全面實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的低能低耗、綠色環(huán)保。目前，我國已經(jīng)實(shí)施了一系列建筑節(jié)能的措施，制訂了很多關(guān)于建筑節(jié)能極其應(yīng)用技術(shù)的規(guī)范準(zhǔn)則。通過試點(diǎn)示范，建成了一批高效的節(jié)能建筑，取得了不可小覷的科技成果。

2.建筑節(jié)能的主要途徑

2.1節(jié)約能源

節(jié)約能源，包括提高能源應(yīng)用效率，減少建筑能源損耗。一方面我們可以通過完善設(shè)備功效、傳送設(shè)備功能、用戶端計(jì)量、室溫調(diào)控等環(huán)節(jié)來提高供能系統(tǒng)的能源利用效率。另一方面要通過各種途徑降低建筑物能源損耗率，可以使用高效經(jīng)濟(jì)的建筑材料，可以引入先進(jìn)科學(xué)的建筑手段，可以加強(qiáng)建筑物的恒溫調(diào)控。具體如下：

（1）建筑工作人員可以在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)等環(huán)節(jié)通過改進(jìn)方法、提高效率來實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。比如現(xiàn)階段的節(jié)能供暖系統(tǒng)有兩種技術(shù)。一個(gè)是利用計(jì)算機(jī)、平衡閥等裝置來合理分配網(wǎng)絡(luò)流量，實(shí)現(xiàn)供熱高效、能源節(jié)約；另一個(gè)是將溫控閥安裝在用戶散熱器上，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控、減少損耗。

（2）合理改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，降低能量流失。通過改進(jìn)建筑實(shí)體墻內(nèi)外的保溫技術(shù)，減少冬季供暖圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分造成的熱量損失。夏季可充分利用自然風(fēng)調(diào)整室內(nèi)環(huán)境。

（3）保障良好的建筑遮陽系統(tǒng)。建筑設(shè)計(jì)人員在建筑施工前，根據(jù)建筑周邊環(huán)境的布局及配置，靈活安裝不同的遮陽系統(tǒng)。在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要注意：1）在完成遮陽功能的同時(shí)重視建筑物外觀。不要只追求最終的目的，而忽略了建筑本身要給人以美的享受。2）不同的空間位置，房間的功能設(shè)計(jì)不同。我們要針對(duì)不同房間的要求，通過科學(xué)手段合理進(jìn)行遮陽裝置的安放。3）遵循平面布局原則。建筑物房間的門窗大多要設(shè)計(jì)為南北走向，縱軸設(shè)計(jì)要盡量接近東西走向。這種設(shè)計(jì)方式不僅滿足采光要求，而且可以節(jié)省出很多空間。4）遵循因地制宜的原則。依據(jù)各地氣候、地理位置、生活習(xí)慣的差異性，建筑的遮陽設(shè)計(jì)要采取科學(xué)有效的方法。

（4）做好建筑的綠化設(shè)計(jì)。做好綠化工作，可以有效地調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度，尤其是對(duì)夏季降溫有明顯的效果。做好綠化工作，可以有效地避免周圍建筑、墻面、地面與太陽光之間的反射熱。我們通常是采用植樹的方法進(jìn)行綠化工作，基于生態(tài)學(xué)原理，選擇的樹種大部分是灌木與喬木?？傊茖W(xué)合理的綠化不僅可以為人們創(chuàng)造健康舒適的居住環(huán)境，而且可以防止各種環(huán)境污染，減少建筑能耗。

2.2 開發(fā)新能源

我們常說的新能源，是指太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、地?zé)崮艿刃滦偷目稍偕茉椿蛘咴趥鹘y(tǒng)能源的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革創(chuàng)新產(chǎn)生的新能源。其優(yōu)勢(shì)是綠色環(huán)保、可持續(xù)性。本文主要介紹太陽能在建筑中的有效應(yīng)用。太陽能屬于無污染的可再生能源，在很多領(lǐng)域都具有很大的發(fā)展?jié)摿?。太陽能的利用方式包括：太陽能取暖、太陽能供熱、太陽能空調(diào)、太陽能發(fā)電等。地球上的自然資源是有限的，開發(fā)新能源是迫在眉睫的，是極其必要的?，F(xiàn)階段我國在建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用太陽能電池發(fā)電技術(shù)，太陽能熱水器的使用量以每年 20%的增長比例快速增長，據(jù)保守估計(jì)到2015年太陽能熱水器的應(yīng)用率將突破25%，太能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用總量預(yù)計(jì)達(dá)320MW。

近幾年我國太陽能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面投入了大量資金，并取得了一些相應(yīng)成果。這些成就對(duì)我國繼續(xù)研究開發(fā)太陽能來說具有重大意義，并且為生態(tài)建筑的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

3.太陽能在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1太陽房的應(yīng)用

我們主要介紹的是零輔助熱源被動(dòng)式太陽房，這種太陽房的設(shè)計(jì)可以保障處于冬季采暖期且連續(xù)晴天情況下的建筑物，可以完全依靠太陽能采暖。這種太陽房可以通過調(diào)整建筑朝向、結(jié)構(gòu)布局及建筑材料等滿足節(jié)能建筑的取暖要求。

一般來說，我國的大部分居民建筑物能夠有效利用太陽能采暖的面積只占總建筑面積的一半左右，并且很多房間的通風(fēng)效果差強(qiáng)人意。針對(duì)這些缺點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)分析，利用先進(jìn)的建筑學(xué)理論建造的高科技太陽房，采用的是雙排小進(jìn)深布置，優(yōu)勢(shì)是盡可能地讓每個(gè)房間都得到光照，大面積受暖。我國現(xiàn)階段的太陽能住宅大多數(shù)采用的是一字形排列布局，且進(jìn)深過大、構(gòu)造簡單，新型的太陽房顯然有了更多的優(yōu)勢(shì)和進(jìn)步。

3.2太陽墻的應(yīng)用

太陽能墻的定義：以一種深色帶孔的金屬薄板為建筑材料設(shè)計(jì)的墻體，其作用是吸收太陽輻射，并借助風(fēng)機(jī)的抽吸作用，加熱進(jìn)入自身的小孔的外界新鮮空氣。

太陽墻歸根結(jié)底也是一種特殊的太陽能采暖系統(tǒng)，由主要構(gòu)成是集熱和氣流輸送。集熱系統(tǒng)是由垂直墻板、遮雨板以及支撐框架構(gòu)成的。氣流輸送系統(tǒng)包含風(fēng)機(jī)和管道兩部分。太陽墻板材覆蓋在建筑墻體的外側(cè)，其中分布有小孔，小孔與墻體的距離大致200mm，間隔的空腔連接的是通風(fēng)管道。

夏季風(fēng)扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)，室外的熱氣流可以通過太陽墻板的底部及孔洞進(jìn)入，然后經(jīng)由上部及周圍孔洞排出，因此阻止了熱量流入室內(nèi)，沒有必要專門安裝排氣裝置，并且經(jīng)過通風(fēng)之后，緩解了外墻的溫度，改善了室內(nèi)的熱環(huán)境。

冬季白天，室外空氣通過小孔進(jìn)入空腔，在流動(dòng)過程中受太陽輻射熱壓作用，上升進(jìn)入到通風(fēng)系統(tǒng)，接著由管道輸送到各處地方。夜晚空腔吸收墻體散失的熱量，被轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇又帶回室內(nèi)。

結(jié)語

建筑是人類生存的基礎(chǔ)，是國家建設(shè)的基礎(chǔ)。但是建筑能源損耗巨大，必須引起國家和社會(huì)的重視，我們要積極改進(jìn)建筑技術(shù)，降低建筑能耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)戰(zhàn)略。新能源是清潔可再生的能源，可以大力應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中。不僅實(shí)現(xiàn)了有效的節(jié)能，而且有利于生態(tài)建筑的發(fā)展。

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