何炬

摘要：本文首先對建筑節(jié)能設(shè)計的重要性進(jìn)行了論述，然后就建筑節(jié)能設(shè)計要點作一些探討。

關(guān)鍵詞：建筑；節(jié)能設(shè)計；要點；探討

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平的提高，全國建筑能耗呈穩(wěn)步上升的趨勢，加大了我國能源壓力，制約著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，因此降低建筑能耗已是刻不容緩。本文首先對建筑節(jié)能設(shè)計的重要性進(jìn)行了論述，然后就建筑節(jié)能設(shè)計要點作一些探討。

一、建筑節(jié)能設(shè)計的重要性

我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，工業(yè)的增長、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、居民消費結(jié)構(gòu)的升級，使得人們對能源、經(jīng)濟(jì)資源的需求更加迫切。由于我國人口眾多，能源資源相對缺乏，但我國又是一個能耗大國，能耗消費總量排在世界第二。我國人均能源占有量僅為世界平均水平的40%，建筑能耗已占到全社會總能耗的30%左右。目前我國能源形勢相當(dāng)嚴(yán)峻，在今后的長時期內(nèi)也將難以緩解的狀況下，節(jié)約能源已是刻不容緩。如果再不節(jié)約能源，將嚴(yán)重制約我國的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，我國的建筑能源也面臨著短缺，建筑能耗已達(dá)全社會能源消耗的32%，還有每年建筑房屋材料的消耗的13%，建筑總能耗將近45.3%。據(jù)統(tǒng)計，我國目前還有400多億平方米的建筑面積，每年近20億平方米用于新建建筑，其中更是有多達(dá)95%的高能耗建筑。因此，一旦對建筑節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)降低，將給我國帶來很嚴(yán)重的治理困難和能耗負(fù)擔(dān)。因此，在建筑行業(yè)實施建筑節(jié)能設(shè)計勢在必行。

二、建筑節(jié)能設(shè)計要點

1、建筑規(guī)劃階段

在規(guī)劃設(shè)計階段，就應(yīng)從建筑物選址、分區(qū)、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑體型、建筑間距、夏冬季風(fēng)主導(dǎo)方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進(jìn)行建筑節(jié)能研究，以提高節(jié)能效果。

（1）建筑的主要朝向應(yīng)迎合當(dāng)?shù)叵募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向（我國大部分地區(qū)以南北向或接近南北向布局為宜），利于自然通風(fēng)，提高居住的舒適度。同時，南北朝向的建筑物在夏季所受到的太陽輻射也相對東西朝向建筑要少很多，可以節(jié)省夏季空調(diào)的用量；而在冬季時，建筑受到太陽輻射的情況剛好與夏季相反，從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗。

（2）居住建筑的間距應(yīng)在滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的日照間距要求上適當(dāng)加大。增加建筑物的間距有利于居住區(qū)內(nèi)的空氣流動——風(fēng)量增大、風(fēng)速提高，從而使建筑物與空氣的熱交換增加，有效降低建筑物的溫度，從而降低建筑能耗。這需要規(guī)劃師在節(jié)約土地與合理的建筑間距之間找到最佳的平衡點，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計。

（3）居住建筑群的組合應(yīng)充分考慮整體的節(jié)能效果，以有利于居住區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng)。具體應(yīng)注意以下幾點：

①居住區(qū)規(guī)劃應(yīng)確?！帮L(fēng)道”的暢通，建筑群的入風(fēng)口和出風(fēng)口應(yīng)結(jié)合主導(dǎo)風(fēng)合理設(shè)置，使空氣流通。

②按照夏季盛行風(fēng)向作為建筑的主要朝向，排列建筑物應(yīng)遵循南小北大、南低北高的原則，確保居住區(qū)內(nèi)建筑對自然風(fēng)的共享性，同時也使北面高大的建筑成為人工的風(fēng)障，這樣的建筑群體在夏季能迎合南風(fēng)、引導(dǎo)空氣穿越，冬季又能阻擋寒冷北風(fēng)的侵襲，較好地適應(yīng)氣候的變化。

③減少采用封閉式建筑組合，平面組合成“U”型的居住建筑組團(tuán)，開口應(yīng)盡可能朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，保證“U”型內(nèi)部建筑的空氣流通。

④在規(guī)劃階段充分利用計算機(jī)進(jìn)行三維模型的日照模擬運算，在滿足采光、日照、防火等要求下，利用建筑物的自遮擋和建筑群間的相互遮擋，減少太陽輻射對居住建筑的影響。

2、建筑平面設(shè)計方面

建筑平面設(shè)計包括形狀、建筑長度、寬度、幢深與平面布局等方面的設(shè)計。

（1）建筑平面形狀中節(jié)能的設(shè)計。建筑設(shè)計時，從節(jié)能的角度考慮，原則上應(yīng)使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總面積越小越好。這是因為：在相同的建筑體積V下，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總面積不同，熱耗相差很大。設(shè)計時應(yīng)注意使圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積A與建筑體積V之比為最小。

（2）建筑長度中節(jié)能的設(shè)計。住宅建筑的長度與建筑熱耗間有一定的比例關(guān)系。根據(jù)有關(guān)資料表明：增加住宅建筑的長度可以節(jié)能。長度小于100m，能量增加較大。例如，從100m減少至50m，能耗增加8%～10%，從100m減少至25m，對于5層住宅，能耗增加25%，9層住宅，能耗增加17%～21%。

（3）建筑寬度中節(jié)能的設(shè)計。根據(jù)有關(guān)資料表明：增加建筑寬度可以節(jié)能。對于9層住宅建筑，寬度由11m增加到14m，能耗可減少6%～7%，若增大到15～16m，能耗可減少12%～14%。

（4）建筑幢深中節(jié)能的設(shè)計。建筑幢深即建筑物沿縱向軸線方向的總尺寸。對于單幢建筑物來說，當(dāng)其層數(shù)相同而幢深不同時，隨幢深的加大，建筑的傳熱耗熱指標(biāo)明顯降低。有資料表明：建筑面積為1000m2，幢深由9m加大到12m時，其單位面積耗熱（W/m2）由41.2W/m2降低到36.85W/m2，這表明加大幢深具有顯著的節(jié)能效果。

（5）建筑平面布局中節(jié)能設(shè)計。建筑平面布局不僅對建筑的合理使用及提高室內(nèi)熱舒適度有著決定性的影響，對于建筑節(jié)能亦有很大作用。主要從以下兩方面考慮：

①熱環(huán)境的合理分區(qū)：由于人們對不同房間的使用要求及在其中的活動狀況各不相同，因而，人們對不同房間室內(nèi)熱環(huán)境的需求也各異。在設(shè)計中，可根據(jù)不同熱環(huán)境的需求而合理分區(qū)，即將熱環(huán)境質(zhì)量要求相近的房間相對集中布置，這樣做，既有利于對不同區(qū)域分別控制，又可將對熱環(huán)境質(zhì)量要求較高（或較低）的房間集中設(shè)置于平面中溫度相對較高（或較低的區(qū)域，從而取得最大限度利用日輻射，保持室內(nèi)具有較高溫度，同時減少供熱能耗的效果。

②溫度阻尼區(qū)的設(shè)置：為了保證主要使用房間（或熱環(huán)境質(zhì)量要求較高的分區(qū)）的室內(nèi)熱環(huán)境，可在該熱環(huán)境區(qū)與溫度很低的室外空間之間，結(jié)合使用情況，設(shè)置各式各樣的溫度阻尼區(qū)，這些阻尼區(qū)就象是一道“熱閘”，不但可使房間外墻的傳熱損失減少40%～50%，而且大大減少了房間的冷風(fēng)滲透，從而減少了建筑的滲透熱損失。設(shè)于南向的溫度阻尼區(qū)可當(dāng)作附加日光間來使用，是冬季減少耗熱的一個有效措施。

3、建筑構(gòu)造設(shè)計方面

建筑的構(gòu)造設(shè)計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外，還進(jìn)一步對墻體、樓板、屋頂、門窗等進(jìn)行了設(shè)計，以此滿足建筑在營造舒適環(huán)境的同時兼顧建筑的節(jié)能要求。

（1）墻體節(jié)能。墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

（2）門窗節(jié)能。外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。

（3）屋面節(jié)能。在不斷改進(jìn)建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進(jìn)一步加強(qiáng)屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。

4、建筑節(jié)能材料方面

對于建筑材料的合理選擇也是一個非常重要的方面，對于建筑材料的選擇應(yīng)主要考慮高效、健康、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的原則?？傊?，隨著科技的快速發(fā)展，許多新型的高效、節(jié)能材料不斷的被研發(fā)出來，并有效的應(yīng)用于現(xiàn)代的建筑設(shè)計中去，起到了很好的節(jié)能效應(yīng)。

三、結(jié)束語

總之，節(jié)能建筑是我國建筑業(yè)近年來一直努力的目標(biāo)。我們設(shè)計人員應(yīng)該依據(jù)建筑規(guī)范對節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，充分利用我國現(xiàn)有的自然條件，在改善人們居住環(huán)境的同時，充分挖掘節(jié)能潛力，從而實現(xiàn)節(jié)約能源，減少能源消耗。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李智耿，肖立.居住建筑節(jié)能設(shè)計有關(guān)問題的探討[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，（03）.