羅串蓮

（永濟(jì)市建筑設(shè)計(jì)室 山西 永濟(jì) 044500）

淺述建筑節(jié)能的意義及建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

羅串蓮

（永濟(jì)市建筑設(shè)計(jì)室 山西 永濟(jì) 044500）

文章淺述了建筑節(jié)能的意義。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，設(shè)計(jì)師必須把建筑節(jié)能設(shè)計(jì)作為自己義不容辭的責(zé)任，文章從建筑設(shè)計(jì)方面來(lái)淺述建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

建筑節(jié)能 能耗 設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，能源日趨短缺，節(jié)能型建筑也就成為了當(dāng)前社會(huì)各界共同關(guān)注的熱點(diǎn)。以下本文就對(duì)建筑節(jié)能的意義及設(shè)計(jì)展開(kāi)分析。

一、建筑節(jié)能的意義

一）建筑節(jié)能是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

我國(guó)建設(shè)與發(fā)展離不開(kāi)能源的支持，但我國(guó)資源能源有限，雖然從總體來(lái)看，包括煤炭、水、天然氣等資源的總量較為豐富，但從經(jīng)濟(jì)開(kāi)采量及人均水平來(lái)看，僅為世界人均的一半，石油則更少了【1】。我國(guó)城市化進(jìn)行日益加快，建筑能耗也在這一背景下急速長(zhǎng)，采暖、空調(diào)、供電等資源消耗也大幅提升，資源消耗速度精人，加劇了我國(guó)能源短缺問(wèn)題。綠色節(jié)能型建筑正是響應(yīng)能源短缺背景下國(guó)家號(hào)召的現(xiàn)代新興建筑類型。

二）建筑節(jié)能是減輕大氣污染的需要。

我國(guó)近些年城市化建設(shè)（進(jìn)程）的加快，采暖和空調(diào)建筑的增大，使得向大氣排放的污染物急劇增長(zhǎng)，這些污染物嚴(yán)重影響著人們的身心健康。

三）建筑節(jié)能是改善建筑熱環(huán)境的需要

我國(guó)大多數(shù)地區(qū)四季分明，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季寒冷，人們難以忍受需要采暖，南方地區(qū)夏天悶熱，人們苦不堪言，需要空調(diào)來(lái)改善。這些都需要能源的支持。

由此看來(lái)，建筑節(jié)能的重要意義使得我們?cè)O(shè)計(jì)人員必須高度重視，從自己的設(shè)計(jì)工作開(kāi)始，積極進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

二、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

一）、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從總平面及空間結(jié)構(gòu)的規(guī)劃入手。建筑的總體布局設(shè)計(jì)需要充分借助可再生自然能源，利于日照、通風(fēng)，使冬季寒冷氣候下，可獲取盡可能多的日照能源，并盡量避開(kāi)冬季風(fēng)向，減少熱損失，在夏季時(shí)還可利用利于通風(fēng)的空間結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，以自然風(fēng)能實(shí)現(xiàn)降溫【2】。通過(guò)以上建筑規(guī)劃理念，實(shí)現(xiàn)自然能源的最大程度獲取，從而減少空調(diào)、通風(fēng)及供暖系統(tǒng)的能源消耗。

夏季通風(fēng)的設(shè)計(jì)理念其目的主要有以下幾點(diǎn)：

1.優(yōu)化室內(nèi)熱環(huán)境，提高舒適性，也是人本設(shè)計(jì)理念的重要體現(xiàn)。

2.降低空調(diào)系統(tǒng)的使用消耗。良好的自然通風(fēng)可有效改善溫度與環(huán)境舒適度，減少空調(diào)設(shè)備的使用，利于空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能。

基于節(jié)能型建筑的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與作用，需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中重視通風(fēng)結(jié)構(gòu)的布局，將門窗洞口的位置及面積設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，對(duì)門窗的開(kāi)啟方式與通風(fēng)構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，適當(dāng)利用穿堂風(fēng)結(jié)構(gòu)【3】。

二）、建筑的主體朝向宜采用南北向或接近南北向，不宜在一個(gè)房間的不同房間的墻上設(shè)置兩個(gè)或更多的外窗。主要房間宜避開(kāi)夏季最大日照朝向（西向）。

房屋朝向會(huì)從陽(yáng)光輻射及主導(dǎo)風(fēng)向等方面對(duì)室內(nèi)氣候造成影響，但要注意的是不同季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向?qū)τ谑覂?nèi)環(huán)境帶來(lái)的效果并不相同，以夏季為例，這一季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向能夠使位于室內(nèi)的人們有涼爽的感覺(jué)，提高舒適性，從而降低空調(diào)能耗。而冬季的主導(dǎo)風(fēng)向不但會(huì)使人寒冷，還會(huì)影響室內(nèi)濕度【4】。日照也同樣如此，在不同季節(jié)起到的效果是不一致的，因此房屋朝向不能僅考慮某一個(gè)季節(jié)，應(yīng)當(dāng)采取一種兼顧的設(shè)計(jì)方案。此外朝向的設(shè)計(jì)還會(huì)受到當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃、周邊環(huán)境以及道路規(guī)劃等多個(gè)方面的制約。因此理想狀態(tài)下的冬暖夏涼式設(shè)計(jì)顯然是有困難的。因此要綜合考慮各個(gè)因素之間的得失輕重，選擇出建筑的最佳朝向和較好朝向，優(yōu)化建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)，避免東西向日曬，此外建筑的體型宜規(guī)則，盡量減少外表面積，不宜布置設(shè)有三面外墻的房間。

三）、建筑物的體型系數(shù)控制。

建筑物的體型系數(shù)對(duì)建筑物的熱量損失影響非常大，體型系數(shù)越大，建筑物的熱量損失越大，因而能耗越大。因此控制體系系數(shù)的設(shè)計(jì)對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)很重要。減少體型系數(shù)通?？捎孟铝袃煞N方法。

1、增加建筑層數(shù)。當(dāng)建筑面積在2000平方米以上，層數(shù)以3-5層為宜，層數(shù)過(guò)多則底面積太小，對(duì)減少熱耗不利。當(dāng)建筑面積為3000-5000平方米，層數(shù)以5-6層為宜，建筑面積為5000-8000平方米時(shí)，層數(shù)以6-8層為宜。

2、建筑體型不宜變化太多，立面不要太復(fù)雜。因?yàn)轶w型變化大，體型系數(shù)就增大，單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面積就越大，傳熱損失就越大，能耗就越多。如：在我們單位已設(shè)計(jì)過(guò)的六層住宅中，平面組合比較整齊，凹凸變化不大的三個(gè)單元的，體型系數(shù)多數(shù)在0.26左右。平面凹凸大的三個(gè)單元，體型系數(shù)接近0.33，即接近（居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）DBJ-242-2012規(guī)定的限值。有的甚至超過(guò)0.33，這樣對(duì)節(jié)能是不利的，我們要把平面做一些調(diào)整才可。

四）、窗墻面積比的控制

《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》與《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的窗墻面積比，雖然它們的計(jì)算有區(qū)別，但對(duì)各自建筑的窗墻面積比大小設(shè)計(jì)有了一定的限值要求。我們?cè)O(shè)計(jì)建筑的窗戶時(shí)，窗戶面積在滿足房間的窗地面積比的前提下，盡量減少窗戶的面積。

五）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

1、屋面

圍護(hù)結(jié)構(gòu)中屋面的比例雖然和外墻相比，要小很多，但對(duì)于建筑頂層空間來(lái)說(shuō)，屋面則起到舉足輕重的作用，且維護(hù)比例要遠(yuǎn)大于外墻【5】。無(wú)論什么地區(qū)，如果屋面沒(méi)有理想的隔熱性能，那么會(huì)對(duì)頂層空間乃至整個(gè)建筑的采暖效果都帶來(lái)一定影響。《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》與《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)屋面的傳熱系數(shù)都有一定的限值要求。為提高屋面的保溫隔熱性能，設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下原則：

1）、應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)小、蓄熱系數(shù)大的保溫?zé)岵牧?，同時(shí)要注意不宜選用密度過(guò)大的材料，防止屋面荷載過(guò)大。

2）、保溫隔熱材料品種多，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求，屋面的結(jié)構(gòu)形式，環(huán)境氣候條件，防水處理方法和施工條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

3）、應(yīng)根據(jù)節(jié)能建筑的熱工要求確定保溫隔熱層厚度，同時(shí)還要注意材料層的排列、排列次序不同也影響屋面的熱工性能。提倡采用倒置式屋面。

4）、屋面的保溫隔熱材料不宜選用吸水率高的材料，提倡塊狀鋪設(shè)和整體噴涂。若選了吸水率較高的熱絕緣材料，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔，以用來(lái)排除保溫隔熱材料內(nèi)的水分。

2、外墻

除建筑頂層空間外，建筑的外圍結(jié)構(gòu)是建筑室內(nèi)空間的主要保護(hù)結(jié)構(gòu)，外墻的熱損失占建筑整體熱損失的比例很大。因此外墻保溫隔熱設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑中的重要環(huán)節(jié)。《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》與《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)外墻的平均傳熱系數(shù)都有一定的限值要求。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，我們盡量選用熱阻值大的、傳熱系數(shù)小的節(jié)能墻體材料，如水泥空心磚、頁(yè)巖空心磚、燒結(jié)空心磚等【6】。在墻體的保溫設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先采用外墻外保溫的做法。另外，在外墻的保溫設(shè)計(jì)時(shí)，外墻懸挑的構(gòu)件如：陽(yáng)臺(tái)、雨篷、空調(diào)室外機(jī)隔板部位，常做構(gòu)造處理。即在其上下板處常做30厚玻化微珠保溫砂漿。其次對(duì)于外墻及屋面的變形縫，在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，常做構(gòu)造處理，當(dāng)變形縫寬度小于50MM時(shí)，用巖棉板等高效保溫材料將縫滿填，當(dāng)縫寬大于50MM時(shí)，變形縫的縫口部位用巖棉板等高效保溫材料縫填，深度不小于300.

3、窗戶

窗戶是耗能的薄弱環(huán)節(jié)，因此在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用平開(kāi)窗、氣密性好、傳熱系數(shù)小的窗戶。如塑鋼雙玻平開(kāi)窗，塑鋼LOW-E玻璃平開(kāi)窗，斷橋鋁合金窗等。另外門窗框洞口與墻體之間的縫隙，應(yīng)采用高效保溫材料填堵，如用高效聚氨酯泡沫縫填，不得用水泥砂漿補(bǔ)縫。

三、結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)還包括給排水，暖通、電器專業(yè)等方面的節(jié)能設(shè)計(jì)。要真正做好建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)，需要各專業(yè)密切配合，共同努力，才能完成。我們要多學(xué)習(xí)，多總結(jié)，多研究。為設(shè)計(jì)出更合理、更科學(xué)的節(jié)能建筑而不斷進(jìn)取。為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，為建筑科學(xué)的進(jìn)步，做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]竇宗浩,程楠. 討論建筑節(jié)能對(duì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的影響[J]. 現(xiàn)代裝飾(理論),2014,01:243-244.

[2]周燕來(lái),劉建安,謝晶. 基于建筑節(jié)能的夏熱冬冷地區(qū)鐵路客站總體規(guī)劃布局及站房建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化研究[J]. 中外建筑,2014,10:79-81.

[3]龔光彩,蔡立群,王平,王瑩,黎龍. 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)火用分析及CO_2排放研究[J]. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,01:109-114.

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1007-6344（2015）12-0172-01