陳寶治

摘 要：設(shè)計(jì)初期的建筑節(jié)能方法對(duì)于建筑能源的消耗起著重要的作用，合理的設(shè)計(jì)內(nèi)容部件可以降低建筑能好的損耗，還可以減少污染物質(zhì)的排放，達(dá)到環(huán)保的目的。本文從設(shè)計(jì)初期建筑節(jié)能優(yōu)化的現(xiàn)狀開(kāi)始闡述，為提升設(shè)計(jì)初期建筑節(jié)能效果提供幫助。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；環(huán)保；優(yōu)化

1 設(shè)計(jì)初期建設(shè)節(jié)能優(yōu)化的發(fā)展?fàn)顩r

在現(xiàn)今的建筑工程中，很多的國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始研究設(shè)計(jì)初期建筑節(jié)能優(yōu)化的方式，以降低建筑施工中能源的過(guò)度消耗。在不斷的研究過(guò)程中，國(guó)外一些國(guó)家已經(jīng)取得了顯著的效果。例如，意大利設(shè)計(jì)師在進(jìn)行吉巴歐文化中心設(shè)計(jì)時(shí)，就將自然通風(fēng)與建筑造型緊密的結(jié)合在一起，通過(guò)自然資源的合理運(yùn)用，降低了電能的消耗；日本的建筑師在媒體中心設(shè)計(jì)時(shí)，將采光井和通風(fēng)井實(shí)行有效的融合，既加大了能源的利用率，避免不必要的浪費(fèi)，也改善了整體建筑設(shè)計(jì)的視覺(jué)效果，提升了建筑的價(jià)值。

在國(guó)內(nèi)，綠色建筑也在不斷的發(fā)展和壯大中，國(guó)內(nèi)很多的建筑師也加強(qiáng)了對(duì)設(shè)計(jì)初期建筑節(jié)能優(yōu)化的探索和研究，雖然其取得了比較理想的結(jié)果，但是同國(guó)外國(guó)家相比，其還是存在著不足之處的。

首先，能源環(huán)境工程師并未與建筑設(shè)計(jì)師進(jìn)行良好的溝通和交流，在施工方案的設(shè)計(jì)和制定時(shí)，設(shè)計(jì)人員還是將建筑的美觀性、藝術(shù)性以及內(nèi)涵的凸顯作為設(shè)計(jì)的首要內(nèi)容，在這些設(shè)計(jì)完成后，才會(huì)考慮建筑的環(huán)保節(jié)能效果，使得建筑設(shè)計(jì)與實(shí)際的要求存在很大的分歧，進(jìn)而影響建筑最終的效果?；诖?，設(shè)計(jì)者們應(yīng)改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，加強(qiáng)對(duì)節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的重視度，合理的調(diào)整設(shè)計(jì)的方向方法。

其次，在建筑設(shè)計(jì)中，即使有設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到能源環(huán)境工程師的重要性，并讓其參與其中，可是在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，能源環(huán)境工程師僅負(fù)責(zé)提供一些專(zhuān)業(yè)性的意見(jiàn)和建議，而沒(méi)有任何參與設(shè)計(jì)的權(quán)利，使設(shè)計(jì)理念存在很多的矛盾，影響最終節(jié)能環(huán)保的效果。所以，應(yīng)該讓建筑設(shè)計(jì)人員同能源環(huán)境工程師進(jìn)行良好的溝通，讓能源環(huán)境工程師提出的相關(guān)建議與實(shí)際的設(shè)計(jì)理念相協(xié)調(diào)，從而有效發(fā)揮建筑節(jié)能的效果。

此外，在建筑設(shè)計(jì)初期，能源環(huán)境工程師采用的相應(yīng)工具以模擬軟件為主。這些軟件在不斷的發(fā)展中，其技能也逐漸的優(yōu)化。在使用模擬軟件時(shí)，其可以為設(shè)計(jì)人員提供支管的示意圖以及與施工有關(guān)的所有數(shù)據(jù)資料信息，幫助設(shè)計(jì)人員開(kāi)展工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作，但是如果想徹底優(yōu)化建筑工程節(jié)能的效果，單憑這些模擬軟件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。原因在于，這些模擬軟件是通過(guò)數(shù)據(jù)的輸入、輸出、建模等優(yōu)勢(shì)來(lái)完成建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容，并計(jì)算出建筑的工程量以及施工時(shí)間，不過(guò)由于軟件的不同，其計(jì)算出來(lái)的最終結(jié)果會(huì)存在一定的差異，設(shè)計(jì)人員不得不重新的計(jì)算和審核這些差異，這大大的降低了工作效率。所以現(xiàn)在使用的模擬軟件只能起到一定的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)作用，對(duì)設(shè)計(jì)方案的制定無(wú)法提供有效的輔助。

2 設(shè)計(jì)初期建筑節(jié)能優(yōu)化方法

2.1 框架及流程

目前在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)采用模擬輔助設(shè)計(jì)的理念進(jìn)行建筑初期的設(shè)計(jì)工作，以達(dá)到節(jié)能優(yōu)化的效果。該模式主要可以分為兩部分：一是設(shè)計(jì)人員；二是模擬計(jì)算。其工作原理為：設(shè)計(jì)人員按照初期設(shè)計(jì)的具體要求制定相應(yīng)的方案，之后將掌握的建筑工程信息輸入到軟件內(nèi)，通過(guò)模擬軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案的分析，來(lái)完成后期工作的內(nèi)容。如果模擬軟件顯示方案中存在的問(wèn)題較為嚴(yán)重，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際，有針對(duì)性的對(duì)其修改，然后將修改的方案再次輸入到模擬軟件中進(jìn)行檢測(cè)，直到其現(xiàn)實(shí)的結(jié)果與實(shí)際要求相符為止。

模擬軟件的整個(gè)模擬過(guò)程分為建筑群模擬、建筑單體性能初步和詳細(xì)模擬這三種。草圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)屬于設(shè)計(jì)人員自我創(chuàng)作的部分，這里并不需要利用到模擬軟件，而后期的平面圖設(shè)計(jì)中，則需要合理的利用模擬軟件對(duì)建筑的環(huán)境以及光照等情況進(jìn)行模擬操作。這里模擬軟件在建筑初期設(shè)計(jì)中的主要作用為：

一是通過(guò)模擬軟件對(duì)平面設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)，找出其中存在的不合理情況，進(jìn)而對(duì)這些部位實(shí)行有效的修改，提高平面設(shè)計(jì)的可行性；

二是對(duì)建筑展開(kāi)環(huán)境模擬工作，從而準(zhǔn)確的獲得風(fēng)壓系數(shù)以及建筑的采光條件，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)以及采光的效果，為自然資源的合理應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；

三是在模擬過(guò)程中，可以獲得單獨(dú)部分的相關(guān)數(shù)據(jù)，使其在后續(xù)設(shè)計(jì)中，為提升單個(gè)物體節(jié)能的效果提供數(shù)據(jù)支持。此外，單體節(jié)能優(yōu)化方案對(duì)設(shè)計(jì)，對(duì)于強(qiáng)化整體建筑節(jié)能效果有著重要的意義，設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)對(duì)其的重視程度。在開(kāi)始單體設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在模擬之前先對(duì)單體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的分析，全方位的考慮設(shè)計(jì)的可行性，以免增加能源消耗的情況。

另外，對(duì)初期模擬結(jié)果實(shí)行細(xì)致的分析，還可以為后期設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展提供有效的數(shù)據(jù)支持。比如說(shuō)在分析建筑單體維護(hù)結(jié)構(gòu)熱性能時(shí)，可以通過(guò)參數(shù)對(duì)比的方式為設(shè)計(jì)人員提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而幫助他們更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的制定和修改，減少建筑能源的消耗；在對(duì)建筑通風(fēng)效果初步模擬結(jié)果分析時(shí)，一方面可以審核單體設(shè)計(jì)的節(jié)能效果合理性，另一方面可以為設(shè)計(jì)人員提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)，降低重復(fù)修改設(shè)計(jì)情況的發(fā)生。

加之在單體設(shè)計(jì)方案完善之后，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)模擬所得的信息數(shù)據(jù)，詳細(xì)的掌握建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)合情況，從而有效的判斷各單體設(shè)計(jì)的節(jié)能效果是否與實(shí)際的需求相符合，如果存在問(wèn)題，方便設(shè)計(jì)人員及時(shí)的調(diào)整，進(jìn)而保證建筑的節(jié)能性，降低能源的消耗。

2.2 模擬軟件功能的具體要求

在建筑工程平面設(shè)計(jì)以及單體設(shè)計(jì)時(shí)，其對(duì)于模擬軟件的技術(shù)要求相對(duì)較低，因此目前的模擬軟件主要都是針對(duì)這兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)。不過(guò)在單體設(shè)計(jì)中，現(xiàn)今模擬軟件的技術(shù)要求還無(wú)法達(dá)到實(shí)際的要求。也就是說(shuō)，為了保證建筑性能可以達(dá)到國(guó)家環(huán)保節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)要求，需要設(shè)計(jì)人員利用自身的能力和經(jīng)驗(yàn)，正確預(yù)測(cè)建筑性能。

在單體設(shè)計(jì)時(shí)，模擬軟件的應(yīng)用主要是為了幫助設(shè)計(jì)人員開(kāi)展模型的構(gòu)建和修改工作，并不需要提供準(zhǔn)確的計(jì)算數(shù)據(jù)，況且在設(shè)計(jì)的第一環(huán)節(jié)內(nèi)，設(shè)計(jì)人員也不會(huì)將節(jié)能環(huán)保作為重點(diǎn)內(nèi)容來(lái)考慮，因此能源環(huán)境工程師所提供的模擬軟件，需要為建筑設(shè)計(jì)師提供節(jié)能建設(shè)方向的有效信息。

再者，在建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、自然光照和通風(fēng)這三部分予以重點(diǎn)關(guān)注。因此所運(yùn)用的模擬軟件就應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面：

第，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱性能方面，模擬軟件需要通過(guò)建筑造型、布局等信息，來(lái)分析這些因素對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱性能的影響，并且能夠分析建筑設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)方案中不同參數(shù)的差異，以及權(quán)衡各個(gè)參數(shù)，為設(shè)計(jì)師提供最佳建議。

第，在自然光照設(shè)計(jì)中，模擬軟件需要利用上傳的相關(guān)信息對(duì)一整年內(nèi)的室內(nèi)采光情況進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，并通過(guò)節(jié)能照明所產(chǎn)生的節(jié)能電量數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)人員方案的修改和制定提供數(shù)據(jù)參考。

第，還需要通過(guò)分析可見(jiàn)光透過(guò)率以及窗戶和墻壁的比率，來(lái)確定設(shè)計(jì)方案。

第，自然通風(fēng)方面，模擬軟件需分析自然通風(fēng)為整體建筑節(jié)省多少能源，以確定是否有必要在建筑中設(shè)計(jì)大面積的通風(fēng)口。同時(shí)模擬軟件還要對(duì)不同的開(kāi)口面積做出相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)方案，便于設(shè)計(jì)人員結(jié)合評(píng)價(jià)的結(jié)果，對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)的方向?qū)嵭蟹治龊兔鞔_，以提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性、可行性，避免反復(fù)修改造成時(shí)間和資源的浪費(fèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了有效的改善建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能效果，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的作用，需要相關(guān)人員從設(shè)計(jì)初期入手，利用科學(xué)合理的方式和工具，明確設(shè)計(jì)的具體流程，強(qiáng)化設(shè)計(jì)的整體效果，最終讓建筑節(jié)能降耗功效得到充分的發(fā)揮。

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