建筑設計職稱論文節能型建筑的設計探討

　　摘要: 為降低建筑耗能，實現國家減排目標，勢必大力發展節能型建筑。節能型建筑已被建設部納入今后城市建設的重點發展方向，相關的指引、標準和法規也相繼出臺。筆者從節能型建筑的概念出發，對節能型建筑的設計原則、內容及方法進行探討。

　　關鍵詞:節能型建筑,概念,設計原則,節能技術

　　1引言

　　國民經濟的發展離不開能源，隨著我國經濟的高速發展，對能源的依賴更為嚴重。目前我國能源消費的速度超過了經濟發展速度，全社會能耗情況不容樂觀。當前建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列，成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。相關資料顯示，建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空調等)約占全社會總能耗的30%，其中最主要的是采暖和空調，占到20%。而這“30%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例，如果再加上建材生產過程中耗掉的能源(占全社會總能耗的16.7%)，和建筑相關的能耗將占到社會總能耗的46.7%。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。

　　2節能型建筑的概念

　　節能型建筑是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過程中,通過合理的規劃設計, 是整個建筑全壽命過程中每一個環節節能的總和。采用節能型的建筑材料、產品和設備,執行建筑節能標準,加強建筑物節能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。

　　如果繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。

　　3節能型建筑的設計原則、內容和方法

　　根據節能型建筑的概念和特點，節能型建筑的設計應本著因地制宜的原則，對建筑全壽命過程的每一個環節進行節能設計，它主要包含以下幾個部分：

　　3.1屋頂的節能設計

　　屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據需要,設置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。

　　3.2樓板層的節能設計

　　主要是利用其結構中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設計。如將循環水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環降低室內溫度,冬季利用熱水循環取暖。

　　3.3建筑外圍護墻體的節能設計

　　墻體的節能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現在能夠改善微氣候環境條件的特殊構造上,為了適應當地干熱氣候條件在墻體中的風口設計等;在大廈外墻中,則外加了一種“捕風墻”的特殊構造設計,在建筑兩側設陽臺開口,開口兩側外墻上布置兩片擋風墻,使兩通風墻形成喇叭狀的口袋, 將風捕捉到陽臺內,然后通過陽臺門的開口大小控制進風量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內通風。

　　3.4建筑門窗的節能設計

　　據統計資料, 在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節能的問題相當重要。

　　3.5建筑外圍護結構的節能設計

　　建筑外圍護結構組成部件(屋頂、外墻、地基、隔熱材料、密封材料、外門和窗、遮陽設施)直接與外環境接觸，發生熱輻射交換，對建筑建筑能耗、室內環境性能、熱舒適環境有著根本的影響。建筑外圍護結構節能設計的重點是提高外圍護結構的熱工性能，減少能量損失，提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。

　　細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要,應從以下各部位著手:

　　3.5.1熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施;

　　3.5.2外墻出挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;

　　3.5.3窗口外側四周墻面,應進行保溫處理;

　　3.5.4門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;

　　3.5.5門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂, 影響門、窗的熱工性能;

　　3.5.6采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙, 應填充保溫材料。建筑采用外遮陽措施可以阻隔太陽光對建筑物外圍護結構直接照射，避免陽光透過玻璃直接照射室內，有效的減少了太陽光與建筑外圍護結構和室內的熱傳遞，降低了建筑外表和室內溫度，從而達到降低能耗節能的效果。

　　3.6規劃的節能設計。

　　規劃節能設計涉及建筑選址、外部環境設計、總平面建筑群體布局設計等內容。建筑選址要根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。合理的選址可避免日后建筑運行過程中不必要能耗，為單體的建筑節能創造好的外部條件。以我國南方地區為例，如居住區選址于綠化情況良好、有湖泊水面且位于夏季主導風向的上風向區域，將有利于住宅自然風的引入，降低夏季住宅熱輻射，提高舒適度，從而節約空調用量。外部環境與建筑功能相匹配，將大大減少日后使用過程中資源的浪費和損耗。

　　外部環境設計是指建筑物外部微觀環境的設計。它雖然依賴于選址的外部大環境，但當外部大的自然環境條件不理想時，可以通過合理的環境設計來改善建筑周圍的微觀環境，使之與建筑功能緊密結合，為建筑節能創造條件。在這方面做得最好的是我國古代的園林設計。園內通過植樹、挖池、堆山等環境設計手法，增加了園內綠化和水面。達到了平衡溫濕度、凈化空氣，降低噪音，收集雨水等改善微觀環境的效果。這些設計手法現在依然值得我們借鑒。

　　總平面建筑群體布局設計也是規劃節能設計的重要組成部分，它可以為建筑節能創造有利的微觀環境條件。例如我國南方地區建筑群布局可結合日照間距等因素，在夏季主導風向迎風向形成前低后高的建筑布局，并結合夏季主導風向設置入風口和出風口，使空氣流通形成“風道”。這樣可以充分利用夏季風，加快建筑物與空氣的熱交換，有效降低建筑物的表面溫度。這樣的布局也能阻礙冬季北面吹來的冷風與建筑熱交換，減少熱量流失。建筑布局設計時還應避免布置大面積的東西向建筑，盡量減少東、西兩向太陽輻射對建筑的不利影響。

　　建筑雖然會受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等各種條件制約的，但是我們應該通過規劃節能設計，為建筑單體的節能創造有利的外部環境條件。

　　3.7新型節能產品和設備系統的應用

　　隨著科學技術的發展，出現了許多新型的節能產品和設備系統。例如先進的中央空調系統，采用中央空調智能節電系統，采用計算機智能控制方式，運用計算機技術和變頻技術，根據中央空調主機和輔機系統運行工況和末端負荷的變化，采集多種變化參數，然后通過負荷隨動計算，自動對冷凍(溫)水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機等設備進行實時優化控制，并使中央空調主機運行環境得以優化，使得主機工質和輔機系統各種流體流量跟隨末端負荷變化而同步變化，確保中央空調系統在滿足舒適的前提下大幅度降低系統能源消耗。又如雨水收集系統，在雨天可以通過收集系統將降落在屋頂的雨水收集到雨水儲存方塊中，晴天供綠化噴灌使用，可節約大量的水資源。節能型建筑應盡量多設計和應用此類先進節能的產品和設備系統，以降低建筑使用過程中的運行成本，達到節約能源，降低能耗的目的。

　　3.8新能源的開發利用

　　節能型建筑應利用先進的科學技術手段對新能源進行開發利用。開發出來的能源可提供給建筑本身使用，從而達到節能的目的。如在建筑上利用太陽能采暖，利用太陽能熱水器將太陽能轉化為熱能。現已有少部分智能建筑通過現代科技手段將光電產品與建筑構件合為一體，如光電屋面板、光電外墻板、光電玻璃幕墻等，將太陽能轉化為電能供建筑使用。應用這樣高新技術手段對新能源進行開發利用，使建筑在耗能的同時也可以產能，也可實現建筑節能。

　　4結語

　　節能型建筑的設計是一個復雜的系統工程，它涉及諸多方面的問題。對建筑師而言，要有可持續發展的觀念，在工作中多研究、多思考、多嘗試，結合建筑功能、形態在建筑全壽命過程中每一個環節都進行節能設計，努力創造出低能耗、高效的節能型建筑。