建筑设计中节能要点分析

彭星

（卢龙县虹嘉建筑设计所，河北 卢龙县 066400）

引言

全面的建筑节能是一项系统工程，必须由政府主导，由国家立法，对建筑节能做出全面的、明确的政策规定；必须由相关部门按照国家的节能政策，制定全面的建筑节能标准；必须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节，按照国家的节能政策和节能标准的规定，全面地、严格地采取节能措施，使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观，将建筑节能真正落到实处。

1 建筑节能的重要性

目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭，人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能，而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题：一是人均能源拥有量低、储备量低：二是能源结构依然以煤为主，约占75%。全国年耗煤量已超过13亿吨；三是能源资源分布不均，主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足，造成北煤南运、西气东送、西电东送；四是能源利用效率低，能源终端利用效率仅为33%，比发达国家低大约10%。

全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾：有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

2 建筑设计中的节能要点分析

对于单体住宅建筑来说，在设计中注意以下几点问题可以有效的降低建筑能耗。

2.1 建筑朝向

建筑布局应考虑朝向与节能的因素。座北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒，降低日射影响，若同时配合以遮阳隔热，效果将更加显著。除此之外，还应考虑当地的气候条件，选取受气候变化影响最小的方向。

2.2 建筑面宽与进深

住宅建筑保持合适的面宽与进深有助于自然采光及充分享受日照，进而降低空调等耗能工具的使用。每户住宅的建筑面宽直接关系到其迎风面的大小。单户住宅建筑面宽越大，其迎风面就会越宽，越有利于自然换气。而建筑进深则关系到建筑的自然采光及气流在室内的流通。一般来说，建筑进深越窄，则空气在建筑内部流通的的距离就会越短，空气受到的阻碍就会越少；同时，在建筑受光面宽一定的情况下，建筑进深越窄，则建筑内部可受到日照的面积就会越大。当然，建筑的面宽和进深也同时受到用地形状，内部空间设计等因素的制约，在满足使用及法规要求前提下，应尽可能的加大建筑面宽，缩短建筑进深。

2.3 窗户的设计

2.3.1 窗户的朝向

窗户的朝向影响到风如何进入室内及风在室内的流动方向。入口与出口间的直接轴线经常是空气在房间内流动的路径，当进风口与风向成正交（90度）时，空气流动会直接朝向出口，对房间内其他部分的作用很小。当窗户与风向成一定角度时，进入室内后，风速会变快，风所影响的区域也会变大，这种情况下，有利于空气的自然流通及室内散热。

2.3.2 窗户的大小

窗户的大小决定对流的空气速度。要使空气进入房间，也必须让空气有出口流通。需要注意，当窗户愈开愈大时，室内风速反而会下降。

对流提供自然换气的最佳情况，设计时需要注意。当出风口大于入风口时，房间内会产生最大的风速。出风口与入风口大小相同时，风产生最大的风流量。不过如要达到凉快的效果，最大的风速比较重要。

2.3.3 窗玻璃色泽的选择

窗玻璃是窗户构成中最重要的因素。玻璃材料的选择直接关系到建筑受到日照的影响、气流的流入及流出，这对寒冷地区的保暖十分重要。除去一般的玻璃材料而使窗玻璃对日照、反光、吸热等产生的影响外，在一般的处理上，窗户的色泽会对上述因素产生重大的影响。

一般来说，深色泽的玻璃会极大的降低照入室内的日光量，所以，经由玻璃透射的热量较少，因此室内温度较低，有利于在炎热地区使用。但是由于深色泽的玻璃反射阳光现象较为严重，会影响建筑物周边环境的温度，同时反射所造成的眩光现象也是干扰行车安全的重要因素。

和深色泽的玻璃相反，浅色泽的玻璃可具有更好的透光性，吸收更多的热量，比较适宜在寒冷的地区使用。

在新技术的支持下，开发出的多层强化玻璃有效的解决了浅色玻璃和深色玻璃的缺陷，在双层玻璃之间的中间膜层可以满足各种颜色的要求，同时中间膜层具有阻挡透射的特性，在准许光透射的情况下，对于噪音干扰的控制及降低热透射与过度眩光等问题，都能发挥良好的功效。

2.4 建筑的垂直绿化

目前，高层住宅楼在城市内鳞次栉比，高层建筑所带来的适居性、生态结构失衡、高能量消耗等问题，通过垂直造园手段可以有效的解决这类问题。

垂直造园就是将高层住宅楼加以绿化，包括在高层住宅中导入植栽及其他生态系统的构成元素，垂直造园将改善建筑物立面的微气候。

在高层住宅的外观、内部空间、空中庭园、地面层和立面处理上，运用植栽会产生下列益处：

●可以改善地区的生态。

●在高层住宅中增加植物数量，可以提升其生态价值，此价值在于增加基地内生物的多样性，有助于生态的稳定。

●美化室内空间环境，提高适居性。

●植栽除了提供内部空间与外墙的遮阳作用外，也可减少建筑物内部产生的热反射与眩光。

●植物的蒸发作用有助于降低建筑外墙温度。

●植物可作为视觉屏障及声音屏障。

●植物可以赋予建筑外立面以特殊质感。

在垂直造园中，把建筑物系统和植栽整合的手段有如下两种：

（1）将植栽区分为几个不相联结的种植区。在此情况下，虽然能维持物种的同质性，不过需要更规律的人为照顾以确保其生态稳定性。

（2）利用连贯的阶梯状花台方式，在建筑物立面上创造连续的植栽区。垂直庭园可以使用藤架（便于垂直生长）及容易透水的花盆。这些方式可让物种产生某种程度的互动作用，并与地面层的生态系统联结在一起。相比较第一种方式，这种处理方式有利于生物的连续性，是最佳的处理方式。

在垂直造园中，需要重点处理好植物生长的有机条件以及如何将这些条件纳入摩天大楼的建筑结构中。

●适宜的覆土深度。300毫米到400毫米的深度就可以满足植物的生长。

●需要处理好建筑物顶部渗漏的问题。

●对植物按照科学时间进行浇水、施肥。

●适宜的温度：白天温度21.5℃～24℃，夜间则不应低于5℃。

●通风及换气：大部分的室内空间中，二氧化碳含量应该足够，只需换气补充被光合作用消耗的二氧化碳。

●需要特别注意的是，过冷或过冷都有可能伤害植物。因此，植物需要避免放在空调系统附近。

3 结语

以上是在设计过程中，一些基本的降低能耗的建筑设计手段。能源是我国的战略物质和经济发展的动力，又是后代人生存的必要条件，建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事，所以节能建筑的设计者又实际上承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任。规划工作者和建筑工作者现在所做的工作是力图和自然建立和谐对话的建设，为可持续发展作出贡献。

[1]李效军，陈翔等.可持续的生态建筑设计.建筑学报，2000，5.

[2]绿色生态住宅小区建设要点与技术导则.住宅科技，2001，6.

[3]范孟华，等.21世纪住宅的发展方向.建筑，2001，7.