刍议建筑设计中节能建筑设计的应用

2014-08-15余慧娜九江工业建筑设计院江西九江332000

江西建材 2014年24期

■余慧娜 ■九江工业建筑设计院，江西九江 332000

1 节能环保建筑的基本概述

建筑工程本身就是一个巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中，建筑过程中产生的能耗和使用能耗最主要的两种能耗。在建筑过程中产生的能耗主要分为材料能耗、设备能耗、生产运输能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、日常工作和生活产生的能耗。从能耗的分类来看，建筑能耗是一个系统的复杂工程，由多个部分组成，无论在建造过程中还是在使用过程中都会产生各种各样的能耗。因此，采用节能环保的建筑技术设计必须兼顾这两大方面，在保证建筑工程正常运转的情况下，提高建筑的利用率，加强节能环保技术和现代科技的运用，在建筑设计、房屋设计和暖通设备、运输设备的设计中要统筹考虑，以提高能源利用率，实现节能环保的目的。

2 节能环保设计的背景

2．1 建筑产业能耗巨大，具有巨大节能空间

建筑工程是一个能耗非常大的产业，与交通运输业、工业并成为三大能耗巨头。作为世界上最大的发展中国家，每年城镇化建设都有大量的建筑项目拔地而起，据初步估计，我国每年新增20亿m2的建筑面积，同时也消耗了世界上约四成的钢筋和水泥，这些能耗加起来是全国总能耗的35%左右。建筑能够是一个关系国际民生的重要产业，而我国所有建筑项目中，约9成以上的项目都是高能耗建筑产业，只要将一些不必要的能耗降低，就能极大地释放大量的建筑产业和能耗。

2．2 我国的建筑产业化水平较低，节能水平远远低于世界发达国家

据住建部的一项统计，我国建筑节能系数在国际上仅仅处于中下游水平。通常来说，很多建筑保温、散热性能都普遍较差，外立面的隔热保温效果是同纬度发达国家的五分之一，屋顶保温散热为四分之一，门和窗户的散热率是发达国家的四到六倍。从这些数据看，我国建筑行业节能环保的需求和市场非常大。

2．3 科学发展观和可持续发展的国策

中国建筑行业的发展现状是当前中国经济、社会发展的真实写照。虽然我国很多大城市高楼耸立，现代大都市写字楼、商场无处不在，但是我国人均建筑空间却极不均衡，人均资源分配不足，同时我国大部分地区又处于季风气候局，居民对于改变冬季寒冷、夏季炎热的需求也较为迫切，使得建筑节能环保较为迫切。同时，为了有效贯彻和落实可持续发展和科学发展观，全面实现建筑节能环保的要求，必需实施建筑工程的节能减排，以缓解当前我国不断加剧的因能源问题而引发的经济和社会矛盾。

3 建筑项目节能环保设计的实施策略

3．1 选择合理的项目地址

建筑项目是一个与人密切关联的场所，因此首先要根据人们的喜好选择合适的项目地址，不能简单贪图经济效益而忽视社会和环境效益。通常要根据备选地的自然环境、地形地貌、地质条件、水文条件等综合因素考量，经过系统论证和评估之后，还要保证整个项目不破坏或微破坏原有自然环境，借助当地资源，进行土地开发。

3．2 设计合理的朝向

日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。

3．3 建筑项目主体结构的设计

建筑围护结构组成部分(屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设施)的设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%～6%，而节能却可达20%～40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。

3．3．1 建筑屋顶的节能设计

屋顶是住宅第五立面，对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面，可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点，可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下，既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果;也减少了住宅之间的日照间距，节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台，既获得露天活动空间，也可缩小日照间距。

3．3．2 建筑墙体和外立面的节能设计

建筑墙体作为整个项目的主要外围设计，它的基本性能决定着整个建筑物的节能减排效果，因此，它是建筑节能设计的重中之重。一般来说，建筑墙体和外立面通常起到防潮、防水、隔热、保温等作用，建筑材料的选择直接关系到它的基本作用。作为建筑墙体和外立面的基本作用，保温性能直接关系着整个建筑节能减排的效果。实践证明，通常单一的墙体难以完全做到隔热、保温作用，因此在设计中，尽量选择空心砖或者复合墙体，实现多重防护。

3．4 有关建筑材料的节能设计

建筑材料的节能环保是建筑项目进行节能减排的重要方面，它是整个建筑物的物理组成部分，也是建筑节能环保中的关键一环。在建材的选择中，首先要选择节能、环保、经济型材料，积极应用具有较高科技含量的新型建材。同时，在建筑过程中，也要注意节省材料，合理利用建材，提高建材的使用效率。

3．5 积极使用新型能源

新型能源具有环保、低能耗的特性，通常情况下，风能、地热、太阳能是新型绿色建筑中比较常见的能源。

目前，人们对太阳能的利用随着科技的进步也在不断提高。太阳能具有清洁、体量大、不会造成环境困扰等特点而被人们津津乐道。虽然现代科技取得了长足的进步，但是人们所能利用的太阳能却只占太阳能源的很少一部分。当前，建筑项目中，主要利用太阳能采暖和制冷。太阳能取暖主要是利用太阳能加热水，利用热水的循环作用相建筑物供暖。而太阳能制冷则要利用太阳能制冷压缩机进行吸收或吸附制冷。压缩机将太阳能转换成电能，再用电能驱动，进行压缩制冷。

风能也是人们所喜闻乐见的新型能源之一。自然风通过在建筑物内的流通实现制冷。通常使用风能供冷的季节是自然风出现季节过度或黑白过度的时期，利用自然风进入压缩机实现驱动通风蓄冷，这样既节省了电能，也不会对自然环境带来任何污染和破坏，同时还能有效改善建筑物内空气质量。

当然，地下水也是暖通空调的重要环保伙伴。利用地热水的热能或冷源对建筑物供暖或供冷，是当前非常流行的供暖方式。