浅析建筑设计中节能设计理念的重要性与具体应用

2015-10-31陈轶

建材与装饰 2015年26期

关键词：遮阳外墙建筑行业

陈轶

（湖南省建筑科学研究院湖南长沙　410011）

浅析建筑设计中节能设计理念的重要性与具体应用

陈轶

（湖南省建筑科学研究院湖南长沙410011）

建筑行业作为高能耗产业以及国家经济发展的重要支柱产业，必须响应国家节能减排的号召，在房屋建筑中积极应用各种节能材料和节能工艺。同时政府要加强宣传、制定相应的鼓励政策，促使人们加快新工艺和新材料的研发、应用，改变建筑行业高能耗现状，促进行业和国家经济持续发展。

建筑设计；节能设计；重要性；具体应用

引言

随着我国建筑行业市场化程度日益提高，建筑企业面临的市场竞争也越来越大。建筑企业要在市场上占据一席之地，甚至在市场中取得优势，就必须重视建筑节能设计，降低建筑能耗，提高建筑产品的质量，满足国家、社会和人民需求。

1　建筑行业的发展趋势

社会主义市场经济的飞速发展使得建筑行业得到了前所未有的发展机遇，出现了新的设计技术和施工技术。建筑的设计技术在建筑业中有着不可忽视的作用，一个好的建筑设计不仅能够有利于城市的规划，有利于环境的保护，更能成为一个城市发展的标志和象征。但是，我们也不得不承认，建筑业在给人类带来种种益处的同时，也带来了很大的危害。这些危害主要是由于建筑业在发展的过程中耗能多、碳排放量多引起的。因此，将建筑设计与低碳节能理念结合起来是建筑行业今后发展的必然趋势。

2　建筑节能概念分析

“节能，就是尽可能的减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品；或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。”这是世界能源委员会对“节能”一词给出的概念。依据“节能”的概念我们不难总结，所谓建筑节能，就是在建筑的全寿命周期内，最大限度的利用现有资源，尽可能用最少的资源去创造最大的建筑价值，从而给人们营造一个健康、舒适的绿色建筑空间，实现人与建筑以及自然环境之间的良好循环。建筑节能主要涉及小区的整体布局规划、个体建筑布局的规划、墙面、屋面、遮阳设施、通风等建筑节能技术以及太阳能等资源利用与循环技术。

3　建筑设计中节能设计理念的重要性

随着节能减排概念的提出，越来越多的建筑企业开始注重节能建筑设计对建筑行业发展的重要性，从某种角度而言，节能建筑设计不仅仅可以推动建筑行业的长久发展，更加可以节省资源，有效的改善环境。房屋建筑要重视节能设计，以最少的资源消耗满足人们对房屋建筑的需求，减少对环境的破坏。节能建筑设计理念在建筑工程中的应用，在一定角度上也是社会进步的具体体现。节能理念转变了传统粗放型经济发展模式，提高了对自然资源的利用率，这对构建节约型社会具有重大的意义。

4　建筑设计中节能设计具体应用

4.1建筑规划与节能

通过对建筑规划的优化来完成对建筑的节能，规划设计在节能技术中的应用主要有以下几个方面：地块选择、规划布局、建筑群朝向、日照、形体系数、自然通风、立面设计、屋面空气层、窗墙比、遮阳、生态铺地、绿色水体、风向处理及整体绿化。

（1）建筑选址方面建筑的选址是设计前首要考虑的问题，日照、遮阳、通风是建筑选址最先需要考虑的三个因素。所以，选址要结合建设地段的地形、地物、地貌、主导风向，合理布局建筑物。在寒冷地区，建筑物布置在向阳和避风的地方有利于建筑充分利用太阳能，避风可尽量减少建筑物的热损失。在南方炎热地区，设计要考虑建筑群、街道与当地夏季主导风向基本一致，以加强城市不同区域的热交换，促进热量流动释放。

（2）整体规划方面在总建筑面积不变的情况下，低密度、高容积率对节能有利，在通风条件比较好的情况下可因地制宜进行建设。

（3）建筑单体设计

①建筑布局设计。一个好的建筑布局可以最大限度地利用现场的资源来减少建筑得热和改善室内的环境质量，采用以下措施可使建筑的布局得到优化：

a.使用现场已存在的树木或其他植物来减少建筑的热负荷。

b.仔细划分建筑内的使用功能区，使不需要窗户的功能区域尽量安排在建筑物的北面，使具有相似使用功能的功能区域尽量位于同一区域，以利于建筑物通风和空调系统的设计及节能。

②建筑形体设计。严格控制建筑形体的外表面积是节能控制的关键。建筑物长度不宜过长，进深不宜过小，适当控制建筑体形系数。建筑平面宜选用“一”字形等较为简洁规整的平面型式。

4.2自然通风设计

自然通风是建筑设计中需要注重的一个重要问题，良好的设计可以使得建筑作品更加节能和舒适。在建筑平面设计中要充分利用春、夏、秋时的自然通风，而应该避开冬季主导风向，通过被动方式，利用室外气流带走室内产生的余热，从而使得室内的热舒适性得到保证，并且还能够使得空调开启时间缩短，最终实现节能的目的。空气污染严重的区域，单纯通过开窗通风会带来严重的噪音污染和劣质的空气，给使用者带来较大的不便。采用如图一所示的住宅生态通风系统，通过设置带过滤功能的、风量可控的外墙通风口设备，结合低噪音卫生间排风机，在避免开窗的前提下，可以形成清洁、有效的通风（见图1）。

4.3遮阳系统设计

遮阳系统设计是房屋建筑布局设计中的主要内容之一。遮阳构件的类型多样，不同部位的遮阳设计也具有很强的针对性。常见的遮阳类型有水平式、垂直式和综合式三种。水平式设计具有较大的遮挡高度角，可遮挡从门窗上方照射下来的阳光，因此水平式遮阳构件适用于南向门窗。垂直式遮阳构件的遮挡高度角低于水平式，但是垂直式可遮挡来自门窗两侧斜射而来的阳光，因而垂直式适用于东北和西南方向的门窗。综合式的综合遮阳效果较好，可以遮挡来自上下和侧面照射的阳光，多应用于东南和西南方向的门窗。遮阳系统设计需要设计人员根据房屋所处的地形地貌条件、已有房屋布局、气候条件等多种因素综合考虑，达到较好的遮阳效果。以南方地区为例，南方地区纬度较低，季风性气候更加明显。季风性气候具有夏天湿热、冬季阴冷的特点。夏天气温高，日照时间长，夜间静风率高，昼夜温差小；冬季天气阴沉，雨水天气多，日照时间短。根据南方的特点，南方房屋建筑的遮阳系统不仅需要在夏季发挥遮阳的效果，而在冬季不仅不能遮阳，还要发挥保温作用。最后，房屋的遮阳系统设计还需要坚持平面布局原则，即房屋设计不能采用东西方向设计，避免房屋在夏季长时间受太阳直射导致室内温度升高。而且房屋遮阳系统设计还需要根据已有房屋布局进行合理规划设计，充分利用现有房屋建筑带来的遮阳效果，减少额外增加遮阳构件，降低房屋建筑的工程成本。

图1　自然通风

4.4外墙保温设计

房屋外围结构热损耗较大是我国房屋建筑节能设计存在主要问题之一，而外墙又是房屋建筑的主体部分，因而做好外墙的保温设计对提升整个房屋建筑的节能性能有着重要的作用。传统外墙保温设计方式多使用保温隔热性能好的外墙体建筑材料（见图2）。而房屋建筑外墙保温设计可以应用于已有房屋建筑，并且可以不改变原有建筑的基本形式。保温涂料和轻型保温板是常用的外墙保温材料，但是随着建筑材料和施工工艺的不断进步，更加高效的绝热材料以及更加完善的隔热施工技术也在不断推广。如聚氨酯保温材料及其施工技术，经过大量的施工实践证明，聚氨酯保温材料的保温节能性能比传统保温体系提高了65%。对于部分对外形有重点要求的房屋建筑，可采用保温材料以及保温施工技术相结合的方式，通过对原有外墙体结构的保温加固处理，再采用各种外墙保温材料辅助保温，并配合相应的保温门窗，从整体上提升建筑的外墙保温效果。