論建筑設計與建筑節(jié)能

1、論建筑設計與建筑節(jié)能    摘 要：我國是世界上每年新建建筑量最大的國家,每年20億平方米新建面積,相當于消耗了全世界40%的水泥和鋼材,同時每年產(chǎn)生數(shù)以億計的建筑垃圾,給中國乃至世界帶來巨大的環(huán)境威脅。本文介紹了建筑的節(jié)能現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，介紹了建筑規(guī)劃與設計、圍護結構、提高能源利用效率、新能源利用方面對建筑節(jié)能的技術途徑進行論述實現(xiàn)建筑節(jié)能的方法。并且結合中國國情討論如何發(fā)展具有中國特色的綠色建筑。 關鍵詞：建筑節(jié)能；建筑設計 Abstract: China is the world's annual new construction of t

2、he largest countries, the new area of 2 billion square meters per year, equivalent to consume 40% of the world's cement and steel, produced annually by hundreds of millions of construction waste to China and the worldbring huge environmental threat. This article describes the status quo and deve

3、lopment trend of building energy, construction planning and design, building envelope, to improve energy efficiency, the use of new energy on the way of building energy-saving technology exposition building energy efficiency. And discuss how to develop green building with Chinese characteristics, co

4、mbined with China's national conditions.Keywords: building energy efficiency; architectural design 中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號： 1 建筑節(jié)能設計的重要意義 能源是人類生存與發(fā)展的重要基礎，經(jīng)濟的發(fā)展依賴于能源的發(fā)展。當今能源問題已經(jīng)成為全世界共同關注的問題，能源短缺成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。建筑從建材生產(chǎn)，建筑施工直到建筑物的使用無時不在消耗著能源，資料統(tǒng)計表明歐美等發(fā)達國家的建筑能耗占到全國總能耗的13左右，我國也占到25 以上。因此在建筑中推廣節(jié)能技術勢在必行。

5、2 建筑節(jié)能的主要途徑 建筑節(jié)能主要包括兩個方面：一是節(jié)流，即從提高供暖(空調)系統(tǒng)效率和減少建筑本身所散失的能源；二是開源，即開發(fā)利用新能源。 2.1 節(jié)流 2.1.1 建筑規(guī)劃與設計 建筑的規(guī)劃與設計是實現(xiàn)建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，在現(xiàn)有的建設體系下，它要求建筑師從整體綜合設計概念出發(fā)，與結構工程師、設備工程師、能源分析專家和環(huán)境專家緊密配合，達到從策劃、選址到設計都符合節(jié)能環(huán)保的要求。在進行規(guī)劃和設計時要從大范圍內氣候條件的影響下出發(fā)，針對建筑自身所處的具體環(huán)境和氣候特征，重視利用自然環(huán)境(如光照，雨水，綠化，地形等)，創(chuàng)造良好的建筑室內微氣候，以盡量減少建筑對設備的依賴。具體的措施可歸納為三

6、方面：1)合理選擇建筑的地址。2)采取合理的外部環(huán)境設計(如對周邊環(huán)境進行綠化和景觀設計等)。3)合理設計建筑形態(tài)(包括建筑整體體量和建筑朝向的確定以及內部空間的合理分隔等)。在設計中也應堅持精細化設計以降低資源消耗。運用計算機技術使得設計達到最優(yōu)化，如在利用自然通風以達到節(jié)能效果時可通過計算機模擬來輔助實際工程中的自然通風設計，使門窗的位置和大小達到最優(yōu)化。 2.1.2 圍護結構 建筑圍護結構組成部件(門、窗、墻、屋頂、遮陽設施等)的設計對建筑耗能、環(huán)境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內，在冬季可減少室內

7、熱量的流失，使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷熱消耗。一般情況下，圍護結構僅增加總投資的36，節(jié)能性能卻能增加2040 。提高圍護結構節(jié)能性能的根本途徑是發(fā)展和使用各種高效節(jié)能材料，目前模壓或擠塑聚苯板、巖棉板、玻璃棉板、聚氨酯發(fā)泡等保溫材料的復合墻體內外保溫體系已被廣泛使用。住宅熱損的35是由于門窗與室外熱交換造成的，門窗的熱傳導系數(shù)比外墻、屋面等圍護結構大得多，使用中空玻璃、真空玻璃和低輻射玻璃代替單層玻璃是在建筑中降低門窗熱耗的有效措施。同時，新型保溫隔熱、蓄熱功能的墻體材料及復合化應用材料，高效熱輻射材料，新型保溫盒密閉材料等，都會大大提高建筑節(jié)能功效。另外，利用外墻外保溫原理也能很

8、好的保溫效率，眾所周知，外墻內保溫構造具有施工方便、保溫層不受室外氣候侵蝕的優(yōu)點，但內保溫易于形成熱橋，容易產(chǎn)生內部結露，室內墻面裝修易于損壞保溫層，由于保溫層設在室內一側，因而也降低了室內的熱惰性 而建筑外墻外保溫較之于內保溫就具有一定的優(yōu)越性，它可以避免熱橋的產(chǎn)生，保溫效率高。 2.1.3 提高能源利用效率 據(jù)統(tǒng)計，在發(fā)達國家，空調采暖能耗占建筑能耗的65，我國采暖空調和照明所用能量的增長速度已明顯高于能量增長的速度。只有將高能效的采暖、空調系統(tǒng)與上述消減室內冷熱負荷的措施并行，才能真正的減少采暖、空調能耗。首先，應根據(jù)建筑的特點、功能和當?shù)氐臍夂蛱攸c，設計高能效的暖通空調設備系統(tǒng)，如：熱

9、泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、供冷系統(tǒng)等。然后，在使用中采用高效的能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調控室內的舒適度、室內空氣品質和能耗等情況。如歐洲國家所采用的通過傳感器測量周邊環(huán)境的溫、濕度和日照強度，然后基于建筑動態(tài)模型預測采暖和空調負荷，控制暖通空調的運行。 2.2 開源 在節(jié)能建筑中，新能源的利用起著非常重要的作用。現(xiàn)在能源危機在世界范圍內得到了廣泛的關注，大量使用太陽能、地熱能、風能、生物能等非常規(guī)、可再生并且綠色無污染的能源成為發(fā)展的趨勢，符合綠色建筑的理念和可持續(xù)發(fā)展的思想。太陽能是我們取之不盡、用之不竭的可再生能源。我國的太陽能資源豐富，大部分地區(qū)太陽輻射量大，具有開發(fā)利用太陽能的優(yōu)良條

10、件。目前主要的太陽能利用方式有：1)被動式太陽能熱水系統(tǒng)。利用太陽能集熱器或真空管吸收太陽輻射熱，為用戶提供生活熱水。此系統(tǒng)結構簡單、經(jīng)濟適用，在我國得到了廣泛的運用。2)主動式太陽能系統(tǒng)。在太陽能居室采暖方面具有更大的選擇性，但需要外在能源啟動運行，并需借助電扇或泵等裝置來轉換和傳遞太陽能，以此獲得生活熱水或提供居室供暖。3)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。利用太陽能光伏電池板吸收太陽能，并將太陽能轉化為電能，提供室內設備用電或接入市政電網(wǎng)送電。此外還有太陽能吸收式制冷系統(tǒng)和太陽能干燥系統(tǒng)等。地熱能的應用主要有：1)利用高溫地熱能發(fā)電或直接用于采暖供熱和熱水供應。2)借助地源熱泵和地道風系統(tǒng)利用低溫地熱

11、能。風能的利用較適用于多風海岸線山區(qū)和易引起強風的高層建筑，在英國和中國香港已有成功的工程實例，但在建筑領域，較為常見的利用形式是自然通風方式。 3 發(fā)展符合中國國情的綠色建筑 發(fā)展綠色節(jié)能，本身就應強調實事求是和因地制宜。此外，發(fā)展綠色建筑還應關注普通建筑。中國是一個發(fā)展中的大國，人口數(shù)量巨大，國土與資源有限，所以在中國發(fā)展綠色建筑、制訂標準和進行評估必須考慮中國國情。 3.1 考慮因地制宜和適宜技術 中國從南到北，從東到西，氣候、地理環(huán)境、自然資源、城鄉(xiāng)發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展、生活水平與社會習俗等都有著巨大的差異，是全世界各大國中地區(qū)差異最大的國家。同時，社會階層的分化，造成了對住區(qū)和住宅的不同需

12、求和因此而不同的水 準。這使得一方面在生態(tài)技術策略上要考慮因地制宜，在傳統(tǒng)技術策略、中低技術策略、高新技術策略中采用適宜技術策略；另一方面在評估時也必須要因地制宜、實事求是，宜作縱向比較，看發(fā)展；橫向比較要在相同或相近的條件下。 3.2 兼顧全局利益和局部利益 綠色建筑既要考慮對全國范圍乃至全球范圍的環(huán)境影響，如節(jié)約耕地，節(jié)約水資源，建筑材料生產(chǎn)的能源消耗和二氧化碳排放量等；也要使使用者和開發(fā)商受益。前者對使用者和開發(fā)商無直接利益關系，須要通過制定法規(guī)來加以控制，同時要有政策上的調節(jié)和支持。當然，公民的環(huán)境意識和公共道德始終是整個工作的基礎。 結語 建筑節(jié)能和新能源的利用是緩解能源危機、減輕環(huán)境污染、改善生活工作條件、促進經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的一項根本措施。建筑設計師們應該在追求建筑造型上的新穎獨特的同時更應該關注建筑節(jié)能。建立生態(tài)建筑