建设节能型建筑的观念, 在相关的指引、标准和法规相继出台之后, 已被建设部纳入今后城市建设的重点发展方向。比如建筑规划、建筑通风、建筑外遮阳和建筑热桥等方面的节能设计, 是当今节能设计的重点内容。下面结合自己的工作实际, 谈谈建筑的节能设计思考, 以加深共识、完善设计。
1 建筑节能的提出
建筑节能在国外已经不是新课题了但我国却是在上个世纪末期提出的概念建筑节能是建筑基础学科中建筑热工学的一个部分。我国的节能建筑设计理念早在1993年颁布的《民用建筑热工设计规范》中就有提到和规定, 2001年我国又颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》, 进一步强调了节能建筑设计的必需性, 同时也表明了建筑节能的紧迫性和社会性, 体现了我国建筑节能的发展历程。但由于未提高到法律的高度, 所以没有被强制执行, 力度也未达到应有的效果。但是, 建筑节能的重要性, 使得国家重新在2005年7月1日颁布实施了《公共建筑节能设计标准》, 在这个标准中有许多条款被列入国家的强制性条文内, 强迫有关部门执行。至此我国新建筑必须强化节能设计。从此建筑的节能设计进入了一个逐步强化的新阶段。
2 建筑节能的涵义
建筑一般分两个部分, 民用建筑和工业建筑, 所谓建筑节能是指建筑的节能设计和节能施工。在建筑工程项目的规划、设计、新建、改建和使用过程中, 按照国家的有关法律法规, 执行建筑节能标准, 进行现代建筑的节能设计。比如对于建筑项目设计采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺, 通过新的科技元素的运用, 实现建筑围护结构的保温隔热性能效率提高的目的, 对于室内的供热需求, 首先要保证建筑物室内热环境质量, 在此基础上减少供热采暖、热水供应的能耗问题, 大量采用可再生能源, 切实保护好地域的生态平衡, 利用一切科技手段改善人居环境。有数据显示在全世界总的能源消耗中, 有25%~40%的能耗是在建筑上。随着世界范围内能源的危机, 以及中央节能减排号召的影响, 我国的建筑节能工作已进入全面实施阶段, 节能的理念在整个建筑设计行业中充分体现出来, 从业人员从观念上对建筑节能有了一定的重视, 并体现在工作实际中。建筑节能在理论研究和实践操作上都有了一个明显的飞跃。
3 节能设计的措施
3.1 规划与节能设计
建筑项目设计工作的重要性, 在我国现阶段的建筑行业已经被广泛认同。其设计理念和方案直接影响着日后的施工和建设。传统的建筑设计, 业主及设计师考虑更多的是建筑的容积率、日照间距、空间形态、以及建筑与周边环境协调的因素和问题, 对于建筑的节能问题则考虑较少, 至于节能设计问题在单体方案设计阶段才有所体现, 然而弊端是产生了许多单体设计难以解决的问题出现。解决的办法就是重视规划节能, 在总体、全盘、初始阶段, 应全方位的考虑建筑与外部环境的关系, 在设计中重点坚强节能设计的元素和措施, 充分利用自然资源, 根据地域的气候和自然特点, 从总体上强化建筑节能。这样表明规划节能对于建筑的重要性。
在建筑的节能设计中, 设计师主要应该考虑的是影响居住区气候环境及建筑舒适性的因素, 然后加以克服和利用, 主要是太阳辐射和空气流动对建筑设计的影响。在设计期间主要通过降低太阳辐射、增强建筑的自然通风效果来实现节能。把规划建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系作为节能重点内容。建筑朝向问题是设计应该首先考虑的问题, 应迎合当地夏季的主导风向来设计朝向, 保证利于自然通风给室内换气和减少太阳的辐射, 提高居住的舒适度。这样的设计可以节省夏季空调的能耗和冬季建筑保温所需的能耗。设计过程中要严格遵照当地规划部门的日照间距要求, 并应该适当加大。规划师应即充分考虑到日照间距又能节约土地, 找到最佳的平衡点, 实现优化节能设计的最终目标。对于较大楼盘的设计, 要考虑建筑群的整体节能效果, 侧重居住区内的自然通风设计。首先确保居住区“风道”的畅通, 结合自然主导风向, 合理设计是建筑群内的空气流通良好。其次设计注重夏季盛行风向排列建筑物的主要朝向, 遵循南小北大、南低北高的原则, 使建筑群内实现对自然风的共享性, 这样在夏季能迎合南风、引导空气穿越, 冬季又能阻挡寒冷北风的侵袭, 隔热保暖效果好, 能够节约温控的能耗问题。
3.2 大量采用节能材料
节能的设计需要节能的材料来实现, 纳米透明隔热涂料是新近问世的一种新材料, 纳米技术的应用, 对于现代节能建筑起到了巨大的作用, 使用纳米透明隔热涂料, 对玻璃保持高透光性的同时又有较好的隔热效果。把这种纳米透明隔热涂料喷涂或刷涂在各类建筑物的玻璃上, 能减少太阳辐射到65%以上, 纳米涂料能保证透光率达到70%以上, 从而很好地降低室内温度4℃~7℃左右, 实现了空调节能的目的。在需要保暖的冬季, 纳米隔热涂膜的特殊金属膜可引进可视光, 使室内长波长的暖气截留约90%左右, 实现保暖的节能要求。
3.3 太阳能的利用
充分利用太阳能的绿色能源, 其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉, 利于环境保护。特别是我国的西部地区, 太阳光照时间长, 资源丰富。太阳能可以为建筑供暖、供热水、供电, 是建筑中实现可持续发展的重要环节。尤其在采暖区采用太阳能取暖有着良好的经济和社会效益。
3.4 注重墙体节能
建筑墙体一般采用空心砌块墙体、加气混凝土墙体等, 墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。这种结构的特点是导热系数大, 克服这个弊端的措施是采用新型复合墙体, 复合材料与主体结构位置不同, 复合墙体是在主体结构基础上, 增加一层或几层复合的绝热保温材料, 从而调整和改善整个墙体的热工性能, 实现保温隔热的节能目的。能承重, 保温效果又好, 因此, 除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外, 复合墙体将被广泛应用。
3.5 门窗节能技术
门窗是围护结构中节能的一个重点部位。其节能途径主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射等三方面考虑节能问题。加强节能型窗框和节能玻璃等技术的推广和应用, 采用塑钢门窗, 利用其防噪隔声功能显著, 防雨水渗漏能力强, 空气渗透量小的优势, 实现节能的目标, 在采暖和制冷上, 采用塑钢门窗能耗明显减少。
在我国的建筑设计行业, 长期以来由于片面地强调降低成本、减轻结构自重, 致使设计领域一度出现一些偏差, 维护结构的削弱使得外围护墙保温隔热水平降低, 保温和制冷的能耗大, 不利已节能的大观念。建筑节能设计是今后建筑设计的重要元素和方向。
摘要：如今我国正大力倡导可持续发展的原则, 节能减排是党中央一再倡导的发展经济的目标, 节能型建筑已成为今后城市建设的发展方向。据有关部门统计我国现阶段建筑用能已接近全国能源消费总量的1/3。建筑节能迫在眉睫, 如今建筑节能的口号提得特别响亮, 但从建筑节能设计的实际情况分析, 仍存在一些问题, 需要设计师的进一步深入思考。
关键词：建筑设计,节能降耗
参考文献
[1] 吕爱民.应变建筑——大陆性气候的生态策略[M].上海:同济大学出版社, 2003:121～126.
[2] 刘念雄, 秦佑国.建筑热环境[M].北京:清华大学出版社, 2005:172～176.