建筑節(jié)能設計研究

導語：建筑節(jié)能設計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1我國建筑節(jié)能設計發(fā)展及現(xiàn)狀

上個世紀，由于經(jīng)濟原因以及觀念滯后，我們在建設項目的規(guī)劃和設計階段對節(jié)能設計沒有給予足夠重視，設計理念、手段、措施都相對落后，特別是在采暖保溫，隔熱降溫的設計上，更是傳統(tǒng)保守，導致產(chǎn)生了大量的耗能建筑。統(tǒng)計顯示，我國每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積近20億平方米，其中城鎮(zhèn)每年新建建筑面積為9億平方米至10億平方米，80%以上為高耗能建筑。既有建筑近400億平方米，95%以上是高能耗建筑。改革開放使得中國的經(jīng)濟得到了飛速發(fā)展，也是人民對生活目標的追求發(fā)生了巨大改變。這就促使建筑行業(yè)為適應人民觀念的更新而發(fā)生重大變革，而這種變革最大的體現(xiàn)就是建筑業(yè)的飛速發(fā)展，這種飛速發(fā)展帶來的結果就是建筑能耗的巨量增長。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，民用建筑能耗占全社會總能耗的30%左右，并且該占比還在不斷地上升，建筑節(jié)能已成為節(jié)能減排的重點對象。建筑節(jié)能這幾年越來越受到人們關注，國家也越來越重視節(jié)能減排所帶來的巨大社會效益和經(jīng)濟利益。本世紀初，國家出臺了節(jié)能設計相關的法規(guī)和規(guī)范，對建筑節(jié)能提出了明確的目標要求；2005年新了公共建筑節(jié)能設計標準（GB50189-2005），2006年了綠色建筑評價標（GB/T50378-2006），2008年出臺了《中華人民共和國節(jié)約能源法》，2010年了居住建筑節(jié)能設計標準（JGJ26-2010），2015年對公共建筑節(jié)能設計標準進行了升級換版。建設項目在設計初期就引入節(jié)能設計理念，設計全過程嚴把節(jié)能指標；政府審批環(huán)節(jié)也對節(jié)能指標嚴加管控；項目建設過程中對建筑材料、施工工藝、施工過程嚴把節(jié)能關，以保證建設項目真正達到綠色建筑標準。中國正在逐步進入精細化、集約化社會，節(jié)能降耗、減少排放是不可逆轉的趨勢。與節(jié)能減排和新能源有關的法律法規(guī)、標準規(guī)范、政策規(guī)劃等也會繼續(xù)不斷的推進更新，節(jié)能要求也會越來越高，節(jié)能設計也會越來越專業(yè)化、精細化。節(jié)能所帶來的社會效益和經(jīng)濟效益日益顯現(xiàn)。

2節(jié)能設計理念

理念決定方向。對的方向要有新的理念。首先，我們要明確節(jié)能理念下的幾個關系：（一）舒適與節(jié)能。舒適是人們在使用建筑方面追求的目標。在建筑規(guī)劃設計過程中，我們不能單純?yōu)樽非蠊?jié)能而放棄舒適，也不能為追求舒適而加大能耗，最好是在兩者間尋求最佳鍥合點，做到二者有機結合。（二）氣候與節(jié)能。我國幅員遼闊，南北氣候差異較大。冬季北方相對寒冷，需要采暖保溫；夏季南方相對炎熱，需要通風隔熱，因此，在規(guī)劃設計階段，要充分考慮氣候因素，設計要做到適時宜且節(jié)能。（三）技術與節(jié)能。節(jié)約能源需要依靠高理論研究164|2017|11技術水平，但高技術水平和高經(jīng)濟水平是相互依存的。考慮到國情國力，在規(guī)劃設計過程中，我們應當結合較為經(jīng)濟適用且節(jié)能效果明顯的技術手段，避免一味為追求節(jié)能效果而采用高成本技術，與節(jié)能理念背道而馳。（四）發(fā)展與節(jié)能。建筑節(jié)能可以促進建筑業(yè)健康快速發(fā)展。隨著國家對建筑節(jié)能要求提高，建筑結構體系、建筑圍護材料、門窗材料、照明、空調、供排水等建筑物的基本組成部分都將發(fā)生巨大變革，相關的建筑工藝、建筑手段也將發(fā)生變化，行業(yè)所產(chǎn)生的內需也急劇加大，這給行業(yè)的發(fā)展帶來了機遇。

3節(jié)能設計措施

3.1合理利用土地資源。我國雖然幅員遼闊，但人均可利用土地面積相對較少，因此，在規(guī)劃設計時，我們要從分考慮對土地資源的高效綜合利用。要通過專業(yè)技術知識和先進的設計理念提高土地利用率，同時還要控制好土地開發(fā)強度，避免較大的建筑容積率和建筑密度。能夠有較寬松的綠化用地營造優(yōu)美環(huán)境，改善微氣候。3.2充分利用建筑朝向。我們在進行建筑規(guī)劃設計時，要從分考慮建筑朝向對建筑節(jié)能所帶來的影響。在北方，要考慮建筑物主要朝向以南北向為宜，這樣可以利用冬季陽光給建筑物帶來的日照效果，控制室內采暖溫度，以減少供熱能耗，節(jié)約煤、氣資源。在南方，要結合季候主導風向布置建筑位置，使得建筑物通風良好，降低室內溫度，以減少隔熱降溫所需能耗，節(jié)約供電能耗。3.3緩解熱島效應。夏季，城市“鋼筋混凝土森林”經(jīng)過強烈的日照，導致水泥化建材吸收大量熱能在夜晚釋放出來，加之城市自身生活所產(chǎn)生熱量的散發(fā)，形成城市熱島效應。要通過技術手段緩解熱島效應需要耗費巨大能源，同時產(chǎn)生的能量又會加劇熱島效應，形成惡性循環(huán)。最節(jié)能且最有效的手段是通過綠化減緩熱島效應。數(shù)據(jù)表明，在綠化率達到30%以上時，熱島效應明顯緩解，綠化率達到60%以上時熱島效應幾乎就不會存在。因此，在規(guī)劃設計中，我們在充分利用土地資源的同時還要盡可能加大綠化面積，諸如屋頂綠化、垂直綠化等，在美化環(huán)境的同時起到節(jié)能降耗的的作用。我國很多地區(qū)規(guī)范要求綠化率需大于30%以上也是基于這種考慮。3.4良好的構造設計。建筑的構造設計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外，還要進一步對墻體、門窗、樓板、屋面等進行節(jié)能設計，以此滿足建筑在營造舒適環(huán)境的同時兼顧建筑節(jié)能要求。例如：在墻體設計時采用新型節(jié)能墻體材料，同時根據(jù)節(jié)能加權計算設計墻體保溫材料厚度及做法；在門窗設計時采用隔熱性、密閉性能良好的門窗材料，如新型隔熱鋁合金、塑鋼材料等，窗戶采用低溫輻射LOE玻璃加隔熱真空層，玻璃上貼隔熱反射膜等；屋面設計時合理選擇輕質屋面保溫材料，既要密度小、吸水性能弱，還要保溫效果好，以達到在滿足節(jié)能保溫的同時減輕建筑物重量，減少結構投入，起到綜合節(jié)能的效果。3.5控制好節(jié)能計算指標。評判建設項目是否滿足節(jié)能要求、達到綠色建筑標準，有著嚴格的規(guī)范要求和嚴謹?shù)挠嬎銛?shù)據(jù)結果。在進行節(jié)能設計時，首先依據(jù)建筑物的性質判定節(jié)能設計所采用的節(jié)能設計標準和依據(jù)規(guī)范，確定建筑物的節(jié)能目標（節(jié)能50%或65%），然后利用專業(yè)的節(jié)能計算軟件，創(chuàng)建建筑三維模型，輸入各項設計數(shù)據(jù)，如：建筑類型、建筑所處位置氣候區(qū)劃、建筑朝向、體形系數(shù)、節(jié)能計算的建筑面積及建筑表面積、各朝向門窗洞口比例，外墻及屋面構造做法、門窗類型、各種相關建筑材料等等。通過加權計算得出建筑物耗熱量指標，以此來判定建筑物是否達到節(jié)能要求，同時還要合理控制建筑造價。因此，對建筑節(jié)能各項指標的合理控制是做好節(jié)能設計的重要保障。3.6充分利用清潔能源。太陽能、風能、地熱能源是建筑物中均可利用的清潔能源。我國幅員遼闊，有著非常豐富的太陽能資源。尤其我國西藏、青海、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數(shù)均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區(qū)。例如甘肅地區(qū)年降雨量少、空氣干燥、晴天多，充分利用太陽能為建筑供暖、供熱水、供電、甚至能夠提供建筑物所需的全部能量。太陽能既是一次能源，又是可再生能源，是取之不盡，用之不竭，廣泛存在的天然能源。其優(yōu)點是豐富、潔凈、安全、價廉，對生態(tài)平衡沒有任何影響。利用太陽能的建筑可分為主動式太陽能建筑和被動式太陽能建筑。主動式太陽能利用由于設計復雜、造價高，很少應用于建筑設計。而被動式太陽能建筑因為被動系統(tǒng)本身不消耗能源，設計相對簡單，是建筑利用太陽能的主要方式。風能是地球上重要的能源之一，風能的利用有風力發(fā)電和利用風能促進室內換氣通風等方式，而后者是建筑利用風能的主要方式。風能的利用與建筑內部平面和空間組合及建筑形態(tài)密切相關。水平通風即人們通常所說的“穿堂風”。利用建筑在迎風面和背風面的空氣的壓力差在建筑內部產(chǎn)生空氣流動，降低表面溫度，促進室內氣流循環(huán)，改善室內熱環(huán)境，滿足人體舒適度。利用土壤的蓄熱性能，在建筑物與室外環(huán)境之間設置一定厚度的土壤作為維護結構。或利用地形把土壤作為建筑的依托，可以在建筑與室外環(huán)境之間形成一個過渡區(qū)域，一方面減少外界不利環(huán)境對建筑室內溫度的影響，另一方面，可以防止室內熱量向外散失。在地下埋設一定截面的管路系統(tǒng)，通過空氣熱壓通風和風壓通風，將室外空氣引入室內，利用土壤的恒溫和恒濕性能，使空氣保持恒定的溫度和濕度，調節(jié)室內微氣候。

4結語

建筑節(jié)能關系到國計民生，子孫未來，而且它具有較強的時效性，不能一蹴而就，不能急功近利。建筑節(jié)能未來的發(fā)展是走綠色化進程的道路。建筑節(jié)能不是單一的建設周期節(jié)能，是建筑的全生命周期過程，尤為重要的是運行期間的節(jié)能，是系統(tǒng)幾十年耗能運行的調控。所以我們說建筑節(jié)能未來的重點應更注重在運行調控管理過程當中的能效提升，既能保證用戶室內的舒適度或工藝要求，同時能夠提高能效、減少能耗，這樣才能達到真正的節(jié)能效果。總之，建筑節(jié)能設計的研究對我們來講是一門還有很大的提升和發(fā)展空間的課題，為了完成這個目標，作為建筑設計工作者，要努力學習先進節(jié)能經(jīng)驗，鉆研先進節(jié)能技術，開發(fā)利用新的節(jié)能材料，認真總結經(jīng)驗教訓，不斷提高節(jié)能設計水平，真正做到全生命周期節(jié)能的綠色建筑。

參考文獻：

[1]《中華人民共和國節(jié)約能源法》2016年修訂

[2]《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB50189-2005）

[3]《居住建筑節(jié)能設計標準》（JGJ26-2010）

[4]《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2015）

[5]《城市環(huán)境規(guī)劃與設計方法》，齊康，中國建筑工業(yè)出版社

[6]文中表格摘自：《居住建筑節(jié)能設計標準》（JGJ26-2010）

作者:李智勇 單位:西安建筑科技大學