【學(xué)員問(wèn)題】建筑節能的重要性及建筑節能設計？

　　【解答】一、引言

　　建筑節能是整個(gè)建筑全壽命過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節節能的總和。是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過(guò)程中，通過(guò)合理的規劃設計，采用節能型的建筑材料、產(chǎn)品和設備，執行建筑節能標準，加強建筑物節能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。

　　如果繼續執行節能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節能勢在必行。

　　二、建筑節能的重要性

　　目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭，人類(lèi)將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風(fēng)力、太陽(yáng)能、核能，而我國的能源問(wèn)題更加嚴重。

　　我國能源發(fā)展主要存在四大問(wèn)題：①人均能源擁有量低、儲備量低；②能源結構依然以煤為主，約占75%，全國年耗煤量已超過(guò)13億t；③能源資源分布不均，主要表現在經(jīng)濟發(fā)達地區能源短缺和農村商業(yè)能源供應不足，造成北煤南運、西氣東送、西電東送；④能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發(fā)達國家低10%.

　　隨著(zhù)城市建設的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會(huì )能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%.我國現有建筑面積為400多億㎡，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億㎡，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節能勢在必行。

　　三、建筑節能設計的重要性

　　建筑節能設計是全面的建筑節能中一個(gè)很重要的環(huán)節，有利于從源頭上杜絕能源的浪費。

　�。ㄒ唬┱�體及外部環(huán)境的節能設計

　　建筑整體及外部環(huán)境設計是在分析建筑周?chē)鷼夂颦h(huán)境條件的基礎上，通過(guò)選址、規劃、外部環(huán)境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境，達到節能的目的。

　　1合理選址

　　建筑選址主要是根據當地的氣候、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周?chē)�環(huán)境條件等因素的綜合狀況來(lái)確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節能創(chuàng )造條件，同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

　　2合理的外部環(huán)境設計

　　在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求，應通過(guò)合理的外部環(huán)境設計來(lái)改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng )造建筑節能的有利環(huán)境，主要方法為：①在建筑周?chē)�布置�?shù)木、植被，既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣，還能遮陽(yáng)、降噪；②創(chuàng )造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設置水面，利用水來(lái)平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。

　　3合理的規劃和體型設計

　　合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面，圓錐形屋頂能有效地適應草原的惡劣氣候，起到減少建筑的散熱面積、抵抗風(fēng)沙的效果；對于沿海濕熱地區，引入自然通風(fēng)對節能非常重要，在規劃布局上，可以通過(guò)建筑的向陽(yáng)面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無(wú)風(fēng)時(shí)也能形成通風(fēng)，在建筑體型設計上形成風(fēng)洞，使自然風(fēng)在其中回旋，得到良好的通風(fēng)效果，從而達到節能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開(kāi)主導風(fēng)向，夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會(huì )歷史文化、地形、城市規劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向同時(shí)滿(mǎn)足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的，因此，只能權衡各個(gè)因素之間的得失，找到一個(gè)平衡點(diǎn)，選擇出適合這一地區氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。

　�。ǘ�）單體的節能設計

　　單體的節能設計，主要是通過(guò)對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等，來(lái)更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件，以達到節能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。

　　1建筑各部位的節能構造設計

　　建筑各部位的節能構造設計，主要是在滿(mǎn)足其作為建筑的基本組成部分功能的同時(shí)，通過(guò)對各部位（屋頂、樓板、墻體、門(mén)窗等）的造型、結構、材料等方面加以進(jìn)一步設計，充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件，達到節能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。

　　屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分，主要節能措施為：①采用坡屋頂；②加強屋面保溫措施；③根據需要，設置保溫隔熱屋面（架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等）。

　　樓板層的節能設計。主要是利用其結構中空空間，以及對樓板吊頂造型加以設計。如將循環(huán)水管布置在其中，夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內溫度，冬季利用熱水循環(huán)取暖。

　　建筑外圍護墻體的節能設計。墻體的節能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應體現在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構造上，如寒冷地區的夾心墻體設計、被動(dòng)式太陽(yáng)房中各種蓄熱墻體（如水墻）設計、巴格達地區為了適應當地干熱氣候條件在墻體中的風(fēng)口設計等；而在馬來(lái)西亞，楊經(jīng)文設計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中，則外加了一種“捕風(fēng)墻”的特殊構造設計，在建筑兩側設陽(yáng)臺開(kāi)口，開(kāi)口兩側外墻上布置兩片擋風(fēng)墻，使兩通風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋，將風(fēng)捕捉到陽(yáng)臺內，然后通過(guò)陽(yáng)臺門(mén)的開(kāi)口大小控制進(jìn)風(fēng)量，形成“空氣鎖”，可以有效地控制室內通風(fēng)。

　　建筑門(mén)窗的節能設計。據統計資料，在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過(guò)門(mén)窗散失的。因此，解決好門(mén)窗節能的問(wèn)題相當重要。

　　建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要，應從以下各部位著(zhù)手：①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施；②外墻出挑構件及附墻部件，如陽(yáng)臺、雨罩、靠外墻陽(yáng)臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線(xiàn)等均應采取隔斷熱橋和保溫措施；③窗口外側四周墻面，應進(jìn)行保溫處理；④門(mén)、窗框與墻體之間的縫隙，應采用高效保溫材料填堵；⑤門(mén)、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開(kāi)裂，影響門(mén)、窗的熱工性能；⑥采用全玻璃幕墻時(shí)，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應填充保溫材料。

　　2合理的建筑空間設計

　　合理的空間設計是在充分滿(mǎn)足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進(jìn)行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件，達到節能目的。

　　3選用建筑節能材料

　　合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個(gè)重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經(jīng)濟、節能的原則。一方面，隨著(zhù)科技的發(fā)展，大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去，更好地起到節能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應用，達到了更好的保溫防潮效果；新型透光隔熱玻璃（如Low-E玻璃等）在門(mén)窗中的應用，起到了更好的透光隔熱效果；采用可調節的鋁材遮陽(yáng)板，達到遮陽(yáng)的目的。

　　結語(yǔ)

　　全面的建筑節能是一項系統工程。目前，國家已制定了《公共建筑節能設計標準》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》、《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》等行業(yè)標準，對建筑節能做出了明確的政策規定；在具體實(shí)踐中還必須由設計、施工、各級監督管理部門(mén)、開(kāi)發(fā)商、運行管理部門(mén)、用戶(hù)等各個(gè)環(huán)節，按照國家的節能政策和節能標準的規定，全面地、嚴格地采取節能措施，讓每一位公民真正樹(shù)立起全面的建筑節能觀(guān)，將建筑節能真正落到實(shí)處。

　　以上內容均根據學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請及時(shí)溝通、指正。