1 引言
建筑節(jié)能是整個建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中,通過合理的規(guī)劃設(shè)計,采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強建筑物節(jié)能設(shè)備的運行管理,合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)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(nèi)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(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)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(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
2 建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)?、風(fēng)力、太陽能、核能,而我國的能源問題更加嚴(yán)重。
我國能源發(fā)展存在問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足④能源利用效率低；隨著城市建設(shè)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%。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)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(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
3 建筑節(jié)能設(shè)計的重要性
建筑節(jié)能設(shè)計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié),有利于從源頭上杜絕能源的浪費。
3.1 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計
建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境,達到節(jié)能的目的。
3.1.1 合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼临|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件, 同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
3.1.2 合理的外部環(huán)境設(shè)計
在建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。
3.1.3 合理的規(guī)劃和體型設(shè)計
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應(yīng)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(yīng)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(qū),引入自然通風(fēng)對節(jié)能非常重要,在規(guī)劃布局上, 可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風(fēng)時也能形成通風(fēng),在建筑體型設(shè)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(jié)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主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此, 只能權(quán)衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向
3.2 單體的節(jié)能設(shè)計
單體的節(jié)能設(shè)計,主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計,以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
3.2.1 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進一步設(shè)計,充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③設(shè)置保溫隔熱屋面。
樓板層的節(jié)能設(shè)計。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設(shè)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(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
建筑外圍護墻體的節(jié)能設(shè)計。墻體的節(jié)能設(shè)計除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體設(shè)計、巴格達地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風(fēng)口設(shè)計等。
建筑門窗的節(jié)能設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計資料, 在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。
建筑物圍護結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應(yīng)進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門、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裂, 影響門、窗的熱工性能;
3.2.2 合理的建筑空間設(shè)計
合理的空間設(shè)計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔,以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件, 達到節(jié)能目的。
3.2.3 選用建筑節(jié)能材料
合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展, 大量的新型高效材料不斷被研制并應(yīng)用到建筑設(shè)計中去,更好地起到節(jié)能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應(yīng)用,達到了更好的保溫防潮效果;新型透光隔熱玻璃在門窗中的應(yīng)用,起到了更好的透光隔熱效果;采用可調(diào)節(jié)的鋁材遮陽板,達到遮陽的目的。
4 結(jié)束語
全面的建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程。目前,國家已制定了《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對建筑節(jié)能做出了明確的政策規(guī)定;在具體實踐中還必須由設(shè)計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié),按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,全面地、嚴(yán)格地采取節(jié)能措施,讓每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀,將建筑節(jié)能真正落到實處
建筑節(jié)能是整個建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中,通過合理的規(guī)劃設(shè)計,采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備,執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強建筑物節(jié)能設(shè)備的運行管理,合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)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(nèi)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(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)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(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
2 建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)?、風(fēng)力、太陽能、核能,而我國的能源問題更加嚴(yán)重。
我國能源發(fā)展存在問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足④能源利用效率低；隨著城市建設(shè)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%。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)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(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
3 建筑節(jié)能設(shè)計的重要性
建筑節(jié)能設(shè)計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié),有利于從源頭上杜絕能源的浪費。
3.1 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計
建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境,達到節(jié)能的目的。
3.1.1 合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼临|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件, 同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
3.1.2 合理的外部環(huán)境設(shè)計
在建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。
3.1.3 合理的規(guī)劃和體型設(shè)計
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應(yīng)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(yīng)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(qū),引入自然通風(fēng)對節(jié)能非常重要,在規(guī)劃布局上, 可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風(fēng)時也能形成通風(fēng),在建筑體型設(shè)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(jié)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主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此, 只能權(quán)衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向
3.2 單體的節(jié)能設(shè)計
單體的節(jié)能設(shè)計,主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計,以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
3.2.1 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進一步設(shè)計,充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③設(shè)置保溫隔熱屋面。
樓板層的節(jié)能設(shè)計。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設(shè)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(nèi)溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
建筑外圍護墻體的節(jié)能設(shè)計。墻體的節(jié)能設(shè)計除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體設(shè)計、巴格達地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風(fēng)口設(shè)計等。
建筑門窗的節(jié)能設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計資料, 在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。
建筑物圍護結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應(yīng)進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門、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裂, 影響門、窗的熱工性能;
3.2.2 合理的建筑空間設(shè)計
合理的空間設(shè)計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔,以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件, 達到節(jié)能目的。
3.2.3 選用建筑節(jié)能材料
合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展, 大量的新型高效材料不斷被研制并應(yīng)用到建筑設(shè)計中去,更好地起到節(jié)能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應(yīng)用,達到了更好的保溫防潮效果;新型透光隔熱玻璃在門窗中的應(yīng)用,起到了更好的透光隔熱效果;采用可調(diào)節(jié)的鋁材遮陽板,達到遮陽的目的。
4 結(jié)束語
全面的建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程。目前,國家已制定了《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對建筑節(jié)能做出了明確的政策規(guī)定;在具體實踐中還必須由設(shè)計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié),按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,全面地、嚴(yán)格地采取節(jié)能措施,讓每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀,將建筑節(jié)能真正落到實處
