探讨建筑节能在建筑设计中的重要性

摘要:随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升, 庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行,其中建筑设计是一个很重要的环节。关键词：建筑节能 建筑设计 重要性
引言
建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。
1 建筑节能的重要性
随着我国城市化建设进程的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。
2 真正贯彻落实全面的建筑节能设计
　　2.1选取合理的地址。建筑选址是一个重要的环节，合理的建筑选址要根据科学的选址程序，根据选址地的自然因素以及周边的环境进行综合考虑，最后择优确定。建筑设计中，设计者要让建筑在建筑的整个使用周期内保持适宜的气候环境，为建筑节能打好基础，同时又要以不破坏生态环境为前提条件。
　　2.2采用合理的外部环境设计。建筑选址完成以后，设计这就要对其的微气候特征进行研究。根据每一个建筑功能的需要，通过合理的外部环境的布局设计来完善现有的微气候环境，为建筑节能创造有力的环境。其主要的方法有：第一，在建筑物周围建植绿化带，这样既能挡住风沙，净化空气，也能够为建筑物遮挡一定的阳光，噪音经过绿化带也能降低分贝。第二，人为地制造自然环境，比如在建筑物设置一个游泳池或者小型的湖体，水的利用可以
有效的调节建筑物周围环境的温度，收集雨水，降低风沙对建筑物的侵袭。
　　2.3合理的规划和体型设计。合理的建筑规划和设计应该能够有效的应对恶劣的黄精。这规划与设计中包括建筑物的布局，建筑物的整体形态，以及各部分的组合，在设计中还应考虑到风吹，日照以及风向的转换问题。
　　日照和风向是针对冬季建筑物能否从自然环境中获取足够的日照并比开封想这些问题而考虑的，在夏季的考虑因素中，要考虑到风向是否符合建筑物的门窗设计保持自然通风，在日照方面要防止阳光的辐射。然而，一座好的建筑物要考虑的因素远不止这些。建筑物还会受到社会人文因素的影响，比如历史文化，风俗文化，城市规划、交通道路的设置以及政府相关政策的影响，要想一个建筑在设计和规划时面面俱到是不可能的，我们只有权衡各方面的因素，找到他们之间的最优平衡点，做出最好的选择，为建筑物的构建做出最好的合理规划和设计。
3 建筑整体规划中的节能设计
　　建筑整体规划设计是建筑节能设计的重要内容之一,应结合地区的气候特点及周边自然环境,综合考虑建筑设计与建筑微气候、建筑技术和能源的有效利用等之间的最佳结合点,降低建筑夏季降温和冬季取暖的能耗,提高建筑的舒适度。在建筑的规划设计中应考虑以下几点。
3.1日照环境设计
加强对太阳能的利用是建筑节能设计的重要内容。建筑规划设计中应考虑争取冬季建筑日照时间,温暖和干燥环境,夏季避免强烈的太阳辐射。因此,应合理设计建筑间距及朝向。在规划设计时,应在建筑物之间留出一定的距离,确保阳光能直接照射到建筑室内,也即是保持合理的日照间距。日照间距是由当地的地理纬度、日照标准、建筑朝向、高度及建筑用地的地形等因素决定的。在目前城市用地十分紧张的形势下,应权衡好提高建筑密度与保持建筑日照间距之间的关系,以取得最佳的开发效益。此外,建筑物朝向的选择应满足冬季能获得足够的日照,避开冬季主导风向,防止冷风进入室内,还应考虑夏季防止太阳辐射,但通常都难以取得既夏季防热又冬季保温的理想朝向,对于夏季炎热并且冬季不是很冷的南方来说,建筑物的朝向应以考虑夏季防晒为主。
3.2通风节能设计
组织好建筑物室内的通风设计,不仅有利于改善住宅室内的空气品质,满足人体健康舒适的要求,还可减少开空调的时间,降低建筑的能耗。因而在建筑群体总平面布置和单体设计时,考虑自然通风是十分必要的。
　　自然通风最基本的动力是风压和热压,建筑物正面迎风时,建筑物表面的阻挡会使其迎风面产生正压区,气流绕过建筑物各侧面及背面,便会随之形成负压区,使得建筑迎风面和背风面产生压力差,改善了自然通风的条件。要想较好地利用风压来实现自然通风,建筑大立面应面向夏季主导风向,其表面形成足够的压力差,开窗之后并会形成气流。在总体规划时,还可通过设计附属结构、道路、景观等来合理引导风朝向主要建筑(或避开主要建筑),以降低温度(或减少热损失)。此外,在设计中还可采用种植树木、建筑层层后退、高层建筑周围设低层裙房、在建筑中间开洞等方式来改善风环境。
3.3绿化环境设计
绿色植物对于调节局部小气候有着非常显著的效果,合理布置的植被会在盛夏形成自然荫凉,在一定程度上避免建筑外墙被曝晒,减少外部的热反射和眩光进入室内,同时还可产生蒸腾作用,带走带来热量,增加空气湿度,降低环境温度。有绿色植被的墙体或者屋面,其降温效果是非常明显的。在建筑的绿化景观规划设计中,种植成排的植物能产生狭管效应,引导并放大夏日微风,加快散热速度;还可在建筑的西墙种植爬墙植物,对于高层建筑,可分层种植,以便植物布满墙面;有条件的也可设置屋顶花园。在建筑的南向应种植落叶植物,以便夏日提供浓荫遮挡烈日,秋冬落叶之后方便阳光直射室内。
4 建筑各部位的节能构造设计
4.1屋顶的节能设计
屋顶作为整个建筑物与外界大气接触的重要部分,在设计中主要考虑的的节能措施包括以下几个方面:第一,屋顶设计尽量采用坡式屋顶,自然降雨的时候可以很好的排水,减少风对建筑物的阻力;第二,在屋顶的保温方面应该加强屋面的保温措施;第三,根据自然条件在屋顶设置保温隔热层(可以建造蓄水池,种植一些植被等等)。
4.2楼板层的节能设计
主要是利用其结构中空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
4.3建筑门窗的节能设计
根据有关的调查统计显示,在我国的建筑物耗能方面,有将近一半的能量是通过门窗散失的。因此,门窗的节能设计在整个建筑节能设计中是一个重要的部分,解决好门窗的耗能问题对建筑整体节能将起到重要的作用。从大量的建筑设计中可以总结出:门窗的设计要考虑建筑物的朝向问题;很据各地的气候因素设计遮阳措施,比如冬暖夏热的地区应该把遮阳部分设置在外;根据地理位置,在建筑设计的时候尽量采用自然通风设计。
4.4选用合理的建筑节能材料
合理的建筑节能材料的使用是建筑节能中一个重要的方面。建筑材料要选用健康的,经济型的,具有节能功效的。随着社会科学技术的发展,建筑材料不断地在进行更新当中,大量的高科技建筑材料不断的研制出来,但是如果要起到好的效果,还是要求设计者以及建筑工程人员用心的选取。选取材料的时候要结合当地的实际情况多考虑一些节能材料,多考虑几个因素,以便更好的在节能建筑中使用。
5 建筑设计中实现建筑节能的基本条件
5.1应用先进的技术手段有利于实现建筑节能
科学的施工技术对于建筑节能有很大的影响，工程实施的具体条件应该包括气候条件、建筑体系以及地区性的业主想法，然后设计出一套方案，经过工程试点，证明可靠实用，才能投入到建筑施工中。
5.2尽量选用投资少节能效率高的技术
对于新技术的采用必须要适应当地的社会经济发展情况。前期多半采用门窗封闭式的基本技术，其次就是安装控温阀，最后在屋顶可以安装一些节能的综合设备，比如太阳能储热设备等等。
5.3合理的建筑空间设计
　　合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件, 达到节能目的。
5.4选用建筑节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用,达到了更好的保温防潮效果;新型透光隔热玻璃(如 Low-E玻璃等)在门窗中的应用,起到了更好的透光隔热效果;采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。
6 加强建筑节能设计方面的学习
　　6.1学习现有的节能技术
　　当前,很多建筑师不太懂节能技术,以及如何把节能技术应用到建筑当中。建筑师不能只是设计时套用标准图,更重要的是要明白节能原理,才能在设计中按照不同的工程、不同的部位,采取相应的节能措施,所以必须加强建筑节能方面的学习。
　　6.2学习建筑节能新“理念”
　　在推行节能理念同时,眼睛不仅要“向外看”,引进学习国外先进节能理念,而且要学会“向内看”,从传统建筑模式、风格中学习节能办法。强调 中国 节能建筑发展的民族性、地域性应该是设计师们的共同理念。
　　这种以房子包围院子的建筑方式,有效地减少了冷空气入侵,符合京津一带夏季炎热,冬季严寒的气候特点。吊脚楼为每扇四柱撑地,横梁对穿,上铺木板呈悬空阁楼,绕楼三面有悬空的走廊,廊沿装有木栏扶手,符合南方夏季炎热、湿度大、空气流通需求量高的特点。中国传统民居都是在与周边生态环境共存共生的条件下,各类功能利用与 自然 环境达到完备效果的典范,并且各自拥有独立的形态样式,可以成为当代建筑节能的借用范式,形成新的节能理念。
7 结语
全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。
参考文献:
[1]郑忱.房屋建筑学[M].北京:中央广播电视大学出版社, 1994.
[2]卢求,刘飞、生态节能建筑的开发与设计[N]建筑晚报 2005
[3]陆文军,节能建筑不能停留在概念阶段[N]中国建设报 2005
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