浅谈建筑节能在西藏居住建筑设计中的应用

節能建築是按節能設計標準進行設計和建造，使其在使用過程中降低能耗的建築。目前，我國即有建築近400億平方米，95%以上是高能耗建築。每年城鄉新建房屋建築面積近20億平方米。其中80%以上為高耗能建築。雖然我國有許多強制性的建築節能設計標準，但是執行率比較低。据深圳建筑设计院招聘首选网站一览设计英才网了解，建設部副部長仇保興近日在國務院新聞辦舉行的新聞發布會上說，中國將對建築實施強制節能標準，並建立綠色建築與節能建築的稅收和收費優惠制度，以實現在2020年新建建築節能65%的目標。
　　目前，全國許多地區認真貫徹建設部的有關文件精神，正積極制訂有關節能建築的地方標準。
1　我區即有建築的現狀1.1　傳統趁築是低能耗魂築
　　我區傳統建築根據當地的氣候和建築材料，在上千年的發展過程中，形成不同特色的地域建築。其共有的特點主要表現在以下幾個方面。
1.1.1　石砌外牆
　　西藏的拉薩市、日喀則地區及昌都部分地區主要為農區，百姓的居住相對比較固定，花崗石的分布較為豐富，因此，花崗石被廣泛地用于建築外牆。從保暖和結構穩定性的角度需要，民居外牆的牆厚一般大于40cm厚。有的寺院建築依山而建，牆體向上收分，外牆厚度在0.5∼2cm一之間。花崗石具有保溫隔熱的特性，因此，石砌外牆的民居及寺院宮殿建築冬暖夏涼，一般不豁要采取輔助取暖措施。
1.1.2　牧民的帳蓬 那曲、阿里及部分昌都地區以牧業為主，無固定住所，所以牧民習慣用帳蓬，傍水草而居，便于搬遷。而帳蓬多為耗牛毛編織而成。能適應高原暴雨，風雪及高寒氣候。
1.1.3　門窗的開啟方式
　　由于西藏地區氣候溫差大，傳統建築的窗一般都不開大窗。但從造型上來著，門窗的面積都不小，通過分割構成形式，可開啟的窗洞與不開啟的窗體並，既解決了采光問題，也遮蔽了強風寒冷的侵擾。
1.2　現代建築的特點
　　西藏自治區自成立以來，一直受黨中央的高度重視，對西藏人民倍加關懷，在經濟建設方面給予大力的支持和援助。特別是第三次、第四次西藏工作座談會的召開和西部大開發戰略的實施，中央和各兄弟省市給予的大力支持和無私援助，使西藏的城鄉面貌發生巨大變化。特別是基礎設施建設不斷推進，許多嶄新的城鎮拔地而起。結合近十年的設計經驗，我將從采暖形式、外牆材料、窗、資源利用等方面闡述現代建築的特點。
1.2.1　采暖形式
　　西藏在計劃經濟時期未被列為采暖地區，沒有供暖設施。以拉薩為例，夏季，拉薩地區氣候約為10℃∼25℃，氣候宜人，不需要制冷。而冬季，溫差較大，氣溫約在-5℃∼16℃之間，白天日晒，氣溫較高，南向房屋基本不需采暖設備，但北向房間氣溫較南向房間溫度可相差5℃∼10℃，必須采取采暖措施。日落之后，氣溫驟然下降，所有房間必須采暖。西藏地區能源旺乏，目前采暖的形式為電取暖。
1.2.2　外牆材料
　　外牆材料多采用鹼砌塊，內外牆承重牆牆厚一樣，不利于保溫和節能。目前，我區建築外牆多為29CM牆厚，未采取外保溫措施。新型牆體材料的開發和研究幾乎是空白，應用力度不大，95%的建築牆體材料為傳統建築材料，存在浪費資源，不利于環境保護的現象，不利于實施建築節能。
1.2.3　窗
　　窗的開啟面積較大，采光較好，但多采用單層窗，對玻璃的熱工性能考慮較少，沒有從節能的角度進行設計。
1.2.4　資源利用
　　未能有效利用豐富的太陽能資源，將太陽能資源轉化為可利用資源，應用于建築采暖中。目前，西藏自治區除阿里地區制訂了利用太陽能保溫外牆的設計標準，並應用于建築構造中外，其它地區對太陽能的使用基本限于太陽能熱水器的使用。
2　建築節能在建築設計中的應用
　　建築節能的實施以建築設計為先。雖然我區尚未出台有關地方建築節能設計標準，但作為一名建築設計師，應深刻領會建築節能的內涵，在建築設計中樹立建築節能的設計理念，結合西藏地區的氣候條件、自然環境、人文環境、建造出具有地域特色、節能、環保的綠色建築。
2.1　降低建築物體形系數
　　建築物體形系數與其層數、體量、形狀等因素有關。在其他條件相同的情況下，建築物的體形系數越大，外圍護結構面積越大，傳熱耗熱量就越大。因此，在滿足建築功能的前提下，應盡量減少建築體型的凹凸或錯落，降低建築物體型系數。
2.2　提商建築物圍護結構的保溫性能
2.2.1　加大外牆厚度，實施外牆保溫節能
　　改變過去單一滿足結構穩定的設計思想，適當加大外牆厚度，特別是東西外牆和北向外牆。目前，為實施建築節能，有的住宅進行這方面的設計和建造，其作法是外牆全部采用400mm(加面層，磚的模數為390mm厚)。通過回訪，反應非常好，保溫效果良好，且較之外牆保溫措施施工難度較低，維護費用幾乎為零，是值得推廣的一項外牆保溫措施。
2.2.2　提倡建築物外牆保溫
　　目前，內地的外牆保溫技術已相當成熟，因此，應在我區進行試點推廣。根據西藏地區溫差大、日照強、熱脹冷縮現象嚴重等特性，對內地現有的外牆保溫材料、粘結材料、防護層材料進行特性研究、開發和研究適宜西藏地區的外牆保溫材料和施工技術。應選擇氣候條件與西藏地區類似的城市或地區，引進該地區新型保溫材料，並結合實際，研究和改進相應的施工技術和材料。據有關資料表明，北京地區的氣候特點與西藏拉薩地區的冬季氣候條件較為接近，北京地區的外牆保溫材料主要是聚苯板，因此，應重點發展以聚苯板為主的外牆保溫材料。
2.2.3　推進新型牆體材料的開發和研制工作
　　國家“十五”計劃和2015年遠景目標在建築材料方面明確要求“大力增加優質產品，開發和推廣新型建材產品”。新型牆體材料具有輕質、高強、節土、節能、保溫和裝飾等優良特性。因此，發展新型牆體材料，實施建築節能，是當前一個時期內建造建築的基本要求，也是提高人們生活質量、適應社會發展的客觀要求。
2.2.4　大力推廣利用太陽能資源保溫技術
　　西藏阿里地區設計院經過十幾年的摸索，已逐步總結出一套較為完善的利用太陽能外牆保溫的技術標準，主要應用于居住建築。主要做法是建築外牆較厚，部分中間中空，並留有通氣孔，並在外面涂沫一層黑色易吸熱的珍珠岩材料。白天日照強的時候，外牆吸收大量的熱量，並貯存在牆體中空部分(此時，通氣孔密閉)。夜晚，將通氣孔小窗打開，白天貯存的熱量慢慢流向室內，從而達到保溫的目的。在此基礎上，應在全區大力推廣此項技術，並結合不同地域特點，研究制定相應的地方標準。
　　另外，西藏那曲地區采用玻璃房的保溫措施也值得研究。該地區的居住建築主要是二層建築，通常是一戶一院。將整個院落用玻璃和綱架密閉，形成溫室效應，達到了保溫的效果。該做法存在土地利用率低，夏季悶熱等不足之處。
2.2.5　提高窗的保溫性能
2.2.5.1　根據窗的朝向，確定不同的窗牆面積比
　　根據前面所述的西藏的地域特點，南向窗應盡量開大窗，有利于冬季太陽幅射熱的吸收。而北向窗宜在滿足需要的前提下，盡量開小。
2.2.5.2　增加玻璃層數，選擇玻璃品種
　　窗戶采用雙層中空玻璃，是提高外窗保溫性能的有效途徑。目前，許多設計師已充分認識到這一點，雙層中空玻璃窗的設計正逐步推廣。但對玻璃品種的選擇還不夠重視。合理利用玻璃的熱工性能，選擇不同特性的玻璃，也是窗的節能指標之一。對中空玻璃的外片來說，選擇透明玻璃或低輻射玻璃而對內片來說，選擇吸熱玻璃或熱反射玻璃，這樣，外片玻璃能夠透過和吸收太陽能，而內片玻璃和中空層可以阻擋室內熱量向外輻射和傳播，有利于冬季室內保溫。
2.2.6　利用封閉陽台作陽光間，降低冬下季窗戶的耗熱量
　　目前，西藏地區的南向陽台大部分采用玻璃進行封閉，起到了附加陽光間的作用，室內外溫差減少，降低了冬季窗戶的耗熱量，達到了保溫的效果。但有幾項技術問題有待于解決，如陽台頂棚的結露、窗框熱橋等問題。
2.3　建築節能有關的其他措施
2.3.1　建築物朝向與主要房間的擺放
　　如前所述，西藏地區的建築物應盡量南北走向，以利用太陽能資源。建築物的主要功能房間應盡量擺放在南向，盡量利用自然保溫，減少空調等采暖設備的使用，從而達到節能的目的。如住宅設計，臥室與客廳應擺放在南邊，而北邊則擺放衛生間、廚房、貯藏間，但需要注意給排水管道不宜布置在北向外牆一側。在公共建築設計中，也應將倉庫、衛生間、儲物間、樓梯間布置在北邊，而且最好采用單面走廊設計。
2.3.2　建築節能在電氣照明、熱水供應等方面的應用
　　據有關的數據表明，建築節能的主要對象是采暖與空調，約占65%左右。但也不能忽視電氣照明、熱水供應方面的節能。
　　電氣照明應盡量選擇節能型燈具，采取提高電力設備的功率因素，降低無功損耗等措施。
　　目前，太陽能熱水器在西藏全區應用范圍很廣，大部分居民都使用熱水器供應熱水。但對公共建築如賓館等建築，需要24小時供熱水，一般采用電熱或鍋爐供熱。所以，在西藏地區應著力研究集中式太陽能熱水器的應用，以利于太陽能熱水器在公共建築中的應用，達到降低成本、節約能源的目的。