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建筑節(jié)能的重要性及建筑節(jié)能設計
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發(fā)布日期：[2014-12-18] 共閱[736]次 |
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、設計、建造和使用過程中，通過合理的規(guī)劃設計，采用節(jié)能型的建筑材料、產品和設備，執(zhí)行建筑節(jié)能標準，加強建筑物節(jié)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、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熱環(huán)境質量的前提下，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，已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
二、建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能、核能，而我國的能源問題更加嚴重。
我國能源發(fā)展主要存在四大問題：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13億t；③能源資源分布不均，主要表現(xiàn)在經濟發(fā)達地區(qū)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
隨著城市建設的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%.我國現(xiàn)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(xù)執(zhí)行節(jié)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，已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
三、建筑節(jié)能設計的重要性
建筑節(jié)能設計是全面的建筑節(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。
（一）整體及外部環(huán)境的節(jié)能設計
建筑整體及外部環(huán)境設計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設計，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。
合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂?、土質、水質、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，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。
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(jù)建筑功能的需求，應通過合理的外部環(huán)境設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，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等。
合理的規(guī)劃和體型設計
合理的建筑規(guī)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、抵抗風沙的效果；對于沿海濕熱地區(qū)，引入自然通風對節(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，即使在無風時也能形成通風，在建筑體型設計上形成風洞，使自然風在其中回旋，得到良好的通風效果，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風向，夏季能利用自然通風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計應考慮多方面的因素，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)境的佳朝向和較好朝向。
（二）單體的節(jié)能設計
單體的節(jié)能設計，主要是通過對建筑各部分的節(jié)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(jié)能材料和設備的設計與選擇等，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)能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。
建筑各部位的節(jié)能構造設計
建筑各部位的節(jié)能構造設計，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（屋頂、樓板、墻體、門窗等）的造型、結構、材料等方面加以進一步設計，充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件，達到節(jié)能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?jié)能設計。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根據(jù)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(jié)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(jié)能設計。墻體的節(jié)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(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構造上，如寒冷地區(qū)的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體（如水墻）設計、巴格達地區(qū)為了適應當?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風口設計等；而在馬來西亞，楊經文設計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中，則外加了一種“捕風墻”的特殊構造設計，在建筑兩側設陽臺開口，開口兩側外墻上布置兩片擋風墻，使兩通風墻形成喇叭狀的口袋，將風捕捉到陽臺內，然后通過陽臺門的開口大小控制進風量，形成“空氣鎖”，可以有效地控制室內通風。
建筑門窗的節(jié)能設計。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)能的問題相當重要。
建筑物圍護結構細部的節(jié)能設計。細部的節(jié)能設計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要，應從以下各部位著手：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，如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施；③窗口外側四周墻面，應進行保溫處理；④門、窗框與墻體之間的縫隙，應采用保溫材料填堵；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；⑥采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應填充保溫材料。
合理的建筑空間設計
合理的空間設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（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節(jié)能目的。
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。建筑材料的選擇應遵循健康、、經濟、節(jié)能的原則。一方面，隨著科技的發(fā)展，大量的新型材料不斷被研制并應用到建筑設計中去，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）在門窗中的應用，起到了更好的透光隔熱效果；采用可調節(jié)的鋁材遮陽板，達到遮陽的目的。
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)能設計標準》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》等行業(yè)標準，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)能標準的規(guī)定，全面地、嚴格地采取節(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。 |
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