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時(shí)間：2023-08-10 09:22:17
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中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速穩(wěn)定增長(zhǎng)，建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，人們對(duì)住宅的要求也越來(lái)越高，使得采暖和空調(diào)設(shè)施激增，諸多因素導(dǎo)致建筑能耗大幅度增加，預(yù)計(jì)到2050 年，建筑能耗將占國(guó)家總能耗的1/3。因此，建筑節(jié)能工作是國(guó)家節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，以節(jié)約能源、減少污染為核心的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)理念也逐漸成為當(dāng)今建筑師不懈追求的目標(biāo)。
一、建筑節(jié)能的含義
建筑節(jié)能就是建筑全壽命過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過(guò)程中，通過(guò)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(qiáng)建筑物節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行管理，合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)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(yùn)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。
二、建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣是種傳統(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(yáng)能和核能，而我國(guó)的能源問(wèn)題更加嚴(yán)重。隨著城市建設(shè)高速發(fā)展，我國(guó)的建筑能耗逐年大幅度上升，如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此，建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行。而建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是全面的建筑節(jié)能中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗欣趶脑搭^上杜絕能源的浪費(fèi)。建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過(guò)選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì)，使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境，達(dá)到節(jié)能的目的。
三、建筑設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能方法
1、合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)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(duì)于沿海濕熱地區(qū)，引入自然通風(fēng)對(duì)節(jié)能非常重要,在規(guī)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(shè)計(jì)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(dá)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(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會(huì)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(shí)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(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(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。
2、住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
住宅平面設(shè)計(jì)中首要問(wèn)題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地(建筑行業(yè)“四節(jié)”之一)還可以大大節(jié)約建筑用材，減少營(yíng)造、維護(hù)與使用過(guò)程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。由于我國(guó)地處北半球，太陽(yáng)高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽(yáng)輻射得熱，冬季可增加太陽(yáng)輻射得熱，而且此朝向建筑與我國(guó)夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系，容易形成穿堂風(fēng),而又避開了冬季盛行的西北風(fēng)。因此,將住戶長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)的居住空間(如廳、主要臥室)設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置,利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度,為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面誼設(shè)計(jì)成南北向。對(duì)于日照、通風(fēng)條件較差的北朝向與長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機(jī)房、衛(wèi)生間、廚房等,以擋住日照直接照射主要房間,避免冬季西北風(fēng)灌入。經(jīng)調(diào)查,在其他條件相同的情況下,南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。
3、 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)
( 1) 屋頂和地面的節(jié)能設(shè)計(jì)。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個(gè)重要部分, 主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂; ②加強(qiáng)屋面保溫; 根據(jù)需要, 設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
( 2) 樓板層的節(jié)能設(shè)計(jì)。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間, 以及對(duì)樓板吊頂造型加以設(shè)計(jì)。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。
( 3) 建筑墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。新型墻體材料節(jié)能、節(jié)土利廢的效果十分明顯。我國(guó)現(xiàn)有的空心磚、混凝土砌塊、多種利廢磚、加氣混凝土等新材料的生產(chǎn)平均能耗每萬(wàn)塊為0.7t 標(biāo)準(zhǔn)煤, 比實(shí)心粘土磚每萬(wàn)塊為1.32t 標(biāo)準(zhǔn)煤約低47% , 為此我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)中采用各類新型墻體材料。
( 4) 門窗的絕熱:窗的結(jié)構(gòu)形式常采用以下3 種方法:①利用雙層窗玻璃,在寒冷地區(qū)可以設(shè)置三層窗。②利用能反射紅外線的玻璃或利用貼有能反射紅外線的合成樹脂薄膜的玻璃。③利用上述二者的復(fù)合形式。同時(shí)應(yīng)合理選擇窗內(nèi)材料,在既需采暖又需制冷的地區(qū),原則上宜選用以吸熱玻璃、熱反射玻璃為原料制成的中空玻璃。同時(shí)也應(yīng)指出,在我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)條件下,應(yīng)努力發(fā)展和推廣在普通玻璃上貼隔熱膜的做法, 以代替節(jié)能玻璃的使用。在密封材料上應(yīng),改變目前在同一密封部位僅采用單一材料進(jìn)行密封的做法, 應(yīng)采用在性能上互為補(bǔ)充的多種密封材料在同一部位進(jìn)行密封,則接縫具有更好的綜合性能。并應(yīng)逐步推廣采用三級(jí)密封方式。
4、建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)
建筑設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)中, 可以根據(jù)業(yè)主的要求和當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件, 靈活應(yīng)用不同類型的遮陽(yáng)措施。具體主要可以做到以下幾點(diǎn)要求:
（1）因地制宜的原則。由于各地的地理緯度、氣候的差異, 各地建筑的遮陽(yáng)時(shí)間不盡相同。夏熱冬冷地區(qū)不僅夏季炎熱, 而且冬季寒冷, 采光保溫與夏季遮陽(yáng)同等重要, 應(yīng)遵循夏季遮陽(yáng)不能遮擋冬季陽(yáng)光的原則。盡可能在現(xiàn)有的遮陽(yáng)模式中, 選擇較為合理的遮陽(yáng)方式, 如永久性可控式遮陽(yáng)、中懸窗、落葉喬木等遮陽(yáng)形式, 對(duì)其加以分析改造, 形成具有鮮明地域特色的遮陽(yáng)手法。
（2）平面布局原則。在平面布局中, 為防止夏季受強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射的影響, 房間應(yīng)避免東西向, 至少西向不大面積開窗。在總體布局時(shí), 可利用建筑物之間相互遮擋的方法, 盡量減少遮陽(yáng)構(gòu)配件的使用。建筑物的縱軸盡可能為東西向或接近東西向, 把大多數(shù)房間安排為南北向。如陽(yáng)臺(tái)、外廊、凹廊等, 利用其自身的凹凸變化可形成自遮陽(yáng)。這些功能性空間, 不僅可解決正常使用需要, 還借助自身的空間特點(diǎn)取得了良好的遮陽(yáng)功效,一舉兩得。這些處理手法在建筑設(shè)計(jì)時(shí)都有很大的設(shè)計(jì)空間。
（3）房間功能的差異性。性質(zhì)不同的房間, 衛(wèi)生、光線攝入標(biāo)準(zhǔn)不一樣, 對(duì)遮陽(yáng)要求也不同, 不能一概而論。例如陳列室、展覽館、醫(yī)院手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室、書庫(kù)及其他特殊車間, 直射陽(yáng)光中的紫外線對(duì)書籍、文物、藝術(shù)品、藥品等有褪色、變質(zhì)作用, 因此往往不允許直射光射入室內(nèi)。在一般情況下, 應(yīng)根據(jù)最不利的日照角度設(shè)計(jì)遮陽(yáng)。而學(xué)校教室、閱覽室等地方, 一方面要求防治夏季室內(nèi)過(guò)熱, 又要防止強(qiáng)光照在工作面上產(chǎn)生眩光, 刺激眼睛造成眩目現(xiàn)象, 妨礙視覺(jué)正常工作, 同時(shí)要求有良好的自然采光。這時(shí)的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)主要是將直射光變成柔和的反射光照在天棚上再折射進(jìn)入室內(nèi)。
（4）遮陽(yáng)對(duì)建筑外觀的影響。一般人都認(rèn)為窗戶的設(shè)計(jì)只能平板化, 但由國(guó)外的許多優(yōu)秀案例我們不難發(fā)現(xiàn)以輕巧的金屬板設(shè)計(jì)成優(yōu)美的遮陽(yáng)形式并成為建筑造型有趣的一部分。遮陽(yáng)系統(tǒng)在玻璃上形成光影效果, 體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑藝術(shù)的美學(xué)效果。
總之，全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國(guó)能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)的保障國(guó)家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。
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中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、房屋外墻體節(jié)能施工技術(shù)
1、普通墻體施工
外墻體的磚承重墻一般采用整磚平砌，孔洞垂直方向且長(zhǎng)圓孔順墻長(zhǎng)方向設(shè)置，空心磚不宜砍鑿，不夠整磚時(shí)用實(shí)心磚外砌，墻中洞口預(yù)埋件和管道處，應(yīng)用實(shí)心磚砌筑，并在砌筑時(shí)留出或預(yù)埋，不得隨意鑿孔和用水泥砂漿填孔，避免外墻體出現(xiàn)通縫、不密實(shí)、冷熱橋的現(xiàn)象。在空心砌塊墻體中，施工技術(shù)部門根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖和工程的具體要求及施工條件繪制砌塊排列圖。要針對(duì)砌塊建筑的墻體熱阻值低、砌體和粉刷易開裂、灰縫和裂縫處易滲漏等不利因素，從施工角度采取技術(shù)措施予以確保。
2、墻體保溫施工
墻體保溫系統(tǒng)的施工是墻體節(jié)能措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。墻體的保溫層通常設(shè)置在墻體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，設(shè)在內(nèi)側(cè)技術(shù)措施簡(jiǎn)單，但保溫效果不如外側(cè)，設(shè)在外側(cè)可節(jié)省使用面積，但粘結(jié)性差，措施不當(dāng)易產(chǎn)生開裂、滲水、脫落、耐久性減弱等問(wèn)題，造價(jià)一般也高于內(nèi)設(shè)置。施工工藝一般采用抹灰、噴涂、干掛、粘貼、復(fù)合等方式。施工中應(yīng)注意:
基層作清潔、修平、濕潤(rùn)處理，表面不易粘結(jié)的混凝土墻、梁、柱等部位打毛或刷粘結(jié)劑。
按設(shè)計(jì)要求彈標(biāo)準(zhǔn)水平線、踢腳線或墻裙線，門窗洞四周宜用水泥砂漿抹寬50mm護(hù)角。為保證保溫層厚度墻面應(yīng)做標(biāo)準(zhǔn)灰餅、沖筋。每次抹灰厚度以10mm左右為宜，當(dāng)?shù)讓禹g凝且表面有一定強(qiáng)度后再繼續(xù)下一層。應(yīng)注意保濕養(yǎng)護(hù)但不能水沖。砂漿硬化期間嚴(yán)禁撞擊和振動(dòng)。
為防止首層墻面受到撞擊后在抹灰面層與保溫材料內(nèi)造成孔洞，在首層窗臺(tái)以下墻面加貼一層玻璃纖維網(wǎng)格布。底層墻外表面在墻體防潮以下，要做防潮處理，以防止地面水分通過(guò)毛細(xì)作用被吸到保溫層中影響保溫層的使用壽命，防潮處理采用涂刷氯丁型的防水涂料，待涂料表面干燥后再在其表面上噴涂一層界面劑即可做保溫施工。
二、門窗節(jié)能技術(shù)
1、采用新型玻璃
低輻射玻璃是在表面鍍上一層半導(dǎo)體氧化物、一錫氧化物等涂層薄膜制成，主要特點(diǎn)是反射率低。這種玻璃對(duì)可見光和近紅外的透光率較高，反射率較低，可大量獲得太陽(yáng)輻射能，但對(duì)常溫下的長(zhǎng)波紅外熱的透光率很低，反射率較高，因而保溫性能很好。如制成中空玻璃，傳熱系數(shù)可低至普通單層玻璃的1/3～1/4，特別適于以采暖為主的北方地區(qū)使用，夏天也有一定的隔熱效果。
2、控制住宅窗墻比
住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26-1955民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住部分)對(duì)不同朝向的住宅窗墻比作了嚴(yán)格的規(guī)定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過(guò)20%，30%，35%”。
3、提高住宅外窗的氣密性
如設(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料、彈性密閉型材料、密封膏以及邊框設(shè)灰口密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
4、設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”
所謂“溫度阻尼區(qū)”就是在室內(nèi)與室外之間設(shè)有中間層次，這一中間層次像熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透，減少外墻、外窗的熱損耗。在住宅中，將北陽(yáng)臺(tái)的外門、窗全部用密封陽(yáng)臺(tái)封閉起來(lái)，外門設(shè)防風(fēng)門斗，防止冷風(fēng)倒灌，樓梯間設(shè)置成封閉式的，對(duì)屋頂上入孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。
三、屋面節(jié)能技術(shù)
1、合理選擇保溫材料
通常屋面節(jié)能是將容重低、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、有一定強(qiáng)度的保溫材料設(shè)置在防水層和屋面板之間。可選擇的保溫材料很多，板塊狀有加氣混凝土塊、水泥或?yàn)r青珍珠巖板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各種輕骨料混凝土板等；散料加水泥等膠結(jié)料現(xiàn)場(chǎng)澆筑的有珍珠巖、蛭石、陶粒、浮石、廢聚苯粒、爐渣等。屋面保溫隔熱材料選用時(shí)，一定要按設(shè)計(jì)和有關(guān)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范，在容重、導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率、外觀等性能參數(shù)上重點(diǎn)把關(guān)，貯存時(shí)要注意防水防潮，施工時(shí)嚴(yán)格按配合比和施工工藝操作，必要時(shí)要進(jìn)行試配
2、實(shí)行倒置式屋面
所謂倒置式屋面，就是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中的保溫層與防水層顛倒，把保溫層放在防水層的上面。工程中常用的保溫材料如水泥膨脹珍珠巖、水泥蛭石、礦棉巖棉等都是非憎水性的，這類保溫材料如果吸濕后，其導(dǎo)熱系數(shù)將陡增，所以才出現(xiàn)了普通保溫屋面中需在保溫層上做防水層，在保溫層下做隔汽層，從而增加了造價(jià)，使構(gòu)造復(fù)雜化。同時(shí)防水材料暴露于最上層，加速其老化，縮短了防水層的使用壽命，故應(yīng)在防水層上加做保護(hù)層，這又將增加額外的投資。
3、屋面綠化房
屋建筑實(shí)行屋面綠化，可以大幅度降低建筑能耗、減少溫室氣體的排放。有研究顯示，夏季綠化屋面與普通隔熱屋面比較，表面溫度平均要低6.3℃，屋面下的室內(nèi)溫度相比要低2.6℃；同時(shí)明顯降低了建筑物周圍環(huán)境溫度，而建筑物周圍環(huán)境的溫度每降低1℃，建筑物內(nèi)部空調(diào)的容量可降低6%；種植屋面保溫效果很明顯。
4、其他節(jié)能技術(shù)
現(xiàn)在，不少樓盤越來(lái)越怪異，建筑表面積增大，造成夏季太陽(yáng)輻射也就越多，由于缺乏有效的立體化、綜合化的措施，達(dá)不到有效的“調(diào)溫”作用，導(dǎo)致能耗增加。因此，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，首先，應(yīng)根據(jù)地形、環(huán)境條件、氣候資料等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，這也是最根本的前提。
其次，建筑單體設(shè)計(jì)要避免單純追求造型而不考慮使用功能，合理設(shè)計(jì)建筑體型，減少體型系數(shù)，盡量選用自然采光、自然通風(fēng)的形式，避免黑房、黑廁、黑廚房等?？傊?，節(jié)能建筑的墻體、門窗、屋面的保溫隔熱施工是節(jié)能效果的關(guān)鍵，所以務(wù)必要施工單位各部門、各工序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和材料施工工藝的技術(shù)措施執(zhí)行，做好各質(zhì)量控制點(diǎn)的驗(yàn)收。
中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1、概述
1.1、我國(guó)建筑能耗狀況
目前我國(guó)房屋建筑總量達(dá)到400億，其中建筑規(guī)模占世界領(lǐng)先位置。2011年我國(guó)建筑能耗約占全國(guó)商品能源消費(fèi)總量的20%，2013年我國(guó)建筑能耗所占比例迅速上升至29%。近年來(lái)空調(diào)建筑總量迅速增加致使建筑能耗增長(zhǎng)速度比能源生產(chǎn)增長(zhǎng)速度高出許多。據(jù)2003年新聞報(bào)道資料顯示，我國(guó)未來(lái)20年的建筑用能比例必定較2000年提高約10%，甚至隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提高至35~40%。1986年我國(guó)建筑節(jié)能工作正式啟動(dòng)，截至2013年，我國(guó)節(jié)能建筑總面積達(dá)10億，但與我國(guó)房屋建筑總量相比，我國(guó)高能耗建筑所占比例依然相當(dāng)大。總體而言，我國(guó)建筑能耗現(xiàn)狀包括：建筑能耗所占比例越來(lái)越大、人均常規(guī)能源資源越來(lái)越少、高耗能建筑對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的阻礙作用越來(lái)越明顯。若想實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須全面推行建筑節(jié)能。
1.2、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性
建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是我國(guó)的基本方略，社會(huì)的快速發(fā)展一方面能夠?yàn)槿祟悗?lái)經(jīng)濟(jì)、物質(zhì)的享受，同時(shí)也要注意的是世界能源是有限的，浪費(fèi)資源會(huì)使得人類在將來(lái)面臨更多的問(wèn)題和困境?；诮ㄖO(shè)計(jì)中建筑節(jié)能方法的探討是十分有必要的，節(jié)能設(shè)計(jì)是生態(tài)發(fā)展的根本，也是驅(qū)動(dòng)社會(huì)朝著更加文明、友好、和諧發(fā)展的原動(dòng)力。所以，只有提高節(jié)能的策略和方法，才能夠讓人類更好地前行。
2、建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原則和出發(fā)點(diǎn)
2.1、與氣候條件相適應(yīng)的基本原則
氣候適應(yīng)性原則是建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的重要出發(fā)點(diǎn)和原則，對(duì)于不同地區(qū)來(lái)說(shuō)，氣候因素往往會(huì)存在著較大差異，這也正是為什么不同地區(qū)的建筑有著不同的特色。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要想能夠最大限度地節(jié)省能源，就要充分地利用本地現(xiàn)有的自然資源，例如氣候要素:太陽(yáng)能、風(fēng)能、水等等。同時(shí)更要能夠消除惡劣的氣候環(huán)境影響。在“趨利避害”的基礎(chǔ)之上，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)，善于使用材質(zhì)較好的材料，為室內(nèi)的環(huán)境營(yíng)造良好的氣氛，提高室內(nèi)的舒適感。氣候條件能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)充分地節(jié)能，從客觀的自然環(huán)境出發(fā)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，能夠節(jié)省資源和能源，同時(shí)也能夠提高建筑效率，促進(jìn)建筑行業(yè)的快速發(fā)展。
2.2、從整體出發(fā)進(jìn)行規(guī)劃
在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中往往不能缺少整體規(guī)劃，所謂整體規(guī)劃就是要在建筑工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐的整個(gè)過(guò)程中，進(jìn)行節(jié)能方面的思考和認(rèn)識(shí)，進(jìn)而在以后系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的各個(gè)步驟進(jìn)行有效的節(jié)能。從整體出發(fā)進(jìn)行建筑節(jié)能的規(guī)劃和實(shí)踐，說(shuō)到底就是一種宏觀層面的管理，它更加側(cè)重對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的規(guī)劃、整體結(jié)構(gòu)的設(shè)想和反思，是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程不可缺少的環(huán)節(jié)。只有在宏觀層面對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行節(jié)能方法的探索，才能夠有效地促進(jìn)接下來(lái)的具體工作順利地實(shí)施下去。
2.3、綜合分析，多手段配合
對(duì)建筑節(jié)能問(wèn)題的探討除了宏觀層面的控制和管理，還需要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的管理，即深入建筑設(shè)計(jì)的具體工作之中去，進(jìn)行綜合性地分析，不能夠只是從某個(gè)環(huán)節(jié)入手，重視其中的一個(gè)環(huán)節(jié)，忽視了各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接和系統(tǒng)性。建筑的選址、規(guī)劃、布局、建造等環(huán)節(jié)的實(shí)踐過(guò)程中，可以通過(guò)使用相關(guān)的新型材料、設(shè)備和產(chǎn)品進(jìn)行節(jié)能，嚴(yán)格相關(guān)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)更要積極地加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)的管理和監(jiān)督。能夠采用多種手段進(jìn)行建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)，比如整個(gè)建筑過(guò)程中的排水、照明、通風(fēng)、采暖等問(wèn)題，也需要進(jìn)行充分地分析，讓這些工作成為一個(gè)綜合的系統(tǒng)來(lái)節(jié)能，往往會(huì)產(chǎn)生良好的效果。
3、建筑設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能方法的探討
3.1、整體布局
整體布局的關(guān)鍵在于建筑本身與周圍環(huán)境的有機(jī)平衡。以節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，就要求我們?cè)谝?guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)盡可能因地制宜，采用當(dāng)?shù)氐脑牧?，尊重?dāng)?shù)貧v史文化，同時(shí)當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜌夂蚯闆r也是影響建筑設(shè)計(jì)的重要因素。只有尊重建筑與人文環(huán)境的這種動(dòng)態(tài)平衡，才可能使得建筑成為更加節(jié)能化又不失美感的地域特色。
3.2、建筑材料的選取
建筑施工材料的選取是綠色環(huán)保理念的最重要體現(xiàn)。如果一處建筑物擁有科學(xué)、合理的節(jié)能構(gòu)造規(guī)劃設(shè)計(jì)，再配以環(huán)保節(jié)能的材料選擇，必定會(huì)收到事半功倍的效果。建筑節(jié)能材料的選擇和使用必須按照綠色、環(huán)保、健康、高效的規(guī)則來(lái)進(jìn)行?，F(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)日新月異，已經(jīng)出現(xiàn)了許多新型節(jié)能環(huán)保材料，這些新興節(jié)能環(huán)保材料的研制和開發(fā)也是遵循綠色、環(huán)保、健康、高效的原則來(lái)生產(chǎn)的。因此，選取這些新型節(jié)能的環(huán)保材料，并將其投入進(jìn)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，可以收到良好的節(jié)能、環(huán)保效果。諸如新型玻璃、新型保溫隔熱材料、防水降溫墻體等等。
3.3、建筑物整體形狀與外部環(huán)境的環(huán)保設(shè)計(jì)
太陽(yáng)輻射與空氣流動(dòng)是決定城市居民住宅內(nèi)氣候環(huán)境和舒適性的兩大主要因素。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)輻射量來(lái)合理、科學(xué)地選擇和規(guī)劃建筑物的朝向，通過(guò)降低太陽(yáng)輻射達(dá)到節(jié)能減排、自然通風(fēng)的效果。因此在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)要根據(jù)我國(guó)的大陸性季風(fēng)氣候?yàn)橹鞯臍夂蛱卣?，選取夏季主導(dǎo)風(fēng)向，以便于通風(fēng)，增加居民居住的舒適度。建筑物整體形狀與外部環(huán)境的環(huán)保設(shè)計(jì)主要是根據(jù)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)者立足在整體綜合設(shè)計(jì)概念，要求要與環(huán)境分析家、能源分析家、結(jié)構(gòu)搭配師等的緊密配合。在對(duì)建筑物實(shí)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮周圍自然環(huán)境和人工環(huán)境，堅(jiān)持“以人為本，尊重自然”的原則。此外，必須要分析建筑物所處的環(huán)境氣候特征，盡量選擇自然環(huán)境優(yōu)良，能帶動(dòng)室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的地理位置。其次，建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的環(huán)保設(shè)計(jì)必須充分考慮建筑物與外部環(huán)境的相互影響關(guān)系，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的低碳節(jié)能環(huán)保的綠色之路。
3.4、建筑朝向設(shè)計(jì)
在進(jìn)行朝向選擇時(shí)，要全面考慮當(dāng)?shù)貧庀髼l件、建筑用地、地理環(huán)境等，以節(jié)約用地為宗旨，優(yōu)先采用本地區(qū)最佳或接近最佳的朝向，滿足冬季能爭(zhēng)取更多的日照，從長(zhǎng)期實(shí)踐證明，我國(guó)各地區(qū)較為適宜的建筑朝向就是南向，但是在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)有很多因素制約，全都采用南向那是不可能的，因此，合理確定朝向應(yīng)因地制宜，從而能夠使得節(jié)能和舒適性要求得到滿足。
3.5、建筑各部分構(gòu)造設(shè)計(jì)
屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)，屋頂作為建筑物與大氣直接接觸的構(gòu)造，屋頂?shù)墓?jié)能方法主要有采用斜坡屋頂或者增加屋頂?shù)谋?，根?jù)實(shí)際需求，可以在屋頂設(shè)置隔熱層；樓板層節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)樓板層的利用主要是由于樓板具有中空特性，對(duì)樓板的吊頂造型要進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如可以把循環(huán)水管穿入其中，夏季通入冷水可以降低室溫，冬季通入熱水，可以取暖；墻體節(jié)能設(shè)計(jì)，建筑外墻墻體采用新型節(jié)能材料的效果還是十分明顯的，我國(guó)建筑外墻所采用的混凝土砌塊、空心磚、加氣混凝土、多種利廢磚等新材料的生產(chǎn)能耗比傳統(tǒng)的實(shí)心磚能耗降低將近一半，因此外墻設(shè)計(jì)中采用新材料進(jìn)行施工是節(jié)能建筑的必然趨勢(shì)；門窗節(jié)能設(shè)計(jì)，建筑的，門窗的隔熱保溫能力相對(duì)較差，冷風(fēng)也容易從門縫中進(jìn)入室內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)門窗流失的能量占建筑耗能的百分之四十左右。因此改善門窗的隔熱保溫性能對(duì)于節(jié)能建筑十分必要。
總言之，現(xiàn)在，在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)能技術(shù)已經(jīng)受到了人們的關(guān)注和認(rèn)可，而其所突出的環(huán)保這一特點(diǎn)也得到了國(guó)家有關(guān)部門的大力支持和重視，節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景具有較大的潛力。與此同時(shí)，節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中，也有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，不但能夠進(jìn)一步地促進(jìn)建筑工程技術(shù)的不斷革新和發(fā)展，同時(shí)也使建筑技術(shù)實(shí)施水平得到大幅提高。所以在以后的具體工作中一定要得到重視和發(fā)展。
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外墻作為建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，我們常?？梢杂闷鰤K墻體儲(chǔ)熱能力強(qiáng)、保溫性能好、強(qiáng)度低等特點(diǎn)來(lái)節(jié)能，如陶?；炷量招钠鰤K、加頁(yè)巖多空磚、氣混凝土砌塊、外保溫復(fù)合墻體、內(nèi)保溫復(fù)合墻體等。但內(nèi)保溫復(fù)合墻體由于受熱橋的影響，節(jié)能效果并不是很理想。所以國(guó)家已經(jīng)開始限制使用內(nèi)保溫復(fù)合墻體，可采用保溫效果更好的外墻外保溫。另外，居住建筑的外墻和屋面還可以采用一些隔熱措施。1）反射隔熱外飾面采用淺色飾面材料(如淺色粉刷、涂層和面磚等)的屋頂外表面和外墻面，在夏季能反射和阻擋較多的太陽(yáng)輻射熱，達(dá)到降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的目的。同時(shí)，能降低室內(nèi)的太陽(yáng)輻射的能量。當(dāng)夜幕降臨的時(shí)候，淺色圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面又能吸收圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量。并向外界輻射，使降低內(nèi)溫度。2）屋頂內(nèi)設(shè)置貼鋁箔的封閉空氣層采用帶鋁箔的空氣間層其主要目的在于提高其熱阻，實(shí)驗(yàn)證明貼敷單面鋁箔的封閉空氣間層的熱阻值較沒(méi)貼敷的提高3.6倍，節(jié)能效果顯而易見。3）屋面蓄水用孔隙率大的材料做屋面，這種屋面是適合本氣候區(qū)多雨的氣候特點(diǎn)設(shè)計(jì)出的節(jié)能措施。4）屋面遮陽(yáng)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中使用最多的遮陽(yáng)方式之一，往往可采用百葉板遮陽(yáng)棚和采用爬藤植物遮陽(yáng)棚來(lái)遮擋屋面。測(cè)試結(jié)果表明，夏季頂層空調(diào)房間屋面做有效的遮陽(yáng)構(gòu)架，屋頂熱流強(qiáng)度可以降低約50%。5）屋面種植種植屋面是目前隔熱效果最好的屋面，采用種植屋面，種植層下方的溫度變化很小，表明太陽(yáng)輻射基本被種植層隔絕。6）東、西外墻采用花格構(gòu)件或植物遮陽(yáng)。
（2）門窗節(jié)能
大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱占用耗熱量約73%～77%，空氣滲透熱損失占23%～27%。由此我們可以看出，護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主體。在傳熱耗熱量所占的比例中，外墻約23%～34%；窗戶約23%～25%；樓梯間隔墻約占6%～11%；屋頂約7%～8%；陽(yáng)臺(tái)門下約2%～3%；門約2%～3%；地面約2%的地面；窗口的熱傳輸和空氣滲透耗熱量總和約占所有建筑耗熱量的50%。由此可以得到以下的結(jié)論，一棟很好的節(jié)能建筑，保溫性能和門窗密封性能的優(yōu)良是至關(guān)重要的。大量資料表明，每增加10%的窗戶面積，相當(dāng)于是保護(hù)絕緣系統(tǒng)的K值，降低整個(gè)0.08w2（M/K）。在設(shè)計(jì)時(shí)，滿足在陽(yáng)光、照明、通風(fēng)、觀賞性要求的條件下，減少住宅和門窗的面積，能量損失顯得尤為重要。同時(shí)，選擇合適的門窗材料以及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是節(jié)能的良好保證。
2.采用節(jié)能材料
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步與發(fā)展，健康和安全已經(jīng)成為現(xiàn)代人的兩大主題。
（1）給水材料的應(yīng)用。為什么水公司生產(chǎn)的飲用水符合標(biāo)準(zhǔn)，但終端飲用水質(zhì)量難以保證呢？這個(gè)生活中常見的問(wèn)題，原因主要出現(xiàn)在管道系統(tǒng)的材料上。金屬管材是傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)中最常使用的材料，但是它易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結(jié)垢的特點(diǎn)使二次污染問(wèn)題長(zhǎng)期未得到解決。受污染的自來(lái)水時(shí)時(shí)刻刻在危害著人的健康，尋找新的耐腐蝕、對(duì)人體無(wú)害、導(dǎo)熱系數(shù)小的環(huán)保塑料給水管材已經(jīng)刻不容緩。優(yōu)質(zhì)的綠色管材，不但能從根本上解決水管理系統(tǒng)二次污染的問(wèn)題。而且使用相應(yīng)的綠色金屬管可以節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能。另外，生活用水設(shè)備器具及構(gòu)配件應(yīng)選用節(jié)水型生活用水器具，其產(chǎn)品技術(shù)、性能應(yīng)符合中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《節(jié)水型生活用水器具》CJ164-2002的要求。選用節(jié)水型潔具及配水件，坐便器沖洗水量為6L，閥門為陶瓷閥門。
（2）裝飾材料的應(yīng)用。目前，市場(chǎng)上環(huán)保裝飾材料的主要類型有這樣幾種。1）基本無(wú)毒無(wú)害型主要是指天然的，本身沒(méi)有或有毒有害物質(zhì)極少，污染小，只有經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的毒性低的裝飾材料。2）低毒、低排放型經(jīng)過(guò)處理，控制其有毒積聚，并且能讓有害物質(zhì)緩慢釋放的裝飾材料。毒性輕微，對(duì)人體健康基本不構(gòu)成危害的裝飾材料。如甲醛釋放量較低，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的膠合板、大芯板、纖維板等。當(dāng)然，不同的裝飾材料在能量的消耗上也有差異。一個(gè)黑暗壁紙吸熱多，它的房間的照明用電大，相當(dāng)于兩個(gè)大小相同的淺色壁紙房間照明用電量，這是一種節(jié)約能源的有效途徑。因此，應(yīng)鼓勵(lì)用戶使用環(huán)保的照明系統(tǒng)。不同的材料對(duì)能量的消耗是不同的，通過(guò)科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，合理利用高效、安全、優(yōu)質(zhì)的照明電器產(chǎn)品，能夠創(chuàng)造一個(gè)舒適的照明環(huán)境，不但節(jié)能而且環(huán)保。因此，應(yīng)盡量選擇綠色環(huán)保節(jié)能材料來(lái)建造人類家園。
（3）在中國(guó)，民用建筑外墻熱損失量是發(fā)達(dá)國(guó)家的幾倍，甚至超過(guò)十倍。數(shù)據(jù)表明，我國(guó)每年建成的城鎮(zhèn)住房總面積超過(guò)5億m2。作為外墻面積的1/1.2計(jì)算，這就要求建筑護(hù)結(jié)構(gòu)面積達(dá)到6億m2。所以，解決外墻熱損失問(wèn)題迫在眉睫。現(xiàn)在，環(huán)保節(jié)能的新型建筑材料有保溫砂漿、倒置式隔熱保溫屋面、中空玻璃、外墻擠塑板等新產(chǎn)品，它們都可大大提高建筑物的隔熱性能，改善建筑熱環(huán)境，我們應(yīng)大力推廣使用。
（4）使用節(jié)能燈，緩解電力短缺的現(xiàn)象。在夏天，電力短缺仍然是我國(guó)南方地區(qū)存在的重大問(wèn)題。如果在住宅建設(shè)的初級(jí)階段的將天然氣設(shè)計(jì)作為輔助能源，這將節(jié)省大量的電力。液化天然氣價(jià)格相對(duì)便宜，而且有安全、干凈的特點(diǎn)，已經(jīng)成為燃?xì)饪照{(diào)的首選能源。隨著液化天然氣項(xiàng)目的引進(jìn)，我國(guó)許多地方都將滿足這種環(huán)保能源使用的條件。
隨著全球環(huán)境的日益惡劣，我國(guó)城市中出現(xiàn)了沙塵暴、霧霾等天氣，對(duì)人們的健康產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，給人們的日常生活和生產(chǎn)蒙上陰影。建筑行業(yè)是消耗能源和資源較大的行業(yè)，并且各種大型、大規(guī)模的建筑工程得到了建設(shè)和發(fā)展，對(duì)周圍環(huán)境有著更大的危害。為了能夠在保障經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保，我們應(yīng)探索有效方法，實(shí)現(xiàn)建筑工程的節(jié)能、減排，從而提高建筑工程的環(huán)保職能。
一、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的概念及內(nèi)涵
建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國(guó)家最初為減少建筑中能量的散失，普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”，在保證提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率。具體來(lái)說(shuō)，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是指在建筑工程進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建、改造和使用的過(guò)程中，嚴(yán)格落實(shí)國(guó)家有關(guān)節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，采用具有節(jié)能效果的施工技術(shù)、施工工藝和施工材料，提高建筑物的保溫、隔熱性能，提高空調(diào)和照明等系統(tǒng)的效率，多多利用可再生資源和清潔能源，減少整個(gè)建筑物在施工和使用過(guò)程中的能源和資源消耗。
中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，人口眾多，對(duì)于建筑工程的需求也較多。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，建筑行業(yè)的能源消耗也不斷增長(zhǎng)，尤其是在電力資源和水資源、煤炭資源等方面，都有著較大的消耗，目前我國(guó)眾多建筑工程當(dāng)中，只有百分之一是節(jié)能建筑，其他建筑工程都屬于高耗能建筑。由此可見，我國(guó)對(duì)于節(jié)能建筑的需求是很大的，作為建筑施工企業(yè)，應(yīng)積極探索、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的施工技術(shù)、施工工藝和施工材料，突破傳統(tǒng)建筑行業(yè)的束縛，創(chuàng)造適合人們生活、工作和學(xué)習(xí)的綠色、健康場(chǎng)所。
二、現(xiàn)階段我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
1、建筑設(shè)計(jì)能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重
很多建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候，都存在著較為嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因在于，當(dāng)前人們的生活水平都得到了提升，人們希望住宅不僅僅是提供溫暖、舒適的場(chǎng)所，也是具有較強(qiáng)意識(shí)審美的藝術(shù)品，為了能夠滿足人們對(duì)于建筑物美觀的需求，很多設(shè)計(jì)師放棄了節(jié)能和環(huán)保的需求，而是過(guò)分重視對(duì)建筑物外部裝飾和內(nèi)部舒適度的提升，就會(huì)造成大規(guī)模的能源浪費(fèi)。同時(shí)，設(shè)計(jì)師和使用者對(duì)于節(jié)能環(huán)保沒(méi)有明確的概念，也沒(méi)有主動(dòng)采用節(jié)能技術(shù)和材料的意識(shí)，忽略了環(huán)境保護(hù)措施。
2、對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不充分
在傳統(tǒng)的城市建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要考慮的是建筑結(jié)構(gòu)、容積率、建筑與周圍環(huán)境等方面的問(wèn)題，很少會(huì)從節(jié)能的角度來(lái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。因此，很多建筑設(shè)計(jì)師們對(duì)于建筑節(jié)能認(rèn)識(shí)不足。并且，很多房地產(chǎn)開發(fā)商為了獲取更大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，要求設(shè)計(jì)人員采用最高容積率進(jìn)行設(shè)計(jì)，甚至?xí)霈F(xiàn)超值設(shè)計(jì)的情況，這會(huì)導(dǎo)致很多戶型的通風(fēng)效果較差，尤其是在夏季的時(shí)候，住戶為了降低室內(nèi)溫度，就會(huì)采用空調(diào)進(jìn)行降溫，從而使整體住宅能源消耗增加。
3、我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)較為落后
由于我國(guó)的建筑節(jié)能技術(shù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有著較大的差距，因此有的建筑工程雖然在設(shè)計(jì)師的建議下采用了節(jié)能技術(shù)，但是缺乏相關(guān)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和管理經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中需要解決的問(wèn)題較多，很多節(jié)能技術(shù)無(wú)法應(yīng)用在我國(guó)建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐中，使建筑物達(dá)不到預(yù)期的效果，從而使其實(shí)用性下降。
三、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則和方法
1、建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)
在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，室內(nèi)通風(fēng)是其重要環(huán)節(jié)，為了能夠達(dá)到良好的通風(fēng)效果，應(yīng)主要采用自然通風(fēng)，使室內(nèi)舒適度得到提升，有效降低室內(nèi)溫度，減少居住者對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的依賴，有效防止因通風(fēng)不暢導(dǎo)致的疾病。在通風(fēng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先應(yīng)選用自由式或錯(cuò)列式來(lái)達(dá)到良好的通風(fēng)效果，一些高度不一的建筑群體，可以采用錯(cuò)列布置的方法，實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)，設(shè)計(jì)的基本原則是低層建筑布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面、多層建筑布置在中間位置、高層建筑在最后位置。其次，為了能夠使室內(nèi)通風(fēng)效果達(dá)到最佳，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)厝甑娘L(fēng)向圖進(jìn)行研究，使主要房間避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向，盡可能讓夏季涼風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)。最后，不僅要注重對(duì)主臥、客廳的通風(fēng)設(shè)計(jì)，還應(yīng)重視對(duì)浴室、廚房、廁所的通風(fēng)設(shè)計(jì)。
2、合理運(yùn)用建筑外遮陽(yáng)
當(dāng)前，很多建筑設(shè)計(jì)師為了實(shí)現(xiàn)外表美觀，而增加了外墻裝飾，但是這些外墻裝飾并不具備遮陽(yáng)功能，因此在進(jìn)行立面設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)將其與外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)相互結(jié)合起來(lái)。首先，應(yīng)明確每種外遮陽(yáng)的適用范圍，考慮到建筑物的朝向和太陽(yáng)的位置等因素。對(duì)于窗戶遮陽(yáng)來(lái)說(shuō)，，水平遮陽(yáng)能夠遮擋角度比較大的陽(yáng)光，較適用于朝南的窗戶；垂直遮陽(yáng)能夠遮擋側(cè)面斜入射的陽(yáng)光，較適應(yīng)于正北向、北向及東北向的窗戶；綜合遮陽(yáng)融合了水平遮陽(yáng)和垂直遮陽(yáng)的有點(diǎn)，適應(yīng)范圍較廣，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已向著自動(dòng)化、高效化、智能化發(fā)展。同時(shí)，在運(yùn)用外遮陽(yáng)時(shí)，應(yīng)妥善處理遮陽(yáng)和隔熱之間的 關(guān)系，采用恰當(dāng)?shù)臉?gòu)件，對(duì)于水平遮陽(yáng)構(gòu)件可以采用通透性較好的構(gòu)件，比如混凝土柵格板、金屬百葉等，上升的熱空氣可以很快地散失，對(duì)室內(nèi)的影響較小。
3、減少熱橋的產(chǎn)生
熱橋是指處在外墻和屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土或金屬梁、柱、肋等部位。因這些部位傳熱能力強(qiáng)，熱流較密集，內(nèi)表面溫度較低，故稱為熱橋。熱橋的產(chǎn)生主要有兩個(gè)方面的原因，首先，建筑某些部位的傳熱系數(shù)比相鄰部位大很多，而熱阻較小，使得保溫性能較差，其次是因?yàn)榻ㄖ承┎课坏纳崦娣e比受熱面積大很多，因此造成失熱過(guò)多的現(xiàn)象，使得建筑物的內(nèi)表面溫度較低。在冬天的時(shí)候，尤其是在我國(guó)吧北方，室內(nèi)的熱量會(huì)以熱橋?yàn)闃蛄海丛床粩嗟剡\(yùn)送到室外，如果無(wú)法妥善解決熱橋問(wèn)題，就無(wú)法進(jìn)行建筑節(jié)能，因此，對(duì)于建筑中使用較為廣泛的鋁合金門窗，應(yīng)選擇新型的斷熱橋型鋁合金門窗或者鋁塑復(fù)合門窗，同時(shí)應(yīng)該還要配置三玻璃中空玻璃或者是Low―E 中空玻璃，如此一來(lái)便可以使門窗滿足節(jié)能的要求.對(duì)于建筑其它部位，諸如外墻角、屋面、外挑構(gòu)件和墻體連接處的熱橋部位等，應(yīng)該嚴(yán)格遵循國(guó)家有關(guān)規(guī)范要求，做好建筑局部保溫隔熱措施，防止大量的熱散失。
4、創(chuàng)新節(jié)能建筑材料的應(yīng)用
當(dāng)前，有很多新型的節(jié)能環(huán)保材料，能夠基本滿足建筑施工中節(jié)能環(huán)保的需求。因此，在建筑施工中，應(yīng)加大對(duì)節(jié)能建筑材料的應(yīng)用。例如，當(dāng)前的外墻保溫技術(shù)主要有聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉氈、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料等，但是當(dāng)前常用的主要為高分子保濕漿料。除此之外，外墻保溫材料的發(fā)展新趨勢(shì)是復(fù)合保溫隔熱面板，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了保溫層與飾面層的工廠一體化生產(chǎn)。這種復(fù)合保溫隔熱墻面板的突出優(yōu)勢(shì)是施工速度快且便捷、定位準(zhǔn)確、不易松動(dòng)等，可以有效降低墻體本身對(duì)保溫效果的影響，并實(shí)現(xiàn)材料的生產(chǎn)工廠化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化等，是我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)中外墻保溫技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，極大的簡(jiǎn)化了外墻保溫施工程序。
參考文獻(xiàn)：
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前言
由于人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。因此，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源――電能，也就成為民用建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。下面就建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
1. 建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則
1.1滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂(lè)場(chǎng)所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。
1.2考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益
節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
1.3節(jié)省無(wú)謂消耗的能量
節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如傳輸電能線路上的有功損耗是無(wú)用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。
因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
2建筑電氣節(jié)能的途徑
2.1減少線路上的能量損耗
由于線路上存在電阻，有電流流過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。其公式如下：P＝3IΦ2R×10-3（KW）
式中：IΦ--相電流（A）
R--線路電阻（Ω）
例如，在L＝100m的VV－3×50＋2×25的電纜上傳輸60KW，cosφ＝0.8的電能，其有功損耗量，可由以下步驟求得：IΦ＝60×103／（380×0.8）＝113.6A
芯線溫度70℃的50mm2銅芯線每公里電阻R0＝0.44，則R＝0.1×0.44＝0.044（Ω）
P＝3×113.62×0.044×10-3＝1.704KW
從以上可看到，線路上的功率損耗相當(dāng)于每6m的線路上安一個(gè)100W的燈泡。
在一個(gè)工程中，線路左右上下縱橫交錯(cuò)，小工程線路全長(zhǎng)不下萬(wàn)米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的，減少線路上的能耗必須引起設(shè)計(jì)重視。
線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。線路電阻R＝P×L／s，即線路電阻與電導(dǎo)P成正比，與線路截面S成反比，與線路長(zhǎng)度L成正比，因此減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手。
2.1.1應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。銅芯最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負(fù)荷較大的二類、一類建筑中采用銅導(dǎo)線，在三類或負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁芯導(dǎo)線。
2.1.2減小導(dǎo)線長(zhǎng)度。首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導(dǎo)線長(zhǎng)度；其次，低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線，以減少來(lái)回線路上的電能損失；第三，變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電距離，當(dāng)建筑物每層平面在10000m2左右時(shí)，至少要設(shè)兩個(gè)變配電所，以減少干線的長(zhǎng)度；第四，在高層建筑中，低壓配電室應(yīng)靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。
2.1.3增大導(dǎo)線截面。首先，對(duì)于比較長(zhǎng)的線路，除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級(jí)導(dǎo)線截面，所增加的費(fèi)用為M，由于節(jié)約能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為m，則M／m為回收年限，若回收年限為幾個(gè)月或一、二年，則應(yīng)加大一級(jí)導(dǎo)線截面。一般而言，導(dǎo)線截面小于70mm2，線路長(zhǎng)度超過(guò)100m的增加一級(jí)導(dǎo)線截面比較容易實(shí)現(xiàn)上述條件。其次，利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路，這些用戶不用時(shí)，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。例如，將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與照明、電開水等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個(gè)火警命令切除非消防用電，又可在春秋兩季空調(diào)不用時(shí)，使同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流，從而減小了線路損耗，這就相當(dāng)于充分利用了季節(jié)負(fù)荷的線路。
在設(shè)計(jì)中，認(rèn)真落實(shí)上述三條措施，就可減少線路上的能量損耗，達(dá)到了線路節(jié)能的目的。
2.2提高系統(tǒng)的功率因數(shù)
提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少無(wú)功在線路上傳輸，以達(dá)到節(jié)能的目的。
線路損耗的公式展開后得下列計(jì)算式：
P＝3IΦ2R×10-3＝（RP2／UL2＋RQ2／UL2）10-3（KW）
式中：UL--線電壓（V）
P--有功功率（KW）
Q--無(wú)功功率（KVar）
前項(xiàng)RP2／UL2為線路上傳輸有功功率而引起的功率損耗，后項(xiàng)RQ2／UL2為線路上傳輸無(wú)功功率而引起的功率損耗。有功功率是滿足建筑物功能所必須的，因此是不可變的。系統(tǒng)中的用電設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會(huì)產(chǎn)生滯后的無(wú)功，需要從系統(tǒng)中引入超前的無(wú)功相抵消，這樣超前的無(wú)功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備，在線路上就產(chǎn)生了有功損耗，而這部分損耗是可以想辦法改變的，具體措施如下。
提高設(shè)備的自然功率因數(shù)，以減少對(duì)超前無(wú)功的需求，可采用功率因數(shù)較高的同步電動(dòng)機(jī)；熒光燈可采用高次諧波系數(shù)低于15％的電子鎮(zhèn)流器；采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈，單燈安裝電容器等，都可使自然功率因數(shù)提高到0.85～0.95，這就可減少系統(tǒng)高、低壓線路傳輸?shù)某盁o(wú)功功率。
由于感抗產(chǎn)生的是滯后的無(wú)功，可采用電容器補(bǔ)償，因?yàn)殡娙萜鳟a(chǎn)生的是超前的無(wú)功，兩者可以相互抵消，即Q＝QL－QC，因此無(wú)功補(bǔ)償，可以提高功率因數(shù)，因而也減小了無(wú)功的需求量。
無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)就地安裝，實(shí)行就地補(bǔ)償，這樣才能使線路上的無(wú)功傳輸減少，達(dá)到節(jié)能的目的。
2.3照明部分的節(jié)能
因?yàn)檎彰饔昧看蠖鎻V，因此，照明節(jié)能的潛力很大，應(yīng)從下列幾方面著手：
2.3.1采用高效光源。白熾燈過(guò)去用得最廣泛，因?yàn)樗阋?，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，它致命的弱點(diǎn)是發(fā)光率太低，因此目前常被各種發(fā)光率高，光色好，顯色性能優(yōu)異的新光源取代。
2.3.2建筑物盡量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面積，應(yīng)將門窗開大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達(dá)到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分的照明，可采用按照度標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)照度，進(jìn)行燈光自動(dòng)調(diào)節(jié)。
Abstract: in the 21 century, the global urbanization process to accelerate, fast economic growth, but rapid population increases, resources atrophy, environmental degradation, make human challenges. This paper is the green building energy saving design of the main method for a simple discussion.
Keywords: green architecture; Low carbon; Design method
中圖分類號(hào)：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
隨著全球能源問(wèn)題的日趨枯竭和“可持續(xù)發(fā)展”理念的推廣，我國(guó)廣大建筑工作者對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)越來(lái)越重視。許多發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的建筑節(jié)能理念、技術(shù)、材料，以及應(yīng)用成果被介紹到國(guó)內(nèi)，向人們展示了通過(guò)優(yōu)秀設(shè)計(jì)和高新科技相結(jié)合所創(chuàng)造的優(yōu)雅、舒適且節(jié)能環(huán)保的新型建筑發(fā)展前景。但是，這些大量應(yīng)用高科技的節(jié)能措施往往成本很高，一次性投入比較大，連發(fā)達(dá)國(guó)家目前也難以大規(guī)模推廣。我們還應(yīng)當(dāng)注意到，目前發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑節(jié)能技術(shù)主要是針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)開發(fā)的，而這些技術(shù)本身也不是十分完善，在其他地區(qū)是否能達(dá)到預(yù)期的效果還沒(méi)有十足的把握。
一、綠色建筑的涵義
綠色建筑亦稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑。在建筑經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，綠色建筑措施帶來(lái)了社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，綠色建筑采用建筑集成設(shè)計(jì)方法并遵守環(huán)境設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，將建筑物作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，綜合考慮建筑的間距朝向、形狀、結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等因素。綜合國(guó)內(nèi)外專家的研究，綠色建筑可理解為在建筑的“全生命”周期內(nèi)，最大限度地保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材）和減少污染，為人們提供健康、適用和高效地使用空間（室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量），最終實(shí)現(xiàn)與自然共生的建筑物。因此“綠色建筑”是一個(gè)有機(jī)的整體概念，它貫穿于建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建筑、使用以及維護(hù)的全過(guò)程，覆蓋建筑物的整個(gè)生命周期，“綠色建筑”是自然環(huán)境的一部分，與之共同構(gòu)成和諧的有機(jī)系統(tǒng)。
綠色建筑是追求自然、建筑和人三者之間和諧統(tǒng)一。綠色建筑不是奢侈品，不應(yīng)該追求表面的貼金和技術(shù)措施的大而全。一定要選擇自己適應(yīng)的技術(shù)，針對(duì)特有的自然地理環(huán)境條件和使用要求，利用先進(jìn)的模擬分析工具，因地制宜的確定可能的、適度的技術(shù)措施。建筑的綠色化設(shè)計(jì)必須進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)分析。
二、綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，可最大限度地節(jié)約資源( 節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材) 、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。是消耗最小的能源、資源與環(huán)境損失，換取最好的人居環(huán)境的建筑。綠色建筑設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容: 在人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的基本原則下，運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理和方法，協(xié)調(diào)人、建筑與自然環(huán)境間的關(guān)系，尋求創(chuàng)造生態(tài)建筑環(huán)境的途徑和設(shè)計(jì)方法。體現(xiàn)人、建筑環(huán)境與自然生態(tài)在“功能”方面的關(guān)系，即生態(tài)平衡與生態(tài)建筑環(huán)境設(shè)計(jì)和“美學(xué)”方面的關(guān)系，即人工美與自然美的結(jié)合。主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容:
1.全壽命周期的概念。全壽命周期主要強(qiáng)調(diào)建筑對(duì)資源和環(huán)境的影響在時(shí)間上的意義。建筑從最初的規(guī)劃設(shè)計(jì)到后續(xù)的施工建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理及最終的拆除，形成了一個(gè)全壽命周期。關(guān)注建筑的全壽命周期，意味著不僅在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段充分考慮并利用環(huán)境因素，而且確保施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響減至最低，運(yùn)營(yíng)管理階段能為人們提供健康、舒適、低耗、高效、無(wú)害的空間，拆除后又對(duì)環(huán)境危害降到最低。建筑對(duì)資源和環(huán)境的影響要有一個(gè)全時(shí)間段的估算，建筑初期投入可能很低廉，但是運(yùn)營(yíng)成本可能會(huì)很高。
2.強(qiáng)調(diào)最大限度的節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境和減少污染。建設(shè)部提出了“四節(jié)一環(huán)保”的要求，即著重強(qiáng)調(diào)節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和保護(hù)環(huán)境，這也是我國(guó)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題。保護(hù)環(huán)境、減少污染，資源的節(jié)約和資源的循環(huán)利用是關(guān)鍵，“少費(fèi)多用”做好了必然有助于保護(hù)環(huán)境、減少污染。
3.滿足建筑根本的功能需求。保證使用者的健康是最基本的要求，節(jié)約不能以犧牲使用者的健康為代價(jià)?！斑m用”強(qiáng)調(diào)的是適度消費(fèi)的概念，決不能提倡奢侈與浪費(fèi)。高效使用資源需要加大綠色建筑的科技含量，比如智能建筑，通過(guò)采用智能的手段使建筑在系統(tǒng)、功能、使用上提高效率。
4.建筑要與自然和諧共生。建筑業(yè)再也不能延續(xù)高消耗、高污染的傳統(tǒng)建筑發(fā)展模式，必須大力發(fā)展綠色建筑，才能適應(yīng)現(xiàn)代城市生態(tài)建設(shè)發(fā)展的需要。不然，將會(huì)在建筑領(lǐng)域再次重蹈先污染后治理的覆轍，危及后代子孫的生存。發(fā)展綠色建筑的最終目的是要實(shí)現(xiàn)人、建筑與自然的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
三、綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)方法
1.充分利用自然采光和自然通風(fēng)。天然的陽(yáng)光是大自然賜給人類的寶貴財(cái)富，它取之不盡、用之不竭． 充分利用天然采光不但可以節(jié)約大量照明用電，還提供更健康、高效、自然的光環(huán)境，從衛(wèi)生的角度看，充分的日照還可以起到殺滅細(xì)菌和病毒的目的． 建筑的自然采光就是將日光引入建筑內(nèi)部，通過(guò)設(shè)計(jì)手段精確地控制并且將其按一定的方式分配，以提供比人工光源質(zhì)量更好的照明。
自然通風(fēng)是一項(xiàng)改善人與環(huán)境的重要技術(shù)手段． 在我國(guó)許多傳統(tǒng)建筑中都有體現(xiàn)，如傳統(tǒng)民居中的穿堂風(fēng)等處理手法，較之其他相對(duì)昂貴、復(fù)雜的生態(tài)技術(shù)，自然通風(fēng)是一項(xiàng)比較成熟而廉價(jià)的技術(shù)措施． 通過(guò)合理的建筑設(shè)計(jì)，自然通風(fēng)可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內(nèi)溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內(nèi)污濁的空氣，使人體感到舒適，并提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人的生理和心里健康，減少人們對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的依賴，從而節(jié)約能源、降低污染、預(yù)防疾病。
自然通風(fēng)和采光往往是結(jié)合在一起的． 通過(guò)保證房間內(nèi)及中庭頂部( 若有條件，可依建筑形式而設(shè)) 一定的開窗面積，既達(dá)到了自然采光的目的，又可依靠室內(nèi)外的風(fēng)壓及熱壓差，形成有組織的自然通風(fēng)，在室外氣候適宜時(shí)通過(guò)自然通風(fēng)達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境的目的。
2.改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫性能。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)有較好的保溫隔熱功能，一般通過(guò)建筑外墻的耗能約占建筑物全部耗能的 40%，因此提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能對(duì)改善室內(nèi)熱工環(huán)境及建筑節(jié)能具有重要意義． 不同國(guó)家和地區(qū)的氣候條件的差異，對(duì)建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱性能要求都不同，一般情況氣候越嚴(yán)寒，其建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)要求就越小，需要用導(dǎo)熱系數(shù)小的高效隔熱材料附著在墻體結(jié)構(gòu)來(lái)改善整個(gè)墻體的熱工性能． 根據(jù)復(fù)合材料與主體結(jié)構(gòu)相對(duì)位置不同，分為外保溫技術(shù)、內(nèi)保溫技術(shù)及夾心保溫技術(shù)，其中外墻外保溫是目前較為高效、簡(jiǎn)單的保溫節(jié)能技術(shù)。
要注意圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫不等于隔熱，隔熱的目的是盡量減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)吸收的太陽(yáng)熱輻射向室內(nèi)傳遞． 對(duì)于自然通風(fēng)的建筑來(lái)說(shuō)護(hù)的隔熱設(shè)計(jì)主要是控制內(nèi)表面的溫度，為此要求護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有一定的衰減度和延遲時(shí)間，以保證內(nèi)表面溫度不致過(guò)高，以免向室內(nèi)和人體輻射過(guò)多的熱量． 圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱的方法可根據(jù)不同的建筑使用功能、不同地區(qū)氣候特點(diǎn)來(lái)選擇，如通過(guò)加強(qiáng)墻體的蓄熱性能來(lái)獲得室外熱能通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向室內(nèi)傳遞的延遲時(shí)間，將內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)的時(shí)間和建筑使用的時(shí)間錯(cuò)開，利用材料本身的熱惰性來(lái)達(dá)到隔熱的目的; 在墻體中設(shè)置通風(fēng)間層，這些間層與室外或室內(nèi)相同，利用風(fēng)壓和熱壓的作用帶走進(jìn)入空氣層的部分熱量，從而減少傳入室內(nèi)的熱量; 建筑防熱外表面采用淺色平滑的飾面材料，采用對(duì)太陽(yáng)輻射熱吸收率小的材料等。
屋面的能耗在圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗中占有相當(dāng)?shù)谋壤?，因此?yīng)當(dāng)重視其保溫隔熱效果． 一般而言，屋面的傳熱系數(shù)要優(yōu)于外墻的傳熱系數(shù)，并且可依屋面的形式選用不同的保溫材料。
3.遮陽(yáng)措施。在建筑設(shè)計(jì)中考慮日光調(diào)節(jié)是勒． 柯布西耶最早提出的，在他設(shè)計(jì)的昌迪加爾法院和馬賽公寓作品中，將藝術(shù)和遮陽(yáng)完美地結(jié)合在一起． 外遮陽(yáng)是最有效的遮陽(yáng)設(shè)施，它直接將 80% 的太陽(yáng)輻射熱量遮擋于室外，有效地降低了空調(diào)負(fù)荷，節(jié)約了能量． 通常外遮陽(yáng)的基本形式分為 4 種: 水平式、垂直式、綜合式和擋板式，結(jié)合建筑形式，在南向及西向安裝一定形式的可調(diào)外遮陽(yáng)，隨使用情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣既能滿足夏季遮陽(yáng)的要求，又不影響采光及冬季日照要求。
4.高效節(jié)能的外窗和幕墻系統(tǒng)。一直以來(lái)，窗及玻璃幕墻都是維護(hù)結(jié)構(gòu)中的能耗大戶，但隨著技術(shù)的不斷提高，新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，窗及玻璃幕墻的性能已獲得了極大的提升． 首先，新型高性能玻璃的發(fā)展( 如 LOW － E 鍍膜玻璃，真空玻璃等) 給窗及玻璃幕墻的保溫及防輻射性能以極大的提高，其次新的結(jié)構(gòu)形式起到了相當(dāng)?shù)淖饔茫滦托筒募皵鄻蚣夹g(shù)的應(yīng)用對(duì)窗和幕墻的整體熱工性能及氣密性都有極大的提升． 按照綠色建筑的原則，幕墻作為建筑的護(hù)體系，并不是一個(gè)完全封閉的外殼，應(yīng)該是建筑與環(huán)境之間的過(guò)濾裝置，幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)該是多功能的，除基本的防護(hù)功能外，還應(yīng)考慮室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的調(diào)節(jié)，提高建筑節(jié)能效率。
雙層玻璃幕墻又稱雙層呼吸式幕墻，不同于傳統(tǒng)的單層幕墻，它由內(nèi)外二層( 或三層) 玻璃組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)，玻璃之間留有一定寬度的通風(fēng)道，并配有可調(diào)節(jié)的遮陽(yáng)． 在冬季雙層玻璃之間形成一個(gè)陽(yáng)光溫室，提高建筑內(nèi)表面的溫度，有利于節(jié)約采暖能耗; 在夏季，利用煙囪效應(yīng)對(duì)通風(fēng)道進(jìn)行熱壓通風(fēng)，使玻璃之間的熱空氣排走，達(dá)到降溫的目的． 對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，直接開窗通風(fēng)容易造成紊流，不易控制，而雙層幕墻能夠通過(guò)通風(fēng)道進(jìn)行開窗通風(fēng)，在一定程度上改善建筑室內(nèi)的空氣質(zhì)量。
摘要：本文在了解前人以及當(dāng)代的建筑師的設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的節(jié)能生態(tài)手法的基礎(chǔ)上，結(jié)合課堂上的思考和理解，試圖對(duì)建筑節(jié)能的低技術(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行一些初步的總結(jié)和探討。
關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能 低技術(shù) 可持續(xù) 設(shè)計(jì)
一.兩個(gè)前提：
其一，對(duì)于節(jié)能建筑的低技術(shù)設(shè)計(jì)方法的探究并非建立于對(duì)高技術(shù)手段的排斥之上。建筑節(jié)能的手段不可拘泥于分類與框架，其根本原則是因地制宜，靈活變通，在合理科學(xué)的評(píng)價(jià)體系下選擇綜合價(jià)值最高的符合建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)的節(jié)能手段。
其二，人工環(huán)境的舒適度與人工環(huán)境的能耗存在辯證的關(guān)系，一方面不能為節(jié)能就完全犧牲人居的舒適度，這樣就本末倒置，另一方面，不能為了無(wú)休止地提高舒適度和居住體驗(yàn)的質(zhì)量而消耗大量能源造成浪費(fèi)。凡事有度，要在滿足人合理的居住要求的基礎(chǔ)上，倡導(dǎo)適度耗能，節(jié)能綠色，尋求節(jié)能與耗能的均衡點(diǎn)。
基于對(duì)自然環(huán)境的尊重以創(chuàng)造宜人的人工環(huán)境，對(duì)局部環(huán)境以及微氣候的被動(dòng)式調(diào)節(jié)是一個(gè)被廣泛應(yīng)用的思路。這并非一個(gè)新課題，在相關(guān)理論方面，1963年，美國(guó)普林斯頓大學(xué)出版社出版了《設(shè)計(jì)結(jié)合氣候》，直到20世紀(jì)90年代一系列生態(tài)建筑設(shè)計(jì)名著誕生，在這段時(shí)間里，西方建筑師就此問(wèn)題進(jìn)行了理論探討。而建筑上的實(shí)踐，可以追溯工業(yè)文明之前的傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑；近則有諾曼.福斯特、查爾斯.柯里亞、楊經(jīng)文等著名建筑大師的相關(guān)作品。
二.設(shè)計(jì)思路分類：
常見的建筑節(jié)能的低技術(shù)設(shè)計(jì)思路大致可分為兩大類：
太陽(yáng)輻射控制和自然通風(fēng)控制。并相應(yīng)地在總體和單體設(shè)計(jì)中不同方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)探索，如下表：
總體設(shè)計(jì)思路
單體設(shè)計(jì)思路
選址
外部環(huán)境
外部空間
形體組合
方位朝向
體型
平面
立面
剖面
太陽(yáng)輻 射
考慮在區(qū)域不同地點(diǎn)的太陽(yáng)輻射差異
水體、綠化與基地地形
規(guī)劃、公共空間以及構(gòu)造物的布置
建行組組合方式與陰影關(guān)系
南向喜陽(yáng)與北向喜陰
建筑體型系數(shù)
平面熱交換與隔離
遮陽(yáng)與立面集熱
垂直方向熱環(huán)境
通風(fēng)與空氣質(zhì)量
考慮周邊建筑物或坡地的遮擋
地形與綠化調(diào)節(jié)局部空氣質(zhì)量
利用規(guī)劃組團(tuán)劃分局部氣候
利用建筑形體組合與圍合調(diào)節(jié)局部風(fēng)壓風(fēng)勢(shì)
朝向夏季主風(fēng)向，規(guī)避冬季寒流
房屋進(jìn)深、高度等組織通風(fēng)
平面風(fēng)路
立面通風(fēng)
剖面導(dǎo)風(fēng)
三.總體設(shè)計(jì)（布局與規(guī)劃）
1.選址。
嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的建筑不宜布置在山谷、洼地、溝底等凹地里，因冬季冷氣流在凹地里形成對(duì)建筑物的霜洞效應(yīng)。對(duì)于炎熱地區(qū)，建筑應(yīng)趨向溪水、河流或者湖泊等水體以及綠地，利用生態(tài)環(huán)境的熱交換和遮蔽效果。
2.利用綠化進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
在確定的基地中，通過(guò)對(duì)自然綠化的利用以及人工綠化的營(yíng)造，可以降低城市密集結(jié)構(gòu)和高能量交換所帶來(lái)的負(fù)面影響，改善“小氣候”，建筑師可將綠化、水面結(jié)合設(shè)計(jì)概念和規(guī)范要求，布置在住宅夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，以降低進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度和空氣濕度，力圖創(chuàng)造可以不用空調(diào)等耗能裝置進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)，以達(dá)到綠色節(jié)能的目的。
3.外部空間：選擇良好的朝向；尺度合適的間距；適宜的組合方式。
方位朝向?qū)ㄖ锏奶?yáng)能利用和自然通風(fēng)效果具有決定性的影響。
對(duì)于寒冷地區(qū)，太陽(yáng)照射建筑物外表面使其溫度提高，經(jīng)結(jié)構(gòu)透熱再使建筑物內(nèi)表面溫度提高，然后再由表面以長(zhǎng)波輻射的形式向室內(nèi)傳遞熱量；太陽(yáng)輻射也可直接透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)使室溫提高。這樣至少在白晝可以有效提高室內(nèi)溫度，減小主動(dòng)加熱系統(tǒng)（如空調(diào)和暖爐）的負(fù)荷。
在炎熱地區(qū)，在滿足了城市規(guī)劃、建筑防火間距和日照間距的前提下，在住宅之間設(shè)計(jì)有價(jià)值的陰影遮擋，從而有效降低區(qū)域環(huán)境溫度，提供涼爽的內(nèi)部街道環(huán)境。另外在其它建筑物的陰影下，房屋外表面避免了強(qiáng)烈的陽(yáng)光暴曬，通過(guò)外墻和窗戶傳入室內(nèi)的熱量大大減少，這將有利于用較少的能耗改善室內(nèi)熱環(huán)境。
在這樣的情況下，在設(shè)計(jì)中按照日照規(guī)律來(lái)規(guī)劃建筑群體是節(jié)約建筑采暖制冷能耗的有效措施。
4.外部環(huán)境散熱。
現(xiàn)代城市中，隨著人口增多、建筑密度增大，環(huán)境結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，城市中心地區(qū)，建筑外環(huán)境的散熱速度和散熱能力不斷下降。如果只考慮增強(qiáng)建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力，不考慮環(huán)境的散熱狀況，是沒(méi)有辦法從根本上解決節(jié)能的問(wèn)題的。
這說(shuō)明建筑隔熱應(yīng)該與環(huán)境規(guī)劃結(jié)合起來(lái)才能創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境：綜合考慮天空、空氣與風(fēng)等環(huán)境散熱的重要因素、考慮城市水體對(duì)環(huán)境散熱的作用、考慮植物的分布及城市新生態(tài)系統(tǒng)的建立，提升外環(huán)境的散熱性能，才是解決城市熱島效應(yīng)的方向。
四.單體設(shè)計(jì)思路。
1.平面節(jié)能設(shè)計(jì)：
（1）熱環(huán)境的合理分區(qū)。
即結(jié)合人們對(duì)不同房間的使用差異，對(duì)室內(nèi)溫度區(qū)域進(jìn)行劃分，避免均質(zhì)溫度造成的低效率。楊經(jīng)文常采用外置交通核來(lái)減弱熱濕氣候區(qū)灼人的太陽(yáng)輻射對(duì)建筑主要使用空間的劇烈影響；厄斯金設(shè)計(jì)的位于寒冷地區(qū)的Gadelius別墅則把北向不利地帶作為車庫(kù)及貯藏空間，成為其起居室北向緩沖空間。
（2）設(shè)置溫度阻尼區(qū)。
即在室內(nèi)與室外空間等有溫度差異需要的空間之間設(shè)置過(guò)渡空間。
（3）減少陽(yáng)臺(tái)對(duì)冬季日輻射的遮擋：
即對(duì)陽(yáng)臺(tái)朝向、進(jìn)深、形式進(jìn)行節(jié)能控制。
（4）有效的外墻保溫。
朝向不同方向的墻面如果均按照相同的傳熱系數(shù)配置保溫層就沒(méi)有充分發(fā)揮它的經(jīng)濟(jì)效益，所以
（5）平面風(fēng)路設(shè)計(jì)。
建筑內(nèi)部的通風(fēng)條件是決定人們健康、舒暢的重要因素之一。它通過(guò)空氣更新和氣流的生理作用對(duì)人體的生物感受起到直接的影響作用，并通過(guò)對(duì)室內(nèi)氣溫、濕度及內(nèi)表面溫度的影響而起到間接的影響作用。
2.立面節(jié)能設(shè)計(jì)
（1）確定合適的窗墻比。
窗墻面積比對(duì)建筑能耗的影響，主要取決于窗與外墻之間熱工性能的差異，相差越大，影響越顯著。
（2）建筑遮陽(yáng)的設(shè)計(jì)：
1） 固定遮陽(yáng)板：水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)等
2）活動(dòng)遮陽(yáng)板與通風(fēng)——可控遮陽(yáng)
可控遮陽(yáng)是一種嶄新的日照調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是在一般遮陽(yáng)基礎(chǔ)上，對(duì)遮陽(yáng)裝
置進(jìn)行靈活調(diào)整，使其既能滿足冬季室內(nèi)對(duì)陽(yáng)光的需要，又可達(dá)到夏季有效遮擋陽(yáng)光的
效果，同時(shí)改善了室內(nèi)通風(fēng)條件?？煽卣陉?yáng)體系有以下幾種類型：
a.可調(diào)節(jié)型。
外觀和固定遮陽(yáng)相似，但芯板是可調(diào)節(jié)的水平百葉，可調(diào)整傾角以滿足對(duì)日照的不同需要，調(diào)控方式包括手控機(jī)械和自動(dòng)化控制等，且利用百葉可以造就豐富的立面效果。
b.活動(dòng)型。
遮陽(yáng)系統(tǒng)是可伸縮的活動(dòng)型裝置，按照不同季節(jié)改變遮陽(yáng)深度，夏季可有效防熱，又不影響冬季日照。
c.墻面綠化體。
沿外墻面生長(zhǎng)的攀藤植物是天然可控遮陽(yáng)體系，應(yīng)該提倡在住宅受照面廣植攀藤植物，以達(dá)到夏季降溫的目的，同時(shí)也形成親近自然的柔和外立面。但要考慮植物生長(zhǎng)對(duì)墻體可能造成的負(fù)擔(dān)和破壞。
可控遮陽(yáng)體系可有效解決夏熱冬冷地區(qū)的熱穩(wěn)定和舒適性問(wèn)題，有明顯的節(jié)能作用，對(duì)于夏熱冬冷地區(qū)實(shí)施節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展有重大意義，對(duì)全年綜合節(jié)能有顯著作用。如下表：
3.剖面節(jié)能設(shè)計(jì)
如同科里亞與楊經(jīng)文等東南亞等地區(qū)的建筑師的實(shí)踐和探索，利用對(duì)剖面的設(shè)計(jì)，產(chǎn)生對(duì)風(fēng)壓和氣流控制，以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候，減少空調(diào)能耗的思路是比較常見的，這也是十分貼近建筑師的設(shè)計(jì)過(guò)程的方法。
結(jié)語(yǔ)：
通過(guò)國(guó)外生態(tài)建筑的環(huán)境設(shè)計(jì)策略的解讀，可以知道研究低技術(shù)適應(yīng)生態(tài)建筑的代表有提出“形式追隨氣候”設(shè)計(jì)原則的印度建筑師查爾斯.柯里亞以及埃及新鄉(xiāng)土主義建筑師哈桑.法西等；而研究高技術(shù)適應(yīng)生態(tài)建筑的則有以諾曼.福斯特、倫佐.皮阿諾等，他們的設(shè)計(jì)技術(shù)包含了從被動(dòng)式氣候適應(yīng)等中間技術(shù)到利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制建筑護(hù)結(jié)構(gòu)與外界的能量與物質(zhì)交換等現(xiàn)代建筑新技術(shù)。
需要注意的是，中國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，照搬西方現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)方式是無(wú)法與地方氣候、生活方式不適應(yīng)，與地方文化產(chǎn)生聯(lián)系的，是與我國(guó)國(guó)情不符的。建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合結(jié)合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平，客觀地分析特定地區(qū)環(huán)境（包括自然環(huán)境與人文環(huán)境），創(chuàng)造出符合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的中國(guó)現(xiàn)代綠色建筑。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔡君馥等合著，《住宅節(jié)能設(shè)計(jì)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1991。
[2]林京，《楊經(jīng)文及其生物氣候?qū)W在高層建筑中的運(yùn)用》，世界建筑，1996。
1 引言
在建筑業(yè)實(shí)際工程設(shè)計(jì)與工程建設(shè)過(guò)程中，人們往往只關(guān)心建筑外形的優(yōu)劣以及建筑內(nèi)部空間是否符合使用要求，而忽略了從節(jié)能環(huán)保方面考慮改善建筑的外形以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 [1]其中大型公用建筑耗能占有很大比重，一些規(guī)模較大的公共建筑一天的耗能支出即可達(dá)到幾十萬(wàn)至上百萬(wàn)元人民幣。大型建筑耗能較大，除建筑物本身規(guī)模較大，照明等耗能設(shè)備使用量較大等客觀因素外，使用者本身節(jié)能意識(shí)薄弱也是一個(gè)主要因素。作為工程設(shè)計(jì)人員或設(shè)計(jì)管理人員，我們所需要考慮的則是從工程實(shí)際情況出發(fā)，從建筑外形，建筑材料、設(shè)備以及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新等方面尋找建筑節(jié)能的突破口，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中自覺(jué)考慮節(jié)能環(huán)保的因素，使建筑物能夠在較低的能耗情況下實(shí)現(xiàn)自身功能。
1. 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)作為建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)方面本身應(yīng)遵循一定的原則以使其能夠更好地配合建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)，以使建筑物達(dá)到舒適與節(jié)能的雙重效果。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則有四點(diǎn)：一是氣候適應(yīng)性原則。建筑物所處地域不同則其所處的氣候環(huán)境會(huì)有很大差異。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)最大限度的攝取自然界中的能源，充分利用氣候環(huán)境中的有利因素，并消除、消弱惡劣氣候的影響，同時(shí)在建筑物上添加附屬結(jié)構(gòu)以減少室內(nèi)能量的耗散以及外部有害能量的進(jìn)入，保障室內(nèi)環(huán)境的舒適度。二是整體性原則，即將建筑節(jié)能的理念滲透到工程建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中去，從項(xiàng)目規(guī)劃、立項(xiàng)開始整體考慮建筑節(jié)能的因素，以便在以后的項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)中更為方便地解決節(jié)能的問(wèn)題。三是綜合性原則，即對(duì)建筑物耗能及用能的特點(diǎn)的進(jìn)行綜合性地分析，采用多種手段進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，而不是僅僅對(duì)一些細(xì)節(jié)進(jìn)行單項(xiàng)的節(jié)能措施，式建筑結(jié)構(gòu)能夠綜合實(shí)現(xiàn)多方面的節(jié)能目標(biāo)。
2. 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的具體設(shè)施
2.1 建筑措施
合理的建筑設(shè)計(jì)對(duì)于建筑物節(jié)能所起的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是建筑物外形及內(nèi)部空間格局對(duì)于自然能源的利用程度，二是使用建筑附加構(gòu)造減少能量的耗散。
對(duì)于提高對(duì)自然資源利用率的這一方面，人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中已經(jīng)摸索出了一套運(yùn)用生態(tài)技術(shù)改善室內(nèi)以及建筑周邊環(huán)境的方法，自然通風(fēng)、采光等是最基本的利用建筑外形利用自然資源的方法。如在我國(guó)南方地區(qū)，建筑底層一般做成接待大廳并且不加封閉，這對(duì)于處于南方濕熱氣候的人們來(lái)說(shuō)，既有利于氣流穿過(guò)建筑形成穿堂風(fēng)以降低室內(nèi)溫度，又有利于氣流帶走建筑底部過(guò)于潮濕的空氣，以避免建筑相關(guān)設(shè)備受到嚴(yán)重侵蝕，可謂一舉兩得。 [2]然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，，建筑形態(tài)變得多種多樣，人們逐漸忽視了如自然通風(fēng)，自然采光等這些傳統(tǒng)的做法，而是更多地依賴于空調(diào)等現(xiàn)代技術(shù)來(lái)調(diào)劑室內(nèi)空氣，甚至于在白天時(shí)間都要依賴燈光照明，這些都會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗及資源浪費(fèi)。近年來(lái)隨著節(jié)能環(huán)保的觀念深入人心，建筑師們已經(jīng)開始重新審視利用自然界“免費(fèi)能源”的重要性。當(dāng)代一些優(yōu)秀的建筑師能夠巧妙地安排室內(nèi)房間的組合排列格局來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)氣流的走向以達(dá)到良好的自然通風(fēng)效果。常見的很多層數(shù)不多的公共建筑屋頂一般都設(shè)置有天窗。例如深圳火車站，候車廳頂部的凹面處設(shè)置有玻璃天窗，將自然光引入室內(nèi)，并且候車廳下層屋面間隔布置高強(qiáng)度的半透明漫射玻璃，將日光均勻擴(kuò)散到室內(nèi)各部，設(shè)計(jì)非常巧妙。另外，太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展也為節(jié)能做出了大量貢獻(xiàn)，一些建筑外掛大量太陽(yáng)能板，吸收的太陽(yáng)能甚至能維持建筑物的照明使用要求。這些利用建筑外形及室內(nèi)格局而不用機(jī)械裝置來(lái)改善室內(nèi)空氣、光線環(huán)境的方法非常值得推廣。
對(duì)于使用建筑附加構(gòu)造減少能量的耗散這一方面，今年來(lái)國(guó)家以強(qiáng)制規(guī)定新建工程都必須在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)置保溫隔熱層，這對(duì)我國(guó)北方冬冷夏熱地區(qū)的建筑來(lái)說(shuō)尤為重要。設(shè)置保溫隔熱層能有有效阻止夏日濕熱空氣進(jìn)入室內(nèi)，又能有效減少冬天室內(nèi)暖空氣的外流，不僅降低了能耗（減少居民使用空氣暖氣的時(shí)間），且使室內(nèi)環(huán)境更加適合人們的居住。例如位于杭州武林CBD的坤和中心，德國(guó)GMP設(shè)計(jì)經(jīng)典理性建筑，其玻璃幕墻采用6+12A+6mm中空鋼化LOW-E玻璃，外墻砌體材料采用多孔粘土磚（KP1型），外墻外保溫材料采用50mm保溫巖棉，屋面保溫材料為30～40聚苯乙烯擠塑保溫板，是浙江省首個(gè)獲美國(guó)綠色建筑LEED認(rèn)證的國(guó)際甲級(jí)寫字樓。
2.2 材料創(chuàng)新
建筑材料是建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)非常重要的方向，也是前景最好的一個(gè)方向之一。新型材料不僅可以以較小的資源耗費(fèi)為代價(jià)滿足承載力等基本功能要求，又具有一些新的特質(zhì)，因而能夠發(fā)揮更大的作用。墻體材料在房屋建材中約占70％，是建筑材料的重要組成部分，建筑物能量的損耗約50%來(lái)自墻體。傳統(tǒng)墻體使用實(shí)心粘土磚耗費(fèi)了大量土地資源，且對(duì)于框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，墻體僅僅起維護(hù)作用，使用如此大自重的實(shí)心磚塊兒給起支撐作用的框架體系增加了更多負(fù)擔(dān)。目前，國(guó)家已經(jīng)禁止實(shí)心粘土磚的使用，而粘土空心磚，摻廢料的粘土磚，非粘土磚，建筑砌塊，加氣混凝土，輕質(zhì)板材，復(fù)合板材等新型墻體材料已經(jīng)在我國(guó)的到了廣泛推廣，一些科技含量更高的材料如自保溫砌塊 植物維條板（FCC板）等也已投入市場(chǎng)。新型混凝土材料也取得了較大發(fā)展，具有更優(yōu)良性質(zhì)的混凝土具有更高的承載能力以及更好的延性。除墻體材料、新型混凝土材料以外，具有優(yōu)良的保溫、隔熱和降噪性能，能夠防結(jié)露的中空玻璃、真空玻璃、熱反射鍍膜玻璃等玻璃材料也發(fā)展迅速。新型材料的發(fā)展與應(yīng)用極大地降低我建筑業(yè)的資源與能源耗費(fèi)量，是建筑節(jié)能的一個(gè)十分具有活力的突破口。
3.3實(shí)例分析：夏熱冬暖南區(qū)墻體結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)
（1）輕集料混凝土是用輕粗集料、輕砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的混凝土，其干表觀密度不大于1950kg／m3。其通過(guò)界面效應(yīng)、微泵效應(yīng)、機(jī)械齒合效應(yīng)提高界面強(qiáng)度。
其產(chǎn)品為：蒸壓多孔混凝土砌塊、陶?；炷疗鰤K、硅藻土砌塊、自隔熱混凝土砌塊、混凝土EPS砌塊?；炷疗鰤K是非燒結(jié)性塊材，屬免土、節(jié)能、環(huán)保的墻體材料產(chǎn)品；但其抗?jié)B性能和抗裂性能相對(duì)較差的問(wèn)題，一定程度影響和制約混凝土砌塊的使用與推廣。適用于多層、三層以下磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)墻體。
（2）大孔混凝土是以粗集料、水泥和水配制而成的輕質(zhì)混凝土，(又稱無(wú)砂混凝土)。基本特征為由大量的粒間孔隙形成的大孔。其導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫性好、吸濕性較小。收宿一般比普通混凝土小30％～50％。表觀密度為1800—1900kg／m3。雙面抹灰200mm厚大孔混凝土墻體的平均熱阻值為0.293m3 k／w，熱惰性指標(biāo)D≥3.0，適用于框架結(jié)構(gòu)、框剪、剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。
（3）多孔混凝土是一種不用粗骨料，內(nèi)部均勻分布著大量微小氣泡的輕質(zhì)混凝土。孔隙率可達(dá)85％，表觀密度為300～1200kg／m3之間，導(dǎo)熱系數(shù)0.081-0.29W／(m2 k)，具有結(jié)構(gòu)與保溫隔熱功能。分為加氣混凝土與泡沫混凝土。
3. 結(jié)論
目前我國(guó)正在施行建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，建筑行業(yè)耗能巨大的產(chǎn)業(yè)，降低能耗，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)節(jié)能，建筑業(yè)首當(dāng)其沖。而發(fā)展建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，利用我們的智慧降低建筑建設(shè)及使用過(guò)程中的資源能源消耗是我們建筑設(shè)計(jì)人員義不容辭的責(zé)任。
建筑耗能數(shù)值對(duì)我國(guó)而言是非常龐大的，甚至已經(jīng)占到了我國(guó)能耗總額的三分之一，我國(guó)與同緯度的國(guó)家相比能耗是別國(guó)的三倍以上，跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比我們建筑平均能耗是他們的四倍以上，可見我國(guó)的建筑能耗不僅僅存在數(shù)量大的問(wèn)題，還存在著平均耗能多的問(wèn)題，近二十年來(lái)我們可以明顯感覺(jué)到能耗緊張給生活帶來(lái)的影響，所以我們必須要高度重視建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)，通過(guò)多年的工作經(jīng)驗(yàn)我們摸索出來(lái)一些節(jié)能設(shè)計(jì)措施，在此簡(jiǎn)要論述以供工行參考。
一、減少變壓器的有功功率損耗
PK是一種有損傳輸功率的變壓器，即變壓器的線路損耗，通過(guò)繞組電流的阻力和流量取決于變壓器線圈的尺寸，這與負(fù)荷率的平方成正比。因此，應(yīng)選擇繞組電阻小的變壓器，可采用銅芯變壓器。從PKβ2的求值計(jì)算中我們可以得出，在β=每千瓦變壓器負(fù)荷的50%的時(shí)候是最低的能源消耗點(diǎn)。因此，在80年代中期，民用建筑設(shè)計(jì)，大部分負(fù)載率都是設(shè)定在50%左右，變壓器的負(fù)載率中只有一半的變壓器在實(shí)際使用中投入運(yùn)行，這種方法被很多設(shè)計(jì)人員一直沿用到目前為止。然而，這僅僅是節(jié)約能源，不考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
事實(shí)上50%負(fù)載率僅減少了變壓器的線損，并沒(méi)有減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的措施。計(jì)及初裝費(fèi)、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項(xiàng)運(yùn)行費(fèi)用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)娜萘?，變壓器的?fù)載率應(yīng)在75%～85%為宜。這樣也可以做到物盡其用，因?yàn)樽儔浩鹘^緣的使用年限滿負(fù)荷計(jì)為20年，20年后可能有更好的變壓器問(wèn)世，這樣就可以有機(jī)會(huì)更換新的設(shè)備，才能使該建筑總趨技術(shù)領(lǐng)先地位。
一、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下四個(gè)原則：（1）可用性。應(yīng)滿足建筑物的使用功能，即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適衛(wèi)生；滿足上下左右的運(yùn)輸通道通暢無(wú)阻；滿足特殊工藝要求。（2）經(jīng)濟(jì)性。建筑電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性就是節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。（3）可靠性。根據(jù)用電負(fù)荷的等級(jí)，保證在各種運(yùn)行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電。滿足建筑物的功能，即滿足照明的亮度、色溫、顯色指數(shù)；舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻。（4）安全性。保證在進(jìn)行一切操作切換時(shí)工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進(jìn)行維護(hù)檢修工作。
二、建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施
1、供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。根據(jù)工程供電容量及負(fù)荷的具體使用情況，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，做到盡量簡(jiǎn)單可靠，這對(duì)于有效地實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能可以起到很好的作用。首先，變配電所或箱式變電站位置的設(shè)置?，F(xiàn)代高層建筑的用電量相當(dāng)大，在確定變配電所或箱式變電站位置時(shí)，應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，這樣可以減小配電半徑，有利于減少線路損耗。其次，合理選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)。在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)變壓器的投入臺(tái)數(shù)可以隨季節(jié)性負(fù)荷的變化靈活投切，減少部分變壓器輕載而引起的不必要的電能浪費(fèi)。最后，優(yōu)化變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。同一變電站的變壓器應(yīng)盡量并列運(yùn)行，并聯(lián)后其負(fù)荷可以合理地分配，總損耗可以降至最低限度，同時(shí)根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整并聯(lián)運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù)，也是降低變壓器損耗的有效措施。
2、電纜線路的合理設(shè)計(jì)。在一個(gè)工程中，線路左右上下縱橫交錯(cuò)，小工程線路全長(zhǎng)不下萬(wàn)米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的，減少線路上的能耗必須引起設(shè)計(jì)重視。在建筑中，低壓配電室應(yīng)靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。另外，還可利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路，這些用戶不用時(shí)，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。
3、風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能。（1）采用高效風(fēng)機(jī)水泵。近年來(lái)，我國(guó)研制出多種高效率風(fēng)機(jī)和水泵，有的產(chǎn)品效率已接近國(guó)外同類產(chǎn)品，應(yīng)該大力推廣。（2）設(shè)計(jì)時(shí)注意選型和配套。選擇風(fēng)機(jī)水泵的型號(hào)和額定值時(shí)，應(yīng)盡量與工況吻合，使設(shè)備運(yùn)行在高效率區(qū)間。（3）調(diào)速控制流量，減少節(jié)流損失。生產(chǎn)工藝上經(jīng)常要求變更流量，現(xiàn)場(chǎng)多使用擋板或閥門來(lái)調(diào)節(jié)流量，即采用人為增大阻力的方法來(lái)減小流量，這是很不經(jīng)濟(jì)的。比較經(jīng)濟(jì)的方法是調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量。（4）合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)，降低管道阻力。設(shè)計(jì)輸送管網(wǎng)時(shí)，對(duì)走向和管徑都要仔細(xì)計(jì)算，并要求管道內(nèi)壁具有較高的光潔度，以降低阻力、減小功率損失。（5）在管網(wǎng)或葉輪上涂敷復(fù)合材料。其具有高彈性、高強(qiáng)度并易與金屬粘接的特點(diǎn)，將其涂敷在管道內(nèi)部和葉輪上，可以降低葉輪、管道與流體的摩擦系數(shù)，從而減小阻力、降低損耗。（6）減小葉輪直徑。當(dāng)所需流量與揚(yáng)程（風(fēng)壓） 遠(yuǎn)小于泵或風(fēng)機(jī)的額定值時(shí)，可以通過(guò)切削葉輪、減小直徑來(lái)降低風(fēng)機(jī)水泵的輸入功率實(shí)現(xiàn)節(jié)能，但不適用于揚(yáng)程經(jīng)常變化的運(yùn)行環(huán)境。（7）調(diào)節(jié)入口導(dǎo)向葉片。這是離心式風(fēng)機(jī)、水泵流量調(diào)節(jié)的基本方法，軸流式也可采用。調(diào)節(jié)入口側(cè)可調(diào)導(dǎo)向葉片，可以改變壓力和流量特征曲線，使同流量的軸功率比用閥門或擋板調(diào)節(jié)時(shí)低得多。
4、照明系統(tǒng)的節(jié)能。照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，一方面照度、色溫、顯色指數(shù)要達(dá)標(biāo)，另一方面又要達(dá)到節(jié)能的目的。由于電氣照明設(shè)備的耗電量與照明設(shè)備用電使用時(shí)間、照明設(shè)備的損耗、房間面積、照明器數(shù)量等因素成正比關(guān)系，與照明電氣的發(fā)光效率成反比關(guān)系。因此，照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)可從以下方面來(lái)考慮。
（1）減少設(shè)備使用時(shí)間。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，樓梯間、走廊這樣的公共場(chǎng)所可采用自動(dòng)控制的方式，做到人來(lái)燈亮，人走燈滅?？紤]到線路損耗，對(duì)于面積小的房間可采用一燈一控或二燈一控；面積較大的房間采用多燈一控的方式。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分利用天然光。建筑物靠近室外的部分，在建筑物結(jié)構(gòu)允許的情況下，門窗盡可能開的大些，門窗的玻璃采用選用透光率高的，以充分利用自然光的。非靠近室外的部分，可用導(dǎo)光管、反射高窗或棱鏡窗將光線引入需要陽(yáng)光的地方。以最大限度地減少照明設(shè)備的使用時(shí)間。
（2）提高光源的利用效率。首先要改善環(huán)境的反射條件，即建筑物內(nèi)的墻壁、天頂、地面以及家具的表面盡量光滑、色彩盡量選用淺色。當(dāng)然考慮到健康因素，屋頂和墻面的光反射系數(shù)宜在55%~60%之間，地面宜為15%~35%。其次用高效光源，首選發(fā)光率高的光源，這些光源節(jié)能效果及光效都非常顯著，因此能夠在照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)達(dá)到節(jié)能的目的。
