略談建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及趨勢(shì)

1、<p>　　略談建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及趨勢(shì)</p><p>　　摘要：隨著技術(shù)的日新月異，能源短缺已不容忽視，節(jié)約能源已受到世界性的普遍關(guān)注，在我國(guó)亦不例外。全世界近30%的能源消耗在建筑物上，長(zhǎng)此以往，將嚴(yán)重影響世界的可持續(xù)。因此，能源將成為本世紀(jì)的熱門話題，我們必須從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā)，使建筑盡可能少地消耗不可再生資源，降低對(duì)外界環(huán)境的污染，并為使用著提供健康、舒適、與和諧的工作及生活空間。 <

2、;/p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；設(shè)計(jì)；要點(diǎn)；前景 </p><p>　　Abstract: As the technology change rapidly, the energy shortage has been ignored, saving energy has been paid more attention in the world, in China is no excep

3、tion. If things go on like this in the building, nearly 30% of the energy consumption of the whole world, will seriously affect the sustainable world. Therefore, energy will become a hot topic in this century, we must st

4、art from the sustainable development strategy, make the building to minimize the consumption of non-renewable resources, </p><p>　　Key words: energy-saving building; design; points; prospect </p><

5、p>　　中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013） </p><p>　　一、整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　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。 </p><p><b>　　1.合理

6、選址 </b></p><p>　　建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、地質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來(lái)確定。建筑設(shè)計(jì)中,既要使建筑在其整個(gè)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(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。 </p><p>　　2.合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì) </p><p>　　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

7、能的需求,應(yīng)通過(guò)合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來(lái)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(shù)木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽(yáng)、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(lái)平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等作用。 </p><p>　　3.合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì) </p><p>　　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

8、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。 </p><p>　　日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開(kāi)主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽(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均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,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),選擇出這一地

9、區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。 </p><p>　　二、單體的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　單體的節(jié)能設(shè)計(jì),主要是通過(guò)對(duì)建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì),以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇等,來(lái)更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。 </p><p><b>　　1.屋

10、面空間綠化 </b></p><p>　　屋面空間綠化指利用綠色植物具有的光合作用能力，在不同的地區(qū)，針對(duì)太陽(yáng)輻射的差異，選擇不同品種的植物進(jìn)行屋面種植。綠色植物的種植不僅可以避免太陽(yáng)光直接照射屋面，而且由于植物本身對(duì)太陽(yáng)光的吸收利用、轉(zhuǎn)化和蒸騰作用，大大降低了屋頂?shù)氖彝饩C合溫度。同時(shí)利用植物培植基質(zhì)材料的熱阻與熱惰性，可以降低內(nèi)表面溫度，從而減輕了對(duì)頂樓的熱傳導(dǎo)。有資料顯示，種植屋面的內(nèi)表面溫度比其

11、他屋面低2.8℃-7.7℃ 。在炎熱的夏季，從屋面進(jìn)入室內(nèi)的熱量占總圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量的70% 以上，實(shí)施綠化的屋面外表面最高溫度可以比不綠化的屋面外表面最高溫度低20℃ 以上。同時(shí)，屋面綠化若在城市中大量應(yīng)用，可以使整個(gè)城市成為高低錯(cuò)落的大花園，降低噪聲，提高節(jié)能率，改善生態(tài)環(huán)境。 </p><p>　　針對(duì)屋面綠化荷重較地面綠化小的特點(diǎn)，宜采用輕質(zhì)材料作為種植土，目前一般采用草炭腐殖土、珍珠巖、蛭石等。覆土層厚度

12、必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)執(zhí)行，種植層容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以減輕荷重，防止覆土荷重超過(guò)允許值使屋面鋼筋混凝土板產(chǎn)生塑性變形裂縫，從而造成滲漏。由于屋面綠化的特殊性，種植層的厚度受到限制，植物的配植要求以耐熱、抗風(fēng)、耐旱、耐貧瘠且淺根系的多年生草本、匍匐類、矮生灌木植物為宜，如彩葉草、三色堇、假連翹、鴨跖草、麥冬草等。還要注意保護(hù)屋面防水層，一是選擇根系不發(fā)達(dá)的植物;二是選擇耐根系穿刺的防水層，如鋁合金卷材高密度聚乙烯土工膜等

13、。同時(shí)防水層應(yīng)上翻超過(guò)土層15 cm以上，且屋面應(yīng)形成適當(dāng)?shù)钠露?，以利于及時(shí)排除積水。高大的樹(shù)木和水池等集中荷載應(yīng)放在柱子或承重墻的位置上，有利于荷載的直接傳遞。 </p><p>　　2.建造內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能墻體 </p><p>　　復(fù)合節(jié)能墻體通常由絕熱材料與傳統(tǒng)墻體材料或某些新型墻體材料復(fù)合而成。如果絕熱材料復(fù)合在建筑物外墻的內(nèi)側(cè)，則稱為內(nèi)保溫復(fù)合墻體。 </p>&l

14、t;p>　　(1)墻體結(jié)構(gòu)層：系指混凝土現(xiàn)澆或預(yù)制品的外墻，內(nèi)澆外砌或磚混結(jié)構(gòu)的外磚墻。以及諸如承重多孔磚外墻等其他承重外墻。 </p><p>　　(2)空氣層：空氣在0℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為0024VV/(m&#8226;k)。在25℃±5℃時(shí)為00256W/(m&#8226;k)，即使在200℃的情況下仍有00：384 W/(m&#8226;k)。由此可見(jiàn)，空氣也是一種優(yōu)良的

15、保溫材料。因此，在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層，不但可以保溫隔熱。而且具有切斷液態(tài)水份的毛細(xì)滲透、防止保溫材料受潮的功能，因?yàn)橐话阃鈧?cè)墻有吸水能力，而其內(nèi)表面常因溫度低而出現(xiàn)的冷凝水?？杀唤Y(jié)構(gòu)材料吸入且不斷向室外轉(zhuǎn)移和散發(fā)。 </p><p>　　(3)保溫隔熱層：這是節(jié)能墻體的主要功能部分，常用絕熱材料可分為有機(jī)、無(wú)機(jī) 金屬等三大類。出于導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮。 </p&

16、gt;<p>　　(4)保護(hù)層：主要功能是防止保溫層受破壞，并阻止室內(nèi)水蒸汽侵入保溫層。出于防火、抗沖擊和環(huán)保等方面的考慮，宜選用A級(jí)無(wú)機(jī)防火板為保護(hù)層材料。 </p><p>　　(5)飾面層：由于A級(jí)無(wú)機(jī)防火板具有優(yōu)良的表面親和特性，所以各種飾面材料均可使用，選用的內(nèi)墻涂料和粘貼瓷磚都有良好的效果。 </p><p>　　結(jié)合各地的氣候和地理環(huán)境，借鑒各方面成功和失敗的經(jīng)

17、驗(yàn)，在優(yōu)化組合的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的墻體內(nèi)保溫板，具有保溫、隔熱、隔音、防潮抗沖擊、抗震、呼吸等功能，已在工程中應(yīng)用。 </p><p><b>　　3.門窗節(jié)能 </b></p><p>　　外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，通過(guò)提高門窗的氣密性，采用適當(dāng)?shù)拇?/p>

18、墻面積比，增加窗玻璃層數(shù)，采用百葉窗簾、窗板等措施來(lái)提高門窗的保溫隔熱性能。其節(jié)能措施有：? </p><p>　　(1)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，《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)不同地區(qū)、不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定。? </p><p>　　(2)提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。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

19、。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封;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。? </p><p>　　(3)改善住宅門窗的保溫隔熱性能。戶門與陽(yáng)臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求，在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能;窗戶最

20、好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷、熱橋，可設(shè)置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，低輻射玻璃;合理地設(shè)計(jì)可開(kāi)啟的窗扇面積，保證南方地區(qū)室內(nèi)自然通風(fēng)和降低北方地區(qū)室外冷風(fēng)的直接滲透。? </p><p>　　(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)有一中間層次，這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透，減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區(qū)住宅中，將北陽(yáng)臺(tái)的外門、

21、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)計(jì)成封閉式的，對(duì)屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。? </p><p>　　4.充分利用太陽(yáng)能資源 </p><p>　　太陽(yáng)能作為一種天然的潔凈能源，也是居住建筑設(shè)計(jì)上廣泛推廣的節(jié)能設(shè)計(jì)之一。從近年來(lái)的能源使用和發(fā)展情況來(lái)看，煤、電、油的供應(yīng)緊張已經(jīng)不容忽視，太陽(yáng)能應(yīng)該由“補(bǔ)充能源”向“替代能源”發(fā)展。特別

22、是太陽(yáng)能熱水器經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)日臻成熟，越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞。另外，從使用效果和居衛(wèi)的淋浴費(fèi)用和投資回收周期來(lái)看， 太陽(yáng)能熱水器也具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。然而由于各方面原因，目前太陽(yáng)能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主，存在破壞建筑結(jié)構(gòu)、熱水溫度不穩(wěn)定等因素。要解決這些問(wèn)題就必須將太陽(yáng)能利用裝置納入到建筑設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中，在設(shè)計(jì)時(shí)將太陽(yáng)能熱水器設(shè)備納入到建筑設(shè)計(jì)之中預(yù)留太陽(yáng)能設(shè)置位置，特別是在廚房衛(wèi)生間內(nèi)。如果太陽(yáng)能

23、熱水器能夠充分加以推廣應(yīng)用，就可以大大節(jié)省常規(guī)能源，也是建筑節(jié)能的發(fā)展方向。 </p><p>　　三、節(jié)能建筑新趨勢(shì) </p><p>　　1. 資源回收利用 </p><p>　　美國(guó)一家大學(xué)曾設(shè)計(jì)建造了一種四居室的生態(tài)房。他的熱能來(lái)源于人工散熱、陽(yáng)光及使用家電設(shè)備所產(chǎn)生的熱量;用依靠風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池;用水是從屋檐流下來(lái)經(jīng)過(guò)處理的雨水;糞便和污水則流入一個(gè)

24、堆肥坑里，經(jīng)過(guò)發(fā)酵后供花園施肥使用。美國(guó)一家建筑公司用揮手的垃圾建筑房屋，墻壁是用回收的輪胎和鋁合金廢料建造的;屋架所用的大部分鋼料是從建筑工地上回收來(lái)的;所用的板材為鋸末和碎木料加上20%的聚乙烯制成;而舊報(bào)紙、紙板箱則成了屋面的主要原料，并作為墻面的絕緣體。美國(guó)國(guó)立資源保護(hù)委員會(huì)總部則是以廢舊回收物品的再生資料為主要材料建筑的綠色辦公室。它的墻壁是由麥秸桿壓制并經(jīng)過(guò)高加工而成，地板由廢玻璃制成，辦公桌由廢舊報(bào)紙與黃豆渣制成。另外，它

25、還設(shè)有很大的窗戶，這樣辦公室內(nèi)非常明亮，從而可節(jié)約電力30%。日本1997年建成了一棟實(shí)驗(yàn)型“健康住宅”。除了整個(gè)住宅盡可能選擇對(duì)人體無(wú)害的建筑材料外，墻體還被設(shè)計(jì)成雙重結(jié)構(gòu)，每個(gè)房間建有通風(fēng)口，整個(gè)房屋系統(tǒng)的空氣采用全熱交換器和除濕機(jī)進(jìn)行循環(huán)。全熱交換器能夠有效地回收熱量并加以再次利用，其過(guò)濾器可有效地收集空氣中細(xì)小的塵埃，從而能夠抑制霉菌等過(guò)敏生物繁殖。這種資源的揮手利</p><p>　　2. 新能源開(kāi)發(fā)利

26、用 </p><p>　　德國(guó)建筑師塞多。特霍爾建造了一座能跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)房屋。房屋被安裝在一個(gè)圓盤底座上，由一個(gè)小型太陽(yáng)能電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一組齒輪。房屋底座在環(huán)形軌道上以每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)3cm的速度隨太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)太陽(yáng)落山后，該房屋便反向轉(zhuǎn)動(dòng)，回到起點(diǎn)位置。它跟蹤太陽(yáng)所消耗的電力僅為房屋太陽(yáng)能發(fā)電功率的1%，而所吸收的太陽(yáng)能則相當(dāng)于一般不能轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽(yáng)能房屋的2倍。德國(guó)還有一個(gè)零能量住房，所需能量100%靠太陽(yáng)能。零能量住房向

27、南開(kāi)放的平面被設(shè)計(jì)成扇形平面，可以獲得很高的太陽(yáng)能輻射能。墻面采用儲(chǔ)熱能力較好的灰沙磚、隔熱材料和裝飾材料，陽(yáng)光透過(guò)保溫材料，熱量在灰沙磚墻中存儲(chǔ)起來(lái)。房屋白天通過(guò)窗戶由太陽(yáng)來(lái)加熱，夜間則通過(guò)隔熱材料和灰沙磚墻來(lái)加熱。 </p><p><b>　　3. 紙建筑 </b></p><p>　　用紙做結(jié)構(gòu)材料不僅可以減少建筑物的重量，加快施工速度，降低成本;而且建筑物拆

28、除后。紙可以重復(fù)利用，對(duì)節(jié)約資源、環(huán)境保護(hù)亦有好處。世界上目前已有一些用紙結(jié)構(gòu)建造的臨時(shí)性和半臨時(shí)性的建筑。位于瑞士某地的紙塔是輕型建筑中一個(gè)有意義的例子，該塔外徑13cm，高33cm，1992年建成，已成為瑞士當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑物。整個(gè)塔所用的材料紙板占79.26%,木材占20.22%,鋼材占0.52%,為建筑使用可降解性材料開(kāi)辟一條“綠色”通道，因此，它們被人們譽(yù)為“綠色建筑”典范。2000年世博會(huì)，日本館是一座世博會(huì)期間使用的臨時(shí)性

29、紙建筑，會(huì)后其大部分材料可以回收利用。它以材料和結(jié)構(gòu)的特性為主題，關(guān)注資源和環(huán)保問(wèn)題。它采用回收加工的紙建成拱筒形的結(jié)構(gòu)，由12.5cm粗的紙管網(wǎng)狀交叉而成,弧形屋面和墻身材料也是織物和紙膜.該館長(zhǎng)72cm，寬32m，最高處達(dá)15.5m，面積3600?。白天，自然光經(jīng)過(guò)半透明紙窗的過(guò)濾結(jié)構(gòu)成柔和?宜人的室內(nèi)光環(huán)境;夜晚，紙窗又是神奇光影的“屏幕”。在世博會(huì)展館里，自然光透過(guò)防水的織物和紙膜構(gòu)成的屋頂照射到室內(nèi)，造成一片富有日本風(fēng)情的空間

30、環(huán)境。日本館反映了日本人普遍具有的生態(tài)與環(huán)境</p><p><b>　　四、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　隨著全球能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻和“可持續(xù)發(fā)展”理念在國(guó)內(nèi)的推廣，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)越來(lái)越引起我國(guó)廣大建筑工作者的重視。我們從建筑的設(shè)計(jì)方面著手，合理規(guī)劃，科學(xué)部署，減少建筑物的能耗，積極利用可持續(xù)能源并減少資源的浪費(fèi)。 </p><p>&