試論當(dāng)今節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)鄭峰中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司深圳分公司廣東深圳518000摘要:近年來(lái)在節(jié)能、低碳之風(fēng)勁吹的大背景下,建筑節(jié)能也成為社會(huì)各界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。相關(guān)資料顯示,目前我國(guó)建筑能耗占總能耗的30%,單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍。每年新建建筑中約95%是高能耗建筑。因此,建筑行業(yè)節(jié)能減排水平的提高,對(duì)提高整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的低碳水平意義重大。關(guān)鍵詞:節(jié)能設(shè)計(jì),太陽(yáng)能,日照,建筑空間節(jié)能建筑設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要組成部分,它是與建筑所在地區(qū)的氣候以及建筑微氣候、建筑技術(shù)和能源相結(jié)合,達(dá)到有各方面高效利用的建筑設(shè)計(jì)方法。最主要的特征就是建筑在冬季能最大限度地利用自然能來(lái)取暖,而夏季則能最大限度地減少得熱,并能夠利用自然能來(lái)降溫冷卻。在節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中,應(yīng)以適應(yīng)四季氣候變化的可控性設(shè)計(jì)為原則,在總體環(huán)境布局中,根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件合理確定建筑朝向、間距、綠化等,既要考慮利于夏季通風(fēng).遮陽(yáng)、減少太陽(yáng)輻射熱,又需考慮冬季利用太陽(yáng)能、防止寒風(fēng)侵襲,從而創(chuàng)造舒適的建筑外部空間環(huán)境。1、環(huán)境與氣候在節(jié)能建筑中的地位進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計(jì),就應(yīng)先做好準(zhǔn)備工作,對(duì)建筑所在地的氣候條件、地形地貌、地質(zhì)水文資料進(jìn)行調(diào)査和了解。根據(jù)調(diào)査的結(jié)果決定節(jié)能設(shè)計(jì)的基本方案。因?yàn)?我國(guó)許多地區(qū)都是夏熱冬冷,地理環(huán)境的復(fù)雜多樣性,因此,節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)首先應(yīng)該考慮如何充分利用建筑所在地區(qū)的自然環(huán)境資源和條件,在減少常規(guī)能源利用的前提下,按照節(jié)能的設(shè)計(jì)方法和建筑技術(shù)措施,創(chuàng)造出有利于人們生活和工作的居住環(huán)境地形條件一般來(lái)說(shuō),建筑所在地區(qū)的地形地貌,會(huì)直接影響建筑室內(nèi)外熱環(huán)境和空調(diào)能耗的大小,進(jìn)而影響建筑的能源消耗情況。因此,對(duì)不同地形地貌的建筑環(huán)境要區(qū)分對(duì)待,設(shè)計(jì)出不同的節(jié)能方案。如在江河湖泊環(huán)境下,因?yàn)榈乇硭懛植肌⒌貏?shì)起伏、表面覆蓋材料等不同,受太陽(yáng)輻射作用下和地表長(zhǎng)波輻射的影響,會(huì)產(chǎn)生水陸風(fēng),進(jìn)而形成氣流的流動(dòng),影響到建筑的受能情況。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)要充分水陸風(fēng)的影響,以取得建筑穿堂風(fēng)的效果為設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之這可以改善夏季熱環(huán)境對(duì)建筑的影響,節(jié)約空調(diào)能耗。而如果在山區(qū)地帶,就要充分考慮該地區(qū)的山谷風(fēng)現(xiàn)象,因?yàn)橥ǔＧ闆r下建筑周圍的種局地?zé)崃Νh(huán)流表現(xiàn)得較為明顯。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮夏季防熱、通風(fēng),兼顧冬季向陽(yáng)、避風(fēng)。在建筑的選址朝向上,要盡量選擇通風(fēng)的位置。合理地利用山谷風(fēng)這一自然能源以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的最大效果。2日照朝向?qū)?jié)能建筑的影響日照環(huán)境設(shè)計(jì)利用太陽(yáng)能是建筑節(jié)能的重要途徑。根據(jù)我國(guó)太陽(yáng)能資源的利用的三級(jí)區(qū)劃,即以地區(qū)總輻射年總量為分區(qū)指標(biāo)的一級(jí)區(qū)劃;以各月日照時(shí)數(shù)大于6小時(shí)的天數(shù)這要素為指標(biāo)的二級(jí)區(qū)劃;以太陽(yáng)能日變化的特征值為指標(biāo)的三級(jí)區(qū)劃,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)建筑所在地的太陽(yáng)能資源劃分,進(jìn)行科學(xué)的研究分析,采用較為科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。日照環(huán)境的設(shè)計(jì)主要是對(duì)建筑的日照間距和建筑適宜的朝向來(lái)確定的建筑的日照間距為保證陽(yáng)光不受遮擋,并可以直接照射到內(nèi)在律管的卻劃設(shè)計(jì)中,就必須在建筑物之間留出一定的距離,也就是建筑物的日中國(guó)煤化工照間CNMHG距的因素有許多方面,包括當(dāng)?shù)厝照諛?biāo)準(zhǔn)、地理緯度、建筑朝向、建筑物的高度、長(zhǎng)度以及建筑用地的地形等。適宜的朝向建筑物主立面的方位角稱為朝向,一般由建筑與周圍道路之間的關(guān)系確定建筑朝向的選擇要考慮兩個(gè)方面,首先是在冬季能獲得足夠的日照,主要房間要避開(kāi)冬季風(fēng)向,其次,在夏季能有效防止太陽(yáng)輻射與暴風(fēng)雨的襲擊。3建筑空間、體型在節(jié)能建筑的考慮眾所周知,建筑的體形會(huì)直接影響建筑采暖空調(diào)的能耗大小。因此,在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從節(jié)能的角度出發(fā),盡量使建筑的體形能夠?qū)崿F(xiàn)在夏季白天防止太陽(yáng)輻射,在夜間利于自然通風(fēng)、散熱的目標(biāo)。考慮夏季中午到傍晚這段時(shí)間內(nèi),室外氣溫往往高于室內(nèi),以及冬季窒外冷空氣的不利影響,因此,在夏季空調(diào)及冬季采暖期間,空間應(yīng)盡可能封閉,減少室外不利氣候因素的影響,以降低空調(diào)及采暖能耗我國(guó)南方炎熱地區(qū)的傳統(tǒng)民居,通常采用天井來(lái)加強(qiáng)通風(fēng),改善室內(nèi)熱環(huán)境。但對(duì)于夏熱冬冷地區(qū)而言,這一開(kāi)敞空間又成為冬季冷空氣侵入的所在,導(dǎo)致冬季室內(nèi)環(huán)境惡劣的重要原因之一。若天井的開(kāi)敞程度得以控制,如冬季,天井的頂部利用透光材料加以覆蓋,而在夏季開(kāi)啟,則可極大地改善居住環(huán)境,節(jié)能亦會(huì)取得顯著效果4現(xiàn)代建筑構(gòu)件以及材料對(duì)節(jié)能建筑的發(fā)展與影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)室內(nèi)環(huán)境及建筑能耗會(huì)產(chǎn)生很大影響,圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有高效的隔熱保溫性能,滿足節(jié)能建筑熱工設(shè)計(jì)的要求。蓄熱性能好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)在白天吸收大量熱量,可以延緩室外綜合溫度等對(duì)室內(nèi)氣溫的影響,使得室溫不至于過(guò)高,但當(dāng)夜間室外溫度降低時(shí),蓄熱材料會(huì)逐漸釋放岀熱量,使得室內(nèi)溫廈居髙不下,從而增加空調(diào)能耗。傳統(tǒng)的建筑外墻田于是固定不變的,對(duì)冷熱氣候無(wú)法予以調(diào)控。圍護(hù)結(jié)枃的可控性在于對(duì)太陽(yáng)輻、室外空氣等溫度波綜合作用而產(chǎn)生的熱過(guò)程是可控的。因此,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是多面或多層的,可以關(guān)閉或開(kāi)啟某個(gè)層以適應(yīng)不同的氣候,其目的還是要降低能耗,減少空凋和采暖的使用。如馬來(lái)西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的上海 Armoury大廈,外墻為雙層,夏季的內(nèi)層開(kāi)啟,可允許自然通風(fēng);春秋季由在兩層之間的百葉墻面調(diào)節(jié);到了冬季,百葉墻關(guān)閉,阻擋寒風(fēng)的侵襲。5使用新能源與綠化設(shè)計(jì)可以充分利用地?zé)岜眉夹g(shù),如冰島等國(guó)家,建筑房子吋先在地上打兩個(gè)洞,通過(guò)電泵將地下水循環(huán)起來(lái),為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國(guó),由于地處海邊,太陽(yáng)能和風(fēng)能的利用條件得天獨(dú)厚,使用熱泵技術(shù)時(shí)結(jié)合風(fēng)能與太陽(yáng)能,用風(fēng)能與太陽(yáng)能來(lái)帶動(dòng)電泵就可以做到“零能耗”屋頂綠化,狹義上來(lái)說(shuō)指的是在建筑屋頂上實(shí)施綠化;而廣義上來(lái)講,泛指在非滲透性的人工構(gòu)筑物上進(jìn)行綠化,包括在建筑物屋頂、墻體、露臺(tái)陽(yáng)臺(tái)、裙樓屋頂、建筑物的空中平臺(tái)、地下大型停車場(chǎng)的屋頂、工廠廠房屋頂,硬質(zhì)地面鋪裝的廣場(chǎng),立交橋等,也被稱為“建筑種植”或“立體綠化屋頂綠化是如何保護(hù)建筑屋面和達(dá)到節(jié)能效果的呢?在夏季,綠化種植層對(duì)日光照射所產(chǎn)生的熱有三種主要作用方式:1)反射作用;2)隔熱作用;3)蒸騰作用。屋頂綠化層的反射和隔熱作用比較易于理解,蒸騰作用包括兩部分:一是指綠色植物自身的蒸騰作用是指綠化種植土表層的蒸騰作用。綠化植物本身通過(guò)植物葉片上的微孔進(jìn)行呼吸,葉片內(nèi)液態(tài)的水吸收周圍空氣的熱量(氣化潛熱),變成氣態(tài)的水,散發(fā)到空氣中去;同樣地,綠化種植土表層內(nèi)的液態(tài)的水也會(huì)吸收的周圍空氣的熱量(氣化潛熱),變成氣態(tài)的水,散發(fā)到空氣中去。潛熱是物質(zhì)在氣化過(guò)程中需要的熱量,由于潛熱遠(yuǎn)訴川綠化反域蒸騰作用的吸熱效果非常大,這就是在炎熱的夏天人們?cè)敢庠跇?shù)中國(guó)煤化工CNMHG綠化環(huán)境設(shè)計(jì)綠化對(duì)建筑的節(jié)能起著十分重要的作用,它可以調(diào)節(jié)改善氣溫,調(diào)節(jié)碳氧平衡,減少溫室效應(yīng),同時(shí)可以遮陽(yáng)隔熱,可以有效地改善居住區(qū)的外部微氣候以及建筑室內(nèi)熱環(huán)境,降低建筑能耗。小區(qū)內(nèi)的植物不僅可以起到遮陽(yáng)蔽蔭,減低風(fēng)速的作用,還可以通過(guò)蒸騰的作用和植物的“光合”作用,起到調(diào)節(jié)居住地的氣溫,并適當(dāng)?shù)卦黾涌諝鉂穸鹊淖饔?。結(jié)語(yǔ)建筑節(jié)能是一項(xiàng)綜合性工作,涉及建筑設(shè)計(jì)、建筑技術(shù)科學(xué)、材料、構(gòu)造、施工、暖通空調(diào)、物業(yè)管理、政策法規(guī)等多方面。因此,做好建筑節(jié)能工作,各專業(yè)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)合作,共同努力,在建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行的不同時(shí)期,從不同角度,對(duì)節(jié)能進(jìn)行研究。節(jié)能環(huán)保是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主旋律,建筑節(jié)能也成了建筑行業(yè)新的發(fā)展方向。參考文獻(xiàn)[1]鄧江,喬瓊.建設(shè)生態(tài)環(huán)保型節(jié)能建筑的思考[.生態(tài)經(jīng)濟(jì),2009,(7)3[2]胡永平,蔣麗珍,劉文平等.節(jié)能建筑的發(fā)展前景[J.煤炭技術(shù),2010,29(11)中國(guó)煤化工CNMHG