試論當(dāng)今節(jié)能建筑的設(shè)計鄭峰中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司深圳分公司廣東深圳518000摘要:近年來在節(jié)能、低碳之風(fēng)勁吹的大背景下,建筑節(jié)能也成為社會各界普遍關(guān)注的熱點。相關(guān)資料顯示,目前我國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,對提高整個國民經(jīng)濟(jì)的低碳水平意義重大。關(guān)鍵詞:節(jié)能設(shè)計,太陽能,日照,建筑空間節(jié)能建筑設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要組成部分,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降溫冷卻。在節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計中,應(yīng)以適應(yīng)四季氣候變化的可控性設(shè)計為原則,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、減少太陽輻射熱,又需考慮冬季利用太陽能、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,就應(yīng)先做好準(zhǔn)備工作,對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)計的基本方案。因為,我國許多地區(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)境地形條件一般來說,建筑所在地區(qū)的地形地貌,會直接影響建筑室內(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,對不同地形地貌的建筑環(huán)境要區(qū)分對待,設(shè)計出不同的節(jié)能方案。如在江河湖泊環(huán)境下,因為地表水陸分布、地勢起伏、表面覆蓋材料等不同,受太陽輻射作用下和地表長波輻射的影響,會產(chǎn)生水陸風(fēng),進(jìn)而形成氣流的流動,影響到建筑的受能情況。因此,在設(shè)計時要充分水陸風(fēng)的影響,以取得建筑穿堂風(fēng)的效果為設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之這可以改善夏季熱環(huán)境對建筑的影響,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,因為通常情況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)計時應(yīng)重點考慮夏季防熱、通風(fēng),兼顧冬季向陽、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)計利用太陽能是建筑節(jié)能的重要途徑。根據(jù)我國太陽能資源的利用的三級區(qū)劃,即以地區(qū)總輻射年總量為分區(qū)指標(biāo)的一級區(qū)劃;以各月日照時數(shù)大于6小時的天數(shù)這要素為指標(biāo)的二級區(qū)劃;以太陽能日變化的特征值為指標(biāo)的三級區(qū)劃,建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)該根據(jù)建筑所在地的太陽能資源劃分,進(jìn)行科學(xué)的研究分析,采用較為科學(xué)的設(shè)計方案。日照環(huán)境的設(shè)計主要是對建筑的日照間距和建筑適宜的朝向來確定的建筑的日照間距為保證陽光不受遮擋,并可以直接照射到內(nèi)在律管的卻劃設(shè)計中,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方面,首先是在冬季能獲得足夠的日照,主要房間要避開冬季風(fēng)向,其次,在夏季能有效防止太陽輻射與暴風(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,建筑的體形會直接影響建筑采暖空調(diào)的能耗大小。因此,在建筑設(shè)計的過程中,設(shè)計人員應(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輻射,在夜間利于自然通風(fēng)、散熱的目標(biāo)?？紤]夏季中午到傍晚這段時間內(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)及采暖能耗我國南方炎熱地區(qū)的傳統(tǒng)民居,通常采用天井來加強(qiáng)通風(fēng),改善室內(nèi)熱環(huán)境。但對于夏熱冬冷地區(qū)而言,這一開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,而在夏季開啟,則可極大地改善居住環(huán)境,節(jié)能亦會取得顯著效果4現(xiàn)代建筑構(gòu)件以及材料對節(jié)能建筑的發(fā)展與影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)對室內(nèi)環(huán)境及建筑能耗會產(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室內(nèi)氣溫的影響,使得室溫不至于過高,但當(dāng)夜間室外溫度降低時,蓄熱材料會逐漸釋放岀熱量,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,對冷熱氣候無法予以調(diào)控。圍護(hù)結(jié)枃的可控性在于對太陽輻、室外空氣等溫度波綜合作用而產(chǎn)生的熱過程是可控的。因此,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是多面或多層的,可以關(guān)閉或開啟某個層以適應(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。如馬來西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計的上海 Armoury大廈,外墻為雙層,夏季的內(nèi)層開啟,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)計可以充分利用地?zé)岜眉夹g(shù),如冰島等國家,建筑房子吋先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環(huán)起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風(fēng)能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術(shù)時結(jié)合風(fēng)能與太陽能,用風(fēng)能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”屋頂綠化,狹義上來說指的是在建筑屋頂上實施綠化;而廣義上來講,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、露臺陽臺、裙樓屋頂、建筑物的空中平臺、地下大型停車場的屋頂、工廠廠房屋頂,硬質(zhì)地面鋪裝的廣場,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愿意在樹中國煤化工CNMHG綠化環(huán)境設(shè)計綠化對建筑的節(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),同時可以遮陽隔熱,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蔽蔭,減低風(fēng)速的作用,還可以通過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)語建筑節(jié)能是一項綜合性工作,涉及建筑設(shè)計、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)部門應(yīng)加強(qiáng)合作,共同努力,在建設(shè)項目進(jìn)行的不同時期,從不同角度,對節(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)中國煤化工CNMHG