摘要:推廣節(jié)能建筑是實現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。本文詳細闡述了建筑節(jié)能的涵義，并針對我國居住建筑節(jié)能現(xiàn)狀及居住節(jié)能型建筑在推廣中存在的問題這兩個角度出發(fā)，對居住建筑節(jié)能設(shè)計的實現(xiàn)作了綜合分析，最后論述建筑節(jié)能戰(zhàn)略性舉措的重大影響，為建設(shè)節(jié)約型社會，實現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞：居住建筑；節(jié)能設(shè)計；重大影響
中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著近年來人們環(huán)保意識的增強，再加上建筑能耗的增大，居住建筑節(jié)能問題受到了廣泛關(guān)注。所謂的建筑節(jié)能，就是在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計、新建、改進和使用過程中，執(zhí)行建筑節(jié)能標準，采用節(jié)能型的建筑材料、建筑工藝以及建筑設(shè)備等，并利用可再生能源，達到降低建筑能耗的目的。在我國目前形勢下，居住建筑的能耗非常嚴重，這不僅降低了居住建筑的經(jīng)濟和社會效益，還破壞了自然環(huán)境。因此，做好居住建筑的節(jié)能降耗成為了一個關(guān)系到國計民生的重大問題。
1 合理的建筑規(guī)劃設(shè)計
建筑的規(guī)劃設(shè)計要強調(diào)“以人為本，環(huán)境為先”的原則，最大限度地提高能源和材料的使用效率，減少在建設(shè)和使用過程中對環(huán)境的污染，在滿足建筑的適用性、耐久性的同時，著重強調(diào)“均好性”，注重環(huán)境、節(jié)能、環(huán)保三大主題，使建筑和環(huán)境都達到可持續(xù)和諧發(fā)展，提高居住空間品位，提升城市的品牌。因此節(jié)能設(shè)計不能單純地依賴節(jié)能保溫材料的應(yīng)用，而應(yīng)該從居住建筑方案設(shè)計階段入手，規(guī)劃設(shè)計過程中，在保持原有生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，通過分析當?shù)氐臍夂�、水文、地理等自然條件進行合理的規(guī)劃建筑布置，因地制宜進行建筑設(shè)計。從合同、組織、技術(shù)、經(jīng)濟等各方面，采取措施有效控制工程造價，考慮選址、能源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和運營維護等因素，進行全生命周期分析。
1.1 建筑物的選址及布局
建筑群體的布置是否合理，對冬季獲得太陽輻射熱和夏季通風降溫非常重要。如建筑選址上，建筑用地不宜選擇在洼地、山谷等處，應(yīng)該選擇在向陽、避風的地段上，為建筑物爭取日照創(chuàng)造必要的條件。結(jié)合建筑用地的自然環(huán)境、氣候條件及建筑物的使用功能等，在不破壞原有生態(tài)環(huán)境的前提下，結(jié)合人的行為活動特點，建立一個自然———人工生態(tài)平衡的系統(tǒng)，降低太陽輻射、增強建筑物的通風效果，利用建筑樓群的合理布局，在節(jié)約土地資源的前提下增加建筑物之間的間距，既爭取日照，又能合理組織氣流，從而使建筑物與空氣的熱交換增加，降低建筑能耗。
1.2 建筑形態(tài)
建筑形態(tài)的設(shè)計中不僅對建筑的體形系數(shù)有要求，而且需要冬季有利于避風寒，夏季減少日輻射熱。需要根據(jù)得熱和失熱的具體情況權(quán)衡后對建筑進行優(yōu)化組合。
1.3 建筑間距
建筑物的間距對人的心理及精神具有很大的影響，因此在進行設(shè)計時不能只單純考慮日照間距，要根據(jù)衛(wèi)生視距及對人的影響進行綜合設(shè)計。人類對環(huán)境的認知是通過感官感受的，建筑時時刻刻伴隨著人們的生活，建筑物的間距過小則會讓人產(chǎn)生壓抑感，在緊張的工作后精神仍處于緊繃的狀態(tài)，社會就容易產(chǎn)生犯罪，對人有消極的影響。反之則過于浪費土地、資源，增大人流、物流的流動空間和時間。
1.4 綠化設(shè)計
住宅小區(qū)不宜一概硬化，設(shè)計盡量選用可滲透地面，給大地以透水透氣的余地，不僅可以蓄積大量的雨水，緩解城市的“熱島效應(yīng)”，改善環(huán)境質(zhì)量，同時也可以緩解對城市下水管網(wǎng)和污水處理管網(wǎng)的壓力。小區(qū)綠化和水體也要綜合考慮，不是僅僅滿足于政府部門要求的最低綠化率，還要對植被的性能加以了解應(yīng)用，如在建筑環(huán)境中，使用體態(tài)高大的喬木遮擋冬季寒風，行植闊葉樹可在夏天遮陽，大中小喬木與灌木相結(jié)合可降低噪聲。這不僅可以改善小區(qū)的微氣候，還可減少熱島效應(yīng)，改善局部氣候。
2 建筑物的單體設(shè)計
建筑物的單體設(shè)計上，如何實現(xiàn)在滿足建筑物的美觀、實用的基礎(chǔ)上控制其體形系數(shù)達到節(jié)能的目的，對于建筑物來說，應(yīng)減少建筑物的外表面積和加強圍護結(jié)構(gòu)保溫，以減少能耗。外立面的造型、色彩、窗墻比等，要在滿足美觀、與環(huán)境相協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，以減少傳熱耗能，在提高居民居住舒適度的同時又能達到節(jié)能的目的，實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。房屋單體設(shè)計時，要考慮多種因素的制約，進行優(yōu)化組合。
2.1 建筑物的體形系數(shù)
建筑物體形系數(shù)是指建筑物接觸室外大氣的外表面積與其所包圍的體積的比值。建筑物體形宜規(guī)則，減少凹凸，可適當增加房屋的進深，減少其外表面積，通過這些措施可減少體形系數(shù)。體積小、體形復(fù)雜的建筑，以及平房和低層建筑物，體形系數(shù)較大，對節(jié)能不利；而體積大、體形簡單的建筑物，以及多層和高層建筑，體形系數(shù)較小，對節(jié)能較為有利。在其他條件相同的條件下，進深大的建筑比進深小的好，外表整齊的建筑比凹凸變化多的好，長的比短的好，高的比矮的好，但建筑師在進行建筑創(chuàng)作時要結(jié)合功能綜合考慮。一般來講，體形系數(shù)不大于0.30，體形系數(shù)越小節(jié)能效果越好。
2.2 建筑物的通風與朝向
做好單體建筑的通風設(shè)計，要盡可能考慮穿堂風。同時建筑物窗戶面積在滿足日照等衛(wèi)生要求的前提下要適當，但又不宜過大，室內(nèi)進風口和出風口同時存在的情況下，窗戶通風面積的大小是決定室內(nèi)風速的關(guān)鍵，既可降低建筑物的成本又起到節(jié)能的作用，減少建筑物的二次耗能。實驗表明，增大房屋建筑通風換氣次數(shù)對降低夏季空調(diào)能耗效果明顯。
建筑是一個生態(tài)的、會呼吸的有機體，要保證進風口和出風口的同時存在，由于正、負壓的作用而形成空氣流動，如對建筑的進深、房間的門窗位置等的考慮。同時，選擇合理的開窗方式，如相同面積的推拉窗與平開窗比較，平開窗的最大開窗面積是推拉窗的兩倍。朝向的選擇上，如夏季減少太陽的直射、冬季滿足適量的日光照射入室內(nèi)。這樣最大限度的提高能源和材料的使用效率，減少建設(shè)和使用過程中對環(huán)境的污染，使建筑和環(huán)境都達到可持續(xù)和諧發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型社會，使健康綠色的低能耗建筑能夠真正走進我們老百姓的生活。
2.3 建筑物窗墻面積比
窗墻面積比是指窗戶洞口總面積與同朝向建筑立面面積的比值。對于門窗，首先應(yīng)符合功能要求，如充足的光線可避免白天燈光的使用，減少電能的損耗，同時也要滿足通風的要求；要使用保溫、隔聲，氣密性等級、水密性能好的符合國家標準的中空保溫玻璃，可以積極使用推廣一些先進的材料，如現(xiàn)在示范性項目中用的Low－E玻璃等，以達到節(jié)能的目的。
2.4 屋面的節(jié)能構(gòu)造
在建筑物受太陽輻射的各個外表面中，屋面是建筑物上部與外界直接接觸的重點部位，受輻射熱也是最多的，其保溫與隔熱對建筑節(jié)能具有重要意義。為達到節(jié)能目的，屋面上可設(shè)置架空層增加空氣的流動，蓄水屋面及設(shè)置屋頂綠化形成生態(tài)型屋面等。這樣不僅可以增加環(huán)境的美觀性，還可以改善建筑物屋面的熱工性能以達到節(jié)能的目的。屋面保溫材料的選用上不宜用密度大、導熱系數(shù)高的材料，這樣會導致屋面的重量和厚度過大，不利于結(jié)構(gòu)設(shè)計；同時也不宜選用吸水率較大的材料，防止保溫層吸水而降低保溫效果。
3 加強圍護結(jié)構(gòu)的保溫及熱工性能
現(xiàn)代建筑在設(shè)計時除保證建筑的安全性、舒適度、智能化和生態(tài)環(huán)境因素外，還應(yīng)注重能源的有效使用和節(jié)約，減小外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，強化建筑外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱構(gòu)造。
3.1 墻體保溫
外墻外保溫是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)用粘接材料固定一層保溫材料，并在保溫材料外側(cè)抹砂漿或作其它保護裝飾，在外墻根部、女兒墻、陽臺、變形縫等易產(chǎn)生熱橋的部位，采用外保溫技術(shù)，可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。目前主要采用的方式有：聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等。外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加做保溫層�？傊鈮Ρ夭牧弦x用導熱系數(shù)小的保溫材質(zhì)，減少室內(nèi)外的熱交換。另外，也可利用植物來調(diào)節(jié)氣溫，如在建筑物西側(cè)墻面上種植爬山虎，有利于吸塵和降噪，減少溫室效應(yīng)。
外墻內(nèi)保溫其優(yōu)點：一是施工速度快，二是技術(shù)較成熟。缺點一是影響居民的二次裝修，內(nèi)墻懸掛和固定物體易破壞墻體保溫結(jié)構(gòu)；二是易產(chǎn)生內(nèi)墻體發(fā)霉等現(xiàn)象；三是保溫層易出現(xiàn)裂縫、結(jié)露現(xiàn)象，且不利于既有建筑的節(jié)能改造。外墻外保溫，保溫層做在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，這等于給整個建筑物加了層保護衣。其優(yōu)點：一是能夠保護建筑物主體結(jié)構(gòu)，延長其使用壽命；二是有效防止產(chǎn)生“熱橋”現(xiàn)象，更好地發(fā)揮了材料的保溫性能。外墻外保溫是目前大力推廣的一種保溫節(jié)能技術(shù)，是一種先進的、有應(yīng)用前景的保溫節(jié)能技術(shù)，目前，國家不斷地對外墻外保溫的技術(shù)施工工藝材料進行完善。
3.2 門窗保溫
建筑門窗的主要功能是在獲得足夠采光的條件下，需要控制門窗在有太陽照射時合理得到熱量，而在沒有太陽照射時減少熱量流失。影響門窗獲得能量的因素包括：窗戶的位置和朝向、窗戶類型的設(shè)計、使用的玻璃材料、設(shè)置合理的外遮陽等。門窗是構(gòu)成熱能損失的主要因素，可以通過合理配置，減少門窗熱能損失。門窗能量傳遞方式主要有：輻射傳熱、對流傳熱、傳導傳熱，另外空氣滲漏也是窗戶能量損失的重要組成部分。
輻射是熱量以波的形式，由一個物體轉(zhuǎn)到另一個物體的現(xiàn)象，通過物理和光學原理可將玻璃表面的發(fā)射率降低，可減少玻璃的輻射傳熱；對流熱損失主要是通過中空玻璃間隔內(nèi)氣體移動時所進行的熱交換產(chǎn)生的，設(shè)置適當?shù)拈g隔層厚度使對流損失達到最��；傳導是物體內(nèi)部的熱由高溫側(cè)向低溫側(cè)轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，窗戶上的傳導損失主要是通過窗框和玻璃發(fā)生的，通過改進窗戶材料，使用更絕熱的邊部密封材料可以有效地減少這些損失。此外，保溫百葉的設(shè)置在起到對室內(nèi)裝飾作用的同時又能減少窗的傳熱。
3.3 建筑設(shè)備節(jié)能
如盡可能的利用自然光，采用高效照明光源；衛(wèi)生器具的選擇上選用節(jié)水型衛(wèi)生器具；空調(diào)器選用節(jié)能型等方式，暖通空調(diào)制冷在建筑中具有主動性，對建筑節(jié)能有很大的影響。
4 新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用
應(yīng)用新型材料節(jié)能，引進新型建材生產(chǎn)技術(shù)、開發(fā)生產(chǎn)環(huán)保、節(jié)能型建筑材料是建材工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。按照循環(huán)經(jīng)濟的方式，研究發(fā)展太陽能光熱、光電應(yīng)用、沼氣、風力發(fā)電等經(jīng)濟適用技術(shù)，推動以節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)保為核心的綠色建筑的發(fā)展。
比如在暖通空調(diào)系統(tǒng)中利用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其能量轉(zhuǎn)換效率高，運行成本低，不僅可以緩解電力緊張的情況，同時對于降低不可再生能源的消耗、維持可持續(xù)發(fā)展都有著重要的意義。太陽能作為一種天然的潔凈能源，也是建筑設(shè)計中應(yīng)廣泛推廣的節(jié)能設(shè)計之一，太陽能應(yīng)該由“補充能源”向“替代能源”方向發(fā)展，如現(xiàn)在的太陽能熱水器的使用經(jīng)過發(fā)展，技術(shù)已日臻完善，受到廣大消費者的青睞。
5 結(jié)束語
能源是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件,建筑節(jié)能當務(wù)之急,關(guān)系到建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，居住建筑節(jié)能是一個復(fù)雜的過程,它涉及到多方面的知識，要做好建筑節(jié)能工作，不僅需要各個設(shè)計部門的配合，還要做好有關(guān)方面的設(shè)計。同時，國家也要大力支持，并制定相關(guān)法律政策。
參考文獻
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