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一、國(guó)際能源危機(jī)加劇
1、能源儲(chǔ)量減少，石油僅供開采41年
目前，石油、煤炭、天然氣這三種傳統(tǒng)能源占能源消費(fèi)約90%以上，其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒的最新數(shù)據(jù)顯示，世界石油總儲(chǔ)量為1.15萬億桶，僅供生產(chǎn)41年；全球天然氣儲(chǔ)量為176萬億立方米，僅供開采63年。日本權(quán)威能源研究機(jī)構(gòu)也申明，全球煤炭埋藏量10316億噸，可開采231年；核反應(yīng)原料鈾已探明儲(chǔ)量436萬噸，可供72年使用（海水中的鈾可供使用1萬年，利用钚為燃料的增值核反應(yīng)堆可使用100萬年）；利用熱核反應(yīng)，海水中的鋰能源可開采年限為1600萬年。可見，全世界最為依賴的能源——石油與天然氣，在21世紀(jì)的前半，就將日趨枯竭?？茖W(xué)家們預(yù)計(jì)2040年石油消費(fèi)將達(dá)到最高峰，2100年石油消費(fèi)將減少到不足能源消費(fèi)總量的5%%.而從2050年開始，核能、生物能、水利地?zé)?、風(fēng)力、太陽(yáng)能的比率大大上升，達(dá)到總能源消費(fèi)的1/3，熱核能源將達(dá)到總能源消費(fèi)的1/4.
因此，在世界能源供給結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)軌的大趨勢(shì)下，不考慮建筑節(jié)能而建造的房屋，終有一日會(huì)因?yàn)闆]有能源可用，終被社會(huì)淘汰。呼吁建筑節(jié)能，很重要的一點(diǎn)就在于減少使用石油、天然氣等不可再生資源，通過科學(xué)合理的建筑節(jié)能措施，采用可再生新能源，使建筑可持續(xù)發(fā)展。
2、能源需求不斷增加，價(jià)格無法下降
根據(jù)美國(guó)能源部能源資訊署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”，1999—2020年全球能源消費(fèi)形勢(shì)如下：
全球能源總消費(fèi)量將增加60%，其中亞洲及南美州發(fā)展我國(guó)家將增長(zhǎng)1倍（每年增長(zhǎng)4%，相比發(fā)達(dá)國(guó)家每年增長(zhǎng)1.3%）。
石油：石油預(yù)計(jì)增長(zhǎng)59%（年增長(zhǎng)率為2.2%）。此外，石油將維持占全球能源總消費(fèi)量40%以上的比例。
天然氣：爭(zhēng)議較小的天然氣將是需求增長(zhǎng)最快的能源，預(yù)計(jì)增長(zhǎng)一倍。天然氣占全球能源消費(fèi)量比重也將由23%升至28%.
煤：由于空氣污染及二氧化碳排放等問題，煤炭占全球能源總消費(fèi)量的比重將由22%降至20%.
核能：在政治問題影響下，全球核能發(fā)展情勢(shì)尚難確定，但保守估計(jì)全球核能消費(fèi)量將比現(xiàn)在略為增長(zhǎng)。
可再生能源（包含大水力）：預(yù)估將增長(zhǎng)53%.但由于現(xiàn)階段數(shù)量過少、成本高、能源密集度低且供應(yīng)不穩(wěn)定，所以占全球能源總消費(fèi)量的比重將由9%下降到8%.不過預(yù)計(jì)更遠(yuǎn)的未來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，比重將上升較快。
以上預(yù)測(cè)在2004年阿拉伯石油輸出國(guó)的12月月報(bào)中已經(jīng)得到體現(xiàn)，它指出截止到2020年，世界石油需求量將以年平均1.7%至2%的速度增長(zhǎng)，日需求量逐漸從目前的8200萬桶到近1.07億桶。
可見，由于核能與可再生能源的替代性遲遲無法實(shí)現(xiàn)，石油、天然氣的需求量仍會(huì)不斷增加，但能源儲(chǔ)量是有限的，這種供需關(guān)系導(dǎo)致了石油、天然氣等能源價(jià)格不會(huì)下降。
同時(shí)，恐怖活動(dòng)增加了石油以天然氣運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)及成本。自美國(guó)發(fā)生“9.11”恐怖攻擊事件后，全球恐怖活動(dòng)升溫，而保護(hù)措施較為不足的石油及天然氣供應(yīng)等能源基礎(chǔ)設(shè)施成為攻擊目標(biāo)的可能性提高。例如2001年10月斯里蘭卡一艘油輪遭受其境內(nèi)恐怖組織攻擊；2002年10月法國(guó)油輪在葉門遭受不明攻擊；……各國(guó)為了預(yù)防恐怖攻擊，正大興土木加強(qiáng)能源設(shè)施的保護(hù)工作，而隨著防范設(shè)施、人力及保險(xiǎn)費(fèi)用的增加，能源使用價(jià)格也面臨逐漸上漲的壓力。
面臨能源價(jià)格，尤其是天然氣價(jià)格逐步上漲，居高不下，很多高耗能建筑開始出現(xiàn)因承擔(dān)不起昂貴的能源維持費(fèi)用而被迫停用，或者售價(jià)、租金一降再降的現(xiàn)象。因此，建筑尤其是高層住宅與辦公樓、大型共建正面臨著一場(chǎng)新的革命，建筑節(jié)能節(jié)能勢(shì)在必行。
3、美國(guó)企圖掌控全球石油供給，強(qiáng)力遏制我國(guó)、歐洲的發(fā)展
許多石油生產(chǎn)地區(qū)，尤其是中東地區(qū)，由于擁有全世界2/3油藏，一直存在政治、外交及軍事的動(dòng)亂。在近期較大規(guī)模的戰(zhàn)爭(zhēng)有1980年兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)、1990年波斯灣戰(zhàn)爭(zhēng)、1994年俄國(guó)出兵車臣、2001年阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)和2004年的美伊戰(zhàn)爭(zhēng)，而其他小型區(qū)域沖突也非常多，都是圍繞著石油資源而展開的。每次爭(zhēng)奪石油資源引發(fā)的動(dòng)蕩，使眾多石油進(jìn)口國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及能源安全受到威脅，牽動(dòng)整個(gè)世界的經(jīng)濟(jì)。從這個(gè)意義上說，哪個(gè)國(guó)家能掌握全球的石油、天然氣能源，就如同握緊全球經(jīng)濟(jì)命脈。
因此，美國(guó)攻打伊拉克，拿伊拉克石油做文章，不僅是要賺回為之付出的巨額戰(zhàn)爭(zhēng)費(fèi)用，還要建立起有利于美國(guó)的世界石油市場(chǎng)“新秩序”：一來拉低美元匯率、彌補(bǔ)貿(mào)易逆差、打壓歐元；二來美國(guó)可以時(shí)時(shí)掌控我國(guó)、俄羅斯、印度等國(guó)家石油進(jìn)口價(jià)格與能源供給量，遏制這些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)騰飛。
面臨美國(guó)今后可能采取的能源阻擾政策，我國(guó)除了爭(zhēng)取更多的與石油出口國(guó)的貿(mào)易協(xié)議外，能源節(jié)約是最關(guān)鍵的一步。
二、我國(guó)所面臨的能源挑戰(zhàn)
1、人均儲(chǔ)量少，先天不足，但能耗效率卻低。
我國(guó)能源總量豐富，但人均能源可采儲(chǔ)量遠(yuǎn)低于世界平均水平。2000年人均石油可采儲(chǔ)量只有2.6噸，人均天然氣可采儲(chǔ)量1074立方米，人均煤炭可采儲(chǔ)量90噸，分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上，2004年，人均石油最終可采儲(chǔ)量居世界第41位。因此，一旦平均到個(gè)人消費(fèi)量，我國(guó)能源并非地大物博，實(shí)際上存在先天不足的弱勢(shì)。
從能源利用效率來看，目前國(guó)內(nèi)能耗高，能源效率低。2001年，我國(guó)終端能源用戶能源消費(fèi)的支出為1.25萬億元，占GDP總量的比例為13%，而美國(guó)僅為7%.同時(shí)，我國(guó)單位產(chǎn)品的能耗水平較高，目前8個(gè)高耗能行業(yè)的單位產(chǎn)品能耗平均比世界先進(jìn)水平高47%，而這8個(gè)行業(yè)的能源消費(fèi)占工業(yè)部門能源消費(fèi)總量的73%.這造成了很大社會(huì)能源浪費(fèi)。
2、我國(guó)成為能源消耗大國(guó)，進(jìn)口依賴度提高。
2003年我國(guó)已經(jīng)成為世界上僅次于美國(guó)的第二大石油消費(fèi)國(guó)。全年原油消費(fèi)量達(dá)到2.5億噸以上。其中全國(guó)原油產(chǎn)量約1.69億噸，進(jìn)口原油8900萬噸，分別占世界石油需求增長(zhǎng)總量的41％、32%，約每天60萬桶和260桶。
2004年原油消費(fèi)需求量仍以10%以上的增速增長(zhǎng)，約達(dá)到2.75億噸，進(jìn)口原油數(shù)量超過1億噸。同時(shí)，煤炭消耗量占世界總量的40%以上，天然氣供暖需求量也一直在增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)石油需求量為4.5億噸，年均遞增12%；天然氣在一次能源消費(fèi)中，所占比例將由目前的2.7%增長(zhǎng)到10%以上；我國(guó)對(duì)海外能源的依賴程度將達(dá)到55%以上。
可見，我國(guó)能源消耗需求旺盛的同時(shí)，進(jìn)口依賴度提高，這使得國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)受中東動(dòng)亂及石油危機(jī)沖擊的概率上升，危及我國(guó)能源供應(yīng)安全，存在較大風(fēng)險(xiǎn)。
3、能源成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈所在，威脅國(guó)家穩(wěn)定安全
2004年全國(guó)電荒、煤荒集中爆發(fā)。上半年，27個(gè)省份全面告急，國(guó)家線網(wǎng)被迫拉閘電線80多萬次。下半年，今年北方供暖的城市無一例外都面臨能源緊張的考驗(yàn)。以吉林省為例，往年到9月底供熱企業(yè)儲(chǔ)煤應(yīng)達(dá)年用煤總量的80%，而今年供熱用煤的儲(chǔ)量不足40%；長(zhǎng)春市每年鍋爐供熱用煤為306萬噸，截至10月底只有總量的40%入庫(kù)；在吉林市，每年鍋爐供熱用煤為46.5萬噸，今年到10月底也才入庫(kù)42%；吉林省其他城市同樣存在緊缺情況。就連首都北京也難逃厄運(yùn)。預(yù)計(jì)北京冬季煤炭需求為1460萬噸。受全國(guó)煤炭資源緊、運(yùn)輸難、價(jià)格高等因素影響，北京市電煤庫(kù)存一直在警戒線以下運(yùn)行，到10月底鍋爐及民用燃煤庫(kù)儲(chǔ)煤率不足45%.而為防止大氣污染，北京城區(qū)的燃煤鍋爐大多變?yōu)槿細(xì)饣蛉加?。隨著石油價(jià)格的上調(diào)，北京冬季供暖承受著巨大的壓力，2005年3月，北京油價(jià)再次上調(diào)，93號(hào)汽油每升上漲了0.26元。
能源的供給直接影響到人民生活與國(guó)民生產(chǎn)。一次拉閘對(duì)平常老百姓無關(guān)大要，但對(duì)于長(zhǎng)期依賴電力生產(chǎn)的工廠、企業(yè)來說，損失可能是上百上千萬；而全國(guó)27個(gè)省份同時(shí)出現(xiàn)問題，這種經(jīng)濟(jì)損失就根本無從計(jì)算，直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈。而冬季供暖的短缺，導(dǎo)致很多底保戶和困難企業(yè)失去基本生存條件，威脅到國(guó)家穩(wěn)定安全。
三、建筑節(jié)能要求十分緊迫
1、建筑能耗約占社會(huì)總能耗的1/3
我國(guó)建筑能耗的總量逐年上升，在能源總消費(fèi)量中所占的比例已從上世紀(jì)七十年代末的10%，上升到近年的27.45%.而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗一般占全國(guó)總能耗的33%左右。以此推斷，國(guó)家建設(shè)部科技司研究表明，隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，我國(guó)建筑耗能比例最終還將上升至35％左右。如此龐大的比重，建筑耗能已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軟肋。
2、高耗能建筑比例大，加劇能源危機(jī)
直到2002年末，我國(guó)節(jié)能建筑面積只有2.3億平方米。目前，我國(guó)已建房屋有400億平方米以上屬于高耗能建筑，總量龐大，潛伏巨大能源危機(jī)。正如建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人指出，僅到2000年末，我國(guó)建筑年消耗商品能源共計(jì)3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全社會(huì)終端能耗總量的27.6%，而建筑用能的增加對(duì)全國(guó)的溫室氣體排放“貢獻(xiàn)率”已經(jīng)達(dá)到了25%.因高耗能建筑比例大，單北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億元，多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續(xù)發(fā)展，到2020年，我國(guó)建筑耗能將達(dá)到1089億噸標(biāo)準(zhǔn)；到2020年，空調(diào)夏季高峰負(fù)荷將相當(dāng)于10個(gè)三峽電站滿負(fù)荷能力，這將會(huì)是一個(gè)十分驚人的數(shù)量。
據(jù)分析，我國(guó)目前處于建設(shè)鼎旺期，每年建成的房屋面積高達(dá)16億至20億平方米，超過所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建成建筑面積的總和，而97%以上是高能耗建筑。以如此建設(shè)增速，預(yù)計(jì)到2020年，全國(guó)高耗能建筑面積將達(dá)到700億平方米。因此，如果現(xiàn)在不開始注重建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，將直接加劇能源危機(jī)。
一、綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)概述
從概念上講，綠色建筑是指建筑物可以充分利用自然資源，同時(shí)在建筑施工中又不破壞生態(tài)平衡的建筑稱為綠色建筑。綠色建筑要求室內(nèi)布局必須合理，盡量減少合成材料的使用，充分考慮建筑物與環(huán)境的協(xié)調(diào)，充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能。在綠色建筑的設(shè)計(jì)過程中，要利用高科技手段盡力減少能源的消耗，要考慮建筑物的節(jié)能、無污染因素。尤其是對(duì)綠色建筑物室內(nèi)設(shè)計(jì)，一定要首先考慮到為人類創(chuàng)造利用太陽(yáng)能源的生活環(huán)境和一種接近自然的感覺。利用高科技的設(shè)計(jì)手段造就溫馨的設(shè)計(jì)，是綠色建筑的追求目標(biāo)。我們要堅(jiān)持以人為本，以建筑與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，充分體現(xiàn)出綠色建筑向大自然索取和回報(bào)的平衡。
二、綠色建筑在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的意義
加強(qiáng)綠色建筑的建設(shè)，這是源于全球范圍內(nèi)已經(jīng)對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染問題，源于貿(mào)易、工業(yè)高速發(fā)展，使城市的建筑已經(jīng)面臨能源短缺和環(huán)境惡化的危機(jī)，這無疑對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)峻的威脅。因此，在城市發(fā)展中實(shí)施“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為綠色建筑設(shè)計(jì)勢(shì)在必行的內(nèi)在要求?！案咛冀?jīng)濟(jì)”的發(fā)展雖然促進(jìn)了城市的現(xiàn)代化，但同時(shí)也給人類社會(huì)帶來了致命的災(zāi)難和風(fēng)險(xiǎn)。這一危機(jī)已經(jīng)引起了全世界各國(guó)的關(guān)注。近年來，綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是當(dāng)今世界各國(guó)構(gòu)建低碳城市的關(guān)鍵問題，因?yàn)榫G色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)系著解決人類生存的能源問題，而能源問題是世界的動(dòng)力問題，沒有了能源世界就沒有了動(dòng)力，因此，節(jié)約能源是未來綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的追求目標(biāo)。目前綠色設(shè)計(jì)成為建筑設(shè)計(jì)師們首選的方向，綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該承擔(dān)其應(yīng)有的社會(huì)責(zé)任和義務(wù)。利用綠色建筑的發(fā)展使人類的和諧環(huán)境得以保證。“綠色建筑”概念提出的意義在于更好地保護(hù)和改善環(huán)境，來為人類創(chuàng)造更好的生存空間。
三、綠色建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)原則
1、和諧發(fā)展的原則
要做到綠色節(jié)能建筑，就要做到人與自然和諧的發(fā)展的原則。建筑物是自然界重要的組成部分和自然界的其他事物形成了一個(gè)整體。建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關(guān)系。因此，這就要求我們?cè)诮ㄔ旖ㄖ臅r(shí)候，把自然因素考慮進(jìn)去，從而讓人文環(huán)境與自然環(huán)境能夠得到相互的融合在一起，并達(dá)到平衡的狀態(tài)。
2、合理利用的原則
要做到綠色節(jié)能就要做到合理利用，目前我國(guó)建筑業(yè)普遍存在著高能耗、低效率的浪費(fèi)現(xiàn)象，如果這一現(xiàn)象得不到解決，那自然環(huán)境會(huì)遭到破壞。因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)建筑時(shí)，必須采取最佳的方案，使資源得到充分的利用，提高資源的利用率，使高的能耗得到控制。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)，我們要特別注意水、電、取暖、制冷等高能耗環(huán)節(jié)。在合理利用能源的環(huán)節(jié)上要不斷的開發(fā)新的技術(shù)和能源，建筑材料選取時(shí)應(yīng)考慮可循環(huán)利用和重復(fù)利用。
3、健康舒適的原則
要做到綠色節(jié)能建筑就要做到健康舒適，建筑在做到綠色節(jié)能的基礎(chǔ)上還要要求人們住著舒適，這就是建筑設(shè)計(jì)最大的原則。因此我們要采用節(jié)能和環(huán)保的材料，以確使人們能達(dá)到最舒適的狀態(tài)。在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，要考慮供暖、采光、降溫、通風(fēng)以及污染處理等問題，從而達(dá)到人們對(duì)建筑綠色節(jié)能的要求。
4、整體及環(huán)境優(yōu)化原則
建筑是環(huán)境的一部分，應(yīng)與周圍環(huán)境融為一體，其設(shè)計(jì)要追求最佳環(huán)境效益。建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該是整體效果，對(duì)建筑及其周圍生態(tài)系統(tǒng)的組合、平衡和協(xié)調(diào)進(jìn)行規(guī)劃，尊重自然環(huán)境和社會(huì)生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化各要素的布局與配置，達(dá)到整體優(yōu)化的效果。
四、綠色建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)策略
1、綠色建筑節(jié)地設(shè)計(jì)
我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策是珍惜和合理利用每寸土地。國(guó)務(wù)院有關(guān)文件指出，各級(jí)人民政府、地方行政公署要全面規(guī)劃，切實(shí)保護(hù)，合理開發(fā)和利用土地資源。國(guó)家建設(shè)和鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）村建設(shè)用地，必須全面規(guī)劃，合理布局，節(jié)約用地，盡量利用荒地、劣地、坡地，不占或少占耕地。節(jié)約用地，從建筑的角度上講，是建房活動(dòng)中最大限度少占地表面積，并使綠化面積少損失、不損失。節(jié)約建筑用地，并不是不用地，不搞建設(shè)項(xiàng)目，而是要提高土地利用率。在城市中節(jié)地的技術(shù)措施主要是：建造多層、高層建筑，以提高建筑容積率，同時(shí)降低建筑密度；利用地下空間，增加城市容量，改善城市環(huán)境；城市居住區(qū)，提高住宅用地的集約度，為今后的持續(xù)發(fā)展留有余地，增加綠地面積，改善住區(qū)的生態(tài)環(huán)境；在城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村建設(shè)中，提倡因地制宜，因形就勢(shì)，多利用零散地、坡地建房，充分利用地方材料，保護(hù)自然環(huán)境，使建筑與自然環(huán)境互生共融，增加綠化面積；開發(fā)利用節(jié)地建筑材料。
2、自然通風(fēng)設(shè)計(jì)
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。通過合理的建筑設(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。
3、加強(qiáng)設(shè)計(jì)利用太陽(yáng)能的綠色建筑
在綠色建筑設(shè)計(jì)中，要利用好太陽(yáng)能這一最佳的可再生能源。要把太陽(yáng)能作為綠色建筑加熱的一部分，因?yàn)椋?yáng)能是一種取之不盡用之不竭，并且沒有污染的能源，利用太陽(yáng)能可以為綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)開闊了如何節(jié)能的思路。通常我們利用太陽(yáng)能來收集熱量的特點(diǎn)來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，比如它可以利用白天吸收儲(chǔ)存太陽(yáng)的熱量，然后均勻的在24小時(shí)利用，從而節(jié)約了綠色建筑物能源方面的投資。
4、建筑門窗設(shè)計(jì)
門窗結(jié)構(gòu)是建筑物結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其隔熱保溫性能較低，冷熱空氣很容易通過門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)，因此，加強(qiáng)門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一，具體要從以下幾點(diǎn)考慮：合理設(shè)計(jì)窗墻的面積比例，有效降低采暖耗熱值；科學(xué)設(shè)置門窗的開關(guān)方式，例如推拉式，防止穿堂風(fēng)流過；在門窗上方設(shè)計(jì)可自動(dòng)調(diào)節(jié)的遮陽(yáng)棚或窗簾，防止夏季陽(yáng)光直射，避免室內(nèi)溫度升高。
5、建筑墻體設(shè)計(jì)
綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)要充分考慮墻體的保溫性能，尤其是加強(qiáng)建筑外墻外保溫的研究。外墻體外保溫設(shè)計(jì)要選用隔熱保溫性能良好的新型節(jié)能材料對(duì)墻體進(jìn)行填充，例如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、保溫砂漿、耐火纖維等，從而提高墻體的熱阻性能，減少室外氣候環(huán)境變化對(duì)室內(nèi)溫度造成的影響，同時(shí)避免冷橋或熱橋結(jié)構(gòu)對(duì)建筑墻體的破壞，延長(zhǎng)墻體的使用壽命。
五、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，要想更好的發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，必須重視發(fā)展綠色建筑，它是我國(guó)建筑行業(yè)未來的發(fā)展方面。綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，它既確保了建筑工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的雙贏，同時(shí)又促進(jìn)多學(xué)科的密切交流與共同發(fā)展，致使人類與自然更加和諧。
作者:羅雪 單位:成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
2節(jié)能設(shè)計(jì)在綠色住宅建筑中的重要地位
綠色住宅概念是現(xiàn)代人們生活追求的基本目標(biāo)，也是人們生活水平提高的重要標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于綠色住宅我們的理解白不要僅僅的局限于對(duì)綠化面積的要求，更多的是要專注與生態(tài)環(huán)境的整體和諧，節(jié)能是綠色住宅設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一，節(jié)能設(shè)計(jì)是住宅更加趨向真正意義上的綠色住宅的重要方式之一，對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)在綠色住宅建筑中的重要地位我們可以大體歸納為以下幾點(diǎn):
(1)節(jié)能設(shè)計(jì)有利于降低綠色住宅的能耗，減少資源的浪費(fèi)。通過在設(shè)計(jì)之初，我們就把節(jié)能的概念貫徹到住宅建設(shè)之中，通過修建各種現(xiàn)代化的設(shè)施，利用現(xiàn)代科技手段，通過各種方式加大住宅對(duì)可再生資源的利用率，如利用太陽(yáng)能發(fā)電，利用沼氣取暖等等各種方法，從而有效的降低傳統(tǒng)住宅對(duì)非可再生資源的使用數(shù)量，降低能耗數(shù)量，真正的做到綠色無污染。
(2)節(jié)能設(shè)計(jì)有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)綠色住宅人與自然的和諧。通過在住宅中大量的使用太陽(yáng)能、沼氣及風(fēng)能等各種可再生的、無盡的自然資源，我們可以有效的減少傳統(tǒng)住宅對(duì)煤、天然氣等非可再生資源的消耗，從而減少了二氧化碳等溫室氣體的排放量，環(huán)節(jié)我們現(xiàn)在日益緊張的環(huán)境壓力，真正的起到保護(hù)人類的生態(tài)環(huán)境的功效，發(fā)揮綠色住宅建筑的環(huán)保功能。
(3)節(jié)能設(shè)計(jì)有利于綠色住宅建筑新美學(xué)的產(chǎn)生。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的要求也不再不斷地提高，科技也在飛速的發(fā)展，為了更好的發(fā)揮綠色住宅節(jié)能環(huán)保的功效，我們就必須要及一切的努力去設(shè)計(jì)更符合人們要求的節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)，通過不斷地實(shí)踐與探索，我們對(duì)住宅的建筑模式也會(huì)不斷地進(jìn)步，進(jìn)而會(huì)促進(jìn)建筑新美學(xué)的迅速發(fā)展，提升綠色住宅建筑的整體美的理念與設(shè)計(jì)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的心理需求和生活需求。
3綠色住宅建筑中節(jié)能設(shè)計(jì)的主要表現(xiàn)方面
綠色住宅的建筑設(shè)計(jì)不是僅僅表現(xiàn)在一個(gè)方面的，而是表現(xiàn)在設(shè)計(jì)、建筑及后期使用的方方面面，節(jié)能作為綠色住宅的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，它在整體建筑中也表現(xiàn)在了住宅的前期、中期、后期的各個(gè)方面上，不僅包括規(guī)劃的節(jié)能，而且包括建筑施工中的節(jié)能以及建筑使用中的節(jié)能等等各個(gè)方面。具體可以解釋如下:
(1)在綠色住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)之初就充分體現(xiàn)節(jié)能意識(shí)。在設(shè)計(jì)綠色住宅的設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)候，我們要盡可能的減少對(duì)紙張等的浪費(fèi)，減少不必要環(huán)節(jié)造成的各種資源的浪費(fèi)，而是切實(shí)的貫徹節(jié)能的理念，縮減設(shè)計(jì)圖紙的打印次數(shù)，盡可能的利用現(xiàn)代的電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息化的傳播與共享，減少對(duì)資源的浪費(fèi)。同時(shí)在設(shè)計(jì)之中，我們要合理地對(duì)門窗體、屋頂、墻體以及建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，盡可能的最小程度的使用不可再生的資源，最大化的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理布局及對(duì)空間的合理利用，減少不必要的空間浪費(fèi)，提高整體建筑物的整體利用效率。
0引言
綠色建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)“人與自然的和諧發(fā)展”，要求統(tǒng)籌兼顧建筑的能源節(jié)約、資源節(jié)約、回歸自然和環(huán)境保護(hù)，創(chuàng)造出舒適和健康的生活環(huán)境，同步實(shí)現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。文章將基于綠色建筑理念，闡述建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的原則，并深入研討夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的方法。
1基于綠色建筑理念小型公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的原則
在夏熱冬冷的地區(qū)，小型公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，要考慮整體設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)，堅(jiān)持建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性原則，旨在為人們創(chuàng)造健康和舒適的生活環(huán)境?；诰G色建筑理念，在夏熱冬冷地區(qū)的小型公共建筑設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持以下幾個(gè)方面的原則。
1．1整體協(xié)調(diào)原則
節(jié)能設(shè)計(jì)并非單方面的建筑功能實(shí)現(xiàn)，譬如建筑夏季充分利用了自然通風(fēng)，但在冬季時(shí)，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)不能夠有效保暖保溫，是不能稱之為嚴(yán)格意義的建筑節(jié)能。換句話說，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，并非簡(jiǎn)單地安裝幾塊太陽(yáng)能光伏玻璃。筆者認(rèn)為，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，要綜合考慮氣候、材料、地理、能源分布等因素，我們秉持整體協(xié)調(diào)的原則，重視建筑整體能耗的熱工性能、地理位置、功能特征和建筑朝向等，因地制宜地完成建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案。
1．2生態(tài)性原則
節(jié)能型的建筑尊重自然的生態(tài)規(guī)律，模仿自然界生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡特征，在適應(yīng)自然條件的情況下，盡可能減少能源的損耗和提高資源的利用效率，類似于太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物能等，都是不可多得的可再生自然資源，這些資源的充分利用，建筑的節(jié)能效果將事半功倍。除此之外，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能提高，以求減少冬季的熱量損失和增強(qiáng)夏季的通風(fēng)效果，尤其在夏熱冬冷的地區(qū)，可構(gòu)建出和諧的生態(tài)環(huán)境。
1．3全壽命周期原則
建筑從建設(shè)伊始，到落成投入使用，無不在消耗各種能源，適時(shí)能源的節(jié)約與否，以及危害環(huán)境與否，都表現(xiàn)出建筑的節(jié)能成效。因此，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，要考慮全壽命周期原則，將其作為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的索引，在建設(shè)階段，盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，以及創(chuàng)造建筑舒適健康的環(huán)境;在落成后，為人們所提供的環(huán)境，是健康舒適和低耗無害的環(huán)境，比方說圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱，再如借助地?zé)崮苓M(jìn)行冬季取暖和夏季降溫;在建筑拆除時(shí)，對(duì)環(huán)境的危害影響可降至最低狀態(tài)。
2夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的方法
遵循以上建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的原則，在夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)工作，從圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)、自然通風(fēng)設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生活熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面入手，指導(dǎo)完成建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)?；谙嚓P(guān)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，筆者歸納了以下幾方面的設(shè)計(jì)建議。
2．1選址規(guī)劃設(shè)計(jì)
關(guān)于建筑的選址規(guī)劃，需要綜合考慮地形地貌、城市道路、自然環(huán)境等因素，權(quán)衡各方因素的利弊，有關(guān)策略可從以下三個(gè)方面分析:首先是建筑物與建筑物之間距離的控制，要保證冬季時(shí)陽(yáng)光被障礙物遮擋，增加冬季的日照量和日照時(shí)間，但不能夠一味考慮冬季日照保證，否則在夏季時(shí)也會(huì)因?yàn)榈脽徇^快，而增加空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷;其次是冬季盡量避開冷氣流的影響，可通過擋風(fēng)墻體的設(shè)計(jì)，以及以綠色植物作為避風(fēng)屏障;最后是避免室內(nèi)風(fēng)速太大，影響室內(nèi)舒適度，可在建筑物周圍布置葫蘆柱外墻，形成建筑的安全保護(hù)結(jié)構(gòu)。以上的選址規(guī)劃設(shè)計(jì)，是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)容易忽略的宏觀因素，筆者認(rèn)為選址規(guī)劃是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的前提，只有在保證建筑布局優(yōu)化的情況下，才能夠充分利用各種自然條件，形成有利于節(jié)能的建筑環(huán)境。
2．2圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)
首先是建筑的外墻設(shè)計(jì)，選材時(shí)要逐漸摒棄燒結(jié)實(shí)心粘土磚土，這些類型的材料需消耗土地資源，在燒結(jié)時(shí)會(huì)產(chǎn)生污染性氣體，屬于能源利用效率低級(jí)的材料，因此外墻材料的選擇，可嘗試性利用新型環(huán)保材料，譬如蒸汽加氣混凝土砌塊，這種材料保溫隔熱和防火性能俱佳，可有效降低建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱傳系數(shù)。其次是地面的防潮隔熱設(shè)計(jì)，綜合室內(nèi)的溫度、濕度和風(fēng)速，在夏熱冬冷地區(qū)，降雨量大，常有地面返潮現(xiàn)象出現(xiàn)，使得建筑內(nèi)部的濕度比較大，并伴隨出現(xiàn)結(jié)露和發(fā)霉，在此筆者建議在進(jìn)行地面設(shè)計(jì)時(shí)，可依次鋪設(shè)薄膜返潮層、發(fā)泡水泥絕熱保溫層、水泥砂漿防潮層和混凝土回填層，減少濕度因素對(duì)建筑地面壽命的影響。再次是屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)，屋頂綠化是最為常見，也是最為有效的節(jié)能設(shè)計(jì)方法，在進(jìn)行屋頂綠化設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮建筑屋頂結(jié)構(gòu)的特征，在掌握屋頂熱傳系數(shù)的情況下，將種植屋面技術(shù)盡量簡(jiǎn)單化。值得一提的是，屋頂綠化設(shè)計(jì)必須做好結(jié)構(gòu)的防滲處理，所選擇的屋頂植物，盡量?jī)A向于本土和成活率比較高的植物，使得建筑與周圍環(huán)境舒適協(xié)調(diào)。
2．3自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)
自然通風(fēng)環(huán)境的營(yíng)造，目的是改善室內(nèi)的熱環(huán)境，其關(guān)鍵在于窗戶設(shè)計(jì)、遮陽(yáng)設(shè)計(jì)和熱壓通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。小型公共建筑的窗戶，可選用雙層中空玻璃，其氣密性為四級(jí)，而遮陽(yáng)設(shè)計(jì)也是自然通風(fēng)的關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)緊扣氣象參數(shù)的數(shù)據(jù)，選用活動(dòng)型的百葉外遮陽(yáng)技術(shù)，在夏季時(shí)遮擋強(qiáng)烈日照光線，減少空調(diào)的制冷負(fù)荷，同時(shí)靈活引入自然風(fēng);在冬季時(shí)關(guān)閉百葉窗，減少建筑內(nèi)外部的換氣頻率，避免建筑散熱過快。至于建筑的熱壓通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，常見設(shè)計(jì)手法是增加建筑的面積和調(diào)節(jié)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，譬如某建筑的屋頂結(jié)構(gòu)與樓梯間互相貫通，形成仿若風(fēng)貌的結(jié)構(gòu)形體，并在東西兩側(cè)的外墻上，設(shè)計(jì)了調(diào)控型的百葉窗，既可排除污濁熱空氣，也能夠吸入室外新鮮冷空氣。這種樓梯間的熱壓通風(fēng)設(shè)計(jì)方法，尤為適合夏熱冬冷的地區(qū)，夏季可將余熱帶出室外，冬季時(shí)則有效保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體問題，避免冷空氣對(duì)建筑內(nèi)部能源的消耗性影響。
2．4空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑的功能型部件，系統(tǒng)本身處于不斷耗能狀態(tài)，以換取相對(duì)舒適的室內(nèi)環(huán)境。關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，目的是控制系統(tǒng)能源損耗速度過快，并且充分利用系統(tǒng)的資源。筆者建議在選用空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該結(jié)合建筑的冷負(fù)荷情況而定，同時(shí)需要兼顧當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?，譬如某建筑瀕臨湖泊，湖水容積很大，在夏季時(shí)相當(dāng)于一個(gè)天然冷庫(kù)，可以通過自然通風(fēng)的方法，將冷熱源引入建筑的內(nèi)部，同時(shí)湖泊所產(chǎn)生的水蒸氣，提高了自然通風(fēng)的冷卻效果;冬季時(shí)湖泊具有蓄熱功能，可利用湖水源作為熱泵空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，發(fā)揮湖泊的蓄熱作用。由此可見，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，講究因地制宜地設(shè)計(jì)理念，當(dāng)然在硬件配置方面必須質(zhì)量達(dá)標(biāo)，盡量選用質(zhì)量?jī)?yōu)越的系統(tǒng)部件，譬如空調(diào)主機(jī)制冷量至少為60kW，選用半封閉螺桿式壓縮機(jī)的COP值不低于4．5。
3結(jié)語(yǔ)
在夏熱冬冷的地區(qū)，小型公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要考慮整體設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)，堅(jiān)持建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)性原則，旨在為人們創(chuàng)造出健康和舒適的生活環(huán)境?；诰G色建筑理念，在夏熱冬冷地區(qū)的小型公共建筑設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持“整體協(xié)調(diào)原則”“生態(tài)性原則”“全壽命周期原則”，遵循節(jié)能設(shè)計(jì)的原則，在夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)工作，從圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)、自然通風(fēng)設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生活熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等方面入手，指導(dǎo)完成建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。
作者:黨宏偉 單位:西安市建筑設(shè)計(jì)研究院
參考文獻(xiàn):
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［2］阮翼．公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)若干問題探討［J］．廣東建材，2010(8):165-167．
2基于建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)估算節(jié)能量
2.1建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)估算節(jié)能量的成立條件
節(jié)能量是指節(jié)能改造之后建筑物能耗的減少量所反映出的收益增加量。依照建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，確定節(jié)能量，需明確計(jì)算、分析條件，方能進(jìn)行。如：擁有100%的能耗基準(zhǔn)值的內(nèi)容，建筑所有的節(jié)能要素都要被算在內(nèi)。以居民建筑為例，東北地區(qū)主要的節(jié)能要素是采暖，而南方地區(qū)主要的節(jié)能要素是空調(diào)能耗，不同地區(qū)選取的節(jié)能要素是不同的。
2.2舉例說明
以大連富豪小區(qū)為例，該居民建筑所處嚴(yán)寒地區(qū)，其節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為JGJ26-1995，節(jié)能目標(biāo)50%，基準(zhǔn)值和能耗標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)節(jié)能要素能夠相互配合，節(jié)能要素是采暖能耗、成立條件是全空間、全時(shí)間。在計(jì)算節(jié)能量時(shí)，技術(shù)人員統(tǒng)一調(diào)查了當(dāng)?shù)鼐用竦纳罘绞?，資料顯示，居民為獲得較為舒適的生活環(huán)境，會(huì)按照假定方案，消費(fèi)采暖能耗，并使用相應(yīng)的設(shè)備系統(tǒng)，如電、水、空間能量等。圍繞建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)實(shí)建筑情況，對(duì)建筑所屬的集中供熱系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行能量考核發(fā)現(xiàn)，同一地區(qū)，居民建筑的平均能效沒有較大差別，與節(jié)能百分比完全相符。綜上分析，大連富豪小區(qū)完全符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)估算節(jié)能量的條件，以整個(gè)小區(qū)建筑面積為5300×104m2來計(jì)算的話，節(jié)能設(shè)計(jì)能耗為50%，則該小區(qū)的居民建筑的平均耗能為24kgce/m2，用它來估算居民建筑的節(jié)能量。再加上供熱系統(tǒng)官網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行功率、熱源的傳播效果、建筑功能設(shè)計(jì)的配合度等因素的影響，便可準(zhǔn)確估算出整個(gè)富豪小區(qū)的年節(jié)能量為53.23×104tce，且相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。分析上述案例可知，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)要素大體相同，無非是采暖能耗和空調(diào)能耗，電、水、空間的能耗都是固定的，不會(huì)隨著地區(qū)建筑的變化而變化。與居民建筑相比，公共建筑在節(jié)能設(shè)計(jì)方面，考慮的問題和因素更多，依照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50189-2005)提出的觀點(diǎn)可知，只要按照建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工，保證其室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，其節(jié)能量不會(huì)少于建筑總節(jié)能量的50%。從這一點(diǎn)看，以節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為節(jié)能量的估算依據(jù)是相對(duì)科學(xué)的，因?yàn)樵谝粋€(gè)計(jì)算公式中，標(biāo)準(zhǔn)是不變量，節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)能要素是變化量，節(jié)能量是因變量，這種估算方式，符合統(tǒng)計(jì)科學(xué)。
以前對(duì)于超高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其節(jié)能設(shè)計(jì)落實(shí)設(shè)計(jì)理念。自《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》頒布實(shí)施以來，對(duì)于建設(shè)提出了節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。在具體實(shí)施過程中，部分地區(qū)雖然也按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于受制于節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)水平及現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏約束力，這就導(dǎo)致在建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念并沒有得到較好的落實(shí)。特別是在超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作中還存在許多問題，當(dāng)前迫切需要解決超高層節(jié)能設(shè)計(jì)上存在的一些阻礙，有效的提高超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的水平，為建筑行業(yè)的健康有序發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
1超高層建筑的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
1.1超高層建筑的特點(diǎn)
在建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中定義，通常將超過100米的建筑稱為超高層建筑，超高層建筑由于所占地面面積不大，但其容積率卻達(dá)到較高的水平。盡管超高層建筑地價(jià)不高，但其房?jī)r(jià)卻居高不下。這主要是由于超高層建筑面設(shè)計(jì)和施工工藝會(huì)與普遍建筑存在較大的差異，結(jié)構(gòu)和相關(guān)設(shè)施更為復(fù)雜，而且要保證結(jié)構(gòu)自身的抗震性能和荷載。也就是說在超高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的因素較多，其造價(jià)成本相對(duì)也較高。
1.2超高層建筑的優(yōu)勢(shì)
（1）提升城市和國(guó)家形象。城市中超高層建筑的興起，其作為現(xiàn)代建筑技術(shù)的結(jié)晶，標(biāo)志著城市建筑的發(fā)展成就。而且超高層建筑造型較為突出，往往帶給人們強(qiáng)烈的視覺效果，這也使超高層建筑會(huì)成為一個(gè)城市和一個(gè)國(guó)家的名片，成為當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)性建筑，因此超高層建筑的興起，有效的提高了國(guó)家和城市的形象，代表著城市和國(guó)家的發(fā)展水平。（2）超高層建筑具有較好的景觀效果，而且處于較高的位置，不僅濕度較小，而且遠(yuǎn)離汽車尾氣和塵埃，空氣的質(zhì)量較好，受干擾程度較小，居住環(huán)境較為理想。而且在超高層建筑中，往往工作與生活設(shè)施實(shí)現(xiàn)了集約化，在建筑內(nèi)部就可以有效的解決一般性工作和生活問題，給人們帶來了更多的便利，有利于生活效率的提高，對(duì)緩解城市交通壓力也具有積極的作用。（3）超高層建設(shè)有效實(shí)現(xiàn)了用地的節(jié)約。通過建造超高層建筑有效的提高了土地利用率，而且具有較大的容積率，實(shí)現(xiàn)了土地資源的充分利用，而且在土地緊缺的情況下還能夠有充足的區(qū)域用于綠化，有效的改善了人們的生活環(huán)境，超高層建筑對(duì)于土地集約化利用水平的提升具有積極的促進(jìn)作用。（4）超高層建筑的發(fā)展涉及到諸多的學(xué)科，如土木工程學(xué)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、能源與動(dòng)力、電子、通訊、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等諸多學(xué)科，這些學(xué)科的共同進(jìn)步為超高層建筑提供了動(dòng)力支撐，可以說超高層建筑的發(fā)展有效的促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
2我國(guó)超高層建筑的節(jié)能現(xiàn)狀
2.1耗能大
當(dāng)前我國(guó)建筑耗能為總體能耗量的一半以上，而高層建筑和超高層建筑能耗又為普遍建筑能耗的幾倍，這就造成當(dāng)前大部分高層建筑和超高層建筑都處于低效率、高能源的狀態(tài)，存在著耗能大的問題。
2.2標(biāo)準(zhǔn)的局限性
當(dāng)前對(duì)于超高層公共建筑的節(jié)能問題還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很大一部分地區(qū)也沒有出臺(tái)針對(duì)超高層建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，這就導(dǎo)致在超高層建筑設(shè)計(jì)過程中沒有可參照的數(shù)據(jù)，因此給節(jié)能設(shè)計(jì)帶來較大的難度?，F(xiàn)在建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中的許多規(guī)定對(duì)超高層建筑并不適用。另外，當(dāng)前能耗模擬軟件設(shè)計(jì)還不完善，對(duì)利用建模來對(duì)能耗進(jìn)行評(píng)價(jià)帶來了一定的制約，這就導(dǎo)致當(dāng)前超高層建筑節(jié)能工作在技術(shù)層面還無法達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。
3超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)分析
3.1利用自然條件的節(jié)能設(shè)計(jì)
（1）自然通風(fēng)。第一，建筑布局設(shè)計(jì)。當(dāng)前超高層建筑多以單體建筑為主，這就需要在具體設(shè)計(jì)時(shí)要確保單體建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，如果單朝向、具有較大進(jìn)深，無法達(dá)到穿堂風(fēng)的效果；如果風(fēng)速過大還會(huì)對(duì)窗戶的開啟和冬季保溫帶來影響，因此在具體設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行有效調(diào)整，確保布局的合理性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)自然風(fēng)的有效利用，使建筑內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。第二，形成豎井空間。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，要避免出現(xiàn)中庭空間過高的情況，這種情況下容易有強(qiáng)烈的絮流產(chǎn)生，從而形成過大熱壓，會(huì)對(duì)居民的正常生活帶來較大的影響。第三，玻璃幕墻圍護(hù)。在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，過高的熱壓和風(fēng)壓?jiǎn)栴}是客觀存在的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用雙層玻璃來緩解這一難題。利用雙層玻璃在白天能夠起到蓄熱效果，同時(shí)開啟內(nèi)層后能夠?qū)崿F(xiàn)層間的自然通風(fēng)，具有較好的節(jié)能效果。（2）天然采光。在高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，需要充分的利用自然光照，在白天可以有效的滿足人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ餍枨?，而減少室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)節(jié)過程中能源消耗。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能的將超高層建筑的陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行拓寬，或是加寬落地窗面積，使陽(yáng)光能夠充分的進(jìn)入到室內(nèi)。
3.2建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)
（1）朝向設(shè)計(jì)。通過合理設(shè)計(jì)超高層建筑的朝向，能夠有效的利用太陽(yáng)能，實(shí)現(xiàn)人工能耗的節(jié)約。特別是對(duì)于我國(guó)北方地區(qū)，合理規(guī)劃超高層的朝向，能夠有效的節(jié)約取暖能耗。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需要先對(duì)太陽(yáng)的高度角進(jìn)行確定，然后設(shè)計(jì)出合理的日照影像圖，以此為依據(jù)來對(duì)冬季建筑日照有效時(shí)間進(jìn)行確定。在滿足采光需求的基礎(chǔ)上，還要將建筑南向的開窗面積盡量拓寬，減少東北向開窗面積，這樣可以使室內(nèi)獲得更多的日光照射，而且室內(nèi)熱量流失率也能夠得到有效的控制。（2）高度設(shè)計(jì)。建筑高度變化會(huì)直接導(dǎo)致相關(guān)的參數(shù)發(fā)生變化，使能耗發(fā)生一定的改變。特別當(dāng)建筑高度超過百米時(shí)，所有氣象參數(shù)都會(huì)發(fā)生改變。因此一旦建筑高度過高，必然會(huì)導(dǎo)致能源消耗量增加。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要以具體、詳細(xì)的參數(shù)作為依據(jù)來合理規(guī)劃建筑的高度，確保找到一個(gè)最優(yōu)值，從而實(shí)現(xiàn)超高層建筑的節(jié)能。3.3建筑材料的節(jié)能設(shè)計(jì)（1）高性能鋼的利用。高性能鋼主要有高張力鋼、低屈服點(diǎn)鋼、TMCP鋼與SN鋼。超高層建筑對(duì)鋼材的性能具有較高的要求。如鋼材的強(qiáng)度、硬度以及窄屈服幅度的耐久性、鋼材的可焊性及在精度深加工時(shí)的性能。高性能鋼的出現(xiàn)有效保障了超高層建筑的安全穩(wěn)固性，節(jié)約建造材料與能源。（2）新RC結(jié)構(gòu)。新RC結(jié)構(gòu)指的是鋼筋混凝土的改良?；炷恋膹?qiáng)度能夠達(dá)到78.4mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)混凝土強(qiáng)度。這提高建筑耐久性和穩(wěn)固性具有非常好的效果。
4結(jié)束語(yǔ)
超高層建筑是未來建筑發(fā)展的主要趨勢(shì)，在當(dāng)前能源嚴(yán)重緊缺的新形勢(shì)下，需要重視超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，有效的提高超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)水平，為建筑業(yè)的健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
作者:李佳鍇 單位:華潤(rùn)置地（贛州）有限公司
參考文獻(xiàn)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，我國(guó)目前每年約新增20億平米建筑，建筑能源消耗占到社會(huì)能源總消耗量的約30%。因此，建設(shè)低能耗節(jié)能建筑已成為必然選擇。夏熱冬冷地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，高層住宅發(fā)展十分迅速，大量高層住宅建筑的建設(shè)給建筑節(jié)能帶來了巨大的挑戰(zhàn)。本文以江蘇省無錫市某項(xiàng)目為例，借助節(jié)能設(shè)計(jì)軟件，對(duì)高層住宅建筑節(jié)能進(jìn)行了分析研究，為高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考。
1項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目位于江蘇省無錫市，共包括9棟高層住宅，樓層高度從88到97米不等，基地面積約為430000平米，總建筑面積約160000平米。外墻大部分為剪力墻。
2設(shè)計(jì)思路
在夏熱冬冷地區(qū)，住宅設(shè)計(jì)要考慮夏天隔熱，同時(shí)要兼顧冬季保溫，這就要求高層住宅在氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證一定的洞口面積滿足夏季通風(fēng)和冬季日照的需要，又要采用保溫隔熱性能良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)滿足夏天隔熱和冬季御寒的要求。由于外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)建筑節(jié)能具有決定性影響，本文重點(diǎn)分析實(shí)踐項(xiàng)目的圍護(hù)構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)，主要包括墻體、屋面和外窗的設(shè)計(jì)。
2．1墻體節(jié)能
墻體是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的能耗。外墻節(jié)能主要是提高墻體的保溫隔熱性能，減少其冬季的熱量損失以及降低夏季的外墻內(nèi)表面溫度。項(xiàng)目方案采用外保溫形式，下表為幾種常用保溫材料的性能對(duì)比。除材料的傳熱系數(shù)低、導(dǎo)熱系數(shù)小等要求外，結(jié)合其防水性能和施工難易程度及成本價(jià)格，保溫材料最終采用了發(fā)泡水泥板，經(jīng)斯維爾節(jié)能軟件計(jì)算。
2.2屋面設(shè)計(jì)
屋面受太陽(yáng)照射最強(qiáng)且時(shí)間最長(zhǎng)，頂層房間熱量一般占建筑總能耗的5%－10%，占頂樓能耗的40%，因此屋面也是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要組成部分。其節(jié)能設(shè)計(jì)主要是改善屋面的熱工性能、阻止熱量的傳導(dǎo)，關(guān)鍵在于處理好夏季隔熱和冬季保溫的關(guān)系。構(gòu)造做法可分為正置式屋面和倒置式屋面:(1)正置式保溫屋面。把保溫層置于屋面防水層和結(jié)構(gòu)層之間，其保溫隔熱由找坡層和保溫層來確定熱工指標(biāo)。其缺點(diǎn)是保溫層材料被密閉于屋面內(nèi)部，排濕困難，屋面保溫隔熱性能得不到保障，且夏天容易出現(xiàn)起鼓開裂現(xiàn)象，導(dǎo)致屋面滲漏。(2)倒置式屋面。把保溫層置于屋面防水層之上，保溫層不封閉。倒置式屋面構(gòu)造簡(jiǎn)單、保護(hù)防水層、使用壽命久、施工簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所以使用非常廣泛。倒置式保溫平屋面對(duì)保溫材料要求較高。
2．3外窗設(shè)計(jì)
外窗的面積占外墻面積的20%－40%，但能量損失卻占到50%。為了滿足節(jié)能目標(biāo)，在滿足通風(fēng)、采光和日照的前提下，需要控制外門窗洞口面積，改善氣密性能，提高保溫性能，減少外窗本身的熱傳導(dǎo)。
2．3.1窗墻比
窗墻比是天然采光房間的側(cè)窗洞口面積與該朝向外墻表面積之比，住宅設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)不同朝向房屋的窗墻比都有明確的規(guī)定。隨著窗面積減少，會(huì)嚴(yán)重影響采光通風(fēng)等指標(biāo)，因此，按照最大限量增加冬季太陽(yáng)得熱和減少夏季太陽(yáng)得熱原則，項(xiàng)目的窗洞主要開設(shè)在南北兩側(cè)，東西側(cè)只開少量窗洞，確保在建筑節(jié)能和居住舒適度取得平衡，得到最佳窗墻比。
2．3.2窗體材料分析
建筑外窗由玻璃和窗框組成。鋁合金材料由于抗風(fēng)壓變形能力較好，表面的氧化膜使其具有很好的耐腐蝕性，使用壽命長(zhǎng)，不燃燒，耐潮濕，且可以根據(jù)節(jié)能需要制作出各種鋁合金型材，因此常用于高層住宅窗框。斷熱型鋁合金門窗的傳熱系數(shù)優(yōu)于普通鋁合金門窗，且克服了后者在冬季易結(jié)露的缺點(diǎn)，因此被定為本項(xiàng)目的窗體材料。結(jié)合外窗玻璃的隔熱、保溫及隔聲性能。
3結(jié)語(yǔ)
住宅建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)方面，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，屋頂、各朝向外墻和外窗都選用合適的節(jié)能材料。由文中材料性能比較可以看出，采用的材料不是性能最好的，而是在綜合考慮到現(xiàn)有的施工技術(shù)條件、資金投入、政府部門的建筑防火和節(jié)能政策等因素，從而得出較為均衡的節(jié)能方案。
作者:徐培原 單位:江西省修水縣建筑設(shè)計(jì)院
參考文獻(xiàn):
［1］宋莎．基于建筑節(jié)能理念的住宅設(shè)計(jì)研究［J］．河南科技，2015(8)72－74．
［2］周永．基于建筑節(jié)能的高層住宅建設(shè)設(shè)計(jì)探討［J］．四川建筑，2014(4)57－58．
一、引言
建筑節(jié)能是整個(gè)建筑全壽命過程中每一個(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)、建造和使用過程中,通過合理的規(guī)劃設(shè)計(jì),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。
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。
二、建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(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)帷L(fēng)力、太陽(yáng)能、核能,而我國(guó)的能源問題更加嚴(yán)重。
我國(guó)能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲(chǔ)備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,全國(guó)年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足,造成北煤南運(yùn)、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達(dá)國(guó)家低10%。
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國(guó)的建筑能耗逐年大幅度上升,已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達(dá)全國(guó)能源總消耗量的45%。我國(guó)現(xiàn)有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。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。
三、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性
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),有利于從源頭上杜絕能源的浪費(fèi)。
(一)整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)
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。
1合理選址
建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼临|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。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。
2合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)
在建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來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,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。
3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,可以通過建筑的向陽(yáng)面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風(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。超級(jí)秘書網(wǎng)
(二)單體的節(jié)能設(shè)計(jì)
單體的節(jié)能設(shè)計(jì),主要是通過對(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。
1建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)
建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì),主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時(shí),通過對(duì)各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進(jìn)一步設(shè)計(jì),充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達(dá)到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。
屋頂?shù)墓?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)屋面保溫措施;③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)。
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。
建筑護(hù)墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)。墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應(yīng)體現(xiàn)在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計(jì)、被動(dòng)式太陽(yáng)房中各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計(jì)、巴格達(dá)地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風(fēng)口設(shè)計(jì)等;而在馬來西亞,楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中,則外加了一種“捕風(fēng)墻”的特殊構(gòu)造設(shè)計(jì),在建筑兩側(cè)設(shè)陽(yáng)臺(tái)開口,開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風(fēng)墻,使兩通風(fēng)墻形成喇叭狀的口袋,將風(fēng)捕捉到陽(yáng)臺(tái)內(nèi),然后通過陽(yáng)臺(tái)門的開口大小控制進(jìn)風(fēng)量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內(nèi)通風(fēng)。
建筑門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,在我國(guó)既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。
建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)。細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件,如陽(yáng)臺(tái)、雨罩、靠外墻陽(yáng)臺(tái)欄板、空調(diào)室外機(jī)擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側(cè)四周墻面,應(yīng)進(jìn)行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應(yīng)采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時(shí),隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應(yīng)填充保溫材料。
2合理的建筑空間設(shè)計(jì)
合理的空間設(shè)計(jì)是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對(duì)建筑空間進(jìn)行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件,達(dá)到節(jié)能目的。
3選用建筑節(jié)能材料
要先遵循滿足建筑物基本功能的節(jié)能原則，即需要滿足建筑的基本照明亮度、空調(diào)溫度和建筑內(nèi)部樓道暢通無阻等日常基本用電需求。另外，還要滿足現(xiàn)代化特殊工藝的要求，例如，在一些大型娛樂場(chǎng)所中，需要設(shè)計(jì)一些獨(dú)特的照明系統(tǒng)，以提高亮化程度，滿足工藝照明的需求，同時(shí)還能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考慮經(jīng)濟(jì)效益
電力節(jié)能活動(dòng)需要根據(jù)當(dāng)前我國(guó)的國(guó)情科學(xué)開展。要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益，避免盲目性，不能因?yàn)檫^度節(jié)能而浪費(fèi)不必要的資金，增加運(yùn)行成本。
1.3減少不必要的能源耗費(fèi)
對(duì)一些高層建筑而言，由于樓層較高，內(nèi)部人口較多，所以，需要消耗大量的能源來維持其正常運(yùn)行。但是，在這個(gè)過程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些不必要的能源浪費(fèi)隋況。為了有針對(duì)性地解決這個(gè)問題，可以有效調(diào)查高層建筑中的日常能源使用情況，詳細(xì)掌握每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)能源的使用程度，進(jìn)而采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)減少無謂的能量消耗，在不影響建筑物內(nèi)正常使用電能的前提下，減少用電設(shè)備，降低不必要的能耗。
2建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員和施工人員需要結(jié)合配電系統(tǒng)的實(shí)際容量、配點(diǎn)距離和電氣設(shè)備的功能、特點(diǎn)等內(nèi)容合理設(shè)計(jì)，盡可能地縮短變配電所與負(fù)荷中心之間的距離。這樣做，不但能夠大大節(jié)省輸電材料，還能夠有效降低輸電過程中消耗的電能，從而發(fā)揮出節(jié)能的作用。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要合理選擇電源變壓器的數(shù)量和容量，改變變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)而起到一定的節(jié)能效果。另外，在完全放電的狀態(tài)下，電容器才能充電。如果電容器中還有電就充電，會(huì)增加電能的耗費(fèi)。因此，在實(shí)際工作中，要防止這種問題出現(xiàn)。
2.2照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
根據(jù)我國(guó)目前照明系統(tǒng)的實(shí)際情況來看，設(shè)計(jì)理念老舊，不能滿足當(dāng)今建筑對(duì)于照明設(shè)計(jì)的需求，例如建設(shè)的工程中燈具選擇存在很大的問題，相互之間存在一定的差距，使得光照環(huán)境混亂，照明啟動(dòng)器還有照明方式的選擇并不適用于當(dāng)前建筑工程，對(duì)于電器線路的分布也十分的混亂，沒有相對(duì)合理的規(guī)劃，最終導(dǎo)致照明系統(tǒng)不僅耗能量巨大，同時(shí)照明效果和綜合服務(wù)性能也很差，不能很好地滿足人們對(duì)于照明系統(tǒng)的正常需求，導(dǎo)致人們生活、工作、學(xué)習(xí)的質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。綠色照明理念在新時(shí)期被提出來，綠色照明對(duì)于整個(gè)照明系統(tǒng)有著多方面的要求，不僅僅要求在電能的損耗上大幅度降低，同時(shí)不能影響人們對(duì)于照明系統(tǒng)使用功能的需求，詳細(xì)的描述就是綠色照明無論在照明強(qiáng)度還是相應(yīng)的光色上都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，保證人們的照明環(huán)境健康穩(wěn)定，從而提高大家在照明環(huán)境中的工作效率、學(xué)習(xí)效率等。避免能源浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)要注重減少投資消耗。
1合理的門窗設(shè)計(jì)
在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗當(dāng)中，建筑門窗的能耗占其50%。門窗為建筑物保溫性能最薄弱的部位，因此提高門窗的保溫性能是保證建筑物節(jié)能的重要途徑。1)增加窗戶的氣密性。為減少對(duì)流熱量傳遞，門窗的密封性能良好，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，門窗的這種性能是通過氣密性能來表示的。另外，建筑物的換氣功能不應(yīng)靠門窗的縫隙來滿足，而應(yīng)依靠可控制的建筑構(gòu)造和門窗的換氣結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。2)減少傳熱量。為減少熱量通過熱傳導(dǎo)傳遞，門窗材料應(yīng)選用低導(dǎo)熱系數(shù)的材料，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，門窗的這種性能是通過傳熱系數(shù)來表示的。K值用來衡量窗戶的傳熱系數(shù)，K值越小則傳熱越小。從改善K值和抗冷凝能力看，主要采用低輻射玻璃、惰性氣體和中空玻璃的暖邊技術(shù)，以及低傳熱系數(shù)的窗框材料3)設(shè)置建筑遮陽(yáng)構(gòu)件。為減少熱輻射傳遞，需門窗具有較好的遮陽(yáng)功能，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，門窗的這種性能通過遮陽(yáng)系數(shù)來表示。設(shè)置建筑遮陽(yáng)構(gòu)件時(shí)，水平遮陽(yáng)板兩端出挑和垂直遮陽(yáng)板上端出挑對(duì)遮陽(yáng)系數(shù)的影響明顯，出挑長(zhǎng)度越大，遮陽(yáng)效果越好。也需根據(jù)建筑立面效果，確定合理的外挑長(zhǎng)度。4)控制各立面的窗墻面積比，避免不利形式。窗墻面積比反映房間開窗面積的大小，從降低建筑能耗的角度出發(fā)，必須限制窗墻面積比。飄窗、落地窗美觀精致，但是飄窗是隔熱保暖的大忌，其采暖和空調(diào)能耗大，北向臥室、起居室都不應(yīng)當(dāng)設(shè)置飄窗，否則冬季易出現(xiàn)結(jié)露、淌水、長(zhǎng)霉等問題，影響房間的正常使用。另外冬季房間中窗戶的溫度最低，下降氣流大多集中在這周圍，如果在窗下安裝大小合適的散熱器，可以阻止冷輻射及冷空氣環(huán)流，因此落地窗宜少開。5)在建筑的主要出入口設(shè)置門斗。寒冷地區(qū)建筑物不宜設(shè)置開敞的樓梯間和外廊，其出入口宜設(shè)起分隔、擋風(fēng)、御寒等作用的門斗。
2外墻外保溫隔熱設(shè)計(jì)
外墻外保溫相對(duì)于內(nèi)保溫的優(yōu)點(diǎn)有:1)適用范圍廣;2)保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物的壽命;3)基本消除了“熱(冷)橋”的影響;4)有利于室溫保持穩(wěn)定;5)使墻體潮濕情況得到改善;6)有利于提高墻體的防水和氣密性;7)便于舊建筑物進(jìn)行節(jié)能改造;8)可減少保溫材料用量;9)增加房屋的使用面積。
3屋面保溫隔熱設(shè)計(jì)
普通屋頂處的溫差傳熱耗熱量較大，夏季室外熱量傳入室內(nèi)較多，冬季室內(nèi)熱量向外流失較多。為使屋頂有明顯的隔熱作用，降低熱島效應(yīng)，需注意以下方面:1)建筑設(shè)計(jì)達(dá)到通風(fēng)采光要求;2)屋面采用遮陽(yáng)構(gòu)件;3)考慮倒置式屋面構(gòu)造形式;4)屋面保溫層不宜選擇松散密度較大、吸水率大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料;5)對(duì)屋頂進(jìn)行綠化。
4太陽(yáng)能的運(yùn)用
1)太陽(yáng)能熱水器。多層住宅建筑能滿足屋頂太陽(yáng)能集熱板空間要求，適合大面積推廣應(yīng)用。高層住宅建筑由于屋頂太陽(yáng)能集熱板可容納空間小，難以支持高層所有住戶，而集熱板壁掛式技術(shù)不成熟，存在安全隱患。2)公共區(qū)域太陽(yáng)能照明。采用太陽(yáng)能光伏照明技術(shù)，以太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換提供電能，供庭院燈、草坪燈、樓道燈等進(jìn)行照明。
2）建筑選址與朝向設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)首先要考慮選址的問題，要注意考慮當(dāng)?shù)氐母鞣N環(huán)境因素，包括氣候、地形、土質(zhì)、地下水等。一般要選取空氣污染輕、噪音低，夏季通風(fēng)陰涼，冬季避風(fēng)朝陽(yáng)的地方。選址的朝向，應(yīng)選擇夏季的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)閷?dǎo)風(fēng)口，排列建筑物應(yīng)遵循南小北大、南低北高的原則，使住宅區(qū)內(nèi)風(fēng)速流暢。這樣可以有效進(jìn)行空氣與建筑的熱交換，提高居住的舒適度，確保居住區(qū)內(nèi)建筑對(duì)自然風(fēng)的共享性。我國(guó)大多數(shù)地方的建筑以南北向或接近南北向?yàn)橐?，在夏季迎合南風(fēng)、引導(dǎo)空氣穿越，接受的太陽(yáng)輻射相對(duì)于東西向的要少些，可減少夏季空調(diào)的用量；在冬季接受的太陽(yáng)輻射相對(duì)于東西向的要多些，又能阻擋寒冷北風(fēng)的侵襲，較好地適應(yīng)氣候的變化，節(jié)約了建筑保溫所需的能耗。
3）住宅群的布局設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)住宅群的布局時(shí)，要注意整個(gè)群體的節(jié)能效應(yīng)，確保整個(gè)建筑群都能夠獲得自然通風(fēng)。住宅群的布局首先要考慮日照間距、區(qū)域的主要風(fēng)向兩個(gè)主要因素。住宅群要考慮日照因素，要注意保持日照間距的適當(dāng)擴(kuò)大，這樣才能讓住宅群各個(gè)建筑區(qū)域獲得適量的風(fēng)速風(fēng)量，確?？諝獾牧鲃?dòng)暢通，這對(duì)降低建筑物表層溫度有重要作用。在住宅群設(shè)計(jì)時(shí)，還要注意各種自然能源的利用，像太陽(yáng)能、風(fēng)能等，都是天然環(huán)保能源。這樣可以大大節(jié)省住宅居住成本。另外，還可以通過利用水質(zhì)處理技術(shù)，將污水進(jìn)行無害化處理，進(jìn)行水資源的循環(huán)利用。
4）綠化環(huán)境的布置設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能意識(shí)，要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。綠化在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中起著十分重要的作用。建筑有很多功能需要綜合考量，綠化環(huán)境當(dāng)然只是其中一個(gè)因子。要根據(jù)建筑外部環(huán)境對(duì)建筑進(jìn)行微氣候環(huán)境創(chuàng)造設(shè)計(jì)，充分利用建筑室內(nèi)的熱環(huán)境和居住區(qū)的外部氣候，進(jìn)行環(huán)境微氣候調(diào)整，從而達(dá)到對(duì)建筑能耗降低的目的。另外，在建筑周圍進(jìn)行必要的綠化美化處理，也是非常有必要的，設(shè)計(jì)時(shí)，要為建筑周圍綠化留出足夠空間。這對(duì)凈化空氣、阻擋風(fēng)沙、降低噪音、改善居住環(huán)境都能夠發(fā)揮重要作用。
2、建筑單體節(jié)能設(shè)計(jì)
1）建筑外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑單體設(shè)計(jì)首先要針對(duì)建筑外墻進(jìn)行。建筑外墻是建筑的結(jié)構(gòu)主體，對(duì)整個(gè)建筑起到防水、放冷、放熱、防潮等保護(hù)作用。對(duì)外墻體進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，主要是利用一些隔熱保溫材料，通過附著或者填入到墻體內(nèi)，起到熱阻效應(yīng)。很多地方原來都使用實(shí)心磚作為外墻材料，雖然保溫效果不錯(cuò)，但耗材過多，造成極大的浪費(fèi)。為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，就要大力推廣使用空心磚墻及其復(fù)合墻體技術(shù)。復(fù)合墻體同普通的外墻相比較，室內(nèi)的溫度能相差4～10℃，可見復(fù)合型墻體的隔熱保溫效果很好。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，還要注意外維護(hù)的結(jié)構(gòu)處理，要盡量減少建筑表面的凹凸程度，縮小外表范圍，這樣也可以起到節(jié)省建筑材料的作用。
2）建筑門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)中，外門窗是建筑重要部位，這是室內(nèi)空氣、溫度與外界交換的通道，也是接受日照的唯一途徑。所以在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，還是要減少飄窗和落地窗的設(shè)計(jì)，要注意從不同方向不同角度開窗的差異性。像冬季寒冷季節(jié)，就需要盡量減少寒風(fēng)面開窗面積，在開窗角度設(shè)計(jì)時(shí)，要多設(shè)計(jì)平開窗方式。這樣可以增加氣流的流通性，對(duì)外窗的密封設(shè)計(jì)要注意密實(shí)性，這樣也可以確保隔熱性。至于所用窗戶玻璃，最好選擇中空的，其隔熱性更強(qiáng)。在一些寒冷地區(qū)，還要注意加裝塑料密封條，這樣可以提高密閉度，確保冷空氣的滲透侵襲。
3）建筑屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，建筑屋頂也是重要部位。屋頂是接受太陽(yáng)光最集中的地方，不管是日照時(shí)間還是日照強(qiáng)度，都是整個(gè)建筑接受日照熱量最多的部位。它吸收的熱量，相比東西方向的墻體要高出兩三倍之多，這也為屋頂隔熱設(shè)計(jì)帶來重要課題。特別是隔熱材料的選擇，應(yīng)該是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)考慮內(nèi)容。應(yīng)選擇熱系數(shù)小、密度較小、吸水程度低的材料。因?yàn)楦魺岵牧喜煌涓魺嵝Ч怯泻艽蟛町惖?，選擇合適節(jié)能材料，對(duì)改善建筑屋頂環(huán)境有重要意義。如果條件允許，還要大力提倡綠色屋頂建設(shè)，像屋頂花園、菜園，甚至是果園，都是非常好的選擇，建立城市高空公園，這是對(duì)新城市建設(shè)的時(shí)尚要求。
4）利用可再生能源的節(jié)能設(shè)計(jì)。在所有綠色再生能源中，太陽(yáng)能是最豐富最便利的能源，不僅運(yùn)輸方便無污染，而且還是免費(fèi)的。因此，要注意將太陽(yáng)能利用和建筑有機(jī)結(jié)合起來，不僅可節(jié)省能源，還可保護(hù)環(huán)境。對(duì)于日照時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū)，不僅要在建筑上充分利用太陽(yáng)能，還可以在建筑環(huán)境里使用太陽(yáng)能。像城市公共照明就可以設(shè)計(jì)成太陽(yáng)能路燈。還有居民生活熱水可采用太陽(yáng)能熱水器等。
5）空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。對(duì)于天氣炎熱的地區(qū)，使用空調(diào)進(jìn)行室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)是最常見的。特別是夏季高溫季節(jié)，空調(diào)耗能已經(jīng)成為生活中的耗電大戶。為了節(jié)能減排，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，也要注意空調(diào)制冷設(shè)備的選擇，要優(yōu)先考慮使用變頻節(jié)能空調(diào)，由于引入智能化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能控制，讓空調(diào)設(shè)備運(yùn)行更為合理，提高了制冷效果，還節(jié)約了能源。
