試議建筑節(jié)能技術對建筑設計的影響

1、<p>　　試議建筑節(jié)能技術對建筑設計的影響</p><p>　　摘要：加強建筑節(jié)能技術對建筑設計的影響的研究是十分必要的。本文作者結合多年來的工作經(jīng)驗，對建筑節(jié)能技術對建筑設計的影響進行了研究，具有重要的參考意義。 </p><p>　　【關鍵詞】節(jié)能建筑；節(jié)能技術；平面布局；立面設計；形體塑造 </p><p>　　中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A

2、 文章編號： </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　20世紀90年代以來，中國建筑業(yè)始終保持高速發(fā)展，近五年來建筑業(yè)總產(chǎn)值以年平均11%的速度增長，2002年底，中國城市人口達5.02億人，城市化水平達到39.1%。到2005年城市化水平達到40%，城市人口5.6億人，到2010年城市化水平達到45%左右。而隨著人們對室內熱環(huán)境舒適型要

3、求的提高，同時也從一個側面反映出我國建筑的圍欄結構保溫隔熱性能差，加上空調采暖系統(tǒng)效率低，導致了單位建筑面積能耗高，能源浪費十分嚴重。我國提出了建筑節(jié)能發(fā)展的基本目標：新建采暖居住建筑1986年起，在1980～1981年當?shù)赝ㄓ迷O計能耗水平基礎上普遍降低30%，1996年起為第一階段；2001年起在達到第一階段要求的基礎上再節(jié)能30%，（即總節(jié)能50%）為第二階段；2005年起在達到第二階段要求基礎上再節(jié)能30%（即總節(jié)能65%）為第三

4、階段；目標要求 2020年建筑能耗達到發(fā)達國家20 世紀末的水平。因此，加強節(jié)能技術的研究具有重要的意義?？v觀建筑發(fā)展史可見，建筑形態(tài)及其設計理念隨著技術與人文尤其是技術的發(fā)展而不斷更新。一部西方建筑史，就是一部反映不同技術的形式語言不斷產(chǎn)生和運用的歷史。在節(jié)能與環(huán)保早已成</p><p>　　二、節(jié)能技術成為技術與形態(tài)的轉譯中介 </p><p>　　建筑的節(jié)能性能是由建筑設計、暖通空調

5、設計、水電設計等建筑節(jié)能設計組成的，還包括建筑施工、建筑材料、建筑構配件、建筑設備安裝、工程竣工驗收等多個環(huán)節(jié)。建筑設計是節(jié)能的關鍵，采用節(jié)能技術提高建筑能源的有效利用率、節(jié)約用能、減少浪費，是當前建筑業(yè)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)和機遇。 </p><p>　　1、節(jié)能技術對于建筑平面形態(tài)設計的影響 </p><p>　　在節(jié)能建筑的平面設計過程中，對于建筑的體形、朝向、布局都要周全考慮。一般來說

6、，在建筑設計中建筑的外形越簡單，建筑物體形系數(shù)就越小，熱量交換量也就越少，建筑節(jié)能的效果就更好。而且適當?shù)慕ㄖw形還可以節(jié)約用地、節(jié)約建筑用材，減少營造、維護與使用過程中的消耗。此外，建筑的朝向與節(jié)能也有著直接關系，因為不同朝向的建筑物，在不同季節(jié)所得到的太陽輻射熱能量不一樣，熱損失也不一樣?？茖W的建筑朝向可在冬天避開寒風的侵襲并充分利用溫暖的日照，而在夏季又可以獲得良好的自然通風條件，從而保證室內冬暖夏涼的效果。為了利用自然環(huán)境來使室

7、內達到最大的舒適度，可以將住戶經(jīng)常出入的廳、主要臥室設置在日照通風條件最佳的南風位置，從而為住戶節(jié)約采暖和空調的能耗。 </p><p>　　此外，據(jù)研究顯示，建筑體形系數(shù)每降低0.1%，建筑能耗可下降8kWh/(㎡.a)，現(xiàn)列舉兩種平面設計形式：明廚明廁式和明廚暗廁式。在相同建筑面積下，明廚暗廁式建筑的體形系數(shù)較明廚明廁式低0.032。顯然，在體形系數(shù)上，明廚暗廁式的建筑平面優(yōu)于明廚明廁式。由此可見，在滿足建筑

8、諸多功能要素的條件下，設計時應盡量減少建筑體形的凹凸或錯落。降低建筑物體形系數(shù)，最好控制在0.3以下。但體形系數(shù)過小，將制約建筑師的創(chuàng)造性，造成建筑呆板，平面布局困難，甚至損害建筑功能。因此要權衡利弊，兩者兼顧。 </p><p>　　2、節(jié)能技術對于建筑形態(tài)造型設計的影響 </p><p>　　節(jié)能技術向建筑形態(tài)轉譯過程中所傳達的信息，是一種抽象的形態(tài)結構關系。新節(jié)能技術突出以物理學相關

9、知識：流體力學、空氣動力學、熱力學等為形體處理依據(jù)。由這些依據(jù)決定的建筑多表現(xiàn)為流線化的造型，由此使建筑變形，更具流動、非幾何性的特征。諾曼福斯特設計的倫敦市政廳。該建筑提供近17000㎡的使用面積，容納議會、委員會辦公室及一些公共設施，以及市長辦公室等。建筑的造型是一個變形的球體，高約50 m，共分10層。這種變形并非隨意而來，而是通過計算和驗證來盡量減小建筑暴露在陽光直射下的面積，以在冬夏季分別增加和減少太陽熱，從而獲得最優(yōu)化的能源

10、利用效率。具體做法是通過對全年的陽光照射規(guī)律的分析，得出建筑表面的熱量分布圖。利用這一結果確定建筑的外表面形式，以達到用最小面積的建筑表皮促進能源效率最大化的目的?！敖?jīng)過計算的這一類似于球體的形狀比起同體積的長方體，表面積減少了25%?！?</p><p>　　福斯特總能以一種超乎尋常的理性方式，根據(jù)科學原理和數(shù)學公式，“計算”出建筑的表皮形式，而其計算依據(jù)則是夏季倫敦酷熱的直射陽光。同時這種建筑的表皮形式也因為

11、“計算”而呈現(xiàn)出流動、非幾何性的特征。 </p><p>　　3、節(jié)能技術對于建筑立面形態(tài)設計的影響 </p><p>　　在建筑外圍護結構中，墻體所占比重最大，占整個建筑耗能的25%。實踐證明，相對普通外墻而言，使用節(jié)能外墻可使室內溫度相差在10℃左右。因此，外墻除了應具有基本的承重、安全圍護等功能外，外墻體的保溫設計相當重要。隨著我國建筑節(jié)能技術的不斷完善和發(fā)展，目前我國建筑中采用的新

12、型墻體材料主要有加氣混凝土砌塊、粉煤灰空心砌塊、陶粒砌塊和輕集料砌塊等，保溫節(jié)能墻板主要有聚苯乙烯板、擠塑板和泡沫玻璃等。 此外，窗戶是建筑外圍護結構中耗熱的薄弱環(huán)節(jié)，也是薄壁的輕質構體。在建筑能耗方面，建筑外圍護結構總散熱量中，鋁、塑窗散熱量平均約占50%，所以節(jié)能工作的重點就是改善門窗的絕熱性能。方法如下：①合理控制窗墻面積比：據(jù)統(tǒng)計，經(jīng)窗戶傳遞的熱量是同面積墻體傳遞熱量的2～4倍，因此，必須適當?shù)販p小窗面積，以減小空調的能量損耗。

13、但設計時要按照不同地區(qū)氣候特征來合理控制窗墻比。如在南方地區(qū)，為了能在冬季可以獲得較多的太陽輻射熱，在夏季利用較大的南向窗戶進行自然通風，建筑設計中的窗墻比要比北方地區(qū)的要大一些。②加強外窗的遮陽措施：冬季室內熱量散失的最薄弱環(huán)節(jié)之一就是建筑外窗，其能耗是同面積屋頂?shù)?倍、墻體的4倍，對建筑</p><p>　　在全球范圍內大力倡導節(jié)能環(huán)保生活的今天，我國在建筑節(jié)能方面具有巨大的潛力，只有扎實認真地做好建筑節(jié)能設

14、計工作，才可以有效地降低建筑耗能，為中國能源保護工作做出貢獻。當代建筑師應積極關注節(jié)能技術的發(fā)展應用，在設計過程中，不斷探索節(jié)能建筑形態(tài)的設計方式，使其平面布局、空間功能、結構體系都能更好的達到節(jié)能效果，尋求建筑、環(huán)境、能源消耗之間的最佳結合。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]廖東偉、羅耀忠.淺談節(jié)能建筑設計要點.廣西城鎮(zhèn)