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1我國建筑節能設計發展及現狀

上個世紀，由于經濟原因以及觀念滯后，我們在建設項目的規劃和設計階段對節能設計沒有給予足夠重視，設計理念、手段、措施都相對落后，特別是在采暖保溫，隔熱降溫的設計上，更是傳統保守，導致產生了大量的耗能建筑。統計顯示，我國每年城鄉新建房屋建筑面積近20億平方米，其中城鎮每年新建建筑面積為9億平方米至10億平方米，80%以上為高耗能建筑。既有建筑近400億平方米，95%以上是高能耗建筑。改革開放使得中國的經濟得到了飛速發展，也是人民對生活目標的追求發生了巨大改變。這就促使建筑行業為適應人民觀念的更新而發生重大變革，而這種變革最大的體現就是建筑業的飛速發展，這種飛速發展帶來的結果就是建筑能耗的巨量增長。數據統計，民用建筑能耗占全社會總能耗的30%左右，并且該占比還在不斷地上升，建筑節能已成為節能減排的重點對象。建筑節能這幾年越來越受到人們關注，國家也越來越重視節能減排所帶來的巨大社會效益和經濟利益。本世紀初，國家出臺了節能設計相關的法規和規范，對建筑節能提出了明確的目標要求；2005年新了公共建筑節能設計標準（GB50189-2005），2006年了綠色建筑評價標（GB/T50378-2006），2008年出臺了《中華人民共和國節約能源法》，2010年了居住建筑節能設計標準（JGJ26-2010），2015年對公共建筑節能設計標準進行了升級換版。建設項目在設計初期就引入節能設計理念，設計全過程嚴把節能指標；政府審批環節也對節能指標嚴加管控；項目建設過程中對建筑材料、施工工藝、施工過程嚴把節能關，以保證建設項目真正達到綠色建筑標準。中國正在逐步進入精細化、集約化社會，節能降耗、減少排放是不可逆轉的趨勢。與節能減排和新能源有關的法律法規、標準規范、政策規劃等也會繼續不斷的推進更新，節能要求也會越來越高，節能設計也會越來越專業化、精細化。節能所帶來的社會效益和經濟效益日益顯現。

2節能設計理念

理念決定方向。對的方向要有新的理念。首先，我們要明確節能理念下的幾個關系：（一）舒適與節能。舒適是人們在使用建筑方面追求的目標。在建筑規劃設計過程中，我們不能單純為追求節能而放棄舒適，也不能為追求舒適而加大能耗，最好是在兩者間尋求最佳鍥合點，做到二者有機結合。（二）氣候與節能。我國幅員遼闊，南北氣候差異較大。冬季北方相對寒冷，需要采暖保溫；夏季南方相對炎熱，需要通風隔熱，因此，在規劃設計階段，要充分考慮氣候因素，設計要做到適時宜且節能。（三）技術與節能。節約能源需要依靠高理論研究164|2017|11技術水平，但高技術水平和高經濟水平是相互依存的。考慮到國情國力，在規劃設計過程中，我們應當結合較為經濟適用且節能效果明顯的技術手段，避免一味為追求節能效果而采用高成本技術，與節能理念背道而馳。（四）發展與節能。建筑節能可以促進建筑業健康快速發展。隨著國家對建筑節能要求提高，建筑結構體系、建筑圍護材料、門窗材料、照明、空調、供排水等建筑物的基本組成部分都將發生巨大變革，相關的建筑工藝、建筑手段也將發生變化，行業所產生的內需也急劇加大，這給行業的發展帶來了機遇。

3節能設計措施

3.1合理利用土地資源。我國雖然幅員遼闊，但人均可利用土地面積相對較少，因此，在規劃設計時，我們要從分考慮對土地資源的高效綜合利用。要通過專業技術知識和先進的設計理念提高土地利用率，同時還要控制好土地開發強度，避免較大的建筑容積率和建筑密度。能夠有較寬松的綠化用地營造優美環境，改善微氣候。3.2充分利用建筑朝向。我們在進行建筑規劃設計時，要從分考慮建筑朝向對建筑節能所帶來的影響。在北方，要考慮建筑物主要朝向以南北向為宜，這樣可以利用冬季陽光給建筑物帶來的日照效果，控制室內采暖溫度，以減少供熱能耗，節約煤、氣資源。在南方，要結合季候主導風向布置建筑位置，使得建筑物通風良好，降低室內溫度，以減少隔熱降溫所需能耗，節約供電能耗。3.3緩解熱島效應。夏季，城市“鋼筋混凝土森林”經過強烈的日照，導致水泥化建材吸收大量熱能在夜晚釋放出來，加之城市自身生活所產生熱量的散發，形成城市熱島效應。要通過技術手段緩解熱島效應需要耗費巨大能源，同時產生的能量又會加劇熱島效應，形成惡性循環。最節能且最有效的手段是通過綠化減緩熱島效應。數據表明，在綠化率達到30%以上時，熱島效應明顯緩解，綠化率達到60%以上時熱島效應幾乎就不會存在。因此，在規劃設計中，我們在充分利用土地資源的同時還要盡可能加大綠化面積，諸如屋頂綠化、垂直綠化等，在美化環境的同時起到節能降耗的的作用。我國很多地區規范要求綠化率需大于30%以上也是基于這種考慮。3.4良好的構造設計。建筑的構造設計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外，還要進一步對墻體、門窗、樓板、屋面等進行節能設計，以此滿足建筑在營造舒適環境的同時兼顧建筑節能要求。例如：在墻體設計時采用新型節能墻體材料，同時根據節能加權計算設計墻體保溫材料厚度及做法；在門窗設計時采用隔熱性、密閉性能良好的門窗材料，如新型隔熱鋁合金、塑鋼材料等，窗戶采用低溫輻射LOE玻璃加隔熱真空層，玻璃上貼隔熱反射膜等；屋面設計時合理選擇輕質屋面保溫材料，既要密度小、吸水性能弱，還要保溫效果好，以達到在滿足節能保溫的同時減輕建筑物重量，減少結構投入，起到綜合節能的效果。3.5控制好節能計算指標。評判建設項目是否滿足節能要求、達到綠色建筑標準，有著嚴格的規范要求和嚴謹的計算數據結果。在進行節能設計時，首先依據建筑物的性質判定節能設計所采用的節能設計標準和依據規范，確定建筑物的節能目標（節能50%或65%），然后利用專業的節能計算軟件，創建建筑三維模型，輸入各項設計數據，如：建筑類型、建筑所處位置氣候區劃、建筑朝向、體形系數、節能計算的建筑面積及建筑表面積、各朝向門窗洞口比例，外墻及屋面構造做法、門窗類型、各種相關建筑材料等等。通過加權計算得出建筑物耗熱量指標，以此來判定建筑物是否達到節能要求，同時還要合理控制建筑造價。因此，對建筑節能各項指標的合理控制是做好節能設計的重要保障。3.6充分利用清潔能源。太陽能、風能、地熱能源是建筑物中均可利用的清潔能源。我國幅員遼闊，有著非常豐富的太陽能資源。尤其我國西藏、青海、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區。例如甘肅地區年降雨量少、空氣干燥、晴天多，充分利用太陽能為建筑供暖、供熱水、供電、甚至能夠提供建筑物所需的全部能量。太陽能既是一次能源，又是可再生能源，是取之不盡，用之不竭，廣泛存在的天然能源。其優點是豐富、潔凈、安全、價廉，對生態平衡沒有任何影響。利用太陽能的建筑可分為主動式太陽能建筑和被動式太陽能建筑。主動式太陽能利用由于設計復雜、造價高，很少應用于建筑設計。而被動式太陽能建筑因為被動系統本身不消耗能源，設計相對簡單，是建筑利用太陽能的主要方式。風能是地球上重要的能源之一，風能的利用有風力發電和利用風能促進室內換氣通風等方式，而后者是建筑利用風能的主要方式。風能的利用與建筑內部平面和空間組合及建筑形態密切相關。水平通風即人們通常所說的“穿堂風”。利用建筑在迎風面和背風面的空氣的壓力差在建筑內部產生空氣流動，降低表面溫度，促進室內氣流循環，改善室內熱環境，滿足人體舒適度。利用土壤的蓄熱性能，在建筑物與室外環境之間設置一定厚度的土壤作為維護結構。或利用地形把土壤作為建筑的依托，可以在建筑與室外環境之間形成一個過渡區域，一方面減少外界不利環境對建筑室內溫度的影響，另一方面，可以防止室內熱量向外散失。在地下埋設一定截面的管路系統，通過空氣熱壓通風和風壓通風，將室外空氣引入室內，利用土壤的恒溫和恒濕性能，使空氣保持恒定的溫度和濕度，調節室內微氣候。

4結語

建筑節能關系到國計民生，子孫未來，而且它具有較強的時效性，不能一蹴而就，不能急功近利。建筑節能未來的發展是走綠色化進程的道路。建筑節能不是單一的建設周期節能，是建筑的全生命周期過程，尤為重要的是運行期間的節能，是系統幾十年耗能運行的調控。所以我們說建筑節能未來的重點應更注重在運行調控管理過程當中的能效提升，既能保證用戶室內的舒適度或工藝要求，同時能夠提高能效、減少能耗，這樣才能達到真正的節能效果。總之，建筑節能設計的研究對我們來講是一門還有很大的提升和發展空間的課題，為了完成這個目標，作為建筑設計工作者，要努力學習先進節能經驗，鉆研先進節能技術，開發利用新的節能材料，認真總結經驗教訓，不斷提高節能設計水平，真正做到全生命周期節能的綠色建筑。

參考文獻：

[1]《中華人民共和國節約能源法》2016年修訂

[2]《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005）

[3]《居住建筑節能設計標準》（JGJ26-2010）

[4]《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2015）

[5]《城市環境規劃與設計方法》，齊康，中國建筑工業出版社

[6]文中表格摘自：《居住建筑節能設計標準》（JGJ26-2010）

作者:李智勇 單位:西安建筑科技大學