节能建筑的设计方法

当今世界能源危机急剧恶化，能源短缺已成为各国经济发展的制约因素。而建筑业作为我国国民经济的支柱产业，其巨大的物质消耗，尤其是能源消耗已成为牵动国民经济发展命脉的重大因素。 在欧美等一些发达国家，自20世纪70年代暴发石油危机以来，已经掀起了建筑节能的高潮，而工业化和高耗能建筑带来的环境污染以及地球温室效应对人类生存环境的威胁，进一步增加了建筑节能的紧迫性，这些国家把对建筑节能的要求体现在建筑规范和建筑标准之中，并且不断提高节能标准，推动节能工作逐步发展。 在我国，随着人口的急剧膨胀，建筑需求不断增加，而相对落后的生产技术使得建筑能耗更显突出，建筑节能尤显紧迫。自20世纪90年代起，我国先后出台了一系列建筑节能的政策和法令。与此同时，一些节能建筑也如雨后春笋拔地而起，多种类型的节能建筑，从设计理论、新材料应用以及实践效益等方面，均已取得可喜的成绩，有些成果已达到世界先进水平。 1、建筑节能设计是实现建筑节能的首要环节 我国地域辽阔，气候和经济环境差别很大，这就要求在建筑节能设计时要因地制宜，根据当地气候条件、材料资源、技术成熟程度及建筑节能要求，选择适合本地需要、且行之有效的建筑节能设计方法，并达到建筑节能的效果。 昆明世博园INTEGER智能生态建筑展览馆就是一个基于昆明本地的自然气候、地理环境、地方资源条件以及地区经济发展水平和技术水平设计的绿色节能生态建筑典型实例。该展览馆位于中国云南昆明世博园内，总建筑面积3200平米，由1幢多功能展厅、4幢智能生态概念住宅以及湿地景观组成。昆明地处北纬25.0°，东经102.7°，海拔1891m，阳光充沛，四季如春，素以"春城"著称。但夏季阳光直射下的气温较高，且紫外线含量较大，对人体有一定的危害。从昆明人的居住习惯来讲，市民喜好南北向的住宅，主要居室朝南布置，尽量避免西向。这是由于夏季太阳高度角较大，阳光直射进房间较少；而冬季太阳高度角较小，南向的房间能获得较多的阳光，有利于提高室内温度，这样在夏冬两季，南向的房间都可较好地利用太阳光，提高住房的舒适度。基于此，在昆明世博园INTEGER智能生态建筑展览馆的设计中，尽可能开设南向房间以获得充足的自然采光和适宜的阳光，并且在南向房间开设大面积玻璃窗，采用高保温低辐射中空玻璃，最大程度接纳阳光，而冬季中空玻璃也能有效减少玻璃的散热量。而在北向主要布置辅助房间，开窗面积较小，以保住热能，并且开启高窗形成对流和形成良好的热工效果。 另外，简洁、方正的建筑体形设计，减少了外围护表面的面积，有效降低了房屋的散热量，达到了节约能源的目的。在结构体系方面，采用了我国刚刚兴起的轻钢结构，重量轻、保温好，内外双层均为EPS保温板，尤其是其良好的抗震性能更适合云南地震多发区的特点，且现场预制、现场安装，干法施工，施工现场环保。此外，还采用了具有革新意义的新型建筑材料——竹材体系，以云南本地优质竹为原料，经先进技术制成竹板体，且费用低廉，节能环保，具有良好的生态效应。外墙则采用传统的黏土空心砖加聚苯乙烯外墙保温材料，内墙均为轻质隔墙，整个设计理念均围绕着节能环保的思路，达到了良好的节能效果。结合它的设计思路，在建筑节能设计中可总结出以下几点供大家参考。 （1）采用隔热材料加厚外墙保温层，改善外维护结构，尤其是外墙的热工性能是建筑节能设计的主要措施。目前国际上常采用内掺石墨的膨胀聚苯乙烯作为墙保温层，导热系数比普通的聚苯乙烯低20%,保温性能更好。 （2）利用“断桥”式窗框，使用中间充惰性气体隔离层的中空高性能隔离玻璃，起到保温隔热的良好效果。 （3）充分利用太阳能等自然洁净能源，减少能耗。 （4）提倡绿色智能建筑。智能建筑不一定是豪华的，但它必须是低能耗的，它所追求的是合理的结构、简洁的外观和良好的实用功能。 建筑节能是关系到国计民生的大事，除了要把好设计关，还必须实施行之有效的行政管理措施。 2、建筑节能的行政管理措施 （1）加大政府监督管理和宣传力度，提高全民建筑节能意识。建筑能耗带来的环境威胁已经危及到人类赖以生存的地球环境，建筑节能政策必须成为国家的重要国策，要从行政、教育、经济、立法、科技等方面对建筑节能进行管理和监督。而建筑节能与广大人民群众的生活息息相关，因此必须全民动员，开展建筑节能宣传，组织建筑节能教育，使每个公民深刻认识到能源是国家的命脉，如果我们不断挥霍自己的能源，犹如竭泽而渔，势必遗患子孙。只有让每个公民都树立新型的生活观，让节能渗透到人们的生活习惯中，全民都来参与，才能实现建筑节能目标。 （2）设计工作严格执行建筑节能标准。把好建筑节能设计关是实施建筑节能的重要环节。在建筑设计中，设计单位必须执行相关的建筑节能标准，在保证室内温度环境舒适的前提下，尽量降低单位建筑面积的能耗，提高用能效率。 （3）充分利用自然能源，降低建筑能耗。从设计开始即应考虑如何充分利用自然光，广泛开发利用太阳能、地热等可再生能源，回收工业废热、余热、沼气等。 如日本节能型标志性建筑——东京煤气公司港北NT大楼，除了在室内装修上大量采用再生材料制成的壁纸、现场废弃的混凝土再生品等，为了减少照明负荷，大楼南面的展厅采用了全玻璃的屋面和顶棚；北面的办公间则通过设置中间庭院，达到自然采光充足。目前，日本的一些大型建筑的地下室照明系统也开始使用太阳能，它是用导管将太阳光传输到安装在地下室天棚上的白色丙烯树脂光板上，太阳光束经过光板扩散后再照射到地下室的水泥地面，充分利用了自然光源，大大降低了建筑能耗。 （4）大力发展和推广应用建筑节能科学技术。 建立科学的符合国情的建筑节能科学技术体系，研发和推广应用高科技新型节能材料，如保温门窗、门窗封闭技术、外保温墙体成套技术等。以节能产品和节能工程为依托，使研究开发和工业生产、工程建设紧密结合，促进科学技术迅速转化为生产力和服务社会。 此外，加强建筑节能标准化工作，加速制订各项建筑节能标准；加强建筑节能标准在施工及工程质量验收中的监督作用，以及使能耗市场经济化，如分户装设热表进行计量等均是提高建筑节能的有效措施。