建筑节能设计体系革新

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随着我国经济的快速发展以及城市化建设进程的迅速推进，人们对建筑设计的要求逐渐提高，同时对建筑节能的意识也随之增强。建筑、能源和环境之间的矛盾越来越激烈，建筑节能与建筑设计之间关系也日益紧密。优化建筑节能设计不但成为世界建筑行业改革的大趋势，同时也成为我国建筑行业获得新发展的迫切需要。然而，我国建筑的节能设计研究与国外相比还存在很大的差距。建筑节能的优化设计的前进道路阻力依然很大。作为能源消耗量极大的国家，节能降耗、优化设计是我国的一项长期的战略决策。随着人们对环境问题、生存状况问题的进一步思考，优化建筑节能设计体系将会成为我国建筑行业发展的一个新方向，它对实现我国资源环境与人民生活水平的健康协调可持续发展，具有十分重要的现实意义。

1优化与创新建筑节能设计体系的重要性

1.1建筑节能优化设计的理念阐释

建筑是一个复合体，它涉及许多专业和领域。完整的建筑应当包括从规划方案到设计施工，包括运营使用的年份，直至最后不再使用的整个过程。建筑节能优化设计主要针对的是建筑结构以及建筑性能的设计与规划。在方案设计中，建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化设计，同时必须对建筑材料也进行优化，对建筑的外墙、户墙、楼板、玻璃、屋面、窗框的设计等进行严格的量化与优化。从而实现建筑设备能效的提高，达到实现建筑材料的使用价值，尽可能地减少能源消耗的目标。

1.2优化设计对建筑节能的重要性

随着我国城市化建设进程的迅速推进，我国的建筑能耗逐年上涨，建筑行业的能耗已占我国能耗总量的47%左右，我国节能减排任务日益艰巨，建筑节能现状令人担忧。在我国，现有建筑面积为426亿m2。每年新建的21亿m2的建筑中，90%以上依旧是高能耗建筑。国家“发改委”2007年的统计数据表明，我国每年21亿m2新建建筑中只有7%为节能建筑。而这些新建建筑中，有相当一部分还在执行原来的节能水平较低的设计标准，从而遗留下很大的能耗负担和治理困难，给我国的国民经济带来巨大的负担。因此，在我国建筑耗能居高不下、节能技术水平依然较低的情况下，我们必须用新的节能理念对建筑进行优化设计。通过优化设计努力寻求能源保障与经济发展的最佳结合点，从而使我国的建筑行业的能耗达到最佳经济状态，这是极为必要的，也是我国建筑业发展的必然趋势。

2建筑节能的优化与创新思路的应用体现

2.1建筑材料方面的设计体现

(1)新型玻璃保温窗户的设计与应用。随着科技的进步，设计师在进行建筑窗户保温设计时，有了更多选择。例如，使用防紫外线胶片制作的光学变色玻璃，可以阻挡98%以上的紫外线。电子玻璃则可以自动改变照射到它表面的光的强度和透明度。

(2)阳光照明技术的设计与应用。建筑在设计时必须引入足够量的天然光，这是考虑人体健康等原因的需要。当建筑物进深较大时，仅靠建筑侧窗的采光量不能很好地满足内部采光要求，这就要通过一定的技术手段把太阳光引入到建筑内部。采光搁板主要是为解决大进深建筑内部的采光而设计的，它从某种意义上满足了建筑需要引入足够量的天然光的这一需求。如图1，采光搁板一般由棱镜或反射板组成，它的入射口起聚光的作用。采光搁板一般设在窗的顶部，与它相连的传输管道截面为矩形或梯形，内表面具有高反射性的反射膜，这一部分一般情况下设置在房间吊顶的内部，尺寸大小可与管线、结构等相配合。采光搁板使建筑窗体附近的照度进一步增加，从而有效地提高了建筑内部的照明度以及光线的均匀度，是建筑节能优化设计中的典例。

2.2建筑构造方面的设计体现

(1)热环境的合理分区。在建筑节能设计中，应当考虑建筑热环境的不同，根据热环境质量要求相似或类同的建筑相对集中布置的情况进行合理的建筑分区。这样，对热环境质量要求较高的建筑，我们可以根据设计需要，将它们设置在温度较高的区域；而那些对热环境质量要求较低的建筑，就可以集中设置于平面中温度相对较低的区域，从而最大限度利用太阳辐射，达到保持建筑内部温度的要求，同时又降低了建筑的供热能耗，节约了能源。

(2)工程构造流程的设计。建筑各部位的节能构造设计，主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能的同时，通过对建筑各部位(楼板、屋顶、门窗、墙体等)的结构、造型等方面进行进一步的设计。在设计中，当建筑模型设计好之后。我们首先要进行建筑功能、建筑类型和建筑结构的设定，以及其他一些必需的设置，然后进行建筑围护结构的相关构造。如图2，当完成建筑物的以上构造设定和能耗计算后，就可以进行节能检查并得出数据检查的结论，从而对建筑物相应规定性指标的检查和设施性能的权衡评估。

3现阶段阻碍建筑节能优化设计的相关因素

3.1主管部门对建筑节能设计监控不当

建筑节能设计是一个系统性的设计问题，它不是简单地用几项节能设备或节能技术进行一次累加，要从真正意义上实现建筑节能的优化设计就必须定量化和准确化。然而在很长一段时间里，主管建筑节能设计的相关部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价，同时也缺乏对建筑设计方案节能方面的系统的审查要求。例如，有的主管部门仅凭图纸会审然后发现一些表层的问题，或者对一些新材料、新设备或建筑空间的布置等并非实质的条款做一些规定。这明显是对建筑节能优化设计监控方面的不够尽职。

3.2建筑内部设备的用能设计不合理

建筑设计所营造的环境应该尽量地体现人性化的设计理念。然而，许多现行诸多建筑内部环境的设计却没有很好地顾及人的感受以及与周围环境的协调。例如，办公、家用、工业和商业等建筑内不切实际地使用过高的装饰标准，忽视了建筑设计时所指定的节能标准。滥用材料和设备，在针对建筑周边的环境变化和设施使用要求的可调节性与适应性等方面缺乏普遍的认识，造成耗能量多、能效低、舒适感差。这些情况，完全与当初的设计标准相悖，成为建筑节能设计进行优化与创新过程中不可避免的障碍。

4优化与创新建筑节能设计体系的措施

4.1提高建筑师的节能设计意识

建筑节能的设计体系是由多个环节组成的。这其中就包括暖通空调设计、建筑设计、水电设计等方面。在整个建筑行业中，建筑设计是建筑节能的关键所在，而建筑师则处于统筹整个建筑前期规划的重要地位，是协调各专业工种之间的配合能力的关键环节。建筑师的节能优化设计意识必然会影响到其他工种的工作状态。基于以上认识，在建筑设计中优化和创新节能设计理所当然地成为建筑设计师的职业责任。因此，应当要求建筑设计师在设计阶段对所设计的建筑进行建筑能耗分析，以评价建筑设计方案是否合乎节能环保的要求。必须考虑建筑设计方案是否满足节能设计的要求在很大程度上决定了建筑是否达到了节能、环保、低碳的目标。

4.2提高建筑空间设计的合理性

在充分满足建筑使用功能需求的情况下，对建筑空间进行合理地分隔的做法被称为合理的空间设计。合理的空间设计能够改善建筑内部保温、采光、通风等微气候条件，从而达到节能减排的目标。例如，建筑节能设计标准要求窗户面积不宜过大，窗墙面积比的确定要综合考虑多方面的因素，其中就包括不同的地区四季的日照情况、建筑内外空气温度、建筑内部采光设计标准以及外窗开窗面积与建筑能耗等相关因素。新的建筑节能设计标准要求：北朝向的窗墙面积比不应超过0.24，南朝向的窗墙面积比不应超过0.34，东、西朝向的窗墙面积比不应超过0.31。一般来说，普通窗户的保温隔热性能要比外墙差许多，窗墙面积比越大采暖和空调能耗也越大。这就造成已经建好的或者正在建设的建筑的窗墙面积比远远超过标准要求。因此，从提高建筑节能优化设计的角度出发，我们必须进行合理的建筑空间设计。事实也证明，这种需求已逐渐形成一种建筑设计的必然趋势。

4.3在设计中扩大新能源的应用范围

可再生能源包括风能、太阳能、生物能、地热能和海洋能等，对环境无害或有很小的危害。且这种资源分布范围很广，利用方便。因此，可再生能源的开发和利用成为近几年各领域中的热点研究项目。如何在建筑行业中适宜地开发和利用可再生能源也成为时展的一种客观要求。例如，太阳能作为一种天然的洁净能源，我们完全可以把它在建筑节能设计上进行广泛地推广。我们可以通过建筑设计手段和技术手段，加强对太阳能资源的采集与应用。可以设计出较好的装置，利用太阳能为建筑提供自然照明，使建筑接受较多的阳光照射。这样就可以做到：在冬天，为建筑采暖提供热能补充；在夏天，为建筑起到除湿的作用。太阳能的推广与应用，也必然会成为建筑节能新的发展方向。

5结语

综上所述，节能设计在整个建筑设计过程中起着非常重要的作用。建筑节能设计是否合理直接影响建筑能耗的多少，节能设计方案的好坏也直接关系到整个建筑施工计划的进行。因此，我们必须综合考虑建筑物体形、朝向、平面布局以及门窗等因素对建筑能耗造成的影响。通过技术和材料等方面的节能设计等综合措施，优化与创新建筑节能设计体系。逐渐将建筑的高耗能状况改变为低能耗的建筑发展模式。最终实现建筑节能设计体系的优化与创新，创造可持续发展的人居环境。