从节能的的角度探究建筑设计

摘要：建筑业是我国国民经济的三大支柱产业之一，随着近年来发展速度的加快和发展规模的不断扩大，在我国总能源消耗中所占的比重也在不斷增加，时至今日，节能环保已经成为社会经济发展的趋势，建筑设计中的节能问题也被提上了日程。本文分析了我国建筑行业进行建筑节能设计重要性和原则等问题，并且给出了相应的建筑节能设计策略，希望能为我国建筑的可持续发展做出贡献。

关键词：建筑设计；节能；重要性；策略

我国是一个能源短缺的国家，但是同等气候条件下，建筑耗能量却可以达到发达国家的3倍，这严重阻碍了我国建筑业的可持续发展。随着人们环保意识的不断提高，我国建筑行业对于建筑节能的设计也越来越重视，政府也采取了相应的强制性和鼓励环保节能的措施，对不符合节能标准的建筑要强制禁止使用，同时，用减免税收、财政补贴等方式来鼓励建筑公司利用可再生能源进行绿色建筑或者进行节能设计。我国建筑行业在节能环保方面正在一步一步逐渐走向成熟和完善。

1.节能建筑概述和设计原则

我国建筑行业的建筑能耗包括建筑过程中产生的能耗和使用中产生的能耗两大部分，也就是说在建筑节能设计的时候，既要考虑建筑材料、设备以及在建筑施工过程中的能耗量，又要考虑建筑建成之后，人们在使用过程中产生的诸如采暖、照明、通风等所用的能耗，这就增加了建筑节能设计的复杂性，同时也突显了建筑节能在建筑设计中的重要性。

由于人们环保意识的增强和能源短缺的压力，建筑节能设计成为未来建筑业的发展方向，在建筑设计中可以采用不同的设计方法，但是节能标准却是不变的，就是要让建筑在施工和使用中都要尽量减少对不可再生资源的使用，充分利用阳光、雨水等可再生能源。在建筑节能设计中，应该遵守以下原则：

1.1最高的资源利用率

节能建筑设计就是要让建筑在施工和使用中对资源的利用率达到最高水平，尤其是对于土地这类不可再生资源，要尽可能的进行节约。同时，还要尽可能的用可再生资源代替不可再生资源，缓解我国的能源危机。

1.2减少环境污染

减少环境污染，要做到以下几个方面：①加大对既有建筑的利用程度，提高建筑寿命；②在建筑选材时，要注重建筑材料的重复利用率，鼓励对建筑材料的回收和循环使用；③尽量使用本地建材，这样可以减少运输对环境的影响，这既是对环境影响最小的一项措施，又可以支持当地经济发展。

1.3对生态影响最小

也就是说要尽可能减小对人和其他生物的健康危害，考虑到生态环境的平衡和可持续发展。

2.节能建筑设计的重要性

建筑节能有利于缓解我国的资源压力，有利于实现经济的可持续发展，也是对我国科学发展观的贯彻落实。如今建筑节能设计已经成为一个世界建筑的潮流，也是建筑进步的一个标志，充分了解建筑节能设计的重要性，有利于我国建筑节能工作的推进。

2.1缓解我国资源紧张的局面

我国是一个资源短缺的国家，同时由于人口压力，使得资源短缺问题更加严重，我国每年的建筑量又居于世界各国建筑量之首，建筑耗能远远超过各国的平均耗能，而在我国耗能总量中，建筑耗能又占到了30%左右，我国建筑的90%以上都是高能耗建筑。所以说，缓解我国资源压力，必须要从建筑节能开始。

2.2可以保护生态环境

传统建筑在建造和使用过程中，不仅会造成资源的大量浪费，而且还会对生态环境造成很大的污染和破坏。在建造中，建筑废水、废渣、噪声等都会产生环境污染，还会影响周边人们的生活，在使用过程中，采暖、通风等条件如果设计的不好，就会增加居民对电器的使用量，不仅浪费电力资源，在使用过程中的废气等的排放又会污染生态环境，造成空气质量下降，更严重的是加剧了臭氧层空洞、酸雨等对人类环境的巨大危害。所以说，改善建筑设计，减少生态环境的破坏是刻不容缓的。

2.3符合我国可持续发展的战略目标

我国建筑耗能巨大，再加上人们对居住健康和舒适度的需求越来越大，这对建筑设计中提高节能意识，减少能耗提出了更高的要求。建筑设计中节能设计有利于从根本上促进建筑能源的合理利用，减少消耗，缓解我国能源现状和能源需求之间的矛盾，实现社会经济的可持续发展，提高人们生活质量，深入落实贯彻科学发展观。

3.建筑节能设计策略

3.1建造过程的设计

3.1.1气候条件的选择

建筑的选址是建筑设计的第一步，在选址的时候要综合考虑当地的地形、气候以及周围环境特征等因素，其中气候是非常重要的一个条件，一个地区的气候要包括太阳辐射、气温、风向以及雨雪量等要素，除此之外，还要注意区域内的“微环境”，如植被、地形等环境，只有把这些要素进行综合分析，才能够对气候条件加以合理利用，趋利避害。根据气候条件合理选址的效果，就是要使建筑在整个生命周期中能够为居民带来舒适的环境，又不破坏整体生态平衡，为节能创造条件。

3.1.2选择正确的朝向

建筑的朝向决定着建筑接受阳光和风的程度，最合理的选择就是在夏季的时候能够避免太阳直射而且能够利用自然风通风，在冬季则能够获得充足的日照而且避免寒风的侵袭。但是建筑朝向的选择还要受到地形、城市建设规划、道路等条件的制约，所以在进行朝向设计的时候要对多方面因素进行综合考虑，权衡得失，找到一个最佳平衡点。在日照上，要尽量避免东西方日晒，风向上要尽量避免处于冬季的主导风向上。举个例子，假如在重庆市选择建筑物的朝向时，要考虑到重庆的气候属于典型的夏热冬冷，受大陆性气候的影响，夏季天气炎热潮湿，冬季寒冷干燥，所以建筑群在进行布局时，要在南面布置独立式的低层建筑，在北面布置高层建筑，这样就能够保证夏季东南风吹进，自然通风，冬季又可以阻挡寒冷的西北风，做到了居民对建筑的冬暖夏凉的需求。

3.1.3合理控制建筑体形

建筑物的体形决定着它与室外大气接触的面积，接触大气的外表面积和它所包围的体积之间的比值叫做体形系数，在建筑内部体积相同的情况下，外表面积越大，耗能就越高，反之亦然，也就是说建筑物的体形系数和耗能成正比。因此，在建筑设计时，要避免表面有太多的凹凸现象，力求表面的完整性，否则就会提高建筑的体形系数，也就增加了耗能。我们知道，在所有的几何形状中，体形系数最小的就是球面体，也就是说球面体的耗能在同等条件下最低，基于这个知识，我们可以把建筑外形设计为近似球面体的形状，来减小体形系数和减少能耗。比如合肥大剧院（如图1），它是一个典型的非常成功的节能项目，而它的外观设计利用的就是这个原理。

3.1.4合理控制窗墙比

建筑外窗总面积与和围护墙体总面积之间的比值就叫做窗墙比。由于材质和结构等原因，使得外围护墙体的热工性能要远远的高于玻璃窗户，所以，虽然玻璃窗户的面积比外墙小，但是得失的热量却很多，因此在不同的地区，根据其气候特征来控制窗和墙的面积比，对于建筑热量的得失非常重要。比如在昼夜温差大，白天太阳辐射多的地区，建筑外墙就应该相对的封闭，窗户要小，这样的设计在白天就可以让太阳辐射更少的进入室内，保持空气的湿润，夜间又可以减少室内热量的散失，有利于保暖。在南方湿热的地区就应该加大窗户的面积，保证室内通风散热。

3.2在建筑物的使用中

3.2.1太阳能技术

太阳能既环保又安全，是我们取之不尽、用之不竭的可再生资源，加大对太阳能的利用，对于建筑节能是一个很好的选择，我国的地形和气候特点决定了很多地区太阳辐射量大，太阳能资源非常丰富，这是我们开发利用太阳能的最大优势。在生活中，太阳能已经被广泛利用：①供电。利用太阳能发电的太阳能光发电系统就是一个典型的例子，就是利用太阳能光伏把吸收到的太阳能转化为电能，为居民提供生活用电；⑦太阳能热水器，这是居民在生活中对太阳能最普遍的应用，利用太阳能集热器吸收太阳辐射，提供居民的生活热水，这种系统由于简单经济，在我国很多农村地区也已经得到普及。

3.2.2地源热泵技术

地源热泵设计的原理是以水为媒介，通过与地能进行冷热交换的方式提供热泵的冷热源。由于深层水受地面气候的影响少，水温比较稳定，所以在冬季的时候，可以把地能作为热源，供室内取暖；夏季的时候，地能又作为冷源，供室内制冷。地源热能可以重复循环使用，又不会对环境造成污染，具有良好的生态节能效果。在生态建筑中，太阳能技术和地源热泵技术经常被一起使用，这样既可以因地制宜，又能够克服自身的技术缺陷，有效提高资源利用率。

4.结束语

可持续发展已经成为新世纪的整体发展趋势，节能建筑符合可持续发展战略，将成为今后建筑设计的主要方向，而且已经成为我国的既定国策，建筑领域的工程师应该深刻认识节能设计的重要性，大力发展节能建筑，提高能源利用率，顺应社会发展的要求。

参考文献

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[2]琚花花，马俊.建筑设计中的建筑节能措施探析[J]，低温建筑技术，2012（06）.

[3]马小莲.探讨建筑节能在建筑设计中的重要性[J].黑龙江科技信息，2011（21）.

收稿日期：2013-4-15

作者简介：胡净明（1959-），男，高级工程师，大专，1986年毕业于重庆建筑工程学院，现主要从事建筑专业的设计及审核工作。