基于可持续发展理论下的山地建筑节能研究

丁　玎　朱佳秋

(1.中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都　610041；　2.北京城建设计发展集团股份有限公司，北京　100037)



基于可持续发展理论下的山地建筑节能研究

丁玎1朱佳秋2

(1.中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都610041；2.北京城建设计发展集团股份有限公司，北京100037)

基于可持续发展理论，以山地城镇生态环境为背景，从建筑节能设计和节能技术两方面，分析了现阶段建筑节能的不同方法，有利于实现建筑资源的有效利用和生态环境系统的平衡发展。

山地建筑，生态环境，节能设计，可持续发展

1　基本概念

1.1可持续发展(Sustainable Development)

可持续发展的概念由以布伦特兰(Bruntland)夫人为主席的联合国世界环境与发展委员会于1987年正式提出，定义为：“既要满足当代人的需求，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”随后，“可持续发展”作为行动计划，在1992年的世界环发大会上被列入《21世纪议程》，从而成为人居环境的主题思想。

可持续发展理论的核心问题是如何解决社会发展与生态环境发展之间的矛盾，其内容广泛，涉及到政治、经济、技术和美学等各方面。本文中的可持续发展是指环境生态的可持续：顺应地势、合理布局，借助科学的技术手段，实现建筑资源的有效利用和生态环境系统的平衡发展。

1.2生态环境(Ecological Environment)

生态环境,就是“由生态关系组成的环境”的简称，由生态系统和环境系统中的各个“元素”共同组成，并潜在且长远地对人类的生存和发展产生影响。我国生态环境保护的基本原则是坚持生态环境保护与生态环境建设并举，在保护的同时应兼顾生态环境的建设。

1.3节能

节能就是针对当今世界能源短缺的问题，在满足人类生活居住和生产需求的条件下，更合理的开发、利用能源，提高其使用效率。

2　面临问题

我国建筑能耗的总量逐年上升，占能源消耗总量的27.45%，接近30%。随着城市化进程的加快，我国建筑能耗的比例最终还将上升至35%左右。庞大的建筑能耗，已成为我国国民经济的巨大负担。再者，城市大量废弃能源的排放，使我们的居住环境出现了一系列问题，例如：城市热岛效应、城市水污染、光污染等等，建筑节能势在必行。

3　节能措施

3.1基本分类

节能研究是一个系统性的工程，包括很多方面，实际运用中主要是从建筑节能设计和建筑节能技术两部分入手。具体来讲又有以下的分类：

1)建筑节能技术。空间策略：自然通风、自然采光等；能源策略：太阳能、风能、地能、相变蓄能、生物质能、冷热电联产等；围护结构：门窗玻璃、墙体保温、内外遮阳、植被屋面等；电力输配：照明、变频、稳压、滤波等；空调系统：余热回收、冷热源、风系统、水系统、分户计量、管道保温、蒸发冷却等。

2)建筑节能设计。这里，“设计”的含义是狭隘的，主要指建筑形式的组成方面，包括总体规划、建筑朝向、建筑间距、建筑平立剖、建筑体型、风向调节等。

当然，实际工程中技术和设计这两者是相互关联的，节能技术中要考虑到节能设计，节能设计也包含了节能技术。

3.2应用技术及设计例举

近年来，无论是国内还是国外，在节能研究方面都取得了瞩目的成绩，这里就分别从技术和设计两方面说明。

1)建筑节能技术。传统的建筑节能技术，其核心是尽量减少外围护结构的散热。它主要依靠以下几方面实现：a.控制建筑体型系数，即建筑物的外形尽可能规整，避免凹凸变化；b.加强门窗、外墙、屋顶、地面等围护部位的保温，采用高效保温复合材料，选用多层门窗、新型墙体材料；c.为填实穿墙管线连接处的裂隙而选用密封材料等。随着时代的发展，建筑节能技术也有所进步。其发展方向是：研究新的节能材料和设备，制定绿色建筑设计标准，颁布配套的行政法规，并推广其建设。另外，新能源的开发和利用也是各个国家最为关心和重视的问题。1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开了能源会议，期间提出了新能源和可再生能源的概念。它具有丰富的来源和重复使用的特性，不同于传统的一次性能源，几乎是取之不尽，用之不竭，并且对环境的污染很小，是一种与生态环境相协调的清洁性能源。常见的新能源主要有以下几类：a.太阳能；b.风能；c.水能；d.浅层地热能。针对当前我国建筑业的迅猛发展，新能源的利用、绿色建筑的设计是建筑发展的必然。太阳能、风能、水能等新型能源在建筑上的有效应用，不仅可以代替匮乏的传统能源，而且可以减少污染物的排放，保护生态环境。

2)建筑节能设计。建筑节能设计包括从整体的规划开始到单体细部的完成，采取合理与有效的组织形式来达到最高效的能源利用，同时对周围的生态环境产生最小的影响。单就山地这一特殊环境来讲，在节能设计方面有它独特的一面。例如，太阳能的利用，建筑依山而建，如设计合理不仅可以更大面积地争取和利用阳光，而且还能形成山地独特的第五立面。除此以外，风能也是山地的宝贵财富，在设计中应加以考虑。受山地特殊地势的影响，山区环境中的风气候，除了季候风外还有地形及温差、压力差产生的局部风。如由温差引起的山谷风、山顶风、林野风、水陆风(见图1)，由压力差引起的越山风、山垭风，以及河沟风、井庭

风、街巷风等(见图2)。这些季候风和局部风为山地住区风能的有效利用提供源泉。

建筑单体处理上应顺应地势，通过各种构造手段设计通风路径。如采用局部接地的悬挑、吊角和架空式，使底层空间开敞通透，利于通风防潮；建筑楼板、外墙和屋顶构造采用“双壁体系”形成自然通风道，达到降温去湿的目的，冬季则形成保温空气间层起保温节能作用；建筑平面门窗对位，并在适当位置设风管、风塔或天井以产生风压或热压，增进室内空气流动、提高风速等等(见图3)。设计时应将各种措施综合考虑，以达到风能的充分利用。

上面所举的两个例子——太阳能和风能的利用，是山地设计中最为典型的，此外，还有许多设计中常用的方法，例如：控制建筑“体型系数”、建筑物之间的间距、平面的合理设计等等都是需要注意的问题。

4　发展方向

现阶段我国虽推行了一系列节能政策，但建筑能耗依然很高，主要原因是中国目前能源价格偏低，对经济有限的业主来说，传统建筑的初期投入成本不高，后期运营的能耗费用较低，而节能性建筑的一次性资金投入过高，业主不愿过多投入，也就是说节能建筑太“贵”。其实这主要是指节能技术这一方面，如果合理规划和设计依然可以取得很好的节能效果。当然，节能技术的发展也会使技术的应用日趋普及化和廉价化。因此，在今后的工作中，笔者认为必须遵循节能设计与节能技术共同发展的原则，基于不同的地理形态，从整体上来提高我国节能水平，走具有中国特色的节能之路。

[1]覃继牧.城市生态建设与可持续发展问题的辨析[J].重庆建筑，2004(3)：70-72.

[2]范俊梅.低能耗生态住宅常规设计方法研究[J].建筑技术及设计,2005(10)：129-130.

[3]李积权.可持续的建筑热环境设计[J].建筑技术及设计,2005(10)：145-146.

[4]黄海静.可持续发展的山地居住[D].重庆：重庆大学硕士学位论文，2004.

On energy-saving of buildings in mountainous areas under sustainable development theory

Ding Ding1Zhu Jiaqiu2

(1.ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteCorp,Ltd,Chengdu610041,China; 2.BeijingUrbanConstructionDesignandDevelopmentCo.,Ltd,Beijing100037,China)

Based on the sustainable development theory, the paper analyzes various methods for the architectural energy-saving currently from the architectural energy-saving design and energy-saving technique by taking the ecological environment of mountainous towns as the background, so as to realize the efficiency utilities of architectural resources and the balanced development of ecological environmental system.

mountainous building, ecological environment, energy-saving design, sustainable development

1009-6825(2016)08-0213-02

2016-01-06

丁玎(1982- )，女，建筑师；朱佳秋(1981- )，男，建筑师

TU201.5

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