浅谈建筑节能设计方法

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文
发布时间：2012-12-10浏览：24次

　　摘要：阐述建筑节能设计的必要性，提出建筑节能设计的思路，归纳建筑节能设计的体系化方法

　　关键词：建筑节能 ,建筑节能设计体系化方法

　　现代工业文明创造的巨大财富足以让每一个地球人感到自豪，高度文明的现代化城市与建筑，为人类提供着舒适的生活环境。然而，正当人们以各种方式憧憬美好未来的同时，环境破坏的巨大影响也悄然而至。

　　1.建筑节能设计的必要性

　　随着人类工业文明的高速发展，人们对于不可再生资源的消耗也成级数倍地增长;无节制征服自然、掠夺资源的扩张行为给整个自然界带来了无法弥补的损失;环境的破坏给人类自身的生存造成了严重的威胁，地球亿万年来所储备的资源也即将被消耗殆尽。今天，环境问题已成为左右人类发展方向的最重要因素。

　　2.提出建筑节能设计的思路

　　面对这种情况，迫切需要我们彻底改变传统的思维方式，采取对自然界负责任的态度，充分利用取之不尽、用之不竭的太阳能，并在此基础上建设未来的人工环境Thomas Herzog在《在建筑和城市规划中应用太阳能的欧洲宪章》中提到，任何一个单独的建设项目都必须建立在特定地方条件的分析和评价基础之上，其中包括对原有植被状况和建筑肌理、气候和地理因素，有利于环境持续性的各种能源的分布、获取方式及其利用强度和持久性，以及当地限制条件等的分析和评价。从能源平衡的角度来看，建筑应视为一个自给自足的系统，通

　　过有利于环境持续性的能源利用方式来满足人类的能源需求。不仅如此，还需要把它们建成能够长期满足不同功能需求的永久系统。

　　3.建筑节能设计的原理及准则

　　3.1现代节能体系化原理及设计准则

　　日本的真锅恒博在他的专著《住宅节能概论》中，将节能体系化的方法归纳成如下三个方面：节能设备、节能原理及设计准则。首先，从设备的角度考虑，凡在住宅中可以使用石油、煤气、电力等进行运转的设备，都能成为节能的对象。它们虽然耗能少，但其累计耗能量却非常大，因此对所有的设备都有必要提出可能的节能方法;再者就是要研究导致室内环境产生变化的现象及其产生原因，并对每一种现象，寻求其成立的必要的物理和化学条件，例如，从窗户进入室内的热辐射，其成立条件有：热源(太阳)、窗户朝向、开口面积、玻璃的投射率等等;最后，作为建筑方法，要研究在各种条件下建筑物的形态、尺寸、材质、位置、方向以及能源状态等属性，及其随时间发生的变化。如此将节能体系编排出来，就可以从原理上提取出所有可能的节能方法。而取得的这些节能方法只是定性的问题，还必须继续进行细致的定量研究，也就是研究这些方法在什么样的条件下，能够发挥出多大的效果。这就需要设计师针对各种各样的条件，作出综合判断，判断的结果就是决定建筑物的设计方法。优秀的设计往往来自对该建筑所涉及条件的全方位考虑。

　　3.2传统民居综合节能原理及经验

　　而在我国传统民居中就存在大量综合节能的宝贵经验。在云南省的边远干热地区，受经济和技术的限制，那里的人们用土和木材建造适应当地自然状况的建筑“土掌房”和“蘑菇房”。这些建筑通常建筑在山区的坡地上，平顶对山区是一种补充，为人们晒粮等日常生活提供了场所。建筑的平顶是由密密的木梁覆盖(25mm左右)土壤构成，围护结构是生土冲墙(厚49cm)或土坯墙(厚35cm)。由于太阳能和土壤的热惰性，使居住于该类建筑中的人们感到冬暖夏凉，随土层的增厚，热稳定性更好。根据专家在夏天对多幢民居的测试数据，墙的内表面温度比外表面温度低7 ℃(冲土墙厚49cm)和5 ℃(土坯墙厚35cm)，土平屋顶内表面温度比外表面低4.5 ℃，且较瓦顶、草顶的隔热效果更好。

　　在利用风能自然通风上，傣族的“竹楼”就是一个很好的例子。它是以木、竹为结构，木柱、梁形成骨架，支撑着木、竹墙和楼板(带缝)以及木构架上覆盖粘土瓦陡坡的大屋顶。荫处中的空气温度较外部、顶部的空气温度低，风自然流动(从底部、侧帮进入房间，顶部透过瓦缝排出)，风的流动带走热量，并使房间不感闷气。

　　云南大多数地区分布着院落式的民居(“一棵印”“三坊一照壁”“四合五天井”等)这类院落式民居毗连院子直接利用太阳能，并结合种植绿色植物，改善环境，调节微气候。例如丽江纳西族较典型的家园形式“三坊一照壁”(图3)和“四和五天井”(图4)，丽江纳西族的房屋一般朝东南向(正房)院子里都种花种树，“家家有院、户户有花"的格局，在院子和廊子里人们做手工、晾晒粮谷、日常生活起居活动，并充分享受阳光、新鲜空气。院子和廊子是利用太阳能，并结合种植物的好场所。南向的廊子冬天几乎处于全天候的日照，而丽江日照时数在全国居第三位，居云南首位，由于高海拔2400m，冬季天气寒冷，在冬天的阳光下，人们吸收太阳能取暖，使人感到冬季不太寒冷。夏天，夏子处于阴影之中，供人们纳凉。院子和夏子里的绿色植物吸收太阳能得以生长，并通过植物光合作用放出氧气，调节空气。

　　4.归纳建筑节能设计的体系化方法

　　节能设计不同于简单的建筑形式的选择，只体现在设计概念上是不够的，节能问题是21世纪的建设者们必须面对的一个实实在在的问题，必须让全社会都了解其重要性，并且付诸实施，才能取得实效。近年来随着经济的发展，广东地区城镇家庭大都采用空调器来改善居住热环境，造成能源的大量消耗与巨大浪费。广东是处于亚热带地区，以炎热潮湿为主，应该首先考虑的是以保温、遮阳、对流为主的节能措施。夏季的通风降温措施，其中自然通风是关键，外窗是气流的出人口，他的形状、大小、位置都和自然通风密切相关。我们可以通过对外窗细部的精心设计，使用高遮阳等方法来营造空气流动的条件并满足特殊气象条件下的通风需求。而且，广东一年四季的日照时数很高，我们可综合利用太阳能采光、电池照明、热供水，来改善室内环境(温度、湿度、光照情况)。总之，建筑师应在设计中，吸收我国民居中积极利用可再生能源(太阳能、风能、地能等)的观念，充分应用已有节能技术，来营造一个节能的美好家园。

　　参考文献

　　1.(日本)真锅恒博.住宅节能概论马俊，刘荣原译北京：中国建筑工业出版社，1987

　　2.林京，杨经文.生物气候学在高层建筑中的运用世界建筑，2006(4)：23

　　3.Solar Energy in Architecture and Urban Planning Verlag Munich，New York，2004

　　4.云南省设计室.云南民居，北京：中国建筑工业出版社，2008.6

　　5.夏云.建筑节能，西安：西安冶金建筑学院，2006

《浅谈建筑节能设计方法》

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