建筑节能与建筑设计中的新能源利用

摘 要：建筑节能有利于有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。本文将从建筑设计与环保节能的紧密关系、环保节能前提下的建筑设计原则及环保节能建筑设计的技术措施几方面探讨现代化建筑设计新理念。

关键词：节能新能源建筑设计

中图分类号：TU201.5

一、建筑节能与新能源的紧密关系

建筑节能中的环境保护、生态平衡与节省能源不是孤立的，而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境，但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施，且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件，这种发展模式带来了当前环境和能源危机，进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。

随着经济的发展与城市化进程的加快、城市居民生活水平提高，建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升，每年由于新建和改建建筑，消耗大量能源，带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染，绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化，结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏，也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计，不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题，也是一个直接处理人与自然的关系问题，实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。

二、新能源前提下的建筑设计原则

如今，随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力，“节能建筑”成为当前最热的话题，节能建筑的标准应该统一的，节能建筑就应该是环保建筑，充分利用阳光、雨水等可再生能源，最大限度的节电节水，大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在新能源的建筑设计上要遵从以下原则:

（一）建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则，指的是对各种建筑用的资源，包括能源、土地、水、各种建筑材料等，都要高效率地利用，尽可能的节约能源。

（二）要达到对环境影响最小，要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施，因为这样可以减少运输对环境的影响，而且可以支持当地经济的发展:三是重复利用建筑材料。在建筑选材时，要考虑材料的可循环使用，这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑，提高建筑物的寿命。

（三）对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利，通常我们说“以人为本”是正确的，但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分，“以人为本”的建筑设计原则，不单只是满足“人”的物质与精神需求，更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系，需考虑到未来的的可持续发展。

三、如何做好建筑节能工作相关措施

实施建筑节能，已经势在必行，通常需要首先从意识上转变，结合国家相关建筑法规，运用高新节能技术进行创新运用。具体措施为：

（一）建筑外部环境的节能设计

在建筑位址确定之后,根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪；创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。这种绿化方式的优点在于绿色植物在光合作用过程中吸收利用大量的太阳辐射能，直接减少地面对太阳辐射的吸收，与此同时还通过蒸腾作用吸收周围空气中的能量可持续性发展，有效降低该区域的空气温度、增加空气湿度。

（二）合理的建筑规划和建筑体型设计

合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。节能建筑的形态不仅要求体型系数(外表面积／体积)小，同时需要夏季日辐射得热少，冬季还需要对避寒风有利，但满足此三项需要的建筑形体常不一致，因此应考虑多种因素的制约，包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风向环境情况，权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。

（三） 建筑物各部分构造的节能设计

通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。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的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。如：屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶；②加强屋面保温；③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。

（四）减少建筑围护结构的能量损失

建筑围护结构的节能技术集中体现在对通过建筑围护结构的能量控制上。在建筑实体墙部分,通过建筑的内、外保温技术,在冬季的采暖季节,降低通过围护结构向外的热损失,在夏季的空调季节,降低通过围护结构向低通季节,充分利用自然通风作用,调节室内环境。在建筑物透明结构部分,主要是控制窗户的太阳能热流,采光性能,通风性能等。如通过设计控制合适的窗墙面积比,选择合适的窗户结构,通过采用遮阳技术和镀膜技术等,来达到冬季采暖季节时,可以阻止室内热辐射通过透明结构的损失,增加太阳能对室内的渗透,在夏季空调季节时,可以阻止室外热量向室内渗透,减少室内冷气的损失。

（五）降低建筑设备运行的能耗

建筑内的能耗设备与系统主要包括建筑的空调系统、照明系统、热水供应系统、电梯设备等。其中空调系统和照明系统在大多数的民用建筑能耗中占主导地位,空调系统的能耗更接近建筑能耗的40%到60%,成为主要的控制对象。而降低能耗又成为建筑设施节能的关键,因而在降低能耗设备方面可以做到如：家用空调器选用节能型(高效制冷压缩机、换热器和风扇，采用变频调速，并匹配良好)；空调器的安装位置宜不受太阳直射；不设定过低室温，经常清洗。采用热泵技术，同时满足夏季制冷与冬季采暖的需要。在用电方面尽可能充分利用自然光；采用高效照明光源及灯具。

（六）合理选用建筑节能材料

合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。另一方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到建筑节能中去。

四、结束语

全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

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