节约型理念在建筑设计中的应用

摘要：在建筑设计中，要求我们占用最少的资源和最低的污染创造出最大的建筑价值：寿命长、人与建筑及自然环境的良好循环，达到经济、环境和社会效益的有机统一。本文探讨了节约型理念在建筑设计中的应用。

关键词：节约型；理念；建筑设计；应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

在我国，建筑行业是一个高能耗高污染的行业，对于生态环境将会产生巨大的冲击，将节约型思想引入到建筑设计中具有重要的现实意义。实践表明同等规模的建筑完全可以在成本投入相同或差幅不大的情况下实现节能， 这已为国内外许多节能建筑的实践所证明。因此，对节约型建筑设计的研究问题成为我们面对的一个非常急迫的课题。

一、节约型建筑的目的

1、整体和谐

建筑物是生态系统中的组织形式之一，是生态系统中的有机组成部分。因此，首要的问题便是如何使建筑物与自然生态系统的互动达到一种平衡。多年来的经验指出，如果我们只是从人类作为考虑问题的出发点，一味地满足人类自身的欲望，对自然资源实施掠夺性索取，其结果是破坏了生态平衡，我们自身成为了最终的受害者。因此，节约型理念要求我们从整个自然生态系统的平衡出发，节制对自然资源、能源的索取，实现人类社会的可持续发展。

2、健康宜居

建筑物的价值最重要的还在于他的使用功能，这种使用功能最主要的还是宜居，即宜于居住、办公及其他需在室内从事的活动，可以说，这一点是建筑设计最终的目的，也是我们讨论节约所不能牺牲的一个原则，否则建筑物就失去了其本身的意义。

3、利用充分

目前建筑业是高能耗的行业，对各种资源和能源利用不充分。因此，建筑设计师在建筑设计的时候，必须充分考虑采用那种方案才能大大提高能源的使用效率，节省水、电、采暖方面的能源使用。

4、建筑物销毁时浪费最低

任何建筑物都有他的使用寿命，因此所说的节约型建筑设计强调的是从建筑施工准备期至建筑物的拆除再利用的整个过程的节约。为此，必须在建筑设计伊始，就要考虑建筑物拆除时对环境的影响与再利用，因此，在建筑设计的时候需要考虑如下因素：建材、房屋的建造和使用，以便在建筑物的整个周期达到前面三个目的，并且在建筑物销毁时浪费最低。

二、节约型理念在建筑设计中的应用

1、 提高围护结构的保温隔热性能

（1）单层构造：以单层材料形成保温隔热界面。

这主要是对单层材料本身形态的探索。现代科学技术的发展可以更方便地改造自然材料，并创造新的人工材料。传统的建筑护结构往往是承重结构与保温隔热功能相结合，改造较为简单，单纯用砖石、混凝土或木材筑成，外皮也相当单薄。这种材料的保温隔热效能很差。例如传统的普通粘土砖砌体的导热系数高达0.81w/m.k，而近期迅速发展的、能够工业化大生产的泡沫聚苯乙烯板、岩棉板、玻璃棉板等高效保温材料，则可低到0.035-0.04w/m.k) 左右，也就是说，其保温效能高出20 倍。与此同时，以往透明材料的保温隔热性能通常较弱，因此在追求建筑透明性的同时，往往牺

牲了表皮的保温隔热性能。然而随着技术的发展，出现了吸热、热反射中空玻璃、低辐射中空玻璃、硅气凝胶特种玻璃等等这些新材料。它们在满足功能需求的同时，更增加了保温隔热系统的丰富的表现力。

（2）复合构造：由多种材料组合而成。

这些材料以层的次序组合成多层结构。复合结构通常有两种建筑方式，三明治建筑方式：各层像三明治一样相叠，中间的保温层可为空气层所代替；箱式建造式：在保温材料和面层之间保留空气层，起保温作用。使用高效保温材料、隔汽材料和覆面加强材料组合而成的复合墙体，可以以薄得多的结构，取得高许多倍的保温隔热效果。

2、提高建筑表皮的遮阳性能和采光性能

（1）采光系统

对自然光线的利用分为直接利用和间接利用两种方式。光线的直接利用主要表现为传统的侧面采光概念， 但这种方式往往会造成

眩光， 并且只对窗边的局部区域有效， 受到了很大的限制。因此现在更注重的是对光线的间接利用， 通常称为光学系统或光线折转系统。这不仅能在更大区域范围内提供自然光线， 而且能够提高光线质量和视觉舒适度， 防止眩光的产生。这对房间进深很大、阻碍了对自然光线直接利用的地方， 或是对光线质量具有较高要求的区域，如计算机工作间等是非常必需的。光线折转系统主要利用光的反射、折射甚至衍射现象来进行工作。根据其工作方式主要分为两种: (1) 根据构件的形状和表面反射性来实现。典型的外部突出的片状构件， 其形状经过仔细计算， 利用高反射率、散射或半镜面的上表面将光线反射到给定的室内深度。它可以有固定与活动之分: 固定系统由组合的几何形体构件组成，适应于特定的太阳高度。活动的系统可以根据太阳高度的变化而翻转， 或是通过翻转而改变光线方向和入射深度等。这种工作方式经常与遮光系统相结合， 共同对光线进行合理利用和控制。(2) 主要依靠材料本身性能来实现。在这种方式下， 材料的选择尤为关键。技术的发展为此提供了更多选择面， 如具有选择性镀层的玻璃、漫反射玻璃、多棱玻璃、热敏/ 光敏玻璃、全息玻璃等。

（2）遮光系统

遮光系统包括遮阳与防眩光量大功能系统。其一般概念是在外部直射阳光进入建筑前中途阻止， 防止阳光过分照射和加热建筑， 并防止眩光的产生。遮光系统的设置对于建筑中能源的消耗具有决定性影响， 它不依赖于透明里面的隔热要素， 又与采光系统紧密结合。所有的建筑类型都需要遮阳要素来减少过多的热量， 尤其是具有较高冷负荷或是具有大面积玻璃面的建筑。

遮光系统从适应性的角度可分为固定系统与活动系统。固定系统部能够随季节、太阳位置的改变来相应地调节遮光构件， 这对于遮阳、透明性和光线的利用具有功能上的缺陷， 适应性较差， 对于常年气候炎热的地区， 或经济、技术受到一定限制的项目来说， 这种系统较为合适。活动的系统则可以由使用者根据具体情况来控制(手动或自动)， 适应于不同季节不同时段太阳高度的改变， 因而能够达到最佳的遮阳效果， 并可同时用以控制热能的吸收， 减少眩光及改变光线方向， 最大限度地利用自然光。这对于气候变化较大的地区来说， 具有极大优越性。但这种系统对构件的质量， 安装工艺等有更高的要求， 并且维护费用较高。

3、太阳能的利用

太阳能的利用在保证建筑物可持续获得能源方面起着至关重要的作用。这些应用方式多种多样， 影响了建筑形式和表皮的设计，使建筑达到了美学和技术的统一。

传统的太阳能利用是纯建筑的方式， 如围护结构蓄热、温室等等。主动式太阳能利用系统采用了太阳能收集装置， 如太阳能集热器、太阳能空调、太阳能电池等等， 但代价较为高昂。太阳能收集装置技术较复杂， 而我国由于经济技术条件的限制， 还不够普及。但这种方式利用效率较高， 可控性较好， 随着技术的成熟和价格的下降，在未来必然有很大的发展。主动式太阳能技术力图使遮阳、散热与太阳能收集一体化， 而未来的趋势就是混合型太阳能技术， 它是技术同建筑的真正结合。

4、 新型供热技术的发展

以及中供热和锅炉供热为主要供热方式的基础上， 采用不同能源的多种供热采暖和空调降温技术近几年来发展很快， 如天棚混凝土或电热膜辐射采暖技术、地板辐射采暖、户式壁挂炉采暖、地热源热泵采暖等。应根据能源供应及自然条件， 逐步优化集成， 使之更加完善和成熟， 达到既节能又提高舒适度的目的。并且在集中供热住宅中， 应当考虑引入自主调控室温的可能， 供热管道也应采用双管体制， 提供调温手段或安置温控阀， 实行“谁交谁用、多用多交”的收费制度， 这样才能达到节能的目的。

参考文献：

[1] 杨建国. 建设节约型社会中有关建筑节能问题的思考[J]. 山西建筑. 2007(24)

[2] 胡小清. 节约型建筑设计策略探讨[J]. 科技资讯. 2007(21)

[3] 刘起霞，刘轶然. 节约型社会中的节能建筑[J]. 山西建筑. 2007(03)

[4] 孙建平. 节约型城市与建筑节能[J]. 上海建材. 2006(04)