摘要：隨著人們對建筑節能認識的不斷加深，建筑節能已是建筑技術進步的一個重大標志，也是建筑界實施可持續發展戰略的一個關鍵環節。文章首先闡述了建筑節能的定義，結合我國現階段的建筑節能的實際情況，提出了建筑節能的必然性，分析了未來的發展趨勢，最后分別從建筑總體規劃、圍護結構、外窗、屋面以及新能源的利用等探討了創新建筑設計。
　　關鍵詞：建筑節能，設計，探討
　　引言
　　近幾年，隨著城市建設的高速發展，新建的建筑大量的涌現，建筑能耗逐年大幅度上升。在面臨能源短缺的今天，建筑能耗已是我國能源消耗的大戶，能源問題與環境問題一樣，都是影響中國經濟和諧發展的關鍵因素。當前的節能工作非常迫切，如果新建建筑仍不考慮節能，這些建筑將在未來幾十年里無節制地消費大量能源，將給我國的經濟、能源、環境保護造成巨大的損失。就目前建筑能耗發展的趨勢，它將成為中國能源消費的主體之一，建筑設計將全面走進節能時代，建筑節能工作任務巨大，刻不容緩。因此，如何在住宅建筑設計中，更好地利用自然能源，提高住宅建筑中能源利用效率，則是建筑師需要探討的課題。
　　1當前我國建筑節能設計現狀
　　國內外建筑師采用多種形式和方法來節能，具體節能技術措施有以下幾個方面：（1）在規劃設計上有利于節能的建筑朝向和平面形狀。限制建筑物的體形系數；限制建筑物的窗墻比。（2）改善外圍護結構的熱工性能。（3）改善窗戶設計，減少能耗。（4）利用自然條件減少能耗。（5）新能源的開發利用
　　2建筑的建筑節能設計創新策略
　　2.1建筑總體規劃的節能設計
　　建筑與周圍環境的關系，建筑能否積極有效的利用當地的自然氣候條件和環境資源，能否在其周邊形成適宜的微氣候以及能否節約傳統能源的消耗，在很大程度上都取決于總體規劃設計時所作的考慮。大自然在周而復始的運行中，為我們提供了豐富的“免費”能源一一陽光、水、土地、風等等。因此對于利用自然資源的研究正受全球范圍的廣泛關注，并在一定程度上得以應用。在節能建筑規劃設計中，外部環境所起的作用應放在重要位置考慮。由土壤、綠化、水及空氣等組成的外部環境提供了多種多樣的可能性，可以用來減少建筑設備的數量或功率，同時節省能源和運行費用。
　　（1）充分利用場地資源。場地的選擇是基于場地的方位、風速和風向、地表結構、植被、土壤、水體等都影響其整體狀況的考慮。在現代高層建筑設計中，由于場地大多處于城市中心區，因此場地的選擇必須服從于城市規劃的宏觀調控，很難保證有最好的外部自然環境，但是我們仍然應該計算資源利用的程度和對現有自然系統干擾的程度，這些都是支持建筑開發所必須的，其目的在于在建筑建造過程中和建筑開始使用后盡量減少資源的消耗。在可能的地方，公共的場地市政設施走廊應該沿著曾經受到干擾的地區或新修的道路或人行構筑物集中，這樣既能盡量減少不必要的場地清理和挖溝，又為不斷的維修提供方便。
　　（2）充分利用自然采光系統。新的采光技術主要解決了三方面的問題：大進深建筑內部的采光問題；提高采光質量;天然光穩定性的問題。這些新的采光技術往往利用光的反射、折射和衍射等特性，將天然光引入，并且傳輸到需要的地方。具體總結起來主要有以下四種較先進的采光技術。設計時應注意：提高人在室外活動時的舒適感最大限度地滿足在使用室外公共休閑場所，如廣場、座位區和休息區時人的舒適感，還可通過設計道路、景觀和附屬結構來使太陽的加熱效果和蔭涼、氣流、濕度的制冷效果最大，使場地的微氣候冬暖夏涼。
　　（3）利用自然通風。自然通風是一種具有很大潛力的通風方式，它具有節能、改善室內熱舒適性和提高室內空氣品質的優點，是人類歷史上長期賴以調節室內環境的原始手段。采用自然通風方式的根本目的就是減少空調制冷系統的能源消耗。而這一過程有兩點至關重要的意義：第一、自然通風可以在不消耗不可再生能源的情況下降低室內溫度，帶走潮濕氣體，達到人體熱舒適，實現有效被動式制冷第二、自然通風可以提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人的生理和心理健康。室內空氣品質的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新風，空調所造成的恒溫環境也使得人體抵抗力下降，引發各種“空調病”。而自然通風可以排除室內污濁的空氣，同時還有利于滿足人和大自然交往的心理需求。
　　（4）利用現有的水和地熱資源。柏林國會大廈改建中一個重要的節能策略就是地下蓄水層(地下湖)的循環利用。柏林夏日很熱而冬季很冷，設計充分利用自然界的能源和地下蓄水層的存在，把夏天的熱能貯存在地下給冬天用，同時又把冬天的冷量貯存在地下給夏天用。國會大廈附近有深、淺兩個蓄水層，淺層的蓄冷，深層的蓄熱，設計中把它們充分利用為大型冷熱交換器，形成積極的生態平衡。
　　（5）利用植物調節微氣候。物在夏天可提供陰影和蒸發作用，在冬天可防風。以正確方式布置的植被會在盛夏的烈日下形成自然蔭涼，使得建筑外墻避免被暴曬而降低制冷量，減少外部的熱反射和眩光進入室內。同時，由排列整齊的植物產生的狹管效應能引導并放大夏日微風，帶走大量熱量23。有綠色植被的墻體或者屋面，可以通過葉片的吸收和反射作用降低燥熱。葉片吸收熱量的40%通過葉片周圍通風散失，42%通過蒸騰作用散失，其余的通過長波輻射傳給環境。
　　2.2建筑單體建筑節能設計
　　（1）透光型圍護結構創新節能設計
　　改善透光型圍護結構的保溫性能：在門窗等構件中采用新技術，如在門的空腹內填充聚苯乙烯或巖棉板，以增加其隔熱性能；窗與玻璃幕墻都可設置雙層玻璃或三層玻璃。2)透光型圍護構件還可以采用新型透光性材料，如窗及玻璃幕墻可積極采用中空玻璃、Low-E鍍膜玻璃及低輻射玻璃等。
　　EPS板薄抹灰外墻保溫系統也是最近幾年的創新之處，已經得到了廣泛的應用。小高層剪力墻采用歐文斯科寧擠塑聚苯板外保溫系統，外墻的傳熱阻值超出國家規范76%，北墻超出省標42%。另外，EPS板外墻外保溫系統自重輕，厚度薄，施工方便，節能效果顯著，無污染，具有良好的經濟效益和社會效益。該系統能改善室內熱環境，徹底解決了房屋外墻主體部位內表面冬季結露的問題。同時其邊角料可以回收利用。
　　（2）外窗節能設計
　　目前，門窗則采用多層窗、中空玻璃、低輻射玻璃、填充惰性氣體等新型玻璃材料，增強門窗的保溫隔熱性能及氣密性。不少地方采用阻斷型鋁合金中空玻璃窗（包括陽臺封閉開啟系統），樣窗檢測K=2.6w/(m2•k)，保溫性能比標準提高了二級。但為了提高節能效率，設計中仍然控制了窗墻面積比。選擇隔熱斷橋鋁合金門窗，隔熱鋁合金型材門窗的熱傳導性比非隔熱鋁合金型材門窗降低40％～70%。采用中空玻璃，提高保溫性能和隔聲效果。采用獨立的密封結構，推拉窗采用雙膠條雙毛條四密封結構；平開窗利用等壓原理，采用一道硬密封和兩道軟密封三密封結構，具有優良的氣密性和水密性。配置高檔附件，造型優美，操作靈活，安全可靠，有利于門窗的隔熱效果
　　（3）屋面的創新節能設計
　　屋面是建筑物外圍護結構之一，提高屋面的保溫隔熱性能，對減少夏季空調耗能，改善室內熱環境是極其重要的。目前，廣泛推廣的綠色生態建筑屋面是具有創新性的屋面節能設計。綠色生態屋面包括種植屋面、蓄水節能屋面、日光節能種植溫室屋面以及一些生態屋面綠化系統等。種植屋面不僅在建筑與景觀設計上采用創新技術，增加城市的綠地面積和休閑場地,美化城市；還可以使用各種具有創新技術的新型建筑材料，大幅度降低屋面建筑能耗的同時，減少溫室氣體的排放，改善城市空氣環境。蓄水節能屋面除了簡單的進行屋面蓄水達到節能的效果外，還可以充分利用屋面蓄水的功能，比如建造屋面游泳池、屋面養殖水塘等。生態屋面綠化系統是采用各種新技術統籌規劃的綠化系統，具有使用、管理方便簡潔的特點。
　　2.3太陽能的利用
　　眾所周知，太陽能是人們最早開發利用的可再生能源，也是取之不盡、用之不竭的潔凈能源。所以太陽能與建筑結構及節能的結合，也成了我國有關建筑主管部門關注的課題，成為太陽能企業和房地產業關注的焦點。太陽能熱水器是最普遍的太陽能光熱應用，現代的小區利用住宅建筑斜坡面排列集熱板、管道，輔助加熱，戶式分配和檢修通道，統一設計，同步施工。在冬季能滿足三口之家洗澡熱水使用。而且技術也在不斷的創新，如太陽能熱水器的紫金超限涂層技術和“Tri-tube管中管”技術，突破性地提升了太陽能的吸熱和傳熱效率，增加了能源的利用效率。分體式太陽能技術的應用更是推進了太陽能建筑一體化進程，該技術將太陽能光伏光熱綜合利用技術和建筑節能有機結合，提高了太陽能的綜合利用效率，極大地降低了建筑能耗。憑借該核心技術將太陽能光熱、光電、制冷、溫屏節能玻璃與建筑完美結合建造的零排放別墅，節能率達到65%。國外通常采用的是太陽能光電系統，該系統是將太陽光能通過光伏板組件轉化為電能。太陽能光伏板組件主要應用在幕墻和屋頂等外圍護結構上。在烈日炎炎的夏天，利用太陽能產生的電源就可以在局部范圍內滿足照明、空調制冷的用電等需求，起到綜合節能的效果。
　　2.4中水回用系統
　　中水回用系統的核心就是分質排水與處理回用：選用優質雜排水(包括沐浴排水、盟洗排水、洗衣排水).集中排入小區的中水處理設施通過生物接觸氧化法工藝及一級人工濕地水質進化技術處理后用于綠化澆灌、道路噴灑.日產生中水約180立方米，中水回用率達到36%；經過二級人工濕地處理后用于人工湖補水等；其余生活污水進入化糞池后排入城市下水道系統。以北京某一住宅小區為例，小區總用地面積16公頃，總建筑面積54萬平方米，總居住人數20000人，綠化面積4.8公頃，道路面積1公頃。最高日總用水量3721立方米，其中沖廁、綠化用水、道路澆灑用水量為930立方米，占總用水量的25%，這一部分用水則完全可以利用中水。
　　3結語
　　總之，推動建筑向節能、綠色、智能化方向發展，是建筑業實踐可持續性發展理念的大勢所趨，也是中國經濟社會發展面臨的重要任務，建筑節能作為現代技術的一個發展方向,已成為國內外建筑業廣泛重視的研究課題。
　　參考文獻：
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