李淑林

(太原市建筑設(shè)計研究院，山西太原 030002)

1 民用建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念的重要意義

目前，全球煤炭、石油、天然氣等能源需求量日益增加，供需矛盾突出，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，成本較高的水利、風(fēng)力、生物能、太陽能、核能、地?zé)岬仍絹碓绞艿饺藗兊闹匾暋Ｎ覈茉窗l(fā)展存在的問題主要表現(xiàn)在以下四個方面:能源利用效率低，能源終端利用效率比發(fā)達(dá)國家低10%，僅為33%;能源資源分布不均，造成西氣東送、北煤南運(yùn)、西電東送;全國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，年耗煤量已超過13億t，約占75%;人均能源擁有量、儲備量低。因此，當(dāng)我們面對如此巨大的差距，在如此嚴(yán)峻的局面下想要謀求發(fā)展，難度是極其巨大的。當(dāng)務(wù)之急是要解決好新能源的開發(fā)和利用，新技術(shù)的研究與推廣，所以做好在建筑行業(yè)內(nèi)將已成熟的綠色節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用和可再生能源的深入開發(fā)利用，有著極其重要的現(xiàn)實意義。

2 可持續(xù)發(fā)展在當(dāng)前民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用

可持續(xù)發(fā)展是一個非常寬泛的生態(tài)學(xué)概念，它是在尋求一種能夠同時滿足及支持生態(tài)的完整性又能夠?qū)崿F(xiàn)人類愿望的最佳的可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)。具體到技術(shù)層面上，就是要轉(zhuǎn)向使用更清潔更有效的技術(shù)，盡可能減少能源和其他自然資源的消耗。即指使用資源要適度、要節(jié)省、要高效，不大量耗費(fèi)，不破壞環(huán)境。

2.1 加強(qiáng)可持續(xù)能源的開發(fā)與利用

充分利用好可持續(xù)能源，減少對不可再生資源的使用和依賴，將研究成熟的新技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計中去。

2.1.1 太陽能

太陽能作為一種清潔能源和可再生能源，它幾乎是取之不盡、用之不竭的，是我們?nèi)祟愖罾硐氲奶娲茉粗?，太陽能的利用對于民用建筑來說，至關(guān)重要。長期以來，太陽能的開發(fā)和利用是我們最為熟悉的，從最早的日常生活中常見的太陽能熱水器、太陽能溫室、太陽灶到目前被世界各地廣泛使用的先進(jìn)的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，太陽能的利用有著無限寬廣的前景。

在民用建筑中，結(jié)合建筑的屋面造型，集中大量的設(shè)置太陽能真空集熱收集器，再輔以水箱、循環(huán)系統(tǒng)、電輔加熱系統(tǒng)，就能充分的利用太陽能熱水技術(shù)解決民用建筑的熱水供給問題，同時節(jié)省大量不可再生礦物能源。

利用太陽能溫室技術(shù)，在建筑物內(nèi)適當(dāng)部位設(shè)置集中的“太陽能溫室”，通過直接熱交換、間接熱交換或隔離熱交換等多種方式獲取太陽能，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，在冬季為建筑提供熱量，既改善了室內(nèi)熱環(huán)境又節(jié)省了供暖能耗。

在建筑材料中應(yīng)用太陽能光電技術(shù)，將二者相結(jié)合，可研發(fā)出新型的高科技生態(tài)建筑復(fù)合材料，應(yīng)用于建筑的各部位，例如:太陽能光電屋頂、太陽能電力墻、太陽能光電玻璃幕墻等，將保溫、發(fā)電、采光、裝飾等多種功能完美統(tǒng)一起來，使太陽能光電技術(shù)在民用建筑中得到充分的應(yīng)用。

2.1.2 風(fēng)能

風(fēng)能是由太陽輻射能轉(zhuǎn)化而來的空氣動能。它也是一種清潔的、可再生的、高效的綠色能源。而且風(fēng)能分布很廣泛，利用時無需燃料，非常便于就地開發(fā)利用。風(fēng)能的利用多以風(fēng)力發(fā)電為主。近年來，一些小型的微風(fēng)力發(fā)電機(jī)也被應(yīng)用到建筑上來解決建筑物在夜間的亮化照明問題。而自然通風(fēng)在建筑單體設(shè)計和城市規(guī)劃中的合理使用，也能減少很多不必要的能量消耗，緩解日益嚴(yán)重的城市熱島效應(yīng)。

2.1.3 地能

地能是來自地球深處的可再生熱能，它的儲量相當(dāng)大，取用不盡。人們通過利用一定深度土壤下的溫度特點，將其作為冷源或熱源，或是直接利用地下水，通過建筑結(jié)構(gòu)和蓄熱物質(zhì)，將地能加以利用，作為建筑在冬季的采暖熱源和夏季的空調(diào)冷源。目前已經(jīng)發(fā)展成熟的地源熱泵技術(shù)使淺層地能的采集提升和利用成為現(xiàn)實。

2.2 利用建筑設(shè)計手法提高對能源和資源的高效利用

2.2.1 控制日照間距，提高建筑密度

在滿足人們舒適生活的基本日照要求的前提下，合理的布局建筑單體，控制建筑間距，提高建筑密度，加強(qiáng)高密度、大進(jìn)深、集約式居住建筑的設(shè)計研究，以節(jié)約土地資源。

2.2.2 結(jié)合地勢進(jìn)行建筑創(chuàng)作，保護(hù)場地生態(tài)環(huán)境

結(jié)合地形地勢進(jìn)行建筑創(chuàng)作，統(tǒng)籌全局，使建筑的設(shè)置和設(shè)計與環(huán)境相融合，減少建筑對場地的影響，合理土方開挖，減少水土流失，改善微氣候，保護(hù)場地生態(tài)環(huán)境。

2.2.3 重視建筑的內(nèi)外部風(fēng)環(huán)境設(shè)計，提高環(huán)境舒適度，降低能耗

密集的建筑聚落會對風(fēng)的流動產(chǎn)生影響，合理進(jìn)行場地設(shè)計，運(yùn)用建筑單體的不同排布組織并控制場地的風(fēng)向、風(fēng)速、風(fēng)場，結(jié)合不同的地理位置、氣候特征和季節(jié)變化，處理好建筑防風(fēng)和建筑通風(fēng)的問題。在單體設(shè)計中也應(yīng)創(chuàng)造條件提高室內(nèi)風(fēng)環(huán)境質(zhì)量，保持室內(nèi)健康通風(fēng)，保證人的舒適體驗。我們可以利用風(fēng)壓實現(xiàn)自然通風(fēng)，可以通過改變窗戶朝向、調(diào)節(jié)進(jìn)出風(fēng)口的大小、設(shè)置導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件等方法組織室內(nèi)對流風(fēng)，既能健康通風(fēng)，同時風(fēng)的流動又能降低建筑的表面溫度，可有效的減少夏季因使用空調(diào)制冷而造成的能源消耗。

2.2.4 學(xué)習(xí)傳統(tǒng)生態(tài)建筑，提煉科學(xué)的傳統(tǒng)建筑設(shè)計手法

挖掘傳統(tǒng)建筑的精華，向傳統(tǒng)生態(tài)建筑學(xué)習(xí)，提煉科學(xué)的傳統(tǒng)建筑設(shè)計手法，結(jié)合當(dāng)前的城市建設(shè)，從建筑的形態(tài)、建筑的定位、建筑的內(nèi)部外部空間設(shè)計以及地方建筑材料的運(yùn)用等各方面多學(xué)習(xí)、多總結(jié)、多發(fā)現(xiàn)、多提高，創(chuàng)造新的宜居、節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑。

2.3 在工程實踐中加強(qiáng)對成熟綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用、提高和再學(xué)習(xí)

2.3.1 墻體的節(jié)能保溫技術(shù)設(shè)計

目前的墻體保溫技術(shù)主要有三種:外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、中空加芯復(fù)合墻體，應(yīng)用最廣泛的是外墻外保溫技術(shù)。因為它能夠有效保護(hù)內(nèi)部的墻體結(jié)構(gòu)，提高墻體的耐久性;同時，使外界溫度在結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)外兩側(cè)的溫度變化減小，提高外墻內(nèi)表面溫度;還可以有效避免產(chǎn)生熱橋，減少熱量損失，使建筑室內(nèi)冬暖夏涼，獲得舒適的室內(nèi)居住環(huán)境。使用該技術(shù)時，應(yīng)盡可能選用無機(jī)、環(huán)保、質(zhì)輕、高效節(jié)能的保溫材料，例如:巖棉、礦棉、玻璃絲棉等材料。構(gòu)造上要著重處理好墻、梁、柱的轉(zhuǎn)角部位、門窗洞口的邊緣縫隙，以及各種出挑的樓板下部的細(xì)部構(gòu)造做法，使整個外保溫完整閉合，不敞口子，才能達(dá)到好的保溫效果。

2.3.2 門窗的節(jié)能措施

在民用建筑的建設(shè)中，應(yīng)該盡量減少門窗的面積，因為門窗是建筑能耗散失的薄弱部位，其能耗會占到建筑總能耗的2/3，所以門窗是民用建筑和外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點。我們可以通過改進(jìn)門窗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來提高門窗的氣密性，從而防止空氣對流傳熱而造成的不必要的建筑能耗。同時采用熱阻大、能耗低的節(jié)能材料制造的新型塑鋼門窗也可以大大減少建筑的能源消耗。

2.3.3 屋面的節(jié)能措施

屋面可采用擠塑聚苯板等多種保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)低，不吸水，強(qiáng)度高，施工方便，成本低，工藝簡單，經(jīng)濟(jì)效益明顯，是建筑屋面中一種理想的節(jié)能材料。另外，還可以設(shè)置架空通風(fēng)屋面、坡屋面、綠化屋面等，其中綠化屋面等，不僅有利于屋頂?shù)谋?、隔熱、蓄能，還可以調(diào)節(jié)小氣候，節(jié)約土地，既賞心悅目，又美化環(huán)境。

3 結(jié)語

在民用建筑設(shè)計中堅持可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念是貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，有利于發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，有效利用資源，降低大氣污染，減輕溫室效應(yīng)。作為建筑師，更應(yīng)該身體力行地在自己所參與的每一個設(shè)計項目中自覺地有意識的采用和推廣這些成熟先進(jìn)適用的綠色建筑節(jié)能技術(shù)，加強(qiáng)建筑專業(yè)和外專業(yè)的結(jié)合協(xié)作，關(guān)注新型建筑生態(tài)學(xué)技術(shù)的研究與運(yùn)用，與全社會一道共同努力推進(jìn)建筑行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)生態(tài)低碳建筑的普及，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的復(fù)興和發(fā)展。

［1］ 李漢章.建筑節(jié)能技術(shù)指南［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

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［3］ 顧 湘.建筑節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新探討［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010 (13)：37.

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［5］ 《綠色建筑》教材編寫組.綠色建筑［M］.北京：中國計劃出版社，2008.

［6］ 贠慧星，冉 云.可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑［M］.山西建筑，2011，37(4)：2-3.