丁　玎　朱佳秋

(1.中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司，四川 成都　610041；　2.北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司，北京　100037)

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基于可持續(xù)發(fā)展理論下的山地建筑節(jié)能研究

丁玎1朱佳秋2

(1.中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司，四川 成都610041；2.北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司，北京100037)

基于可持續(xù)發(fā)展理論，以山地城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境為背景，從建筑節(jié)能設(shè)計和節(jié)能技術(shù)兩方面，分析了現(xiàn)階段建筑節(jié)能的不同方法，有利于實現(xiàn)建筑資源的有效利用和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡發(fā)展。

山地建筑，生態(tài)環(huán)境，節(jié)能設(shè)計，可持續(xù)發(fā)展

1　基本概念

1.1可持續(xù)發(fā)展(Sustainable Development)

可持續(xù)發(fā)展的概念由以布倫特蘭(Bruntland)夫人為主席的聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會于1987年正式提出，定義為：“既要滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。”隨后，“可持續(xù)發(fā)展”作為行動計劃，在1992年的世界環(huán)發(fā)大會上被列入《21世紀議程》，從而成為人居環(huán)境的主題思想。

可持續(xù)發(fā)展理論的核心問題是如何解決社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境發(fā)展之間的矛盾，其內(nèi)容廣泛，涉及到政治、經(jīng)濟、技術(shù)和美學(xué)等各方面。本文中的可持續(xù)發(fā)展是指環(huán)境生態(tài)的可持續(xù)：順應(yīng)地勢、合理布局，借助科學(xué)的技術(shù)手段，實現(xiàn)建筑資源的有效利用和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡發(fā)展。

1.2生態(tài)環(huán)境(Ecological Environment)

生態(tài)環(huán)境,就是“由生態(tài)關(guān)系組成的環(huán)境”的簡稱，由生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)中的各個“元素”共同組成，并潛在且長遠地對人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生影響。我國生態(tài)環(huán)境保護的基本原則是堅持生態(tài)環(huán)境保護與生態(tài)環(huán)境建設(shè)并舉，在保護的同時應(yīng)兼顧生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。

1.3節(jié)能

節(jié)能就是針對當今世界能源短缺的問題，在滿足人類生活居住和生產(chǎn)需求的條件下，更合理的開發(fā)、利用能源，提高其使用效率。

2　面臨問題

我國建筑能耗的總量逐年上升，占能源消耗總量的27.45%，接近30%。隨著城市化進程的加快，我國建筑能耗的比例最終還將上升至35%左右。龐大的建筑能耗，已成為我國國民經(jīng)濟的巨大負擔。再者，城市大量廢棄能源的排放，使我們的居住環(huán)境出現(xiàn)了一系列問題，例如：城市熱島效應(yīng)、城市水污染、光污染等等，建筑節(jié)能勢在必行。

3　節(jié)能措施

3.1基本分類

節(jié)能研究是一個系統(tǒng)性的工程，包括很多方面，實際運用中主要是從建筑節(jié)能設(shè)計和建筑節(jié)能技術(shù)兩部分入手。具體來講又有以下的分類：

1)建筑節(jié)能技術(shù)。空間策略：自然通風、自然采光等；能源策略：太陽能、風能、地能、相變蓄能、生物質(zhì)能、冷熱電聯(lián)產(chǎn)等；圍護結(jié)構(gòu)：門窗玻璃、墻體保溫、內(nèi)外遮陽、植被屋面等；電力輸配：照明、變頻、穩(wěn)壓、濾波等；空調(diào)系統(tǒng)：余熱回收、冷熱源、風系統(tǒng)、水系統(tǒng)、分戶計量、管道保溫、蒸發(fā)冷卻等。

2)建筑節(jié)能設(shè)計。這里，“設(shè)計”的含義是狹隘的，主要指建筑形式的組成方面，包括總體規(guī)劃、建筑朝向、建筑間距、建筑平立剖、建筑體型、風向調(diào)節(jié)等。

當然，實際工程中技術(shù)和設(shè)計這兩者是相互關(guān)聯(lián)的，節(jié)能技術(shù)中要考慮到節(jié)能設(shè)計，節(jié)能設(shè)計也包含了節(jié)能技術(shù)。

3.2應(yīng)用技術(shù)及設(shè)計例舉

近年來，無論是國內(nèi)還是國外，在節(jié)能研究方面都取得了矚目的成績，這里就分別從技術(shù)和設(shè)計兩方面說明。

1)建筑節(jié)能技術(shù)。傳統(tǒng)的建筑節(jié)能技術(shù)，其核心是盡量減少外圍護結(jié)構(gòu)的散熱。它主要依靠以下幾方面實現(xiàn)：a.控制建筑體型系數(shù)，即建筑物的外形盡可能規(guī)整，避免凹凸變化；b.加強門窗、外墻、屋頂、地面等圍護部位的保溫，采用高效保溫復(fù)合材料，選用多層門窗、新型墻體材料；c.為填實穿墻管線連接處的裂隙而選用密封材料等。隨著時代的發(fā)展，建筑節(jié)能技術(shù)也有所進步。其發(fā)展方向是：研究新的節(jié)能材料和設(shè)備，制定綠色建筑設(shè)計標準，頒布配套的行政法規(guī)，并推廣其建設(shè)。另外，新能源的開發(fā)和利用也是各個國家最為關(guān)心和重視的問題。1981年聯(lián)合國在肯尼亞首都內(nèi)羅畢召開了能源會議，期間提出了新能源和可再生能源的概念。它具有豐富的來源和重復(fù)使用的特性，不同于傳統(tǒng)的一次性能源，幾乎是取之不盡，用之不竭，并且對環(huán)境的污染很小，是一種與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的清潔性能源。常見的新能源主要有以下幾類：a.太陽能；b.風能；c.水能；d.淺層地熱能。針對當前我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，新能源的利用、綠色建筑的設(shè)計是建筑發(fā)展的必然。太陽能、風能、水能等新型能源在建筑上的有效應(yīng)用，不僅可以代替匱乏的傳統(tǒng)能源，而且可以減少污染物的排放，保護生態(tài)環(huán)境。

2)建筑節(jié)能設(shè)計。建筑節(jié)能設(shè)計包括從整體的規(guī)劃開始到單體細部的完成，采取合理與有效的組織形式來達到最高效的能源利用，同時對周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生最小的影響。單就山地這一特殊環(huán)境來講，在節(jié)能設(shè)計方面有它獨特的一面。例如，太陽能的利用，建筑依山而建，如設(shè)計合理不僅可以更大面積地爭取和利用陽光，而且還能形成山地獨特的第五立面。除此以外，風能也是山地的寶貴財富，在設(shè)計中應(yīng)加以考慮。受山地特殊地勢的影響，山區(qū)環(huán)境中的風氣候，除了季候風外還有地形及溫差、壓力差產(chǎn)生的局部風。如由溫差引起的山谷風、山頂風、林野風、水陸風(見圖1)，由壓力差引起的越山風、山埡風，以及河溝風、井庭

風、街巷風等(見圖2)。這些季候風和局部風為山地住區(qū)風能的有效利用提供源泉。

建筑單體處理上應(yīng)順應(yīng)地勢，通過各種構(gòu)造手段設(shè)計通風路徑。如采用局部接地的懸挑、吊角和架空式，使底層空間開敞通透，利于通風防潮；建筑樓板、外墻和屋頂構(gòu)造采用“雙壁體系”形成自然通風道，達到降溫去濕的目的，冬季則形成保溫空氣間層起保溫節(jié)能作用；建筑平面門窗對位，并在適當位置設(shè)風管、風塔或天井以產(chǎn)生風壓或熱壓，增進室內(nèi)空氣流動、提高風速等等(見圖3)。設(shè)計時應(yīng)將各種措施綜合考慮，以達到風能的充分利用。

上面所舉的兩個例子——太陽能和風能的利用，是山地設(shè)計中最為典型的，此外，還有許多設(shè)計中常用的方法，例如：控制建筑“體型系數(shù)”、建筑物之間的間距、平面的合理設(shè)計等等都是需要注意的問題。

4　發(fā)展方向

現(xiàn)階段我國雖推行了一系列節(jié)能政策，但建筑能耗依然很高，主要原因是中國目前能源價格偏低，對經(jīng)濟有限的業(yè)主來說，傳統(tǒng)建筑的初期投入成本不高，后期運營的能耗費用較低，而節(jié)能性建筑的一次性資金投入過高，業(yè)主不愿過多投入，也就是說節(jié)能建筑太“貴”。其實這主要是指節(jié)能技術(shù)這一方面，如果合理規(guī)劃和設(shè)計依然可以取得很好的節(jié)能效果。當然，節(jié)能技術(shù)的發(fā)展也會使技術(shù)的應(yīng)用日趨普及化和廉價化。因此，在今后的工作中，筆者認為必須遵循節(jié)能設(shè)計與節(jié)能技術(shù)共同發(fā)展的原則，基于不同的地理形態(tài)，從整體上來提高我國節(jié)能水平，走具有中國特色的節(jié)能之路。

[1]覃繼牧.城市生態(tài)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展問題的辨析[J].重慶建筑，2004(3)：70-72.

[2]范俊梅.低能耗生態(tài)住宅常規(guī)設(shè)計方法研究[J].建筑技術(shù)及設(shè)計,2005(10)：129-130.

[3]李積權(quán).可持續(xù)的建筑熱環(huán)境設(shè)計[J].建筑技術(shù)及設(shè)計,2005(10)：145-146.

[4]黃海靜.可持續(xù)發(fā)展的山地居住[D].重慶：重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004.

On energy-saving of buildings in mountainous areas under sustainable development theory

Ding Ding1Zhu Jiaqiu2

(1.ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteCorp,Ltd,Chengdu610041,China; 2.BeijingUrbanConstructionDesignandDevelopmentCo.,Ltd,Beijing100037,China)

Based on the sustainable development theory, the paper analyzes various methods for the architectural energy-saving currently from the architectural energy-saving design and energy-saving technique by taking the ecological environment of mountainous towns as the background, so as to realize the efficiency utilities of architectural resources and the balanced development of ecological environmental system.

mountainous building, ecological environment, energy-saving design, sustainable development

1009-6825(2016)08-0213-02

2016-01-06

丁玎(1982- )，女，建筑師；朱佳秋(1981- )，男，建筑師

TU201.5

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