论文部分内容阅读
摘要：文章简述了公共建筑节能设计的原则及设计要点，并结合设计实例，介绍了公共建筑中节能技术的应用，以供参考。
关键词：公共建筑；节能；设计
Abstract: this paper briefly expounds the principles of conservation design of public buildings and key points of the design, and according to the design example, introduced the public building energy saving technology applications, for reference.
Key words: public buildings; Energy saving; design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，我国建筑能耗日益增长，己经成为我国国民经济的巨大负担，是制约我国可持续发展的突出问题，降低建筑能耗刻不容缓。在我国建筑主要分为公共建筑和居住建筑两大类。公共建筑用能数量巨大，浪费严重。因此，如何在公共建筑上真正实施节能设计理念，是建筑师需要探讨的课题。
一、节能建筑概论
节能建筑是从建筑采暖、制冷、电力等方面的能源使用来讲，侧重物理学的角度；绿色建筑是这一概念的延伸，指建筑本身和周围的生态环境相融合，比如屋顶、墙体、周围有植被，更加接近自然，对自然的侵扰更少，侧重于生态层面；而低碳建筑是新近流行的一个比较“时尚”的概念，其内涵和节能建筑、绿色建筑都是一致的，相辅相成的。建筑节能就是要在保证和提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。
二、公共建筑节能设计原则
（一）规划节能
规划对于建筑设计来说一直是非常重要的一个问题，规划的构思往往决定了建筑的基本方向，但传统的建筑规划设计很少从节能的角度来指导设计，节能设计只有在公共建筑方案设计阶段才有所重视，从而产生了许多公共建筑设计难以解决的问题。所以，提倡建筑节能首先应该重视规划节能。建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点。
（二）方案设计节能
前期方案设计是节能控制的重要阶段。只有在前期方案构思时就综合考虑节能各要素才能为整体降低能耗奠定良好的基础，到了后期施工图阶段局部性的加强构造的热工性能的做法是一种不经济的做法。方案设计阶段应重点研究的问题有建筑物的体型系数建筑空间与通风的组织，谨慎使用大面积玻璃幕墙，利用遮阳板做装饰元素等。另一方面，建筑师应协调好诸多专业的相关节能设计要为采暖、通风和空调等专业的节能设计留有余地及创造有利条件。
（三）不同地域的建筑节能设计侧重点不同
建筑节能设计和气候有着密切的关系。我国是幅员辽阔的国家，根据一月份和七月份的平均气温，将960万平方公里的土地分成了五个不同的建筑气候区，即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。因此，除面积很小的温和地去外，北方的严寒地区和寒冷地区主要考虑冬季采暖，南方的夏热冬暖地区主要考虑夏季空调，而地处长江中下游的夏热冬冷地区则要兼顾夏季空调和冬季采暖。建筑节能设计的侧重点因而有所不同。
三、公共节能建筑的设计要点
（一）整体规划、科学布局
公共建筑设计第一步就是需要考虑整体布局，综合各种设计限制因素，整合融入到所设计的公共建筑中，以实现和谐的统一。与此同时，绿色节能设计，更重要考虑环境因素与资源因素。如何做到与环境和谐；与资源充分利用，是一个需要在建筑规划设计中反复思考调整的过程。首先，在整体规划中，需要以宏观的角度来看待所有的设计因素，包括所属地带的气候、风向、湿度和其周围的人文特征等因素，以此为基础，根据建筑的实际使用功能来初定建筑方案。其次，设计师在整合上述条件后，再根据适合当地环境发展与资源优化利用等因素来做好科学、合理的布局。使公共建筑的每一部分都能够与之和谐的相呼应。
（二）单体的节能设计
(1)保温性能。在公共建筑中，供暖与制冷是最大能耗。如何利用科学、环保的方式来降低能耗，是节能设计中必须要考虑的。在设计上，可以运用高质量的围护结构来保持公共建筑内的平均温度。在冬天良好的围护结构可以使温度不易散失；夏天也可以使空凋的制冷效果增加，有效的降低公共建筑中的能耗。在实施中，充分利用外墙自保温系统．并加强外墙外保温材料，且适时的考虑夹心层保温方式，来强化外墙的保温的作用。同时在外围护结构中，处理好门、窗洞口的设计，并根据当地特殊物理环境针对采用隔热效果等同的玻璃与外门，在细节上做好门窗的气密性，降低不必要的浪费。
(2)充分使用有利资源。①阳能热水系统太阳能是一种能量密度较低的环保能源，其中热利用的太阳能热水器技术已趋成熟，我国目前是世界上太阳能热水器的最大生产国和使用国。但是目前太阳能热水器综合利用的技术水准较低．安装、使用和管理都处于一种无序状态，对建筑外观产生一定影响。为了更好地利用太阳能，必须综合考虑太阳能技术和经济、环境、人文等因素之间的合理关系，将太阳能设计成一个子系统融合在建筑之中，即实现太阳能与建筑的一体化是今后建筑设计需要考虑的一个问题。②阳能电池发电系统。太阳能电池发电系统是利用光伏效应原理将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。西方发达国家这方面的应用已有比较成功的经验。由于成本高，在国内的大面积推广应用还需要时间，可以优先考虑在公共建筑和较高档的住宅区中试用以积累设计和使用经验。预计21世纪中叶太阳能发电系统的成本会下降到一个较低水平，太阳能电池发电系统将是最重要的建筑辅助能源系统，在世界可持续发展的能源结构中占有一定的比例。③地热资源利用。在新能源和可再生能源大家族中，地热是目前最现实和最具竞争力的天然能源之一。采用地源热泵技术利用地热资源可冬季采暖，夏季制冷，节能效果十分理想，且具有常规采暖系统不具备优点。目前国内利用地热资源的方面已经有很多成功的典型案例，比如国家大剧院等。
四、设计实例
（一）工程概况
某建筑1至3层为新材料展示、评标、公示、交易中心、档案馆、多功能厅等对外服务用房；4至9层为内部办公用房。
（二）建筑造型設计
最早期的方案在总平设计上将9层的办公主楼向南偏东25°布置，该角度的选择是考虑到崇左市主导风向为东南风，且不超过30°的角度有利于夏热冬暖地区的南区节能要求，以争取最佳的通风与日照，L型平面与三层裙房高低错落，形成良好的沿街建筑体量和丰富的几何关系。经建设方及专家对方案共同讨论后，提出了其中存在的主要问题：与周边建筑环境不十分协调，且地域性不强。为呼应周边建筑环境及体型，对办公主楼的整体布局进行修改。在建筑造型上，增加了民族元素，如“立柱架廊”的干栏式建筑风格及壮锦图案的外遮阳装饰百叶等。
（三）外窗性能及遮阳方面的设计
（1）水平及竖向遮阳板相结合，对照度均匀度影响较小，有效降低太阳辐射。
（2）空调室外机遮挡百叶横竖错位混拼，既可起到遮阳的作用，又使建筑外立面产生有序的韵律感，简洁明快，轻盈通透，较好地体现了现代感极强的办公建筑形象特征。
（3）外窗采用铝合金中空热反射镀膜玻璃，在基本不影响照度的同时显著降低外窗的传热系数，增强气密性和有效阻隔城市噪音。
（四）节能设计思路
（1）该工程利用三层多功能会议室的大面积平屋顶作为屋顶绿化实验点，分块采取不同的构造及植物种类，通过长期观察实验获取屋顶绿化技术科学依据，以利于开发培育广西本土耐候性植物以及开展防水隔根、生态种植土等技术研究。
（2）太阳能与建筑一体化，把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和艺术融为一体，太阳能集热板与建筑屋架结合，进行太阳能建筑一体化设计，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑外观形象的影响；利用太阳能集热板完全取代或部分取代屋顶覆盖层。
结束语
总之，随着社会的发展，公共建筑的外立面越来越通透明亮，要解决好公共建筑的节能设计，关键在于“隔热”。提高屋面、外窗以及外墙的保温隔热性能将决定公共建筑的节能效果的好坏。
参考文献：
【1】潘丽敏.浅谈建筑设计中的节能设计【J】.建材与装饰：中旬，2011（3）.
【2】董林江.绿色建筑设计在公共建筑设计中的应用分析【J】.建材与装饰：中旬，2011（9）.
关键词：公共建筑；节能；设计
Abstract: this paper briefly expounds the principles of conservation design of public buildings and key points of the design, and according to the design example, introduced the public building energy saving technology applications, for reference.
Key words: public buildings; Energy saving; design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，我国建筑能耗日益增长，己经成为我国国民经济的巨大负担，是制约我国可持续发展的突出问题，降低建筑能耗刻不容缓。在我国建筑主要分为公共建筑和居住建筑两大类。公共建筑用能数量巨大，浪费严重。因此，如何在公共建筑上真正实施节能设计理念，是建筑师需要探讨的课题。
一、节能建筑概论
节能建筑是从建筑采暖、制冷、电力等方面的能源使用来讲，侧重物理学的角度；绿色建筑是这一概念的延伸，指建筑本身和周围的生态环境相融合，比如屋顶、墙体、周围有植被，更加接近自然，对自然的侵扰更少，侧重于生态层面；而低碳建筑是新近流行的一个比较“时尚”的概念，其内涵和节能建筑、绿色建筑都是一致的，相辅相成的。建筑节能就是要在保证和提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。
二、公共建筑节能设计原则
（一）规划节能
规划对于建筑设计来说一直是非常重要的一个问题，规划的构思往往决定了建筑的基本方向，但传统的建筑规划设计很少从节能的角度来指导设计，节能设计只有在公共建筑方案设计阶段才有所重视，从而产生了许多公共建筑设计难以解决的问题。所以，提倡建筑节能首先应该重视规划节能。建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点。
（二）方案设计节能
前期方案设计是节能控制的重要阶段。只有在前期方案构思时就综合考虑节能各要素才能为整体降低能耗奠定良好的基础，到了后期施工图阶段局部性的加强构造的热工性能的做法是一种不经济的做法。方案设计阶段应重点研究的问题有建筑物的体型系数建筑空间与通风的组织，谨慎使用大面积玻璃幕墙，利用遮阳板做装饰元素等。另一方面，建筑师应协调好诸多专业的相关节能设计要为采暖、通风和空调等专业的节能设计留有余地及创造有利条件。
（三）不同地域的建筑节能设计侧重点不同
建筑节能设计和气候有着密切的关系。我国是幅员辽阔的国家，根据一月份和七月份的平均气温，将960万平方公里的土地分成了五个不同的建筑气候区，即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。因此，除面积很小的温和地去外，北方的严寒地区和寒冷地区主要考虑冬季采暖，南方的夏热冬暖地区主要考虑夏季空调，而地处长江中下游的夏热冬冷地区则要兼顾夏季空调和冬季采暖。建筑节能设计的侧重点因而有所不同。
三、公共节能建筑的设计要点
（一）整体规划、科学布局
公共建筑设计第一步就是需要考虑整体布局，综合各种设计限制因素，整合融入到所设计的公共建筑中，以实现和谐的统一。与此同时，绿色节能设计，更重要考虑环境因素与资源因素。如何做到与环境和谐；与资源充分利用，是一个需要在建筑规划设计中反复思考调整的过程。首先，在整体规划中，需要以宏观的角度来看待所有的设计因素，包括所属地带的气候、风向、湿度和其周围的人文特征等因素，以此为基础，根据建筑的实际使用功能来初定建筑方案。其次，设计师在整合上述条件后，再根据适合当地环境发展与资源优化利用等因素来做好科学、合理的布局。使公共建筑的每一部分都能够与之和谐的相呼应。
（二）单体的节能设计
(1)保温性能。在公共建筑中，供暖与制冷是最大能耗。如何利用科学、环保的方式来降低能耗，是节能设计中必须要考虑的。在设计上，可以运用高质量的围护结构来保持公共建筑内的平均温度。在冬天良好的围护结构可以使温度不易散失；夏天也可以使空凋的制冷效果增加，有效的降低公共建筑中的能耗。在实施中，充分利用外墙自保温系统．并加强外墙外保温材料，且适时的考虑夹心层保温方式，来强化外墙的保温的作用。同时在外围护结构中，处理好门、窗洞口的设计，并根据当地特殊物理环境针对采用隔热效果等同的玻璃与外门，在细节上做好门窗的气密性，降低不必要的浪费。
(2)充分使用有利资源。①阳能热水系统太阳能是一种能量密度较低的环保能源，其中热利用的太阳能热水器技术已趋成熟，我国目前是世界上太阳能热水器的最大生产国和使用国。但是目前太阳能热水器综合利用的技术水准较低．安装、使用和管理都处于一种无序状态，对建筑外观产生一定影响。为了更好地利用太阳能，必须综合考虑太阳能技术和经济、环境、人文等因素之间的合理关系，将太阳能设计成一个子系统融合在建筑之中，即实现太阳能与建筑的一体化是今后建筑设计需要考虑的一个问题。②阳能电池发电系统。太阳能电池发电系统是利用光伏效应原理将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。西方发达国家这方面的应用已有比较成功的经验。由于成本高，在国内的大面积推广应用还需要时间，可以优先考虑在公共建筑和较高档的住宅区中试用以积累设计和使用经验。预计21世纪中叶太阳能发电系统的成本会下降到一个较低水平，太阳能电池发电系统将是最重要的建筑辅助能源系统，在世界可持续发展的能源结构中占有一定的比例。③地热资源利用。在新能源和可再生能源大家族中，地热是目前最现实和最具竞争力的天然能源之一。采用地源热泵技术利用地热资源可冬季采暖，夏季制冷，节能效果十分理想，且具有常规采暖系统不具备优点。目前国内利用地热资源的方面已经有很多成功的典型案例，比如国家大剧院等。
四、设计实例
（一）工程概况
某建筑1至3层为新材料展示、评标、公示、交易中心、档案馆、多功能厅等对外服务用房；4至9层为内部办公用房。
（二）建筑造型設计
最早期的方案在总平设计上将9层的办公主楼向南偏东25°布置，该角度的选择是考虑到崇左市主导风向为东南风，且不超过30°的角度有利于夏热冬暖地区的南区节能要求，以争取最佳的通风与日照，L型平面与三层裙房高低错落，形成良好的沿街建筑体量和丰富的几何关系。经建设方及专家对方案共同讨论后，提出了其中存在的主要问题：与周边建筑环境不十分协调，且地域性不强。为呼应周边建筑环境及体型，对办公主楼的整体布局进行修改。在建筑造型上，增加了民族元素，如“立柱架廊”的干栏式建筑风格及壮锦图案的外遮阳装饰百叶等。
（三）外窗性能及遮阳方面的设计
（1）水平及竖向遮阳板相结合，对照度均匀度影响较小，有效降低太阳辐射。
（2）空调室外机遮挡百叶横竖错位混拼，既可起到遮阳的作用，又使建筑外立面产生有序的韵律感，简洁明快，轻盈通透，较好地体现了现代感极强的办公建筑形象特征。
（3）外窗采用铝合金中空热反射镀膜玻璃，在基本不影响照度的同时显著降低外窗的传热系数，增强气密性和有效阻隔城市噪音。
（四）节能设计思路
（1）该工程利用三层多功能会议室的大面积平屋顶作为屋顶绿化实验点，分块采取不同的构造及植物种类，通过长期观察实验获取屋顶绿化技术科学依据，以利于开发培育广西本土耐候性植物以及开展防水隔根、生态种植土等技术研究。
（2）太阳能与建筑一体化，把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和艺术融为一体，太阳能集热板与建筑屋架结合，进行太阳能建筑一体化设计，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑外观形象的影响；利用太阳能集热板完全取代或部分取代屋顶覆盖层。
结束语
总之，随着社会的发展，公共建筑的外立面越来越通透明亮，要解决好公共建筑的节能设计，关键在于“隔热”。提高屋面、外窗以及外墙的保温隔热性能将决定公共建筑的节能效果的好坏。
参考文献：
【1】潘丽敏.浅谈建筑设计中的节能设计【J】.建材与装饰：中旬，2011（3）.
【2】董林江.绿色建筑设计在公共建筑设计中的应用分析【J】.建材与装饰：中旬，2011（9）.