建筑節能與光環境設計理念

  近年來，能源危機、環境保護和生活水平的提高，都要求建筑節能，建筑節能已經是全球建筑界經過深思熟慮以后的共同選擇。那么，節能建筑到底是什么，它到底有什么好處，讓大家如此關注？建筑光環境設計在節能方面又有哪些手段？就以上幾個問題作一些簡單的介紹。
　　人們對節能建筑概念的理解，經過了一段時間的發展，從最初的一味節省能源，到集中關注減少熱量散失，現在則強調提高建筑中的能源利用效率。也就是說，節能建筑并非意味著犧牲舒適度，恰恰相反，它要求用現實的手段更方便地實現高舒適度。一般認為，節能建筑是指在保證建筑使用功能和滿足室內物理環境質量條件下，通過提高建筑圍護結構隔熱保溫性能、采暖空調系統運行效率和自然能源利用等技術措施，使建筑物的能耗降低到規定水平；同時，當不采用采暖與空調措施時，室內物理環境達到一定標準的建筑物。
　　顯然，節能建筑最大的好處在于降低建筑能耗，從而降低維護費用。按北歐的經驗，節能建筑在初投入上比一般建筑高出3%，但維護費用卻可降低60%。本文中建筑能耗特指建筑使用能耗，發達國家建筑用能一般占一國能耗的30%～40%，我國占能源消費總量的28%。目前我國能源形勢相當嚴峻，但我國建筑的節能水平較低。在能源利用效率方面有很大的提高空間。如瑞典、丹麥的建筑能耗大約為11瓦/平方米，而北京為31。7瓦/平方米，哈爾濱為33。7瓦/平方米，如果能達到上訴先進國家的水平，可節約60~70%的建筑能耗。其次，建筑節能可以提高建筑室內環境的質量，滿足人們日漸提高的生活水平的需要。另外，建筑節能可以有效減輕建筑采暖引起的大氣污染。如果采用新型材料的墻體，還能節約有限的粘土資源。
　　目前節能建筑的關注焦點主要在于室內熱環境方面，其實在建筑光環境設計方面，建筑節能同樣大有可為。
　　首先是天然采光方面，應仔細考慮窗的面積及方位，并可設置反射陽光板或光導管等天然光導入設備；建筑內裝修可采用淺色調，增加二次反射光線，通過這些手段保證獲得足夠的室內光線，并達到一定的均勻度，由此減少白天的人工照明，節省照明能耗，以及隨之產生的，由于照明設備散熱而增加的空調負荷。
　　對于太陽的熱輻射問題，可隨經濟條件，合理設置遮陽設備，從最簡單的遮陽板，到智能控制，能隨實際情況即時調整的復雜設施都已有成功使用的案例，還可采用熱反射鍍膜玻璃 等材料，在夏季盡可能減少不需要的太陽輻射熱進入室內，冬季又要有利于太陽光進入。門窗設置還要有利于自然通風，帶走熱量。
　　在人工光環境設計方面，同樣有許多節能手段，首先是確定合理的照明標準和節能標準，我國于2004年12月1日起開始實施最新的《建筑照明設計標準》（GB50034—2004），該標準不僅規定了各類房間與場所所應達到的照明水平，而且還提出了與照度值相對應的照明功率密度（單位面積上的照明安裝功率，含光源、鎮流器或變壓器）值，除住宅外，公共建筑照明功率密度值的相關規定均為強制性條文，這將使我們在設計階段就能有效控制住照明能耗的總量；其次在設備選擇上，應采用高光效的光源，選用發光效率高、配光合理的燈具；對大面積的辦公空間來說，將燈具與空調設備結合，直接將照明設施產生的熱量帶走，減少空調負荷也是有效的節能手段；再次可采用光控、時控、紅外監控等自動控制手段，在室內天然采光已達到人工照明的照度標準的地方與時段，關閉一部分人工照明，避免簡單處理造成無謂的能源浪費。
　　目前，國內外出現了不少優秀的節能建筑范例，我們相信，節能建筑由于它自身的突出優勢，必將有著廣闊的發展前景。而照明作為構成建筑能耗的重要部分，其節能研究應當引起我們更多的重視與研究投入。