廣義建筑節(jié)能

————太陽能與建筑一體化設(shè)計(jì)主講：魯紅光江西太陽能科技職業(yè)學(xué)院第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史

建筑節(jié)能概述

所謂建筑節(jié)能，今天它的含義比字面上的意義要豐富、深刻得多。自從1973年發(fā)生世界性的石油危機(jī)以后的20年來，在發(fā)達(dá)國(guó)家，它的說法已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：最初就叫“建筑節(jié)能”（Energyefficiencyinbuildings）；但不久即改為“在建筑中保持能源”（Energyconservationinbuildings），意思是減少建筑中能源的散失；近來則普遍稱為“提高建筑中的能源利用效率”（Energysavinginbuildings），也就是說，并不是消極意義上的節(jié)省，而是從積極意義上提高利用效率。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史在我們中國(guó)，現(xiàn)在仍然通稱為建筑節(jié)能，但其含義應(yīng)該進(jìn)到第三層意思，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用效率。

那么建筑用能的范圍界定在哪里？國(guó)內(nèi)過去較多的說法是，包括建筑材料生產(chǎn)、建筑施工和建筑物使用幾個(gè)方面的能耗，這種說法，將建筑用能跨越了工業(yè)生產(chǎn)和民用生活的不同領(lǐng)域，從而與國(guó)際上通行的統(tǒng)計(jì)口徑不符。近來，經(jīng)過認(rèn)真研究，大家認(rèn)為，我國(guó)建筑用能的范圍，應(yīng)該與各發(fā)達(dá)國(guó)家取得一致，即建筑能耗應(yīng)指建筑使用能耗，其中包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器等方面的能耗。在國(guó)際上，它是與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸能耗并列，屬于民生能耗，一般占全國(guó)總能耗的30％～40％。由于建筑用能關(guān)系國(guó)計(jì)民生，量大面廣，節(jié)約建筑用能，是個(gè)牽涉到國(guó)家全局和人類前途，影響深遠(yuǎn)的大事情。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史

要想了解建筑節(jié)能，首先要了解我們?yōu)槭裁匆憬ㄖ?jié)能。目前，我國(guó)正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，工業(yè)的增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，使得我們對(duì)能源、經(jīng)濟(jì)資源的需求更加迫切。而在建筑領(lǐng)域，我國(guó)建筑能耗占全社會(huì)商品能耗的比例已經(jīng)由1978年的10％上升到目前的30％，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2-3倍以上，超過所有發(fā)達(dá)國(guó)家的總和，已成為世界第二大能源消耗國(guó)。由此可見，建筑節(jié)能已經(jīng)到了非抓不可的地步了。目前，建筑節(jié)能已作為一項(xiàng)重要工作在開展，建設(shè)部也相繼出臺(tái)和修訂了建筑節(jié)能的一系列法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，比如《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等，這都將對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能事業(yè)產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一節(jié)：中國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展

中國(guó)的建筑體系經(jīng)歷了從巢居穴到高度成熟的木構(gòu)建筑的演變古人的營(yíng)造活動(dòng)受同一時(shí)期的生產(chǎn)力發(fā)展的制約，又受當(dāng)時(shí)哲學(xué)思想的影響。西方人講究建筑的紀(jì)念性，希望通過建筑寄托永恒的思想，顯示征服自然的能力，石頭建筑便成為了主流，在空間上，講究大體量和復(fù)雜的立體構(gòu)成。中國(guó)人注重建筑的實(shí)用性，講究天人合一與環(huán)境和諧共處，采用模數(shù)化的木構(gòu)體系，在空間上講究平面展開，門堂之制。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史一、上古時(shí)期洞穴（一）舊石器時(shí)代巢居第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史原始半穴居建筑復(fù)原圖向地面發(fā)展第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史干欄式建筑：在木(竹)柱底架上建筑的高出地面的房屋。

（二）新石器時(shí)代具有通風(fēng)、防潮、防盜、防獸等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于氣候炎熱、潮濕多雨的地區(qū)非常適用。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史二、古代建筑中的節(jié)能設(shè)計(jì)與理論

中國(guó)古代建筑以木構(gòu)為主體，講究圍合與門堂之制，追求材料節(jié)約與形態(tài)柔美，建筑與自然環(huán)境和諧共處的特征。研究建筑與人居環(huán)境的風(fēng)水學(xué)（一）中國(guó)古代的生態(tài)建筑特點(diǎn)第一，中國(guó)古代建筑與周圍環(huán)境總是有機(jī)結(jié)合的。南方濕潤(rùn)多雨，氣候溫和，建筑往往高聳，通透，便于通風(fēng)排水；北方建筑出檐深遠(yuǎn)，敦實(shí)厚重，便于保溫。見下圖蘇州留園第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第二、建筑在空間布局上以“間”為單位，單體建筑采用奇數(shù)的開間；間前置院，由四壁的建筑圍合形成中心的負(fù)空間，院落的單位為“進(jìn)”，院中種植花草樹木，奇石假山山西五臺(tái)山佛光寺東大殿第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第三、中式建筑在取材與建造過程中具有可持續(xù)性木結(jié)構(gòu)，榫卯形式的連接。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（二）中國(guó)傳統(tǒng)民居的節(jié)能設(shè)計(jì)

就傳統(tǒng)民居來看，各地民居因地制宜，采用不同的形制，既做到與環(huán)境有機(jī)結(jié)合，又合理利用了資源。四合院：在我國(guó)北方城市中具有典型性，院落寬敞，冬季日照充分，具有防止風(fēng)沙侵襲、適合栽種植物的特點(diǎn)北京四合院縱向連接布局，向南北方向延伸，東西向狹窄。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史北京一所四合院的垂花門第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史北京梅蘭芳故居第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史山西、陜西四合院是橫向連接布局，向東西方向延伸，南北向狹窄。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史窯洞四合院（攝于山西-磧口-李家山）第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史喬家大院第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史山西祁縣清代民居喬家大院中的一個(gè)狹長(zhǎng)的封閉型小院第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史東北民居：中庭特別寬敞，能夠得到充分的日照第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史江、浙、皖民居：以天井式中庭最為流行中庭具有組織風(fēng)向、通風(fēng)降溫的功能第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史微派民居第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史微派民居小天井天井具有采光、通風(fēng)功能，由于院落小，所進(jìn)光線多為二次或者二次以上折射光，很光產(chǎn)生眩光。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史泉州蔡氏古民居多選擇南向布局，對(duì)獲得夏季為主導(dǎo)的東南風(fēng)向起到了良好的作用。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第二節(jié)：西方建筑節(jié)能發(fā)展歷史一、希臘與羅馬（一）希臘亞里士多得曾經(jīng)論證如何在城鎮(zhèn)布局中使之面向東方或在北方加以遮蔽的方法。贊若芬曾經(jīng)提出設(shè)置柱廊以及遮擋角度較高的夏季陽光而又使角度較低的冬季陽光能深射入室的建議第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（二）維特魯威與（建筑十書）歐洲最早的建筑典籍。于公元前27年由古羅馬建筑師維脫魯維著，約于公元前14年出版。全書分十卷，內(nèi)容包括建筑教育、城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)原理、建筑材料、建筑構(gòu)造作法、施工工藝、施工機(jī)械和設(shè)備等。書中記載了大量建筑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了建筑科學(xué)的基本理論。在文藝復(fù)興時(shí)期頗有影響，對(duì)18、19世紀(jì)中的古典復(fù)興主義亦有所啟發(fā)，至今仍是一部具有參考價(jià)值的建筑科學(xué)全書。它提出選擇墓地與城市規(guī)劃的原則在選址的部分乃至全章中都談到避免南向風(fēng)，南向輻射熱以及避免過于潮濕的問題。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史二、中世紀(jì)和文藝復(fù)興（一）阿爾伯蒂與（論建筑）意大利文藝復(fù)興時(shí)期的建筑師和建筑理論家。他的名著《建筑論》（又名：阿爾伯蒂建筑十書）完成于1452年，全文直到1485年才出版。這是文藝復(fù)興時(shí)期第一部完整的建筑理論著作，也是對(duì)當(dāng)時(shí)流行的古典建筑的比例、柱式以及城市規(guī)劃理論和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。它的出版，推動(dòng)了文藝復(fù)興建筑的發(fā)展。

他的著作用大量篇幅闡述了為了使房間保持溫暖或者涼爽，或防止風(fēng)吹日曬應(yīng)如何選擇建筑用地，微氣候及材料問題，第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（二）其他文藝復(fù)興時(shí)期理論帕拉迪奧（建筑四書）指出由于濕度、風(fēng)及日光反射容易造成過熱，所以不宜在山谷中修建房屋。帕拉迪奧圓廳別墅第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（三）拉斯金和莫里斯按照英國(guó)的習(xí)慣闡述了房屋的簡(jiǎn)單性及材料與裝飾順乎自然的優(yōu)點(diǎn)，并闡明了根據(jù)自然的影響（最重要的是氣候影響）而不是靠模仿進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的重要性。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史三、近代建筑節(jié)能理論與實(shí)踐（一）理論的停滯當(dāng)時(shí)帶有少量窗戶的大體量建筑物，在熱質(zhì)量方面，在限制通過窗戶所取得的熱量與熱損失方面以及墻體和屋面熱阻作用等諸多方面所取得的成就已被廣泛應(yīng)用。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（二）建筑熱工學(xué)工業(yè)革命后，特別是隨著能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)以及熱力學(xué)的發(fā)展，工程師們嘗試采用量化的科學(xué)方法研究建筑的熱工性能。（三）太陽幾何學(xué)這種學(xué)科涉及圖解法，可以將影子投射并畫在建筑平面，立面及剖面上，或最好畫在直觀性強(qiáng)的透視圖上。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史四、現(xiàn)代建筑大師的節(jié)能設(shè)計(jì)（一）萊特的斯特奇斯住宅在其設(shè)計(jì)的許多住宅中利用了太陽幾何學(xué)各個(gè)方向的立面上不同進(jìn)深的挑檐都與太陽角度有關(guān)第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（二）包豪斯學(xué)派以格羅皮烏斯為首對(duì)住宅的日照、層高、間距等都作了研究，建立了建筑應(yīng)用聲、光、熱的物理環(huán)境學(xué)科，他的許多住宅設(shè)計(jì)和規(guī)劃方案都是以太陽照射角度的選擇作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的?，F(xiàn)代主義建筑的典范—包豪斯校舍第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（三）柯布西耶的陽光城市柯布西耶在其設(shè)計(jì)創(chuàng)作中非常關(guān)心風(fēng)和太陽對(duì)城市規(guī)劃的影響。強(qiáng)調(diào)“陽光城市”，考慮“日光、空氣和綠地”對(duì)于建筑節(jié)能與城市生態(tài)的作用?？虏嘉饕慕?jīng)典：漫步薩伏伊別墅第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（四）卡拉特拉瓦的“生命博物館”密爾沃基藝術(shù)博物館第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史（五）讓。努維爾的世界之限阿拉伯世界協(xié)會(huì)玻璃的外部被金屬的屏覆蓋，這些屏又由單個(gè)可移動(dòng)的孔徑所組成，這些孔徑像眼睛的虹膜一樣張合，控制陽光的進(jìn)入量，既能在溫度升高時(shí)保證內(nèi)部的涼爽，又能在晴天為房間注入充足的陽光。第一章：建筑節(jié)能發(fā)展簡(jiǎn)史第一章