裝配式建筑工程知識分享：試析居住建筑節(jié)能控制方法

1 居住建筑節(jié)能設計現(xiàn)狀

近年來，國內建筑及房地產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，大量的建筑竣工并投入使用。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，我國當前房屋總量及房屋在建規(guī)模已是世界第一，目前全國房屋總量已有 400 多億平方米，房屋在建規(guī)模也超過所有國家。然而，現(xiàn)有房屋總量中，真正意義上的節(jié)能建筑還不到 1%。更為嚴峻的是，近幾年全國城鎮(zhèn)新建建筑中，能夠達到節(jié)能建筑標準的仍然較低。而在廣大農村，能夠達到節(jié)能建筑標準的房屋就更是鳳毛麟角，少之又少。

伴隨著建筑與房產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，建筑節(jié)能設計及相關產(chǎn)業(yè)也得到飛速發(fā)展。目前，人們對建筑節(jié)能的標準與規(guī)范、新節(jié)能材料的開發(fā)應用等方面都比較重視，也取得了豐碩的成果。但建筑本身的復雜性決定了建筑節(jié)能設計在執(zhí)行中出現(xiàn)了很多問題。現(xiàn)在的建筑節(jié)能設計在實際操作中，一般是建筑設計完成后進行節(jié)能計算，選擇適當?shù)谋夭牧霞耙?guī)格以確保其符合相關的規(guī)范。這樣的節(jié)能設計針對建筑這個復雜的系統(tǒng)而言是片面的、僵化的。隨著建筑節(jié)能設計研究的不斷深化，一些學者意識到“環(huán)境”因素“、人”因素的變化對于建筑的影響是深遠的，忽視這些動態(tài)變化的因素而簡單地將建筑節(jié)能設計歸于幾個條款、幾個公式是不夠的。因此，今天更多的學者試圖尋找到一種方法能夠從宏觀的、整體的高度全面地把握建筑節(jié)能設計。

2 居住建筑節(jié)能控制方法

建筑是個復雜的系統(tǒng)。正如吳良鏞先生在《人居環(huán)境科學導論》一書中提出的“：人類聚居是一個綜合體，與之相關的學科可歸納為五個基本方面：經(jīng)濟學、社會科學、政治行政學、技術學科和文化學科。”從建筑節(jié)能的角度來講，建筑包括了環(huán)境、建筑、人三個主要組成元素，他們相互作用，形成了建筑系統(tǒng)的內部主要組織形式。

建筑節(jié)能控制方法正是基于這一思想提出的。建筑學中控制的含義是“在整個建筑系統(tǒng)中，從‘環(huán)境’因素或‘人’因素的變化出發(fā)，考察對‘建筑’因素的影響，從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制，并使建筑系統(tǒng)表現(xiàn)出來的整體功能滿足人的要求”。這里的控制包含兩個層面的含義：①空間維度方面：面對不同地域自然環(huán)境的差異性，應采取不同的控制策略。比如炎熱氣候地區(qū)與寒冷氣候地區(qū)對建筑的材料、形式等的要求就不一樣。同樣山地與水邊的環(huán)境是完全不同的，對建筑的要求也是不同的，因而要針對不同的空間地點，建筑系統(tǒng)要采用不同的控制手段和方法。②時間維度方面：在同一場所，環(huán)境也不是固定不變的，自然環(huán)境還存在周期性的變化和其他的隨機性的動態(tài)變化，因而建筑也必須是動態(tài)變化的，同時具有應對環(huán)境在時間維度上變化的控制能力。建筑這種時間維度上的控制，造成了建筑系統(tǒng)不同時間的差異。

建筑系統(tǒng)的復雜性和其內部各要素間的關聯(lián)性決定了建筑節(jié)能控制方法著重從整體、動態(tài)、聯(lián)系、定性和定量相結合的觀點去研究建筑的節(jié)能及其可持續(xù)性。因此，建筑節(jié)能控制方法與傳統(tǒng)建筑學的研究方法間有較大的差別。正是建筑節(jié)能控制方法以及控制學的這些特點，為建筑節(jié)能乃至可持續(xù)建筑的研究提供了新的思路。即在建筑節(jié)能的設計及研究中，其目的不僅僅只是降低建筑的能耗，更應該建立一種可持續(xù)的整體思想觀。

3 居住建筑節(jié)能控制方法的運用與推廣是一個系統(tǒng)工程

居住建筑節(jié)能控制方法是一種控制論的方法，是一個方法體系，因而其運用與推廣就必然是一個復雜的系統(tǒng)工程。在運用與推廣居住建筑節(jié)能方法中，應注意以下幾方面的問題。

3.1 重視節(jié)能控制的整體性

整體相關性是任何一個系統(tǒng)都具有的基本特征。建筑與環(huán)境是存在著復雜聯(lián)系的系統(tǒng)，研究居住建筑的節(jié)能就應從整體的角度出發(fā)，著眼于建筑與環(huán)境之間的相互聯(lián)系和相互作用，解決好各種節(jié)能要素之間的集合，并以此作為一種解決建筑節(jié)能問題的思維原則。

隨著人類社會發(fā)展，經(jīng)過漫長的歲月，建筑從單一的“庇護”功能拓展到包括生產(chǎn)、居住、交往等具有多種基本功能的場所，建筑的形式也日益多樣。但無論建筑系統(tǒng)的功能如何，它都具有輸入和消耗環(huán)境資源(土地、能源、材料等)和輸出廢物(如廢水、廢氣、廢渣等)兩種基本行為，從而使其與環(huán)境之間發(fā)生千絲萬縷的聯(lián)系。任何建筑系統(tǒng)都與其環(huán)境系統(tǒng)相互影響、相互制約、相互作用。因此在建筑節(jié)能的研究中，建筑設計不只是降低建筑的能耗，應該建立一種可持續(xù)的整體思想觀。不能再僅局限于建筑自身的發(fā)展，而應在發(fā)展與環(huán)境相互協(xié)調的基礎上，以系統(tǒng)的良性循環(huán)為基本原則，在環(huán)境允許的負荷范圍內，綜合考慮建筑決策、設計、施工、使用、管理的全過程，并在一定區(qū)域范圍內，結合環(huán)境、資源、經(jīng)濟和社會的發(fā)展狀況。

3.2 努力解決好節(jié)能控制的動態(tài)開放要求

系統(tǒng)的動態(tài)開放性是一個系統(tǒng)獲得活力與發(fā)展的必要條件。任何一個要素在系統(tǒng)中的存在及有效運行都與其他要素相關。在建筑的設計和使用的過程中，對建筑的某些要素進行改變和調控的時候，必須注意考察與之相關要素的影響，使這些相關要素相應的變化有利于系統(tǒng)的整體效益，要使整個系統(tǒng)建筑中各要素之間相互匹配，從而增強協(xié)同效應以提高系統(tǒng)的整體功能。

系統(tǒng)內部諸要素之間的相關性不是靜態(tài)的，而是動態(tài)的。要素之間的相關作用是隨時間變化的，系統(tǒng)整體性質和狀態(tài)也是不斷發(fā)展變化的。所以必須把環(huán)境、建筑和人組成的建筑系統(tǒng)視為動態(tài)系統(tǒng)，在動態(tài)中認識和把握系統(tǒng)的整體性，在動態(tài)中協(xié)調部分與部分，部分與整體的關系。建筑節(jié)能控制方法的根本就是，把握建筑系統(tǒng)中的環(huán)境、建筑和人等要素的動態(tài)變化情況，從而以最少的能耗進行有效地調節(jié)和控制，以使建筑滿足其功能要求，同時實現(xiàn)整個建筑系統(tǒng)的節(jié)能和高效。

必須注意解決好居住建筑與其環(huán)境之間的開放關系。任何系統(tǒng)的整體功能，都存在于系統(tǒng)與環(huán)境的相關性之中。因而，為了建筑和人類自身必須要與環(huán)境保持一個和諧平衡的輸入、輸出關系，在環(huán)境的可承受范圍之內進行建設，在建筑和環(huán)境的相互聯(lián)系和相互作用中改善建筑。環(huán)境與建筑是共生共存的，建筑節(jié)能研究的根本就是研究建筑與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 努力處理好節(jié)能控制的層次等級性要求

系統(tǒng)的層次等級性，屬于系統(tǒng)組織理論。在建筑節(jié)能控制方法中，把系統(tǒng)層次等級性原理引入到建筑節(jié)能的研究、設計和建設中，為實際的工作提供有效的指導。盡管現(xiàn)在對整個建筑體系的研究方法和手段有了很大的提高，但相對于復雜的建筑系統(tǒng)來說研究者和設計者能力還是不夠的。對于復雜的建筑系統(tǒng)，合理的劃分研究層次，建立等級結構，可以緩解建筑系統(tǒng)的復雜性和研究手段局限性之間內的矛盾。研究者可以針對建筑系統(tǒng)中的某一層次中的因素進行研究，從而大大減少了研究所涉及的因素。建筑系統(tǒng)屬于人居環(huán)境的第一個層次———小規(guī)模的人類聚居，包括了六個層次：人、房間、住所、住宅組團、小型鄰里和鄰里。當然還可以進行其他的建筑層次與等級劃分。

建筑節(jié)能控制方法中的層次等級性原理，可以指導人們科學分解目標，對整個建筑系統(tǒng)進行科學的評價?，F(xiàn)在我們常常需要對一個建筑是否節(jié)能、綠色進行評價，不能盲目地、主觀地去下定論。根據(jù)層次等級性原理，我們可以把建筑按照不同層次進行分解，把總的評價指標分解成不同層次、不同因素的分項指標。分項指標要反映該分項對整體性能指標的相關性，總的評價指標要包含每個分項指標，從而形成前后銜接、上下貫通的建筑評價體系。這樣建立起來的評價體系，在組織上，使整體的評價目標由上而下層層具體，由下而上層層保證;在內容上，既能明確本層次上的基本目標，又能反映本層次與總的目標之間的聯(lián)系，便于處理局部與總體的矛盾。因此，居住建筑的節(jié)能評價應從城市區(qū)位、小區(qū)整體環(huán)境、建筑與建筑的關系、居民生活習性以及戶型選擇、層高與高度、體形設計等多個層面分析，保證各個層次的節(jié)能目標，并平衡相互的制約和經(jīng)濟因素的影響，從而達到居住建筑節(jié)能的總體目標。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。以上內容就是“裝配式建筑工程知識分享：試析居住建筑節(jié)能控制方法”，更多精彩內容可繼續(xù)關注環(huán)球網(wǎng)校!點擊下方免費下載，可領取裝配式精華考點/課程講義。