一、 建筑節(jié)能設計的重要意義：
1、建筑節(jié)能是經濟發(fā)展的需要：
能源是人類生存與發(fā)展的重要基礎，經濟的發(fā)展依賴于能源的發(fā)展。當今能源問題已經成為全世界共同關注的問題，能源短缺成為制約經濟發(fā)展的重要因素。建筑從建材生產，建筑施工直到建筑物的使用無時不在消耗著能源，資料統(tǒng)計表明歐美等發(fā)達國家的建筑能耗占到全國總能耗的1/3左右，我國也占到25%以上。因此在建筑中推廣節(jié)能技術勢在必行。
2、建筑節(jié)能是環(huán)境保護的需要：
我們現在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質(二氧化碳、硫、氮氧化合物等)，是造成大氣污染和生態(tài)環(huán)境破壞的重要原因。因此提倡建筑節(jié)能，減少污染物的排放也是改善生存環(huán)境，提高生活質量的一種有效的方法。
3、建筑節(jié)能是提高人民生活水平的需要：
隨著現代化建設的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們追求更加舒適的建筑生活環(huán)境。冬季采暖，夏季空調都需要能源的供應。而在當前能源十分緊張的狀況下，節(jié)約建筑能耗就顯得尤為重要了。建筑節(jié)能設計是建立在滿足合理的舒適要求前提下，通過技術減少建筑能耗，提高能源的使用效率，滿足建筑節(jié)能的要求。
二、我國在建筑節(jié)能方面的概況：
1、 我國建筑能耗概況：
統(tǒng)計數據表明，中國建筑能耗的總量逐年上升，在能源消費總量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%，上升到近年的27.8%。我國是以煤炭為主要能源的國家，由于我國大部分地區(qū)的氣候條件呈現夏熱冬冷的特點，因此我國的建筑耗能量巨大，燃煤排放了大量有害物質，對環(huán)境造成了嚴重的污染和破壞。據統(tǒng)計1999年我國排放CO26.67億噸，居世界第二位，其中85%是由燃煤排放的，2000年我國排放SO21995萬噸，居世界第一位，其中90%是由燃煤排放的，由于污染物的排放造成57%的城市顆粒物超過國家標準，48個城市SO2濃度超過國家二級排放標準。種種數據表明建筑節(jié)能在我國的推廣已經是迫在眉睫了。
2、 我國建筑節(jié)能的發(fā)展概述：
我國的建筑節(jié)能工作開始于80年代初期，通過各方積極努力，到1995年末，全國建成的節(jié)能建筑面積已達4700萬平方米，到1998年節(jié)能建筑面積達到1億平方米。各地相繼建成一些建筑節(jié)能示范工程，如北京安苑北里小區(qū)、周莊小區(qū)、臥龍小區(qū)、天津倚華里小區(qū)、甘肅建筑科學研究院宿舍等，這些工程在節(jié)能方面都取得了良好的效果。為全面推廣節(jié)能設計，我國制定了一系列的法規(guī)和標準，如《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《民用建筑節(jié)能設計標準》、《既有建筑節(jié)能改造技術規(guī)程》、《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準》、《建筑節(jié)能管理規(guī)定》等。相信隨著建筑節(jié)能法規(guī)和標準的逐步完善，我國的建筑節(jié)能事業(yè)將得到進一步的普及和推廣。
三、新能源的開發(fā)和利用：
1、新能源的含義和分類：
新能源和可再生能源的概念是1981年聯(lián)合國在肯尼亞首都內羅畢召開的能源會議上確定的。它不同于目前使用的傳統(tǒng)能源，具有豐富的來源，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)調的清潔能源。聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)目前將新能源分為三類：
(1) 大中型水電。
(2) 新可再生能源，包括小水電、太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能。
(3) 傳統(tǒng)生物質能。
2、開發(fā)利用新能源的重要意義：
隨著能源需求的不斷增加，地球上不可再生能源的資源將進一步的減少直至枯竭。為了社會的發(fā)展和人類的進步，在提高能源的使用效率，節(jié)約能源的同時還必須要開發(fā)和利用綠色環(huán)保并可再生的新能源。根據專家預測，到2060年，全球可再生能源的用量將發(fā)展到能源總用量的50%以上，成為未來能源結構的主要部分。采用新能源是保護生態(tài)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展道路的重要措施。
3、將新能源技術應用于建筑的意義和未來展望：
建筑消耗大量能源，當前我國建筑業(yè)發(fā)展迅猛，把節(jié)能、綠色環(huán)保、生態(tài)技術應用于工程是建筑發(fā)展的必然趨勢。太陽能、風能、地熱能等新型能源在建筑上的有效應用，不僅可以代替資源有限的傳統(tǒng)能源，而且可以減少污染物的排放，保護生態(tài)環(huán)境，它的開發(fā)和利用具有廣闊的前景和深遠的意義。我國具有豐富的新能源資源，目前在太陽能利用方面發(fā)展迅速，太陽能電池發(fā)電技術在建筑上大量使用，太陽能熱水器的用量也以每年20%的速度增長，預計到2015年太陽能熱水器的普及率將達到25%，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的擁有量將達到320MW。另外像風能、地熱能等方面的開發(fā)研制也取得了很大成就，預計新能源必將在我國的建筑事業(yè)中發(fā)揮巨大的作用。
四、生態(tài)節(jié)能技術和新能源在建筑設計上的實際應用：
在設計中采用生態(tài)節(jié)能技術的實例很多，像張家港生態(tài)農宅設計、清華大學建筑設計中心大樓設計、濟南高等交通?？茖W校圖書館等。在北京工業(yè)大學高技術能源實驗樓的設計中就采用了多項節(jié)能和新能源利用技術。根據校園總體規(guī)劃，高技術能源實驗樓擬建在北京工業(yè)大學校園北區(qū)的東南角，南面正對校園東西中軸路“北工大南路”，北面是北京工業(yè)大學科技實驗區(qū)，西面是學校運動場，地理位置十分重要。建設場地呈長方形，東西長約85米，南北寬約35米，總用地面積約4000平方米，擬建建筑面積5000平方米。根據基地特點，整幢建筑采用“一”字型布局，主入口朝南面對中軸路，將內燃機實驗室的實驗車輛入口及次要入口布置在北面，這種形式既方便了對外聯(lián)系，又避免了互相的干擾。將建筑整體向北退后紅線10米，留出主入口前廣場和室外停車場，并布置綠化和地面鋪裝，從而形成良好的室外空間環(huán)境。另外建筑物耗熱量指標隨著體形系數的增長而增長。實驗樓簡單規(guī)整的建筑型體由于外表面積較少，體形系數較小，所以能夠有效地減少建筑能耗，對于實現建筑的節(jié)能要求非常有利。
節(jié)約建筑能耗最重要的措施是合理改善外圍護結構的熱工性能，高效保溫的墻體節(jié)能效果顯著。實驗樓采用250mm厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為外圍護墻，這種材料是利用火力發(fā)電廠排放的粉煤灰作為主要原料，采用先進的生產工藝及裝備生產的新型墻體材料，這種材料可以有效地減少建筑垃圾，利于環(huán)保和減少資源浪費，是一種真正的綠色建材產品。在已經滿足保溫節(jié)能要求的情況下，又增加了一層30mm厚的有機硅保溫砂漿，從而減少了外圍護結構的傳熱系數。太陽能是我們可利用的最清潔、最豐富的能源，在實驗樓屋頂安裝了太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，可以將太陽輻射能直接轉換成電能，利用蓄電池組貯存太陽能電池受光照所發(fā)出的電能，并可以隨時向用電設備供電，從而滿足樓內的動力和照明系統(tǒng)的用電需求。太陽能電池發(fā)電技術具有許多優(yōu)點，如安全可靠，無污染，不消耗常規(guī)燃料，不受地域限制，維修簡便，適合在建筑物上安裝等特點，因此它是當今世界上最具有發(fā)展前途的新能源利用技術。實驗樓內的空調系統(tǒng)全面采用了地源熱泵技術，它利用地表淺層中蓄存的能量，室外空氣溫度波動很大，但地表面幾米以下的地溫全年相對恒定的特點(地球表面溫度通常保持在15℃左右)，在夏季將室內多余的熱量不斷地排出而為大地所吸收，使建筑物室內保持適當的溫濕度。這項技術具有低能耗、對環(huán)境影響小、維護費用較低以及設計靈活等突出特點，是一種高效、環(huán)保的能源利用系統(tǒng)。北京工業(yè)大學環(huán)境與能源工程學院在這項技術的研究上具有領先水平。通過此次設計，不僅使學院的科研成果在具體工程中得到了應用，而且還避免了懸掛空調室外機對建筑立面的破壞。將光導纖維技術用于室內照明，在屋頂架設了風力發(fā)電系統(tǒng)等多項節(jié)能環(huán)保措施的應用，使高技術能源實驗樓成為名副其實的綠色能源示范工程。
五、總結：
以上對建筑節(jié)能和新能源的開發(fā)利用方面作了簡單的分析和研究，建筑節(jié)能和新能源的利用是緩解能源危機、減輕環(huán)境污染、改善生活工作條件、促進經濟持續(xù)發(fā)展的一項根本措施。作為當代建筑師，不應該只追求建筑造型上的新穎獨特而忽視了能源的浪費。我們應建立生態(tài)建筑思想，尊重自然環(huán)境，用科學技術、經濟效益和社會效益相統(tǒng)一的方法進行規(guī)劃和設計，將節(jié)能意識貫穿于設計的每一個環(huán)節(jié)，設計出更多符合時代要求的、高效低能耗的建筑作品，使建筑設計理念上升到新的高度。
