建筑节能设计思路探索

　　摘要：节约能源成为当前建筑业发展需关注的问题之一，无论在建筑物的规划、设计、新建、改造等方面都必须要落实执行建筑节能标准，采用节能型的技术以及产品；而在建筑设计中，如何有效地利用自然能源、在不污染环境下提高建筑能源利用率是建筑师必须考虑的问题。关键词：建筑设计；节能设计；围护结构；节能路线

　　1.建筑节能设计路线

　　在建筑节能设计上，还没有取得很有成效的节能方法，其主要存在问题有建筑材料的节能指标不够理想：建筑设计上对建筑当地气候条件没有充分了解，造成能量消耗较大。而笔者认为关键是对于建筑节能路线上，设计师们还没有得到充分理解，因此设计师在建筑节能设计上还仅仅停留在采用以前的建筑节能材料技术以及落后的经济条件之下的那种被动的状态上。一方面对于设计师们对于节能新技术以及新材料的使用方面，还没有取得太大的进展，因此也就无法满足现代建筑在节能方面的要求；另外一方面设计师们没有从建筑规划或者建筑布局设计上去充分理解建筑节能的真谛。

　　从目前的建筑产品来看，由于在建筑节能设计上没有充分考虑气象方面的因素，最终导致了很多建筑必须使用大量的采暖以及制冷设备，以解决建筑内的舒适问题，但这以措施带来了我国大量的能源的消耗，同时建筑物对能源的大量需求也造成环境污染的问题。因此，现在要拓宽建筑节能设计路线，从建筑规划以及建筑本身设计上采取考虑有效的节能方法，这样就能避免能源的大量消耗。

　　2.建筑规划设计上满足节能

　　在建筑规划的初期，着重考虑建筑的体型、体量、朝向、问距、绿化配置等各方面的因素对节能所产生的各种影响，使建筑规划设计到达最优化，以达到改善热环境的目的。

　　而在建筑的平面在上布局上，建筑的朝向是十分重要的。在冬季为了有效地确保有适量的阳光射入建筑的室内，这样就可以避免冷风吹入室内。在夏天的时候，则要尽量减少太阳直射入到见者的室内，同时要确保室内要有良好的通风条件。从建筑规划设计上考虑节能具体措施就是：在建筑设计之中，应该减少建筑物外表的面积，必须要做到适当的控制建筑体形的系数，这也就是建筑物外表的总面积和其所包围建筑的体积的比值。从节能和热环境两方面考虑，建筑物应避免东西向，以南北向或接近南北向为好。若不能都为南北向，应将主要房间设在冬季背风和朝阳的部位，以减少围护结构散热量的影响。同时应当重视建筑造型的规整，对于住宅就要采用多单元的一字的造型，尤其是采暖的住宅的建设，应该增加一些层数，这样就能避免建造的单元少，尤其是对于点式平面的那些低层的住宅建筑。

　　3建筑本身设计满足节能

　　（1）建筑设计手法与建筑节能存在的紧密关系，建筑本身的形体方面就对建筑节能产生影响。根据公式可知，建筑物的体形S是建筑物所接触室的外大气的，外表面积F0和建筑所包围的体积VO之间的比值，也就是S=FO／VO，建筑物的体形在实质上，也就是指单位建筑的体积所分摊到的外表的面积。体积比较的小和体形很复杂的建筑，以及那些平房和低层的建筑，体形的系数会比较的大，这样就对节能会有不利的影响。从基本公式中可表明，建筑体形系数的大小对于建筑的能耗有显著影响。根据研究结果表明，如果建筑的体形系数要是增加了0.01．那么耗热量的指标就会随之而增加2.5％。因此，建筑本身设计上的建筑节能，首先就应当控制建筑体形的系数，对于夏热冬冷的地区关于居住建筑节能设计的标准，在夏热冬冷的地区，条形的建筑的体形系数在规定上不能超过0.35，而点式的建筑的体形系数在规定上不能超过0.4。因此，我们在设计中，必须要考虑到建筑体形系数的优化。

　　（2）另外，建筑外墙设计不但起到美观的作用，同时其是建筑保温隔熟的很关键的部件。建筑外墙的节能设计，是建筑节能设计中的一个很重要的环节，因为对于一般的多层的居住建筑而言，外墙的面积通常要占到外围护结构面积的大约45％左右，楼梯问墙要占到大约23％．使用建筑的外墙体和外界直接接触的面积是有很大的一部分的。同时，建筑的墙体的能量消耗，大约要占整个建筑外围护结构能源消耗量的49％左右，因此外墙在室内外热的交换过程中有很重要的地位，加强外墙的保温以及隔热方面的性能，对于提高整个建筑节能有着很重要的作用。

　　4围护结构设计满足节能

　　建筑围护结构组成部分如屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%～6%，而节能却可达20%～40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。

　　（1）屋顶节能设计。屋顶作为建筑围护结构节能重点之一，结合实践，笔者建议对于屋面节能设计措施可采取如下：屋面保温层适宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；屋面保温层适宜选取吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。另外为了有效地保证屋面隔热降温，可设计架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。如针对南方地区夏季太阳辐射强度大，为了有效地确保大量辐射热侵入室内，在屋顶设高效隔热层，可有效减少空调耗能。

　　（2）墙体节能设计。墙体是建筑外围护结构的主体，其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温。如果只设计单一墙体材料则难以满足保温、隔热要求，而针对目前复合墙体在建筑节能中的应用，因而要达到墙体节能效果，则可采取空心砖墙及其复合墙体技术。

　　（3）窗户节能设计。窗户作为薄壁的轻质构体，是耗热的薄弱环节。工程实践表明，普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50%以上，显然改善窗户绝热性能是建筑节能设计重点工作之一。在建筑节能设计上，窗户节能设计可通过针对不同朝向而控制窗墙比，对于东西向应尽量避免开大窗，提高窗户的遮阳性能。

　　5充分利用自然能源

　　对于建筑节能设计来说，除了采取以上上述建筑节能设计外，还可通过采取自然能源来实现建筑节能。

　　（1）太阳能在建筑节能中使用。太阳作为被建筑利用的可再生能源，其资源丰富而且可免费得到的大自然能源，在使用其过程中对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为人们有效利用可再生能源提供了一个理想途径。在建筑中采取主动式太阳能建筑通过高效集热装置来收集获取太阳能，然后由热媒将热量送人建筑物内的建筑形式。

　　（2）地热能在建筑节能中使用。由于较深的地层在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，因此可通过采用地热能来为人类服务。而目前应用最多的是地源热泵，其可克服空气源热泵的技术障碍，且效率更高。

　　（3）风能在建筑节能中使用。通过利用风能可以发电，同时实现被动式降温。建筑上一般采用小型或微型风力发电机，实践表明通过采用树叶摇动的微风就可使发电机工作，其非常适合夜间建筑亮化照明等用途；同时建筑的自然通风可有效改善室内热舒适和空气质量，减小空调能耗，而冬天则可以驱除室内多余潮气和污染物，以减少采暖能耗。

　　6结语

　　节能设计是建筑业可持续发展的关键所在，如何使建筑得到最佳的节能效果是设计者们值得深思的问题。应从不同角度去考虑，如建筑规划、围护结构等方面来改善建筑节能。

　　参考文献：

　　[1]杨玲.建筑节能技术的发展现状和前景[J].甘肃冶金，2008，(01)：35～39.

　　[2]杨秋荣，王同喜，马洪亭.几种主要建筑节能技术的发展现状和应用前景[J].节能，2011，(06)：78～80.

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