建筑節能設計的關鍵因素

□文 /劉存發

建筑節能設計的關鍵因素

□文 /劉存發

在我國，建筑節能是近年來新興起的一個概念文章從建筑節能設計的實際出發，根據建筑物65%節能的要求，提出對建筑節能措施的幾點建議。

現代建筑；綠色；節能；設計

我國建筑行業普遍存在的能源浪費問題逐漸得到各界的關注，而且成為現代社會的焦點問題之一。在我國現代建筑的發展中，節能技術的應用不但有效解決行業內嚴重能源浪費問題，而且促進我國建筑行業的科學、可持續發展。雖然國內建筑行業加強了對于節能技術的理論研究和實踐應用，但是在國內現階段的節能技術應用中，仍然普遍存在難以把握技術要點的問題，這也是阻礙我國建筑行業技術發展的關鍵因素，必須及時得到改善與處理。

1 節能設計概述

建筑的節能設計本身就是較為復雜的一項工作，它所涉及的范圍比較廣，包括生態技術、生物技術、人文精神、能源策略以及對生態環境的保護等方面。所以在建筑設計中，它是一項綜合性的工作。現代建筑的節能設計要解決的主要問題就是建筑物與居住環境二者之間的關系。因此，在設計時必須要以建筑設計作為主導思想，同時也應合理地協調好城市生態問題、景觀生態問題、自然資源問題等，對結構、環境、材料、熱能、生物等方面進行綜合的分析研究。

對于降低污染以及對環境的保護，作為建筑行業應重視節能、節約用地、節水以及節約材料等方面的重要工作。因此，在建筑行業當中，降低污染、保護環境，從而更好地合理利用資源是綠色節能的關鍵因素；而減少浪費、降低污染才是對環境保護的有利措施。

建筑設備設計應綜合考慮。建筑設備之間的熱量有時起到節能作用，但是有時候則是冷熱抵消。如夏季照明設備所散發的能量將直接轉化為房間熱擾，消耗更多冷量。而冬天的照明設備所散發的熱量將增加室內溫度，減少供熱量。所以，在滿足合理的照度下，宜采用光通量高的節能燈并能達到冬夏季節能要求的照明燈具。

2 節能設計的關鍵因素

1）提高隔熱、保溫性能。建筑物的圍護結構首先要具備的就是保溫效能。由于在建筑的外墻耗能當中它可以達到40%左右，因此必須要提高它的隔熱與保溫效能，這對提高節能減排效率具有重要的意義。由于在不同國家和不同地區當中存在著一定的氣候差異，所以對建筑的圍護結構在傳熱效能方面也會存在不同的要求。如果在較為寒冷的區域，建筑的外墻圍護結構應具有較小的傳熱系數，所以就要利用導熱系數較小的隔熱材料，進而改善建筑的熱環境。同時，根據建筑結構的位置以及材料的不同，可以利用不同的保溫技術，而在這其中最為有效且最簡單的就是外墻的保溫技術。外墻圍護的保溫不等于隔熱，隔熱的主要作用還是為減緩在外墻圍護結構當中所吸收的熱量向室內傳遞的速度。一般建筑如果可以達到自然通風，那么外墻隔熱系統主要就是為了保溫。因此，作為外墻圍護結構必須要具有相當的時延，從而可以維持表面溫度在較低的情況下，也能有效地降低室內的熱量。例如，可以在建筑的防熱表面利用平滑的淺色裝飾材料或者應用可以吸收太陽輻射率較小的材料。一般來說，屋面的能耗會占到墻體能耗相當的比例，所以，必須要重視墻體保溫隔熱的性能。

2）太陽能。由于太陽能是一種潔凈天然并且可再生的能源，所以在現代建筑設計當中有著廣泛的應用。在高速的經濟發展當中，電力、煤礦、石油等方面的供應已經隨著需求量的增大變得日益緊張，這也推動了太陽能技術的發展，在一定程度上解決了目前能源緊張的問題。太陽能產品的制造技術已經越來越成熟，得到廣大消費者的認可。然而，由于目前我國的太陽能產品是以零散的應用與安裝為主，所以存在著很多的問題。為了可以更好地解決這些問題，就必須把太陽能技術歸納到建筑的節能設計當中，更加積極地提高太陽能產品的應用率，從而在一定程度上解決我國能源緊張的問題。

3）利用自然通風。在一般的建筑當中，自然通風主要是通過氣流傳熱，而空氣流動主要通過建筑物的窗、門等開口位置所具有的空氣壓力差傳熱。出現空氣壓力差的因素主要體現在兩方面，一方面就是風壓的作用，另一方面就是熱壓的作用。熱壓一般是取決室內外的空氣溫差，也就是空氣的重度差以及高度差。解決熱壓現象主要可以根據合理的空間布局、合理設計門窗等方法，同時，在建筑的設計當中必須要設置相當數量高窗與低窗結合，從而可以提高進出口的高差，當熱空氣有所上升時，則由高窗進行排出，而涼風則會進入室內，從而發揮出煙囪效應。但是，當設計中應用煙囪效應時，則必須要把天井設計在其中或是在樓梯間以及走廊的屋頂設置一個排風的天窗等，從而也可以增加自然通風量。

4）室內的布局設計

（1）室內房間的布局總體上要利于室內的自然通風與采光，但因在建筑面積、體形系數以及建筑節地等方面有所限制，所以，不是每個房間都具有良好的通風與采光條件。不同的房間的性質以及應用的時間有所不同，對室內的舒適要求也會存在一定的差異。因此，在設計布局時，必須要確立先后的順序，也就是先從起居室再到主臥室、次臥室以及工作室，最后才是廚房、衛生間。

（2）由于門窗設計是建筑圍護隔熱、保溫以及節能中最為薄弱的一個環節，所以增加建筑材料玻璃在熱工方面的性能，其主要目的就是為了控制窗表面的溫度，防止夏季溫度過高而冬季又會較低的現象。對于門窗洞口的設置一方面要增加室內面積的合理布置從而提高利用率，另一方面也應考慮到穿堂風，防止出現口袋屋式的布局設計。

（3）設置廚房與衛生間的排風口時，必須要全面考慮到主導風向以及對鄰室的影響作用，從而防止出現油煙的污染以及發生強風的倒灌現象。

（4）在進行設計時，必須要正對進風口和出風口的位置，防止出現通風的流線轉折，從而提高房間的通風率。如果進風口與出風口具有較大的面積時，則會利于增加通風量。

3 結語

我國建筑節能正處于起步階段，有待于每一個建筑師結合現代技術及綠色環保觀念，繼承發揚獨特的地域文化傳統，設計出既能與環境共存，又能改善人類生活的綠色建筑。

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TU201.5

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1008-3197（2013）02-06-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.02.002

2013-02-18

劉存發/男，1963年出生，高級建筑師，天津華廈建筑設計有限公司，從事工程技術管理工作。