建筑設計中的節能設計分析

摘要：經濟發展中，離不開能源的消耗，能源消耗就會造成空氣污染，所以，為了減小生活所造成的污染，建筑設計中節能建筑設計是一種必然的選擇。由于我國建筑節能設計發展的時間比較晚，所以現狀并不樂觀。因此，我們要從理論上加大對節能建筑設計的研究，從而推動節能建筑設計的實際發展。

關鍵詞：建筑設計 節能設計

一、建筑設計過程運用節能理念的意義

節能理念是隨著社會經濟的不斷發展及提高和人們自身環保意識等的不斷增強而產生的一種理念，并且已經逐步的深入人心，在人們的生產生活過程中也得到了廣泛運用。在建筑設計過程中滲透節能理念具有重要意義，總的來說可以包含以下幾個方面：

1 可以緩解能源緊缺這一現象

能源與人們的生產與生活是分不開的，而且建筑行業還是一個能源消耗非常大、的行業，所以，在建筑設計過程中充分的運用節能理念并且采取相應措施，這樣不僅可以降低能源消耗，還可以進一步緩解能源緊缺的問題。

2 可以使建筑質量得到提高

隨著建筑節能理念的不斷滲透，在建筑設計過程中要想滿足節能理念的要求，這就需要在建筑設計過程中采取各種不同的措施，使用新型材料，對建筑設計方案要不斷優化，要使用先進的工藝技術來進行建筑設計。

3 要不斷的改進施工技術

相對于傳統的建筑施工技術，傳統的施工技術主要針對的是建筑質量與經濟效益，而忽視了在建筑設計過程中的能源節約與環保問題等，有效的將節約理念運用到建筑設計過程中可以進一步豐富建筑設計中的技術內涵，還有利于建筑施工技術的提高，在這種理念的指引下，建筑行業會更進一步，不僅會在設計過程中得到顯著改善，在施工技術等方面也會進一步提高，促進節能理念的順利實施，并且滿足各項要求。

二、節能建筑設計的耗能原因及必要性

建筑物圍護結構的能量損失主要來自三部分：外墻、門窗、屋頂。這三部分的節能技術是建筑界都非常關注的。主要發展方向是，開發高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術，以提高圍護結構的保溫、氣密性.

組成的建筑能耗的過程包括能源消耗和使用的過程，施工過程中的建材在施工過程中的能源消耗所謂的建筑全生命周期內的能源消耗）指的是建筑構件，建筑設備的生產和運輸的能源消耗，以及建造和安裝中的能耗。使用過程的能耗是指建筑在采暖、通風、空調、照明、家用電器和熱水供應中的能耗。一般情況下，日常使用能耗與建造能耗之比約為8：2～9：1。可見，使用過程能耗是以采暖和空調能耗為主，故應將采暖和降溫能耗作為建筑節能的重點。

國家、社會以及大眾之所以重視節能建筑設計，是因為，節能建筑的應用具有一定的優點。而主要的優點表現在以下幾個方面，第一，能夠節省能源。這是最重要的一個優點，節能建筑物的應用能夠有效的減少生活中的能源消耗量，這樣就在一定程度上緩解了經濟發展能源緊張的局面，為經濟發展提供更豐富的能源，從而推動我國社會經濟穩定持續的發展。第二，能夠保護環境。生活污染是環境污染中的一部分，而生活污染中最大部分的污染物就來源于建筑物的采暖，所以，生活中建筑物的采暖以及空調的使用等不但加大了能源的消耗量，而且還造成了嚴重的環境污染。然而，通過節能建筑的使用就能夠在很大程度上減輕日常生活給環境帶來的壓力，從而適當減少了空氣中溫室氣體含量。第三，能夠提高居住質量。居住質量的提高主要是靠“建筑熱工環境”質量的改善而提高的，應用能源所進行的采暖、以及空調的應用都對人體產生一定的不良影響，對人體的健康造成了一定的傷害，所以，人們在逐漸追求健康生活，而節能建筑就能夠還原給人們一個自然的居住環境，這樣就為人們提供了一個舒適健康的生活環境。

1.平面布局結構的優化

節能建筑設計就要充分利用自然資源來減小建筑物的能耗，所以，在布局設計過程中要充分重視建筑物朝向和體形。

首先，建筑物的朝向設計。建筑物的朝向同其接收到的太陽輻射量是有著直接關系的，這就直接會影響到建筑物節能效果。建筑物的朝向不同，其所接受到的太陽熱能也是不同的，熱量損失程度也會不同。一般來講，節能設計追求的效果是在冬天能夠充分利用陽光照射來增加熱量，減少寒風的正面侵襲，在夏天還可以充分利用自然風來調節室內溫度。有研究顯示，“建筑體形系數每減低0.1%，建筑能耗可下降5KWh/（m2.a）”比如，下圖所示兩種不同的設計方案中，其能好效果就不同。圖中“明廚暗廁式的設計其體形系數要明廚明廁式設計小0.032，其節能設計效果也要好于明廚明廁式設計”，所以，在節能建筑設計過程中要盡量減小建筑物表面的凹凸狀。

其次，建筑物的外形設計。通常情況下，建筑物的體形系數同建筑物的外形簡單程度呈正比例關系，也就是說，所設計的建筑物外形越簡單，其所進行的熱量交換就越少，從而節能效果也就越好。所以在設計的過程中要盡量簡化建筑物的外形，同時，簡化外形還能夠節省建筑投資成本。

2.外墻設計的優化

墻體是建筑物外圍結構中所占比例較大的一個部分，所以其所造成的能耗量也相對較大，一般占總耗能量的1/4左右，而根據研究表明，如果外墻的設計采用的是節能設計方法，與普通外墻相比，室內溫差大約會在10度。所以在設計時一定要采用最先進的節能設計方法，外墻材料要選擇保溫隔熱效果好的，并在傳熱效果好的墻體中間加設一層隔熱層，所以，設計過程中充分考慮墻體承重量的基礎上，要積極使用新的墻體材料。同時，建筑物外表同空氣接觸面積的大小也會影響建筑節能效果，所以在設計外墻面積時要根據其朝向優化設計，比如朝南的墻面面積盡量要設計的大些，為冬季吸收太陽光保持室內溫度打好基礎，而其他方向的墻面面積就應該適當設計的小一些。

3.外窗設計的優化

在整個建筑物中，外窗所造成的熱能損耗占整個建筑物能耗的1/2左右，所以外窗是節能建筑設計的一個關鍵點。而外窗隔熱性能的改善可以通過很多種方式實現，比如，控制好外窗和外墻的面積比例。“建筑窗墻比為建筑窗戶洞口面積與建筑立面單元面積的比值。”根據有關數據顯示，窗戶所傳遞出去的熱量大約是墻體傳遞出去的2到4倍，所以在設計過程中一定要在不影響采光的前提下，盡量減小窗的面積。還比如可以通過選用隔熱性能好的玻璃來改善節能效果。

4.屋頂設計的優化

屋頂是直接接受陽光輻射的位置，其熱能損耗量要小于外墻和外窗，大約占總熱耗量的7%到8%，但是，在夏季會導致屋內的溫度較高，所以，為了減對屋內溫度的影響，在設計過程中要通過設計隔熱層或者是通風層等實現二次隔熱，同時還可以考慮使用倒置式的屋頂，但是，這種屋頂的適應范圍比較小，一般使用在炎熱地區，并不能普遍適用。 四、結束語：

建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程，建筑節能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等，也涉及設計、施工、管理、政策法規等諸多部門，是一項全方位的、綜合性的系統工程，在我國建筑中提高能源利用率潛力十分巨大。通過建筑節能技術建造更多的節能建筑是緩解我國能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環境壓力、促進經濟可持續發展的一項最直接、最廉價的根本措施。為了達到有效的建筑節能需要相關行業開發出技術含量高的節能產品，如節能型電梯、節能型空調、節能型燈具等，并開發出新的能源利用技術，使建筑逐漸實現低能耗、零能耗，只有這樣才是實現建筑節能的根本技術途徑。目前，通過科學、高效的設計理念并采用最新的建筑材料、施工工藝能夠有效降低建筑工程的能耗，提高建筑的能源和自然資源的利用效率。現代建筑設計中節能理念的應用能夠促進社會和經濟的可持續化發展。