關于建筑節能設計的探討

【摘 要】本文作者結合實際工作經驗，對建筑節能設計工作進行了分析探討，供大家參考借鑒。

【關鍵詞】建筑；節能設計；探討

所謂建筑節能就是通過采用保溫、隔熱、密封等措施，使建筑在建造生產和使用維護過程中減少對能源的消耗。建筑節能是緩解能源緊缺，減輕環境污染，促進經濟持續發展的一項重要措施。我國住宅建筑節能優化設計工作起步較晚，目前建筑能耗已經與交通能耗、工業能耗成為了我國能源消耗最大的三個方面。尤其是隨著人們生活水平的提高，建筑耗能量呈急劇上升趨勢。建筑能耗主要包括空調和采暖設備，而大部分建筑夏季空調用電量大，冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等，大部分建筑存在能耗大、能效低等缺點，而且建筑的圍護結構的保溫性能較差。建筑節能優化設計方法很多，但是當前很多住宅在建筑方案設計時建筑與建筑節能設計脫節，缺乏節能意識，對節能建筑概念不明確，認為將各種節能材料簡單的堆砌在一起就是節能建筑，根本沒有整合設計和科技集成理念，造成各種新能源的浪費。

1 建筑總平面設計中的節能環節

1.1 建筑物的朝向

在建筑平面布局中，從節能角度出發建筑物的朝向選擇很重要。主要本著通風良好，冬暖夏涼，夏季避免陽光直射室內，冬季避免冷風直吹，最佳的朝向選擇要數南北向，避免東西向。

1.2 建筑物的間距及密度

住宅設計中，建筑物的間距及建筑密度的大小關系著各建筑物之間的距離，而建筑物之間的距離會直接影響建筑物冬季日照時間，也就是必須保證建筑物之間的冬季日照間距，不能過分追求建筑密度。同時，建筑物間距拉大就增加了小區內的綠化面積，可以有效保證人們的生活環境，保證小區內有良好的通風。因此，在總圖設計中要力求達到建筑節能要求與建筑密度的完美統一。

1.3 小區內的綠化率

小區內的綠化、植被面積是小區綜合生態環境的有力保障。夏季，大量的綠化植被可以有效調節小環境的溫度與濕度，另外，適當增加噴泉、小溪、池塘等水景也很重要，小區內車位宜選用生態磚，人行道兩側種植小灌木，最大限度增加綠化率，減少地面硬化面積。小區的地面盡量選用透水透氣花崗巖等材料，使得地面即保水又透氣。此外，屋面綠化不僅可以增加綠化面積，還可以在夏季調節屋面溫度，是節能的又一有效措施。

2 單體建筑的節能設計

2.1 在建筑單體設計中，如何確定合理的建筑平面，根據建筑物不同的座向特點，布局房間的使用功能，如臥室及客廳盡量在陽面布置，衛生間盡量在陰面布置等，保證每個房間的光線、空氣等環境。建筑單體材料的選用也越來越注重節能優勢，新型保溫節能材料的選擇既保證了建筑外形的美觀，有能滿足節能要求，使得室內達到冬暖夏涼的效果。目前市場主要使用的節能材料有建筑外墻保溫材料、保溫隔熱玻璃、復合型保溫隔熱門窗、屋面保溫材料等都能達到良好的效果。

2.2 建筑單體的幅寬也是影響建筑節能的因素之一，面寬越小越有利于室內陽光照射及自然通風，但不利于有效利用土地，合理的建筑幅寬可以減輕通風空調的壓力，從而節約能源。所以建筑單體設計就需要找到個面寬與面積使用率的平衡點，一般布局中最經濟合理的進深應該在12～14米左右。

2.3 注重挑檐、遮陽板、屋檐、窗簾、百葉窗等的構造設計，對于調節日照、節省能源具有十分重要的意義。特別是窗戶等建筑內外冷橋的建筑節能設計，需要考慮良好的保溫、遮陽、遮光設施。巧妙而合理的處理好這些細節可以大大降低能耗，象貼墻體內保溫層、使用遮陽板、擋風板等。

2.4 窗墻比的合理選取，窗戶的傳熱遠遠大于建筑物外墻，是建筑物冬季散熱的主要部位，而窗戶設計偏小又會影響室內采光及建筑物的美觀，故設計者合理選取窗墻比顯得十分必要。有些設計者或住戶為追求良好采光和氣派的建筑立面效果而一味放大窗戶，使一些住宅出現大量的落地窗、通窗等，造成夏季室內容易升溫，冬季室內熱量散失過快，與建筑節能措施背道而馳。一般而言，南、北適當開大窗，西、西北避免窗面積過大。《夏熱冬暖地區居住建筑節能標準》規定居住建筑外窗外墻面積——窗墻比：北向不應大于0.45，東西向不應大于0.30，南向不應大于0.50。開窗小可以有效降低造價，同時能減少能量流失。

3 建筑物外墻體的節能設計

3.1 外墻材料的合理選用。建筑外墻是建筑外圍護結構的主體，主要功能是承重、防水、防潮、隔熱、保溫。長期以來，我國一直以實心粘土機磚為主要墻體材料，這種做法嚴重浪費了建筑能源和土地資源，造成了大量的土地水土流失，破環了大面積的耕地，嚴重影響了自然環境保護。近年逐步使用空心磚或加氣混凝土塊作為外墻砌筑材料，這種材料不僅節約土資源，而且提高了外墻的保溫隔熱、隔音等性能。

3.2 外墻保溫材料的使用。外墻保溫分外墻外保溫和外墻內保溫，由于施工技術尚不成熟，目前大量使用的是外墻外保溫做法，外墻貼保溫材料后成了一種高性能復合墻體，可以使冬季室內熱量不容易散發，夏季室外熱氣不宜傳入，總之有力阻止室內外熱量的傳遞，達到了保溫的良好效果。目前國家已經強制要求所以新建房屋執行外墻保溫措施，對已建建筑可以改造增加。另外外墻外側設計保溫層，基本上可以消除在建筑物各個部位的“冷橋”影響。不但能減少冷橋問題造成的熱損失，還能有效地防止冷橋部位產生結露。從而充分發揮了輕質高效保溫材料的效能。外保溫不僅提高了墻體的保溫隔熱性能，而且增加了室內的熱穩定性。建筑外墻采用外保溫技術有多方面的優越性，既明顯改善了居住舒適性，又有十分良好的節能效果和綜合經濟效益。

3.3 建筑物門窗的節能構造措施：

3.3.1 提高門窗材料的保溫隔熱性能。目前市場上門窗的主要材料有雙層雙玻鋁合金門窗、單框雙玻鋁合金門窗、雙層雙玻塑鋼及單框雙玻門窗、羅普斯金單框雙玻門窗等，玻璃均要求為真空玻璃，增加節能效果。

3.3.2 改善門窗構造。針對大面積玻璃帶來的能源損失的問題解決方法是使用雙層、多層玻璃，內外遮陽系統，控制各朝向的窗墻比，加保溫窗簾等。另外將普通玻璃加工成中空玻璃、鍍膜玻璃、高強度LOW-E防玻璃、采用磁控真空濺射放射方法鍍制含金屬層的玻璃以及最特別智能玻璃。

3.3.3 提高門窗的密閉性能，減小熱能量傳遞交換。建筑物門窗的外氣密性大于規范規定的限值；

4 節能技術措施的綜合運用

4.1 建筑節能是一個綜合性問題。節能設計必須依靠各專業的協調合作，它涉及到自然地理環境、小區規劃、建筑設計以及居民使用方式等多種因素。作為建筑設計的技術人員，應改變高能耗的建筑設計現狀，除了在實際設計中仍以使用功能與形式為主體外，還應考慮建筑節能。因此建筑節能措施應依靠建筑規劃、設計方各專業、材料、業主等專業互相配合，從而創造出既符合建筑學原理，又符合節能原則的優秀建筑。

4.2 充分利用自然資源和再生能源，如太陽能、地熱、地道風、沼氣，重視廢水的回收和再應用，以提高能源的利用率。

4.3 大力發展節能技術，進一步提高建筑材料質量、建筑施工技術及建筑節能技術。尤其應加強國際交流與合作，采取走出去和請進來“雙管齊下”的方式，學習發達國家節能的先進技術和先進經驗。

4.4 通過理論分析和模型實驗，開發適合我國國情的計算機節能分析軟件，建立節能研究檢測中心及實驗室，使建筑成為真正的節能建筑。

4.5 大力推廣采用節能建材、重視建筑節能設備的研究與開發應用。尤其要重視高新技術與建筑技術結合的研究，采用智能化控制，使節能技術成果得到最廣泛的推廣應用。

參考文獻：

[1] 曾秀竹.住宅建筑節能優化設計[J].山西建筑，2008，（09）.

[2] 鄧紅專.優化高層及住宅建筑節能設計[J].能源及環境，2010，（08）.