淺析建筑節能設計與措施

馬瑞芳

摘 要：隨著城市建設的高速發展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。所以實現建筑的節能設計，降低建筑能耗是保證建筑業可持續發展的重要措施之一，也有利于國民生活水平的提高。本文闡述了建筑節能設計重要性，探討了建筑節能設計措施。

關鍵詞：建筑；節能設計；重要性；措施

建筑能耗的增加，已經成為我國國民經濟的巨大負擔，制約我國可持續發展的突出問題。面對建筑規模不斷擴大和建筑能耗迅速增加的嚴峻現實，節能建筑是節約型的可持續發展建筑，不僅重視環境綠化和視覺美觀，而且重視我國國情和適用經濟。“節能建筑”這一理念的提出，給建筑設計和技術帶來了一系列的變革。在創造一個適合人們生活、工作和開展其他社會活動的場所的同時，盡可能提高資源利用率。

1 現代建筑節能設計的重要性

1.1 有利于我國經濟快速穩定發展

我國是一個能耗大國，能耗消費總量排在世界第二。而我國人口眾多，能源資源相對缺乏，人均能源占有量僅為世界平均水平的40%。我國的建筑能耗已占到全社會總能耗的30%左右。在目前我國能源形勢相當嚴峻，在今后的長時期內也將難以緩解的狀況下，節約能源已是刻不容緩。因此，為了使國民經濟持續、穩定、協調發展，提高環境質量，必須節約使用能源，逐步扭轉能源浪費嚴重的局面。

1.2 建筑節能是改善廣大人民的建筑熱環境的需要

隨著現代化建設的發展和人民生活水平的提高，舒適的建筑熱環境越來越成為人們生活的需要。我國氣候冬冷夏熱的問題是相當突出的。冬天需要采暖，夏天想要空調，而采暖和制冷都需要能源，其中對優質能源的需求量增長更快。而我國的能源供應特別是優質能源如電力、燃氣的供應目前還很緊張，也就是說，從總體上看，只有大力開發能源，并在注意節能的條件下改善人民的建筑熱環境，這種改善才有可能。

1.3 建筑節能是貫徹國家可持續發展戰略的重大部署

在我國，人均可采能源儲量不豐，建筑用能巨大，大氣污染嚴重，居民又對改善冬寒夏熱的環境要求迫切，因此，把建筑節能工作真正落實到設計中去，這是至關重要的。現在，國家已十分明確地把實施可持續發展戰略作為頭等大事，結合我們建筑設計的情況，就必須抓緊建筑節能，堅決遏制建筑用能浪費嚴重，建筑熱舒適狀況不佳，而城市大氣污染加劇的趨勢，把建筑節能工作切實做好。

2 現代建筑節能設計措施

2.1 區域規劃節能

提倡建筑節能首先應該重視規劃節能，這樣才能避免在單體方案設計階段出現一些難以解決的節能問題。實現規劃節能設計，就是以節能作為指導規劃設計的主要原則，在考慮容積率、日照間距、建筑密度以及建筑與周邊環境協調等問題的基礎上，制定盡可能充分利用自然資源的規劃方案，從總體上為建筑節能創造先決條件。

（1）建筑朝向方面。選擇建筑朝向的原則是冬季能夠獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能夠充分利用自然通風并防止太陽輻射。實際設計中，建筑朝向的選擇應全面考慮當地氣候條件、地理環境、城市規劃、社會歷史文化背景等方面，權衡各個因素之間的利弊，因地制宜，以滿足節能與舒適的要求。

（2）建筑間距方面。較大的建筑間距不僅可以使建筑物有充分的日照時間和良好的日照質量，而且可以增大流通于建筑物的風量和風速。但這與節約用地的原則有所矛盾，需要規劃時在節約土地與合理的建筑間距之間找到平衡點，優化節能設計。

2.2 住宅平面的建筑節能設計

住宅平面設計中首要問題是確定適當的套型面積。因為適當的建筑面積不但可以節約用地（建筑行業“四節”之一）還可以大大節約建筑用材，減少營造、維護與使用過程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節能效果。由于我國地處北半球，太陽高度角和方位角變化規律使南朝向為最為節能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風差不多成垂直關系，容易形成穿堂風，而又避開了冬季盛行的西北風。因此，將住戶長時間活動的居住空間（如廳、主要臥室）設于日照通風條件最佳的南向位置，利用自然環境使室內達到最大的舒適度，為住戶節約采暖和空調的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間，所以建筑平面誼設計成南北向。對于日照、通風條件較差的北朝向與長時間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機房、衛生間、廚房等，以擋住日照直接照射主要房間，避免冬季西北風灌入。經調查，在其他條件相同的情況下，南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。

2.3 圍護結構是建筑節能的重點

建筑的圍護結構包括屋面、墻體（包括金屬、石材等非透明的幕墻）和門窗（包括玻璃幕墻）。建筑師應根據建筑的功能和美觀要求，綜合考慮經濟因素，采取有效的手段，滿足建筑節能的要求。不同的圍護結構性能不同，達到相應的要求所付出的代價也不一樣。對于高層建筑，屋面所占的比例很小，圍護結構應主要著眼于墻體和門窗。而墻體和外窗中，墻體達到較高的性能比較容易，窗戶則是薄弱環節。所以，建筑的開窗面積一般不可過大，過大則使得窗戶的設計非常困難。對于采用建筑幕墻的建筑而言，玻璃幕墻要達到比較好的保溫性能或隔熱性能是比較困難的，而金屬幕墻、石材幕墻等非透明幕墻則只要在幕墻面板后面加設保溫層就很容易滿足保溫隔熱要求。再如，對于大跨度的建筑，屋面所占比例較大，屋面保溫的節能效果是比較好的，而且造價也相應比較低，玻璃幕墻或窗戶要達到同樣的性能則非常困難。所以，建筑設計時應該考慮到各個方面技術的可行性，經濟的合理性，進行綜合衡量，優化選擇。

2.4 選用建筑節能材料

合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面，隨著科技的發展，大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去，更好地起到節能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應用，達到了更好的保溫防潮效果；新型透光隔熱玻璃在門窗中的應用，起到了更好的透光隔熱效果；采用可調節的鋁材遮陽板，達到遮陽的目的。另一方面，要結合當地的實際情況，發掘出一些地方節能材料，更好地應用到建筑節能中去。

太陽能的利用。太陽能是一種最豐富、最便捷、無污染的再生能源。在設計中可采用廉價而耐用的太陽能電池，自動跟蹤太陽的反射鏡，可將收集的太陽光反射到室內或通過光導纖維送到房間，并通過發光器把光能釋放進行日光浴，栽培花卉、蔬菜或供地下室及背陰處使用。

綜上所述，在建筑工程設計中全面推行建筑節能有利于我國的能源資源節約和合理利用，緩解我國的能源緊張，有利于我國經濟社會的可持續發展，更有利于保障我國的國家能源安全。

參考文獻

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