淺析建筑節能設計措施

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摘要：建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新生長點。

關鍵詞：建筑節能；設計；措施

建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新生長點。首先引入一個案例：天津華匯工程建筑設計有限公司設計的“廣州萬科藍山”項目獲得綜合大獎。該項目在節能設計中最突出的一點是強調自然生態和被動式節能，即不依賴附加的設施，強調通過建筑規劃、設計和建造本身達到有效的節能效果，完全滿足夏熱冬冷地區的節能設計要求，其具體措施有：

1.通風和散熱

在規劃和設計中，一方面采用豐富曲折的外墻輪廓線，有效增加了外墻通風散熱面積；另一方面，在建筑實體之前盡可能增加利用通風的“縫隙”空間，形成利于增加空氣流通的“冷巷”。

2.防曬、遮陽的設計和構造

采用精心設計的開窗、開洞的方式，在保證采光和窗地比要求的前提下達到優良的節能效果。西立面控制開窗面積，利用實體構件遮陽。并且設計了多種樣式的遮陽構件，如花架，挑檐等，同時也實現了更好的私密性。

3.外墻隔熱措施

采用加氣混凝土墻體，不僅提高了墻體的保溫、隔熱性能，還具有很好的隔聲、隔音效果。

4.屋面隔熱措施

采用結縷草綠化屋面，既起到遮陽效果，又美化環境。

根據住戶反映，采用上述措施空調使用的電量比原住的小區使用的電量減少30%以上。筆者對“廣州萬科藍山”項目的節能設計進行思考，并提出建筑節能設計措施。

一、外圍護結構設計

（1）墻體結構層。外維護結構的保溫隔熱性能直接關系到室內環境的熱穩定性和舒適性，對降低建筑能耗起著至關重要的作用。針對目前建筑外圍護結構材料以實體圍護結構和透明圍護結構為主的現狀，且基于大多數建筑外圍護結構并非承重結構，材料選取較為靈活的特點，對于實體圍護結構，應盡量選用導熱系數小的多孔、空心砌塊或加氣混凝土砌塊。配合外墻外保溫和合理的窗墻面積比，控制由外圍護結構帶來的能耗損失。對于寒冷地區與夏熱冬冷地區交界的城市，應盡量減少玻璃幕墻的使用。

（2）保溫隔熱層：這是節能墻體的主要功能部分，保溫絕熱材料按其成分可分為有機、無機兩大類。按其形態又可分為纖維狀、多孔狀（微孔、氣泡）、粒狀、層狀等多種。常用的保溫材料有礦物棉、巖棉及其制品、玻璃棉及其制品、膨脹珍珠巖及其制品、EPS、XPS等。結合建筑防火要求宜優先選用A級保溫材料。

（3）空氣層：空氣在0℃時導熱系數為0.024W/（m2·k）。在20℃時為0026W/（m2·k），即使在200℃的情況下仍有0.039 W/（m2·k）。由此可見，空氣也是一種優良的保溫材料。因為一般外側墻有吸水能力，而其內表面常因溫度低而出現的冷凝水，可被結構材料吸入且不斷向室外轉移和散發。因此，在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層，不但可以保溫隔熱，而且具有切斷液態水份的毛細滲透、防止保溫材料受潮的功能。

（4）保護層：主要功能是防止保溫層受破壞，并阻止室內水蒸汽侵入保溫層。出于防火、抗沖擊和環保等方面的考慮，應選用A級材料為保護層。

（5）飾面層。建筑外墻飾面是圍護結構抵御外界氣候影響的第一道防線，其材料的熱工性能將直接影響圍護結構的熱工性能。一是在房間制冷狀態下，對房間能耗的影響；二是對墻體傳熱系數的直接影響；三是房間在自然通風狀態下對墻體內表面最高溫度的影響。《居住建筑節能設計標準》規定：建筑外墻采用“淺色外飾面（太陽輻射吸收系數<0.6）”節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.2”，當外墻的傳熱系數由于其構成而不能達到《建筑節能設計標準》要求時，采用“淺色外飾面”的節能措施則可使每種材料包括200mm厚鋼筋混凝土的傳熱系數值均可滿足“民用建筑節能設計標準”對傳熱性能的規定要求。因此，節能設計中采用淺色外飾面或部分采用淺色外飾面顯然是有利的。

（6）墻體外遮陽。除外圍護結構材料的選擇外，還可增加建筑遮陽，以減少供暖空調能耗。建筑遮陽包括水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽等方式，可結合立面進行設計，尤其應注意西向遮陽對節約建筑能耗的作用。《居住建筑節能設計標準》規定：建筑的“東、西外墻采用花格構件或爬藤植物遮陽（透射比<0.5）”的節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.3”，節能設計中應考慮“東、西外墻遮陽”，在夏天東、西曬非常嚴重的地區，東、西外墻遮陽措施應加強。

二、門窗設計

以住宅為例，外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有：

1、提高住宅外門窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料、彈性密閉型材料、密封膏等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

2、控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26-2010《嚴寒和和寒冷地區居住建筑節能設計標準》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過25%、30%、45%”。

3、改善住宅門窗自身的保溫性能。入戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能；窗框最好采用隔熱金屬型材多腔密封和多腔塑料型材，這樣可避免金屬窗產生的冷橋，并且設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃；縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

三、通風設計。關于自然通風的引入，一方面可以對建筑的空間形式進行組織，盡可能形成穿堂風，這一點在條形高層建筑中比較容易實現。對于點式高層，應盡可能組織兩垂直墻面窗戶之間的通風。自然通風的組織需要更大的窗墻比并形成風的通路。在國外，利用通風已經成為了一種趨勢，很多建筑在設計階段均考慮了通風的構造體系，例如津巴布韋的Eastgate大樓、英國中部北安普敦近郊的巴克萊卡公司總部大樓等都采用了這種通風構造形式。

四、結束語

建筑節能是一項系統工程。在策劃、實施及取得實效的長時間過程中涉及規劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環節。作為設計人員，在對建筑進行節能設計的同時我們應根據當地資源條件，因地制宜，就地取材，合理利用。并且應建立壽命周期成本觀念，按建筑壽命50年內發生的各項費用綜合考慮，取其總和較低者作為選取決策的依據。

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