關于建筑節能設計的探討

建筑節能是指通過采取合理的建筑設計和選用符合節能要求的墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調等措施，這樣所建造的房屋，與沒有采取節能措施的房屋相比，在保證相同的室內熱舒適環境條件下，它可以提高電能利用效率，減少建筑能耗。建筑節能關系到國家資源戰略、可持續發展和環境保護，是建筑業一項重要、緊迫而又艱苦的任務，應引起廣大建筑設計人員的重視，尤其是北方地區能耗較大，推廣和使用節能建筑必將產生較好的經濟效益和社會效益。

1 影響建筑能耗的因素分析

影響建筑能耗最直接的因素是建筑圍護結構保溫隔熱性能的優劣，我國現有居住建筑圍護結構的熱工性能普遍較低，直接影響了室內舒適度。比如處于夏熱冬暖地區，夏天普遍需要空調，建筑整體的耗能量大。因此，我國制定的三個地區的居住建筑節能設計標準，都把提高建筑圍護結構的熱工性能作為核心內容，這也是建筑節能的最有效手段。

2 建筑節能的基本途徑

在節約能源、保護環境方面，新能源的利用起到至關重要的作用。建筑節能對建筑材料提出了比以往更高的要求。建筑材料在建筑節能中扮演著一個非常重要的角色。面對全球能源環境問題，不少全新的設計理念應運而生，如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等，它們本質上都要求建筑師從整體綜合設計概念出發，堅持與能源分析專家、環境專家、設備工程師和結構工程師緊密配合。

在建筑規劃和設計時，根據大范圍的氣候條件影響，針對建筑自身所處的具體環境氣候特征，重視利用自然環境，創造良好的建筑室內微氣候，以盡量減少對建筑設備的依賴。具體措施可歸納為以下三個方面:合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環境設計;合理設計建筑形體，以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設計是充分利用建筑室外微環境來改善建筑室內微環境的關鍵部分，主要通過建筑各部件的結構構造設計和建筑內部空間的合理分隔設計得以實現。

(1)控制建筑物的體形系數是一項重要的節能措施。研究資料表明:體形系數每增加1%，耗熱量指標增加2.5%。合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換，在其他條件相同時，體型系數越大，單位面積散熱量也越大，所以，建筑物的外形越簡單，其外表面積越小，熱交換量亦越少。因此，建筑物的造型宜簡潔、完整，盡量避免復雜的輪廓線。

(2)合理規劃平面布局。建筑平面的巧妙布局常能獲得較為滿意的節能效果。如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側或西側，可以有效阻擋日射，利用自然通風降低溫度。改善居住環境是炎熱地區節約空調電耗的重要方法，恰當的平面布置有助于形成理想的通風作用，通過建筑物門窗的合理設置，形成通風口，組織并誘導自然通風，既起到節能作用又克服了空調室內空氣品質差的弱點。

(3)建筑圍護結構節能設計。圍護結構是由屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設施等部件組成，節能設計對建筑能耗、環境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱舒適環境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%～6%，而節能卻可達20%～40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內，在冬季可減少室內熱量的流失，使建筑熱環境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。改善砌體的保溫隔熱性能，在材料選擇時，采用新型節能磚，如多孔黏土空心磚、加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊等類型的材料，使其集承重和保溫隔熱于一體。也可利用當地出產的浮石、火山渣及其他輕骨料或工業廢料生產多:排孔輕質砌塊，用保溫砂漿砌筑，有節能、節地的效果。

(4)建筑物的門窗。建筑物的外門和外窗是冬季冷風侵入、夏季陽光入射的主要通道。將開窗率控制在適當的水平，并盡量避免在東、西向開窗，是節能設計中應遵循的原則，開窗率適當、遮陽良好的建筑堪稱節能佳作。外門窗是建筑物能耗散失的最薄弱部位，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小外門窗洞口的面積，提高外門窗本身的保溫性能。其節能措施有:①控制窗墻比。②提高外窗的氣密性，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。③改善門窗的保溫性能。窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等。

(5)建筑物的屋頂。受陽光照射的建筑物屋頂，表面溫度比其他圍護結構高得多，如:在夏季，南方地區用瀝青材料的平屋頂表面溫度可達60～70℃左右，對室內溫度影響很大，因此頂層房間冬冷夏熱現象十分明顯。對此，除了必須考慮屋面隔熱保溫措施以外，還可從建筑設計角度考慮在頂屋設置通風隔熱層或將頂層做為設備問等，形成2次隔熱，減少屋面溫度的影響。在炎熱地區的屋面可通過蓄水(如屋頂游泳池)和屋面定時噴水系統使屋面顯著降溫。

(6)綠化與節能。近年來由于城市綠地不斷減少，加之空調的大量使用，導致“熱島效應”，空氣環境日益惡化，給建筑節能帶來負效應。1塊草地和1塊瀝青地面的表面溫度差可達14℃以上。綠地每天蒸發大量水份，帶走大量熱量，為建筑物創造了十分有利的周圍環境條件，同時美化了城市，改善了空氣品質。因此，在城市規劃與建設的同時，大力發展庭院綠化、創造優美環境是造福人類的大事。

3 結束語

建筑節能是一項復雜的系統工程，實施過程中涉及規劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環節。作為建筑設計人員。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;應將建筑功能與藝術和技術更好地結合，使建筑設計的各個方面都能體現節能的原則，努力創造低成本、高效率的節能建筑。隨著我國城鎮化建設的快速推進，全面推行建筑節能已勢在必行，建筑節能工作的開展，必將克服建筑節能事業從無到有的重重困難，建筑節能技術必將得到迅速發展。

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