當前加強建筑節能設計的思考

程國艷

摘 要：當前，在全社會提倡節能環保的大環境下，建筑節能設計也應該作為我國可持續發展戰略的一部分，在保證居住舒適性和提高生活質量的前提下，充分運用建筑學設計原理，采取各種行之有效的措施，最大限度降低建筑物的能源消耗。本文結合當前的實際，對建筑節能設計的具體思路進行了分析探討。

關鍵詞：現代建筑 節能設計

隨著社會的發展，能源的巨大需求與能源相對短缺之間的矛盾日益凸顯，節能已經成為建筑行業追求的目標。在城市建設規模猛增的大背景下，推廣節能建筑既是突破能源瓶頸的一劑良方，也是保護環境的重要舉措。因此，相關部門應從設計的源頭強化對新建建筑的節能審查。只有重視建筑節能設計，才能減少和避免由于設計不當導致的高能耗建筑，從而實現建筑節能目標，使千萬間節能建筑成為城市風景。

1、建筑節能設計的理論分析

建筑節能，就是依據可持續發展原則，在建筑的建造和使用期限中最大化地節約資源、減輕污染和保護環境，加大對于資源的利用效率，而且又不會破壞當地的生態平衡，這樣的建筑稱為節能建筑，也可稱為節能環保建筑，它提高了對于資源的利用程度，并且能夠與自然和諧相處。而建筑節能設計，就是對節能建筑的建造過程和細節進行分析和設計，使資源的利用和環境的保護等各方面都趨于最佳，如根據建筑周圍環境對建筑過程所消耗的材料進行合理分配，是運費、材料費降低而使建筑質量提升。在建筑節能設計中，需要遵從的準則是將自然、建筑與人三者充分結合，從三者角度出發選取對三者利益最大化的方案，最終達到適宜人群居住舒適安逸、減少對周圍生態環境影響、提升企業所得利益的目的。

2、建筑節能設計的影響因素

目前，建筑節能設計與人居環境同樣受到建筑師的重視，在設計中均有著充分的體現。但由于建筑設計的成果直接與開發商的利益掛鉤，突出表現的往往是強調建筑的一次性投資，以及如何降低建筑造價，這樣就導致了大量不合格產品進入建筑市場。例如，屋面保溫材料以次充好、氣密性達不到要求的窗戶、保溫材料厚度的減小、甚至取消外墻保溫材料等。這使得節能設計在多層次、多方面發生矛盾，使住宅節能的要求達不到設計的滿意效果，使成品建筑的供暖能耗自然增加。由于人們對一次性投資的短期效應與建筑能耗的長期效應沒有正確的認識和理解，結果雖然一次性投資得到了控制，卻造成了日后長期性的能源浪費，加大了長期性的資金投入。

另一方面，在我國建筑節能設計中存在著一些不合理的地方。外門窗是建筑能耗的最薄弱環節，約占總能耗的65%，我們常用的單層塑鋼窗的傳熱系數為4.7W/（mz·K），單層鋁合金窗的傳熱系數為6.4W/（mz·K）。因此在建筑設計中應盡量采用單層塑鋼窗。另外為了追求建筑的美觀與舒適而過分的加大門、窗的面積，也是導致室內的保溫隔熱性能降低的一大因素。

3、加強建筑節能設計的具體思路

3.1 優化建筑規劃設計

在建筑規劃階段，要慎重考慮建筑物的間距、朝向、體量、體型、綠化配置等因素對節能的影響，改善室內熱環境。在建筑的平面布局方面，朝向選擇十分重要，夏季應盡量減少太陽直射室內及外墻面，應有良好的通風；而冬季則應有適量的陽光射入室內，避免冷風吹襲。可見，從節能和熱環境考慮，建筑物以南北向或接近南北向為好，而應該避免東西向。如某些方位住宅不能為南北向，則至少應保證主要房間設在冬季朝陽或背風的部位，減少圍護結構的散熱量。同時，注意建筑間距與節能的關系，使建筑南墻的太陽輻射面積在整個采暖季節中不因其他建筑的遮擋而減少。

3.2 加強建筑節能的個體設計

一是控制體型系數。體型系數系指建筑物與室外大氣接觸的面積與其所包圍的建筑體積之比。體型系數越大說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大，能耗就越多。有資料表明，體型系數每增加0.01，耗熱量指標約增加 2.5%。建筑體型系數還與建筑物的體量大小有關。一般來說，控制或降低體型系數的措施包括：⑴減少建筑面寬，加大建筑進深；⑵增加建筑物的層數；⑶增加組合；⑷建筑體型不宜變化過多。

二是控制表面面積系數。從獲取更多的日照輻射，降低耗能來看，表面面積系數越小越好。從節能意義來說，長軸朝向的長方形體型最好，正方形次之，而長軸朝向南北方向的長體型的建筑節能效果最差。

三是選擇適當的長寬比。對正南朝向來說，一般長寬比越大，得熱越多。但需注意，隨著朝向的變化，其得熱量會逐漸減少。當偏角達到67?時，各種長寬比體型建筑的得熱基本趨于一致。當偏角為90?時，則長寬比越大，得熱越少。

四是最低耗能體型的選擇。所謂最低耗能體型，是指建筑的各方面尺寸預期有效傳熱系數相對應的最佳體型。一般來講，當各方面的平均有效傳熱系數不同時，傳熱系數相對較少的面具有相應 較大面積的體型是最佳體型；當各面的平均傳熱系數相同時，最小的體型系數是最佳體型。

五是良好的構造設計。此處所提的建筑各部分的構造設計是在滿足作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對屋頂、樓板、墻體、門窗等進一步的設計，以滿足建筑在創造舒適的室內環境的同時符合建筑的節能要求。例如屋頂中庭的采光頂中，采用雙層玻璃形成“呼吸外壁”，使之既能采光，叉能導入自然風，降低環境因素的影響。

六是注重自然通風設計。風壓與熱壓是實現自然通風的兩種手段，二者互為補充、密不可分。風壓通風是利用建筑的迎風面與具有良好外部風環境的地區，選擇有利于通風的建筑朝向、控制建筑進深、“引導”自然通風等，可實現良好的風壓通風效果。熱壓通風（即“煙囪效應”）是利用熱空氣上升，從建筑上部排風口排出污濁的熱空氣，從建筑底部吸入新鮮的冷空氣，實現建筑內部的自然通風。一般在不良的外部風環境地區或進深較大的建筑，多利用熱壓或熱壓風壓兼用，實現自然通風。在設計中，可利用建筑物內部貫穿多層的豎向空間（如樓梯間、中庭），結合拔風井、風塔等構造，創造出滿足熱壓式自然通風進出風口的高差。

3.3 室外空間環境和綠化節能設計

在建筑物的環境規劃設計過程中需要考慮綠地和水面的分布情況。水面和綠地都可以起到調節環境溫度和濕度道德作用，有效的這樣以及仿佛和，還能改善建筑物室內的熱環境，借以降低采暖能耗。根據不同的氣候和地形，建筑物的規劃中一定要采用不同種類和不同高度的植被，夏季可以起到為將朱武遮陰以及疏導空氣促進流通的作用，冬季也可以起到低于寒風的通。在建筑物的陽臺、墻壁、窗臺和屋頂部分的綠化可以有效的環節驟雨以及暴曬帶來的溫度變化，有利于隔絕輻射，阻斷熱源，維護室內環境，改善生態。

4、結束語

總之，隨著經濟的發展、城市化進程的加快、城市居民生活水平的提高，建筑耗能占整個能源消費總量的比重不斷上升，每年由于新建和改建建筑，消耗大量能源，造成自然環境的惡化。同時在建設過程中還存在水污染嚴重、土地資源利用率低、建筑耗材高等嚴重問題。自然環境的日趨惡化，結果是建筑系統內和建筑系統外的物質良性循環與能量的良性轉換受到嚴重破壞，也就是生態環境受到嚴重破壞。建筑節能作為節能減排的一個重要方面，是經濟發展的需要，是可持續發展的重要措施。經濟的發展離不開能源。當今能源問題已經成為全人類共同面對的挑戰，能源問題的解決直接關系著人類的發展，社會的進步。建筑節能技術是關系著人類生活的重要技術，是減少污染，改善生存環境的重要措施。

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