建筑節能設計的探討

殷敬賢

摘要：建筑節能設計是在全球能源危機的大形勢下，運用生態學和可持續發展理論，從建筑的布局、體形設計、門窗設計、保溫和電氣節能等方面進行綠色、環保設計，要做好建筑節能設計，需要社會的共同努力。本文結合實際的工作經驗，對當前形勢下如何做好建筑設計和建筑節能問題進行了探討，以期推動建筑節能設計的發展。

關鍵詞：建筑設計；現狀；節能設計；要素分析

前言

我國是能源消耗大國，實施低碳經濟必須發展綠色建筑，這是科學發展的需要，也是人類和自然和諧的需要。綠色建筑節能設計是一門綜合性很強的學科，它可以促進多學科的密切交流與共同發展，使人類與自然和諧得到加強。

1當前我國建筑設計現狀

隨著我國城市建設進程的加快，對建筑設計的需求也越來越大。建筑不但在施工過程中會產生大量的能源消耗，在使用時的如采暖、空調等環節也會消耗大量的能源。建筑設計師作為建筑設計的節能理念的執行者，在設計過程中將保護自然環境、降低建筑能源損耗、提高自然資源利用率等作為設計的重點，才能實現建筑的可持續發展。數據顯示，在我國，建筑能耗占到社會總能耗的45%，而我國在建筑節能方面的研究較發達國家的起步要晚，在技能技術等方面的水平較低，如在單位面積的采暖成本上，我國的能耗是西方發達國家的3倍以上。在建筑設計中融入建筑節能理念，運用節能新技術，以迫在眉睫。

2建筑的節能設計

建筑的平面布置和建筑物的體形：

（1）建筑物的平面布置要充分考慮太陽光的照射，根據實際情況保證建筑南北朝向或者盡量的接近南北朝向；建筑物之間的間距要保證冬季采光的需要，符合當地的日照標準。建筑物的平面布置是最基本的節能設計，是建筑節能的基礎。

（2）建筑物的體形設計是指建筑物在設計時盡量的減少凹凸和架空樓板的設計以減小建筑物外形與室外大氣之間的接觸面積，在接觸面積過大時需加大墻體厚度、增設保溫材料等，增加了建筑成本。這一平衡的衡量可以采用建筑體形系數，即建筑物與室外大氣的接觸面積與建筑物所包圍的體積的比值來衡量。

3建筑外墻保溫設計

建筑外墻的保溫設計，是近年來建筑節能設計比較關注的領域，我國當前的建筑設計，在外圍護結構上造成的熱損耗較大，在夏季使用空調和冬季采暖時會由于墻體保溫性能較差導致較多的能源消耗，是建筑能源消耗的一個重要環節。在建筑外墻實現節能設計，主要的通過利用新型的保溫材料對建筑外墻進行處理，主要的形式有節能保溫涂料和輕型的保溫板材。新型保溫材料和復合型的外墻施工技術是主要的節能做法，目前較為普遍運用的材料是聚氨酯保溫材料，聚氨酯泡沫的保溫效果在實踐運用中表現良好，更接近節能達65%的建筑節能要求。對于一些需要特殊外墻視覺效果的建筑，在外墻節能設計上偏向于外墻外保溫技術和內保溫技術的有效結合。現代建筑的支撐結構相對獨立，對墻體進行節能設計時可供操作的空間較大，可以對原有的墻體進行節能保溫加固后再進行外包處理，宜采用節能涂料和板材以及保溫門窗等共同使用。

4門窗節能的設計

門窗作為建筑熱量散失最為嚴重的地方，由其所帶來的建筑能源的損耗占總損耗的三分之一。因此，建筑的節能設計，要做好門窗的能源損耗控制，如盡量的減小外門窗的面積；減小其冷風滲透和提高其氣密性；改善門窗的保溫導熱性能，減小門窗本身帶來的熱傳遞等。具體可采取以下幾個措施：

（1）要控制好建筑的窗墻比。建筑窗墻比是指建筑門窗面積與建筑的立面面積之間的比例，我國頒布的《民用建筑節能設計標準》對不同情況如朝向不同的建筑窗墻比進行了明確的規定，在設計中為保證節能效果，要嚴格遵守設計規范。

（2）采用新型材料，增加門窗的密封性。如采用塑料泡沫密封條提高門窗氣密性，減少冷空氣滲透，在玻璃與窗之間用彈性壓條處理，在窗框與墻體之間采用密封膏等彈性材料進行處理等。

（3）做好門窗的保溫設計。采用鋼塑復合窗或者塑料窗來避免金屬窗產生的冷橋反應；采用中空玻璃、鍍膜玻璃、雙層或者三次玻璃來增加保溫性能；門的設計應在門內部填充巖棉板或者聚苯乙烯板以增加其保溫性；在外窗加設活動遮陽；擴大單塊玻璃的面積，減少窗扇縫隙；根據實際的情況增加固定扇窗的面積，減小可開啟的窗扇面積以減少散熱。

（4）通過設置封閉的陽臺來減少建筑與外部環境之間的冷熱滲透，即溫度阻尼區的設計。如將樓梯間設計為封閉式；設計封閉式陽臺；在外門設計防風門斗以防止冷風倒灌等。

5充分利用太陽能

我國的大多數地區都具有較好的太陽能資源，在建筑設計中增加對太陽能資源的利用是實現建筑設計節能環保的重要舉措。太陽能的利用主要包括太陽能熱水器、太陽能發電、太陽能采暖等形式。在一般的建筑物如居民建筑中，太陽能熱水器的利用等到了一定的普及，是建筑物節能環保，太陽能利用的典型事例。太陽能的利用方式有以下兩種：

（1）通過控制好建筑物的朝向，采用反光鏡等實施保證建筑物內的采光，以求做到在白天采用自然光進行采光，減少人工照明；

（2）優化建筑布局，建筑布局優化后，不但可以保證高密度建筑區的采光效果，還可以實現建筑物之間的空氣流通，排除不良空氣，提高建筑物的舒適度。

6照明的節能設計

（1）對新型光源的使用。在傳統的電氣設計中，采用最多的往往是鈉燈、汞燈等燈具，這些燈具由于其使用和成本方面的優勢在電氣系統中廣泛使用而且也發揮了自身的作用。但是在新的節能要求下，新型的光源設備不斷的推出，傳統燈具的壽命短、啟動時間長、功率因數差等缺點致使其無法與新型的光源設備進行比較。在電氣系統的照明設計中采用如電磁感應燈、LED燈等新型光源，可以有效的實現電氣系統的節能。

（2）在照明設計中采用如時控、光控和聲控等自動化的控制技術，這些技術的運用已經很成熟，在電氣系統節能設計中還有很大的空間可以實施，其成本低、操作簡單，可以有效的實現對電力的節約。

7建筑節能設計支持要素分析

在建筑設計中推行節能設計，對于節約能源、減小建筑施工成本和使用過程中的成本，增加建筑使用者的舒適、健康和環保等具有重要的意義，是對我國建設節約型社會具有重要影響的工作。但同時建筑節能設計也是一個長期的、系統的工程，它涉及到建筑設計、施工、消費和管理等多個環節，涵蓋的面很廣。且建筑節能設計可能在短時間內因為隔熱板等保溫材料的使用而增加建筑成本，前期費用高，而利益的回收周期較長，所帶來的使用的舒適和節能環保效果主要為居住者、使用者和整合社會所共享，建筑開發投資商因此對于建筑節能設計并不上心。這就需要政府加大對建筑節能設計的支持，出臺相關的法律法規，采取強制要求和政策鼓勵的方式進行推廣。

8總結

當前，能源短缺成為全球性的問題，在節能和可持續發展的理念下，建筑是能源消耗的重要環節，在建筑中實行節能設計，是實現可持續發展和建設節約型社會的重要舉措。因此，建筑的設計中，要多采用環保型材料和提高建筑的使用效率，通過合理的設計來降低建筑物的建筑和運行過程中的能耗，為使用者提供一個舒適、節能和綠色的空間。