建筑設計中的節能措施分析

陳興盛

摘 要：由于我國近年來城市化進程的飛速發展，建筑能耗問題也額外突出，目前，傳統三個高耗能行業（工業，建筑，交通運輸）中建筑能耗的比例不斷上升，對核心領域的建筑節能已經成為國家政策層面的主要議題。本文分析了建筑能耗高的問題，對研究過程進行詳細分析，規劃設計，建筑設計與設備設計中所涉及的元素，提煉總結有利于節約能源的措施和方法。

關鍵詞：建筑設計;節能措施;分析

一、建筑能耗的構成

組成的建筑能耗的過程包括能源消耗和使用的過程，施工過程中的建材在施工過程中的能源消耗所謂的建筑全生命周期內的能源消耗）指的是建筑構件，建筑設備的生產和運輸的能源消耗，以及建造和安裝中的能耗。使用過程的能耗是指建筑在采暖、通風、空調、照明、家用電器和熱水供應中的能耗。使用過程能耗是以采暖和空調能耗為主，故應將采暖和降溫能耗作為建筑節能的重點。

二、建筑設計節能措施

（一）建筑規劃設計層面

節能規劃設計的目的是分析構成氣候的一些決定因素和地理因素的有利及不利影響，通過建筑的規劃布局對上述因素進行充分利用、改造，如充分重視和利用太陽能、冬季主導風向、地形和地貌，確定建筑的朝向、間距和景觀綠化配置，利用多種自然因素，以優化建筑的微氣候環境，從而有利于節能。

如在朝向因素方面，應考慮冬天是否有陽光照射到室內以及陽光的照射強度，避免冷風吹襲;夏天則盡量減少太陽直射室內及外墻面，有良好的通風?？梢?，從節能和熱環境考慮，建筑物以南北向或接近南北向為好，避免東西向，若不能都為南北向，主要房間宜設在冬季背風和朝陽的部位，減少圍護結構的散熱量。合理確定建筑間距，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，同時也最大程度地節約用地。

再如通過合理地規劃景觀綠化，適當地安排樹木花草，既能起到美化作用，也是建筑節能的一項技術措施。所種植的樹木，應該選擇長得較高、枝葉伸展較寬，夏日茂盛、冬天落葉的喬木，以便夏季利用樹木、爬藤遮擋陽光直灑，利用蒸騰作用降低環境溫度，節約空調能耗，到了冬天樹木落葉后又可讓陽光照進室內。國外有的建筑在南面設游泳池，夏季可使周圍空氣濕潤涼爽;到了冬季，水面將陽光反射至建筑物，可獲得更多太陽能。

（二）建筑單體設計層面

從關系密切的建筑和建筑節能的設計，平面設計和組合在一個單一的建筑物中窗墻比，建設規模，建設量，每個建筑結構，建筑物陰影方面來考慮，用新能源高效節能設計，以滿足建筑標準要求（能源消費總量的建設是不高于當地節能標準），專注于各種建筑圍護結構的能源效率指標符合。

在圍護結構構造處理上，采用各種高效保溫的節能材料。在建筑物外圍護結構中，墻體所占的面積最大，冬季通過外墻散失的熱能約為總耗熱量的22%，屋頂散熱量約為9%。因此，搞好外墻和屋頂的保溫設計十分重要。采用各種新型保溫材料形成多樣化的高效節能經濟的新型圍護體系，可以減小散熱量，提高保溫性能，實現節能的要求。從墻體節能來看，有復合外墻和單一外墻材料兩大類，復合外墻又包括內保溫復合外墻、保溫材料夾芯復合外墻和外保溫復合外墻三類。單一材料外墻包括加氣混凝土外墻、空心磚外墻、空心砌塊外墻等。從屋面節能來看，有高效保溫材料建造的屋面和結構與保溫合一的復合節能屋面板兩大類。采用保溫材料屋面，不宜選用密度大，導熱系數較高、吸水率大的保溫材料。工程上用膨脹型泡沫聚苯板、上鋪防水層的正鋪法為多，也有采用倒鋪法，使防水層不直接受日光暴曬，以延緩老化。此外，南方地區在屋頂上設置隔熱架空層，也是減少能耗的一個重要構造措施。除外圍護結構外，還應重視內部結構的節能，如對蓄熱量大的鋼筋混凝土柱、梁和樓板以及“冷橋”部位采用保溫材料保護，既能減少熱量的流失，也能很好地隔聲、隔噪，使節能效果更加明顯。

外門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗散失約占建筑總能耗散失的50%以上，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，《民用建筑節能設計標準》jgj26對不同朝向的窗墻面積比作了嚴格的規定，規定指出“北向、東向和西向、南向的窗墻面積比不應超過20%、30%、35%”;提高窗戶的氣密性，減少冷風滲透，如設置泡沫塑料密封條、彈性松軟輕型材料、彈性密閉性材料等，使用新型的密閉性能良好的門窗材料，以及選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃和中空玻璃等等，提高窗戶本身的保溫性能，減少窗戶本身的傳熱量。

（三）建筑設備設計層面

建筑電氣設計中，照明系統的節能措施主要有：選擇相對高效的光源、選擇合理的照明方式和合理的控制方式;動力系統的節能措施主要有：根據電動機的不同負荷特征來選擇使用型號、積極選用高效率的電動機和改進電動機的控制方式，提高其在運行過程中的效率。配電系統的節能主要措施有：慎重選用供電電壓、選用簡單的供配電系統、選擇合理的變壓器容量、電纜電線的截面是否符合電流密度以及把握整體功率等。給排水設計中，合理利用市政管網余壓，采用變頻的供水設備;合理設計熱水供應系統，盡可能利用太陽能作為熱源;推廣使用節水器材、器具，禁用淘汰產品，減少用水量及加壓能耗以及雨水收集和綜合利用等措施來實現節能。

三、結語

建筑節能作為一個系統工程，涉及到設計、技術、材料、施工等多方面的問題。通過以上分析可見，把好設計關、精心設計、優化設計是取得建筑節能效果的重要環節。而作為建筑設計的技術人員，不但要運用自己所學的專業知識來改變高能耗的建筑設計現狀為己任，而且還要學會運用在除了自己專業技能領域中努力探索建筑節能方法外，加強與其他專業通力協作，相互支持、配合，創作既符合建筑學原理，又符合節能原則的優秀建筑。

參考文獻：

[1]謝浩，張倫林.試論建筑節能設計問題.能源技術，2003（1）：25-27.

[2]許琳.建筑電氣節能途徑探討.中國勘察設計，2007（4）：73-75.

[3]賴振貴.建筑給排水設計中的節能技術應用分析.城市建設，2010（14）：271-272.