关于建筑节能规划与设计探讨

随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

2建筑节能设计

2.1平面的建筑节能设计

由于我国地处北半球,太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向,此朝向夏季可减少太阳辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系,容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间(如厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等,以挡住日照直接照射主要房间,避免冬季西北风灌入。经调查,在其他条件相同的情况下,南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。

2.2墙体节能设计

墙体是建筑外围护结构的主体，我们可以采用保温性能好、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体，如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式，如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求，因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体，有着更多的优越性。

2.3屋面的节能设计

在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳直射时间最长的部位,因此受辐射得热也是最多的,相当于东西向墙体的2～3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。

另外,利用屋顶种植花卉、灌木(如彩叶草、三色堇、麦冬草等)形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热,又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热。同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。

2.4门窗的节能设计

外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3～4倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好),门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。

3建筑节能规划设计

3.1建筑的朝向

住宅建筑设计中，要充分利用天然能源。合理利用光照、风等天然能源，尽量减少化石能源的利用是节能设计中最基本的设计原则。建筑的朝向问题最能体现这一点。建筑的朝向应尽量有利于采光通风等自然需求。我国传统的房子朝向就很好的体现了这一点。我国也对这一问题进行了规定。国家标准住宅设计规范规定每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照，当居住空间总数超过四个时，其中宜有两个获得日照。国家标准城市居住区规划设计规范也对住宅的日照标准的最低时限作了规定。

3.2整体及外部环境的节能设计

建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境, 达到节能的目的。

3.2.1合理选址

建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。

3.2.2合理的外部环境设计

在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:

①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;

②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。

3.2.4合理设计建筑平面布局

合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。从建筑热工环境角度来看，建筑平面布局的设计主要考虑以下两个方面：合理分区与设置温度阻尼区。

门窗的保温隔热能力较差，门缝隙是冷风渗透的主要通道。在我国东北地区，门窗所消耗的能量约占采暖能耗的1/2 以上，改善门窗的保温性能，是建筑节能的关键。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。

4建筑节能的重要意义

4.1建筑节能是社会发展的需要能源，是工业社会发展的命脉，人类社会总是随着能源利用技术的发展而发展，如果没有能源，人类目前的社会社会和经济发展将会停滞，显然，这种不平衡的态势将严重阻碍了国民经济的发展。因此，节约能源，尤其人类甚至有可能会走向灭亡，所以需要我们大幅度的降低能源的损耗，建筑节能也是如此。我国近几年平均每年新建建筑面积400亿，符合标准的节能建筑不到I%，绝大多数为高能耗建筑，所以我国更需要大力的发展节能建筑。节能建筑的造价要高于普通建筑，但投入少、产出多，从长远看是利大于弊。我们可以相信，大量的节能新建筑拔地而起，加上对既有建筑的大规模节能改造，必将产生巨大的市场需求，必将撬动一大批新型建材和节能技术的发展，推动整个建筑科技进步和国民经济更好的发展。

4.3建筑节能是实现“四节二环保”的需要

所谓“四节”，即节能、节地、节材、节水，“二环保”其一对建筑外部的生态环境保护、对大自然最低的污染，甚至是零污染，其二对居室环境保护，确保人的健康。统计资料表明，高投入、高耗能、高污染是我国国民经济发展的最大特点，又正处在房地产的繁荣期，新建筑和已有建筑在建造和使用过程中要不断消耗大量能源;所以，在建筑业尽快全面地实现“四节二环保”即是时代赋予建筑业自身发展的需要，也是我国经济实现现代化的内容之一。

5结语

随着经济的不断飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对生活品质的要求更加高端，能源利用就面临着更加巨大的压力。在能源危机这个全球性问题面前，建筑节能尤为重要。对正在崛起的我国来讲，在建筑中积极利用节能设计，提高能源使用效率，能够大大缓解能源紧缺状况，促进我国国民经济建设的发展。