对建筑设计中节能建筑设计的分析

众所周知，作为传统基础性能源的石油、煤炭、天然气已在全世界范围内呈现出日趋枯竭的趋势,从而促使人类开始探索其他的可替代能源以满足人类社会发展的需要。中国是世界资源储备大国，但是过重的人口压力使得中国的人均资源占有率极低，因此在中国实施节能降耗工作是十分迫切的。此外，自改革开放以来，随着城市经济建设的高速发展,中国的建筑工程呈现出大跨步的建设形势，进一步加剧了艰巨能耗的大幅度上升。据不完全统计，目前建筑耗能已占全社会能源消耗量的 32%, 若加上每年约 13%房屋建筑材料生产能耗,建筑总能耗已接近中国社会总能耗的一半。因此，将建筑节能引入现代化是建筑理念中是适应现代化的建筑发展趋势的，从建筑行业的长远考虑此项措施也是十分有必要的。建筑设计是建筑工程施工建设的源头，只有从源头抓起建筑节能这项措施，才能将建筑节能全面的贯彻实施下去才能取得最理想的效果,才能更有利于杜绝能源浪费的现象。

二、建筑节能技术现状

自达尔文的生物进化论出现之后，适者生存的理念便开始不断地影响着人们的生活与社会的发展。无一例外，它也影响着中国建筑业的发展进程，但不管行业如何发展都需要以技术作为基本前提，建筑节能的推广普及亦离不开基础性的技术开发与研究。节能的技术体系应该包括节能的新理论、新标准、新技术、新构造和新工艺等，应涉及建筑节能的设计、施、工评估、维护等环节。

建筑节能作为一门综合性学科，涉及到建筑、暖通、电气、建材、环境、检测、计算机应用等诸多专业内容是多学科的交叉和结合。假若把节能建筑当作一种特殊的产品，从研发产品的角度出发，节能建筑开发各主要环节的相对独立，也形成了建筑节能技术推广普及的障碍。一方面是从建筑节能科研成果到建筑节能产品的转化、从建筑节能产品的工厂生产到工地和应用都需要经过较多的周折，源于科研、生产、建设等各环节联系松散。部分地区现在推行的推荐产品、推荐图集等做法很受建筑师欢迎，但其在产品覆盖面、普及率以及实际应用上还有较大差距; 而另一方面，设计方、施工方不能在第一时间得到最先进的节能产品，更没有去研究、选择、试验新产品、新构造的精力和勇气。在节能材料施工方面，诸如墙体外保温的防开裂、限高、贴面砖等一些技术难题的攻关缓慢，由此看来，建筑节能技术开发研究还任重道远，也需要国家及地方政府在建筑节能技术开发和创新方面加大政策支持力度。

三、建筑节能设计

房屋建筑节能是一项复杂的系统工程，从房屋建筑本体技术到房屋建筑用材料产品、房屋建筑热环境用设备等都存在着节能潜力。根据建筑功能要求和当地气候参数，在总体规划和单体设计中，应科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能建筑材料，保证建筑外围护结构的隔热保温性能等及对建筑周围环境进行绿化设计，全面应用节能技术措施，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。

1、房屋建筑中外墙保温隔热节能设计

(1)适用环保、节能型建筑材料

对于我国现有房屋建筑而言，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大份额。所以，外围护墙体保温隔热性能的好坏是影响建筑节能的关键所在，发展外墙保温技术及使用保温隔热性能好的墙体材料则是房屋建筑节能的主要实现方式。使用环保、节能型建筑材料如新型墙体材料与复合墙体围护结构，可有效减少通过围护结构的传热，从而降低能耗，达到显著的节能效果。在进行经济性、可行性分析的前提下，可在墙体内外侧敷设保温隔热型新材料。

(2)隔离太阳辐射热

隔离太阳辐射热，减少阳光直射，对垂直墙面可采用外廊、阳台、挑檐等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。

2、房屋建筑中门窗的节能设计

(1)控制窗墙比

在选择住宅或为住宅装修时，人们应关注门窗的气密性、保温性、这两方面的物理性能与住宅的热舒适性和节能关系最紧密. 窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35—45% 。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的，一般北向不大于25% ;南向不大于35% ;东西向不大于30%。

(2)提高气密性

门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面积约占建筑外围护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的三分之二，其中传热损失为三分之一。所以门窗是外围护结构节能的重点。在保证日照、采光、通风、观景条件下，尽量减少外门窗洞口的面积。设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构 (如加装密封条)，提高门窗气密性，防止空气对流传热。

(3)设置遮阳设施

设置遮阳设施，考虑空调设备的位置，减少阳光直接辐射屋顶墙、窗及透过窗户进入室内，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射、窗帘等遮阳措施，门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。

(4)采用新型节能门窗

采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗 (塑钢门窗) 可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光，但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%—30%，冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%—20%，因而控制窗墙比在30%—50%范围内时，窗玻璃尽量选特性玻璃，如吸热玻璃、反射玻璃、隔热遮光薄膜玻璃等。

3、房屋建筑中屋面保温隔热节能设计

屋面是建筑外围护结构所受室外温度最高的地方，面积也较大，对现在的高层房屋建筑而言其节能的重要性尤为突出，因此，屋面的保温隔热措施对改善高层建筑室内温度环境、节约整体能耗非常重要。我国通常的屋面保温节能的做法是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的轻质高效保温材料设置在防水层和屋面板之间，这种做法为正铺法。还有许多高层房屋建筑采用了轻质高强、吸水率极低的挤塑聚苯板作为保温材料，采用倒铺法，取得了较好的效果。倒铺法是将防水层设置于保温层下，其优点是由于保温材料的保护作用，使防水材料免受室外空气温度的变化及施工人员来回走动所造成的损坏，大大延长了防水材料的使用年限，有一定节能功效，但造价较高。目前，我国采用的浅色坡屋面节能设计技术，它既能有效排水，防止屋面渗漏，又能有效隔热保温，节约能源。深暗色的屋顶仅反射不到30%的日照，而非金属浅颜色的屋顶至少反射65%的照，反射率高的屋顶大约节省20%—30% 的能源消耗。

4、房屋建筑中太阳能节能设计

现代房屋建筑节能设计的另一个方面是开发利用新能源，太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很有利用潜力的新能源之一。太阳能在我国大部分地区都具有良好的利用条件，全年日照时间最长可达2800H—3300H, 年日照时数大干2200H (即每天平均日照时数大于60H)的地区, 占国土面积三分之二以上。绝大部分采暖地区均分布在长日照区域内，这些地区日照时数6H/D 的年总出现天数都在200D以上, 多的可达300D。太阳能在我国房屋建筑上的利用方式主要有：被动式太阳能采暖、太阳能热水、主动式太阳能采暖与空调，以及太阳能发电等。目前，随着节能设计研究和房屋建筑设计的发展，基干房屋建筑的布局特点和使用特点，附加阳光间与室内采暖设备相结合的节能设计已经获得人们越来越多的关注。它能使房屋建筑在室外气象参数剧烈变化情况下，使室内温度分布更为均衡，同时改善室内热环境并节约能源。

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