浅谈建筑节能的重要性及部分节能设计

张媛

摘要:建筑節能是建筑技术进步的一个重大标志，也是建筑界实施可持续发展战略的一个关键环节。各发达国家为此已经进行了长久的努力，井取得了十分丰硕的成果。本文对现阶段建筑节能情况进行了阐述，提出了对于我国建筑节能工作的发展前景。

关键词:建筑节能 重要性 建筑单体 遮阳节能技术

Abstract: the energy conservation of the building is building the progress of technology a major sign, is also architectural implementing the strategy of sustainable development is a key link. For the developed countries have been long efforts, and the well made very great achievements. In this paper, the present situation of building energy efficiency were discussed, puts forward for China's construction energy conservation work the development prospect.

Keywords: building energy conservation importance single building energy saving technology shading

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：

前言

建筑作为人工自然产品,是人类自身应变自然环境气候的一种延伸手段。建筑发挥着气候“调节器”的角色,通过利用和防御自然界各种气候因素,为人类创造出良好的室内气候条件。我国是能源短缺的国家,但建筑能耗却是同等气候条件下发达国家的2 倍～3 倍。高耗能建筑也正在造成严重的环境污染。

一.建筑节能在社会发展中的重要性

1建筑节能是社会经济发展的需要

从能源资源条件看，我国煤炭和水力资源比较丰富，但煤炭的经济可采储量和可开发的水电量按人均水平，均低于世界人均水平的一半，至于石油和天然气就更少了。如果我们继续不断挥霍自然资源，竭泽而渔，势必贻患子孙。为了后代可持续利用国家的能源储藏，我们现在就必须节约能源。

2建筑节能是减轻大气污染的需要

随着城镇建筑的迅速发展，采暖和空调建筑、生活和生产用能日益增加，向大气排放的污染物急剧增长，环境形势十分严峻。大气污染以煤烟为主，以尘和酸雨的危害最大，建筑采暖和炊事用能是造成大气污染的两个主要因素，对居民健康造成严重危害。

3建筑节能是改善建筑热环境的需要

在我国，与世界同纬度地区相比，1月平均气温我国东北要低14～18℃，黄河中下游要低10～14℃，长江以南要低8～10℃，东部沿海要低5℃左右；而7月平均气温，我国绝大部分地区却要比同纬度地区高出1.3～2.5℃。加之，热天整个东部地区温度均高，冷天东南地区仍保持高湿度。由此可见，我国冬冷夏热的问题是相当突出的，从宏观上看，只有在同时实现节约能源与加速能源开发的条件下改善热环境，这种改善才有可能，否则只是无米之炊，只能加重国家的困难。

二建筑单体节能设计

对于建筑节能设计本身，单体中的节能设计是最能从根本达到节能目标的早期节能设计。他主要是从以下几个方面控制的：

1 合理控制体形系数

在综合考虑节约能耗和造型设计两方面后,我们设计的建筑平面外形不宜凹凸太多,力求完整,避免因凹凸太多而增大体形系数，宜适当减少面宽、加大进深；在可能的情况下增加建筑物的层数；体形不宜变化过多，立面不要太复杂。结合以往的经验看，在所有几何形体中,球面体体形系数最小,同等条件下能耗最低。

2 合理控制窗墙比

尽管外窗面积比外墙面积要小得多,但通过外窗得失热量却占外围护结构得失热量的40 %左右。窗有塑钢窗、铝合金断热（铝塑铝）复合型材窗等等，其保温性能：两玻窗传热系数可达2.50W/m2.k以下，三玻窗传热系数可达2.00W/m2.k以下。根据不同的窗框材料，使得外窗的传热系数满足设计要求。屋顶透明部分（天窗）面积不应大于屋顶总面积的20%，屋顶透明部分的传热系数限值≤2.5W/m2.k。因此需根据不同地区气候特征合理控制窗墙比。

3 做好建筑物的平面朝向通风设计

建筑的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向，利用冬季日照，避开冬季主导风向。做到合理控制建筑物平面尺寸、合理控制可开启窗户位置与面积、合理控制窗户开启方式、增设导风板等措施，以获得更好的平面效果。平面设计尽可能按有利于空气的贯穿进行考虑。房间的门窗位置应合理安排，窗户的朝向应有利于形成穿堂风，从而增加房间内的空气流动，利于室内换气。从通风的角度来讲，窗户可通风面积的大小是决定室内风速的关键，但前提是必须要保证进风口和出风口的同时存在，才能由于正负风压的作用而形成空气的流动。

4 做好建筑物的剖面通风设计

自然通风建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用,并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用。首先，合理确定进出风口的标高。进出风口的高低决定了室内空气流动的方向,对人体的舒适度影响较大。因此,一般应结合房间的实际使用功能设计剖面的通风高度。其次，合理使用“烟囱效应”。 具体做法可在大进深的建筑物中部设置若干贯通的垂直空间，此空间应高于建筑物屋面，并设置相应数量的出风口，由于太阳辐射的加热作用使该空间形成烟囱效应，促进气流上升，实现热压通风散热，这就是所谓的“太阳能烟囱”。

6 热桥设计

在需要考虑冬季保温的地区,必须要做好外墙、屋面以及门窗的保温,构件自身的物理性能应满足节能标准的要求。在防止热桥产生的构造处理方法上,墙体的外保温比内保温更为有效,可避免室内外温差加大,保持较为稳定的室温和舒适度,防止保温层受潮,避免热桥的产生。在采暖期采用相同厚度保温材料的外保温要比内保温减少约1/ 5 的热损失,而在夏季,墙体的外保温做法还能减少太阳辐射热和室外热空气与外墙的表面换热,隔热效果也优于内保温做法。

三可再生能源的运用

1 太阳能技术

目前主要的太阳能利用方式有:

（1） 被动式太阳能热水系统,利用太阳能集热器或真空管吸收太阳辐射热,为用户提供生活热水。

（2) 主动式太阳能系统,在太阳能居室采暖方面具有更大的选择性,但需要外在能源启动运行,并需借助电扇或泵等装置来转换和传递太阳能,以此获得生活热水或提供居室供暖。

（3） 太阳能光伏发电系统。

2 地源热泵技术设计

利用地下水、深层土壤和水库、湖泊等深水层受自然季节气候影响小、温度相对保持稳定的特点,通过水作为媒介,与地能(地下水、土壤或地表水) 进行冷热交换提供热泵的冷热源。冬季地能作为“热源”,从地下或水中“取”出来,供给室内采暖。夏季作为“冷源”,供室内致冷,同时将室内热量释放到地下水、土壤或地表水中,贮存起来作为冬天采暖的“热源”。地源热泵系统根据换热方式的不同分为:土壤源热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统等。因不同工程的地质条件、地表环境、地表土壤、场地状况等有所不同,需因地制宜地选择设计不同的换热方式。

四 结束语

工程责任的范围广，且责任重大，所负责任的时间长（直至设计使用周期止）。因为能源是我国的战略物质和经济发展的动力，又是后代人生存的必要条件，建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事，所以节能建筑的设计者又实际上承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任。我们应该充分发挥主观能动性，认真分析自身特点和优势，研究采取符合地方实际的推进建筑节能的工作措施和方法。充分利用新能源，从建筑根本上为节能减排做出自己的努力。