浅析建筑节能设计

张鹤魏彪

摘要：在建筑很长的使用周期内看，节能建筑虽比传统建筑在初始投资时要高一点，然而随着时间的推移，节能建筑的节能得益积累增长的效益优势会逐渐体现出来。本文阐述了建筑节能设计的意义，探讨了建筑节能设计策略。

关键词：建筑；节能设计；意义；策略

Abstract: in building a long use cycle look, energy-saving building than traditional architecture in though initial investment to a little higher, however, with the passage of time, energy saving of energy saving of buildings for the benefit of the increasing accumulation advantage will gradually reflected. This paper expounds the significance of building energy efficiency design, this paper discusses the design of building energy-saving strategies.

Keywords: architecture; Energy saving design; Meaning; strategy

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

我国当前经济发展中一个迫切需要解决的重大问题是持续多年的能源紧缺 从资源上看，我国的钢材消耗为全世界的四分之一，煤炭（石油）占三分之一，水泥为二分之一；从排量来看，二氧化碳的排放量已经达到两千多万吨，大大超过环境承受能力。 目前我国生态环境的不断恶化与能源需求的不断增长的矛盾日趋明显，节能环保，发展循环经济已经成为当务之急。

一、建筑节能设计的意义

1、 有利于我国经济快速稳定发展

我国是一个能耗大国，能耗消费总量排在世界第二。 而我国人口众多，能源资源相对缺乏，人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右 。在目前我国能源形势相当严峻，在今后的长时期内也将难以缓解的状况下，节约能源已是刻不容缓 。如果再不节约能源，将严重制约我国的经济和社会发展。 因此，为了使国民经济持续、 稳定、 协调发展，提高环境质量，必须节约使用能源，逐步扭转能源浪费严重的局面。

2 有利于环境保护

随着国民经济的快速发展，居民空调的拥有量呈直线上升。 而空调能耗产生的二氧化硫，氮氧化物和其他污染物都会污染空气 、危害人的身体健康，造成环境酸化，破坏生态平衡。 通过建筑节能可以减少污染物的排放量，减轻大气污染，保护生态环境和提高建筑热环境的质量。

3 有利于提高居住质量，降低住户的使用成本

随着我国经济快速稳定发展和人民生活水平的提高，追求舒适的居住环境成了人们的迫切需要，节能建筑由于采用了成套的节能技术措施，如适当控制建筑体形系数，采用保温性能良好的加气混凝土砌块等新型墙体材料，采用中空双层玻璃窗等，减少了围护结构的散热，改善了建筑热环境的质量，提高了供热系统的热效率，既节约了能源，又降低了房屋的使用成本，住户得到了实惠。

二、建筑节能设计策略

1、建筑的体形与建筑节能

（1）减少建筑物围护结构的能量损失 围护结构主要包括三大部分：外墙 、门窗 、屋顶。 目前我们开发高效 、经济的保温、 隔热材料和切实可行的构造技术，以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。在外墙节能技术上，采用复合墙体成为墙体的主流 。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。 对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能 。近些年出现了铝合金断热型材 、铝木复合型材 、钢塑整体挤出型材塑木复合型材以及 UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。 屋顶保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温 。目前最受推崇的是利用智能技术 、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。

（2）控制表面面积系数。 从获取更多的日照辐射，降低耗能的观点来看，表面面积系数越小越好 。从节能意义来说，长轴朝向东西的长方形体形最好，正方形次之，而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。

2、良好的构造设计

建筑的构造设计除了满足其作为建筑组成部分的基本功能要求之外，还进一步对墙体、 楼板 、屋顶、 门窗等进行了设计，以此满足建筑在营造舒适环境的同时兼顾建筑的节能要求 。例如利用物理的光学原理将吊顶设计成折线形，可利用其反光更充分地利用太阳光；设计建筑外墙时可采用新型节能墙设计，利用环境减少耗能；屋顶内庭的采光顶，采用双层玻璃形成 “呼吸外壁 ”，从而降低环境因素的影响；还可以在楼层板的设计中，将循环水管布置在楼板处的装修空间，冬天可热水取暖，夏天可冷水降低室温。

3、建筑物的形体系数

形体系数是指建筑物与室外大气接触的表面积和其所包围的体积的比值。 建筑物的单位面积对应的外表面积越小, 外围护结构的热损失越小, 所以应该将体形系数控制在一个较小的数值, 但是体形系数过小将影响建筑师的创造性发挥, 制约建筑造型, 甚至造成建筑面布置困难 。所以, 要合理地确定建筑物的外形, 兼顾建筑物的造型特点, 尽可能地减少外围护面积, 使建筑体形不要太复杂, 凸凹面不要过多同时要综合本地区气候条件、 冬夏季节太阳辐射强度、 风环境 、围护结构的构造等因素。

控制建筑物的形体系数主要通过以下三方面: 减少建筑物的面宽, 加大建筑的进深； 增加建筑物的层数； 建筑物体形不宜变化过大, 立面不要太复杂。

4、门窗的节能设计措施

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照,采光,通风,观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施如下。

(1)控制住宅窗墙比。 住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995 《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》 对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出 “北向、 东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、 30%、 35%”。

(2)改善住宅门窗的保温性能。 户门与阳台门应结合防火、 防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

(3)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。 如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、 密封性能良好的门窗材料。 而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、 密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶,橡塑或泡沫密封条以及高低缝,回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条,高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。