对当代建筑节能设计的浅析

张伟

摘要：建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。建筑节能直接关系到国家资源的利用、可持续发展战略的实施，是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务。因此，按照节能新标准，“把好节能设计关，监督好施工节能用材关，维护使用好节能设备关”，是摆在我们面前的艰巨任务。

关键词：当代建筑节能；设计；浅析

中图分类号： TU2文献标识码：A文章编号：

1建筑节能的内涵

建筑在使用的全过程中,任何一个环节涉及到的总的节能量就是建筑节能。事实上，建筑节能包括了建筑的规划，施工，选址，设计和使用等环节。通过使用节能环保的建筑材料，节能环保的设备，产品，严格按照建筑节能的规范，在设备的管理运行中加强对建筑节能设备的管理，对于建筑的围护结构进行合理科学的设计，使得其热工性质达到最佳，这样能够使包括制冷，通风，采暖，照明，给排水等系统和设备的运行效率达到最高，并且使可再生能源的利用得到提高。不但能够保证室内环境的质量，提高建筑的使用功能，同时对能源进行了有效利用，使得建筑的能耗减少。

2实行建筑节能的重要性

随着我国经济的飞速发展，我国的城市化进程日益深化，我国的城市建设得到了迅速发展。然而，每年的建筑能耗却在逐步的增加，占我国全部能源总耗的三分之一多，如果加上我国每年生产建筑材料约13%的能耗，那么事实上建筑的能耗已经达到了我国总能耗的45%左右。同时，高能耗建筑是我国绝大多数建筑的特点，有数据表明，我国每年增加将近20亿m²的建筑，在这些建筑中高能耗的建筑占到95%左右。巨大的建筑能耗已经成为了阻碍我国经济发展的因素，所以，在我国实行建筑节能有着非常重要的作用和意义。进行建筑节能不但能够节约能源，使得能源的利用更加合理，减轻我国社会经济发展和能源供应之间的问题，同时，建筑节能可以增强经济的循环，使得社会经济更快更好发展，并且建筑节能的实施对于我国的能源安全，环境保护等都有着积极的作用和深远影响。

3建筑外壳的节能设计

建筑外壳由窗、墙、屋面和门等构成，是控制建筑能耗的最重要因素。建筑外壳的节能设计可从以下几方面考虑：

3.1建筑体形

在其他条件相同时，体型系数（建筑物外围护面积与其所包围体积之比）越大，单位面积散热量也越大，对节能越不利。建筑节能标准规定：居住建筑条式建筑物体形系数不应超过0.35，点式不应超过0.40；因此，正确处理建筑形式多样化和节能的关系，是建筑设计中应当引起重视的问题。

3.2建筑物的朝向

建筑布局应考虑朝向与节能的因素。坐北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒，降低阳光照射产生的影响，若同时配合以遮阳隔热，效果将更加显著，如建筑物的南立面设阳台加深遮阳。南北走向干道上的临街建筑做不到坐北朝南的应尽量少做居住建筑，并尽量利用建筑的体形变化做到多利用天然能源。

3.3建筑物的平面布置

建筑平面的巧妙布局常能获得较好的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧，可以有效阻挡阳光照射；挑空中庭形成2次隔热区，这种布置方式较之常见，更有利于节能；恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用，通过建筑物门窗的合理设置，形成通风口，组织并诱导自然通风，既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点。

3.4建筑物的门窗

建筑物的外门和外窗是冬季冷风侵入、夏季阳光入射的主要通道。因此，将开窗率控制在适当的水平，并尽量避免在东、西向开窗，是节能设计中应遵循的原则，节能标准中对每个方向的开窗率作了严格的规定。据载伦敦大学的科学家发明了一种具有双重特性的玻璃，这种玻璃既具有金属特性――能良好地反射红外线，又具有半导体特性――能通过热辐射。这就为大玻璃窗乃至玻璃幕墙的节能提出一种很好的方法，当然这种双重特性玻璃的利用也在建筑工程造价考虑之列。

3.5建筑物的墙体

墙体是外围护结构的主体，可以采用保温性能好、蓄热能力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。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。从随着外墙外保温形式的不断完善与发展，目前主要流行有聚苯板薄抹灰外墙保温形式、聚苯板现浇混凝土外墙保温、聚苯颗粒浆料外墙保温等几种外保温操作方法。

3.6建筑物的屋顶

受阳光照射的建筑物屋顶，表面温度比其他围护结构高得多，如：在夏季，长江以南地区用沥青材料的平屋顶表面温度可达60～70℃，对室内温度影响很大，顶层住房冬冷夏热现象十分明显。其中我们河南地区最常用的节能屋面是倒置式屋面，倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。倒置式屋面的定义中，特别强调了“憎水性”保温材料，工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的，其性质决定了在倒置屋面中无法应用，而硬质聚氨酯泡沫塑料是我们在设计中应用到这种屋面保温隔热节能的理想材料。

4建筑设计对新能源的开发和利用

德国建筑师塞多・特霍尔斯设计并建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上，由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1％，而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。德国还有一个零能量住房，所需能量100％靠太阳能。房屋白天通过窗户由太阳来加热，夜间则通过隔热材料和灰砂砖墙来加热。

在设计中采用生态节能技术的实例很多，像张家港生态农宅设计、清华大学建筑设计中心大楼设计、济南高等交通专科学校图书馆等。在北京工业大学高技术能源实验楼的设计中就采用了多项节能和新能源利用技术。

5建筑绿化设计与节能

近年来由于城市绿地不断减少，加之空调的大量使用，导致“热岛效应”，空气环境日益恶化，给建筑节能带来负面效应。据研究表明：相同时刻水泥地表面的温度大于草坪地表面的温度，该差值在下午16：00时达到最大值，约为10℃，两者之差的最小值出现在4：00左右，差值也在2℃以上。裸地与草坪两者温度分布的差别与水泥地和草坪的分布差别类似。相同时刻裸地地表的温度明显高于草坪地表温度，在下午14：00相差最多，约为12℃，夜间有所降低。因此，在城市规划和建设的同时，大力发展庭院绿化、创造优美小区是造福人类的大事。

我国各个城市规划部门都对绿化率做了严格规定，新乡市规划局规定居住小区和厂区的绿化率不小于30％，同时设计单位作为首步的实施者更是义不容辞的要保证自己规划的小区的绿地率，在做小区整体规划时通常会在保证达到建设单位要求的建筑面积和做好道路、停车位、休息场地还有其他一些辅助设施的设置同时尽量增加绿化率。

同时也可以采用建筑物本身的绿化来节约能源。建筑物绿化是指对建筑物外立面、屋面的绿化。与环境绿化相比，建筑物绿化对建筑节能的作用更直接。冬季，绿化主要起屏蔽作用，减小风压对建筑物的作用，从而减小冷风渗透和外表面对流换热损失，降低供热负荷，达到节能目的。

6结语

建筑节能作为现代建筑技术的一个发展方向，已成为国内外建筑业广泛重视的研究课题。作为建筑设计者，应该充分的将节能的一些新措施、构造要求和建材积极的应用到实际的工程之中。从建筑设计的角度出发，建筑节能作为一项系统工程涉及多方面问题，涉及自然地理环境、规划以及居民使用方式等多种因素，结合先进实用的遮阳理念，采用实际的设计方式，不但可以创作出舒适的建筑空间，而且又是大力推广的节能建筑，实现环境舒适性与能源节约的有机统一，对推动新形势下的建筑节能工作有一定的指导意义。

参考文献：

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