浅述建筑节能的意义及建筑节能设计

罗串莲

（永济市建筑设计室 山西 永济 044500）

浅述建筑节能的意义及建筑节能设计

罗串莲

（永济市建筑设计室 山西 永济 044500）

文章浅述了建筑节能的意义。为了实现可持续发展的战略，设计师必须把建筑节能设计作为自己义不容辞的责任，文章从建筑设计方面来浅述建筑节能设计。

建筑节能 能耗 设计

随着我国经济建设的快速发展，能源日趋短缺，节能型建筑也就成为了当前社会各界共同关注的热点。以下本文就对建筑节能的意义及设计展开分析。

一、建筑节能的意义

一）建筑节能是社会经济发展的需要。

我国建设与发展离不开能源的支持，但我国资源能源有限，虽然从总体来看，包括煤炭、水、天然气等资源的总量较为丰富，但从经济开采量及人均水平来看，仅为世界人均的一半，石油则更少了【1】。我国城市化进行日益加快，建筑能耗也在这一背景下急速长，采暖、空调、供电等资源消耗也大幅提升，资源消耗速度精人，加剧了我国能源短缺问题。绿色节能型建筑正是响应能源短缺背景下国家号召的现代新兴建筑类型。

二）建筑节能是减轻大气污染的需要。

我国近些年城市化建设（进程）的加快，采暖和空调建筑的增大，使得向大气排放的污染物急剧增长，这些污染物严重影响着人们的身心健康。

三）建筑节能是改善建筑热环境的需要

我国大多数地区四季分明，严寒和寒冷地区冬季寒冷，人们难以忍受需要采暖，南方地区夏天闷热，人们苦不堪言，需要空调来改善。这些都需要能源的支持。

由此看来，建筑节能的重要意义使得我们设计人员必须高度重视，从自己的设计工作开始，积极进行建筑节能设计。

二、建筑节能设计

一）、建筑节能设计应从总平面及空间结构的规划入手。建筑的总体布局设计需要充分借助可再生自然能源，利于日照、通风，使冬季寒冷气候下，可获取尽可能多的日照能源，并尽量避开冬季风向，减少热损失，在夏季时还可利用利于通风的空间结构，实现自然通风，以自然风能实现降温【2】。通过以上建筑规划理念，实现自然能源的最大程度获取，从而减少空调、通风及供暖系统的能源消耗。

夏季通风的设计理念其目的主要有以下几点：

1.优化室内热环境，提高舒适性，也是人本设计理念的重要体现。

2.降低空调系统的使用消耗。良好的自然通风可有效改善温度与环境舒适度，减少空调设备的使用，利于空调、通风系统的节能。

基于节能型建筑的设计特点与作用，需要在设计过程中重视通风结构的布局，将门窗洞口的位置及面积设计作为设计重点，结合当地气候特点，对门窗的开启方式与通风构造进行科学设计，适当利用穿堂风结构【3】。

二）、建筑的主体朝向宜采用南北向或接近南北向，不宜在一个房间的不同房间的墙上设置两个或更多的外窗。主要房间宜避开夏季最大日照朝向（西向）。

房屋朝向会从阳光辐射及主导风向等方面对室内气候造成影响，但要注意的是不同季节的主导风向对于室内环境带来的效果并不相同，以夏季为例，这一季节的主导风向能够使位于室内的人们有凉爽的感觉，提高舒适性，从而降低空调能耗。而冬季的主导风向不但会使人寒冷，还会影响室内湿度【4】。日照也同样如此，在不同季节起到的效果是不一致的，因此房屋朝向不能仅考虑某一个季节，应当采取一种兼顾的设计方案。此外朝向的设计还会受到当地的城市规划、周边环境以及道路规划等多个方面的制约。因此理想状态下的冬暖夏凉式设计显然是有困难的。因此要综合考虑各个因素之间的得失轻重，选择出建筑的最佳朝向和较好朝向，优化建筑的规划设计，避免东西向日晒，此外建筑的体型宜规则，尽量减少外表面积，不宜布置设有三面外墙的房间。

三）、建筑物的体型系数控制。

建筑物的体型系数对建筑物的热量损失影响非常大，体型系数越大，建筑物的热量损失越大，因而能耗越大。因此控制体系系数的设计对节能设计很重要。减少体型系数通常可用下列两种方法。

1、增加建筑层数。当建筑面积在2000平方米以上，层数以3-5层为宜，层数过多则底面积太小，对减少热耗不利。当建筑面积为3000-5000平方米，层数以5-6层为宜，建筑面积为5000-8000平方米时，层数以6-8层为宜。

2、建筑体型不宜变化太多，立面不要太复杂。因为体型变化大，体型系数就增大，单位建筑面积对应的外表面积就越大，传热损失就越大，能耗就越多。如：在我们单位已设计过的六层住宅中，平面组合比较整齐，凹凸变化不大的三个单元的，体型系数多数在0.26左右。平面凹凸大的三个单元，体型系数接近0.33，即接近（居住建筑节能设计标准）DBJ-242-2012规定的限值。有的甚至超过0.33，这样对节能是不利的，我们要把平面做一些调整才可。

四）、窗墙面积比的控制

《公共建筑节能设计标准》与《居住建筑节能设计标准》的窗墙面积比，虽然它们的计算有区别，但对各自建筑的窗墙面积比大小设计有了一定的限值要求。我们设计建筑的窗户时，窗户面积在满足房间的窗地面积比的前提下，尽量减少窗户的面积。

五）、围护结构的节能设计

1、屋面

围护结构中屋面的比例虽然和外墙相比，要小很多，但对于建筑顶层空间来说，屋面则起到举足轻重的作用，且维护比例要远大于外墙【5】。无论什么地区，如果屋面没有理想的隔热性能，那么会对顶层空间乃至整个建筑的采暖效果都带来一定影响。《居住建筑节能设计标准》与《公共建筑节能设计标准》对屋面的传热系数都有一定的限值要求。为提高屋面的保温隔热性能，设计时遵循以下原则：

1）、应选用导热系数小、蓄热系数大的保温热材料，同时要注意不宜选用密度过大的材料，防止屋面荷载过大。

2）、保温隔热材料品种多，选择时应根据建筑物的使用要求，屋面的结构形式，环境气候条件，防水处理方法和施工条件等因素，经技术经济比较后确定。

3）、应根据节能建筑的热工要求确定保温隔热层厚度，同时还要注意材料层的排列、排列次序不同也影响屋面的热工性能。提倡采用倒置式屋面。

4）、屋面的保温隔热材料不宜选用吸水率高的材料，提倡块状铺设和整体喷涂。若选了吸水率较高的热绝缘材料，屋面上应设置排气孔，以用来排除保温隔热材料内的水分。

2、外墙

除建筑顶层空间外，建筑的外围结构是建筑室内空间的主要保护结构，外墙的热损失占建筑整体热损失的比例很大。因此外墙保温隔热设计是整个建筑中的重要环节。《公共建筑节能设计标准》与《居住建筑节能设计标准》对外墙的平均传热系数都有一定的限值要求。在建筑节能设计时，我们尽量选用热阻值大的、传热系数小的节能墙体材料，如水泥空心砖、页岩空心砖、烧结空心砖等【6】。在墙体的保温设计时，优先采用外墙外保温的做法。另外，在外墙的保温设计时，外墙悬挑的构件如：阳台、雨篷、空调室外机隔板部位，常做构造处理。即在其上下板处常做30厚玻化微珠保温砂浆。其次对于外墙及屋面的变形缝，在节能设计时，常做构造处理，当变形缝宽度小于50MM时，用岩棉板等高效保温材料将缝满填，当缝宽大于50MM时，变形缝的缝口部位用岩棉板等高效保温材料缝填，深度不小于300.

3、窗户

窗户是耗能的薄弱环节，因此在节能设计时，应优先选用平开窗、气密性好、传热系数小的窗户。如塑钢双玻平开窗，塑钢LOW-E玻璃平开窗，断桥铝合金窗等。另外门窗框洞口与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵，如用高效聚氨酯泡沫缝填，不得用水泥砂浆补缝。

三、结束语

建筑节能的设计还包括给排水，暖通、电器专业等方面的节能设计。要真正做好建筑节能的设计，需要各专业密切配合，共同努力，才能完成。我们要多学习，多总结，多研究。为设计出更合理、更科学的节能建筑而不断进取。为我国经济的可持续发展，为建筑科学的进步，做出自己应有的贡献。

[1]窦宗浩,程楠. 讨论建筑节能对建筑设计发展的影响[J]. 现代装饰(理论),2014,01:243-244.

[2]周燕来,刘建安,谢晶. 基于建筑节能的夏热冬冷地区铁路客站总体规划布局及站房建筑设计方案优化研究[J]. 中外建筑,2014,10:79-81.

[3]龚光彩,蔡立群,王平,王莹,黎龙. 建筑围护结构节能设计火用分析及CO_2排放研究[J]. 湖南大学学报(自然科学版),2015,01:109-114.

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1007-6344（2015）12-0172-01