简论房屋建筑节能设计的重要性

刘必成

【摘要】随着城市房屋建筑的增多，建筑能耗也大幅度地上升，建筑能耗已经占到我国社会总能耗的30%，如何有效节能成为建筑设计必须要考虑的问题之一。本文结合笔者多年参加施工图设计的工作经验，对建筑设计保温节能因素进行剖析，对建筑设计中的保温节能措施进行了简要阐述

【关键词】节能建筑；规划设计；节能率

1、建筑节能概况

随着社会城市化进程地加快，人民群众生活水平的不断提高，建筑能耗的总量将持续增长。有报告显示，在能源消费结构中，建筑行业占全球温室气体排放的30%，并消耗了40%的全球能源。所以，节能建筑设计成为建筑设计中的当务之急。我们不仅要做好建筑的冬季保温设计，同时要做好夏季的隔热设计；建筑施工上不仅要做好建筑细部节点的保温构造处理，防止冬季室内出现结露现象，也要做好隔热设计，防止局部室内出现过热现象。

2、节能建筑设计的相关因素

2.1、建筑外围护结构。它们包括屋面、外墙、外门窗和地面等构件，将分担20%的节能率。

2.2、建筑为保持舒适度所需要的采暖、通风和制冷设备所消耗的能源。如果采用高效设备，该部分节能率达到18%左右。2.3、建筑照明。照明合理布置光源，采用高效节能灯具，节能率约为12%。

3、建筑节能设计要点

3.1 建筑选址。主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。

3.2 外部环境设计。在建筑位址确定之后，应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求，应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境。

3.3 规划与体型设计。合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。

3.4 单体的节能设计。单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。

3.5 建筑各部位的节能构造设计。建筑各部位的节能构造设计，主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过各部位（屋顶、楼板、墙体、门窗等）的造型、结构、材料等方面加以进一步设计，充分利用建筑外部气候环境条件，达到节能和改善室内微气候环境的效果。

4、建筑節能设计中的发展趋势

4.1利用自然通风技术

冬夏主导风向、强度等因素外，还包括由特定地形引起的地形风以及由周围构筑物引起的风场变化。总体设计多依照基地上太阳辐射和自然通风情况来规划建筑布局，设计室外场地。住宅选址在自然风存在处，应避免布置在夏季主导风向风阴影区内；应巧妙利用高大建筑物或地形遮挡冬季恶性风流；呈“U”型布置的组团式住宅开口应面向夏季主导风向；呈行列式布置时，将住宅平面错开布置或与夏季主导风向成40～50度布置；夏季主导风迎风面则布置低层住宅，以利于接受夏季主导风。

4.2利用传统遮阳技术

利用传统建筑的遮阳技术，要实现建筑的节能，必须在思想上回到不依赖主动式技术的层面上来重视被动式技术，这样才能体会到建筑遮阳等被动式技术的必要性。

具体到方案设计的工作，应该在设计的初期就明确地把建筑的地域性作为设计的基础，考虑建筑的遮阳问题，从整体布局和空间设计角度学习我国传统建筑遮阳的做法。在对建筑遮阳因素要求较高的地区，如热带海洋性气候地区或沙漠干旱气候地区等地区进行建筑节能设计时，为了达到遮阳的效果，可以参照以下设计措施：

（1）减小建筑的东西向间距，通过相互的影子来减低外墙所吸收的热能，或者可适当利用传统的院落布局模式进行建筑物间、建筑与院落的遮挡。

（2）利用伸出的屋檐来避免阳光直射到垂直的墙壁及窗口上。要在现代建筑中推敲新的大屋檐形式遮阳板形式。

（3）尽量选择低层建筑，可以减少阳光的直射。

（4）采用整体遮阳，利用巨大的遮阳构件对建筑进行整体遮阳。

4.3节能设计及高科技技术体系应用

（1）建筑外围护结构的节能设计包括：外墙保温构造、热桥阻断技术、屋面保温隔热技术、地下室外墙及地面保温技术、高效节能外窗及幕墙系统、窗墙面积比的控制、遮阳设 施、自然通风与采光的利用。

（2）建筑内余热/冷的回收利用。

（3）可再生绿色能源的利用：太阳能、浅层土壤热能、地表水体热能、风能等。

（4）提高舒适度的其他技术：浮筑楼板技术、双层架空地面系统、洁具同层后排水技术、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等。

5、房屋建筑节能设计措施分析

5.1墙体保温系统

墙体保温分为建筑内保温和建筑外保温两种。相对外墙内保温而言，外墙外保温的保温效果更理想，取暖成本大幅下降，并可完全避免热桥，因而采用外墙外保温是在经济条件允

许的情况下较好的选择。在实际的建筑设计应用中，外墙的保温系统应用的较多。外墙体在建筑设计中主要有以下构造要求。

（1）主墙体构造。砌砖或混凝土承重墙厚度由结构受力确定，表面应平整、牢固，达到粘贴聚苯板的条件。在混凝土墙外侧表面留有预埋铁件时，要涂刷防锈材料。

（2）窗口构造。砖砌复合墙的窗口过梁要做出槽口，以便聚苯板贴到窗边，混凝土复合墙在门窗口四周也要留出槽口，沿槽口贴聚苯板；窗口下的内外窗台之间做一道保温层，可避免窗口四周出现热桥。

（3）檐口构造。檐口是外墙和屋面相交的部位。外墙到此收头；屋面排水与一般挑檐屋面做法相同；要求屋顶保温层搭过墙身，与外墙保温层交接，防止顶棚四角结露。

（4）勒脚和首层处构造。在勒脚和首层处的装饰保温层要增加一道纤维增强层，并要将玻璃纤维增强层包括底边。由于墙体外保温技术在国内应用和推广的时间不是很长，一些建筑设计人员对于各种外保温技术还没有很好的认识和掌握，对于外保温的一些做法还存在着模糊的观念。

5.2建筑遮阳系统

（1）因地制宜的原则。由于各地的地理纬度、气候的差异，各地建筑的遮阳时间不尽相同。夏热冬冷地区不仅夏季炎热，而且冬季寒冷，采光保温与夏季遮阳同等重要，应遵循夏季遮阳不能遮挡冬季阳光的原则。

（2）平面布局原则。在平面布局中，为防止夏季受强烈的太阳辐射的影响，房间应避免东西向，至少西向不大面积开窗。在总体布局时，可利用建筑物之间相互遮挡的方法，尽量减少遮阳构配件的使用。

综上所述，筑节能研究是建筑可持续发展的重要研究课题，在我国现阶段，主要提倡运用与经济发展水平相适应的简单节能技术为主，切不可为片面追求低能耗目标而不顾经济成本，大量使用节能新技术。同时注重太阳能、风能、地能等可再生自然能技术的研究和开发，降低可再生能源的利用成本，逐步从大城市与经济比较发达地区向全国推广运用，实现我国建筑节能既定目标。

参考文献：

[1]中国建筑科学研究院.JGJ26-95民用建筑节能设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，1996.

[2]付祥钊.建筑节能技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[3]王立雄.建筑节能[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.