浅议建筑学中节能设计的探索与思考

王乐

摘 要：现如今，建筑节能已成为全国乃至全球建筑界最为流行的议题，在节能减排呼声日益高涨的今天，开展建筑节能工作对于建筑业来说至关重要，我们只有从规划、设计、新建、改造等方面将建筑节能标准落到实处，积极采用新技术、新产品对建筑能耗进行有效控制，才能在促进城市发展的同时为我国环保事业贡献力量。本文笔者结合实践经验，对建筑学中的节能设计进行探索。

关键词：建筑;节能设计;围护结构;自然能源

1 引言

随着城市化进程的加快，我国城市建设事业飞速发展，在一定程度上增加了能源消耗，而在建筑使用过程中，建筑物照明、采暖、空调以及建筑内各种电器的使用更增大了能源消耗，给自然环境带来了不小威胁。面临着日益突出的环境问题，国家大力推行建筑节能，但从总体上看，环境恶化的脚步并没有因此停止，如果继续执行节能水平较低的设计标准，我国建筑业将很难承担降低能耗、治理环境污染的重任。事实上，不管是建筑本身技术，还是建筑材料产品、建筑热环境用设备，都存在很大的节能潜力，我们必须正确认识到建筑节能的重要性，从建筑节能设计出发，在保证建筑、建筑产品、相关设备使用功能及建筑质量的前提下，采取一系列有效的节能技术和管理手段，最大限度降低建筑能耗。

2 建筑节能设计概述

所谓建筑节能设计，就是通过采用技术、材料、管理手段等，如加设保温层进行外墙和屋顶保温、使用双层中空玻璃减小外窗热量损失等来减少建筑物耗热量、耗煤量的。依据建筑节能指标，建筑节能设计方法包括分项指标控制法和综合控制法，前者主要是对建筑围护结构传热系数、窗墙比、体形系数以及采暖设备、空调设备、照明设施的最小效能指标规定一个限值，后者则要求建筑总体能耗达到某个指标。

3 建筑节能设计要点

3.1建筑规划设计是建筑节能设计的重要内容之一。规划设计中的建筑节能包括建造位置、建筑体型和体量、集中供热、绿化、建筑朝向、通风、建筑群体平面组合形式等的合理选择，这些都会对建筑节能产生各种影响，所以在规划初期，应着重考虑这些问题，使建筑规划设计达到优化、节能、改善热环境的目的。比如邻近建筑之间、建筑与道路之间、建筑立面体型设计等所造成的风压增强和热反射干扰问题都会影响建筑节能，在布置建筑总平面时应给予高度关注;在建筑平面布局上，建筑的朝向非常重要，区域不同，建筑朝向设计也不同，但都应确保在冬季有适量的阳光直射室内，在夏季保持室内良好的通风条件，在设计中，应尽量减小建筑外表面积，控制建筑体型，同时，避免东西向，尽量以南北向为主，必要情况下，可将主要房间设在冬季朝阳且背风部位，减少围护结构散热量。

3.2建筑本身设计是建筑节能的基础，建筑是否节能主要在于建筑单体本身的体型、朝向、围护结构设置等，比如建筑本身形体方面就会影响建筑节能，所谓建筑形体实际上指的是单位建筑的体积所分摊到建筑外表的面积，对于那些小体积、体型复杂的建筑以及平房、低层建筑，体型系数就比较大，这样对节能是非常不利的。有关研究指出，建筑体型系数每增加0.01，耗热量指标就会随之增加2.5%，根據相关规范，在冬冷夏热地区，建筑体型系数应<0.35，点式建筑体型系数应<0.4，具体设计中，需根据当地实际情况优化建筑体型系数。此外，建筑外墙不仅具有美观、美化效果，还起到保温隔热作用，而且在建筑围护结构中，单外墙面积就占45%左右，其直接与外界接触，能量消耗占建筑围护结构能源消耗总量的49%，所以要想建筑本身设计满足节能要求，必须做好建筑外墙的节能设计。具体设计中，我们可采用热阻指标能满足节能标准的墙体自保温材料以及绿色烧结保温空心砖等新型墙体材料，注重外保温的应用和热桥的消除，注意解决外墙外保温体系与墙体结构体系耐久性不一致问题。

3.3提高建筑围护结构的热工性能是实现建筑节能的重要手段。在所有围护结构中，外门窗是建筑能耗最薄弱的部位，可用以下措施实现节能：窗户位置和大小影响建筑能源消耗，为达到节能效果，窗户大小最好为楼面大小的10%～12%;对于寒冷、严寒地区，门窗设计应根据当地实际情况、建筑体型系数、窗墙比、朝向等确定保温系数K值，提高门窗气密性能等级，此外，无论是普通门窗还是新型节能门窗，都应满足室内采光、保温隔热、良好通风、美观性和住户视野开阔等要求;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，增强其保温隔热性能，双层和绿色玻璃窗户具有良好保温隔热效果，可加强应用，积极采用中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射玻璃等;对窗扇面积进行合理设计，保证自然通风的同时降低室外冷风进入;设温度阻尼区，阻止室外冷风直接渗透。墙体是建筑围护结构的主体，主要作用是保温、隔热、防潮、防水，要达到墙体节能效果，依据国家、地方性技术规程和政策规定，可采用空心砖墙及复合墙体技术，注重墙体冷桥外保温A级材料的应用，比如采用发泡陶瓷板保温系统、复合材料保温板系统、膨胀玻化微珠保温板、复合发泡水泥板外墙外保温系统、蒸压加气混凝土砌块外保温等。另外，屋面节能设计也非常重要，我们可选用密度较大、导热系数较高、吸水率较大的保温材料作保温层，比如现浇轻质泡沫混凝土、NZL轻质保温材料、JQK复合轻质保温隔热砖瓦等，还有就是可通过设计屋顶绿化、屋顶蓄水、架空通风等增强夏季屋面的隔热降温效果。

4 自然能源在建筑节能设计中的应用

太阳能和地热能都是可被建筑利用的可再生能源，它们不会对环境造成污染。在建筑节能设计中，可采用主动式太阳能，在建筑中设置高效的集热装置，使建筑主动获取太阳能，由热媒将热量传送到建筑内。地热能温度高于冬季室外温度，同时又比夏季的室外温度低，所以我们可应用高效率的地源热泵为建筑节能目标的实现奠定基础。

5 结语

总之，要营造舒适且健康的居住环境，减少对不可再生能源的依赖，降低建筑日常运转耗能，提高资源利用效率和对可再生能源的利用率。建筑节能设计是非常重要而紧迫的一个环节，只有从根源上解决好建筑节能问题，才能促进我国可持续发展。这就要求建筑规划设计、建筑本身设计、建筑围护结构设计等都要满足节能要求，同时要充分利用太阳能、地热能这些可再生能源，真正实现建筑节能。

参考文献

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