建筑节能设计探讨

1、建筑节能设计探讨摘要：建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和 合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾； 有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有 利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生 活质量、贯彻落实科学发展观，建筑设计是其中一个很重要 的环节。本文从建筑节能的基础出发，对建筑节能设计方面 进行了探索。关键词：建筑节能；建筑节能设计；重要性Abstract: the construction energy conservation is advantageous to fundamentally promote energy conservation

2、and reasonable utilization of resources, alleviate natural resources of our country energy supply and the contradiction that economic society develops; to accelerate the development of circular economy, realizing the sustainable development of economic society; is conducive to the long-term protecti

3、on of national energy security, protect environment, improve people life quality, carry out implement the scientific outlook on development, building design is one of the very important link. This article from the construction energy conservation foundation, the design of architectural energy saving

4、 aspects is explored.Key words: energy-saving building; energy-saving design; importance中图分类号： TU201 文献标识码： A 文章编号：1 建筑节能的重要性 目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋 枯竭，人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、 风力、太阳能、核能，而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题：人均能源拥有量 低、储备量低：能源结构依然以煤为主，约占75%，全国年耗煤量已超过13亿t:能源资源分布不均，主要表现在 经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足，造

5、成北煤 南运、西气东送、西电东送；能源利用效率低，能源终端 利用效率仅为 33%，比发达国家低 10%。随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度 上升， 已达全社会能源消耗量的 32%，加上每年房屋建筑材 料生产能耗约 13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的 45%。我国现有建筑面积为 400多亿m2。绝大部分为高能 耗建筑，且每年新建建筑近 20亿m2。其中95%以上仍是高 能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下 很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗，已经成为国 民经济的巨大负担，因此建筑行业全面节能势在必行。2 建筑群总体规划节能设计 根据建筑功能要求和当地的气

6、候参数，在总体规划和单 体设计中， 科学合理地确定建筑朝向、 平面形状、 空间布局、 外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外 维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿 化设计， 设计要有利于施工和维护， 全面应用节能技术措施， 最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。2.1 建筑朝向和平面形状 同样形状的建筑物，南北朝向比东西朝向的冷负荷小。因此建筑物应尽量采用南北向。如对一个长宽比为4: 1的建筑物，经测试表明： 东西向比南北向的冷负荷约增加 70% 在建筑物内布置空调房间时，尽量避免布置在东西朝向的房 问及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此， 选择

7、合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的 平面形状，应在体积一定的情况下，采用外维护结构表面积 小的建筑。因为外表面积越小，冷负荷越小，能耗越小。2.2 合理规划空间布局及控制体型系数 如果是依靠自然通风降温的建筑，空间布局应比较开 敞，开较大的窗口以利用自然通风。 而设有空调系统的建筑， 其空间布局应十分紧凑，尽量减少建筑物外表面积和窗洞面 积，这样可以减少空调负荷。体形系数的定义是建筑物外表 面积F与其所包围的体积 V之比值。对于相同体积的建筑物， 其体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高。研 究表明，体形系数每增大 0.01，能耗指标约增加 2.5。因 此，出于节能的考虑

8、，在建筑设计时应尽量控制建筑物的体 形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形 系数时。应尽量增加围护结构的热阻。2.3 绿化对节能建筑的影响 绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用，它能调节 改善气温，调节碳氧平衡，减弱温室效应，减轻城市的大气 污染，减低噪声，遮阳隔热，是改善居住区微小气候，改善 建筑室内环境，节约建筑能耗的有效措施。3 建筑外围护结构节能设计 外围护结构是建筑物室内和室外的界限，承载着多种功 能，如遮风避雨、遮阳通风、保温隔热等，也是建筑节能设 计的重点之一。3.1 屋顶节能设计 对屋顶使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进 行合理的保温和隔热设计，这样可以

9、很好地保证在冬季低温 地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度，同时为冬 季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国 冬季的采暖大多数地区还在用煤，夏季的降温一般都是用 电，合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。可以用 屋顶绿化设计，为节约能源和调节气候作出很大贡献，在增 加绿化率和建筑节能上起到了很大作用。3.2 建筑外墙节能设计 在所有的建筑设计中必须进行必要的保温和隔热设计， 特别是要求在农村地区做节能隔热设计。比如陕西省关中地 区绝大部分农用建筑的外墙都用 24 墙，这样的建筑无论在 冬天还是在夏季如果没有相关的采暖和降温措施室内外温 度相差不大，必须通过其它方法满足人

10、们在室内使用的要 求。3.3 玻璃幕墙节能设计 玻璃幕墙节能主要应用于公共建筑。在整个围护结构 中，通过玻璃传递的热量远高于其他围护结构。如何正确合 理的选择和设计玻璃，对于减少室内外传热是很重要的。目 前提高玻璃幕墙隔热保温性能的措施有：采用镀膜玻璃、热 反射玻璃、中空玻璃等技术。另外，可以利用新技术，通过 玻璃吸收太阳能进行发电，既节约空调耗能，又环保。3.4 门窗节能设计门窗作为建筑必不可少的组成部分，它的能耗约占整个 建筑的 50，十分可观。因此，在建筑节能设计中，门窗是 需要重点处理的。设计时，我们必须在保证采光、通风、美 观的基础上，使住宅外门窗洞口的面积尽量减小，气密性尽 量提高

11、，冷风渗透尽量减少，只有这样，外门窗本身的保温 性能才能提高，外门窗本身的传热量才能减少。4 建筑节能的主要途径4.1 加强外墙围护结构的保温隔热性能 提高墙体保温性能的关键在于增加热阻值，设计中应选 择质轻导热系数低的材料作围护结构，对于住宅尚需考虑外 墙承重问题，我省多采用外墙内保温的做法，但外墙的“热 桥”部位不好解决，外墙外保温的做法，可解决热桥问题， 但施工造价偏高，常用的建筑保温隔热材料有膨胀珍珠岩、 岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、加气 砼、瓦楞铝箔等，这些材料导热系数低，热阻值大，可做成 保温隔热板材用在复合墙体上。4.2 建筑体型系数 体型系数指标也是节能设计

12、时的重要指标之一，建筑体 形系数 S=F/V ，指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所 包围的体积的比值，因此，在设计中首先应选择良好的日照 朝向，尽量采用体型简单，规整的建筑形式，避免过多的凸 凹，以减少外墙面积。 另外， 在每层建筑面积一定的情况下， 适当地调整建筑物的长宽尺寸，也能有效地减少外墙面积， 使 S=F/V 满足规定要求。4.3 加强屋面的保温隔热性能 除外墙外，建筑物与大气的另一接触面就是屋面，屋顶 能耗占建筑物总能耗的 8左右，在屋面设计时应注意以下 几点：4.3.1 采用导热系数小的保温材料做保温层， 并保证一定 的厚度，如选用水泥蛭石板、沥青珍珠岩、加气砼、硬质聚 苯板

13、、水泥珍珠岩等，其总热阻值均较小，传热系数在 0.8 以下，可达到节能要求。4.3.2 屋面设架空隔热层，以减少热辐射效应。4.3.3 采用倒置屋面板， 将防水层设在保温层下边， 但要 注意保温层表面防水。4.4 楼梯间 楼梯间设门斗安门窗，减少冷风渗透，减少采暖房间向 不采暖楼梯间的传热，同时加强楼梯间外围护结构保温效 果，因为加强楼梯间外围护结构保温效果比增加内围护结构 保温效果对楼梯间得热量的影响要大。例如：如果楼梯间内 围护结构面积为外围护结构面积的四倍，在不考虑朝向等修 正系数及楼梯问冷风渗透热损失的前提下，则外围护结构平 均热阻值增加 25与内围护结构平均热阻值增加一倍的效 果相当，而且外围护结构的面积要小于内围护结构面积，即 使同样的保温做法在工程造价上也要经济的多。5 结语节能作为一项