浅谈建筑节能设计

1、浅谈建筑节能设计摘要：建筑能耗占我国总能耗较大比重。本文提出建筑节能各个方面的设计策略，充分利用自然能，降低不可再生能源消耗，促进我国建筑可持续发展。关键词：建筑节能；建筑能耗；节能设计Abstract:Chinastotalenergyconsumptionofbuildingenergyconsumptionlargerproportion.Thispaperputforwardbuildingenergysavingallaspectsofthedesignstrategy,makefulluseofnaturecan,reducenotrenewableenergyconsumptio

2、n,andpromotingthesustainabledevelopmentofarchitecture.Keywords:buildingenergyefficiency;Buildingenergyconsumption;Energysavingdesign中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：一、引言随着世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭，人类不得不转向成本较高但可再生的生物能、水利、地热、风力、太阳能等新能源。我国因为人口多、资源贫乏，且分布不均，能源危机尤其严重，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，造成北煤南运、西气东送、西电东送；能源利

3、用效率低，能源终端利用率仅为33%，比发达国家低10%；建筑能耗（包括：建材生产、建筑施工和建筑使用能耗）约占全社会总能耗的近一半，已经成为国民经济的巨大负担，因此实行建筑节能，降低建筑能耗，已刻不容缓。二、建筑节能设计建筑节能是指建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通过采用节能型材料和技术，加强用能管理，在保证建筑节能和室内环境质量的前提下，降低建筑能源消耗。建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节，有利于从源头上杜绝能源的浪费。1、外部环境的节能设计1.1合理选址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，如太阳能辐射强度、最热（冷）月平均气温

4、及空气湿度、夏（冬）季主导风与平均风压、雨雪量等。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。1.2“微环境”设计除了地区气候特征，还需注意区域的“微环境”，如地形条件、地表环境、地表土壤和环境植被等。根据建筑功能的需求，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，主要方法为：在建筑周围布置树木、植被，既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪；创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。2、合理群体规划布局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

5、向等方面的确定。2.1日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。2.2合理控制体形系数。体形系数就是指建筑物与室外大气接触的外表面积F0（m2）和其所包围的体积V0（m3）之比值。单位建筑空间的外表面积越大，体形系数越大，能耗就越高，反之亦然。因此，在考虑节能设计时，建筑平面外形不宜凹凸太多，力求完整，避免因凹凸太多增大而提高体形系数。在所有几何形体中，球面体体形系数最小，同等条件下能耗最低。3、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

6、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。3.1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功能的同时，通过对各部位(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。3.1.1屋面隔热保温与遮阳。在夏季，屋面日照时间长，太阳辐射强度大，屋顶外表面温度最高达到6080，顶层室内温度受其影响会提高24。在冬季，屋顶对外散失热量，又增加了室内的空调热负荷。屋面隔热保温除采用倒置式设计外，蓄水屋面和种植屋面越来越引起人们的重视。蓄水屋面，就是利用

7、屋面蓄水层蒸发带走太阳辐射热（蓄水层深度一般保持在200mm为宜），从而有效地减弱屋面的传热量和降低屋顶内表面温度（可比一般屋面低24），具有明显的隔热效果。种植屋面，是一种生态节能型屋面，不仅能够提高屋面的隔热保温性能，还能增加城市绿地面积，改善城市气候环境。实验数据表明，种植屋面使屋顶外表面最高温度下降32.4，内表面最高温度下降2.0，具有较好的隔热保温性能。屋面遮阳，主要采用遮阳构架、遮阳百页、膜结构、飘板等，有效遮挡太阳直接辐射屋面，同时也能结合立面造型，创造出有性格的建筑形象。3.1.2楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空空间，以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中，

8、夏季可以利用冷水循环降低室内温度，冬季利用热水循环取暖。3.1.3建筑外围护墙体的节能设计。目前，我国正提倡新型复合墙体自保温系统和外隔热保温技术，外保温的优点：建筑室内温度受室外温度波动影响小，有利于主体结构保护和避免热（冷）桥的产生。常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯（EPS、XPS）和墙体自保温四大体系。其中，保温砂浆和聚苯板市场占有率较大，但保温性能较差；聚氨脂保温性能较好，但传统的聚氨酯硬泡板材不适用于复杂立面墙体保温。市场新出现的聚氨酯现场发泡喷涂保温材料（如安健能全水基软发泡聚氨酯），具有良好的保温性和憎水性，方便施工，适用于设计各种复杂外墙体保温和无接缝施工。3.

9、1.4建筑门窗的节能设计。据统计资料，在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。除了要控制窗墙比外，还需增加玻璃门窗的热工性能：一是选用单层或多层中空或低辐射玻璃（如LowE镀膜玻璃）和经热断桥处理的门窗型材，同时加强窗墙间、框扇间的接缝气密性设计。二是增加外墙玻璃门窗遮阳设计，防止夏季太阳辐射热透过玻璃门窗直接进入室内而耗能。由于遮阳位置和方式不同，主要有：水平式外遮阳，适用于接近南向外窗；垂直式外遮阳，适用于东北向、西北向外窗。为克服传统固定式遮阳在采光、自然通风、视野等方面的矛盾，上述两种遮阳方式在生态节能建筑中较多地采用活动百叶遮阳，可根据光线变化自动调节百页角度遮阳，不影

10、响自然采光和通风；活动内遮阳，主要有遮阳卷帘和遮阳百页等。相比外遮阳，更灵活，更便于用户根据季节天气变化调节使用。但其缺点也较大，除部分热量被反射出窗外，其余热量留在了室内而增大空调制冷能耗。3.2合理的建筑空间设计合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔)，以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能目的。3.3选用建筑节能材料建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去，更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用，达到了更好的保温防潮效果；新型透光隔热玻璃(如Low-E玻璃等)在门窗中的应用，起到了更好的透光隔热效果；采用可调节的铝材遮阳板，达到遮阳的目的。三、结语建筑节能是建筑可持续发展的重要研究课题。目前，国家已制定了公共建筑节能设计标准、夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准等行业标准，对建筑节能做出了明确的政策规