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摘要：建筑节能是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中, 通过采用节能型的建筑材料、产品和设备, 执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理, 合理设计建筑围护结构的热工性能, 提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率, 以及利用可再生能源, 在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下, 降低建筑能源消耗, 合理、有效地利用能源.。本文探讨了基于建筑设计的建筑节能方法。
关键词：建筑设计；建筑；节能；方法
中图分类号：S611 文獻标识码：A 文章编号：
建筑节能的核心是减少建筑耗能, 提高建筑中的能源利用效率。同时, 建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提, 即室温冬季不低于18℃ , 夏季不高于26 ℃ 。建筑设计方案是否满足节能设计要求在很大程度上决定了其整个寿命周期内是否达到建筑节能的目的, 通过设计降低建筑的能耗, 可减少全球的能耗, 有利于保持整个生态系统的稳定。建筑节能, 就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和.是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中, 通过采用节能型的建筑材料、产品和设备, 执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理, 合理设计建筑围护结构的热工性能, 提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率, 以及利用可再生能源, 在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下, 降低建筑能源消耗, 合理、有效地利用能源.
一、建筑设计中节能设计的必要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气是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、太阳能和核能，而我国的能源问题更加严重。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，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。而建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节，因为它有利于从源头上杜绝能源的浪费。建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。
二、建筑设计的建筑节能方法
1、规划节能
整体及外部环境的节能设计建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。
（1）合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、地质、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。
（2）合理的外部环境设计
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，主要方法为：①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；②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作用。
（3）合理的规划和体型设计
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。
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防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。
2、住宅平面的建筑节能设计
住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地(建筑行业“四节”之一)还可以大大节约建筑用材，减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。由于我国地处北半球，太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射得热，而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系，容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间(如厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等,以挡住日照直接照射主要房间,避免冬季西北风灌入。经调查,在其他条件相同的情况下,南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。
3、围护结构是建筑节能的重点
北方地区建筑的围护结构应该重点考虑围护结构的保温性能；而在南方炎热地区，重点则应该放在隔热方面。
建筑的围护结构包括屋面、墙体（包括金属、石材等非透明的幕墙）和门窗（包括玻璃幕墙）。建筑师应根据建筑的功能和美观要求，综合考虑经济因素，采取有效的手段，满足建筑节能的要求。不同的围护结构性能不同，达到相应的要求所付出的代价也不一样。对于高层建筑，屋面所占的比例很小，围护结构应主要着眼于墙体和门窗。而墙体和外窗中，墙体达到较高的性能比较容易，窗户则是薄弱环节。所以，建筑的开窗面积一般不可过大，过大则使得窗户的设计非常困难。对于采用建筑幕墙的建筑而言，玻璃幕墙要达到比较好的保温性能或隔热性能是比较困难的，而金属幕墙、石材幕墙等非透明幕墙则只要在幕墙面板后面加设保温层就很容易满足保温隔热要求。再如，对于大跨度的建筑，屋面所占比例较大，屋面保温的节能效果是比较好的，而且造价也相应比较低，玻璃幕墙或窗户要达到同样的性能则非常困难。所以，建筑设计时应该考虑到各个方面技术的可行性，经济的合理性，进行综合衡量，优化选择。
建筑的围护结构是整体建筑节能的一部分，建筑外窗或幕墙又是围护结构的一部分，所以建筑设计时应该进行综合衡量，对各个部分围护结构的各项性能指标提出明确的要求，而不能将整个围护结构的节能设计交给门窗、幕墙企业，因为这样做不利于围护结构设计的经济与合理。
围护结构中，节能产品的种类也很多。就门窗、幕墙而言，不同产品的性能也不一样，经济指标也不同。外窗和玻璃幕墙均有保温和遮阳比较好的产品，但价格相对比较贵，而且相比墙体而言，性能依然相差较大。可是，建筑也不可能不使用窗户，也不可能不使用玻璃幕墙，因为有外观的需要、功能的要求，甚至还有结构上的需要。
4、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, 以改善室内保温、通风、采光等微气候条件, 达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中,就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧, 形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”, 从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的; 在印度柯里亚的管式住宅及干城章嘉公寓楼的设计中, 就通过空间的竖向分隔, 起到了极佳的通风降温效果。
5、选用建筑节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。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。另一方面, 要结合当地的实际情况, 发掘出一些地方节能材料, 更好地应用到建筑节能中去。
太阳能的利用。太阳能是一种最丰富、最便捷、无污染的再生能源。在设计中可采用廉价而耐用的太阳能电池, 自动跟踪太阳的反射镜, 可将收集的太阳光反射到室内或通过光导纤维送到用人房间, 并通过发光器把光能释放进行日光浴, 栽培花卉、蔬菜或供地下室及背阴处使用。
总之，全面的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。
参考文献：
[1] 刘小军. 基于建筑设计的建筑节能方法的探讨[J]. 山西建筑. 2010(12)
[2] 夏志刚,吴志英. 建筑节能设计方法的分析[J]. 中国新技术新产品. 2010(06)
[3] 谢文锋. 建筑节能如何在建筑设计中落实[J]. 广东科技. 2008(06)
[4] 肖利军. 建筑设计中建筑节能的见解[J]. 广东科技. 2008(18)
关键词：建筑设计；建筑；节能；方法
中图分类号：S611 文獻标识码：A 文章编号：
建筑节能的核心是减少建筑耗能, 提高建筑中的能源利用效率。同时, 建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提, 即室温冬季不低于18℃ , 夏季不高于26 ℃ 。建筑设计方案是否满足节能设计要求在很大程度上决定了其整个寿命周期内是否达到建筑节能的目的, 通过设计降低建筑的能耗, 可减少全球的能耗, 有利于保持整个生态系统的稳定。建筑节能, 就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和.是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中, 通过采用节能型的建筑材料、产品和设备, 执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理, 合理设计建筑围护结构的热工性能, 提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率, 以及利用可再生能源, 在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下, 降低建筑能源消耗, 合理、有效地利用能源.
一、建筑设计中节能设计的必要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气是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、太阳能和核能，而我国的能源问题更加严重。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，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。而建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节，因为它有利于从源头上杜绝能源的浪费。建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。
二、建筑设计的建筑节能方法
1、规划节能
整体及外部环境的节能设计建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。
（1）合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、地质、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。
（2）合理的外部环境设计
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，主要方法为：①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；②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作用。
（3）合理的规划和体型设计
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。
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防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。
2、住宅平面的建筑节能设计
住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地(建筑行业“四节”之一)还可以大大节约建筑用材，减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。由于我国地处北半球，太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射得热，而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系，容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间(如厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等,以挡住日照直接照射主要房间,避免冬季西北风灌入。经调查,在其他条件相同的情况下,南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。
3、围护结构是建筑节能的重点
北方地区建筑的围护结构应该重点考虑围护结构的保温性能；而在南方炎热地区，重点则应该放在隔热方面。
建筑的围护结构包括屋面、墙体（包括金属、石材等非透明的幕墙）和门窗（包括玻璃幕墙）。建筑师应根据建筑的功能和美观要求，综合考虑经济因素，采取有效的手段，满足建筑节能的要求。不同的围护结构性能不同，达到相应的要求所付出的代价也不一样。对于高层建筑，屋面所占的比例很小，围护结构应主要着眼于墙体和门窗。而墙体和外窗中，墙体达到较高的性能比较容易，窗户则是薄弱环节。所以，建筑的开窗面积一般不可过大，过大则使得窗户的设计非常困难。对于采用建筑幕墙的建筑而言，玻璃幕墙要达到比较好的保温性能或隔热性能是比较困难的，而金属幕墙、石材幕墙等非透明幕墙则只要在幕墙面板后面加设保温层就很容易满足保温隔热要求。再如，对于大跨度的建筑，屋面所占比例较大，屋面保温的节能效果是比较好的，而且造价也相应比较低，玻璃幕墙或窗户要达到同样的性能则非常困难。所以，建筑设计时应该考虑到各个方面技术的可行性，经济的合理性，进行综合衡量，优化选择。
建筑的围护结构是整体建筑节能的一部分，建筑外窗或幕墙又是围护结构的一部分，所以建筑设计时应该进行综合衡量，对各个部分围护结构的各项性能指标提出明确的要求，而不能将整个围护结构的节能设计交给门窗、幕墙企业，因为这样做不利于围护结构设计的经济与合理。
围护结构中，节能产品的种类也很多。就门窗、幕墙而言，不同产品的性能也不一样，经济指标也不同。外窗和玻璃幕墙均有保温和遮阳比较好的产品，但价格相对比较贵，而且相比墙体而言，性能依然相差较大。可是，建筑也不可能不使用窗户，也不可能不使用玻璃幕墙，因为有外观的需要、功能的要求，甚至还有结构上的需要。
4、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, 以改善室内保温、通风、采光等微气候条件, 达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中,就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧, 形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”, 从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的; 在印度柯里亚的管式住宅及干城章嘉公寓楼的设计中, 就通过空间的竖向分隔, 起到了极佳的通风降温效果。
5、选用建筑节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。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。另一方面, 要结合当地的实际情况, 发掘出一些地方节能材料, 更好地应用到建筑节能中去。
太阳能的利用。太阳能是一种最丰富、最便捷、无污染的再生能源。在设计中可采用廉价而耐用的太阳能电池, 自动跟踪太阳的反射镜, 可将收集的太阳光反射到室内或通过光导纤维送到用人房间, 并通过发光器把光能释放进行日光浴, 栽培花卉、蔬菜或供地下室及背阴处使用。
总之，全面的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。
参考文献：
[1] 刘小军. 基于建筑设计的建筑节能方法的探讨[J]. 山西建筑. 2010(12)
[2] 夏志刚,吴志英. 建筑节能设计方法的分析[J]. 中国新技术新产品. 2010(06)
[3] 谢文锋. 建筑节能如何在建筑设计中落实[J]. 广东科技. 2008(06)
[4] 肖利军. 建筑设计中建筑节能的见解[J]. 广东科技. 2008(18)