论文部分内容阅读
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、提高人民群众的生活质量、贯彻落实科学发展观。本文探讨了建筑设计中的建筑节能措施。
关键词：建筑设计；建筑；节能；措施
中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：
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 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。
一、建筑规划节能设计
1、建筑选址。节能建筑对基地有选址性，不是任何位置、任何微气候条件下均可诞生合理的节能建筑。建筑基地条件主要是从满足建筑冬季采暖和夏季致凉两个工况要求来进行研究和讨论的。建筑选址时应满足以下三个原则，即向阳原则-采暖目的；通风原则-致凉目的；减少能量需求原则-综合目的。尊重气候条件，使未来建筑避免一些外来因素干扰而增加冷（热）负荷，尽量少受自然的“不良”干扰，并通过设计、改造，以降低建筑对能量的需求。
2、建筑形态设计。应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定，一般宜控制在0.30 以下，寒冷地区，应尽量把体型系数控制在不大于0.4 的范围内。有研究资料表明，体型系数每增加0.01，耗热量指标约增加2.5％，一般讲，6层左右的建筑物节能较为有利，其体形系数控制在0.3 以下是不难做到的。当体形系数超过标准的规定时，应加强围护结构的热工性能，计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。
3、建筑朝向设计。在建筑的平面布局方面，朝向的选择特别重要。合理的建筑朝向应该尽可能的冬季利用日照，以避免冷风造成的大量能耗；夏季限制日照，并具备良好的通风。因此从节能和热环境两方面考虑，建筑物应避免东西向，以南北向或接近南北向为宜，这样能够避免太阳的东照西晒，降低日射影响，也能获得充足的日照。除此之外还应注意充分利用地形和节约用地，照顾居住建筑群体组合的需要。
4、建筑间距设计。一定的日照间距是建筑充分得热的先决条件。但因城市用地非常紧张，太大的间距会造成用地浪费。因此建筑总平面设计时应结合建筑日照标准，建筑节能、节地原则，综合考虑各种因素来确定建筑间距。在建筑单体设计中，可以采用退层处理、降低层高等方法。
5、室外风环境设计。完善意义上的节能建筑在满足冬季采暖要求同时必须兼顾夏季致凉问题，即尽量不用常规能源消耗而利用自然提供的条件达到室内创造凉爽目的的方法。建筑致凉最合理的方法是争取良好通风，即利用夜间凉爽的通风使室内热惰性材料降温，致使白天时散失“凉气”而降温，因此建筑规划设计时选择基地环境条件应不影响夏季主导风吹向未来建筑，并考虑冬季主导风尽量少地影响建筑；运用植被、构筑物等永久地貌对导风的作用；对一些基地内的物质因素加以组织、利用，以最简洁、最廉价的方式改造室外环境，以创造良好的通风环境，为建筑内部通风提供条件。
6、绿化环境设计。绿化对建筑的节能起着十分重要的作用，它可以调节改善气温、调节碳氧平衡，减少温室效应，减轻城市的大气污染，降低噪音，遮阳隔热，可以有效地改善居住区的外部微气候以及建筑室内热环境，降低建筑能耗。小区绿化要综合考虑绿化率、人均公共绿化率、植被的生态效应等诸多因素。
二、 建筑围护结构的节能设计
1、 墙体节能设计
墙体节能技术多采用复合墙体节能。复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体节能多采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料，降低外墙的传热系数。根据复合材料与主体结构位置的不同，主要分为内保温技术和外保温技术两大类。外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用范围广，技术含量高；外保温层位于主体结构外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命，有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间，同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。在南方地区，尤其是夏热冬暖地区应注重采用浅色外饰面，减少太阳辐射吸收系数。
2、外窗节能设计
窗的使用功能， 一方面要阻挡外界环境变化对室内的侵袭， 另一方面是人在室内能够与室外即大自然沟通的渠道。
（1） 窗墙比、玻璃层数及朝向对节能的影响: 有资料表明: 南向窗户的窗墙比增加时， 单层窗节能率下降， 而双层钢窗却上升， 这说明南向双层窗的辐射得热量大于窗的热耗而使南向窗成为得热构件。东向和北向的单层窗节能率随窗墙比增加而下降， 而双层窗也随窗墙比的增加而略有增加。同时还应注意， 窗户成为得热或耗热构件， 还与建筑所在地区气象条件有关。
（2）附加物对窗节能效果的影响: 保温窗帘和保温板对减少夜间窗的热耗起着重要的作用。住宅的阳台在冬季对窗接受太阳辐射有一定的遮挡，遮挡的程度取决于阳台的挑出长度和朝向。南向阳台挑出长度大于0.5m 之后， 节能率是下降的， 而东向阳台的挑出长度则对节能率影响不大。
（3） 不同氣候区窗的设计: 进行窗的设计， 应根据地区的不同，选择层数不同的窗户构件， 使其在本地区尽可能成为得热构件。在窗墙比的选择上， 应区别不同的朝向。对南向窗户， 在选择合适层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗户面积， 充分利用太阳辐射热; 而对其他朝向的窗户， 应在满足居室采光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗。
（4）改进窗户热工性能的措施: 有以下几方面，a. 加强窗户的气密性: 除了采用气密条， 提高外窗气密水平外， 还应提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量， 减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的。b. 改善镶嵌部分的保温能力: 其主要方法是设法增加其空间层数和提高镶嵌材料对红外线的反射能力以改善其保温性能。c. 加强窗框部分的保温措施: 其主要方法是对窗框进行断热处理， 用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间， 加大窗框的热阻， 或利用空腹钢窗内的空气间层达到增加窗框热阻的目的。同时， 选用导热系数较小的塑料窗框以减少通过窗框部分的热耗。
3、屋顶节能设计
屋面节能可通过加设隔热保温层、设架通风层、采用种植隔热屋顶等方式，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶，利用阁楼通风散热。隔热保温层可以阻挡屋面吸收的太阳辐射热向室内传导。架空型屋顶遮阳板拦截太阳辐射热，并把所吸收热量通过通风空气间层转移到空气随风带走。种植、蓄水屋面通过在屋顶上种一些植物遮挡太阳辐射热， 并实现太阳辐射热的资源性转化，屋面温度变化比较小。
总之，建筑节能的全面应用可以促进能源的科学合理，以缓解我国的资源严重耗损问题。当然在实际的建筑设计中需要注意的问题还很多，从整体的设计到施工的布局都要全面贯彻科学的发展观，为我国的建筑发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1] 李宁， 张冰冰. 浅谈在建筑设计中加强节能与隔声的技术措施[J]. 黑龙江科技信息， 2010，(05) [2] 樊丽军. 浅析加速建筑节能实施的有效措施[J]. 山西建筑， 2011，(14)
关键词：建筑设计；建筑；节能；措施
中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：
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 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。
一、建筑规划节能设计
1、建筑选址。节能建筑对基地有选址性，不是任何位置、任何微气候条件下均可诞生合理的节能建筑。建筑基地条件主要是从满足建筑冬季采暖和夏季致凉两个工况要求来进行研究和讨论的。建筑选址时应满足以下三个原则，即向阳原则-采暖目的；通风原则-致凉目的；减少能量需求原则-综合目的。尊重气候条件，使未来建筑避免一些外来因素干扰而增加冷（热）负荷，尽量少受自然的“不良”干扰，并通过设计、改造，以降低建筑对能量的需求。
2、建筑形态设计。应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定，一般宜控制在0.30 以下，寒冷地区，应尽量把体型系数控制在不大于0.4 的范围内。有研究资料表明，体型系数每增加0.01，耗热量指标约增加2.5％，一般讲，6层左右的建筑物节能较为有利，其体形系数控制在0.3 以下是不难做到的。当体形系数超过标准的规定时，应加强围护结构的热工性能，计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。
3、建筑朝向设计。在建筑的平面布局方面，朝向的选择特别重要。合理的建筑朝向应该尽可能的冬季利用日照，以避免冷风造成的大量能耗；夏季限制日照，并具备良好的通风。因此从节能和热环境两方面考虑，建筑物应避免东西向，以南北向或接近南北向为宜，这样能够避免太阳的东照西晒，降低日射影响，也能获得充足的日照。除此之外还应注意充分利用地形和节约用地，照顾居住建筑群体组合的需要。
4、建筑间距设计。一定的日照间距是建筑充分得热的先决条件。但因城市用地非常紧张，太大的间距会造成用地浪费。因此建筑总平面设计时应结合建筑日照标准，建筑节能、节地原则，综合考虑各种因素来确定建筑间距。在建筑单体设计中，可以采用退层处理、降低层高等方法。
5、室外风环境设计。完善意义上的节能建筑在满足冬季采暖要求同时必须兼顾夏季致凉问题，即尽量不用常规能源消耗而利用自然提供的条件达到室内创造凉爽目的的方法。建筑致凉最合理的方法是争取良好通风，即利用夜间凉爽的通风使室内热惰性材料降温，致使白天时散失“凉气”而降温，因此建筑规划设计时选择基地环境条件应不影响夏季主导风吹向未来建筑，并考虑冬季主导风尽量少地影响建筑；运用植被、构筑物等永久地貌对导风的作用；对一些基地内的物质因素加以组织、利用，以最简洁、最廉价的方式改造室外环境，以创造良好的通风环境，为建筑内部通风提供条件。
6、绿化环境设计。绿化对建筑的节能起着十分重要的作用，它可以调节改善气温、调节碳氧平衡，减少温室效应，减轻城市的大气污染，降低噪音，遮阳隔热，可以有效地改善居住区的外部微气候以及建筑室内热环境，降低建筑能耗。小区绿化要综合考虑绿化率、人均公共绿化率、植被的生态效应等诸多因素。
二、 建筑围护结构的节能设计
1、 墙体节能设计
墙体节能技术多采用复合墙体节能。复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体节能多采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料，降低外墙的传热系数。根据复合材料与主体结构位置的不同，主要分为内保温技术和外保温技术两大类。外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用范围广，技术含量高；外保温层位于主体结构外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命，有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间，同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。在南方地区，尤其是夏热冬暖地区应注重采用浅色外饰面，减少太阳辐射吸收系数。
2、外窗节能设计
窗的使用功能， 一方面要阻挡外界环境变化对室内的侵袭， 另一方面是人在室内能够与室外即大自然沟通的渠道。
（1） 窗墙比、玻璃层数及朝向对节能的影响: 有资料表明: 南向窗户的窗墙比增加时， 单层窗节能率下降， 而双层钢窗却上升， 这说明南向双层窗的辐射得热量大于窗的热耗而使南向窗成为得热构件。东向和北向的单层窗节能率随窗墙比增加而下降， 而双层窗也随窗墙比的增加而略有增加。同时还应注意， 窗户成为得热或耗热构件， 还与建筑所在地区气象条件有关。
（2）附加物对窗节能效果的影响: 保温窗帘和保温板对减少夜间窗的热耗起着重要的作用。住宅的阳台在冬季对窗接受太阳辐射有一定的遮挡，遮挡的程度取决于阳台的挑出长度和朝向。南向阳台挑出长度大于0.5m 之后， 节能率是下降的， 而东向阳台的挑出长度则对节能率影响不大。
（3） 不同氣候区窗的设计: 进行窗的设计， 应根据地区的不同，选择层数不同的窗户构件， 使其在本地区尽可能成为得热构件。在窗墙比的选择上， 应区别不同的朝向。对南向窗户， 在选择合适层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗户面积， 充分利用太阳辐射热; 而对其他朝向的窗户， 应在满足居室采光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗。
（4）改进窗户热工性能的措施: 有以下几方面，a. 加强窗户的气密性: 除了采用气密条， 提高外窗气密水平外， 还应提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量， 减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的。b. 改善镶嵌部分的保温能力: 其主要方法是设法增加其空间层数和提高镶嵌材料对红外线的反射能力以改善其保温性能。c. 加强窗框部分的保温措施: 其主要方法是对窗框进行断热处理， 用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间， 加大窗框的热阻， 或利用空腹钢窗内的空气间层达到增加窗框热阻的目的。同时， 选用导热系数较小的塑料窗框以减少通过窗框部分的热耗。
3、屋顶节能设计
屋面节能可通过加设隔热保温层、设架通风层、采用种植隔热屋顶等方式，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶，利用阁楼通风散热。隔热保温层可以阻挡屋面吸收的太阳辐射热向室内传导。架空型屋顶遮阳板拦截太阳辐射热，并把所吸收热量通过通风空气间层转移到空气随风带走。种植、蓄水屋面通过在屋顶上种一些植物遮挡太阳辐射热， 并实现太阳辐射热的资源性转化，屋面温度变化比较小。
总之，建筑节能的全面应用可以促进能源的科学合理，以缓解我国的资源严重耗损问题。当然在实际的建筑设计中需要注意的问题还很多，从整体的设计到施工的布局都要全面贯彻科学的发展观，为我国的建筑发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1] 李宁， 张冰冰. 浅谈在建筑设计中加强节能与隔声的技术措施[J]. 黑龙江科技信息， 2010，(05) [2] 樊丽军. 浅析加速建筑节能实施的有效措施[J]. 山西建筑， 2011，(14)