论文部分内容阅读
【摘 要】 本文围绕节能建筑当前存在的问题以及设计要点和未来发展趋势这三方面进行重点介绍，以供参考。
【关键词】 节能建筑;问题;设计要点;发展趋势
一、前言
近些年，我国经济取得了快速发展进步，也助推了建筑行业的发展。但是这种发展是以牺牲环境和资源为代价的。资源的紧缺影响了可持续发展战略的实施，因此，在建筑设计的时候，要重视节能设计，以降低对能源的浪费，为人们提供一个健康、舒适的生存环境。
二、建筑节能设计存在的问题
2.1、设计者与开发商存在利益矛盾
现在我国经济依然处于高速发展的阶段，开发商在开发时最主要的目的仍然是要创造最大的经济利益和经济价值，所以在进行建筑设计时，开发商会选择那些能够提高自己收入的方式，会尽可能的降低建设成本，而在进行建筑设计时，设计师为了减少建筑的耗能量，就会优先选择那些节能的高效材料，通常而言这些材料的成本相对较高，设计师更多的是关注建筑的作用而忽略的成本。但是，建筑的投资者和开发商必须要有一个好的收益，他们要以最低的投入获得最大的利益，所以在设计时投资者和设计者存在极大的矛盾。这也是造成我国建筑节能措施不能顺利推广的重要原因之一，这种利益不统一现象，严重影响了节能建筑的发展。
2.2、建筑节能技术水平低，影响建筑质量和实用性
我国引进和发展节能建筑的时间很短，也没有大量实际的设计和管理经验，这样严重影响了我国节能建筑的发展。我国建筑节能技术与其它发达国家相比仍然十分落后，在设计过程中仍然存在很多急需解决的难题。现在，国外很多发达国家的建筑节能技术已经非常成熟，也具有丰富的设计管理经验，我们应该向其学习这些先进的技术，认真的分析国外成功的设计案例，这样才能不断提高我国建筑设计的技术水平，推动我国节能建筑的发展。
三、节能建筑设计要点
3.1、优化建筑物设计的平面布局
节能建筑要综合性地考虑建筑的平面布局，包括其体形、朝向、布局等等，都要进行周全性的考虑。一般来讲，在节能建筑的设计中，要保证其外形越简单越好，因为只有外形简单，其体形系数也就较小，其与外界交换的热量也就越少，因而其建筑节能的效果也就越好。同时，适当的建筑体形还能保证建筑材料的节约，使得在建设、运营、维护中造成的消耗减少。显而易见，建筑的朝向也直接关系到建筑本身的节能性，因为在不同的季节建筑物接收到的阳光辐射热能量以及热损失都是不同的，较为科学的建筑朝向能够使得建筑物在夏季保持良好的通风、冬季利用较多的日照且避开冷风侵袭。当然，巧妙的建筑布局能够同样获得较好的环保节能效果。因此，建筑设计师可以将用户时常出入的大厅、主卧等等设置在日照、通风都较佳的向南位置，从而减少空调和取暖的能耗，为住户提供最大的居住舒适度。此外，根据调查显示，建筑物的体形系数每减小1%，建筑物的能耗最大能下降8kWh/（㎡·a）。
3.2、围护结构设计的优化
建筑物和房间各个面向的围挡结构（包括屋顶、门窗、地板、墙面等等）可以粗分为内围结构以及外围结构。内围结构基本就是指不直接和外界空气环境相接触的维护结构，如地板、楼面等等;反之则称为外围结构，如外门窗、屋顶等等。
（1）节能外围结构的设计
①外墙：在建筑的外围维护结构中，墙体占了最大的比重，其能耗约为整个楼的1/4。工程实践证明，和普通的外墙相比，使用节能外墙的建筑室内和室外温差可以控制在10℃以内。同时，外墙除了安全围护、基本承重等基本功能外，也要对其外墙体的保温进行设计。在设计中要尽量采用隔热性能好的墙体材料进行施工。此外，作为建筑热工特性的重要指标，建筑体形系数也要在满足建筑其它各项指标的同时尽量减少整体的错落和凹凸，一般应该控制于0.3之内为宜，一般来说，建筑物面向南面大都可以满足节能的要求。
（2）外门窗
在建筑物的外围结构中，门窗是一个薄弱的耗热环节，基本都是薄壁的轻质结构。在建筑物耗能方面，门窗整体散热量大约为整个建筑散热的一半，因此，建筑节能设计对于门窗的设计要点就是要改善其绝热性能。
①加强外窗的遮阳效果。冬季，散热最严重的位置就是建筑外窗，相比于屋顶、墙体等外围结构，其能耗要高4～5倍，严重的影响了建筑物的能耗。因此在建筑外窗内部增设遮阳百叶等非常重要。同时，为了达到一定的遮阳效果，可以在适当部位加设遮阳板。
②合理选择窗墙面积比。某一朝向的外窗（包括透明的幕墙、外门、阳台门）总面积，与同朝向墙面总面积（包括门、窗面积在内）之比为窗墙面积比。根据资料显示，经过窗户传递出去的热量是相同大小墙体的4倍左右，由此可见，适当控制窗墙比，可以减少空调的能量损耗，但是进行节能设计的时候要考虑不同地区的自然气候条件的影响，一般来讲，南方建筑的窗墙比较北方的大一些。
③要采用隔热性能较好的外窗材料，以加强建筑外窗的整体隔热性能，也可以选用效果较好的贴热反射薄膜。
④加强外窗的保温性能，采用中空玻璃或是多层玻璃，可以运用空气间层热阻大的特性，降低能耗。
（3）屋顶
由于屋顶受到的是阳光的直接照射，建筑物的屋顶表层温度要大大高于其余围护结构，其耗热量大约占整个建筑热量消耗的7～8成，有实践数据表明，夏季顶层的房屋，其室内温度要比其余层房间高3℃左右。由此可见，为了形成二次隔热，在设计时可以在屋顶设置隔热层或是直接将设备间设置在屋顶上，以减少屋顶温度的影响。同时，考虑到一些因素，比如倒置式的屋顶比正置式的屋顶更加耐久;非金属的浅色屋面较深色的屋面有更高的反射率，对于能源的消耗更加少，屋顶排水可以采用有组织的排水系统，收集到的雨水可以用于日常生活如浇花等等，这些都可以节省资源。屋顶在节能设计方面，优先采用倒置式、有蓄水式、浅颜色的屋顶。 3.3、内围结构的节能设计
节能建筑底层的地坪或是地坪架空层一般大于外墙传热阻的一半，为了使得在冬季方便其关闭，当地坪是架空通风层时，必须在通风口设置可以活动的遮挡板块。另外，若是空铺实木地板或是胶结强化木地板，要进行其下部结构防潮设计。
四、节能建筑设计趋势
4.1、建筑节约能源设计
面对经济的快速发展，人们生活水平逐渐提高，人类物质越来越丰富的同时，也由于过度的开采资源而导致了生态破坏，环境污染，资源浪费等问题，造成了如近几年出现的自然灾害，山体滑坡、泥石流等等问题，引起国家和个人对可持续发展的重视。而在建筑设计中采用节能建筑设计，利用新能源如太阳能和地热、风能等等，可以通过具体问题具体分析，利用生物物质的高效清洁，太阳能发电，利用太阳能取暖，太阳能制冷空调，太阳能供热水以及风能发电，采用可控自然采光等相关技术，使建筑设计更加人性化，更加环保，节约相关的稀缺能源利用相关的可再生能源在一定程度上可以缓解当前稀缺能源的紧张现状，为现在及将来绿色能源的应用提供了一个基础性的支持。通过在建筑中体现节能建筑设计的优越性，可以使居住者在居住的过程中的亲身体验，亲身感受，对绿色观念更深刻的认识，为绿色观念的普及，提供了一个滚雪球的基础，为绿色能源的应用奠定基础。
4.2、循环再利用和再生设计
建筑物的循环再利用在资源紧张的21世纪，成为一个较有潜力的课题。这使一些建筑设计师在设计的过程中，开始从另一个绿色角度考虑是否能利用现有的资源对已有的建筑物进行加工利用，减少建筑资源的浪费，为房地产企业在满足市场客户需求的基础上，降低相关的建筑成本，特别是在当今某些城市房价高居不下的情况下，可以通过降低房地产建筑成本，变相降低房价，缓解人们为买房而带来的生活压力，和政府为平衡房地产相关利益集团之间的利益而产生的调控压力。通过对建筑物的循环再利用和再生设计，一方面是可以避免建筑过程中某些稀缺资源的利用，以及在建筑过程中造成的问题，如噪音污染，尘土污染等;另一方面是可以通过在建筑过程中植入人性化理念，如采用绿色生活理念，利用相关可循环利用和再生的能源，利用太阳能进行取暖，利用太阳能供热水，利用废水再循环利用技术等等，这样可以利用可再生能源或资源，节约能源，降低居住者的生活成本，也可以引起某些消费者的消费兴趣。
五、结束语
在建筑设计过程中，要从源头控制住能源的浪费，提高建筑能源利用率。建筑设计师要以建筑节能设计的标准来严格要求自己，设计出真正节能环保、绿色健康的高品质建筑。
参考文献：
[1]孙延军，李澎，刘冰.谈绿色建筑设计[J].陕西建筑，2008，9
[2]余刚，俞超.建筑设计中的节能措施[J].建筑科学，2010（17）
[3]刘玮.对绿色建筑中设计目标及设计方式探讨[J]建筑科学，2012
【关键词】 节能建筑;问题;设计要点;发展趋势
一、前言
近些年，我国经济取得了快速发展进步，也助推了建筑行业的发展。但是这种发展是以牺牲环境和资源为代价的。资源的紧缺影响了可持续发展战略的实施，因此，在建筑设计的时候，要重视节能设计，以降低对能源的浪费，为人们提供一个健康、舒适的生存环境。
二、建筑节能设计存在的问题
2.1、设计者与开发商存在利益矛盾
现在我国经济依然处于高速发展的阶段，开发商在开发时最主要的目的仍然是要创造最大的经济利益和经济价值，所以在进行建筑设计时，开发商会选择那些能够提高自己收入的方式，会尽可能的降低建设成本，而在进行建筑设计时，设计师为了减少建筑的耗能量，就会优先选择那些节能的高效材料，通常而言这些材料的成本相对较高，设计师更多的是关注建筑的作用而忽略的成本。但是，建筑的投资者和开发商必须要有一个好的收益，他们要以最低的投入获得最大的利益，所以在设计时投资者和设计者存在极大的矛盾。这也是造成我国建筑节能措施不能顺利推广的重要原因之一，这种利益不统一现象，严重影响了节能建筑的发展。
2.2、建筑节能技术水平低，影响建筑质量和实用性
我国引进和发展节能建筑的时间很短，也没有大量实际的设计和管理经验，这样严重影响了我国节能建筑的发展。我国建筑节能技术与其它发达国家相比仍然十分落后，在设计过程中仍然存在很多急需解决的难题。现在，国外很多发达国家的建筑节能技术已经非常成熟，也具有丰富的设计管理经验，我们应该向其学习这些先进的技术，认真的分析国外成功的设计案例，这样才能不断提高我国建筑设计的技术水平，推动我国节能建筑的发展。
三、节能建筑设计要点
3.1、优化建筑物设计的平面布局
节能建筑要综合性地考虑建筑的平面布局，包括其体形、朝向、布局等等，都要进行周全性的考虑。一般来讲，在节能建筑的设计中，要保证其外形越简单越好，因为只有外形简单，其体形系数也就较小，其与外界交换的热量也就越少，因而其建筑节能的效果也就越好。同时，适当的建筑体形还能保证建筑材料的节约，使得在建设、运营、维护中造成的消耗减少。显而易见，建筑的朝向也直接关系到建筑本身的节能性，因为在不同的季节建筑物接收到的阳光辐射热能量以及热损失都是不同的，较为科学的建筑朝向能够使得建筑物在夏季保持良好的通风、冬季利用较多的日照且避开冷风侵袭。当然，巧妙的建筑布局能够同样获得较好的环保节能效果。因此，建筑设计师可以将用户时常出入的大厅、主卧等等设置在日照、通风都较佳的向南位置，从而减少空调和取暖的能耗，为住户提供最大的居住舒适度。此外，根据调查显示，建筑物的体形系数每减小1%，建筑物的能耗最大能下降8kWh/（㎡·a）。
3.2、围护结构设计的优化
建筑物和房间各个面向的围挡结构（包括屋顶、门窗、地板、墙面等等）可以粗分为内围结构以及外围结构。内围结构基本就是指不直接和外界空气环境相接触的维护结构，如地板、楼面等等;反之则称为外围结构，如外门窗、屋顶等等。
（1）节能外围结构的设计
①外墙：在建筑的外围维护结构中，墙体占了最大的比重，其能耗约为整个楼的1/4。工程实践证明，和普通的外墙相比，使用节能外墙的建筑室内和室外温差可以控制在10℃以内。同时，外墙除了安全围护、基本承重等基本功能外，也要对其外墙体的保温进行设计。在设计中要尽量采用隔热性能好的墙体材料进行施工。此外，作为建筑热工特性的重要指标，建筑体形系数也要在满足建筑其它各项指标的同时尽量减少整体的错落和凹凸，一般应该控制于0.3之内为宜，一般来说，建筑物面向南面大都可以满足节能的要求。
（2）外门窗
在建筑物的外围结构中，门窗是一个薄弱的耗热环节，基本都是薄壁的轻质结构。在建筑物耗能方面，门窗整体散热量大约为整个建筑散热的一半，因此，建筑节能设计对于门窗的设计要点就是要改善其绝热性能。
①加强外窗的遮阳效果。冬季，散热最严重的位置就是建筑外窗，相比于屋顶、墙体等外围结构，其能耗要高4～5倍，严重的影响了建筑物的能耗。因此在建筑外窗内部增设遮阳百叶等非常重要。同时，为了达到一定的遮阳效果，可以在适当部位加设遮阳板。
②合理选择窗墙面积比。某一朝向的外窗（包括透明的幕墙、外门、阳台门）总面积，与同朝向墙面总面积（包括门、窗面积在内）之比为窗墙面积比。根据资料显示，经过窗户传递出去的热量是相同大小墙体的4倍左右，由此可见，适当控制窗墙比，可以减少空调的能量损耗，但是进行节能设计的时候要考虑不同地区的自然气候条件的影响，一般来讲，南方建筑的窗墙比较北方的大一些。
③要采用隔热性能较好的外窗材料，以加强建筑外窗的整体隔热性能，也可以选用效果较好的贴热反射薄膜。
④加强外窗的保温性能，采用中空玻璃或是多层玻璃，可以运用空气间层热阻大的特性，降低能耗。
（3）屋顶
由于屋顶受到的是阳光的直接照射，建筑物的屋顶表层温度要大大高于其余围护结构，其耗热量大约占整个建筑热量消耗的7～8成，有实践数据表明，夏季顶层的房屋，其室内温度要比其余层房间高3℃左右。由此可见，为了形成二次隔热，在设计时可以在屋顶设置隔热层或是直接将设备间设置在屋顶上，以减少屋顶温度的影响。同时，考虑到一些因素，比如倒置式的屋顶比正置式的屋顶更加耐久;非金属的浅色屋面较深色的屋面有更高的反射率，对于能源的消耗更加少，屋顶排水可以采用有组织的排水系统，收集到的雨水可以用于日常生活如浇花等等，这些都可以节省资源。屋顶在节能设计方面，优先采用倒置式、有蓄水式、浅颜色的屋顶。 3.3、内围结构的节能设计
节能建筑底层的地坪或是地坪架空层一般大于外墙传热阻的一半，为了使得在冬季方便其关闭，当地坪是架空通风层时，必须在通风口设置可以活动的遮挡板块。另外，若是空铺实木地板或是胶结强化木地板，要进行其下部结构防潮设计。
四、节能建筑设计趋势
4.1、建筑节约能源设计
面对经济的快速发展，人们生活水平逐渐提高，人类物质越来越丰富的同时，也由于过度的开采资源而导致了生态破坏，环境污染，资源浪费等问题，造成了如近几年出现的自然灾害，山体滑坡、泥石流等等问题，引起国家和个人对可持续发展的重视。而在建筑设计中采用节能建筑设计，利用新能源如太阳能和地热、风能等等，可以通过具体问题具体分析，利用生物物质的高效清洁，太阳能发电，利用太阳能取暖，太阳能制冷空调，太阳能供热水以及风能发电，采用可控自然采光等相关技术，使建筑设计更加人性化，更加环保，节约相关的稀缺能源利用相关的可再生能源在一定程度上可以缓解当前稀缺能源的紧张现状，为现在及将来绿色能源的应用提供了一个基础性的支持。通过在建筑中体现节能建筑设计的优越性，可以使居住者在居住的过程中的亲身体验，亲身感受，对绿色观念更深刻的认识，为绿色观念的普及，提供了一个滚雪球的基础，为绿色能源的应用奠定基础。
4.2、循环再利用和再生设计
建筑物的循环再利用在资源紧张的21世纪，成为一个较有潜力的课题。这使一些建筑设计师在设计的过程中，开始从另一个绿色角度考虑是否能利用现有的资源对已有的建筑物进行加工利用，减少建筑资源的浪费，为房地产企业在满足市场客户需求的基础上，降低相关的建筑成本，特别是在当今某些城市房价高居不下的情况下，可以通过降低房地产建筑成本，变相降低房价，缓解人们为买房而带来的生活压力，和政府为平衡房地产相关利益集团之间的利益而产生的调控压力。通过对建筑物的循环再利用和再生设计，一方面是可以避免建筑过程中某些稀缺资源的利用，以及在建筑过程中造成的问题，如噪音污染，尘土污染等;另一方面是可以通过在建筑过程中植入人性化理念，如采用绿色生活理念，利用相关可循环利用和再生的能源，利用太阳能进行取暖，利用太阳能供热水，利用废水再循环利用技术等等，这样可以利用可再生能源或资源，节约能源，降低居住者的生活成本，也可以引起某些消费者的消费兴趣。
五、结束语
在建筑设计过程中，要从源头控制住能源的浪费，提高建筑能源利用率。建筑设计师要以建筑节能设计的标准来严格要求自己，设计出真正节能环保、绿色健康的高品质建筑。
参考文献：
[1]孙延军，李澎，刘冰.谈绿色建筑设计[J].陕西建筑，2008，9
[2]余刚，俞超.建筑设计中的节能措施[J].建筑科学，2010（17）
[3]刘玮.对绿色建筑中设计目标及设计方式探讨[J]建筑科学，2012