论文部分内容阅读
摘要：能源危机的日趋严重，环境不断恶化，建筑节能势在必行，本文从节能规范角度阐述广西建筑节能设计中的具体措施及应用。
关键词：建筑节能 建筑规划设计 建筑维护结构 空调系统节能技术 太阳能
1 引言
建筑活动是人类对自然资源、环境影响最大的活动之一。目前我国正处在经济快速发展的阶段，年建筑量排名世界第一，资源消耗总量每年增长迅速。我们在发展经济的同时必须树立和认真落实科学发展观，坚持可持续发展理念，大力推广建筑节能。
建筑节能可分为：建筑物自身的节能、空调系统的节能、太阳能利用这三个部分。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑；空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的；可再生能源利用采用太阳能与建筑一体化应用技术。
2 建筑规划设计
建筑节能设计的重要内容之一就是建筑的规划设计，主要根据当地的气候参数，在总体规划和单体设计中，科学合理地确定建筑的总平面布置、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，最终获得理想的节能效果。
广西大部分地处夏热冬暖地区，只有桂林属夏热冬冷地区。此外，居住建筑还有南区、北区之分。夏热冬冷地区居住建筑节能设计不但要考虑冬季采暖，还要考虑夏季空调；夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季空调。北区的居住建筑节能设计应主要考虑夏季空调，兼顾冬季采暖；南区的居住建筑节能设计应考虑夏季空调，可不考虑冬季采暖。
2.1 建筑朝向和平面布置
建筑朝向选择的原则是冬季能得到足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并避免太阳辐射。通过对多方面因素的分析，并优化建筑的规划设计，采用本地区建筑最佳朝向或适宜朝向，尽量避免东西向日晒。居住和生活性建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向，建筑平面布置时，居室朝向宜使用南偏东15o至偏西15o范围，但不宜超出南偏东30o至偏西30o范圍，房间门窗洞口位置宜有利于组织夏季凉爽时间的穿堂风；厨房、卫生间等辅助用房朝向宜位于主导风向的下风，各地应根据当地夏季主导风向合理选择。布置空调房间时，尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。
2.2 绿化对节能建筑的影响
绿化对改善居住区气候条件有着十分重要的作用，它能调节气温、平衡碳氧指数、减弱温室效应、减轻城市的大气污染、降低噪声、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。因此，在建筑规划设计时宜减少硬化地面，增加绿地（采用生态停车场）和水域面积。
3 增强建筑维护结构的保温隔热性能
改善建筑外围护结构的保温性能是建筑节能设计上的首要措施。
3.1 外墙的节能措施
控制外墙的传热系数。夏热冬冷地区公共建筑外墙传热系数控制在≤1.0 W/(㎡﹒K), 夏热冬暖地区公共建筑外墙传热系数控制在≤1.5 W/(㎡﹒K)。居住建筑外墙的传热系数控制在K≤2.0，D≥3.0或K≤1.5，D≥3.0或K≤1.0，D≥2.5。特别是东西外墙，由于受到夏季太阳的直接照射，东西向的房间室内会非常闷热，常常比别的朝向的房间温度高上几度，因此必须控制东西外墙的传热系数符合标准，通过有效减少围护结构的传热，才能达到显著的节能效果。在进行可行性、经济性分析的前提下,采用环保、节能型新型墙体材料如加气混凝土、页岩多孔砖、自隔热小型混凝土砌块等，在墙体外侧敷设保温隔热材料如玻化微珠、聚苯乙烯板或隔热防晒涂料。
3.2 门窗的节能技术措施
3.2.1 合理控制窗墙比
窗墙比是指窗洞口与墙的面积比值。建筑物通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%～45%，故在建筑设计前期时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是非常重要的,一般公共建筑窗墙比控制在0.7以下，居住建筑北向不应大于0.45;南向不应大于0.50;东西向不应大于0.30。
3.22 提高门窗的气密性
有资料表明，房间换气次数由0.8h-1降到 0.5h-1，建筑物的耗冷可降低8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。这可通过改进门窗产品结构（如加装密封条），提高门窗气密性，防止空气对流传热。此外，加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
3.2.3 尽量使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗（塑钢门窗、断热铝合金门窗）可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材窗玻璃尽量选用特性玻璃，如双层中空玻璃、反射玻璃，隔热遮光薄膜。
3.3 设置遮阳设施
可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、百叶、植物覆盖绿化等外遮阳措施，门窗自身的遮阳设施可选用low-e中空玻璃、热反射镀膜玻璃等。
2006年，广西在建筑节能方面推了一批示范工程，作为国家康居示范工程的南宁市翡翠园小区就包括在其中。翡翠园小区在建筑节能方面采用了大量成熟的“四新”技术：外墙采用陶粒混凝土空心砌块，隔断采用陶粒砼砌块体系，围护结构采用隔热涂料外墙降温技术和陶粒混凝土砌块隔热保温技术，门窗采用塑钢复合门窗、双层中空玻璃技术，可再生能源利用采用太阳能与建筑一体化应用技术。这些材料的使用在很大程度上达到了节能、环保的效果。
4 屋顶的节能技术措施
4.1 隔离太阳辐射热
屋顶采用架空屋面、浅色屋面、种植屋面等措施可以隔离太阳辐射热，减少阳光直射。而对屋面进行绿色覆盖，在达到遮阳、隔热的同时，还能通过光合作用消耗或转化部分能量，起到美化环境作用，因此植物覆盖法是空调节能的较好方法。除此之外，还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。
4.2 “冷屋顶”节能
很多国外专家对“冷屋顶”（cool roofs）进行了大量的研究，发现其节能效果很显著。所谓“冷屋顶”(cool roofs)是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上隔热防晒涂料,提高屋顶的日射反射率,减少对太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明：采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10%～50%。
5 空调系统节能技术
选择合理冷热源系统，减少输送系统的动力能耗，选用风机风量、风压匹配合理，漏风量少、气输送系数大的机组，提高送风温差及合理调节新风比，利用冷却塔供冷技术，采用热回收与热交换装置，充分利用自然冷源都是空调系统的节能措施。
6 太阳能利用
广西阳光冲足，太阳能取之不尽，充分利用太阳能既节能又环保，在屋面上铺设太阳能设备，夏季还具有遮阳的效果。住宅建筑与太阳能利用一体化是今后建筑设计的趋势，在新建小区集中安装太阳能设施，如热管真空管太阳能集热器系统,即使在冬天 、阴雨天也能保证 24h热水供应 ,太阳能利用的预期节能率可达 60%以上,节能效果显著 。
7 结论
（1）综上所述，建筑节能的主要技术措施有：节能建筑规划设计、增强维护结构的隔热保温性能、空调系统节能技术措施、新发展的节能技术措施如冷却塔供冷技术及太阳能利用。
（2）为了实现我国可持续发展战略，建筑节能势在必行。只要结合我国国情和广西的实际情况，综合利用各种节能技术措施，趋利避害，选择经济合理的节能方案，必定可以获得显著的节能效果。
关键词：建筑节能 建筑规划设计 建筑维护结构 空调系统节能技术 太阳能
1 引言
建筑活动是人类对自然资源、环境影响最大的活动之一。目前我国正处在经济快速发展的阶段，年建筑量排名世界第一，资源消耗总量每年增长迅速。我们在发展经济的同时必须树立和认真落实科学发展观，坚持可持续发展理念，大力推广建筑节能。
建筑节能可分为：建筑物自身的节能、空调系统的节能、太阳能利用这三个部分。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑；空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的；可再生能源利用采用太阳能与建筑一体化应用技术。
2 建筑规划设计
建筑节能设计的重要内容之一就是建筑的规划设计，主要根据当地的气候参数，在总体规划和单体设计中，科学合理地确定建筑的总平面布置、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，最终获得理想的节能效果。
广西大部分地处夏热冬暖地区，只有桂林属夏热冬冷地区。此外，居住建筑还有南区、北区之分。夏热冬冷地区居住建筑节能设计不但要考虑冬季采暖，还要考虑夏季空调；夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季空调。北区的居住建筑节能设计应主要考虑夏季空调，兼顾冬季采暖；南区的居住建筑节能设计应考虑夏季空调，可不考虑冬季采暖。
2.1 建筑朝向和平面布置
建筑朝向选择的原则是冬季能得到足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并避免太阳辐射。通过对多方面因素的分析，并优化建筑的规划设计，采用本地区建筑最佳朝向或适宜朝向，尽量避免东西向日晒。居住和生活性建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向，建筑平面布置时，居室朝向宜使用南偏东15o至偏西15o范围，但不宜超出南偏东30o至偏西30o范圍，房间门窗洞口位置宜有利于组织夏季凉爽时间的穿堂风；厨房、卫生间等辅助用房朝向宜位于主导风向的下风，各地应根据当地夏季主导风向合理选择。布置空调房间时，尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。
2.2 绿化对节能建筑的影响
绿化对改善居住区气候条件有着十分重要的作用，它能调节气温、平衡碳氧指数、减弱温室效应、减轻城市的大气污染、降低噪声、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。因此，在建筑规划设计时宜减少硬化地面，增加绿地（采用生态停车场）和水域面积。
3 增强建筑维护结构的保温隔热性能
改善建筑外围护结构的保温性能是建筑节能设计上的首要措施。
3.1 外墙的节能措施
控制外墙的传热系数。夏热冬冷地区公共建筑外墙传热系数控制在≤1.0 W/(㎡﹒K), 夏热冬暖地区公共建筑外墙传热系数控制在≤1.5 W/(㎡﹒K)。居住建筑外墙的传热系数控制在K≤2.0，D≥3.0或K≤1.5，D≥3.0或K≤1.0，D≥2.5。特别是东西外墙，由于受到夏季太阳的直接照射，东西向的房间室内会非常闷热，常常比别的朝向的房间温度高上几度，因此必须控制东西外墙的传热系数符合标准，通过有效减少围护结构的传热，才能达到显著的节能效果。在进行可行性、经济性分析的前提下,采用环保、节能型新型墙体材料如加气混凝土、页岩多孔砖、自隔热小型混凝土砌块等，在墙体外侧敷设保温隔热材料如玻化微珠、聚苯乙烯板或隔热防晒涂料。
3.2 门窗的节能技术措施
3.2.1 合理控制窗墙比
窗墙比是指窗洞口与墙的面积比值。建筑物通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%～45%，故在建筑设计前期时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是非常重要的,一般公共建筑窗墙比控制在0.7以下，居住建筑北向不应大于0.45;南向不应大于0.50;东西向不应大于0.30。
3.22 提高门窗的气密性
有资料表明，房间换气次数由0.8h-1降到 0.5h-1，建筑物的耗冷可降低8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。这可通过改进门窗产品结构（如加装密封条），提高门窗气密性，防止空气对流传热。此外，加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
3.2.3 尽量使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗（塑钢门窗、断热铝合金门窗）可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材窗玻璃尽量选用特性玻璃，如双层中空玻璃、反射玻璃，隔热遮光薄膜。
3.3 设置遮阳设施
可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、百叶、植物覆盖绿化等外遮阳措施，门窗自身的遮阳设施可选用low-e中空玻璃、热反射镀膜玻璃等。
2006年，广西在建筑节能方面推了一批示范工程，作为国家康居示范工程的南宁市翡翠园小区就包括在其中。翡翠园小区在建筑节能方面采用了大量成熟的“四新”技术：外墙采用陶粒混凝土空心砌块，隔断采用陶粒砼砌块体系，围护结构采用隔热涂料外墙降温技术和陶粒混凝土砌块隔热保温技术，门窗采用塑钢复合门窗、双层中空玻璃技术，可再生能源利用采用太阳能与建筑一体化应用技术。这些材料的使用在很大程度上达到了节能、环保的效果。
4 屋顶的节能技术措施
4.1 隔离太阳辐射热
屋顶采用架空屋面、浅色屋面、种植屋面等措施可以隔离太阳辐射热，减少阳光直射。而对屋面进行绿色覆盖，在达到遮阳、隔热的同时，还能通过光合作用消耗或转化部分能量，起到美化环境作用，因此植物覆盖法是空调节能的较好方法。除此之外，还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。
4.2 “冷屋顶”节能
很多国外专家对“冷屋顶”（cool roofs）进行了大量的研究，发现其节能效果很显著。所谓“冷屋顶”(cool roofs)是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上隔热防晒涂料,提高屋顶的日射反射率,减少对太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明：采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10%～50%。
5 空调系统节能技术
选择合理冷热源系统，减少输送系统的动力能耗，选用风机风量、风压匹配合理，漏风量少、气输送系数大的机组，提高送风温差及合理调节新风比，利用冷却塔供冷技术，采用热回收与热交换装置，充分利用自然冷源都是空调系统的节能措施。
6 太阳能利用
广西阳光冲足，太阳能取之不尽，充分利用太阳能既节能又环保，在屋面上铺设太阳能设备，夏季还具有遮阳的效果。住宅建筑与太阳能利用一体化是今后建筑设计的趋势，在新建小区集中安装太阳能设施，如热管真空管太阳能集热器系统,即使在冬天 、阴雨天也能保证 24h热水供应 ,太阳能利用的预期节能率可达 60%以上,节能效果显著 。
7 结论
（1）综上所述，建筑节能的主要技术措施有：节能建筑规划设计、增强维护结构的隔热保温性能、空调系统节能技术措施、新发展的节能技术措施如冷却塔供冷技术及太阳能利用。
（2）为了实现我国可持续发展战略，建筑节能势在必行。只要结合我国国情和广西的实际情况，综合利用各种节能技术措施，趋利避害，选择经济合理的节能方案，必定可以获得显著的节能效果。