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摘要：节能是建筑行业发展的一大趋势，能否节能完全取决于建筑材料的选用、自然能量的使用、门窗细节的设计以及保温隔热功能的发挥等方面。因此，本文拟以建筑设计为视角，从房屋构造的不同方面来探讨节能设计。
关键词：建筑规划；节能设计；分析
进入二十一世纪以来，随着能源消耗与能源需求的不断增大，国家承受着巨大的能源压力。要想实现社会经济、人类生活的可持续发展，“开源节流”、“发展新型能源”就成为必然的途径。本文以节能为视角，试图在建筑设计中摸索出一条资源合理配置、作用最大化的道路。
一、节能建筑设计的再探讨
关于建筑节能的概念，很多研究者都做了描述。有学者持“优化配置说”，认为建筑节能就是在资源总量不变的情况下进行结构性的优化配置，使其发挥最大的功效。也有学者持“控制说”，即通过节能建筑相关措施（例如门窗、墙体、屋面等）的设计与实施以达到控制资源使用、降低能源消耗的目的。以上两种观点各有侧重点，“优化配置说”强调能源的充分利用，降低的是“无用功”比例，而“控制说”则重视资源量的减少。我们认为，对于建筑节能的描述宜采“综合对比说”。建筑节能涉及的方面比较多，应自成为一个体系，思考时也应从全景式的角度出发。与此同时，节能是相对值，是与其他事物相对照而言的，因为绝对的节能很难做到。例如节能建筑相对于普遍建筑而言，在能源方面是节能的。理清这一点，不仅有利于我们建筑节能的设计与改进，而且易于判断哪些建筑是属于节能建筑的。
二、建筑节能设计的前提分析
科学、全理的节能建筑设计不仅可以有效地降低生产成本，而且能够使我们做到“有的方矢”、“对症下药”。那么，如何才能做到科学、合理呢？关键在于建筑能耗组成方面的分析。一般来说，能耗分析应成为节能设计的前提条件，是我们在设计之初就应该完成的。
科学研究表明，建筑能耗受到多个方面因素的影响，以建筑本身以及建筑外因素为主。就建筑本身而言，可以分为结构性能耗、材料性能耗与使用性能耗。结构性能耗涉及建筑本身的保温隔热性与门窗气密性；材料性能耗涉及外墙、屋顶、门窗等；使用性能耗特指夏天制冷、冬天制热。而从建筑外因素来看，建筑外热环境质量、室内控制质量、气候环境、建筑功能等是其最主要的方面。
建筑外因素与建筑本身有着密不可分的可联，它直接影响到建筑内部是否有能量消耗。夏天制冷、冬天制热以及光照度是能源消耗的“大户”，涉及到它的能源消耗占到了60%以上，而我们的节能建筑设计也往往是围绕这些方面来进行的。
三、建筑节能的优化设计
1、墙体保温隔热优化设计
一般来说，在我国的建筑形式中外围护墙体的面积最大、所占比重最高。因此，判断建筑物是否具有良好的保温隔热性，在很大程度上要取决于外围墙体。而决定外围墙体性能的则是材料，如何解决节能建筑的材料问题是我们面临的首要问题。结合以往的实际情况，我们认为应采取如下措施：首先是应用保温性能良好的新型墙体，例如现在较为常用的多孔粘土砖、加气混凝土砌块等。有些建筑中应用了更为先进的复合墙体。这是一种由矿棉、岩棉、玻璃棉、聚苯乙稀、膨胀珍珠岩、加气混凝土等物质构成的隔热保温材料，它能够有效的隔断混凝土梁、接缝、柱等部位的导热。新型墙体犹如在外围墙体上“披了一层棉衣”、“盖了一层棉被”，极大地提高了外墙的保温效果。其次是从建筑物建造本身来说，为了减少导热概率，我们应尽可能地减少外表面积、结构面积、形体凹凸面积等。从科学的角度来说，这些面积意味着体形系数（是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值）。在体形系数一定的情况下，外表面积与所包围的体积成反比例关系。因此，体形系数越小，则说明外表面积越小，建筑节能效果就越好。根据测算，体形系数控制在0.3以内的节能效果是最好的。
2、屋面保温隔热优化设计
建筑屋面与外围墙体一样是保温隔热问题重点要解决的问题，但与外围墙体有所不同的是，屋面是受外部环境，尤其是外部温度影响的最主要位置。因此上，屋面保温隔热性能的好坏也直接决定了建筑物的节能效果。在一般情况下，我们对于屋面的设计主要采用化工材料与绿色自然两种方式。一是化工材料的应用。与外围墙体一样，为了促进建筑的保温隔热效果，我们需要在屋面的顶层包裹一层化工材料，比较常见的材料有聚苯板、憎水性保温材料。聚苯板属于膨胀型泡沫，具有等密度大、导热系数小、吸水率较低等特点，是一种比较廉价的保温材料。憎水性保温材料一般被倒置于屋面防水层上，能够有效的控制因屋面结构老化而引起的保温效果差的问题。二是绿色自然方法。由于屋面通常为一个平面，由防水材料覆盖。如果表面没有遮盖物，天长日久、风吹日晒，必然会引起材料老化的问题。因此，为了一劳永逸地解决这个问题，我们需要采用施工方法简单、被广泛使用的自然植物保温法。我们可以在屋面种植灌木、花卉类植物，促成屋面小气候的形成。在需要注意的是，南方地区可以在屋面种植常绿植物，而北方则需要在屋面搭建温室。
3、门窗严密、通风优化设计
除了建筑的外围墙体、屋面，门窗则构成了房屋建筑其他一些部分。从建筑功能角度来看，门窗是重要的空气流通与交换的设施，窗户还承担着光照的功能。在与此同时，由于门窗的这些特性，也促使它成为建筑物耗热的重要渠道。根据测算，门窗的传热系数是外围墙体与屋面的的3—4倍。因此，在建筑设计中，我们一般采取调整门窗所占面积以及选取隔热效果较好材料的方法来解决门窗部位的保温问题。首先是合理配置外围墙体与门窗的面积比例。由于二者都是导热体，所以我们在配置面积时应该根据当地的气候环境、建筑朝向等因素来综合考虑。一般来说，若当地盛行西北风、气候干燥，则门窗面积不宜过大，窗户可朝向东或者东南；若当地盛行东南风且气候潮湿，则门窗面积应适当扩大，宜采用落地窗、飘窗等设计形式，朝向可为东或南。其次是门窗材料的选择，包括玻璃、窗户配件等。玻璃的面积一般占到窗户面积的70％，普通玻璃热阻较小，可以将远红外热辐射完全吸收掉。因此，在北方地区（新疆、西藏）宜采用双层玻璃。有些地方甚至采用了保温隔热性能更好的中空玻璃、镀膜玻璃，这样可以有效达到保温效果。门窗配件以塑料型材、铝型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等的保温隔热性好，并尽可能的减少窗框的外露面积，降低热耗概率。（标红部位是改好的）
4、光照、循环能源设计
如前文所述，节能有两个层面的意思：一是采用保温隔热材料，以有效降低能源的消耗，达到节能的目的；二是寻找替代可再生能源，以补充或替代常规能源，以达到降低常规能源消耗的目的。在建筑物的外围环境中，太阳能与风能是我们最为常见的可再生能源，也是人类利用的比较早、比较成熟的能源。对于太阳能来说，我们在建筑设计中主要靠它进行加热、发电等，例如太阳能采暖、太阳能热水器、太阳能发电等。对于风能来说，我们可以利用它来进行发电，例如在屋顶安装风轮。由于低碳环保理念的倡导以及降低成本的考虑，我们在建筑设计时尽可能的考虑能源的可再生利用以及清洁能源的利用。太阳能、风能应用科技的发展为我们提供了设计的可能性。可以预见，未来的建筑会完全依赖于太阳能、风能等清洁能源。
参考文献：
[1]王勇.建筑节能技术与工程专业人才培养模式与应用研究[J].高等建筑教育，2012
[2]毛宏燕，徐国珍.关于绿色建筑的探讨[J].科技传播，2010
[3]王小华，陈侨.建筑设计与节能措施[J].科技信息（科学教研），2008
关键词：建筑规划；节能设计；分析
进入二十一世纪以来，随着能源消耗与能源需求的不断增大，国家承受着巨大的能源压力。要想实现社会经济、人类生活的可持续发展，“开源节流”、“发展新型能源”就成为必然的途径。本文以节能为视角，试图在建筑设计中摸索出一条资源合理配置、作用最大化的道路。
一、节能建筑设计的再探讨
关于建筑节能的概念，很多研究者都做了描述。有学者持“优化配置说”，认为建筑节能就是在资源总量不变的情况下进行结构性的优化配置，使其发挥最大的功效。也有学者持“控制说”，即通过节能建筑相关措施（例如门窗、墙体、屋面等）的设计与实施以达到控制资源使用、降低能源消耗的目的。以上两种观点各有侧重点，“优化配置说”强调能源的充分利用，降低的是“无用功”比例，而“控制说”则重视资源量的减少。我们认为，对于建筑节能的描述宜采“综合对比说”。建筑节能涉及的方面比较多，应自成为一个体系，思考时也应从全景式的角度出发。与此同时，节能是相对值，是与其他事物相对照而言的，因为绝对的节能很难做到。例如节能建筑相对于普遍建筑而言，在能源方面是节能的。理清这一点，不仅有利于我们建筑节能的设计与改进，而且易于判断哪些建筑是属于节能建筑的。
二、建筑节能设计的前提分析
科学、全理的节能建筑设计不仅可以有效地降低生产成本，而且能够使我们做到“有的方矢”、“对症下药”。那么，如何才能做到科学、合理呢？关键在于建筑能耗组成方面的分析。一般来说，能耗分析应成为节能设计的前提条件，是我们在设计之初就应该完成的。
科学研究表明，建筑能耗受到多个方面因素的影响，以建筑本身以及建筑外因素为主。就建筑本身而言，可以分为结构性能耗、材料性能耗与使用性能耗。结构性能耗涉及建筑本身的保温隔热性与门窗气密性；材料性能耗涉及外墙、屋顶、门窗等；使用性能耗特指夏天制冷、冬天制热。而从建筑外因素来看，建筑外热环境质量、室内控制质量、气候环境、建筑功能等是其最主要的方面。
建筑外因素与建筑本身有着密不可分的可联，它直接影响到建筑内部是否有能量消耗。夏天制冷、冬天制热以及光照度是能源消耗的“大户”，涉及到它的能源消耗占到了60%以上，而我们的节能建筑设计也往往是围绕这些方面来进行的。
三、建筑节能的优化设计
1、墙体保温隔热优化设计
一般来说，在我国的建筑形式中外围护墙体的面积最大、所占比重最高。因此，判断建筑物是否具有良好的保温隔热性，在很大程度上要取决于外围墙体。而决定外围墙体性能的则是材料，如何解决节能建筑的材料问题是我们面临的首要问题。结合以往的实际情况，我们认为应采取如下措施：首先是应用保温性能良好的新型墙体，例如现在较为常用的多孔粘土砖、加气混凝土砌块等。有些建筑中应用了更为先进的复合墙体。这是一种由矿棉、岩棉、玻璃棉、聚苯乙稀、膨胀珍珠岩、加气混凝土等物质构成的隔热保温材料，它能够有效的隔断混凝土梁、接缝、柱等部位的导热。新型墙体犹如在外围墙体上“披了一层棉衣”、“盖了一层棉被”，极大地提高了外墙的保温效果。其次是从建筑物建造本身来说，为了减少导热概率，我们应尽可能地减少外表面积、结构面积、形体凹凸面积等。从科学的角度来说，这些面积意味着体形系数（是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值）。在体形系数一定的情况下，外表面积与所包围的体积成反比例关系。因此，体形系数越小，则说明外表面积越小，建筑节能效果就越好。根据测算，体形系数控制在0.3以内的节能效果是最好的。
2、屋面保温隔热优化设计
建筑屋面与外围墙体一样是保温隔热问题重点要解决的问题，但与外围墙体有所不同的是，屋面是受外部环境，尤其是外部温度影响的最主要位置。因此上，屋面保温隔热性能的好坏也直接决定了建筑物的节能效果。在一般情况下，我们对于屋面的设计主要采用化工材料与绿色自然两种方式。一是化工材料的应用。与外围墙体一样，为了促进建筑的保温隔热效果，我们需要在屋面的顶层包裹一层化工材料，比较常见的材料有聚苯板、憎水性保温材料。聚苯板属于膨胀型泡沫，具有等密度大、导热系数小、吸水率较低等特点，是一种比较廉价的保温材料。憎水性保温材料一般被倒置于屋面防水层上，能够有效的控制因屋面结构老化而引起的保温效果差的问题。二是绿色自然方法。由于屋面通常为一个平面，由防水材料覆盖。如果表面没有遮盖物，天长日久、风吹日晒，必然会引起材料老化的问题。因此，为了一劳永逸地解决这个问题，我们需要采用施工方法简单、被广泛使用的自然植物保温法。我们可以在屋面种植灌木、花卉类植物，促成屋面小气候的形成。在需要注意的是，南方地区可以在屋面种植常绿植物，而北方则需要在屋面搭建温室。
3、门窗严密、通风优化设计
除了建筑的外围墙体、屋面，门窗则构成了房屋建筑其他一些部分。从建筑功能角度来看，门窗是重要的空气流通与交换的设施，窗户还承担着光照的功能。在与此同时，由于门窗的这些特性，也促使它成为建筑物耗热的重要渠道。根据测算，门窗的传热系数是外围墙体与屋面的的3—4倍。因此，在建筑设计中，我们一般采取调整门窗所占面积以及选取隔热效果较好材料的方法来解决门窗部位的保温问题。首先是合理配置外围墙体与门窗的面积比例。由于二者都是导热体，所以我们在配置面积时应该根据当地的气候环境、建筑朝向等因素来综合考虑。一般来说，若当地盛行西北风、气候干燥，则门窗面积不宜过大，窗户可朝向东或者东南；若当地盛行东南风且气候潮湿，则门窗面积应适当扩大，宜采用落地窗、飘窗等设计形式，朝向可为东或南。其次是门窗材料的选择，包括玻璃、窗户配件等。玻璃的面积一般占到窗户面积的70％，普通玻璃热阻较小，可以将远红外热辐射完全吸收掉。因此，在北方地区（新疆、西藏）宜采用双层玻璃。有些地方甚至采用了保温隔热性能更好的中空玻璃、镀膜玻璃，这样可以有效达到保温效果。门窗配件以塑料型材、铝型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等的保温隔热性好，并尽可能的减少窗框的外露面积，降低热耗概率。（标红部位是改好的）
4、光照、循环能源设计
如前文所述，节能有两个层面的意思：一是采用保温隔热材料，以有效降低能源的消耗，达到节能的目的；二是寻找替代可再生能源，以补充或替代常规能源，以达到降低常规能源消耗的目的。在建筑物的外围环境中，太阳能与风能是我们最为常见的可再生能源，也是人类利用的比较早、比较成熟的能源。对于太阳能来说，我们在建筑设计中主要靠它进行加热、发电等，例如太阳能采暖、太阳能热水器、太阳能发电等。对于风能来说，我们可以利用它来进行发电，例如在屋顶安装风轮。由于低碳环保理念的倡导以及降低成本的考虑，我们在建筑设计时尽可能的考虑能源的可再生利用以及清洁能源的利用。太阳能、风能应用科技的发展为我们提供了设计的可能性。可以预见，未来的建筑会完全依赖于太阳能、风能等清洁能源。
参考文献：
[1]王勇.建筑节能技术与工程专业人才培养模式与应用研究[J].高等建筑教育，2012
[2]毛宏燕，徐国珍.关于绿色建筑的探讨[J].科技传播，2010
[3]王小华，陈侨.建筑设计与节能措施[J].科技信息（科学教研），2008