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摘要：本文首先分析建筑节能设计的意义，并就建筑节能设计中的具体问题进行了探讨。
关键词：环保节能；建筑设计；太阳能
中图分类号： TU2文献标识码：A文章编号：
低碳生活、节能减排，与我们每个人的生活息息相关。现代建筑作为现代文明人类的集散地，对其设计更应该处处体现出节能减排、低碳环保，只有从细微处着手，人类才能真正构建出一个绿色、健康的生活环境。随着能源危机的出现，越来越多的国家开始打造节能住宅。随着中国经济的快速发展，城市化步伐的加快，建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住条件的改善而快速增长。降低建筑物的运行能耗，构建健康、舒适、环保的居住空间成为缓解我国能源紧缺矛盾、促进国民经济发展战略的关键。
1. 建筑节能设计的意义
1.1建设资源节约型社会
我国既有的近400亿平方米建筑中99％属于高能耗建筑，新建建筑中，95％以上仍然是高能耗建筑，单位建筑面积能源消耗为发达国家的3倍以上。重视推广和应用建筑节能技术必须成为现代建筑行业的设计理念。它是落实科学发展观、建设节约型社会和节约型城镇的必由之路。
1.2践行科学发展观
能源短缺制约国家经济发展，我国是能源消耗相对集中，能效比相对较低的一个发展中国家，建筑节能成为当前迫切需要解决的热点问题。为了子孙后代的生产与发展，必须因地制宜，就地取材，合理利用资源，建立寿命周期成本观念，按建筑寿命7O年作为决策的依据。
1.3打造建筑业品牌
随着国家对建筑节能水准的提高，科学技术的进步，新技术，新工艺，新设备，新材料不断涌入建筑市场，这就要求各设计施工和物业管理部门与时俱进，调整其技术结构和产业结构，在激烈的建筑市场竞争中占据主导地位。
2.建筑节能设计
2.1注重墙体节能
我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要,新型复合墙体已经出现,复合墙体主要通过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。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。
2.2合理设计建筑平面布局
合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。门窗的保温隔热能力较差，门缝隙是冷风渗透的主要通道。在我国东北地区，门窗所消耗的能量约占采暖能耗的1/2以上，改善门窗的保温性能，是建筑节能的关键。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。
2.3采暖规划设计采暖建筑节能规划设计技术主要通过合理选择建筑选址、分区、建筑布局、道路走向、建筑方位朝向、建筑体形、间距，适当利用季风方向、太阳辐射和建筑外部环境达到改善建筑气温舒适度，节约能量。在这种思想引导下，很多成型的建筑美观却不节能。因此，建筑选址时。建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处，因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量，就会相应的增加。所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。在建筑布局中要充分考虑夏季有利的主导风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖)，综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素，合理安排群体布局和建筑朝向。
2.4太阳能技术
太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、无地域限制和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源。
2.4.1太阳能光热技术
太阳能热水器是光热利用最成功的领域。普遍存在的由每个家庭分散独立安装的太阳能热水器，安装和使用方式对其性能和外观造成了很大的影响。太阳能热水器没能与建筑完美的结合，给景观和安全带来了不利效果，甚至出现了先安后拆的现象，给太阳能热水器产业的进一步发展造成很大障碍。所以提倡集体安装、统一设计对于住宅楼利用太阳能热水器是非常必要的。
2.4.2太阳能采暖技术
太阳能用于建筑物供暖有两种方式：被动式太阳能采暖系统和主动式太阳能采暖系统。
被动式太阳能采暖系统是太阳能采暖中最简单的一种形式，通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能够充分利用太阳赋予的热量，以达到采暖的目的。
2.4.3太阳能致冷
利用太阳能制冷空调有两种方法，一是先实现光一电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以热能制冷。前者系统比较简单，但其造价约为后者的3—4倍，因此国内外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种，如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。
2.4.4太阳能热发电
太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同，太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
2.5地热
2.5.1地热发电
地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。
2.5.2地热供暖
将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，倍受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。
2.6风力致热
“风力致热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法。一是风力机发电，再将电能通过电阻丝发热，变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100％，但风能转换成电能的效率却很低，因此从能量利用的角度看，这种方法是不可取的。二是由风力机将风能转换成空气压缩能，再转换成热能，即由风力机带动一离心压缩机，对空气进行绝热压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热，即风力机带动搅拌器转动，从而使液体（水或油）变热。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵，使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。
3.结束语
节能建筑是我国建筑业近年来一直努力的目标。我国居住建筑的节能设计主要有以下几个方面：通过有效的组团规划、单体设计，从朝向、间距、体形上保证建筑物有足够的太阳辐射，并组织有利的自然通风；减小建筑物的体形系数及外表面积，加强外围护结构的保温隔热性能，以减少能量损失；提高门窗气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量；改善采暖和空调系统的运行效率和管理手段，減少设备能耗。
关键词：环保节能；建筑设计；太阳能
中图分类号： TU2文献标识码：A文章编号：
低碳生活、节能减排，与我们每个人的生活息息相关。现代建筑作为现代文明人类的集散地，对其设计更应该处处体现出节能减排、低碳环保，只有从细微处着手，人类才能真正构建出一个绿色、健康的生活环境。随着能源危机的出现，越来越多的国家开始打造节能住宅。随着中国经济的快速发展，城市化步伐的加快，建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住条件的改善而快速增长。降低建筑物的运行能耗，构建健康、舒适、环保的居住空间成为缓解我国能源紧缺矛盾、促进国民经济发展战略的关键。
1. 建筑节能设计的意义
1.1建设资源节约型社会
我国既有的近400亿平方米建筑中99％属于高能耗建筑，新建建筑中，95％以上仍然是高能耗建筑，单位建筑面积能源消耗为发达国家的3倍以上。重视推广和应用建筑节能技术必须成为现代建筑行业的设计理念。它是落实科学发展观、建设节约型社会和节约型城镇的必由之路。
1.2践行科学发展观
能源短缺制约国家经济发展，我国是能源消耗相对集中，能效比相对较低的一个发展中国家，建筑节能成为当前迫切需要解决的热点问题。为了子孙后代的生产与发展，必须因地制宜，就地取材，合理利用资源，建立寿命周期成本观念，按建筑寿命7O年作为决策的依据。
1.3打造建筑业品牌
随着国家对建筑节能水准的提高，科学技术的进步，新技术，新工艺，新设备，新材料不断涌入建筑市场，这就要求各设计施工和物业管理部门与时俱进，调整其技术结构和产业结构，在激烈的建筑市场竞争中占据主导地位。
2.建筑节能设计
2.1注重墙体节能
我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要,新型复合墙体已经出现,复合墙体主要通过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。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。
2.2合理设计建筑平面布局
合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。门窗的保温隔热能力较差，门缝隙是冷风渗透的主要通道。在我国东北地区，门窗所消耗的能量约占采暖能耗的1/2以上，改善门窗的保温性能，是建筑节能的关键。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。
2.3采暖规划设计采暖建筑节能规划设计技术主要通过合理选择建筑选址、分区、建筑布局、道路走向、建筑方位朝向、建筑体形、间距，适当利用季风方向、太阳辐射和建筑外部环境达到改善建筑气温舒适度，节约能量。在这种思想引导下，很多成型的建筑美观却不节能。因此，建筑选址时。建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处，因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量，就会相应的增加。所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。在建筑布局中要充分考虑夏季有利的主导风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖)，综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素，合理安排群体布局和建筑朝向。
2.4太阳能技术
太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、无地域限制和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源。
2.4.1太阳能光热技术
太阳能热水器是光热利用最成功的领域。普遍存在的由每个家庭分散独立安装的太阳能热水器，安装和使用方式对其性能和外观造成了很大的影响。太阳能热水器没能与建筑完美的结合，给景观和安全带来了不利效果，甚至出现了先安后拆的现象，给太阳能热水器产业的进一步发展造成很大障碍。所以提倡集体安装、统一设计对于住宅楼利用太阳能热水器是非常必要的。
2.4.2太阳能采暖技术
太阳能用于建筑物供暖有两种方式：被动式太阳能采暖系统和主动式太阳能采暖系统。
被动式太阳能采暖系统是太阳能采暖中最简单的一种形式，通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能够充分利用太阳赋予的热量，以达到采暖的目的。
2.4.3太阳能致冷
利用太阳能制冷空调有两种方法，一是先实现光一电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以热能制冷。前者系统比较简单，但其造价约为后者的3—4倍，因此国内外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种，如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。
2.4.4太阳能热发电
太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同，太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
2.5地热
2.5.1地热发电
地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。
2.5.2地热供暖
将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，倍受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。
2.6风力致热
“风力致热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法。一是风力机发电，再将电能通过电阻丝发热，变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100％，但风能转换成电能的效率却很低，因此从能量利用的角度看，这种方法是不可取的。二是由风力机将风能转换成空气压缩能，再转换成热能，即由风力机带动一离心压缩机，对空气进行绝热压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热，即风力机带动搅拌器转动，从而使液体（水或油）变热。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵，使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。
3.结束语
节能建筑是我国建筑业近年来一直努力的目标。我国居住建筑的节能设计主要有以下几个方面：通过有效的组团规划、单体设计，从朝向、间距、体形上保证建筑物有足够的太阳辐射，并组织有利的自然通风；减小建筑物的体形系数及外表面积，加强外围护结构的保温隔热性能，以减少能量损失；提高门窗气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量；改善采暖和空调系统的运行效率和管理手段，減少设备能耗。