浅谈建筑节能设计

摘要：面临当代能源危机的挑战以及我国建筑业能耗过高的现实存在,建筑节能成为当代中国建筑业需要完成的迫切任务。建筑节能设计作为全面建筑节能的重要环节,对于降低建筑能耗,实现建筑节能有着十分积极的意义。本文从建筑节能设计的主要措施、建筑节能设计的注意事项以及建筑节能的发展趋势进行探讨，以求对建筑节能未来发展有所启示。

关键词：建筑节能设计;措施;注意事项;发展趋势

Abstract: facing the challenges of the energy crisis and the excessive energy consumption of building industry in our country reality, building energy efficiency has become the contemporary Chinese architectural industry needed to complete the task. Building energy conservation design as part of a comprehensive building energy saving is the important link, to reduce building energy consumption, building energy conservation has a very positive meaning. This article from the building energy saving design, main measures of building energy saving design of attention and the development of building energy saving tendency is discussed, in order to building energy saving the future development enlightenment.

Key words: construction energy conservation design; measures; attention; development trend

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)

在能源危机席卷世界的今天，能源消费正以惊人的速度增长，节能成为了全世界普遍关注的问题。能源是国家经济的生命线，能效是可持续发展能源政策的基石。为此，党中央提出了节能减排的号召,我国的建筑节能工作进入全面实施阶段,节能的理念在整个建筑设计行业中充分体现出来,从业人员从观念上对建筑节能有了一定的重视,并体现在工作实际中。建筑节能在理论研究和实践操作上都有了一个明显的飞跃。

建筑节能，是指在建筑物新建、改建、扩建，既有建筑节能改造，建筑物用能系统运行过程中，执行建筑节能标准，采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺、新设备、新产品、提高保温隔热性能和建筑物用能系统效率，利用光、温等气候资源和可再生能源，在保证建筑物室内热环境质量的前提下，减少供热采暖、空调、照明、热水供应的能耗。

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、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。建筑节能设计是其中一个很重要的环节。

一、建筑节能设计的主要措施

1、规划布局的节能设计

规划布局的节能设计是从分析地区的气候条件出发，将设计与建筑技术和能源利用有效的进行结合，使建筑在冬季最大限度的利用自然能源来采暖，多获得热量并减少热量损失，夏季最大限度的减少得热和利用自然条件来降温冷却。

规划布局节能设计应该从建筑选址、建筑布局及道路走向、建筑朝向、建筑间距与日照关系、建筑自然通风等方面考虑，以优化建筑的微气候环境，利于节能，充分利用太阳能。

2、建筑空间体量的节能设计

当建筑的位置、朝向、间距等总体布局确定后，就意味着建筑外部微气候环境已经基本确定。因此，在对建筑进行单体设计时，就要通过建筑内部空间和体量的合理设计更好的利用外部气候环境。

合理的空间和体量设计是在满足建筑功能要求下，对建筑内部空间进行合理的划分和设计以达到更高的节能要求，改善室内的保温、采光、通风等微气候条件，为人们创造舒适的室内环境。建筑的体型、平面和剖面都会对节能效果产生影响。

3、建筑围护结构的节能设计

建筑围护结构是建筑物室内和室外的界限，承载着多种功能，如遮风避雨、遮阳通风、保温隔热等，包括墙体、屋顶、门窗、楼地面等部分。围护结构不仅能够保护使用者免受不利自然环境的影响，而且在调节室内环境方面起着重要作用，控制着建筑内部和外部之间的能量流动，其热工性能直接影响建筑采暖和空调的负荷与能耗。

二、建筑节能设计的注意事项

1、建筑方案设计及各阶段的节能设计

(1)规划节能

以往的规划设计很少从节能的角度来指导设计，节能设计只有在单体方案设计阶段才有所重视，从而产生了许多单体设计难以解决的问题。所以，提倡建筑节能首先应该重视规划节能。建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点。

建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向(我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜)，利于自然通风，提高居住的舒适度。同时，南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多，可以节省夏季空调的用量;而在冬季时，建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反，从而节约了建筑保温所需的能耗。

建筑间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当加大。增加建筑物的间距有利于居住区内的空气流动——风量增大、风速提高，从而使建筑物与空气的热交换增加，有效降低建筑物的温度，从而降低建筑能耗。

合理群体规划布局。设计中要充分考虑夏季有利的主导风向(通风制凉)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)方案设计节能

改善围护结构热工性能和提高空调设备效率是实现建筑节能目标的关键。建筑热工节能设计有两种方法，一种是规定性指标法，另一种是对比评定法。规定性指标法即规定建筑节能达标的围护结构热工性能的控制参数和采暖空调设备最低能效比值，制定标准建筑的强制性控制指标，判断较为直观，容易掌握，使用简便。对比评定法，不规定围护结构传热系数、窗和墙比等限值，而是通过计算居住建筑的采暖、空调能耗等指标，来判定是否节能达标。

2、可再生资源利用

建筑中应用太阳能技术具有两大优点，其一，节约常规能源，减少环境污染;其二，利用太阳能所创造的室内环境具有更好的空气品质，更环保，更适合人类居住。根据集合式住宅的形态、构造、设备的特点，多项太阳能技术可以搭配使用，共同创造理想的节能效果，如穿孔金属板太阳能集热墙、太阳能组合屋面板、太阳能热水系统的综合应用等。

地源热泵技术设计。利用地下水、深层土壤和水库、湖泊等深水层受自然季节气候影响小、温度相对保持稳定的特点，通过水作为媒介，与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换提供热泵的冷热源。冬季地能作为“热源”，从地下或水中取出来，供给室内采暖。夏季作为“冷源”，供室内致冷，同时将室内热量释放到地下水、土壤或地表水中，贮存起来作为冬天采暖的“热源”。

3、不同地域的建筑节能设计侧重点不同

建筑节能设计和气候有着密切的关系。我国是幅员辽阔的国家，根据一月份和七月份的平均气温，将960万平方公里的土地分成了五个不同的建筑气候区，即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。因此，除面积很小的温和地去外，北方的严寒地区和寒冷地区主要考虑冬季采暖，南方的夏热冬暖地区主要考虑夏季空调，而地处长江中下游的夏热冬冷地区则要兼顾夏季空调和冬季采暖。建筑节能设计的侧重点因而有所不同。

4、注意区分公共建筑与居住建筑

公共建筑的节能与居住建筑的节能有很大的不同。居住建筑的节能，提高建筑围护结构的保温隔热性能是个重点。因为居住建筑的采暖空调系统的形式比较单一，运行工况相对简单，照明用电占总能耗的比例也不大。公共建筑则不然，空调设备和系统的可选性很大，系统的设计比较复杂，照明电耗又大，节能效果如何，空调系统和照明系统的作用很大。因此除了建筑围护结构的保温隔热性能之外，空调系统的节能设计应予以足够的重视。

三、建筑节能的发展趋势

1、优化建筑设计

建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而, 建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响, 很难简单地确定建筑设计的优劣。例如, 加大外窗面积可改善自然采光, 在冬季还可获得太阳能量, 但冬季的夜间会增大热量消耗, 同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。

2、建筑围护结构材料和部品

开发新的建筑围护结构部件, 以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求, 甚至可根据变化的外界条件随时改变其物理性能, 达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有: 外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90 年代起, 我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用, 都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。

3、建筑中的可再生能源技术

可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源, 资源丰富对环境无污染, 是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。

四、结语

可持续发展是一种新的社会发展观, 能源是左右可持续发展进程的关键因素之一。能源为改善人类生活和经济发展所必需, 与此同时, 能源也可能造成空气污染、全球变暖等健康问题和环境问题。如何以可持续发展的方式满足不断增长的能源需求, 既是挑战, 同时也提供了历史性的机遇。能源的巨大需求与能源相对短缺之间的矛盾日益凸显，节能已经成为建筑行业追求的目标。在城市建设规模猛增的大背景下，推广节能建筑既是突破能源瓶颈的一剂良方，也是保护环境的重要举措。因此，相关部门应从设计的源头强化对新建建筑的节能审查。只有重视建筑节能设计，才能减少和避免由于设计不当导致的高能耗建筑，从而实现建筑节能目标，使千万间节能建筑成为城市风景。

参考文献：

[1]毛义华;蔡临申.我国建筑节能的现状及其对策分析[J].技术经济与管理研究,2007(01)

[2]黄传昆.关于建筑节能及发展趋势的几点思考[J]. 江西煤炭科技,2010(01)

[3]探讨建筑节能设计及节能措施.

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