浅论建筑设计及建筑节能

【摘要】2 建筑规划与设计的理念实现节能 在全球能源环境问题日益严峻的形势下，建筑节能全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合...

（河南省城市规划设计研究总院有限公司，450000）

【摘要】本文主要对建筑设计以及建筑节能进行了相关探析，结合自身经验，并针对其提出相关问题及方法。

【关键词】建筑设计；建筑节能

1 前言

随着中国工业化进程的步伐加快，中国能耗 日益增长。然而高消耗、高污染、 低效率的粗放型扩张和外延为主的经济增长模式，使得经济增长对能源需求更加明显。经济的发展又大大促进了中国城市化的进程，居民收入的快速增加， 居民消费结构性升级，房屋和汽车消费高速增长，房地产和汽车工业空前繁荣。中国能源的短缺 日益严重， 能源已成为中国经济可持续发展的命脉。因此，节能减排必将是中国可持续发展的工作重点，建筑节能又是重中之重。中国建筑能耗占社会总能耗的比例已达到2 0 ～ 2 5 ％ 而在西方国家,建筑能耗一般占全国总能耗的 3 0 ～ 4 0 %。所以,随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化，我国的建筑能耗必将进一步增加。美国的能源消费总量约占全世界能源消费总量的2 6 %,其中的建筑能耗已经接近于中国的能源消费总量。试想如果中国的人均建筑能耗水平达到目前美国的人均水平，约 4.5倍美国人口的中国，将耗用当前全世界总能耗的4 0%的能源。因此，从可持续发展战略和能源发展战略出发，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应，是当前建筑业发展面临的一个重大挑战和机遇。因此， 建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合中国国情，也是全球发展的趋势。建筑节能的现实状态需要建筑设计的观念和设计方法进行变革，从建筑功能和价值形成的初期保证建筑节能目标的实现。

2 建筑规划与设计的理念实现节能

在全球能源环境问题日益严峻的形势下，建筑节能全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境( 如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。

具体措施可归纳为以下几个方面：

2.1 秉承“因地制宜”的节能设计理念。

合理选择建筑的地址、采用合适的外部环境设计，依照环境进行建筑形体设计，因地制宜、合理利用，建立寿命周期成本观念，寻求最佳的合理方案，设计满足人们对建筑室内环境需求的绿色节能建筑。

2.2 建筑护结构的热工设计应适当超前。

随着新技术、新材料的出现，现行建筑节能设计标准已经显得过时，对建筑护结构热工性能的规定性指标，难以满足舒适性建筑的要求。随着我国经济的发展，建筑护结构的热工性能必然会逐步提高，因此建筑护结构的热工设计适当超前是必要的。

2.3 建筑设计的职业操守。

建筑节能是长期的、持续的和发展的动态过程，又是一项系统工程，涉及建筑材料、建筑设计、建筑构造、建筑物理、建筑施工、暖通空调、物业管理、政策法规等诸多方面的因素。而建筑节能是贯彻国家能源节约法和可持续发展战略的大事，由于建筑的使用年限较长，使用期内耗能巨大，因此建筑设计者承担了一份涉及到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任。

2.4 重视建筑设计工作者的继续教育， 提高设计者的综合素质。

由于节能新技术发展很快，涉及许多技术领域，在设计实践中，坚持节能新技术的学习，完善设计者的综合素质和节能设计水平是实现建筑节能设计目标的基础。针对我国建筑节能技术发展的现状，重视建筑节能设计，在建筑设计中遵循节能设计理念对建筑节能的实施和发展具有重要的现实意义。培养设计者对建筑节能软件等的运用能力，进行建筑辅助设计。

3 建筑节能设计和技术的发掘

在建筑设计中，秉承节能设计的理念，应用建筑节能设计的方法设计节能的建筑， 是设计者必不可少的手段， 其中建筑围护结构的节能设计是重中之重。 经粗略估算，采取周密、有效的建筑技术措施可以降低 2 ／3 ～ 3 ／ 4的建筑能耗。因此，在建筑规划设计、建造和使用过程中，在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下，对建筑围护结构等的处理，是控制建筑能耗的最重要因素。

建筑节能设计和技术一般可从以下几方面考虑：

3.1 建筑的朝向。建筑物的朝向和间距会对建筑物内部采光、得热产生很大影响， 因此建筑布局应考虑朝向与节能的因素。一般来说，坐北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒，从而降低 日照影响，若同时配合以相应的遮阳隔热措施，则效果将更加显著。因此，在设计中根据日照和太阳入射角确定建筑朝向范围后，可进一步根据季风主导方向进行调节，选取合理的朝向，以获得良好的夏季穿堂风，并利用建筑的体形变化做到尽可能多利用天然能源。

3.2 建筑的体形。在建筑设计中，应对建筑的体形以及建筑群体组合进行合理地设计，以适应不同的地形条件和气候环境。建筑物体形系数越小，热量交换量亦越少，也就是说建筑物的外形越简单，建筑节能的效果就更好。若建筑的体形系数不满足规范要求，则应对围护结构进行综合判断，提高围护结构的热工设计标准。

3.4 建筑的墙体。墙体是护结构的主体，就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、 膨胀珍珠岩、 膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、 制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料，它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表面，形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成，而胶粉料掺有大量的粉煤灰， 这是一种废物利用、节能环保的材料。墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。随着建筑节能技术的不断完善和发展，外墙外保温技术逐渐成为建筑墙体保温的主流。

3.5 建筑的门窗门窗具有采光、通风和围护的作用，还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。

目前，对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。选择节能型门窗也是建筑节能设计的关键。所选择的节能型门窗在抗风压性、气密性、水密性、保温性上必须有严格保证。从门窗材料来看，近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及 UP V C塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题，出现了中空玻璃，镀膜玻璃、 高强度 L 0 w ― E防火玻璃，采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃，这些新材料都有很好的节能效果，可根据不同的需求运用到不同的建筑中。

4 结束语

建筑设计行业相关规则需要变革以适应新的挑战和机遇。相信中国未来的建筑节能技术必将迅速发展，带动建筑相关领域发展到一个新的水平，最终使得建筑实现低能耗、零能耗。