论建筑设计与建筑节能

摘 要：我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20亿平方米新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材,同时每年产生数以亿计的建筑垃圾,给中国乃至世界带来巨大的环境威胁。本文介绍了建筑的节能现状与发展趋势，介绍了建筑规划与设计、围护结构、提高能源利用效率、新能源利用方面对建筑节能的技术途径进行论述实现建筑节能的方法。并且结合中国国情讨论如何发展具有中国特色的绿色建筑。

关键词：建筑节能；建筑设计

Abstract: China is the world's annual new construction of the largest countries, the new area of 2 billion square meters per year, equivalent to consume 40% of the world's cement and steel, produced annually by hundreds of millions of construction waste to China and the worldbring huge environmental threat. This article describes the status quo and development trend of building energy, construction planning and design, building envelope, to improve energy efficiency, the use of new energy on the way of building energy-saving technology exposition building energy efficiency. And discuss how to develop green building with Chinese characteristics, combined with China's national conditions.Keywords: building energy efficiency; architectural design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 建筑节能设计的重要意义

能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产，建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源，资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1／3左右，我国也占到25％ 以上。因此在建筑中推广节能技术势在必行。

2 建筑节能的主要途径

建筑节能主要包括两个方面：一是节流，即从提高供暖(空调)系统效率和减少建筑本身所散失的能源；二是开源，即开发利用新能源。

2.1 节流

2.1.1 建筑规划与设计

建筑的规划与设计是实现建筑节能的重要环节，在现有的建设体系下，它要求建筑师从整体综合设计概念出发，与结构工程师、设备工程师、能源分析专家和环境专家紧密配合，达到从策划、选址到设计都符合节能环保的要求。在进行规划和设计时要从大范围内气候条件的影响下出发，针对建筑自身所处的具体环境和气候特征，重视利用自然环境(如光照，雨水，绿化，地形等)，创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少建筑对设备的依赖。具体的措施可归纳为三方面：1)合理选择建筑的地址。2)采取合理的外部环境设计(如对周边环境进行绿化和景观设计等)。3)合理设计建筑形态(包括建筑整体体量和建筑朝向的确定以及内部空间的合理分隔等)。在设计中也应坚持精细化设计以降低资源消耗。运用计算机技术使得设计达到最优化，如在利用自然通风以达到节能效果时可通过计算机模拟来辅助实际工程中的自然通风设计，使门窗的位置和大小达到最优化。

2.1.2 围护结构

建筑围护结构组成部件(门、窗、墙、屋顶、遮阳设施等)的设计对建筑耗能、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷热消耗。一般情况下，围护结构仅增加总投资的3％～6％，节能性能却能增加20％～40％ 。提高围护结构节能性能的根本途径是发展和使用各种高效节能材料，目前模压或挤塑聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、聚氨酯发泡等保温材料的复合墙体内外保温体系已被广泛使用。住宅热损的35％是由于门窗与室外热交换造成的，门窗的热传导系数比外墙、屋面等围护结构大得多，使用中空玻璃、真空玻璃和低辐射玻璃代替单层玻璃是在建筑中降低门窗热耗的有效措施。同时，新型保温隔热、蓄热功能的墙体材料及复合化应用材料，高效热辐射材料，新型保温盒密闭材料等，都会大大提高建筑节能功效。另外，利用外墙外保温原理也能很好的保温效率，众所周知，外墙内保温构造具有施工方便、保温层不受室外气候侵蚀的优点，但内保温易于形成热桥，容易产生内部结露，室内墙面装修易于损坏保温层，由于保温层设在室内一侧，因而也降低了室内的热惰性 而建筑外墙外保温较之于内保温就具有一定的优越性，它可以避免热桥的产生，保温效率高。

2.1.3 提高能源利用效率

据统计，在发达国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65％，我国采暖空调和照明所用能量的增长速度已明显高于能量增长的速度。只有将高能效的采暖、空调系统与上述消减室内冷热负荷的措施并行，才能真正的减少采暖、空调能耗。首先，应根据建筑的特点、功能和当地的气候特点，设计高能效的暖通空调设备系统，如：热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用高效的能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗等情况。如欧洲国家所采用的通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调的运行。

2.2 开源

在节能建筑中，新能源的利用起着非常重要的作用。现在能源危机在世界范围内得到了广泛的关注，大量使用太阳能、地热能、风能、生物能等非常规、可再生并且绿色无污染的能源成为发展的趋势，符合绿色建筑的理念和可持续发展的思想。太阳能是我们取之不尽、用之不竭的可再生能源。我国的太阳能资源丰富，大部分地区太阳辐射量大，具有开发利用太阳能的优良条件。目前主要的太阳能利用方式有：1)被动式太阳能热水系统。利用太阳能集热器或真空管吸收太阳辐射热，为用户提供生活热水。此系统结构简单、经济适用，在我国得到了广泛的运用。2)主动式太阳能系统。在太阳能居室采暖方面具有更大的选择性，但需要外在能源启动运行，并需借助电扇或泵等装置来转换和传递太阳能，以此获得生活热水或提供居室供暖。3)太阳能光伏发电系统。利用太阳能光伏电池板吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，提供室内设备用电或接入市政电网送电。此外还有太阳能吸收式制冷系统和太阳能干燥系统等。地热能的应用主要有：1)利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应。2)借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能的利用较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑，在英国和中国香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的利用形式是自然通风方式。

3 发展符合中国国情的绿色建筑

发展绿色节能，本身就应强调实事求是和因地制宜。此外，发展绿色建筑还应关注普通建筑。中国是一个发展中的大国，人口数量巨大，国土与资源有限，所以在中国发展绿色建筑、制订标准和进行评估必须考虑中国国情。

3.1 考虑因地制宜和适宜技术

中国从南到北，从东到西，气候、地理环境、自然资源、城乡发展与经济发展、生活水平与社会习俗等都有着巨大的差异，是全世界各大国中地区差异最大的国家。同时，社会阶层的分化，造成了对住区和住宅的不同需求和因此而不同的水

准。这使得一方面在生态技术策略上要考虑因地制宜，在传统技术策略、中低技术策略、高新技术策略中采用适宜技术策略；另一方面在评估时也必须要因地制宜、实事求是，宜作纵向比较，看发展；横向比较要在相同或相近的条件下。

3.2 兼顾全局利益和局部利益

绿色建筑既要考虑对全国范围乃至全球范围的环境影响，如节约耕地，节约水资源，建筑材料生产的能源消耗和二氧化碳排放量等；也要使使用者和开发商受益。前者对使用者和开发商无直接利益关系，须要通过制定法规来加以控制，同时要有政策上的调节和支持。当然，公民的环境意识和公共道德始终是整个工作的基础。

结语

建筑节能和新能源的利用是缓解能源危机、减轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展的一项根本措施。建筑设计师们应该在追求建筑造型上的新颖独特的同时更应该关注建筑节能。建立生态建筑思想，尊重自然环境，立足具体实情，利用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计，将节能意识贯穿于设计的每一个环节，设计出更多符合时代要求的、高效低能耗的建筑作品，从而更好地为人类及其生存环境的可持续发展服务。

参考文献：

[1]宋丽娟.建筑节能在建筑设计中的应用[J].山西建筑.2003 .

[2]杨子江.建筑屋面节能技术[J].工业建筑.2005 .