论建筑节能设计原理及技术的应用

摘要:建筑造型及围护结构形式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，不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。本文就建筑节能设计和相关材料、技术应用略谈几点看法。

关键词: 建筑节能节能设计保温低能耗 环保

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

建筑节能涉及到建筑设计、建筑材料、建筑施工、采暖空调、物业管理等诸多方面。从当前节能建筑建设的情况看，保温材料和施工工艺存在不少质量问题，加之人们对节能重要性认识不足，政策法规相对滞后，节能住宅建设的前景令人担忧。强化对建筑各部位的节能构造设计，减少建筑材消耗设计、特别是对各部位（屋顶、楼板、墙体、门窗等）的造型、结构、材料等方面设计的理论研究，从而达到充分利用建筑外部气候环境条件，达到节能和改善室内微气候环境的效果，将具有重要意义。

1建筑节能设计的重要性

随着城市化的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，全社会能源消耗量已达32%，如果再加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国目前现有建筑面积为400多亿㎡，绝大部分为高能耗建筑，且每年新增建建筑近20亿㎡，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行较低节能水平的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难，为国民经济增添巨大的负担。

2建筑节能设计的基本要点

2.1建筑选址要合理。建筑选址主要根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计必须要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，在为建筑节能创造条件同时，还要不破坏整体生态环境的平衡。

2.2外部环境设计要科学。外部环境设计要紧密周边微气候特征。根据建筑功能的需求，通过科学合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，例如在建筑周围布置树木、植被，既能有效地遮挡风沙、净化空气，还能遮阳、降噪；创造人工自然环境，在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等方法，营造建筑节能的有利环境。

2.3规划和体型设计要合理。建筑规划和体型设计要对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向、通风等方面进行科学研究，确保建筑物能有效地适应恶劣的微气候环境，从而达到节能的目的。

3 我国建筑能耗基本情况

3.1建筑材料高消耗。但目前与发达国家相比，我国单位建筑面积能耗却是发达国家的2至3倍，建筑钢材消耗高出10%至25%，每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤；卫生洁具的耗水量高出30%以上，而污水回用率仅为发达国家的25%。此外，在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下，实心黏土砖每年毁田12万亩。

3.2建筑采暖纳凉高耗能。高建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。特别是近年来我国建筑业到了快速的发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤，占全国能源消费总量的11.5%左右，占采暖区全社会能源消费的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。

4建筑各部位的节能构造设计

4.1屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的重要部分，节能措施主要应采用坡屋顶，加强屋面保温，设置保温隔热屋面等措施，以减少能耗。

4.2建筑护墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外，还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上下功夫。

4.3建筑门窗的节能设计。我国建筑目前大多采用大门窗结构，而且不注重实施保温措施。据有关资料统计，在我国高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此，解决好门窗节能的问题相当重要。

4.4建筑空间设计。合理的住宅空间布局，对节能也十分重要，所以在空间设计中在充分满足建筑使用功能要求的前提下，应对建筑空间进行合理分隔，以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能目的。

5建筑节能材料的选用

合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。

5.1新型保温材料聚氨酯板，氨酯作为绿色环保的新材料因具备导热系数低、保温隔热性能好、粘结性能好、整体性好、防水性能、耐老化、阻燃性好、化学稳定性好、现施工方便等优点而受到建筑行业的广泛关注。但目前应用空间不大，需国家政策扶植进行推广。

5.2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。目前我国可再生能源的利用日益受到重视，在建筑中应大量使用太阳能产品、水能、低耗能产品等。

5.3保温材料。用于住宅外保温，技术比较成熟，运用较为广泛的是聚苯乙烯泡沫塑料板材(EPS板)和胶粉聚苯（EPS）颗粒保温浆料。自上世纪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。

6建筑节能技术的应用

6.1设计是节能建筑的重要阶段。节能建筑在设计中，就要体现环保健康和节能的特点。一般采用整体设计。建筑整体设计就是指在建筑设计的初始阶段，根据当地的气候条件，通过被动式建筑设计、建筑参数优化设计等建筑设计及技术手段，并结合周边建筑及环境的影响，充分利用自然资源，如太阳能、风能等减少对有机能源的依赖，创造舒适的人居化境。在设计中，做好整体规划，充分利用现有的资源，减少重建。例如南方地区节能建筑成功设计最关键的因素一是通风，二是遮阳，三是建筑立面绿色和屋顶绿化。这三项非常简单的技术应用可大大降低空调的使用，可使建筑能耗降低50%以上。在北方，需要在建筑墙体中加仁非常厚的聚乙烯泡沫保温材料，因为北方冬天的室内外温差可高达40℃以上;而南方室内外温差一般不超过10 0C，这种气候条件下就不需要特别加强墙体构造来保温。

6.2节能建筑施工与传统的施工方法相比，有较大区别。传统的施工方法以满足工程本身指标为目的，以工程质量、工期、成本等为根本目标，在节约资源和环境保护方面考虑很少，当节约资源和环境保护方面与工程质量、工期、成本等发生冲突时，总是采取保证后者，放弃前者，这样做的后果常常是工程本身的质量、工期、成本达到了要求，但浪费了资源，破坏了环境，给社会留下了不可弥补的遗憾。节能建筑物施工是对施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等进行控制，强调施工全过程“四节一环保”。就是以资源的高效利用为核心，以环保优先为原则，追求高效、低耗、环保，统筹兼顾，实现工程质量、安全、文明、效益、环保综合效益最大化，是具有可持续发展思想的施工方法。

7 结束语

因此，在世界范围内能源问题日益迫切、建筑能耗不断增长的今天，讨论建筑节能问题意义十分重大。从建筑现场施工的角度看，影响较为明显的是墙体、屋面隔热保温技术及产品。经过提高建筑围护结构的热工性能，研究真正适合本地区的墙体保温系统，从而做到建筑节能与建筑安垒的和谐统一。

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