试述建筑设计中的节能措施

摘要：近年来，全面的建筑节能越来越被人们所重视，因为全面的建筑节从根本上有利于能源的节约和合理利用，有利于缓解我国能源资源供给和经济社会发展造成的矛盾，有利于我国经济的快速发展，有利于实现经济社会的可持续发展，有利于保障国家能源的安全性，有利于提高广大人民群众的生活水平和整体质量，更加有利于深入贯彻科学发展观。本文探讨了建筑设计中的建筑节能措施。

关键词：建筑设计；建筑；节能；措施

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

随着我国国民经济的高速发展，城市建筑的此起彼伏，并且绝大部分都是高耗能的建筑，所以，建筑能耗一直处于告诉增长态势，倘若在节能方面建筑制造与设计继续保持现有的设计水平，那么在不远的将来经济的发展将会面临着巨大的能源负担，也将会花费巨大的精力去治理，所以，节能设计理念在建筑设计中的应用势在必行。

一、建筑能耗的构成

建筑能耗的构成包括建造过程的能耗和使用过程的能耗两部分（即所谓建筑物全生命周期能耗），建造过程的能耗是指建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输，以及建筑施工和安装中的能耗；使用过程的能耗是指建筑在采暖、通风、空调、照明、家用电器和热水供应中的能耗。一般情况下，日常使用能耗与建造能耗之比约为8:2~9:1。可见，使用过程能耗是以采暖和空调能耗为主，故应将采暖和降温能耗作为建筑节能的重点。

二、建筑设计中的节能措施

1、 建筑体形设计

（1）建筑物平面形式

设计者应尽量使建筑物的平面形式平整、简洁，应权衡利弊，兼顾不同类型的建筑造型，尽可能的减少房间的护面积，使体形不要太复杂，凹凸面不要太多，避免因体形复杂和凹凸过多形成外墙面积大而提高体形系数。常见的建筑物平面形式有长方形、正方形、L型、U形等四种。设计者还需综合考虑本地区气候条件、冬、夏季太阳辐射强度、风环境、围护结构构造形式等各方面因素。

（2） 建筑物面宽与幢深

仅从冬季得热最多的角度考虑，应尽量增大南向得热面积，往往要求栋深小，即建筑的长宽比大。但如建筑朝向偏离正南方向，长宽比对日辐射得热的影响就逐渐减少。据资料表明对正南朝向建筑长宽比为5∶1 时，其各向墙面的辐射总得热量为正方形的1.87 倍。但随着朝向的改变，这个比例也就逐渐减少。至偏东或偏西45°时成为1.56 倍。至偏东（西） 67.5°时，各种长宽比体型的得热已相差不多，至东西向时，正方形的得热还比长方形得热稍多，显然，由于各朝向日辐射得热的变化给最优体型选择增加了复杂性。最优节能体型是以各面护结构传热特性的比例关系为准的，只有当建筑各面的有效传热系数相等时，则正方形为最优体型。但在具体建筑设计中，还应综合考虑体型系数及建筑各面的平均有效传热系数，平均有效传热系数大的一面，其面积应相对较小，平均有效传热系数小的一面，其面积应相对较大。据资料表明，加大栋深由8m 增大到14m，可建筑耗热指标降低11%～33%，因此，对于1000m2～8000m2 的南向住宅建筑栋深设计为12m～14m，对建筑节能是比较适宜的。

（3）建筑物层数

加多层数一般可加大体量，降低耗热指标。当建筑面积在2000m2以下时，层数以3～5 层为宜；当建筑面积为3000m2～5000m2 时，层数以5～6 层为宜，当建筑面积为5000m2～8000m2 时，层数以6～8 层为宜。

2、环境设计

（1）室外风环境设计。完善意义上的节能建筑在满足冬季采暖要求同时必须兼顾夏季致凉问题，即尽量不用常规能源消耗而利用自然提供的条件达到室内创造凉爽目的的方法。建筑致凉最合理的方法是争取良好通风，即利用夜间凉爽的通风使室内热惰性材料降温，致使白天时散失“凉气”而降温，因此建筑规划设计时选择基地环境条件应不影响夏季主导风吹响未来建筑，并考虑冬季主导风尽量少地影响建筑；运用植被、构筑物等永久地貌对导风的作用；对一些基地内的物质因素加以组织、利用，以最简洁、最廉价的方式改造室外环境，以创造良好的风环境，为建筑内部通风提供条件。

（2） 绿化环境设计。绿化对建筑的节能起着十分重要的作用，它可以调节改善气温、调节碳氧平衡，减少温室效应，减轻城市的大气污染，降低噪音，遮阳隔热，可以有效地改善居住区的外部微气候以及建筑室内热环境，降低建筑能耗。小区绿化要综合考虑绿化率、人均公共绿化率、植被的生态效应等诸多因素。

3、 建筑围护结构的节能设计

建筑围护结构主要由墙、屋顶和门窗构成。建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透，如果建筑围护结构具有良好的保温隔热性能，便可减少室内、室外的热量交换，从而减少所需要提供的采暖和制冷能量，此外建筑外表面使用浅色饰面，也可达到减少吸收太阳辐射热量的效果。

（1） 墙体节能设计

墙体节能技术多采用复合墙体节能。复合墙体节能是指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。复合墙体节能多采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体，降低外墙的传热系数。根据复合材料与主体结构位置的不同，主要分为内保温技术和外保温技术两大类外墙内保温施工，是在外墙结构的内部加做保温层。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，有其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用范围广，技术含量高；外保温层位于主体结构外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命，有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间，同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。在南方地区，尤其是夏热冬暖地区应注重采用浅色外饰面，减少太阳辐射吸收系数。

（2）外窗节能设计

窗在建筑中的主要作用是采光、通风，同时也起围护作用，窗的节能设计首先要控制窗墙面积比， 其次要考虑窗户本身的保温隔热性能，还要保证窗户的密闭性能。窗墙比的选择应区别不同朝向窗的影响，在满足采光通风条件下适当增加南向窗窗面积而减少其它方向的开窗面积，即可充分利用太阳辐射热又可降低建筑能耗。窗框和玻璃的材料、构造直接影响着窗户的保温隔热效果。窗框材料上选择塑料等传热系数小的材料，构造上采用隔热节能型结构；玻璃选择双层玻璃、中空玻璃以及对辐射有选择性穿透的低辐射玻璃，都能大大提高窗户的保温节能效果。同时采用遮阳棚、窗盖板、窗帘、百页、热反射帘或自动卷帘等遮阳措施，可以有效提高窗户的隔热性能，减少入射的辐射热量，降低室内的温度。窗的密闭性是指窗的抗风压性、水密性、气密性。可以采用使用气密条、提高窗用型材规格尺寸的准确度、尺寸稳定性和组装精确度等措施来控制窗户的空气渗透量，提高窗的密闭节能效果。

（3）屋顶节能设计

屋面节能可通过加设隔热保温层、设架通风层、采用种植隔热屋顶等方式，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶，利用阁楼通风散热。隔热保温层可以阻挡屋面吸收的太阳辐射热向室内传导。架空型屋顶遮阳板拦截太阳辐射热，并把所吸收热量通过通风空气间层转移到空气随风带走。种植、蓄水屋面通过在屋顶上种一些植物遮挡太阳辐射热， 并实现太阳辐射热的资源性转化，屋面温度变化比较小。

总之，建筑设计是否合理直接影响建筑能耗的多少,设计者必须综合考虑建筑物体形、平面布局、朝向以及门窗等因素对建筑能耗造成的影响。建筑节能是空调采暖系统节能的基础, 解决好建筑设计构思和节能的矛盾是实现建筑节能的基础和关键。

参考文献：

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[2] 李宁, 张冰冰. 浅谈在建筑设计中加强节能与隔声的技术措施[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(05)

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