浅谈建筑节能设计技术及其重要意义

摘要：世界经济的飞跃发展，推动了建筑设计水平的大幅度提高，促进了建筑设计理念的转变。建筑节能设计是一项非常复杂的系统工作，涉及建筑的本体结构、建筑材料、建筑热环境和设备设施等各个方面的节能问题。笔者从建筑整体规划、建筑围护结构、建筑材料以及新能源利用等四个方面，对推进节能建筑的具体措施进行探讨和分析。实施建筑节能设计对于促进我国建筑节能发展水平、促进国家可持续发展战略目标的实施、解决建筑能耗大等问题具有重要意义。

关键词：建筑节能设计，维护结构，建筑材料，新能源，可持续发展

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）09-01-01

一、引言

世界经济的飞跃发展，推动了建筑设计水平的大幅度提高，促进了建筑设计理念的转变。当前，世界各国逐步摒弃传统的高能耗非友好模式的建筑设计，转而发展和推广节能建筑设计技术，并已经在全世界范围内取得良好的成就。面对能源资源的日益消耗，为了尽早避免人类对各种能源的过度开发和浪费，建筑设计师们早已开始着手研究符合低碳环保要求的节能建筑。

一直以来，节约资源都是我国的一项基本国策。国家实施节约与开发并举的发展策略，在各项发展政策中，把节约资源放在能源发展战略的首位。建筑节能也是“十一五”期间国家的十大节能工程之一，我国提出了大力发展节能省地型住宅建筑的指导方针，在全国范围内推广和普及建筑节能技术，制定并强制推行了一些更为严格的节能、节材、节水标准。建筑在建造过程中是耗能大户，在运行使用过程中也是首屈一指的耗能大户，因此住宅建筑具有很大的节能潜力。

二、建筑节能设计的内涵及具体措施

建筑节能设计是一项非常复杂的系统工作，涉及建筑的本体结构、建筑材料、建筑热环境和设备设施等各个方面的节能问题。建筑节能设计就是要在保证建筑的正常使用功能、建筑质量和室内环境的前提之下，通过采取各种有效的节能技术与管理措施来提高建筑的能源利用率。建筑能耗主要包括建造能耗与使用能耗两大部分的内容。建造能耗，是指建筑物在建造过程中的能源消耗，主要包括建筑材料、建筑构件、建筑设备的生产和运输，以及建筑施工和安装过程中的各项水电能源消耗；使用能耗，是指建筑物在建成后的使用过程中的能源消耗，具体包括住宅建筑使用期内的采暖、通风、空调、照明、家电、电梯以及冷热水供应等产生的能耗。

建筑节能设计需要遵循以下三个方面原则：第一，气候原则，强调建筑物对当地气候条件的充分利用，该项技术的重点在于合理利用过渡季节和空调季节之间的良好室外气候条件，消除或者削弱突发性恶劣气候的影响；第二，整体原则，要求设计者从建筑设计和建设的全过程进行综合考虑，针对各项能源指标设计出整体性的解决方案，在项目规划和立项阶段就着手节能设计与规划，将建筑节能理念渗透到建筑物建设的全过程；第三，性能原则，要求在进行建筑节能设计时，要充分保证并提高建筑的使用性能，严禁以牺牲建筑其他性能的行为来实现节能效果，与原设计标准背道而驰。

三、实施建筑节能设计的具体措施

在此，笔者从建筑整体规划、建筑围护结构、建筑材料以及新能源利用等四个方面，对推进节能建筑的具体措施进行探讨和分析。

第一，建筑整体规划的节能设计。

建筑整体规划方案需要充分考虑建筑的地理位置选择、建筑朝向选择等基本问题。其中，建筑选址主要是根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，又不能破坏整体生态平衡；建筑朝向选择的基本原则是：冬季能够获得充足适宜的阳光照射且要避开主导风向，夏季能够合理利用自然通风并达到防止太阳辐射的效果。

第二，建筑围护结构的节能设计。

建筑围护结构主要包括屋顶、外墙、门窗、遮阳设施等基本组成部分，这些基本设施的设计对建筑能耗以及建筑楼宇用户居住环境的舒适程度具有重要的影响。在建筑节能设计中，主要通过适当增大围护结构，来改善其节能效果。一般而言，建筑节能设计部分超出的费用约为总投资的5%左右，而其节能效果可达整体能耗的30%左右。而且，通过改善建筑物围护结构的热工性能，能够有效减少夏季室外热量向室内的传输量，减少冬季室内热量的向外流失，大大改善建筑的热环境，减少建筑的冷、热消耗指标。

第三，建筑材料的节能设计。

建筑节能设计的一个重要基础就是建筑材料的选用。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济等节能设计理念，逐步使用新型高效材料，同时还要结合当地的实际情况来发掘出一些地方节能材料。

第四，合理利用新能源，促进建筑节能设计发展。

可再生能源在暖通空调系统中的应用主要包括太阳能的应用，自然通风的应用，地下水的应用，地热（冷）的应用等几个方面。其中，太阳能的应用主要体现在太阳能采暖和太阳能制冷两个方面；自然风的应用主要是利用自然风进行供冷，它是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分；地下水受到地层隔热作用而能够保持其温度，因此可以在暖通空调中直接采用地下水作为冷源，同时地下水也是热泵良好的低位热源。

四、实施建筑节能设计的重要意义

实施建筑节能设计对于促进我国建筑节能发展水平、促进国家可持续发展战略目标的实施、解决建筑能耗大等问题具有重要意义。

第一，实施建筑节能设计能够促进我国节能建筑设计水平的提高。

我国建筑节能设计水平远远落后于世界发达国家，例如：我国国产建筑围护结构的保温隔热性能普遍较差，外墙和窗户的传热系数大约为同纬度发达国家的3～4倍。以我国应用最为广泛的多层住宅建筑为例，其外墙的单位面积能耗为同纬度发达国家的4～5倍，屋顶、外窗的单位能耗以及门窗的空气渗透率指标都比较差，距离世界建筑节能设计标准有很大的差距。

第二，实施建筑节能设计能够促进国家实施可持续发展战略目标。

我国当前的基本情况是：人均能源分配不足，建筑耗能居高不下，冬冷夏热气候交替，因此从国家可持续发展战略的高度来看，建筑节能设计工作的落实显得十分重要。全面实施建筑节能技术，有利于从根本上促进能源资源的节约和有效利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展之间长期存在的矛盾；有利于加快循环经济的发展进度，实现经济社会的可持续发展。

第三，实施建筑节能技术能够尽快解决建筑能耗量大的问题。

我国是世界上每年新建建筑量最大的国家，每年的新建面积居世界首位，同时消耗了全世界近三成的水泥和钢材。据有关资料统计证明，我国全国总能耗的35%左右来源于建筑能耗，并且我国九成以上的住宅建筑均为高能耗建筑，因此建筑节能技术关系到国计民生。随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善，建筑能耗在全社会总能耗的比例还将会持续增长，亟需通过节能设计对现有建筑物进行有效改良，并对在建工程进行合理规划。

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