对民用建筑设计中节能设计技术的探讨

摘要：．近几年来，节能已成为全世界关注的热点，为了实现我国可持续发展战略，建筑节能势在必行。本文从建筑规划、平面布置、围护结构及其他综合措施等方面，探讨了民用建筑设计的节能设计技术。

关键词：民用建筑；节能设计；技术

Abstract:. In recent years, saving energy has become the focus of the world, in order to realize the sustainable development strategy in China, it is imperative to building energy efficiency. This article from the construction planning, layout, palisade structure and other comprehensive measures, etc, this paper discusses the design of civil building energy saving design technology.

Keywords: civil building construction; Energy saving design; technology

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0引言

古往今来，衣、食、住、行一直都是人类赖以生存发展的根本条件。是人类奋斗的源泉，也是社会经济改善和发展的动力。单从住的方面来看．建筑材料发生了翻天覆地的变化．泥土砖瓦房取代了原始的树枝、茅草泥土砌成的房屋，继而现代砖石钢筋混凝土房又取代了木结构、砖石结构。这一历程中，民用建筑设计也随之取得了显著发展。因此，在民用建筑设计中，如何更好地利用自然能源，提高民用建筑中的能源利用效率，是建筑师必须考虑的问题。

1建筑规划的节能设计

1．1建筑规划阶段的节能设计

在建筑规划阶段，建筑的节能设计应慎重考虑建筑物的朝向、间距、体型、体量、绿化配置等因素对节能的影响，以利于改善热环境。在建筑的平面布局方面，朝向的选择特别重要。冬季应有适量的阳光射人室内，以避免冷风吹袭；夏季则应尽量减少太阳对室内及外墙面的直射，并具备良好的通风。因此，从节能和热环境两方面考虑，建筑物应避免东西向，以南北向或接近南北向为好。若不能都为南北向，应将主要房间设在冬季背风和朝阳的部位，以减少围护结构散热量的影响。同时，还应注意建筑间距与节能的关系，使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少。

1．2建筑设计阶段的节能设计

(1)在建筑设计中，应减少建筑物的外表面积，

适当控制建筑物外表面积与其所包围的面积之比(即建筑体型系数)，以减少建筑面的宽度，加大进深或增加组合体。

(2)建筑外形应选用长条型，避免使用体型复杂、凹凸面过多的塔式住宅。

(3)应重视造型规整，如住宅应尽量采用多单元的“一”字型，特别是采暖住宅建设应增加层数，避免建造单元少特别是点式平面的低层住宅。

(4)寒冷地区多层住宅不宜采用开敞式楼梯间，人口处应设置门斗或采取其他避风措施，以减少散热。

(5)还要重视屋檐、挑檐、遮阳板，窗帘、百页窗等的构造，这对于调节日照、节省能源具有十分重要的作用，尤其是玻璃幕墙建筑节能设计，必须考虑良好的遮阳、遮光条件。

2建筑平面布置的节能设计

在我国冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中，充分利用天然能源，改善住宅室内的热环境，是最基本的节能措施。

根据各部位功能的不同，建筑设计人员将住宅室内为休息区、起居活动区及厨卫服务区3大部分。住宅中的卧室是休息区，主要供睡眠、休息、存放衣物，休息区要求轻松宁静，通风采光，在保证窗户的气密性和隔热性要求下，卧室的朝向并不影响建筑的节能设计。在现代住宅中，“厅”已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲，具有直接的节能意义。

3 围护结构的节能设计

建筑物的能耗是由其围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成的。试验表明，住宅围护结构的耗热量，占建筑采暖热耗的1／3以上。为了降低能耗，应从单项如墙、顶、门、窗等围护结构着手，重视其热工特性，找出其经济热阻，同时还必须考虑其围护结构的“吸热性”和“热容性”指标。

3．1、建筑外墙节能设计的重要性

墙体的耗热量要占建筑采暖热耗的30%以上。因此，改善墙体的传热耗热量将明显提高建筑的节能效果。其措施有：

1）改善砌体的保温隔热性能

在材料选择时，采用新型节能砖，如多孔黏土空心砖、加气混凝土砌块、混凝土空心砌块等类型的材料，使其集承重和保温隔热于一体；也可利用当地出产的浮石、火山渣及其他轻骨料或工业废料生产多排孔轻质砌块，用保温砂浆砌筑，有节能、节地效果。

2）对墙体采取保温隔热措施

即采用外墙外保温技术和外墙内保温技术，构成复合墙体。目前，外墙外保温技术应用比较广，它不但解决了外墙热桥的问题，而且具有增加室内使用面积，方便室内二次装修等优点，目前使用较成熟的几种外墙外保温方案有：外贴聚苯板保温、外贴硬质聚氨酯泡沫保温、胶粉聚苯颗粒保温浆料、夹心聚苯板外墙保温、钢丝网架岩棉夹心板外复合保温等。外墙内保温有饰面聚苯板内保温复合外墙和纸面石膏板内保温复合外墙。

3）寒冷地区住宅室内沿外墙周边地面的保温设计

沿外墙周边的室内地坪和其以下的外墙如不采用保温措施，其外墙的内侧墙面以及墙角在冬季易出现结露，从而使得地面的热传导损失增加，甚至地坪被破坏，影响正常的使用。因此，在实际工程中可采用以下措施：一是沿外墙周边的室内地面垫层以下设置一定厚度的松散状或条板状、且有一定抗压强度、吸湿性小的保温材料，如0.5m 厚炉渣等；二是对外墙室内地坪以下的墙体在内侧或外侧加50～70 mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑料板，从而保证住宅室内的热稳定性和控制

寒冷地区采暖能耗。

3.2窗户节能

窗户是薄壁的轻质构体，也是耗热的薄弱环节。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50％以上，因而改善其绝热性能是节能的重点工作之一。窗户的节能应区别不同朝向控制窗墙比，尽量避免东西向开大窗，以提高窗户的遮阳性能；另一方面，应根据空调设备的价格和制冷、采暖费用的比较去确定合适的玻璃品种，从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性两个方面去比较其节能效果，选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等，以提高玻璃的气密水平。此外，窗上加贴透明聚酯膜，也是窗户节能的措施之一。近年来，聚氯乙烯塑料门窗、单框双玻彩板钢窗和铝合金窗，以其良好的保温性和气密性，在民用建筑中得到了较为广泛的应用。

3.3屋顶节能

屋顶耗热量约占整个住宅建筑耗热量的7%～8%，有数据表明：夏季顶层室内的温度要比其他层高约3℃左右，因此，屋面的保温隔热也不容忽视。在有条件的情况下，可以采取以下措施。

1）高效保温材料保温屋面；这种屋面保温层选用高效轻质的保温材料，保温层为实铺。目前我国主要采用的保温隔热材料有加气混凝土条板、乳化沥青珍珠岩板、憎水型珍珠岩板、聚苯板等，均有利于提高屋面的保温隔热性能，从而取得良好的节能和改善顶层房间的热环境效果。

2）架空型保温屋面；在屋面内增加空气层有利于屋面的保温效果，同时也有利于屋面夏季的隔热效果。架空层的常见规格做法为：以2～3块实心黏土砖砌的砖墩为肋，上铺钢筋混凝土板，架空层内铺轻质保温材料。

3）倒置型(外)保温屋面；外保温屋面是把保温层置于防水层之上，使保温层还起到了防水层的作用，这些材料必须保证防水和耐气温性能好，不易老化，以聚苯乙烯板为好。再在其上用混凝土预制块压住，不需黏结，方便维修，其价格也比较便宜。

4）隔热屋面；可采用通风屋顶、阁楼屋顶、吊顶屋顶、植被屋顶、蓄水屋顶等进行隔热处理，提高屋顶的隔热能力以起到节能作用。

4其他综合技术措施

(1)建筑节能设计必须依靠各专业的通力合作。住宅建筑节能是一个综合性问题，它涉及到自然地理环境、小区规划、建筑设计以及居民使用方式等多种因素。作为建筑设计的技术人员，应改变高能耗的建筑设计现状，除了在实际设计中仍以使用功能与形式为主体外，还应考虑建筑节能。因此，建筑节能措施应依靠建筑规划、设计、物理、结构、材料、水、暖、电等专业互相配合，从而创造出既符合建筑学原理，又符合节能原则的优秀建筑。

(2)大力发展节能技术，进一步提高建筑材料质量、建筑施工技术及建筑节能技术。尤其应加强国际交流与合作，采取走出去和请进来“双管齐下”的方式，学习发达国家节能的先进技术和先进经验。

(3)充分利用自然资源和再生能源，如太阳能、地热、地道风、沼气，重视废热余热的回收和再应用，以提高能源的利用率。

(4)大力推广采用节能建材、重视建筑节能设备的研究与开发应用，尤其要重视高新技术与建筑技术结合的研究，采用智能化控制，使节能技术成果得到最广泛的推广应用。

(5)通过理论分析和模型实验，开发适合我国国情的计算机节能分析软件，建立节能研究检测中心及实验室，使建筑成为真正的节能建筑。

5结语

综上所述，建筑节能是一项系统工程，它不但与建筑的规划与设计密不可分，而且还涉及其他许多方面，如新材料、新技术、新工艺的应用，再生能源的开发和利用，设备设计、管理等，只有对它们进行综合考虑，才能做到节约能耗，提高热效率，达到节能的目的。作为建筑设计师，应从不同角度，依据不同的准则，加强节能设计的实际应用，为社会经济的可持续发展、建筑科学的繁荣进步，创造良好的技术条件。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。