浅议节能建筑设计要点

李智慧 孙红梅

摘要：从建筑的规划布局、建筑体形、门窗设计、外围护结构保温、隔热等方面考虑建筑的节能要求，获得一种高效、低耗、无污染、生态平衡的建筑环境。

关键词：节能；建筑设计；基本要求；措施

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高，建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升。建筑的使用寿命一般为50年左右，有的是100年，在使用期内，建筑物需要不断消耗大量的能源，用于采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面。每年由于新建和改建建筑消耗大量能源，带来自然环境的恶化，而自然环境的日趋恶化，导致了建筑系统内和建筑系统外的物质与能量的良性循环与转换受到破坏，也就是生态环境受到严重破坏。由于能源生产和供应很难大幅度增长，因此节能工作是一个艰巨而长期的任务。建筑节能是整个节能工作的重要组成部分。建筑节能就是要在保证和提高建筑舒适性的前提下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。节约能源是我国的一项基本国策，建筑节能是我国节能工作的重要组成部分，深入持久地开展建筑节能意义十分重大。

一、节能建筑的设计基本要求

1、因地制宜科学规划

我国疆土广阔,各地区因跨越多个气候带而具有着不同的气候特点。设计时应认真了解当地的气候特点，然后制定相应的设计方案，最大限度的利用当地气候的潜在优势使建筑与当地地域相匹配。建筑规划设计中的节能主要是指在建筑的选址、体形、体量、布局朝向以及日照、间距、密度上考虑节能方法与措施。建筑物的造型、功能及所处的方位、区域不尽相同，设计时应对这些方面进行综合考虑。

2、应用新技术

通过应用高科技手段，使建筑达到低能耗、高舒适度。设计者应该系统地考虑高新技术的运用，使各单项技术之间密切配合, 形成有机的整体。由于通过建筑围护结构散失的能量和供暖制冷系统的能耗在整个建筑能耗中占有较大比例，因此我国目前的建筑节能工作主要围绕提高建筑物围护结构的保温隔热性能和提高供热制冷系统效率两个方面展开。

3、节能方案需全方位分析

因为节能建筑是一个有机整体，需要综合考虑其生命周期内的运行、维护费及建筑建设投资，以达到最佳平衡点，真正起到节能环保的作用。如：噪音控制、可再生能源的利用、外围护结构、建筑与规划等。其中建筑体形和平面形状特征设计的节能效应是建筑节能的有效途径，在方案设计阶段，即应将节能概念贯彻其中，建筑在充分利用自然条件的同时，应该综合考虑一般建筑学原理，融合节能建筑的设计方法。一座“先天不足”的建筑要造就成节能建筑将会付出沉重代价，而这些代价恰恰可以通过方案设计中的节能设计予以避免。

二、节能建筑设计的一些具体措施

1、 控制建筑体型系数

建筑热工特性的一个重要指标是建筑体形系数，即建筑物和室外大气接触的外表面与建筑物所包围的体积的比值。在满足建筑诸多功能要素的条件下，设计时应尽量减少建筑体形的凹凸或错落，降低建筑物体形系数，建筑体形系数一般应控制在0.3以内，以得到合理的有利节能的建筑体形。控制建筑体形的外表面积是节能控制的关键，在相同平面面积前提下，尽量少的围护结构面积对减少能量流失途径意义重大。设计时，要选择外表面整齐的建筑，而非外表面凹凸变化的建筑。

2、 设计建筑通风系统

在国内建筑工程设计中，除了要满足低耗能、低投资和绿色环保的条件外，还需要结合着整个工程的实际施工状况，满足人们日常生活中的通风需求。应用自然通风的前提是室外空气温度比室内低，通过室内空气的通风换气，将室外风引入室内，降低室内空气的温度。在现代建筑中采取针对性的自然通风技术，有利于改善室内生态环境，有利于节约能源，有利于保护人体健康。随着人们对居住和工作环境要求的提高以及能源紧缺问题的出现，通风节能的重要性日益突出。合理地利用自然通风技术，是建筑可持续发展过程的一个重要部分。通风系统的设计需要结合着工程周边的地理环境，有机结合热压与风压两种通风方式。还可在建筑顶端进行玻璃烟囱设计工作，充分使用太阳能来加强通风。建筑应适当设置开启扇，在风压通风作用下的室外空气可毫无阻碍的穿透建筑，只有这样才能有效的发挥建筑通风系统的功能，才能切实发挥出建筑工程的整体优势。

3、围护结构的设计

（1）外墙

在建筑外围护结构中，墙体所占比重最大，占整个建筑耗能的25%。目前，我国房屋单位面积采暖空调能耗比气候条件相近的发达国家高2-3倍，建筑围护结构热工性能很差，建筑节能己成为提高全社会能源使用效率的首要措施。因此，外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外，其保温设计相当重要。采用新型环保复合保温节能材料进行建筑物保温节能的技术将是我国现阶段及以后建筑节能进一步研究、发展的方向，以保证节能的要求，满足国家抗震、施工等有关规范要求。随着我国建筑节能技术的不断完善和发展，目前我国建筑中采用的墙体材料主要有加气混凝土砌块、粉煤灰空心砌块、陶粒砌块和轻集料砌块等，作为承重用的单一材料墙体，往往难以同时满足较高的绝热(保温、隔热)要求，因而在满足建筑保温节能要求的前提下，复合墙体己经成为建筑墙体的主流。复合墙体一般采用砖砌体或钢筋混凝土作承重墙，并与绝热材料复合；采用钢或钢筋混凝土框架结构时，用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。常见的复合墙体形式有外保温复合墙体、混凝土夹心墙体等。保温节能墙板主要有聚苯乙烯板、挤塑板和泡沫玻璃等。

（2） 外窗

在建筑外围护结构中，窗户是耗热的薄弱环节，也是薄壁的轻质构体。外窗能耗包括窗户传热及空气渗透耗热，约占建筑采暖、空调能耗的50%。外窗能耗性能指标主要包括窗的传热系数、遮阳系数和空气渗透性能。①严格控制窗墙面积比，减少窗面积。据统计，经窗户传递的热量是同面积墙体传递热量的2～4倍，因此，必须适当地减小窗积，以减小空调的能量损耗。设计时要按照不同地区气候特征来合理控制窗墙比。②加强外窗的遮阳措施：冬季室内热量散失的最薄弱环节之一就是建筑外窗，其能耗是同面积屋顶的5倍、墙体的4倍，对建筑能耗影响较大。增加窗口、屋顶和墙面的遮阳设施和密封设施，大力推广节能型门窗、门窗密封条及热反射保温隔热窗帘等，有效阻挡阳光直接照射，提高建筑物保温、隔热和气密性能，防止夏季室内过热。采用保温窗帘或保温窗板，夏天可遮阳，冬天可减少晚间窗户散热，增加热阻。③可采用保温隔热性能好的玻璃，或者采用有很好效果的贴热反射薄膜，特别是选用对太阳光中红外线反射能力强的反射材料，如热反射镀膜玻璃、低辐射Low-E 玻璃、双银Low-E 玻璃等。④改善外窗的保温性能。提高窗户节能指标的主要技术措施有：阻断窗框热桥、提高窗户密闭性、增加玻璃层数、选择玻璃品种。利用空气间层热阻大的特点，采用多层玻璃窗或中空玻璃，以减少空气渗透，最终降低耗能。

4、新能源的利用

在节约和更有效地利用常规资源的同时，在设计构思上希望建筑对未来清洁能源的开发利用有一定的前瞻性响应。对太阳能、风能、雨水、地热(冷)等天然资源，也在设计中有一定的考虑。

建筑设备节能，提高终端用户用高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正减少采暖、空调能耗。首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。采用相变储能建筑材料，通过向普通建筑材料中加入相变材料，可以制成具有较高热容的轻质建筑材料，称之为相变储能建筑材料。利用相变储能复合材料构筑建筑围护结构，可以降低室内温度波动，提高舒适度。

总之，节能建筑是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则，从建筑的平面布置、建筑体形、门窗设计、外围护结构保温、隔热等考虑建筑的节能要求，获得一种高效、低耗、无废无污染，生态平衡的建筑环境。因此在建筑规划设计、建造和使用过程中，在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下，采取合理有效的建筑节能技术，有利于实现建筑节能和环保共进的目标。

参考文献：

[1] 施嘉霖,杨霞.住宅建筑节能技术评价方法研究与应用[J]. 建设科技. 2010(16)

[2] 符奕波.对住宅建筑节能设计的探讨[J]. 科技资讯. 2010(02)

[3] 陈大昆,邹宁.基于现代住宅建筑设计中的节能处理分析探讨[J]. 中外建筑. 2010(02)

[4] 王琳.城市住宅建筑节能设计[J]. 建筑设计管理. 2010(02)

[5] 李国波.建筑节能与低碳建筑[J]. 科技资讯. 2010(23)