浅谈建筑设计与建筑节能

王孜娟

摘 要：我国作为能源消耗大国，能源利用率低。而作为经济发展的支柱产业，建筑行业的发展更是需要大量的资源做基础，所以合理科学的设计加之环保节能材料的使用是未来建筑设计中不可缺少部分，文章通过分析设计及节能材料的主要技术标准，探讨一套行业的可持续发展之路。

关键词：太阳能；地热；循环系统；建筑布局规划

1 城市建筑节能设计的整体规划

城市的规划设计是建筑工程本身的前提要素，一些建筑的设计必须要符合城市发展的规划。科学的布局设计与建筑各环节相结合，充分发挥环境因素对建筑节能的有力影响，而有效的节能设计将可提高城市能源的利用效率，降低因行业的发展对环境的影响。例如：建筑朝向要尽量考虑对太阳能的使用，还有建筑尽量避开风口区，可以减少热能源的损耗。同时，建筑选址尽量选择避开建筑密度较大，人员密度大的区域，使热量可以平均在城市上空，达到热量有效的传递。

2 建筑外墙节能的重要性

作为主要的建筑节能设计项目，外墙节能设计占据整体项目节能设计的主要地位。外墙节能设计的技术成熟度，是完成节能效果的根本因素。目前我国的外墙节能设计多种多样，材料品种繁多。新技术与新材料的使用较广泛，像是挤塑板与FTC保温砂浆等主流保温材料更是使用频繁，而设计中，我们应该结合项目所在地区，充分考虑当地的节气的气象条件、温度条件，把设计首先立于保温材料的各项系数指标是否达到使用条件，同时又能够满足最大节能要求。从保温本身考虑，首先，要了解外墙结构形式，细化外墙整体哪些部位是需要加厚处理，或是面临较大的热能损耗。其次还要对保温的厚度进行考量，例如向北方大部分的建筑山墙保温厚度要厚一些，而南北外墙相对较薄一些。设计考虑材料的传热系数，特别是悬挑构件，特别容易发生冷桥现象的部位，应该在进行保温施工时候加以注意。而施工技术分为，保温与结构整体现浇结合，即保温板提前固定在墙体钢筋上，后浇筑混凝土，使保温板与结构高效结合，提高保温整体强度，这种方法使保温不易脱落，效果较好，但是施工控制较难，容易造成板材损耗较大，保温板材不均匀规矩等问题。外挂式保温施工，是在结构施工完成后，进行施工的一种方式，通过高强粘接砂浆与膨胀螺钉进行固定，外侧包裹网格布，用抗裂砂浆收面进行处理，此种方法技能满足结构的整体性，又能满足保温的均匀性及厚度，施工的效果较好。

3 外窗门节能设计要求

作为直接的对外的构件及较大的与外环境的接触面积，，门窗同时还是最大的热量损失构件，可见如果它设计不到位，将产生直接的建筑热量损耗，所以门窗节能设计其意义也不可忽视。目前建筑行业中门窗材质与使用功能各式各样，多元化的设计可以满足复杂的设计要求。例如彩色玻璃，可以降低太阳对室内的直接照射强度，降低室内过热情况的发生，双夹层玻璃可以有效降低外部环境对室内的影响，热量损失较低。而进行可见光投射比及传热系数及导热系数都是门窗分项必检项目，这些项目是否达标也直接影响着节能效果。而研究表明窗设计大小与空调使用关系极为密切，如果窗设计较大，将加重空调的使用频率。所以在进行外窗门设计时，要充分考虑各个环节，并应该进行数据对比，分析可能存在的风险，及时进行修改。

4 屋面节能设计重点

作为太阳直射同时也是接触直射时间较长的构件，屋面节能设计要求也十分严格。几种常见的节能屋面设计方式：

4.1 倒置式屋面。将保温层施工在防水层的上面，这样可以有效降低防水层吸热的效果，但是要注意憎水性保温材料的要求，由于像是水泥膨胀珍珠岩、矿棉岩等都属于吸水性较强材料，由于吸水后，加强了其导热系数提高，不利于屋面保温效果，所以此类屋面对材料要求较高。而如果将防水作用于保温层之上，是结构施工较为复杂，增加成本，其次，防水直接暴露与外部，加强了屋面防水的老化速度，减少防水的使用寿命。而另外的难点在于控制保温层含水率达到自然状态下的含水率较为困难，不易控制。

4.2 加强屋面绿化率设计。加强城市建筑屋面的绿化设计，不仅有助于提高城市的绿化面积，同时还美化城市环境、有效改善气候条件、大幅度降低温室气体的排放。屋面的绿化带通过吸收太阳能，来降低对屋面温度的影响，夏季屋面隔热有着显著地效果，降低空调的使用率。而草本植物本身还能够保护屋面的防水层。尤其在北方气候较干燥的地带，这种的设计效果会更加明显，尤其还有助于北方空气质量的提高，而种植屋面会形成一层憎水膜，可以起到止水的作用，所以从这点说明对防水有利。而缺点是由于屋面的土层往往会有一定的酸性，这会腐蚀屋面防水层，降低防水效果，所以要求在防水层上做一层砂浆层进行防护。

4.3 蓄水屋面设计要求。就是在防水层上做一层蓄水层，原理是利用水分蒸发时，带走水中的热量，最大限度的降低太阳能的辐射，从而有效降低屋面传热量和屋面的表面温度，所以还是一种较好的隔热方式，目前在南方的利用较多。但是在蓄水屋面由于荷载的增加，如果防水处理不当，有可能造成屋面漏水现象的发生，所以要求施工时把控每个关节环节。蓄水深度要考虑当地的气象条件，及雨季情况，蓄水深度不易过厚，过厚会造成荷载过大，加重楼板的承载负担，过薄达不到节能的效果。

4.4 浅色坡屋面施工。浅色可以降低太阳能热辐射，一般中午太阳直射较为严重，而斜屋面可以降低屋面热辐射。而且斜屋面可以增大使用空间的利用率。同时，检修费用较低，使用寿命较长等特点。而随着建筑行业的发展，新型的屋顶材料的应用，更是加强了其丰富的使用功能。颜色变换更是提高建筑本身的视觉效果，提高建筑可塑性。

5 可再生能源及新节能材料设备的利用

5.1 太阳能最为绿色环保能源，有节能使用方便已取得等优势，而我国目前是全世界太阳能设备的制造大国。冬天可以利用太阳能加热室内温度，同时，还可以将太阳能转化为电能，提供给室内家电的使用。

5.2 地热能源的使用，具有高效的能源效率，地球每天吸收的大量的太阳能源，所以底层深度存在地热能源，利用充分，在不破坏建筑及周围环境的下，一套完善的地热循环系统的使用寿命将会很长，而且目前全世界地热储备量较为丰富，加强地热能源开采有利于降低其他有限能源的消耗。而且地热不损坏环境。

5.3 提高材料本身的科技含量也是有效降低能耗损失因素之一，例如高能高强薄膜的使用，它不仅可以吸收太阳能，同时还可以配合设备进行能源转换，像是水立方所用的外体材料，就是新材料与科技的融合产物，代表了前沿的建筑设计。水循环系统的设计，利用此系统，可以最大限度的使污水再利用，通过污水处理系统，使水到达再次使用的目的。继而达到节省水资源的目的。

6 结语

我国是资源消耗大国，为了满足人们日益整张的消费需求，提高能源的利用效率，及使用新能源势在必行。同时由于粗放的发展模式，造成了我国严重的环境污染，尤其建筑行业更成为严重的污染行业，所以加大建筑行业节能设计及节能利用也是未来的发展方向。

参考文献

[1] 浅杨贵文.谈建筑设计中的节能设计措施[J].建筑与发展，2011年06期.

[2] 李武.浅谈建筑节能设计要点[J].科学之友，2011年7月.