建筑节能在建筑规划设计中的应用

马磊

河南徐辉建筑工程设计有限公司 河南郑州 450000

摘要：能源问题是当前世界各国普遍重视的问题，各种能源短缺的现实警示着世人。我国的建筑能耗约占社会总能耗的20%～25%，并且随着人民生活水平的不断提高，城镇化进程的加快，以及住房体制改革的深化，我国的建筑能耗必将进一步上升。因此，我国的节能刻不容缓，节能降耗将是我国的一项国策，建筑节能是节能中的重中之重。文章对能源短缺问题和建筑耗能逐年上升的现状，探讨了建筑节能的必要性及建筑规划设计对建筑节能的影响，并简要介绍了建筑规划设计中建筑节能的一些方法，以期将建筑功能与技术更好地结合，创造低成本、高效率的节能建筑。

关键词：能源；建筑规划；消耗

1 建筑节能的概念与发展方向

建筑节能通常是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中，通过各种技术措施以及采用节能型系统和可再生能源利用系统，切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。其实质是在满足人们对建筑舒适性需求的前提下，达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。建筑能耗一般是指建筑在建造和使用过程中在采暖、通风、空调、照明、炊事、热水供应、家用电器和电梯等方面的消耗的能源。

建筑节能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的资源节约型目标决定了其未来发展将与绿色建筑、生态建筑以及智能建筑有效融合。建筑节能遵循绿色、生态建筑所强调的充分采用当地文化、原材料、建筑资源，遵守本地的自然与气候条件，体现地域特色的设计理念，倡导使用绿色能源和能源的再利用观念，从自然条件中直接获得能源，通过在通风、换气、采光、日照、采热、降温和节水等各个环节的节能设计处理，即降低了建筑能耗，又营造了舒适、自然、健康的建筑环境，保护了生态环境。

2 建筑规划设计对建筑节能的影响

2.1 设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中，其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术、经济、分析问题。我国住宅建设用钢平均每平方米55kg，比发达国家高出10%～25%，水泥用量为221.5kg，每立方米混凝土比发达国家要多消耗80kg 水泥。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可达10%～20%。

2.2 设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体，并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工，以及多年的运营使用，直至最后拆除重建的全生命周期過程。但以往只注重直接建造成本的降低，轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看，与发达国家相比，我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的2 倍-3 倍。现在，我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计，即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能，获得丰厚的寿命周期经济效益。在方案设计当中，建筑师需要对建筑的方位、体形、朝向进行优化，必须要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。

3 建筑规划设计中实现建筑节能

建筑节能，首先从源头开始，即从规划设计开始，一个好的建筑规划设计并通过有效的建筑技术措施可以降低2/3～3/4 的建筑能耗，因此，在建筑规划和设计时，可根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境（地形、水系、绿化等）创造良好的建筑室内、室外微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。

3.1 建筑规划的节能设计

3.1.1 建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计

在寒冷地区，建筑物布置在向阳和避风的地方有利于建筑充分利用太阳能，避风可尽量减少建筑物的热损失。在南方炎热地区，设计要考虑建筑群、街道与当地夏季主导风向基本一致，以加强城市不同区域的热交换，促进热量流动释放。

3.1.2 建筑体型、朝向、间距节能设计

在建筑设计中，要适当控制建筑体型系数，合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换。通常采用减少建筑面宽、加大进深或增加组合体、增加建筑物的层数以及选用长条型建筑外形等措施来控制体型系数。建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。北方寒冷地区建筑物选择南北朝向有利于冬季日照采热，降低耗能。而南方炎热地区建筑朝向要处理好其与遮阳和季风风向的关系以达到散热降温的目的。

3.1.3 室外空间环境、绿化节能设计

建筑环境规划中应考虑到的水面和绿地合理分布。水面及绿地的配置，在调节环境的方面可以起到调节气温和增加空气湿度、遮阳防辐射、改善室内热环境，降低室内采暖空调能耗的作用。根据不同地区的地形及小气候情况，在规划中合理布置不同高度和种类的树木植被，可以起到在夏季创造建筑群内阴影遮蔽环境并疏导通风气流，而在冬季防寒风的效果。建筑墙壁、阳台、窗台以及屋顶的绿化，能有效缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化，使绝大部分辐射热被阻隔进入围护结构向室内传递，从而改善了生态和室内环境。

3.2 建筑围护结构的节能设计

建筑围护结构组成部件即外墙、屋面、门窗、地基、外挑或架空楼板等的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量、室内舒适环境有着根本的影响。通过技术手段改善提高建筑围护结构的热工性能，在夏季减少室外热量传入室内，冬季减少室内热量流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷热能耗，达到建筑节能的目的。

3.2.1 外墙节能设计

建筑外墙是建筑围护结构暴露在大气中面积较大的部位，是围护结构节能重点之一，外墙分为轻质外墙（非承重），承重外墙（砖混结构或钢筋混凝土结构外墙）和复合墙体（自保温墙体）。不同的外墙形式采用不同的外墙外保温构造系统，以满足建筑节能要求。与此同时，外墙还应满足建筑隔声要求。目前用于外墙隔热材料主要有：聚苯乙烯泡沫板，挤塑保温板，胶粉聚苯颗粒浆料等。

3.2.2 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。

3.2.3 外门窗系统节能设计

外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，其保温性能和气密性能对采暖能耗有重大影响，是墙体失热损失的5～6 倍，因此应该是节能的关键部位，是改善室内热环境质量和提高建筑节能的重要环节。为了减少外门窗能耗，根据当地具体情况，可以通过提高门窗的气密性、采用适当的窗墙面积比、增加窗玻璃层数、采用百叶窗等措施来提高门窗的保温隔热性能。

4 结束语

建筑节能是一项复杂的、全方位的、综合性的系统工程，也是一项长期而艰巨的任务。为了从根源上降低能耗，设计师应在规划设计中多研究、多尝试、多积累、多总结，在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合，使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则，努力创造低成本、高效率的节能建筑。

参考文献：

[1]范亚明等.建筑节能途径和实施措施综述[J].重庆建筑大学学报，2004，26（5）：82～85.

[2]沈致和.住宅节能原理与设计[M].合肥：安徽科学技术出版社.2006：65-70.