建筑节能设计的必要性及要点

张昕

[摘要]本文针对全球节能趋势提出了建筑能耗在社会整体能耗中所占有相当大的比值，由此强调建筑节能设计的必要性，并结合现状详细列举了影响建筑节能设计的各个方面，对建筑进行节能设计的要点进行了总结。

[关键词]建筑设计 节能 必要性 设计要点

1 节能背景与必要性

1.1 全球建筑节能趋势

在全球能源普遍缺乏的形势下，节能成为了备受瞩目的一项大工程。而作为对在总能耗中占有较大比例的建筑能耗的控制，又成为了节能探索的重中之重。建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程，在全球经济的不断发展的推动下，建筑的节能设计在全球范围内都得到了一定的提升，并且持续向前发展。一些发达国家的建筑节能设计已基本步入成熟时期，世界各国的许多建筑师都探索出了将节能元素融入到建筑方案创作中的有效方法。

1.2我国进行建筑节能研究和设计的必要性

我国是一个能源短缺问题十分严重，而建筑能耗又很高的发展中国家。其单位建筑面积能耗是发达国家的3至5倍，建筑能耗总量已接近社会终端总能耗的30%。更令人吃惊的是，我们既有建筑99%都是高能耗建筑，节能改造量巨大。如何遏制高消耗、推广建筑节能已迫在眉睫。针对我国目前能源损耗情况和进行建筑节能设计后发生的一系列变化进行分析和总结，得出建筑节能设计的作用有如下几点：

一、促进了经济发展。经济的发展依赖于能源的发展，近年来随着住宅产业的快速发展，高耗能建筑大量兴起，如果仍不采取有效的节能措施，势必影响国家的经济发展，甚至贻患子孙。

二、有利于环境保护。我国建筑能耗的主要来源是煤炭，而燃煤会导致地球气候的恶化，继而使得水旱灾害更加频繁猛烈，大量生物物种濒临灭绝，人类的生存环境面临严重的危机。

三、推动了建筑的发展。建筑的进步不仅仅表现在其结构体系和建筑形式上，更多的是实用性和适用性的开发。通过对建筑节能设计的研究，全球的建筑发展都达到了前所未有的高度。

能源始终是有限的，只是看我们怎样去利用它。通过对建筑节能设计的研究达到对能源最大可能的利用是非常必要的。

2 建筑节能设计的要点

所谓的建筑节能设计就是要在保证建筑正常使用的前提下，通过先进的技术、正确的理念和适当的材料等方式，使得建筑的能耗能够降到一定的水平，从而达到节能减排的效果。这一趋势不仅是实现建筑行业创新发展的重要途径，也是实现经济社会可持续发展的重要保障。

2.1 合理的规划是建筑节能设计的基础

节能建筑的设计应从规划阶段入手，不仅要考虑建筑和环境的关系，还要考虑当地气候因素和建筑的朝向、建筑群的布置等等，要注意将设计与建筑技术以及能源利用等因素相结合，这样才能获得效益最大化。

对于节能建筑来说，冬季获得太阳辐射热和夏季通风降温是十分重要的。因此在规划阶段要注意建筑的朝向、建筑长边与夏季主导风向的关系和建筑群中的合理间距;同时配置合理的绿化，使其对局部气候影响降至最低程度;在规划阶段确认通过就地取材来节约建筑的运输成本;并结合太阳能、水能和风能等可再生能源的使用来辅助生活热源。

2.2 建筑平面和体型设计

建筑设计中最基本就是平面设计，在条件允许的情况下，尽量做到每间房间均有自然采光，且在满足采光要求的基础上尽量把窗户做小，减少热工性能薄弱处的能耗;其次要考虑建筑内部的空间划分，需要保证通风的建筑或房间需做到南北或东西通透。这些问题通常都可通过设置中庭等方式加以解决。

建筑的外围护结构表面面积越大，通过它与外界环境交换的热量就越多，因此，从节能的角度出发，通常要求建筑形体越简单规整越好，设计需遵循一定的体型系数。但通常建筑师需要根据场地规划和业主的要求设计较为复杂的建筑体型，这就增加了建筑设计的复杂性和难度，而建筑师必须在功能、造型及节能目标中权衡，找出妥善的解决办法。

2.3 使用节能型围护结构及材料

建筑节能的手段一方面依靠合理的规划和设计，另一方面也需要利用节能材料来支持。墙体、屋顶和窗户是建筑物和外界的主要传热对象，建筑要实现节能，就必須运用新型材料，提高这些部位的保温节能性能。

墙体和屋顶均属于建筑物外围护的主体结构，其设计关系到整个建筑物的节能问题。墙体和屋顶的节能设计主要有两种方式，隔热节能与保温节能。隔热设计主要采用隔热的材料与隔热的构造，如在墙体间增加空气间层，在屋顶设置绿化等做法;保温则包含外保温与内保温，主要是在墙体或屋面构造中增设保温材料。设计时需根据具体情况采用不同的处理手法。

外门窗是耗热的重要渠道，它既是太阳辐射的得热部件又是主要的失热部件，传热系数约为墙体的3～4倍，是节能的重点部位。外墙门窗设计除满足自然通风外，应该强调东西南北开窗有别，不同功能房间开窗有别;设计选用的外门窗应有良好的气密性，外门窗框与门窗洞口之间的缝隙应采用聚氨酯等高效保温材料填实，并用密封膏嵌缝;选用好的窗型、门窗配件和保温隔热性能好的玻璃;适当地运用内外遮阳。

2.4 选用符合节能标准的结构体系

我国四川震后对结构安全度进行了重新审视，使得节能与抗震成为建设领域关注的焦点，一些新的技术、新的结构体系也就顺势而起，被大家所熟悉和认可并加以应用。在围护材料逐渐轻型化的基础上，结构重量随之减轻，结构所受地震作用也随之减轻，同时结合采用高强度钢筋、钢材及高强度混凝土，相比以前以较少的钢筋及混凝土用量达到同样的结构标准，从而实现了节能的目的。

2.5 节能设备的合理设计

建筑中耗能系统主要有建筑物的通风、照明、供水、热工、电气等，这些都是耗能巨大且不可缺少的建筑物系统，因此设备的节能工作也应当引起我们的注意，将其能耗控制在一定限度之内。

例如建筑物的供水系统，设计时根据合理分配用水理念，还可以改进供水水泵等设备的性能，选用新型节能性能高的供水设备，对于水资源更要合理开发，同时还应开展和推广水的二次利用等。

建筑物的保暖和空调节能设计必须与建筑的维护结构方面的节能设计相协调。一般建筑的节能重点就在于在采暖系统上实施节能及降低降温能耗。设计前要展开合理规划，选择适宜的采暖设施，合理设计供热的系统，并进行有效的管理。加强管道保温，提高管道输运的效率，最大限度的降低对于能源的消耗。为了降低制冷系统的消耗，最好的方法就是借助通风来降低室内温度。如果要采用降温的设备就要采用高效的，具有节能性的设备，并合理运行，促使制冷设备的运行可以达到较好的效率。

3 结论

建筑节能是节约能源、改善人民生活水平和工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施，也是深化经济体制改革的一项重要组成部分。作为发展中的大国，我国煤、石油、天然气等非可再生资源与其他国家相比，人均占有量严重不足，远低于世界平均水平。此外受技术条件的限制，我国新能源的开发利用率较低，利用难度也较大。针对我国能源问题所面临的窘况，必须在建筑节能设计上有所突破，通过对建筑节能的要点研究，充分利用我国有利的自然资源，提高设计水平，挖掘节能潜力，减少能源流失。

参考文献

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