刍述建筑设计中的节能

杨贺

摘要：建筑节能设计有利于促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。建筑设计是其中一个很重要的环节。

关键词： 建筑节能； 节能设计； 节能材料

一、建筑节能的涵义

建筑节能， 就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中， 通过采用节能型的建筑材料、产品和设备， 执行建筑节能标准， 加强建筑物节能设备的运行管理， 合理设计建筑围护结构的热工性能， 提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下， 降低建筑能源消耗， 合理、有效地利用能源。

二、建筑节能的重要性

目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭，人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能，而我国的能源问题更加严重。

我国能源发展主要存在四大问题：①人均能源拥有量低、储备量低；②能源结构依然以煤为主，约占75%，全国年耗煤量已超过13亿吨；③能源资源分布不均，主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足，造成北煤南运、西气东送、西电东送；④能源利用效率低，能源终端利用效率仅为33%，比发达国家低10%。

三、建筑设计中实施建筑节能

建筑节能中非常重要的一个环节就是建筑设计，可以使得建筑节能从源头上抓起。

1、建筑整体和外部环境的建筑节能设计。

基于对建筑周边环境，地理条件，气候情况分析的基础上，进行的包括建筑的选址，规划等的建筑设计，其目的就在于给建筑构建良好的外部环境，从而实现建筑节能。①选择合适的建筑地址。综合考虑建筑地址的气候，地形，水质等等各种因素，建筑设计要在不破坏生态平衡的基础上，改善微环境，实现建筑节能；②设计建筑外部合理环境。基于节能角度，建筑的选址要充分考虑利用合理的外部环境进行微环境的改善，为建筑节能提供环境。建筑周围的树木，植被不但能够净化空气，遮挡风沙，同时实现降低噪音遮阳的目的；③建筑规划设计合理。建筑的设计首先要满足对当地的气候和环境的适应。建筑的整体体形，形态的组合，建筑的朝向等都是建筑的设计规划的范畴。

2、单体的节能设计

单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。

3、 建筑各部位的节能构造设计

建筑各部位的节能构造设计，主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过对各部位（屋顶、楼板、墙体、门窗等）的造型、结构、材料等方面加以进一步设计，充分利用建筑外部气候环境条件，达到节能和改善室内微气候环境的效果。在这一方向上源于德国的被动式低能耗建筑是世界上最為先进的节能建筑之一。与普通建筑相比，被动式低能耗房屋几乎不与外界进行热交换，隔热性能更强，可节能80%以上。它主要通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和利用太阳能、地热能等可再生能源实行被动采暖和制冷，最终实现低能耗。被动式低能耗建筑不仅节约居住成本，且可达到节能减排的要求。从构造上可以从以下几个方面进行阐述。

1）屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分，主要节能措施为：①采用坡屋顶；②加强屋面保温；③根据需要，设置保温隔热屋面（架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等）。

2）楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空间，以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中，夏季可以利用冷水循环降低室内温度，冬季利用热水循环取暖。

3）建筑外围墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外，还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上，如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体（如水墙）设计、巴格达地区为了适应当地干热气候条件在墙体中的风口设计等；而在马来西亚，杨经文设计的槟榔屿州MennamUmno大厦外墙中，则外加了一种"铺风墙"的特殊构造设计，在建筑两侧设阳台开口，开口两侧外墙上布置两片挡风墙，使两通风墙形成喇叭状的口袋，将风铺捉到阳台内，然后通过阳台门的开口大小控制进风量，形成"空气锁"，可以有效地控制室内通风。

4）建筑门窗的节能设计。据统计资料，在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此，解决好门窗节能的问题相当重要。门窗的节能设计应主要考虑：①控制建筑不同朝向的窗墙面积比；②设置遮阳措施，我国节能标准中规定，夏热冬暖地区、夏热冬冷地区以及寒冷地区中制冷负荷大的建筑的外窗（包括透明幕墙）宜设置外部遮阳；③根据需要合理地组织门窗的通风换气，尽量采用自然通风；④严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施，其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施；⑤选择高性能的建筑门窗和幕墙技术，建筑门窗和建筑幕墙要改变消极保温隔热的单一节能观念，把节能和合理利用太阳能、地下热（水）能、风能结合起来积极选择节能和用能（利用太阳能、冷能、风能、地热能）相结合的门窗及幕墙产品。

5）建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要，应从以下各部位着手：①热桥部位应采取口可靠的保温与"断桥"措施；②外墙出挑构件及附墙部件，如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施；③窗口外侧四周墙面，应进行保温处理；④门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵；⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙，宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封，避免不同材料界面开裂，影响门、窗的热工性能；⑥采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙，应填充保温材料。

4、设计建筑的合理空间结构。

建筑的使用功能在得到满足的前提下，对建筑的空间采用竖向和平面分隔的形式进行合理的分隔，目的是通过室内的通风，保温，采光等条件的改善，实现建筑节能。在设计我国北部寒冷区域住宅时，北侧布置使用较少的餐厅，厨房等，这样可以对北侧的冷空气形成温度阻尼区，从而保证了使用较多的客厅，卧室等的舒适性，达到建筑节能的目的。

5、选择合适的新型节能建筑材料。

实现建筑节能的重要保证之一是新型的建筑节能材料的应用。随着科技的发展，社会的进步，基于高效，健康，安全，节能，经济原则的新型的建筑节能材料被越来越多的应用在建筑设计中，起到了节能的目的，比如建筑门窗中应用新型的隔热玻璃，可以实现隔热透光效果；通过新型保温，防水材料的应用，可以实现保温防潮的效果。

四、结束语

当前，随着社会的发展，节能观念已经深入人心。建筑节能对于我国节约能源有着非常重要的意义。因此，建筑设计人员在进行设计时，要将节能理念贯穿于设计全程，加强建筑节能的学习；同时，要引进先进的国外的节能技术和节能理念，从不同的建筑风格和模式中学习建筑节能的方法和措施，不断改进建筑节能的方法，从而实现建筑节能的可持续发展。