浅析建筑设计中的节能问题

张海

摘要：随着社会的不断发展和进步，我国建筑能耗的总量也在逐年上升，然而我国的建筑节能状况却相对落后，从而加剧了我国的能源危机，因此，建筑设计中的节能问题显得更加重要。本文以笔者工作中参与的一项实际工程为例来了解目前建筑设计中的节能状况，寻找和发现建筑设计中存在的节能问题，探索建筑节能设计的思路，并简要分析建筑节能设计中的具体方法。

关键词：建筑节能；新能源；节能措施

我国的城市建设正在高速发展，同时建筑能耗也在逐年上升，根据《中国建筑节能行业发展前景与投资战略规划分析报告前瞻》统计，我国建筑节能现状有以下三点：一、建筑能耗约占社会总能耗的1/3，建筑能耗成为我国经济发展的制约因素之一；二、高能耗建筑比例过大，加剧我国能源危机；三、建筑节能技术落后，建筑节能水平远远落后于西方发达国家。因此，我国近些年开始重视建筑节能设计，并制定相关政策法规。本文接下来要介绍的项目——罗山县人民医院二期病房楼，是笔者作为主要设计人实际参与的一个工程。

1 节能设计案例

1.1 项目概况

罗山县人民医院二期病房楼，是根据医院发展的需要，在原有整体规划布局的基础上，扩建的一栋约800床高层病房楼。本楼总建筑面积为41440.42平方米。其具体功能有，地下部分：设备机房和储藏间。地上部分：一层为出入院管理、病房检验科、配液中心等，二层为办公区、血液透析科，三层为康复中心、住院部，四到十層为住院部，十一层为手术部和ICU，机房层中含电梯机房及设备机房。建筑共11层，建筑高度42.40米。

1.2 采取的节能措施

本项目位于信阳市罗山县，建筑气候区为Ⅲ区，属夏热冬冷地区。本次建筑设计中的节能措施有以下几点：

一、良好的规划布局，建筑主朝向采用南向，平面设计充分利用冬季日照并避开冬季主导风向；考虑夏季自然通风，并尽量减少太阳辐射，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的要求。

二、合理的体形系数，本楼与原病房楼成H形平面布置，并做局部变化以丰富造型。体形系数为0.16，合理的体形系数大大减少了建筑能耗损失。

三、围护结构的节能设计，屋顶采用80厚挤塑聚苯板保温隔热正置式防水屋面，并采用浅色饰面层；外墙采用50厚膨胀玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统；外门窗中分别采用塑钢普通中空玻璃（5+9A+5）门窗和断桥铝合金（6+12A+6）中空玻璃幕墙；在室内地面下铺设30厚挤塑板保温层；在架空楼板下粉刷40厚膨胀玻化微珠保温砂浆等等。通过对围护结构进行保温隔热处理，符合国家相关规范规定，达到节能建筑标准。

1.3 存在的不足与问题

本项目虽然采取了很多节能设计措施，但根据笔者查阅资料，发现其在建筑节能设计上还存在一些不足，这也是目前建筑节能设计中普遍存在的问题。

一、节能方法简单传统，目前建筑节能设计中普遍的方法便是通过调整外墙及屋面的保温板厚度、改变外门窗选材使建筑外围护结构的导热系数降低，从而减少建筑能耗，但是，单纯的调整保温层厚度无疑是建筑节能设计不可取的。

二、新能源、新技术的利用率低，众所周知，太阳能是目前建筑设计中常用的自然资源，最常见的便是太阳能热水器，然而建筑设计中除了供应热水之外，太阳能的利用还有待提高，例如发电等。此外，风能、地热能、生物质能的利用更是少之又少，同时，新型建筑节能技术的应用也很少见。

2 建筑节能思路

2.1 提高设计者节能意识和水平

能源是我国经济发展的基础，建筑节能有利于从根本上节约和合理利用能源，实现经济社会的可持续发展。设计者作为建筑节能设计的执行者，如果自身在建筑节能上水平不足，意识薄弱，不仅会在工作中有所懈怠，而且在建筑施工后更会造成难以弥补的后果。因此，作为建筑设计人员，应当从自身抓起，提高节能设计意识和水平，承担相应的工程责任和社会责任。尤其是在当今全球能源危机的背景下，建筑节能设计应当引起人们的重视。

2.2 合理考虑自然环境因素

合理考虑自然因素，应当做到因地制宜，在进行建筑节能设计过程中，充分结合建筑所在地的地方性气候特征。不同地方的节能建筑，应当根据各地实际的情况来进行，且设计施工应当符合当地的气候特征。我国地域辽阔，有东西差异，也有南北差异，比如有的地方的气候为严寒地区，有的地方则是夏热冬暖及海洋性气候地区。因此，在进行建筑施工以及考虑相关节能设计措施的时候，要能够充分考虑当地的气候条件，并制定相对应的设计方法。

2.3 充分利用新能源、新技术

为了有效的节约能源，保护环境，太阳能、地热能、风能、生物质能等可再生能源的利用至关重要。利用可再生能源，不仅可以作为对煤炭等传统资源的补充，而且可以有效保护生活环境，避免污染。目前，太阳能的利用技术比较成熟，小到家喻户哓的太阳能热水器，大到太阳能光伏发电、光伏水泵等技术的应用，都使太阳能得到了较大幅度的推广利用，但从总体而言，太阳能利用的规模还不算大，仍需深入地研究。其它能源如风能、地热能、生物质能的利用虽有研究，然而利用却不是很广泛，尤其是在建筑领域的利用。

另一有效利用和节约资源的方法就是新技术的应用，新型和先进的技术可以提高能源的利用效率，从而从另外一种意义上减少消耗。把高新技术应用到建筑节能上，不仅可以提高能源的利用率，降低建筑使用过程中产生的能耗，还可以减少建筑围护结构的能耗损失。这些新技术既包括建筑设备上的，如计算机智能调节系统在建筑上的运用等，也包括建筑材料上的，如新型的保温材料、新型的门窗材料等，还包括建筑构造上的，如大家熟知的种植屋面、架空隔热层等等。总之，新能源与新技术相辅相成，都是建筑节能设计中不可或缺的重要因素。

3 建筑节能方法

3.1 合理进行规划设计

在做建筑规划时，应根据当地气候条件以及建筑周边的自然环境，创造良好的建筑微气候，以减少建筑需增添设备而消耗的能量。应合理确定建筑选址，尽量采用南向朝向以获得充足的冬季日照并避开冬季主导风向，根据相关资料显示，南北向多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右，足见建筑朝向在建筑节能中的重要程度。

3.2 合理进行建筑设计

在建筑设计时，应尽量使平面规整，以减小建筑体形系数，即在同样建筑体积的情况下尽可能减少外表面积，以减少散热面。据相关资料显示，为得到有利节能的建筑体形，体形系数一般控制在0.3以内。当然，建筑形体也不能过于单调，丢失美感，这种情况下应尽量减少建筑采暖空间的规则性，这就需要在建筑设计时统筹考虑各种因素，已达到建筑设计的最优化，巧妙的布局能获得较好的节能效果。

3.3 建筑围护结构的节能设计

一个节能建筑的围护结构一般包括屋面、外墙、外门窗、地面，如果这栋建筑还有架空层以及非采暖地下室，那么还包括架空楼板和地下室顶板。为了减少建筑能耗，这些地方均应该采取保温隔热措施，目前常见的手法便是加保温材料，以减少围护结构的导热系数，从而使建筑满足节能设计标准。根据资料显示，节能外墙与普通外墙室内温度相差可达4～l0 度。

4 总结和展望

本文介绍了我国当前能源危机的背景和建筑节能的现状，并以笔者的一项实际工程为例，发现当前建筑节能设计中存在的一些问题，并进行一定的分析和讲解，得出一些简要的建筑节能思路和节能方法。提出建筑设计人员应重视建筑节能设计，并关注新能源、新技术在建筑节能中的应用，希望对建筑设计人员和建筑节能事业有一定的启发和帮助。笔者相信，建筑节能将会尽快实现真正意义上的节能，在我国节能环保问题上做出一份应有的贡献。