探讨建筑节能设计的科学方法

黄蓉

【摘要】随着我国国民经济的不断发展和城市化进程的不断推进，当前很多建筑工程得以快速、大规模建设。在建筑行业蓬勃发展的同时，如何加强对建筑工程能源消耗的控制，防止建筑行业产生大量的污染，就成为各个建筑施工单位所深刻思考的问题。在本文中，我们将对建筑节能设计进行简单的介绍，并探索如何采用科学方法进行建筑节能设计，为人们提供更加清洁、绿色的生活环境。

【关键词】建筑节能设计；节能减排；方法；途径

随着全球环境的日益恶劣，我国城市中出现了沙尘暴、雾霾等天气，对人们的健康产生了严重影响，给人们的日常生活和生产蒙上阴影。建筑行业是消耗能源和资源较大的行业，并且各种大型、大规模的建筑工程得到了建设和发展，对周围环境有着更大的危害。为了能够在保障经济效益的同时实现绿色、环保，我们应探索有效方法，实现建筑工程的节能、减排，从而提高建筑工程的环保职能。

一、建筑节能设计的概念及内涵

建筑节能，在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，普遍称为“提高建筑中的能源利用率”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。具体来说，建筑节能设计是指在建筑工程进行规划、设计、新建、改造和使用的过程中，严格落实国家有关节能的标准和规范，采用具有节能效果的施工技术、施工工艺和施工材料，提高建筑物的保温、隔热性能，提高空调和照明等系统的效率，多多利用可再生资源和清洁能源，减少整个建筑物在施工和使用过程中的能源和资源消耗。

中国是一个发展中的大国，人口众多，对于建筑工程的需求也较多。随着我国国民经济的日益发展，建筑行业的能源消耗也不断增长，尤其是在电力资源和水资源、煤炭资源等方面，都有着较大的消耗，目前我国众多建筑工程当中，只有百分之一是节能建筑，其他建筑工程都属于高耗能建筑。由此可见，我国对于节能建筑的需求是很大的，作为建筑施工企业，应积极探索、发现创新的施工技术、施工工艺和施工材料，突破传统建筑行业的束缚，创造适合人们生活、工作和学习的绿色、健康场所。

二、现阶段我国建筑节能设计中存在的问题

1、建筑设计能源浪费现象严重

很多建筑设计师在设计的时候，都存在着较为严重的浪费现象。产生这种现象的主要原因在于，当前人们的生活水平都得到了提升，人们希望住宅不仅仅是提供温暖、舒适的场所，也是具有较强意识审美的艺术品，为了能够满足人们对于建筑物美观的需求，很多设计师放弃了节能和环保的需求，而是过分重视对建筑物外部装饰和内部舒适度的提升，就会造成大规模的能源浪费。同时，设计师和使用者对于节能环保没有明确的概念，也没有主动采用节能技术和材料的意识，忽略了环境保护措施。

2、对节能设计的认识不充分

在传统的城市建筑设计当中，主要考虑的是建筑结构、容积率、建筑与周围环境等方面的问题，很少会从节能的角度来进行建筑设计。因此，很多建筑设计师们对于建筑节能认识不足。并且，很多房地产开发商为了获取更大的经济利润，要求设计人员采用最高容积率进行设计，甚至会出现超值设计的情况，这会导致很多户型的通风效果较差，尤其是在夏季的时候，住户为了降低室内温度，就会采用空调进行降温，从而使整体住宅能源消耗增加。

3、我国建筑节能技术较为落后

由于我国的建筑节能技术与国外发达国家相比还有着较大的差距，因此有的建筑工程虽然在设计师的建议下采用了节能技术，但是缺乏相关的设计经验和管理经验，在设计和运营过程中需要解决的问题较多，很多节能技术无法应用在我国建筑设计实践中，使建筑物达不到预期的效果，从而使其实用性下降。

三、建筑节能设计的基本原则和方法

1、建筑通风设计

在进行建筑节能设计的时候，室内通风是其重要环节，为了能够达到良好的通风效果，应主要采用自然通风，使室内舒适度得到提升，有效降低室内温度，减少居住者对于空调系统的依赖，有效防止因通风不畅导致的疾病。在通风设计的过程中，首先应选用自由式或错列式来达到良好的通风效果，一些高度不一的建筑群体，可以采用错列布置的方法，實现良好的通风，设计的基本原则是低层建筑布置在夏季主导风向的迎风面、多层建筑布置在中间位置、高层建筑在最后位置。其次，为了能够使室内通风效果达到最佳，应对当地全年的风向图进行研究，使主要房间避开冬季主导风向，尽可能让夏季凉风进入室内。最后，不仅要注重对主卧、客厅的通风设计，还应重视对浴室、厨房、厕所的通风设计。

2、合理运用建筑外遮阳

当前，很多建筑设计师为了实现外表美观，而增加了外墙装饰，但是这些外墙装饰并不具备遮阳功能，因此在进行立面设计的时候应将其与外遮阳设计相互结合起来。首先，应明确每种外遮阳的适用范围，考虑到建筑物的朝向和太阳的位置等因素。对于窗户遮阳来说，，水平遮阳能够遮挡角度比较大的阳光，较适用于朝南的窗户；垂直遮阳能够遮挡侧面斜入射的阳光，较适应于正北向、北向及东北向的窗户；综合遮阳融合了水平遮阳和垂直遮阳的有点，适应范围较广，并且随着科学技术的发展，已向着自动化、高效化、智能化发展。同时，在运用外遮阳时，应妥善处理遮阳和隔热之间的 关系，采用恰当的构件，对于水平遮阳构件可以采用通透性较好的构件，比如混凝土栅格板、金属百叶等，上升的热空气可以很快地散失，对室内的影响较小。

3、减少热桥的产生

热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强，热流较密集，内表面温度较低，故称为热桥。热桥的产生主要有两个方面的原因，首先，建筑某些部位的传热系数比相邻部位大很多，而热阻较小，使得保温性能较差，其次是因为建筑某些部位的散热面积比受热面积大很多，因此造成失热过多的现象，使得建筑物的内表面温度较低。在冬天的时候，尤其是在我国吧北方，室内的热量会以热桥为桥梁，源源不断地运送到室外，如果无法妥善解决热桥问题，就无法进行建筑节能，因此，对于建筑中使用较为广泛的铝合金门窗，应选择新型的断热桥型铝合金门窗或者铝塑复合门窗，同时应该还要配置三玻璃中空玻璃或者是Low—E 中空玻璃，如此一来便可以使门窗满足节能的要求.对于建筑其它部位，诸如外墙角、屋面、外挑构件和墙体连接处的热桥部位等，应该严格遵循国家有关规范要求，做好建筑局部保温隔热措施，防止大量的热散失。

4、创新节能建筑材料的应用

当前，有很多新型的节能环保材料，能够基本满足建筑施工中节能环保的需求。因此，在建筑施工中，应加大对节能建筑材料的应用。例如，当前的外墙保温技术主要有聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉毡、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料等，但是当前常用的主要为高分子保湿浆料。除此之外，外墙保温材料的发展新趋势是复合保温隔热面板，进一步实现了保温层与饰面层的工厂一体化生产。这种复合保温隔热墙面板的突出优势是施工速度快且便捷、定位准确、不易松动等，可以有效降低墙体本身对保温效果的影响，并实现材料的生产工厂化、产品结构化、质量标准化等，是我国建筑节能技术中外墙保温技术的未来发展趋势，极大的简化了外墙保温施工程序。

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