谈建筑节能设计原则与措施

姜波

【摘 要】本文从了解建筑节能的意义入手，阐述了建筑节能设计的原则，探讨了建筑节能设计的具体措施。

【关键词】建筑节能；设计；原则；措施

前言

长久以来，能源一直是人类生存和发展的重要物质基础。而不可再生能源并非取之不尽，用之不竭的，所以无论任何领域节能是势在必行的。建筑能耗做为能源消耗大户，所消耗的能源约占社会总能耗的三分之一。建筑节能是降低建筑能耗、缓解能源紧缺、减轻环境污染、促进经济持续发展的一项最直接最廉价的措施。

1.建筑节能的重要意义

纵观全球发达国家的节能政策，多以减少排放物为明确的目标。其原因很明显，所排放的颗粒物硫和氮的氧化物会危害人体健康，并造成环境酸化，从而造成的二氧化碳积累，加剧地球温室效应。在过去的一百年内，地球表面温度升高了0.5℃。由于温室气体浓度的增高，预计今后每十年可能要增温0.3℃。全球变暖的后果是非常严重的，首先带来的是南北极冰层将会融缩，冰川消融使海平面升高。带来全球气候恶化，水旱灾害将更加频繁和猛烈，森林和草原的火灾频发，低纬度岛国被淹没，大量物种灭绝。使人类面临生存危机，因此加强建筑节能势在必行。

国家经济发展需要建筑节能，从目前看，制约我国经济发展的是能源短缺。而我国能源资源中煤炭和水力资源比较丰富，但是煤炭资源的可开采储量和可开发的水电量按人均水平均低于世界人均水平的一半，至于石油和天然气就更少。据有关部门评价，全国石油可采资源总量为200亿吨左右，在世界石油剩余可采储量中中国占2.1%。1993年中国开始成为石油净进口国，石油进口量逐年增加，2005年进口原油超过1亿吨。2005年中国原油产量同比增长2.9%，而消费量同比增长16.8%，产量增长远落后于消费增长。从这些数据可以了解到，如果不采取行之有效的节能方法，无休止的索取自然资源，势必给子孙后代带来灾难。为了让我国经济可持续发展，节能措施必须落到实处，建筑节能更是重中之重。

2.建筑节能设计的原则

因地制宜原则，根据建筑所在地区的气候特征，选择适合这一地区的节能措施。我国领土面积广阔，各地区气候差异较大。气候特征各不相同，比如严寒地区节能重点在于保温，而夏热冬暖地区则要把节能重点放在隔热。因此谈建筑节能就必须适应当地气候特征，不能照抄照搬。

超前原则，我国现行建筑节能设计标准对建筑外围护结构热工性能的规定性指标水平较低，仅仅是实现现阶段需要，距离舒适性建筑的要求甚远，与发达国家的差距很大。随着我国经济的发展，建筑节能设计标准将分阶段予以修改，建筑外围护结构的热工性能会逐步提高。由于建筑的使用年限长，若后续按新标准再对既有建筑实施节能改造是有难度的，因此应贯彻超前原则。

经济适用原则，节能不等同于降低或提高成本，不应降低建筑物美观以及舒适性。节能建筑是指按照国家以及省市建筑节能标准，通过对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行细致研究后，对建筑空间及详细构造进行设计，在尽量降低能耗和提高室内舒适度的前提下进行设计和建造。

3.建筑节能设计的措施

3.1从整体出发优化外部环境。通过合理的选址，外部环境设计，恰当的体形设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境。以达到节能的目的。建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状态来确定的。既要使建筑在整个生命周期内保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又不能破坏生态环境的平衡。要对建筑的总体规划布置、建筑单体的形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析，使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量，降低采暖负荷；夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却， 降低空调制冷负荷。因此，在尽可能的情况下，建筑物应优先采用南北向或接近南北向。通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压，即使在无风时也能形成通风，在建筑体型设计上形成风洞，使自然风在其中回旋，得到良好的通风效果，以达到节能的目的。

3.2 建筑空间合理化节能构造详细化。合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分割，以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能的目的。建筑各部位节能构造设计，主要是在满足其做为建筑的基本组成部分功能的同时，通过对各部位的造型、结构、选材等方面加以进一步设计，以达到节能效果。

外墙的节能设计。冬季通过外墙散发的热量，约为建筑物总散热量的20%， 夏季通过外墙壁吸收的热量约为建筑物总吸热量的30%。因此，外墙采取保温隔热措施非常重要。外墙应采用传热系数小的砌块墙体，使建筑物外墙热工性能满足规定的节能标准。外墙保温形式有外保温、内保温、夹心保温和内、外混合保温。各种形式特点和适用范围有所不同，因此需要根据当地气候特征选用合适的外墙保温形式。

屋面保温隔热设计。屋顶应采用高效保温隔热屋面，一般而言，屋面的传热系数小于外墙的传热系数，可根据屋面的形式，选用不同的保温材料，其传热系数、热惰性指标应满足当地规定标准。与此同时，有条件的可采取屋顶绿化屋面、蓄水屋面、浅色坡屋面等措施来降低夏季太阳辐射热，以达到节能效果。

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、增加玻璃层数等措施来提高门窗的保温隔热性能。

遮阳设施节能设计。遮阳设施设计，应根据不同地区的具体情况而定。建筑遮阳是传统的节能技术，通过降低太阳辐射过热和眩光改善室内环境气候， 提高室内热舒适性和视觉舒适性，最终达到节能目的。

3.3提高用户用能效率利用新能源

高能效的采暖、 空调系统与削减室内冷热负荷的措施并行， 才能真正地减少采暖、 空调能耗。 首先， 根据建筑的特点和功能， 设计高能效的暖通空调设备系统， 例如： 热泵系统、 蓄能系统和区域供热、 供冷系统等。 然后， 在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、 室内空气品质和能耗情况。在节约能源、 保护环境方面， 新能源的利用起着至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源， 包括有太阳能、地热能、 风能、 生物质能等。 大力推广应用新能源也是节约不可再生能源的一个重要方法。

建筑节能涉及到设计、技术、材料、施工等多方面的问题。是一项全方位综合性的系统工程，建筑节能是建筑可持续发展的重要研究课题。而能源是我国的战略物质和经济发展的动力，又是后代人赖以生存的必要条件，所以节能建筑的设计者又实际上承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存的社会责任。

参考文献：

[1] 蔡剑. 小议建筑设计与建筑节能[J]. 山西建筑 ，2009，（28）：130-132.

[2] 赵泽霞，胡敏. 试论建筑设计中的节能设计[J]. 中国住宅设施. 2009（08）

[3]陈大昆， 邹宁. 基于现代住宅建筑设计中的节能处理分析探讨[J]. 中外建筑 ， 2010，（02）：144-148.