建筑节能设计因素影响研究

2016-03-16黄庆东

环球市场 2016年36期

关键词：围护结构建筑节能能耗

1.黄庆东 2.黄楠

1.辽宁省建筑设计研究院 2.中国建筑东北设计研究院有限公司

建筑节能设计因素影响研究

1.黄庆东 2.黄楠

1.辽宁省建筑设计研究院 2.中国建筑东北设计研究院有限公司

在经济社会快速发展的今天，地球能源消耗越来越大，因此，为了保护环境，从而节约能源，节能成了各行各业关注的焦点，也是一项难点。随着我国建筑行业的发展，节能建筑设计受到重视，文章中笔者对节能建筑设计过程中存在的问题、节能建筑设计的重要性及改善措施进行了探讨，希望为同行业工作者提供一些理论依据。

建筑；节能设计；因素；措施

1 建筑节能设计的概述

在建筑节能设计过程中，其影响因素有很多种，主要表现在以下几个方面：①外部环境。在规划设计过程中，外部环境是影响建筑节能设计的重要因素之一，所以在规划设计时，应充分考虑朝向、布局等因素；②建筑单体节能设计。对于建筑单体的节能设计，其设计方案至关重要，对建筑能耗的效果具有直接作用。

2 建筑节能设计因素

2.1 建筑高度

使用功能对建筑空间高度起到决定性作用，建筑空间的高度不同，给人们带来的感受也有所不同，而且建筑高度的选择至关重要，不仅影响建筑材料的消耗，同时还能影响室内热量的损耗，所以必须合理确定建筑层高，以此达到节能的效果。按照我国《住宅设计规范》GB 50096-2011，确定住宅层高宜为2.8m，除了满足基本的使用要求及空间感受外，另一个主要原因是因为这个高度可以满足节约能源、保护环境的目的。

2.2 围护结构材料

由于围护结构热量损失占据总热量损失的很大一部分，所以减少围护结构的热量损失至关重要。所以为了达到节能的目的，主要应控制好两方面因素，一方面为建筑围护结构的形式，另一方面为建筑围护结构的热工性能，而影响热工性能因素也包括两个方面，一是建筑结构形式，由于不同的建筑结构形式，围护结构不同，热工性能也不相同，二是围护结构的选材，保温材料的导热系数小，会使围护结构的传热系数降低。据调查发现，剪力墙是住宅主要的结构类型，所以一般情况下，外窗采用的为断桥铝合金中空玻璃，该材料的热工性能较好，同时外墙和屋面采用模塑聚苯板、挤塑聚苯板及岩棉等保温材料。

3 加强建筑节能设计的有效措施

3.1 外围护结构节能设计

以往的研究和实践普遍认同增加外围护结构隔热能力的方法主要有两种：一是提高热阻，即无论考虑稳定传热还是考虑不稳定传热，提高热阻或者说降低传热系数，都是降低夏季室内空气温度和围护结构内表面温度最基本的措施。二是采用蓄热系数较大的材料并保证必要的厚度，可以增加外围护结构的热容量，内表面温度的波动振幅就减小，即减小内表面最高温度，出现温度最高值的延迟时间也较长。因为，多层材料对温度波动的抑制作用，除了与各层材料的热惰性指标有关外，各层材料的排列顺序尤其是绝热层的位置也是一个重要因素。

对于实体围护结构，不仅应增强墙体的绝热效果还必须同时控制合理的窗墙面积比，避免一味追求通透效果。窗口或玻璃幕墙外可考虑采取遮阳手段来降低供暖空调能耗，尤其是西向遮阳的问题，值得引起专业人员的重视。

3.2 采光与照明节能设计

我国地处北半球，南向采光时间长，且有较高的照度，可依据四季光照特点，充分利用天然光来实现日间采光，可对建筑的侧窗、天窗等重点采光部位予以被动式的采光设计，将窗户玻璃夹层中设置棱镜或者光传输纤维，室内墙面、顶棚装饰采用浅色，高反射率的材料，提升照明质量，对光线进行智能调节，使建筑室内光线达到最佳效果。根据地区气候特点，合理采用镀膜玻璃实现对太阳光谱的筛选和甄别，降低采暖或空调能耗。东西朝向极易导致光线直入形成眩光，设计时建议采取一定的遮挡措施。

量大面广的日间照明，宜采用先进技术使其能耗降低，日间采光可采用日光反射装置和光导照明系统，不仅能够为建筑提供长时间的自然光照明，还可依据实际需要实现对光线强度的调节。有中庭的公共建筑还可以利用屋顶开设天窗，将天窗设计为上层采用透光玻璃，下层采用金属百叶的复合双层天窗，太阳光透过玻璃投射到金属百叶上，再反射向墙面、地面，形成光的漫射，不但获得柔和明媚的自然光线，其有韵律感的投射阴影也可增加室内装饰的层次感。

3.3 建筑空调节能设计

为降低能耗，在满足生产要求和人体健康的情况下，合理降低室内温湿度标准对于使用者健康和节能降耗均有益处，空调房间室内温湿度基数，夏季应尽可能提高，冬季应尽可能降低。控制与正确利用室外新风量也是节能的重要环节，需在使用者的行为节能方面做一些努力，如禁止在空调环境内吸烟等措施。利用先进技术减少输送系统的动力能耗，采用大温差的供回水(或送回风)，选用低流速有利于系统的水力工况的稳定性，采用输送效率高的载能介质所占用的建筑空间也小很多，采用变风量(VAV)空调方式和变水量(VWV)空调系统，全年的送风动力比定风量方式小得多，节能效果较好。

3.4 建筑给水系统的节能措施

采用多台水泵工作的方式有利于防止超压，流量小，则单泵或运行小泵，遇到大流量，则开启大泵或是将多泵进行并联式运行。应用消防水泵从给水管网直接地吸水，必须对水泵的工作情况进行校核，以给水管网的最高水压为重要标准，严格控制以防止超压。

3.5 新能源的利用拓展

太阳能、地热能等可再生新能源，在建筑的运行能耗中具有巨大的开发潜力，我国是太阳能电池生产大国，但我国建筑对太阳能的利用却很少，政府可鼓励推广太阳能在建筑上的开发利用，屋顶、墙体均可作为太阳能电池或蓄热板的载体，另外光电幕墙集发电、隔热、隔音、装饰等特点于一身，可有效降低建筑的能源消耗，在需要使用玻璃幕墙的建筑上将普通玻璃幕墙置换为光电玻璃幕墙能有效提升幕墙的环保功能和保温功能，不仅大量节约石化能源，降低污染程度，新材料本身也将丰富建筑立面，带来不同的视觉感受。地源热泵利用地下冷(热)能，可以作为采暖和空调的有效补充。