建筑节能设计思考

张慧敏

摘 要：任何现代建筑无外乎是由地基、墙体、屋顶、框架组成，节能建筑必须是在传统建筑的基础上考虑节能框架结构的设计和改变，以充分利用太阳能和地热能为目的进行建筑改变。因为这些清洁能源是可以实现的资源，而且是取之不尽用之不竭的，比起化石资源、风力资源、雷电资源，稳定可靠无污染。随着我国社会经济的快速发展，各地的城市建筑迅速膨胀，高层建筑、大规模建筑、地下建筑快速增长，任何一座建筑都是能量的消耗体，消耗电能、热能、光能等，有了这些能量的消耗人们才可以在建筑中工作、生活、居住。节能设计就是将每一座建筑变成能量的转换者，实现从消耗到利用创造能量，从而减少化石燃料的利用、水资源的利用。如果把所有的建筑都改造成节能型建筑，那么一年将会节约上亿吨煤，减少大气污染将不可估量。要做好节能设计就必须从建筑的基本框架入手，墙体和屋顶都是接触光和热最多的地方，特别是高层建筑，受热更加充分，光照时间更长，是理想的能量转换场所。只要把太阳能收集起来，转变为电能，就能节约火力发电和水利发电，也就是说整座建筑变成了太阳能发电厂，从收集到使用一站式利用，大大减少了有线电网的使用。

关键词：建筑；节能；思考

1优化建筑规划设计

1.1合理优化建筑结构布局

在建筑结构布局方面主要考虑建筑的选址、方向以及受风向的影响，因为建筑物的方向关系到接受太阳能的多少，从而也影响到太阳能转化为电能和热能的多少，所以选址和建设的方向很重要，一般建筑选址在向阳处，若是城市地域广阔，为了都能采集到阳光，可以适当拉开建筑之间的距离，以增加受热面。若是城市楼群密集，则考虑高层建筑向高空发展。不管是高层建筑还是其他建筑都要考虑风向的选择：避风可以减少建筑物热量的损耗，通风可以净化空气，特别是在楼群密集地区，适当通风可以降低建筑内部温度，一来给人们提供舒适的生活环境，二来可以减少火灾的发生。其次通风还可以降低空调的使用，从而起到了节能的效果。

1.2绿化配置

不管是节能建筑还是一般建筑，都需要城市绿化，因为有了城市绿化植被大量吸收太阳能辐射，建筑地面接收的热能将被阻止，这样可以改变城市小气候，除了植被还有水池、喷泉等城市公园设施，这些都可以降低建筑群的温度，降温的目的就是减少空调的使用，从而减少电量的消耗，起到节能的作用。绿化除了室外做好以外，室内也是关键，因为室内植物也可以大量吸收阳光，改善室内空气和温度。

2采用高效节能的建筑材料

从建筑的结构来看，节能材料分三种类型：

①建筑墙体的材料。墙体的材料非常重要，既要考虑保温隔热又要坚固耐用，通常采用夹心复合材料，与混凝土外墙、空心砖外墙复合使用。其次是塑料泡沫保温材料，也是与钢筋混凝土外墙复合使用。最后是有色玻璃的使用，有色玻璃可以大量吸收太阳能，若是玻璃与太阳能集热板相联系，那么它就可以大大提高能量的收集和转化，也就是说每一块玻璃板就是一个集热板，那么整栋楼下来就有好多块集热板，因此太阳能直接转化为电能和热能，这样大大节约了能量的消耗，从而使清洁能源变得高效利用。如果建筑外墙体用玻璃覆盖，那么就得考虑玻璃的稳定性和坚固性。

②窗户设计。窗户是接收太阳光最强烈的地方，特别对于高层建筑。因此节能设计主要考虑窗户的改良和设计面积，前面提到有色玻璃能大量吸收太阳能，从而实现了光电转化，显然窗户的面积越大所转化的电能和热能也就越多，所以楼群建筑的节能设计在窗户上是最理想的。然而要做到窗户玻璃节能首先对玻璃材质进行考量，材质既要能吸收光又要坚固。其次窗户玻璃与其他复合材料的共用，窗户将大大节约建筑材料，建筑材料的减少还需考虑窗户能否支撑建筑的重力，所以光靠窗户玻璃是难以支撑建筑物重力压迫的，必须与其他材料混合使用，如玻璃与钢结构建筑混用。

③屋顶的设计。除了窗户面积外，屋顶也是接受太阳能最多的地方，而对于屋顶我们从屋顶的设计出发，一般塔式屋顶或者圆形屋顶能很好地躲避冰雹的打击、雨水的渗漏，另外塔式屋顶能减轻空气动力的影响，从而保证整座建筑的质量。显然窗户和墙体能用玻璃建筑，同样屋顶也能装上有色玻璃，而屋顶接收的阳光更充足，所以也是理想的光电转换场所。

3太阳能技术

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，最常见的太阳能利用，就是太阳能热水器，将光能转化为热能，然而利用太阳能热水器也有很多麻烦，如高层建筑中的住户有上百户，家家户户都用太阳能热水器，那么建筑楼顶能够占用吗？其次若是屋顶塔式则无法安装太阳能热水器，所以太阳能热水器的安装要根据建筑而定。以上都是对太阳能技术的应用，实现了从光能转化为热能，光能转化为电能。但是利用太阳能也有缺陷，如遇到阴雨天太阳能就无法利用，特别是在我国南方夏季雨量多，对太阳能技术应用不太理想。

4使用纳米透明隔热涂料

纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂在各类建筑物的玻璃上。在夏季，能抑制65%太阳能辐射不进入室内，并能保证透光率达到70%，能使室内温度低于室外温度达到4℃～7℃，测试表明，夏天开空调时，空调的耗电量可从原来303度降低到208度，可节电20%～30%左右；在冬季，隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光，长波长的暖气能在室内反射，使室内的暖气（远红外线）约90%不外流。

5加强冷桥部位的保温结构设计

在外围护结构中，经常设有导热系数较大的嵌入构件，如外墙中的钢筋混凝土梁、柱、过梁、圈梁、阳台板、挑檐板等。这些部位的保温性能比主体部分都差，热量容易从这些部位传出去，这些部位通常叫围护结构的“冷桥”，在节能型建筑中，由于采用新型节能围护体系，整体的大面积加强了保温，其冷桥节点失热比传统非节能建筑要大得多。所以是否处理好冷桥节点部位的保温构造设计是新型围护体系节能技术的成败关键，应引起足够的重视。

6结束语

总之，以上我们从建筑的结构、材料、设计对节能技术进行了分析，阐述了太阳能、风能在建筑中的技术应用，可以说人们使用清洁能源取代传统的高耗能的能源是可以实现的。当然节能是一项系统的工程，科学技术的进步与不断的开发研究，最好与建筑的完美结合才能将建筑节能技术发挥出来。

（作者单位：铜仁职业技术学院工学院143建筑工程1班）