试析节能设计在房屋建筑设计中的应用

【摘要】随着我国经济的快速发展，人民在居住方面的要求越来越高，节能是必然的发展趋势，然而，建筑节能设计主要分为屋顶、墙体、地面、幕墙等系统，可以使整个住宅节能，使中国建筑的平稳、稳定发展。在我国，建筑节能设计包含了新技术、新设备、新材料、新技术等内容，使建筑业的能耗降低到最低限度。节能设计在建筑设计中不仅可以促进中国国民经济的持续发展，而且可以大大降低能源消耗，促进中国建筑业的持续稳定发展。本文首先分析了建筑节能设计的一般原则，然后阐述了建筑外墙、门窗、屋顶设计中应考虑的节能设计措施，以供参考。

【关键词】建筑工程；节能设计；建筑；外墻；门窗

1、建筑节能设计的基本原则

1.1自然通风

建筑节能设计中最重要的问题之一是如何在春秋夏凉的时候组织室内外建筑的自然通风。良好的自然通风不仅有利于改善室内的热舒适性，而且还可以减少空调的时间，这有助于减少建筑能耗的实际使用。因此，在建筑单体设计和群体总体布局设计中必须考虑自然通风。

1.2建筑物朝向

在设计单体设计和群体总体布局时，考虑方向也很重要。定向对建筑能耗的影响是除风外的太阳辐射。太阳辐射采暖对建筑能耗有很大影响。在夏季，太阳辐射加热增加了冷却负荷，而在冬季，太阳辐射加热减少了热负荷。一般来说，由于夏热冬冷地区太阳仰角和方位角的变化，南北建筑可以减少夏季的太阳辐射，增加冬季的太阳辐射，是最有利的建筑方向。在规划条件的情况下，应优先考虑南北或接近南北方向。

1.3建筑体型系数

建筑形式系数是指建筑外部表面积的体积比。尺寸系数对建筑能耗有显著影响。形状因子越小，对应于单元建筑面积的表面积越小，外覆层的传热损失越小。太小的图形系数会限制建筑师的创造力，导致建筑造型僵化，平面布局困难，甚至破坏建筑功能。因此，在具体的设计过程中，要注意权衡利弊，考虑到建筑造型的不同类型，在条形建筑的形状系数范围内的标准。条带建筑物的体型系数不应超过0.35，点建筑物的体型系数不应超过0.40。

2、建筑节能设计措施

2.1外墙保温与节能设计

一般来说，外墙在建筑外围护结构中占有最大比例（除所有玻璃幕墙外），墙体传热引起的热损失占整个建筑热损失的很大一部分。因此，墙体保温是建筑节能的重要组成部分，在确定外墙的传热系数时，必须采用平均传热系数，即面积加权法计算的传热系数，主要考虑诸如侧梁（梁）、张力等“热桥”的影响。在围护结构中采用剪力墙，以保证建筑物在冬季采暖和夏季空调中通过围护结构的散热。不超过标准约定的要求，以免造成建筑热或制冷消耗量小的计算值，使建筑物无法达到预期的节能效果。

为了提高外墙的保温性能，应注意外墙的保温层必须满足防水性、风压阻力和温湿度变化的要求，使墙体不产生裂缝，并可与相邻部位之间的墙角、表面装饰等进行妥善处理。在寒冷地区，建筑物的绝热性能主要取决于外壳的材料的热特性以及外壳和室外空气的内表面和外表面之间的传热。外壳的热阻越大，隔热性能越好，通过包络线散热的热量越小。因此，降低封套的传热系数是提高封套隔热性能的主要措施，对于寒冷地区，冬季应考虑建筑物的冷保温，围护结构的传热系数对建筑能耗有很大影响。因此，围护结构的传热系数极限较高。同时，为了便于操作，采用强制性指标作为节能设计的主要依据。目前，现有的成熟技术也能保证封套传热系数的极限值。对于非透明幕墙，如金属幕墙、石村水果墙，没有明晰的玻璃幕墙所要求的自然第一、视觉通道等功能，从节能的角度来看，应视为实心墙。这样的幕墙很容易用隔热措施来实现。

2.2门窗节能设计

近年来，建筑物的室内空气质量受到越来越多的关注。建筑材料，特别是建筑装饰材料和胶粘剂排放各种污染物，对人体健康造成极大危害。甲醛对室内环境中挥发性有机物的影响最大，它能对呼吸系统、心血管系统和神经系统产生很大影响，甚至引起癌症。加强建筑的自然通风和机械通风，将大大降低空气污染物的浓度，使其达到卫生要求。就公共建筑设计而言，建筑师有时会寻求外部窗户的视觉效果与建筑立面的设计风格。外窗的开度逐渐减小，部分窗户完全关闭。室内自然通风不足，不利于室内空气流通和散热，不利于节能，这种做法应该逐步纠正。调查表明，良好的自然通风设计保证了室外窗户的一定开放面积，减少了房间空调设备的运行时间，节约了能源，提高了舒适性。一般来说，为了保证良好的室内自然通风，外窗的开口面积不应小于窗面积的30%。同样，作为外窗的一部分，透明幕墙也应该有开口部分或没有通风装置。考虑到透明幕墙的安全性和施工的复杂性，其开口部分的面积不宜过大，但也不宜过小，否则将起不到应有的作用。因此，规定透明幕墙的面积可以打开小于幕墙面积的15%。

2.3屋面保温与节能设计

屋面在整个围护面积中的比例远低于外墙，但对于一般的顶层房间来说，它是外部围护结构的最大面积。一般来说，标准楼层只占2-3个面（面），而顶层房间占据3-5个面（面向）。在冬季严寒的风雪侵蚀和夏季强烈的太阳辐射条件下，如果屋顶隔热性能太差，将对高层建筑室内热环境和建筑采暖空调能耗造成严重影响。为了提高屋面保温性能，在设计中应注意以下几点。

（1）应选择导热系数小、蓄热系数大的保温材料。同时，要注意材料的密度不宜过大，以防止屋面超载。

（2）保温材料很多，根据建筑要求、屋面结构、环境气候条件、防水处理方法和施工条件，设计人员应进行技术经济比较。

（3）绝热材料不应使用高吸水性材料来防止湿屋顶工作，大量吸收绝热层，降低热性能。提倡采用挤出聚苯板、硬泡聚氯乙烯或聚氨酯板、高密度聚苯板等材料。如果选择高吸水性绝缘材料，则应在屋面施工中设置排气孔，以排除绝缘材料层中的水分。

结语：

建筑节能是实施可持续发展战略的一个重要方面，是实施节能、环保的基本国策。积极推进建筑节能设计是改善人民生活和工作环境的基本要求，它是国民经济持续、稳定、健康发展的根本保证。是减少大气污染、减少温室气体排放的必然选择。全球变暖的趋势。可以说，建筑节能设计在当代具有巨大的效益。

参考文献：

[1]曾懋麟.建筑节能常用的低碳技术[J].技术与市场，2011（03）.

[2]张文静.对建筑设计中节能建筑设计的分析[J].科技创业家，2012（22）.

[3]张鹏.谈我国房屋建筑节能设计[J].山西建筑，2012（22）.

作者简介：

谢晨，浙江宏正建筑设计有限公司，浙江嘉兴。