建筑节能设计在建筑工程中的应用分析.doc

1、建筑节能设计在建筑工程中的应用分析摘要: 随着时代的不断发展，经济水平的不断提高，资源能源的巨大消耗与人类经济社会的可持续发展形成了巨大的反差，资源环境问题日益突出。经济化进程的加快必然带动城市化进程的迅速前进，建筑工程行业的发展是城市化的重要标志，所以在建筑工程设计中充分考虑节能的设计势在必行。本文论述了节能设计在建筑工程设计中的重要性以及具体的应用办法。 关键词:建筑节能;节能设计;建筑设计 Abstract: With the continuous development of the times, the continuous improvement of economic level

2、, sustainable development of resources and the huge energy consumption and human economic society formed a great contrast, resource and environmental problems have become increasingly prominent. This paper discusses the importance of energy-saving design in building engineering design and applicatio

3、n of the concrete measures. Keywords: building energy efficiency; energy-saving design; architectural design 中图分类号：TU201.5 一、建筑节能的重要性 目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭，人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能和核能，而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题：人均能源拥有量、储备量低；能源结构依然以煤为主，约占 75%。全国年耗煤量已超过 1 3 亿吨；能源资源分布不均，主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能

4、源供应不足，造成北煤南运、西气东送、西电东送；能源利用效率低，能源终端利用效率仅为 33%，比发达国家低 1 0%。随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的 32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约 1 3%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的 45%。庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担。 二、在建筑设计中贯彻落实全面的建筑节能 建筑设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节，有利于从源头上杜绝能源的浪费。 1、整体及外部环境的节能设计 建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础 上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得一个 良

5、好的外部微气候环境，达到节能降耗的目的。 （1）合理选址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况来确定。建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。 （2）正确选择朝向 日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素。建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这

6、一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。 2、合理的外部环境设计 在建筑位址确定之后，应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求，应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境，主要方法为:在建筑周围合理布置树木、植被，既可有效地遮挡风沙、净化空气，还能遮阳、降噪，从而减少空调能耗；创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。 3、合理的规划和体型设计 合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面，圆锥形屋顶能有效地适应

7、草原的恶劣气候，起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果；对于沿海湿热地区，引入自然通风对节能非常重要，在规划布局上，可以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极好的通风效 果，达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建

8、筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。 三、单体的节能设计 单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计，以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能和改善室内微气候环境的效果。 （1）建筑各部位的节能构造设计 建筑各部位的节能构造设计，主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过对建筑各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗、梁柱等)的造型、结构、材料等方面加以进一步优化设计，充分利用建筑建筑材料自身特性的有利条件，减少能耗和改善室内微气候环境，从而达到节能的效果。具体有以下五个方面：1)屋顶的节能设

9、计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分，也是建筑室内与外部空间能量发生交换，造成室内能量损失的主要部位之一。我们通常主要采取以下节能措施:采用坡屋顶；屋面设保温层；根据不同地区需要，设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。2)楼板的节能设计。主要是利用其结构中空空间，以及对房间顶板的吊顶造型加以设计利用。如将循环水管布置预制楼板的中空孔中或现浇板面上，夏季可以利用冷水循环降低室内温度，冬季利用热水循环取暖。3)建筑外围墙体的节能设计。墙体是建筑室内与外部空间接触面积很大，容易造成室内能量损失的部位。墙体的节能设计，除了适应不同地区的气候条件，正常做好墙体保温、防潮、隔热等

10、措施以外，还应体现在改善微气候环境条件的特殊构造上，如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计以及国外较多采用的导风墙体设计。如，在马来西亚，杨经文设计的槟榔屿州 MennaruUmno 大厦外墙中，则外加了一种“捕风墙”的特殊构造设计，在建筑两侧设阳台开口，开口两侧外墙上布置两片挡风墙，使两通风墙形成喇叭状的口袋，将风捕捉到阳台内，然后通过阳台门的开口大小控制进风量，形成“空气锁” ，可以有效地控制室内通风。四、住宅门窗的节能设计 外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的 34 倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积

11、比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好),门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的

12、必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。 五、选用建筑节能材料 合理选用建筑节能材料也是全面实现建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型高效材料会不断被研制出来并应用到建筑设计中去，更好地起到了节能作用。如新型保温材料、防水材料在墙体、屋面构造中的应用，达到了更好的保温防潮效果；新型隔热玻璃和框体材料在建筑

13、外门窗中的应用，起到了更好的隔热降耗效果；采用可调节的铝材遮阳板，达到遮阳的目的。另一方面，要结合当地的实际情况，发掘出一些地方节能材料，更好地应用到建筑节能中去。 六、结束语我国作为世界能耗大国,对于发展可持续发展的生态建筑,减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是养活建筑能耗的有效方法,同时也是节约经济的方法。因此,作为建筑师,更应从自身做起,从不同角度,依据建筑规范对节能进行优化设计,充分利用我国现有的自然条件,在改善人们居住环境的同时,充分挖掘节能潜力,从而实现节约能源,减少能源消耗。相信在不久的将来,建筑节能事业必将在我国展现欣欣向荣的景象。参考文献: 1郑忱.房屋建筑学M.北京:中央广播电视大学出版社, 1994. 2卢求,刘飞、生态节能建筑的开发与设计N建筑晚报 2005 3陆文军,节能建筑不能停留在概念阶段N中国建设报 2005