1、简析建筑节能设计【摘 要】随着社会经济的发展，近几年来建筑耗能也随着建筑总量的不断攀升及居住舒适度的提高呈急剧上升趋势。建筑节能是国家发展的基本国策之一，因此，作为建筑设计人员任重而道远。本文根据笔者多年的设计经验，对房屋建筑节能设计的应用及实现进行探讨，供同行参考。 【关键词】建筑；节能设计 随着城市建设的高速发展，国内建筑产业已经成为国民经济的三大支柱产业之一，然而建筑节能的水平却远远落后，建筑能耗逐年大幅度上升，如果延续低水平的节能标准设计，将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担，建筑行业全面节能势在必行。 一、建筑设计中建筑节能的途径 （1）房屋各部
2、位的绝热 屋顶的绝热：一般采用屋顶外侧绝热方式。为了防止“烘烤”现象，可以设法通风换气。同时还应正确选用绝热材料。 墙壁的绝热：一般宜采用墙壁外侧绝热方式。外侧的绝热层要有相当大的传热热阻。同时应处理好防止内部结露的问题。 地面的绝热：地面与普通地板相比，冬季的热损失较少，这从节能的角度来看是有利的， 但考虑到南方又湿又热的气候因素，对地面进行全面绝热还是必要的。一般可采用内侧绝热的方式，但是，为了防止土中湿气侵入室内，可加设防潮层。 门窗的绝热：窗的结构形式常采用以下 3 种方法：利用双层窗玻璃，在寒冷地区可以设置三层窗。利用能反射红外线的玻璃或利用贴有能反射红外线的合成树脂薄膜的玻璃。利用
3、上述二者的复合形式。同时应合理选择窗内材料，在既需采暖又需制冷的地区，原则上宜选用以吸热玻璃、热反射玻璃为原料制成的中空玻璃。 （2）采暖的节能途径 在建筑设计中，主要从以下 5 个方面来考虑： 在建筑设计中，充分利用各种可能条件促进辐射热进入室内。 在建筑设计中从表面的辐射、开口部位的辐射和部位内的辐射诸方面的条件来抑制辐射热的损失。 在建筑设计中可以分别从减小温度差、导热面积、导热系数或增加材料厚度（材质相同时）诸方面来抑制导热损失。 在建筑设计中，可以分别从风势、开口部位和缝隙以及冷风的性状诸方面来抑制对流热损失。 在建筑设计中，通过建筑造型和材料的选择达到蓄热效果的充分利用。 （3）制
4、冷的节能途径 设计时制冷的节能途径主要从以下 6 个方面来考虑： 设计时考虑障碍物的存在、太阳照射的方向性、开口部位的处理以及反射和再辐射诸因素来抑制辐射热进入室内。 设计时要采取必要措施防止地面产生反射和二次辐射以达到抑制导热传热进入室内。 采取措施抑制对流热进入室内。 可将采暖时抑制热从室内散失的方法完全颠倒过程使用，从而促进辐射热从室内散失。 可以利用采暖时抑制导热散失完全相反的方法来促进导热散热。 利用自然通风、在建筑物最高处设置排气孔以及人造风等措施促进对流散热。 （4）照明的节能 照明节能的要点，在于不使用照明设备，或者使用很少的能耗，得到需要的照度及其均匀的照度分布状态，总之，要
5、求得到合理的采光和照明。其节能途径有如下几种： 设计时提高所有建筑部位（包括开口部位在内）及室内的所有物体的光反射系数，可以有效地控制光的损失。也可以把所有扩散性的反射面都作成白色而使照度均匀分布。 设计时，注意建筑部位的朝向，以便能够接受到日照，充分利用太阳照射和天空光。 在途中有反射时，要考虑到反射面的面积和反射系数以及反射方向等条件。 另外，利用天窗、 照亮室内顶棚、扩散照在窗上的阳光、 利用上层的光亮也是照明节能的途径。 采用高效率光源，提高照明设备的效率。根据不同亮度的要求，可以采用整体照明和局部照明结合的方法。 二、住宅建筑中节能设计的应用 （1）建筑平面设计中的节能设计 建筑平面
6、设计包括形状、建筑长度、宽度、幢深与平面布局等方面的设计。 建筑平面形状中节能的设计 建筑设计时，从节能的角度考虑，原则上应使围护结构的总面积越小越好。这是因为：在相同的建筑体积 V 下，由于围护结构的总面积不同，热耗相差很大。设计时应注意使围护结构面积 A 与建筑体积 V 之比为最小。 建筑长度中节能的设计 住宅建筑的长度与建筑热耗间有一定的比例关系。根据有关资料表明：增加住宅建筑的长度可以节能。 建筑宽度中节能的设计 根据有关资料表明：增加建筑宽度可以节能。对于 9 层住宅建筑， 宽度由 11m 增加到 14m， 能耗可减少 6%7%， 若增大到 1516m，能耗可减少 12%14%。 建
7、筑幢深中节能的设计 建筑幢深即建筑物沿纵向轴线方向的总尺寸。对于单幢建筑物来说，当其层数相同而幢深不同时，随幢深的加大，建筑的传热耗热指标明显降低。 （2）建筑体型设计中节能设计 控制体型系数：体型系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积（不计地面）与其所包围的建筑体积之比。体型系数越大，说明单位建筑空间所分担的热散失面积越大，能耗就越多。有研究资料表明，体型系数每增大 0.01，耗热量指标约增加 2.5%。一般宜控制在 0.30 以下。控制表面面积系数：从获取更多的日照辐射，降低能耗的观点来看，表面面积系数越小越好。 从节能意义上来说，长轴朝向东西的长方形体型最好，正方形次之，而长轴朝向南北方
8、向的长方形体型的建筑节能效果最差。 （3）建筑规划设计中节能设计 建筑朝向与节能的关系：建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。例如，同是长方形建筑物，当其为南北向时，耗热较少。而且，在面积相同的情况下，主朝向的面积越大，这种倾向越明显。 建筑间距与节能的关系：从节能角度考虑，要求建筑物南墙面的太阳辐射面积在整个采暖季中不要因被其他建筑遮挡（即处于其他建筑的阴影区内）而减少。为此，就需要研究建筑物各瞬时的阴影长度。瞬时阴影长度是随时间而变的，它主要取决于建筑间距。 建筑密度与节能的关系： 其最直接、 最有效的方法，莫过于适当缩短南墙面的日照时间。除缩短南墙日照时间外，在建筑的单体设计中，还可以采
9、用退层处理、 降低层高等方法，也可有效缩小建筑间距，对于提高建筑密度，具有重要意义。 （4）建筑设计中窗的节能设计 窗墙比、 玻璃层数及朝向对节能的影响：有资料表明：南向窗户的窗墙比增加时，单层窗节能率下降，而双层钢窗却上升这说明南向双层窗的辐射得热量大于窗的热耗而使南向窗成为得热构件。东向和北向的单层窗节能率随窗墙比增加而下降，而双层窗也随窗墙比的增加而略有增加。 附加物对窗节能效果的影响：保温窗帘和保温板对减少夜间窗的热耗起着重要的作用。住宅的阳台在冬季对窗接受太阳辐射有一定的遮挡， 遮挡的程度取决于阳台的挑出长度和朝向。南向阳台挑出长度大于 0.5m 之后，节能率是下降的，而东向阳台的挑出长度则对节能率影响不大。 不同气候区窗的设计：进行窗的设计，应根据地区的不同，选择层数不同的窗户构件，使其在本地区尽可能成为得热构件。在窗墙比的选择上，应区别不同的朝向。 三、结束语 在我国经济社会发展进入新的历史阶段，中央明确提出建设节约型社会，切实保护和合理利用各种资源，提高资源利用效率，以尽可能少的资源消耗获得最大的经济效益和社会效益。只有真正认识到它的重要性，我们才能从实际出发，从自身出发，不断创新，真正的设计出能普遍适用于社会，带来真正产生节约效益的产品。
