1、1试论建筑节能设计摘要：建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。 关键词：建筑节能落实 节能 设计 中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号： 1 建筑节能的意义与定义 建筑使用过程中所消耗的能量,即通常所说的建筑能耗,在社会总能耗中占很大的比例。中国改革开放 30 年,创造了世界人类建筑史上的奇迹:1985-2004 的 20 年间,全国竣工建筑的面积达 105.6 亿 m2,约占现有建筑面积的 1
2、/4,预计到 2020 年还将新增建筑面积 300 亿 m2。然而,目前中国既有建筑中,95%以上是高能耗建筑。1992 年,建筑能耗占全社会能耗的 15%,2000 年为 27.5%,2020 年将会增加到 40%,如果加上原材料的运输和损耗等,建筑能耗可能高达 50%。这既反映了我国城乡生活水平的提高,也反映了我国高速发展的建筑和能源需求形势。由于建筑能耗在社会总能耗中所占的重大比例,建筑节能成为世界节能浪潮的主流之一,建筑节能技术已经成为当今世界建筑技术发展的重点之一。 2 全面贯彻落实的建筑节能设计 、 2.1 整体及外部环境的节能设计 2建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境
3、条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。 2.1.1 合理选址 建筑选址主要是根据当地的气候、地质、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 2.1.2 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:在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;创造人工自然环境,如
4、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。 2.1.3 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。 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3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,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东
5、西向日晒。 2.2 单体的节能设计 2.2.1 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,通过对各部位的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。 (1)屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:采用坡屋顶；加强屋面保温;根据需要,设置保温隔热屋面 (2)楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,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。 2.2.2 外墙体的隔热保温与遮阳。目前
6、，我国正提倡新型复合墙体自保温系统和外隔热保温技术，外保温的优点：建筑室内温度受室外温度波动影响小，有利于主体结构保护和避免热（冷）桥的产生。常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯和墙体自保温四大体系。其中，保温砂浆和聚苯板市场占有率较大，但保温性能较差；聚氨脂保温性能较好，但传统的聚氨酯硬泡板材不适用于复杂立面墙体保温。市场新出现的聚氨酯现场发泡喷涂保温材料，具有良好的保温性和憎水性，方便施工，适用于设计各种复杂外墙体保温和无接缝施工。外墙体遮阳，主要用于热工性能要求更高的墙面，在保温层外侧设计钢结构支撑体系，4干挂板材，可以遮挡夏季阳光直接辐射到墙体，同时后侧流动的空气层能迅速带
7、走热量，起到很好的遮阳隔热效果。 2.2.3 玻璃门窗的隔热保温与遮阳。外墙玻璃门窗是阻挡夏季太阳辐射热进入室内和冬季室内热量散失的最薄弱环节，其能耗是同面积墙体的 4 倍，屋顶的 5 倍，对建筑能耗影响较大。除控制窗墙比外，需增加玻璃门窗的热工性能：一是设计选用单层或多层中空或低辐射玻璃和经热断桥处理的门窗型材，同时加强窗墙间、框扇间的接缝气密性设计。二是增加外墙玻璃门窗遮阳设计，防止夏季太阳辐射热透过玻璃门窗直接进入室内而耗能。 2.2.4 建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:热桥部位应采取口可靠的保温与“断桥”措施;外墙出挑构件
8、及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。 2.2.5 合理的建筑空间设计 合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔,以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。 52.2.6 选用建筑节能材料 合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能
9、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不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。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。 2.3 从环境控制技术入手，合理利用太阳能、地源热泵等主动式节能技术，开发运用可再生能源。 2.3.1 太阳能技术。太阳能是我们取之不尽、用之不竭的可再生能源。我国的太阳能资源丰富，大部分地区太阳辐射量大，具有开发利用太阳能的优良条件。目前主要的太阳能利用方式有：被动式太阳能热水系统，利用太阳能集热器或真空管吸收太阳辐射热，为用户提供生活热水。此系统结构
10、简单、经济适用，在我国的城市与农村得到了广泛的运用。主动式太阳能系统，在太阳能居室采暖方面具有更大的选择性，但需要外在能源启动运行，并需借助电扇或泵等装置来转换和传递太阳能，以此获得生活热水或提供居室供暖。太阳能光伏发电系统，是利用太阳能光伏电池板吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，提供室内设备用电或接入市政电网送电。与被动式太阳能热水系统相比，主动式太阳能系统和太阳能光伏发电系统在生态节能建筑中使用较多，但建设成本较高。 2.3.2 地源热泵技术设计。利用地下水、深层土壤和水库、湖泊等深水层受自然季节气候影响小、温度相对保持稳定的特点，通过水作为媒6介，与地能进行冷热交换提供热泵的冷热源。冬季
11、地能作为“热源” ，从地下或水中“取”出来，供给室内采暖。夏季作为“冷源” ，供室内致冷，同时将室内热量释放到地下水、土壤或地表水中，贮存起来作为冬天采暖的“热源” 。地源热泵系统根据换热方式的不同分为：土壤源热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统等。因不同工程的地质条件、地表环境、地表土壤、场地状况等有所不同，需因地制宜地选择设计不同的换热方式。 3 结语 建筑节能研究是建筑可持续发展的重要研究课题。在我国现阶段，主要提倡运用与经济发展水平相适应的简单节能技术为主，切不可为片面追求低能耗目标而不顾经济成本，大量使用节能新技术。同时注重太阳能、风能、地能等可再生自然能技术的研究和开发，降低可再生能源的利用成本，逐步从大城市与经济比较发达地区向全国推广运用，实现我国建筑节能既定目标。 参考文献: 1.杨子江.建筑屋面节能技术.工业建筑.2010 2 邱永亮,朱菊梅.住宅建筑节能优化设计的探讨.陕西建筑.2009
