1、着重几点对建筑节能设计刍议摘要: 我国正大力倡导可持续发展的发展原则，节能型建筑已成为今后城市建设的发展方向。但从建筑节能设计的实际情况分析，仍存在一些容易被忽视的问题有待进一步深化认识。它们涉及到建筑规划、建筑通风、建筑外遮阳和建筑热桥四个方面，本文就就外墙、外窗及屋顶隔热保温节能设计作了详细的阐述。 关键词：建筑节能；节能设计 中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号： 前言： 建筑节能对社会和经济发展有重要的意义，可以帮助减轻大气污染、降低经济增长对能源的依赖。无论在世界上发达国家或发展中国家，建筑节能都被视为节能工作和能源政策的重要部分，并且是实现可持续发展的关键之一。 随
2、着社会经济的发展和生活水平的提高，人们追求更舒适的生活环境的同时，也在消耗着越来越多的能源，建筑节能问题已是关系到国计民生乃至全球人类生存的重大课题，也是建筑师肩负的历史重任。 建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新的增长点。随着科学技术的日新月异，世界范围内能源供应紧张状况日益加剧，能源短缺已不容忽视，能源将成为制约各国经济的主要因素，节约能源已受到世界性的普遍关注，在我国亦不例外，所以，建筑业采用节能技术就成为缓解我国能源紧缺矛盾、促进国民经济发展战的关键。 1.建筑节能设计要点 建筑节能最基本的设计和布局原则就是：适应和利用当地气候的有利因素，改善和控制
3、不利因素。所谓不利因素，包括炎热的室外气温、猛烈的太阳辐射、潮湿的室外空气、及难测的天雨和风暴。怎样有效地满足冬季一点采暖的需求，有时候也是颇费思量的问题。 相反，亚热带气候也有些特质对建筑设计有一定帮助，或是具节能潜力，例如春秋季(有时包括冬季)清凉之室外气温、季候风通风效果、太阳资源丰富(可作日光、太阳光发电和热利用)及昼夜辐射不同特性等。这些优点在很多现代建筑里似乎未被重视，而人工方法(空调和电灯)便成为了控制室内环境的唯一出路。因此，建筑节能设计必须因地制宜 ，分析本身的地理环境和气候条件，然后尽量利用自然因素和天然资源去解决设计问题。 要实践以上原则，需要考虑三方面的技术问题：（1）
4、建筑规划，包括选址、布局、型态、间隔、朝向、及建筑物相互关系等。 （2）建筑设计，包括体型、围护结构、窗户、遮阳、建材、室内温度和新风量等。 （3） 建筑设备，包括空调、照明、电气、给排水、升降机、炊事和燃气等。 2.贯彻全面的建筑节能设计 2.1 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，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。 2.2 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
5、筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。 2.3 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：在建筑周围种植树木、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。 2.4 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
6、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，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。 2.5 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，来更加有效地减少能耗，节能环保。 2.6 墙体保温设计 对于外墙，应重点发展高效保温节能的外保温墙体。如采用加气混凝土、黏土空心砖以
7、及复合墙板等，这些墙体材料密度小，可以起到自保温作用。除此之外，在墙体外侧可采用轻质高效保温聚苯板保温层、聚苯颗粒保温浆料以及聚氨酯硬泡喷涂外墙等做法。 外墙内保温可采用内抹保温砂浆和贴预制保温板等做法，采用的材料有岩棉板、聚苯乙烯板、水泥膨胀珍珠岩板以及保温砂浆等。但由于对抗震柱、楼板、隔墙等周边部位不能保温，容易产生“热桥”以及占用室内使用面积、影响住户二次装修等因素，所以相对来说较少使用。 2.7 门窗节能设计 在建筑外围保护结构中，门窗的保温隔热能力较差，同时门窗缝隙还是冷风渗透的主要渠道，因此，改善门窗的绝热密封性能，是节能工作的一个重点。 （1）控制窗墙比。窗户的传热系数一般大于同
8、朝向外墙的传热系数，故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的，一般北向不大于 25%；南向不大于 35%；东西向不大于30%。 （2）改善门窗保温效果。采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能，同时还要特别注意玻璃的选材，如：选择中空玻璃、low-e 玻璃，镀膜玻璃等。 （3）减少冷风渗透。门窗是空气渗透的薄弱环节，除提高门窗制作质量外，加设密封条是提高门窗气密性的重要手段。 2.8 屋顶节能设计 一般情况下屋面的传热耗热量仅占整个建筑的 7%8%,但对于顶层房间的热工性能影响却非常显著。提高屋顶保温、隔热性能应宜采用热阻值大、性能
9、稳定、轻质高效、吸水率低、耐久性好的材料作为保温层。 冬季可以避免室内的热量散发,夏季又避免了太阳辐射热直接照射屋面传导到室内,同时具有隔热保温效果明显、构造简单、施工方便、造价较低等优点。 2.9 合理控制外窗遮阳系数 简言之,遮阳系数是指外窗对阳光的遮挡程度,是影响外窗节能的另一个重要指标。降低遮阳系数可以减少夏季通过外窗的太阳辐射的热,降低室内制冷负荷,提高建筑节能效果。窗口遮阳系数取决于窗体材料、外遮阳形式、构造、材料及颜色等因素。如遮阳型 Low-E 玻璃,其低辐射镀膜层可以有效反射太阳中的远红外辐射,具有较低的遮阳系数(SC0.5)。而更为有效的方法是设置卷帘窗或外遮阳,可活动的卷
10、帘窗或外遮阳形式多样,夏季放下可有效阻挡太阳辐射热,冬季收起又可充分吸收太阳辐射热能,已成为夏季隔热的重要手段,适合于夏热冬冷地区南区。另外在玻璃表面贴隔热膜或在中空玻璃内设置各种格栅状的可调构件等也是降低窗户遮阳系数的有效措施。 由于降低遮阳系数不同程度降低窗户的透光率和通风效果。据观测设置外遮阳后室内照度一般降低 53%73%,室内风速减弱 22%47%。 标准中也规定当窗墙面积比0.4 时,玻璃的可见光透射比0.4。因此,要注意综合考虑确定。 3.新型节能产品和设备系统的应用 随着科学技术的发展，出现了很多新型的节能产品和设备系统。例如先进的中央空调系统，采用中央空调智能节电系统，采用计
11、算机智能计算方式，运用计算机技术和变频技术，根据中央空调的主机和辅机系统运行工况和末端负荷的变化，采集多种变化参数，然后通过负荷随动计算，自动对冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机等设备进行优化控制，并使中央空调主机运行环境得以优化，使得主机工质和辅机系统各种流体流量跟随末端负荷变化而同步变化，确保中央空调系统在满足舒适的前提下大幅度降低系统能源的消耗。又如雨水收集系统，在雨天可以通过收集系统将降临在屋顶的雨水收集到雨水储存方块中，晴天供绿化喷灌使用，可以节约大量的水资源。节能型建筑应多设计和应用这方面的节能产品和设备系统，以降低建筑使用过程中运行成本，达到节约能源，降低能耗的目的。 4.结语 通过
12、对建筑节能设计方法的探讨总结出在设计中应从规划、设计、构造、园林绿化等方面充分合理地利用城镇当地的自然资源，寻求人、建筑、环境与经济、节能之间的最佳结合，提高建筑的整体效益。我国的建筑节能有着巨大的潜力，只要认真扎实地做好节能设计工作，就可以有效地降低建筑耗能量，为中周建筑业、能源业做出贡献。 参考文献： 1GB501892005,公共建筑节能设计标准S.北京:中国建筑工业出版社,2005. 2崔希骏.节能建筑外窗的配置研究J.门窗,2007(5):13-21. 3 沈致和.住宅节能原理与设计M.合肥：安徽科学技术出版社，2006.6570. 4 刘念雄，秦佑国.建筑热环境M.北京：清华大学出版社，2005.172176.
