建筑節(jié)能設計要點探討

何炬

摘要：本文首先對建筑節(jié)能設計的重要性進行了論述，然后就建筑節(jié)能設計要點作一些探討。

關鍵詞：建筑；節(jié)能設計；要點；探討

隨著我國經濟發(fā)展，人民生活水平的提高，全國建筑能耗呈穩(wěn)步上升的趨勢，加大了我國能源壓力，制約著國民經濟的持續(xù)發(fā)展，因此降低建筑能耗已是刻不容緩。本文首先對建筑節(jié)能設計的重要性進行了論述，然后就建筑節(jié)能設計要點作一些探討。

一、建筑節(jié)能設計的重要性

我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，工業(yè)的增長、城鎮(zhèn)化進程的加快、居民消費結構的升級，使得人們對能源、經濟資源的需求更加迫切。由于我國人口眾多，能源資源相對缺乏，但我國又是一個能耗大國，能耗消費總量排在世界第二。我國人均能源占有量僅為世界平均水平的40%，建筑能耗已占到全社會總能耗的30%左右。目前我國能源形勢相當嚴峻，在今后的長時期內也將難以緩解的狀況下，節(jié)約能源已是刻不容緩。如果再不節(jié)約能源，將嚴重制約我國的經濟和社會發(fā)展。

隨著城市建設的快速發(fā)展，我國的建筑能源也面臨著短缺，建筑能耗已達全社會能源消耗的32%，還有每年建筑房屋材料的消耗的13%，建筑總能耗將近45.3%。據(jù)統(tǒng)計，我國目前還有400多億平方米的建筑面積，每年近20億平方米用于新建建筑，其中更是有多達95%的高能耗建筑。因此，一旦對建筑節(jié)能設計的標準降低，將給我國帶來很嚴重的治理困難和能耗負擔。因此，在建筑行業(yè)實施建筑節(jié)能設計勢在必行。

二、建筑節(jié)能設計要點

1、建筑規(guī)劃階段

在規(guī)劃設計階段，就應從建筑物選址、分區(qū)、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑體型、建筑間距、夏冬季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構成等方面進行建筑節(jié)能研究，以提高節(jié)能效果。

（1）建筑的主要朝向應迎合當?shù)叵募镜闹鲗эL向（我國大部分地區(qū)以南北向或接近南北向布局為宜），利于自然通風，提高居住的舒適度。同時，南北朝向的建筑物在夏季所受到的太陽輻射也相對東西朝向建筑要少很多，可以節(jié)省夏季空調的用量；而在冬季時，建筑受到太陽輻射的情況剛好與夏季相反，從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗。

（2）居住建筑的間距應在滿足當?shù)匾?guī)劃部門的日照間距要求上適當加大。增加建筑物的間距有利于居住區(qū)內的空氣流動——風量增大、風速提高，從而使建筑物與空氣的熱交換增加，有效降低建筑物的溫度，從而降低建筑能耗。這需要規(guī)劃師在節(jié)約土地與合理的建筑間距之間找到最佳的平衡點，優(yōu)化節(jié)能設計。

（3）居住建筑群的組合應充分考慮整體的節(jié)能效果，以有利于居住區(qū)內的自然通風。具體應注意以下幾點：

①居住區(qū)規(guī)劃應確?！帮L道”的暢通，建筑群的入風口和出風口應結合主導風合理設置，使空氣流通。

②按照夏季盛行風向作為建筑的主要朝向，排列建筑物應遵循南小北大、南低北高的原則，確保居住區(qū)內建筑對自然風的共享性，同時也使北面高大的建筑成為人工的風障，這樣的建筑群體在夏季能迎合南風、引導空氣穿越，冬季又能阻擋寒冷北風的侵襲，較好地適應氣候的變化。

③減少采用封閉式建筑組合，平面組合成“U”型的居住建筑組團，開口應盡可能朝向夏季主導風向，保證“U”型內部建筑的空氣流通。

④在規(guī)劃階段充分利用計算機進行三維模型的日照模擬運算，在滿足采光、日照、防火等要求下，利用建筑物的自遮擋和建筑群間的相互遮擋，減少太陽輻射對居住建筑的影響。

2、建筑平面設計方面

建筑平面設計包括形狀、建筑長度、寬度、幢深與平面布局等方面的設計。

（1）建筑平面形狀中節(jié)能的設計。建筑設計時，從節(jié)能的角度考慮，原則上應使圍護結構的總面積越小越好。這是因為：在相同的建筑體積V下，由于圍護結構的總面積不同，熱耗相差很大。設計時應注意使圍護結構面積A與建筑體積V之比為最小。

（2）建筑長度中節(jié)能的設計。住宅建筑的長度與建筑熱耗間有一定的比例關系。根據(jù)有關資料表明：增加住宅建筑的長度可以節(jié)能。長度小于100m，能量增加較大。例如，從100m減少至50m，能耗增加8%～10%，從100m減少至25m，對于5層住宅，能耗增加25%，9層住宅，能耗增加17%～21%。

（3）建筑寬度中節(jié)能的設計。根據(jù)有關資料表明：增加建筑寬度可以節(jié)能。對于9層住宅建筑，寬度由11m增加到14m，能耗可減少6%～7%，若增大到15～16m，能耗可減少12%～14%。

（4）建筑幢深中節(jié)能的設計。建筑幢深即建筑物沿縱向軸線方向的總尺寸。對于單幢建筑物來說，當其層數(shù)相同而幢深不同時，隨幢深的加大，建筑的傳熱耗熱指標明顯降低。有資料表明：建筑面積為1000m2，幢深由9m加大到12m時，其單位面積耗熱（W/m2）由41.2W/m2降低到36.85W/m2，這表明加大幢深具有顯著的節(jié)能效果。

（5）建筑平面布局中節(jié)能設計。建筑平面布局不僅對建筑的合理使用及提高室內熱舒適度有著決定性的影響，對于建筑節(jié)能亦有很大作用。主要從以下兩方面考慮：

①熱環(huán)境的合理分區(qū)：由于人們對不同房間的使用要求及在其中的活動狀況各不相同，因而，人們對不同房間室內熱環(huán)境的需求也各異。在設計中，可根據(jù)不同熱環(huán)境的需求而合理分區(qū)，即將熱環(huán)境質量要求相近的房間相對集中布置，這樣做，既有利于對不同區(qū)域分別控制，又可將對熱環(huán)境質量要求較高（或較低）的房間集中設置于平面中溫度相對較高（或較低的區(qū)域，從而取得最大限度利用日輻射，保持室內具有較高溫度，同時減少供熱能耗的效果。

②溫度阻尼區(qū)的設置：為了保證主要使用房間（或熱環(huán)境質量要求較高的分區(qū)）的室內熱環(huán)境，可在該熱環(huán)境區(qū)與溫度很低的室外空間之間，結合使用情況，設置各式各樣的溫度阻尼區(qū)，這些阻尼區(qū)就象是一道“熱閘”，不但可使房間外墻的傳熱損失減少40%～50%，而且大大減少了房間的冷風滲透，從而減少了建筑的滲透熱損失。設于南向的溫度阻尼區(qū)可當作附加日光間來使用，是冬季減少耗熱的一個有效措施。

3、建筑構造設計方面

建筑的構造設計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外，還進一步對墻體、樓板、屋頂、門窗等進行了設計，以此滿足建筑在營造舒適環(huán)境的同時兼顧建筑的節(jié)能要求。

（1）墻體節(jié)能。墻體是建筑外圍護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準。

（2）門窗節(jié)能。外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。

（3）屋面節(jié)能。在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。

4、建筑節(jié)能材料方面

對于建筑材料的合理選擇也是一個非常重要的方面，對于建筑材料的選擇應主要考慮高效、健康、經濟、節(jié)能的原則?？傊S著科技的快速發(fā)展，許多新型的高效、節(jié)能材料不斷的被研發(fā)出來，并有效的應用于現(xiàn)代的建筑設計中去，起到了很好的節(jié)能效應。

三、結束語

總之，節(jié)能建筑是我國建筑業(yè)近年來一直努力的目標。我們設計人員應該依據(jù)建筑規(guī)范對節(jié)能進行優(yōu)化設計，充分利用我國現(xiàn)有的自然條件，在改善人們居住環(huán)境的同時，充分挖掘節(jié)能潛力，從而實現(xiàn)節(jié)約能源，減少能源消耗。

參考文獻：

[1] 李智耿，肖立.居住建筑節(jié)能設計有關問題的探討[J].重慶工商大學學報（自然科學版），2009，（03）.