淺述建筑節(jié)能的意義及建筑節(jié)能設計

羅串蓮

（永濟市建筑設計室 山西 永濟 044500）

淺述建筑節(jié)能的意義及建筑節(jié)能設計

羅串蓮

（永濟市建筑設計室 山西 永濟 044500）

文章淺述了建筑節(jié)能的意義。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，設計師必須把建筑節(jié)能設計作為自己義不容辭的責任，文章從建筑設計方面來淺述建筑節(jié)能設計。

建筑節(jié)能 能耗 設計

隨著我國經濟建設的快速發(fā)展，能源日趨短缺，節(jié)能型建筑也就成為了當前社會各界共同關注的熱點。以下本文就對建筑節(jié)能的意義及設計展開分析。

一、建筑節(jié)能的意義

一）建筑節(jié)能是社會經濟發(fā)展的需要。

我國建設與發(fā)展離不開能源的支持，但我國資源能源有限，雖然從總體來看，包括煤炭、水、天然氣等資源的總量較為豐富，但從經濟開采量及人均水平來看，僅為世界人均的一半，石油則更少了【1】。我國城市化進行日益加快，建筑能耗也在這一背景下急速長，采暖、空調、供電等資源消耗也大幅提升，資源消耗速度精人，加劇了我國能源短缺問題。綠色節(jié)能型建筑正是響應能源短缺背景下國家號召的現(xiàn)代新興建筑類型。

二）建筑節(jié)能是減輕大氣污染的需要。

我國近些年城市化建設（進程）的加快，采暖和空調建筑的增大，使得向大氣排放的污染物急劇增長，這些污染物嚴重影響著人們的身心健康。

三）建筑節(jié)能是改善建筑熱環(huán)境的需要

我國大多數(shù)地區(qū)四季分明，嚴寒和寒冷地區(qū)冬季寒冷，人們難以忍受需要采暖，南方地區(qū)夏天悶熱，人們苦不堪言，需要空調來改善。這些都需要能源的支持。

由此看來，建筑節(jié)能的重要意義使得我們設計人員必須高度重視，從自己的設計工作開始，積極進行建筑節(jié)能設計。

二、建筑節(jié)能設計

一）、建筑節(jié)能設計應從總平面及空間結構的規(guī)劃入手。建筑的總體布局設計需要充分借助可再生自然能源，利于日照、通風，使冬季寒冷氣候下，可獲取盡可能多的日照能源，并盡量避開冬季風向，減少熱損失，在夏季時還可利用利于通風的空間結構，實現(xiàn)自然通風，以自然風能實現(xiàn)降溫【2】。通過以上建筑規(guī)劃理念，實現(xiàn)自然能源的最大程度獲取，從而減少空調、通風及供暖系統(tǒng)的能源消耗。

夏季通風的設計理念其目的主要有以下幾點：

1.優(yōu)化室內熱環(huán)境，提高舒適性，也是人本設計理念的重要體現(xiàn)。

2.降低空調系統(tǒng)的使用消耗。良好的自然通風可有效改善溫度與環(huán)境舒適度，減少空調設備的使用，利于空調、通風系統(tǒng)的節(jié)能。

基于節(jié)能型建筑的設計特點與作用，需要在設計過程中重視通風結構的布局，將門窗洞口的位置及面積設計作為設計重點，結合當?shù)貧夂蛱攸c，對門窗的開啟方式與通風構造進行科學設計，適當利用穿堂風結構【3】。

二）、建筑的主體朝向宜采用南北向或接近南北向，不宜在一個房間的不同房間的墻上設置兩個或更多的外窗。主要房間宜避開夏季最大日照朝向（西向）。

房屋朝向會從陽光輻射及主導風向等方面對室內氣候造成影響，但要注意的是不同季節(jié)的主導風向對于室內環(huán)境帶來的效果并不相同，以夏季為例，這一季節(jié)的主導風向能夠使位于室內的人們有涼爽的感覺，提高舒適性，從而降低空調能耗。而冬季的主導風向不但會使人寒冷，還會影響室內濕度【4】。日照也同樣如此，在不同季節(jié)起到的效果是不一致的，因此房屋朝向不能僅考慮某一個季節(jié)，應當采取一種兼顧的設計方案。此外朝向的設計還會受到當?shù)氐某鞘幸?guī)劃、周邊環(huán)境以及道路規(guī)劃等多個方面的制約。因此理想狀態(tài)下的冬暖夏涼式設計顯然是有困難的。因此要綜合考慮各個因素之間的得失輕重，選擇出建筑的最佳朝向和較好朝向，優(yōu)化建筑的規(guī)劃設計，避免東西向日曬，此外建筑的體型宜規(guī)則，盡量減少外表面積，不宜布置設有三面外墻的房間。

三）、建筑物的體型系數(shù)控制。

建筑物的體型系數(shù)對建筑物的熱量損失影響非常大，體型系數(shù)越大，建筑物的熱量損失越大，因而能耗越大。因此控制體系系數(shù)的設計對節(jié)能設計很重要。減少體型系數(shù)通?？捎孟铝袃煞N方法。

1、增加建筑層數(shù)。當建筑面積在2000平方米以上，層數(shù)以3-5層為宜，層數(shù)過多則底面積太小，對減少熱耗不利。當建筑面積為3000-5000平方米，層數(shù)以5-6層為宜，建筑面積為5000-8000平方米時，層數(shù)以6-8層為宜。

2、建筑體型不宜變化太多，立面不要太復雜。因為體型變化大，體型系數(shù)就增大，單位建筑面積對應的外表面積就越大，傳熱損失就越大，能耗就越多。如：在我們單位已設計過的六層住宅中，平面組合比較整齊，凹凸變化不大的三個單元的，體型系數(shù)多數(shù)在0.26左右。平面凹凸大的三個單元，體型系數(shù)接近0.33，即接近（居住建筑節(jié)能設計標準）DBJ-242-2012規(guī)定的限值。有的甚至超過0.33，這樣對節(jié)能是不利的，我們要把平面做一些調整才可。

四）、窗墻面積比的控制

《公共建筑節(jié)能設計標準》與《居住建筑節(jié)能設計標準》的窗墻面積比，雖然它們的計算有區(qū)別，但對各自建筑的窗墻面積比大小設計有了一定的限值要求。我們設計建筑的窗戶時，窗戶面積在滿足房間的窗地面積比的前提下，盡量減少窗戶的面積。

五）、圍護結構的節(jié)能設計

1、屋面

圍護結構中屋面的比例雖然和外墻相比，要小很多，但對于建筑頂層空間來說，屋面則起到舉足輕重的作用，且維護比例要遠大于外墻【5】。無論什么地區(qū)，如果屋面沒有理想的隔熱性能，那么會對頂層空間乃至整個建筑的采暖效果都帶來一定影響?！毒幼〗ㄖ?jié)能設計標準》與《公共建筑節(jié)能設計標準》對屋面的傳熱系數(shù)都有一定的限值要求。為提高屋面的保溫隔熱性能，設計時遵循以下原則：

1）、應選用導熱系數(shù)小、蓄熱系數(shù)大的保溫熱材料，同時要注意不宜選用密度過大的材料，防止屋面荷載過大。

2）、保溫隔熱材料品種多，選擇時應根據(jù)建筑物的使用要求，屋面的結構形式，環(huán)境氣候條件，防水處理方法和施工條件等因素，經技術經濟比較后確定。

3）、應根據(jù)節(jié)能建筑的熱工要求確定保溫隔熱層厚度，同時還要注意材料層的排列、排列次序不同也影響屋面的熱工性能。提倡采用倒置式屋面。

4）、屋面的保溫隔熱材料不宜選用吸水率高的材料，提倡塊狀鋪設和整體噴涂。若選了吸水率較高的熱絕緣材料，屋面上應設置排氣孔，以用來排除保溫隔熱材料內的水分。

2、外墻

除建筑頂層空間外，建筑的外圍結構是建筑室內空間的主要保護結構，外墻的熱損失占建筑整體熱損失的比例很大。因此外墻保溫隔熱設計是整個建筑中的重要環(huán)節(jié)。《公共建筑節(jié)能設計標準》與《居住建筑節(jié)能設計標準》對外墻的平均傳熱系數(shù)都有一定的限值要求。在建筑節(jié)能設計時，我們盡量選用熱阻值大的、傳熱系數(shù)小的節(jié)能墻體材料，如水泥空心磚、頁巖空心磚、燒結空心磚等【6】。在墻體的保溫設計時，優(yōu)先采用外墻外保溫的做法。另外，在外墻的保溫設計時，外墻懸挑的構件如：陽臺、雨篷、空調室外機隔板部位，常做構造處理。即在其上下板處常做30厚?；⒅楸厣皾{。其次對于外墻及屋面的變形縫，在節(jié)能設計時，常做構造處理，當變形縫寬度小于50MM時，用巖棉板等高效保溫材料將縫滿填，當縫寬大于50MM時，變形縫的縫口部位用巖棉板等高效保溫材料縫填，深度不小于300.

3、窗戶

窗戶是耗能的薄弱環(huán)節(jié)，因此在節(jié)能設計時，應優(yōu)先選用平開窗、氣密性好、傳熱系數(shù)小的窗戶。如塑鋼雙玻平開窗，塑鋼LOW-E玻璃平開窗，斷橋鋁合金窗等。另外門窗框洞口與墻體之間的縫隙，應采用高效保溫材料填堵，如用高效聚氨酯泡沫縫填，不得用水泥砂漿補縫。

三、結束語

建筑節(jié)能的設計還包括給排水，暖通、電器專業(yè)等方面的節(jié)能設計。要真正做好建筑節(jié)能的設計，需要各專業(yè)密切配合，共同努力，才能完成。我們要多學習，多總結，多研究。為設計出更合理、更科學的節(jié)能建筑而不斷進取。為我國經濟的可持續(xù)發(fā)展，為建筑科學的進步，做出自己應有的貢獻。

[1]竇宗浩,程楠. 討論建筑節(jié)能對建筑設計發(fā)展的影響[J]. 現(xiàn)代裝飾(理論),2014,01:243-244.

[2]周燕來,劉建安,謝晶. 基于建筑節(jié)能的夏熱冬冷地區(qū)鐵路客站總體規(guī)劃布局及站房建筑設計方案優(yōu)化研究[J]. 中外建筑,2014,10:79-81.

[3]龔光彩,蔡立群,王平,王瑩,黎龍. 建筑圍護結構節(jié)能設計火用分析及CO_2排放研究[J]. 湖南大學學報(自然科學版),2015,01:109-114.

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1007-6344（2015）12-0172-01