探讨建筑节能在建筑设计中的重要性

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摘要：随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行,其中建筑设计是一个很重要的环节。本文主要对建筑节能在建筑设计中的重要性以及如何落实建筑节能措施进行了阐述。

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一、建筑节能的重要性

目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,而我国的能源问题更加严重。

我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿吨;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。

随着城市建设的飞速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿平方米，大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿平方米,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,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。因此建筑行业全面节能势在必行。

二、建筑节能设计

建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节,有利于从源头上杜绝能源的浪费。认真做好建筑物的规划设计，提高节能效果。

在规划设计阶段,就应从建筑物选址、分区、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑体型、建筑间距、夏冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行建筑节能研究，以提高节能效果。

1、建筑选址

建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处，因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量，就会相对应的增加。所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。

2、建筑布局

利用建筑楼群合理布局，充分结合特定地点的自然环境因素、气候特征和建筑物功能，人的行为活动特点等，建立自然―人工生态平衡系统。具体体现在通过楼体排布的方案组合中，按以下原则挑选规划方案：充分利用和争取日照；避免风漏斗的出现，合理组织气流，减少建筑热损失；利用建筑外界面的反射辐射，对夏季炎热气候考虑充分。

在规划布局中，可以通过建筑的手法来尽量改善日照条件

3、建筑形态

节能建筑的形态不仅要求体型系数(外表面积／体积)小，同时需要夏季日辐射得热少，冬季还需要对避寒风有利，但满足此三项需要的建筑形体常不一致，因此应考虑多种因素的制约，包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风环境情况，需要具体权衡得热和失热的具体情况，优化组合各项因素后得出结论。

三、建筑的节能研究

我们应重视建筑物围护结构的节能，加强建筑技术方面的节能研究。建筑物围护结构的节能主要是要提高建筑物的墙体、门窗及屋顶等围护结构的保温隔热性能。

1、墙体节能。

在建筑物的围护结构中,墙体的保温隔热性能至关重要，直接影响建筑物采暖能耗的大小。其主要措施有以下几点:(1)加强新型墙体材料的研发力度，优先采用具有保温、隔热、轻质、高强、施工效率高、改善建筑功能、增加房屋使用面积等优点的绿色墙体新材料。(2)合理选择外墙保温隔热方式，优先选用外墙外保温技术。(3)推广使用新型外墙保温隔热材料。如保温材料可采用聚苯板或聚苯颗粒等。

2、门窗节能

门窗是建筑围护结构的重要组成部分，是建筑物室内与室外能量阻隔最薄弱的环节。因此，门窗节能是建筑节能的关键。可采取的主要措施有：(1)合理控制窗墙比。(2)采用新型节能玻璃，增强玻璃的保温隔热性能。比如，采用低辐射Low-E中空玻璃。(3)注重门窗的细部施工质量，确保门窗结构的气密性。(4)优选新型门、窗框型材，比如：选择断热铝合金型材，对窗框进行隔热断桥处理等。

3、屋面节能

屋面作为护结构的一部分，它的保温隔热也是不可或缺的。我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层，也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。

4、地板节能

楼板层的节能设计主要是利用其结构中空空间,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。另外，据有关专家介绍，增加楼板厚度会提高保温效果。如果在加厚层中选用陶粒混凝土，那就比普通混凝土更为保温隔音。

5、屋顶节能

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:（1）采用坡屋顶;（2）加强屋面保温措施；（3）根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。保温措施常见的是“平改坡”和加隔热层。著名建筑师黄汇女士在设计“北潞春”的时候，很有创意地在屋顶做了一个大约5厘米流动空气夹层。结果夏天顶层房间的温度反而比下层低4摄氏度左右，冬天则相反，称得上是“冬暖夏凉”。

另外，建筑物围护结构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:（1）热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施;（2）外墙出挑构件及附墙部件,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；（3）窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;（4）门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;（5）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;（6）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。

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]宋德萱.节能建筑设计与技术.上海.同济大学出版社.

[2]中华人民共和国建设部建筑节能办公室.夏热冬冷地区建筑节能技术.北京.中国建筑工业出版社.

[3]汪芳.查尔斯.柯里亚.北京.中国建筑工业出版社.