浅谈建筑规划设计中的节能技术

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摘要：从规划建筑专业设计角度，对建筑节能技术的运用进行了分析，介绍了建筑的节能现状与发展趋势，介绍了建筑规划与设计、围护结构、提高能源利用效率、新能源利用方面对建筑节能的技术途径进行论述实现建筑节能的方法。并且结合中国国情讨论如何发展具有中国特色的绿色建筑。

关键词：建筑节能；绿色建筑；发展前景

Abstract: from the building professional planning design Angle, to the use of building energy efficiency technology are analyzed, and introduces the building energy saving current situation and trend of development, this paper introduces the architecture planning and design, palisade structure, improve energy efficiency, new energy utilization in the way of building energy technology discusses the realization method of building energy efficiency. And with China's national conditions to discuss how the development of green architecture with Chinese characteristics.

Keywords: building energy efficiency; Green building; Development prospect

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

1 建筑节能设计的重要意义

1.1 建筑节能是经济发展的需要

能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产，建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源，资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1／3左右，我国也占到25％ 以上。因此在建筑中推广节能技术势在必行。

1.2 建筑节能是环境保护的需要

现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质(二氧化碳、硫、氮氧化合物等)，是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此提倡建筑节能，减少污染物的排放也是改善生存环境，提高生活质量的一种有效的方法。

1.3 建筑节能是提高人民生活水平的需要

随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高，人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季采暖，夏季空调都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下，节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下，通过技术减少建筑能耗，提高能源的使用效率，满足建筑节能的要求。

2 目前中国在建筑节能方面的概况

2.1 中国建筑能耗概况

统计数据表明，中国建筑能耗的总量逐年上升，在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10％，上升到近年的27．8％。中国是以煤炭为主要能源的国家，由于中国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷的特点，因此中国的建筑耗能量巨大，燃煤排放了大量有害物质，对环境造成了严重的污染和破坏。据统计，2000年中国排放SO。1995万吨，居世界第一位，其中90％是由燃煤排放的，由于污染物的排放造成57％的城市颗粒物超过国家标准，48个城市S0 浓度超过国家二级排放标准。种种数据表明建筑节能和新能源利用在中国的推广已经是迫在眉睫了。

2.2 中国建筑节能的发展概述

中国的建筑节能工作开始于80年代初期，通过各方积极努力，到1995年末，全国建成的节能建筑面积已达4700万平方米，到1998年节能建筑面积达到1亿平方米。各地相继建成一些建筑节能示范工程，如北京奥林匹克鸟巢、水立方等建筑项目，这些工程在节能和新能源利用方面都取得了良好的效果。同时，为全面推广节能设计，我国制定了一系列的法规和标准，如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能设计标准》、《既有建筑节能改造技术规程》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《建筑节能管理规定》等。相信随着建筑节能法规和标准的逐步完善，我国的建筑节能事业将得到进一步的普及和推广。

3 建筑节能的主要途径

建筑节能主要包括两个方面：一是节流，即从提高供暖(空调)系统效率和减少建筑本身所散失的能源；二是开源，即开发利用新能源。

3.1 节流

3.1.1 建筑规划与设计

建筑的规划与设计是实现建筑节能的重要环节，在现有的建设体系下，它要求建筑师从整体综合设计概念出发，与结构工程师、设备工程师、能源分析专家和环境专家紧密配合，达到从策划、选址到设计都符合节能环保的要求。在进行规划和设计时要从大范围内气候条件的影响下出发，针对建筑自身所处的具体环境和气候特征，重视利用自然环境(如光照，雨水，绿化，地形等)，创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少建筑对设备的依赖。具体的措施可归纳为三方面：1)合理选择建筑的地址。2)采取合理的外部环境设计(如对周边环境进行绿化和景观设计等)。3)合理设计建筑形态(包括建筑整体体量和建筑朝向的确定以及内部空间的合理分隔等)。在设计中也应坚持精细化设计以降低资源消耗。运用计算机技术使得设计达到最优化，如在利用自然通风以达到节能效果时可通过计算机模拟来辅助实际工程中的自然通风设计，使门窗的位置和大小达到最优化。

3.1.2 围护结构

建筑围护结构组成部件(门、窗、墙、屋顶、遮阳设施等)的设计对建筑耗能、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传人室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷热消耗。一般情况下，围护结构仅增加总投资的3％～6％，节能性能却能增加20％～40％ 。提高围护结构节能性能的根本途径是发展和使用各种高效节能材料，目前模压或挤塑聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、聚氨酯发泡等保温材料的复合墙体内外保温体系已被广泛使用。住宅热损的35％是由于门窗与室外热交换造成的，门窗的热传导系数比外墙、屋面等围护结构大得多，使用中空玻璃、真空玻璃和低辐射玻璃代替单层玻璃是在建筑中降低门窗热耗的有效措施。同时，新型保温隔热、蓄热功能的墙体材料及复合化应用材料，高效热辐射材料，新型保温盒密闭材料等，都会大大提高建筑节能功效。另外，利用外墙外保温原理也能很好的保温效率，众所周知，外墙内保温构造具有施工方便、保温层不受室外气候侵蚀的优点，但内保温易于形成热桥，容易产生内部结露，室内墙面装修易于损坏保温层，由于保温层设在室内一侧，因而也降低了室内的热惰性 而建筑外墙外保温较之于内保温就具有一定的优越性，它可以避免热桥的产生，保温效率高。据测算，采用50mm膨胀聚苯乙烯板外保温墙体要比采用相同保温厚度的内保温墙体减少1／5的热损失；外保温还能减少保温材料内部结露的可能性；由于保温层在墙体结构层外侧，可以增加室内的使用面积；房间的热惰性比较好，因此居住较为舒适；室内墙面二次装修和设备安装也不受限制；墙体结构由于受保温层的保护，其温度应力也较小。

3.1.3 提高能源利用效率

据统计，在发达国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65％，我国采暖空调和照明所用能量的增长速度已明显高于能量增长的速度。只有将高能效的采暖、空调系统与上述消减室内冷热负荷的措施并行，才能真正的减少采暖、空调能耗。首先，应根据建筑的特点、功能和当地的气候特点，设计高能效的暖通空调设备系统，

3.2 开源

在节能建筑中，新能源的利用起着非常重要的作用。现在能源危机在世界范围内得到了广泛的关注，大量使用太阳能、地热能、风能、生物能等非常规、可再生并且绿色无污染的能源成为发展的趋势，符合绿色建筑的理念和可持续发展的思想。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：1)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。此系统结构简单、经济适用，在我国得到了广泛的运用。2)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。3)太阳能光伏发电系统。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人市政电网送电。此外还有太阳能吸收式制冷系统和太阳能干燥系统等。地热能的应用主要有：1)利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应。2)借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能的利用较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑，在英国和中国香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的利用形式是自然通风方式。

4 发展符合中国国情的绿色建筑

发展绿色节能，本身就应强调实事求是和因地制宜。此外，发展绿色建筑还应关注普通建筑。中国是一个发展中的大国，人口数量巨大，国土与资源有限，所以在中国发展绿色建筑、制订标准和进行评估必须考虑中国国情。

4.1 考虑因地制宜和适宜技术

中国从南到北，从东到西，气候、地理环境、自然资源、城乡发展与经济发展、生活水平与社会习俗等都有着巨大的差异，是全世界各大国中地区差异最大的国家。同时，社会阶层的分化，造成了对住区和住宅的不同需求和因此而不同的水准。这使得一方面在生态技术策略上要考虑因地制宜，在传统技术策略、中低技术策略、高新技术策略中采用适宜技术策略；另一方面在评估时也必须要因地制宜、实事求是，宜作纵向比较，看发展；横向比较要在相同或相近的条件下。

4.2 兼顾全局利益和局部利益

绿色建筑既要考虑对全国范围乃至全球范围的环境影响，如节约耕地，节约水资源，建筑材料生产的能源消耗和二氧化碳排放量等；也要使使用者和开发商受益。前者对使用者和开发商无直接利益关系，须要通过制定法规来加以控制，同时要有政策上的调节和支持。当然，公民的环境意识和公共道德始终是整个工作的基础。

4.3 关注普通建筑

在中国发展绿色建筑，重要的并不在于设计和建造一些高技术水准的高标准的建筑，用以宣传和示范，而要解决最广大的一般住宅和普通建筑的问题，例如冬天保温、夏季防热、自然通风、建筑隔声、垃圾收集、供水保障、降低采暖费用、太阳能热水器等。技术策略要抓主要矛盾，多采用被动式措施，不能技术堆砌，片面追求高技术。还有农村住宅也应该进入发展绿色建筑的视野。对农村住宅，既要挖掘传统民居千百年来积累起的适应当地自然条件的生态经验，也要看到现代农村生产方式、生活方式和社会观念的巨大改变，探索适宜的生态技术策略和农村建筑设计。

5 结束语：

建筑节能和新能源的利用是缓解能源危机、减轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展的一项根本措施。建筑设计师们应该在追求建筑造型上的新颖独特的同时更应该关注建筑节能。建立生态建筑思想，尊重自然环境，立足具体实情，利用用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计，将节能意识贯穿于设计的每一个环节，设计出更多符合时代要求的、高效低能耗的建筑作品，从而更好地为人类及其生存环境的可持续发展服务。

参考文献：

［1］房志勇。建筑节能技术。中国建材工业出版社，1998

［2］《河南省居住建筑节能设计标准》(寒冷地区) DBJ41/062-2005

［3］宋德萱.节能建筑设计与技术.上海.同济大学出版社.