浅谈建筑结构与材料的节能设计
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摘要：建筑工程在实施时很容易消耗能源，因此要在建筑设计时注重节能设计，节能建筑设计是建立资源节约型、环境友好型和谐社会以及可持续发展的重大举措。要在具体的建筑的设计与实施过程中融入建筑节能设计的理念，让更多的能源造福人类。
关键字：建筑设计；建筑节能；节能设计
中图分类号：TU2文献标识码：A
引言：进入21世纪，建筑行业迅猛发展，其中伴随而来的是巨大的能源消耗，引起有关部门的高度重视。随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，建筑能耗占总能耗的比重也就越来越大，建筑能耗已逐渐增长至与工业能耗、交通能耗并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3，建筑能耗的总量仍在逐年上升。
从近几年的建筑成果来说，都或多或少地加入了节能设计的理念，节能设计成为建筑设计中的重要环节。节能建筑设计是建立资源节约型、环境友好型和谐社会以及可持续发展的重大举措。要在具体的建筑的设计与实施过程中融入建筑节能设计的理念，让更多的能源造福人类。
一、建筑节能设计与建筑设计的关系
建筑节能设计是建筑设计的一部分，对整个建筑的耗能方面起着极其重要的作用。建筑节能设计是包括房屋建筑本体技术、房屋建筑热环境用设备和房屋建筑用材料产品等许多方面的设计，是一项相当复杂的系统。节能设计的范围包括空调、炊事、热水供应和家用电器等具体设备的设计，在各种环节中，采取相应并且行之有效的手段，提高建筑的能源利用率，还要在一定程度上保证建筑使用功能、建筑质量和室内的环境。而建筑设计则是整个工程的设计，如何施工如何布局等等，是建筑施工的依据，也是同样不容小视的。自从最广绿色建筑节能建筑以来，建筑节能设计就成了建筑设计中重中之重，这样有利于从源头上杜绝能源的浪费。
二、在建筑设计中落实建筑节能设计
2.1外部环境设计与节能
建筑的外部环境很重要，因此要注重整体环境的节能设计。当地的气候、图纸、水质等都影响着建筑的选址，在整个的建筑设计环节上，要时刻保持建筑在整个生命周期中适宜的外部微气候环境，为建筑节能打下坚实的基础，已达到预期的目的，既不破坏生态系统，又可以节能降耗。其次要根据建筑功能的需求，对外部的环境进行合理的设计，为建筑节能创造有利的条件，例如可以在建筑动工前在其周围种植合理的植被，起到遮挡风沙、遮阳降噪的作用，以降低空调能耗；另一种是在建筑周围人工设置水面，利用水来平衡环境温度、降低风沙。为了有效地适应恶劣的微气候环境，就要确定建筑的体型，例如圆锥形屋顶可以减少建筑的散热面积、抵抗风沙；沿海地区通常可以利用引用自然风，起到节能的作用。
2.2单体的建筑设计与节能
建筑的各个部位包括屋顶、楼板、墙体、门、窗、柱、梁等，单体的设计就是对这些部位的构造、给够和材料进行节能设计，减少能耗的消耗。对于屋顶的节能设计可以采用坡屋顶，利用建筑材料自身的性质；还可以在屋面设置保温层，还可以根据不同的需要设置隔热屋面、蓄水屋面或者种植屋面等，以达到节能的效果。对于楼板的节能设计，一般是利用其结构中空空间和房间顶板的造型加以设计。墙体的节能设计是要做好保温、防潮、隔热等，有些环境气候比较恶劣，这时还要进行特殊的构造设计，如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计以及国外较多采用的导风墙体设计。对于门窗的建筑节能设计，在施工过程中是关键的工序，窗户往哪开，占多少的空间，都对节能问题起着很大的作用。建筑外门窗是建筑物护结构的重要组成部分。建筑物外门窗对建筑物节能效果影响巨大，根据有关的部门统计，传统的建筑物通过门窗损失的能耗约占建筑总能耗的50%，而通过门窗缝隙损失的能耗约占门窗总能耗的30%--50%，建筑外门窗已成为建筑物的第一耗能部位，由此可见，加强建筑外门窗节能设计和管理，是改善室内热环境质量、提高建筑节能水平的重要环节，建筑门窗的节能技术就是提高门窗的性能指标，主要是在冬季有效地利用阳光，增加房间的得热和采光，提高保温性能、降低通过门窗传热和空气渗透所造成的建筑能耗；在夏季采用有效地隔热以及遮阳措施，降低透过门窗的太阳辐射得热以及室内空气渗透所引起空调负荷增加而导致的能耗增加。对于建筑的平面设计来说，其包括包括形状，建筑长度、宽度以及平面布局等。以建筑的宽度角度节能设计为例。增加建筑的宽度可以提高建筑的节能效果。对于9层住宅建筑，当宽度由11m增加到14m，能耗可以减少6%--7%，若增大到15—16m，能耗可以减少12%--14%。
2.3 选用建筑节能材料合理选用建筑节能材料也是全面实现建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型高效材料会不断被研制出来并应用到建筑设计中去，更好地起到了节能作用。如新型保温材料、防水材料在墙体、屋面构造中的应用，达到了更好的保温防潮效果；新型隔热玻璃和框体材料在建筑外门窗中的应用，起到了更好的隔热降耗效果；采用可调节的铝材遮阳板，达到遮阳的目的。另一方面，要结合当地的实际情况，发掘出一些地方节能材料，更好地应用到建筑节能中去。
三、施工过程中的具体融合
拿外墙保温的施工工艺来说，界面砂浆的配制：界面剂：中细砂：水泥=1：1.2：l重量比配制，用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌，先加入l份界面剂与1.2份中细砂搅拌均匀后再加入水泥搅拌均匀成浆状。中细砂增多，加大界面砂浆粗糙度，增强聚苯颗粒保温浆料与基层墙体的粘结程度。界面剂相对减少，相应的节约了成本。胶粉聚苯颗粒保温浆料的配制：水：胶粉料：聚苯颗粒轻骨料=35kg:30kg:220L。先开机，将35kg水倒入砂浆搅拌机内，’然后街入一袋30kfl;胶粉料搅拌2-3miI垢，再倒入一袋220L聚苯颗粒继续搅拌3min.OOmin直到搅拌均匀即可。静置8min，再次搅拌约5min即可上前施工。该浆料应随搅随用，在3h内用完，严禁人工搅拌。2h内的落地灰在清除杂质硬块后仍可与新料参和继续使用。此种配比胶粉料增加，使得保温浆料粘度增高，整体性增强。抗裂砂浆的配制：水泥：中砂：抗裂防渗剂=1：3：0.8重量比配制，用砂浆搅拌机或手提搅拌器搅拌，先加入抗裂剂、中细砂搅拌均匀后，再加入水泥继续搅拌3min。抗裂砂浆一次配好后，使用过程中不得任意加水，保证所用中细砂为干燥状态，并应在配制后2h内用完。中砂减少增大了粘结强度。保温墙面砖专用粘粘砂浆的配制：面砖粘结干粉料：水=10:2-2.2重量比配制，用手提搅拌器搅拌，抗裂砂浆一次配好后，使用过程中不得任意加水，应在2h内用完。
结语：在日新月异的新时代，国家正努力提倡节约型社会、环境友好型社会，应该大力提倡节能设计，在建筑设计中融入符合结构设计的节能设计，对能源的节约是一个很大的举措。能源是人类赖以生存的以及发展的进本条件，建筑节能设计是一项非常系统的重要工程。建筑对于能源的消耗是很大的，我们要拥有扎实的理论知识基础创新灵活的思维，对建筑设计的各个方面进行综合考虑,以保证达到节能的目的。
参考文献： [1]刘加平,武六元. 建筑节能与建筑设计中的新能源利用[j]能源工程，2001 [2]周炜.小议建筑节能设计[j]陕西建筑，2008
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