【摘 要】建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發(fā)展的矛盾;有利于加快發(fā)展循環(huán)經濟，實現經濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發(fā)展觀。建筑設計是其中一個很重要的環(huán)節(jié)。本文從建筑節(jié)能的基礎出發(fā)，對建筑節(jié)能設計方面進行了探索。

【關鍵詞】建筑節(jié)能;建筑節(jié)能設計;重要性

一、建筑節(jié)能的重要性

目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能，而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發(fā)展主要存在四大問題：①人均能源擁有量、儲備量低；②能源結構依然以煤為主，約占75%。全國年耗煤量已超過13億噸；③能源資源分布不均，主要表現在經濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農村商業(yè)能源供應不足，造成北煤南運、西氣東送、西電東送；④能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發(fā)達國家低10%。隨著城市建設的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗，已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。

二、建筑節(jié)能設計

1、建筑平面節(jié)能設計

建筑平面設計中首要問題是確定適當的套型面積。因為適當的建筑面積不但可以節(jié)約用地(建筑行業(yè)“四節(jié)”之一)還可以大大節(jié)約建筑用材，減少營造、維護與使用過程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。

由于我國地處北半球，太陽高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向為最為節(jié)能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風差不多成垂直關系，容易形成穿堂風，而又避開了冬季盛行的西北風。因此，將住戶長時間活動的居住空間(如廳、主要臥室)設于日照通風條件最佳的南向位置，利用自然環(huán)境使室內達到最大的舒適度，為住戶節(jié)約采暖和空調的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間，所以建筑平面宜設計成南北向。對于日照、通風條件較差的北朝向與長時間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機房、衛(wèi)生間、廚房等，以擋住日照直接照射主要房間，避免冬季西北風灌入。經調查，在其他條件相同的情況下，南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。

2、建筑外墻節(jié)能設計

墻體是建筑的主體部分，是建筑室內外熱交換的主要介質，建筑節(jié)能50%，其中就有約25%是通過建筑圍護結構外墻的保溫隔熱性能來實現的。使用節(jié)能外墻與使用普通外墻室內溫度相差可達4～10度，所以墻體的設計是不容忽略的一個方面。外墻除了應具有基本的承重、安全圍護等功能外，還應考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料，對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應加設保溫隔熱層。

目前，常用的保溫隔熱性能較好的墻體材料有空心砌塊、多孔磚和加氣混凝土砌塊及其復合墻體。復合墻體中絕熱材料主要有巖棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙稀。復合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續(xù)外包的，有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等，而產生“斷橋”作用，達到預期的節(jié)能降耗效果。此外，減少建筑物體型系數，也就是減少建筑物外表面積，減少外圍護結構面積，減少建筑形體的凹凸，也是節(jié)能的有效措施之一。體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。因此，體形系數越小對建筑節(jié)能越有利，也就是說，在其他條件相同的情況下，寬的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齊的比外表凸凹變化的好。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形，體形系數一般應控制在0.3以內，住宅進深應擴大到10m以上，而長度則以55m為宜。從熱傳遞方面分析，通常建筑物實墻的陽角內側氣流較通風口處差且散熱面相對比較大，所以交角處內表面的溫度遠比主體內表面溫度低。同時由于具有熱橋作用的框架柱或構造柱常設在此處，所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。

3、建筑屋面節(jié)能設計

在建筑物受太陽輻射的各個外表面中，屋面是接受太陽直射時間最長的部位，因此受輻射得熱也是最多的，相當于東西向墻體的2～3倍，所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導熱系數小、憎水或吸水率較小的材料(如膨脹型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設于防水層上，可有效防止傳統(tǒng)屋面構造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易，可廣泛采用。

另外，利用屋頂種植花卉、灌木(如彩葉草、三色堇、麥冬草等)形成生態(tài)型屋面，既可阻擋熱源，減少溫室氣體的排放，達到保溫隔熱，又可美化環(huán)境，改善城市氣候，做到一舉兩得。

4、建筑門窗節(jié)能設計

外門窗是建筑耗熱的重要渠道，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱系數約為墻體的3～4倍，是節(jié)能的重點部位，所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對于住宅設計應避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設計除滿足自然通風外，設計中應該強調東西南北開窗有別，不同功能房間開窗有別。面對冬季主導風向的立面，應盡量減少開窗面積。設置外窗部位，應提高外窗的密封性能(如選用膠條密封而不是毛條)，選用好的窗型(如平開窗氣密性相對較好)，門窗配件，提高窗框的隔熱性能(如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復合材料等)，減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃(如中空玻璃、鍍膜玻璃等)。根據國內外大量應用經驗證實，采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光，通常也是建筑自然通風的渠道。所以，外門窗的開啟也是夏季通風節(jié)能的必要條件。夏季迎風面可作為主要的開窗部位，引進自然風，增加夏季的滲透通風。但同時，外門窗的設計應減少冬季寒風的滲透，有利于室內保溫，改善生活環(huán)境的舒適度。對于向陽的地方，可采用凹式開窗設計，外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾，這種設計既美觀又兼有較好的遮陽效果。

三、結語

我國建筑能耗在能源總消耗量中占很大部分，建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行，而建筑設計是其中一個很重要的環(huán)節(jié)。建筑設計應結合當地的事實條件比如地理環(huán)境、氣候條件，按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定，在傳統(tǒng)民居中吸取營養(yǎng)，充分地利用地方材料，從建筑的整體及外部環(huán)境、單體設計、圍護結構的整體及細部構造設計等方面全方位進行節(jié)能設計。

參考文獻

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