建筑设计与建筑节能

关键词：建筑设计；建筑节能；墙体节能；门窗节能；屋面节能 

abstract: the rapid development of the construction industry, on the use of the building features a higher demand, more and more concerned about the concern of building energy-saving effect. at this stage, the energy-efficient buildings has become a major trend in the development of construction industry. this paper mainly focus on a comprehensive energy-saving design of the building were analyzed in order to enhance the building’s energy-saving effect. 

key words: architectural design; building energy efficiency; wall energy saving; doors and windows energy-saving; roof energy-saving 

中图分类号： tu201.5文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 

引言：现阶段，我国能源短缺严重，尤其是高能耗的建筑业的迅猛发展，更加剧了我国的能源危机现状。在节能降耗的全球大趋势之下，推行建筑节能势在必行。近年来，我国建筑工作者越来越注重建筑的节能设计。在建筑设计过程中，如何更好地利用自然能源，降低建筑物的能耗，提升建筑物的能源利用效率，已成为一个急需探讨的重要课题。 

一、实行建筑节能刻不容缓 

现阶段，我国面临着严重的能源问题，人均能源拥有量低，能源结构单一且分布不均，除此之外，由于技术水平较低等原因导致能源利用效率较低，浪费现象严重，能源终端利用效率仅为33%，与发达国家相比差距较大。 

近年来，我国社会经济不断发展，城市化进程日益加快。但是，伴随城市建设高速发展而来的建筑能耗的大幅度上升，在一定程度上加剧了我国的能源危机。与发达国家相比，我国的建筑节能工作起步晚，能源浪费严重。在过去的一段时间里，我国已在较广的范围内倡导建筑节能，并制定了相关规范要求等进行指导，但是并未取得较好的成果。如果不对高耗能建筑加以限制，长此以往必将制约我国的可持续发展。因此，建筑行业全面节能势在必行，尤其是要加强建筑全面节能，从根本上抑制建筑的高能耗问题。 

在建筑领域推行全面节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，使能源资源供应与经济社会发展的矛盾得以缓解，实现社会经济的可持续发展。 

二、建筑物全面节能设计 

建筑节能设计是实施建筑物全面节能的关键环节，在这一阶段做好节能设计能够从源头上杜绝能源的浪费问题。 

一）建筑物的合理选址 

所谓合理选址就是要充分考虑建筑物所在地气候、土质、地形以及环境条件等多种因素来确定。在进行设计过程中，要保证建筑物在其全寿命周期内保持适宜的微气候环境，在保护坏整体生态环境平衡的同时为建筑节能创造良好条件。 

二）建筑物的体形设计 

合理的建筑体型设计有利于建筑物适应恶劣的微气候环境，进而实现节能效果。所谓体形设计包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等的确定。在进行设计过程中，建筑的朝向、具体方位和建筑的总平面设计往往要考虑社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等多方面的因素。在实际工作中，难以满足各因素的要求，而只能权衡各个因素之间的得失，找到最佳平衡点，使建筑物达到更好的节能效果。 

三）优化外部环境设计 

对建筑物外部环境的设计要充分研究其微气候特征，在满足其功能需求的前提下，对外部环境进行合理设计来进而很好的改善微气候环境，营造有利于建筑节能的环境。通常情况下，可以在建筑周围合理布置植被，在遮挡风沙、净化空气的同时达到良好的节能效果。此外，还可以在建筑附近设置水面，用水来平衡环境温度，进而达到节能降耗的目的。 

四）门窗节能设计 

建筑物的门窗是耗热的主要渠道, 传热系数约为墙体的3～4倍,是节能的重点部位。因而，在建筑设计过程中，要合理确定窗墙比，应尽量少做落地窗、飘窗等。对于外墙门窗的设计，应强调东西南北开窗有别，满足自然通风要求。对于冬季主导风向的立面要尽可能减少开窗的面积。设置外窗部位,要提高外窗的密封性能，选用较好的窗型，一般来说，平开窗具有良好的气密性。 

此外，在门窗配件的选择上,要注意尽可能采用塑料型材、铝合金断热型材等提高窗框的隔热性能，并且要减少窗框的外露面积,选用中空玻璃、镀膜玻璃等保温隔热性能好的玻璃。 

此外，外门窗的开启是夏季通风节能的必要条件。对建筑物的夏季迎风面一般要作为主要的开窗部位,引进自然风增加夏季的渗透通风，与此同时, 应减少冬季寒风的渗透,提高室内的保温效果。对于向阳面，通常应采用凹式开窗设计,在外部加设遮阳板或者是采用热反射窗帘,在保证美观的同时又具有良好的遮阳效果。 

五）屋面节能设计 

建筑物的屋面接受太阳直射时间较长，受辐射得热最多，做好屋面的保温隔热对于实现建筑物的节能效果至关重要。 

首先，选择适宜的保温隔热材料，一般应选用膨胀型泡沫聚苯板等导热系数小、密度大、憎水的材料。目前，倒置式屋面在屋面节能设计中应用较为广泛，这种方法施工简单，主要是将憎水性保温材料设于防水层上，它能够有效防止防水层老化影响保温隔热效果。 

另外，采用成生态型屋面也可达到良好的节能效果。在建筑物的屋顶种植花彩叶草、麦冬草等植物，可以在美化环境的同时，有效地阻挡热源，减少温室气体的排放，达到良好的保温隔热效果。而且，在吸水饱和之后，土壤会形成一层憎水膜，能够达到很好的屋面防水效果。此外，土壤具有良好的热惰性，不会随气温的变化而产生大幅波动，具有良好的保温隔热功能。 

除此之外，蓄水型屋面也具有良好的节能效果。这种屋面主要是通过水分的蒸发带走热量，进而降低屋面温度，减弱屋面的传热量。相关测试结果显示，蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较，温度可低27℃。此外，采用平坡屋顶结合的构造形式，或者是在屋面保温隔热层上做架空层，利用空气的流通散热也是较好的节能办法。 

六）外墙节能设计 

墙体是建筑物室内外热交换的主要介质，提高建筑物外墙的保温隔热性能能够有效的提升建筑物的节能效果。据统计资料显示，在建筑节能的50%中约有25%是通过建筑围护结构外墙的保温隔热性能来实现的。因此，在建筑物设计中，墙体的节能设计至关重要。要在保证外墙最基本的承重以及安全围护等功能的基础上,尽可能选用保温隔热性能好的墙体材料，对传热较多的墙体部位加设保温隔热层，降低能耗。