刍议建筑工程构造环保的节能设计

关键词：建筑构造；节能设计；环保节能 

　　一、建筑构造节能设计 

　　1、墙体节能 

　　墙体是建筑外围护结构的主体，我们可以采用保温性能好、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体，如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式，如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求，因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体，有着更多的优越性。 

　　2、门窗节能 

　　外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，通过提高门窗的气密性，采用适当的窗墙面积比，增加窗玻璃层数，采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。其节能措施有： 

　　2.1控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，《民用建筑节能设计标准》对不同地区、不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定。 

　　2.2提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 

　　2.3改善住宅门窗的保温隔热性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能；窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷、热桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，低辐射玻璃；合理地设计可开启的窗扇面积，保证南方地区室内自然通风和降低北方地区室外冷风的直接渗透。 

　　2.4设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在北方地区住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。 

　　3、屋顶节能设计 

　　一般情况下屋面的传热耗热量仅占整个建筑的7%～8%，但对于顶层房间的热工性能影响却非常显著。提高屋顶保温、隔热性能应宜采用热阻值大、性能稳定、轻质高效、吸水率低、耐久性好的材料作为保温层。 

　　二、建筑设计中的环保节能措施 

　　1、优化建筑位置及朝向设计。建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响，容积率过高很难满足日照要求，阳光有着巨大辐射能量。从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器，阳光不仅对人的身体健康有着很大的益处，对建筑的节能也有着十分重要意义。城市规划应注重应用日照原理，合理地确定建筑位置与朝向，使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能，因此，建筑的方位与节能有着直接关系。不同朝向、不同季节，建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同。尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。 

　　2、推广水资源的循环利用技术。雨水的收集、沉淀、再利用系统在德国已经开始进入实际应用阶段，而在我国雨水的利用几乎是空白，我们只是考虑怎样将其从建筑及周围场地中排走。让人高兴地是我们现在愈来愈多新建的住宅、写字楼已经安装了中水系统，老百姓也对中水的使用越来越认可。中水完全可以胜任如清洁地板、浇灌小区绿地之类的使用需要。 

　　3、加大对清洁能源的利用。如太阳能、风能、潮汐能、地热等，既可减少对资源的消耗也会减少废气污染，尤其是太阳能在我国大部分地区都可以大力推广。高层建筑的屋顶完全可以安装太阳能电池板，产生的电力可以供给大楼自身的一部分使用。国外也尝试在一些超高层建筑的屋顶建风力发电机组以利用高空的风能。此外我国的天然气资源相对较丰富，天然气的燃烧效率远高于煤炭，产生的废气和废渣又很少，是一种应该大力推广的清洁能源。农村地区则可以利用沼气来发电、供热。 

　　4、对于新建建筑要严格按照节能标准进行设计与施工。屋顶、墙体以及外门窗的保温措施在冬季节约了采暖能耗，到夏季又可节约空调制冷能耗。节能灯具、变频空调可以节省相当数量的电能。 

　　5、控制表面面积系数。从获取更多的日照辐射，降低耗能的观点来看，表面面积系数越小越好。从节能意义来说，长轴朝向东西的长方形体形最好，正方形次之，而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。 

　　6、控制体形系数。体形系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积（不计地面）与其所包同的建筑体积之比。体形系数越大，说明单位建筑所分担的热散失面积越大，能耗就越多。有研究资料表明，体形系系数每增加0.0l，耗热能指标约增加2.5%，一般宜控制在0.30以下。建筑体形系数还与建筑物的体形是否规整及建筑物的体量大小有关。一般来说，控制或降低体形系数的方法有：减少建筑面宽，加大建筑进深；增加建筑物的层数；加大建筑物的长度或增加组合；建筑体形不宜变化过多。 

　　7、减少对不可再生资源的消耗，相应的加大再生材料、环保材料的使用比例。意大利已经严格限制本国的白色大理石开采量，意大利优质的白色大理石是很多建筑装饰以及雕塑作品的原材料，多年的开采已经使当地的矿山失去了自然的形态，横平竖直、削切整齐的山体让人触目惊心。我国正在大力推进工业固体废渣在建筑材料中的综合利用，混凝土骨料、筑路材料、砖瓦砌块、陶瓷、耐火材料等建筑材料已经在大量使用工业固体废渣做为原材料。用粉煤灰为主要原材料生产的加气混凝土砌块比传统的粘土砖更轻，保温隔热效果更好，是很好的填充墙材料。 

　　8、在进行建筑设计的时候应选择合理的材料。①维护材料。我国民用建筑的外墙围护热能损失量是发达国家的几倍甚至十几倍，我国每年建成的城镇住宅达5亿以上，如外墙围护面积按1/1.2计算，即需要建筑外墙嗣护6亿m3，所以解决外墙周护热能损耗的问题是当务之急。现在新型的建筑环保节能材料如中空玻璃、倒置式隔热保温屋面、保温砂浆、外墙挤塑板等新产品可以大大提高建筑的保温性能，改善建筑热工环境，我们应该大力推广使用。②装饰材料。不同的装饰材料对能源的消耗不同。一间贴着深色墙纸的房间，需要的照明用电是同样大小贴着浅色墙纸房间的两倍。 

　　三、结束语 

　　建筑节能作为一项系统工程，具有全方位及综合性的特点，这就需要加强全社会的节能意识，在完善建筑设计节能的标准和健全相关管理体系之后，要对建筑节能技术大力推广。全方位考虑建筑节能设计，提高建筑节能的设计水平，根据实际情况制定节能方案，深入实施节能措施，才能真正做到实现建筑设计的高效节能。