探讨建筑学中节能设计

探讨建筑学中节能设计

边永明

身份证号： 3712021987090****

摘要：节能已成为当前建筑业发展中需要注意的问题之一。无论在建筑的规划、设计、新建、改造等方面，都要贯彻建筑节能标准，采用节能技术和产品，有效控制能耗，节约能源，提高能源利用效率。本文主要从建筑节能的重要性出发，探讨了建筑节能设计的具体思路。

关键词：建筑节能；节能设计

1、建筑节能的重要性

随着我国城市化建设进程的快速发展，我国建筑能耗逐年大幅增长，已达到全社会总能耗的32%。此外，建材生产的年能耗约为13%，建筑能耗占全国总能耗的45%。我国现有建筑面积多为高耗能建筑，每年新建建筑近20亿平方米，其中95%以上仍为高耗能建筑。如果继续执行低水平的节能设计标准，将留下沉重的能耗负担和治理困难。因此，建筑设计中的节能势在必行。

2、建筑节能设计的思路

能源是我们生存的必须条件，面临能源短缺问题我们必须找出节约能源的具体措施，拓宽建筑节能设计思路，从建筑规划以及建筑本身设计上考虑，采取有效的节能方法，这样就能避免能源的大量消耗。

2.1建筑规划设计上满足节能

在建筑的平面布局上，建筑的朝向是十分重要的。在冬季要确保有适量的阳光射入建筑的室内，这样就可以避免冷风吹入室内。在夏天的时候，则要尽量减少太阳直射入到的室内，同时要确保室内要有良好的通风条件。从建筑规划设计上考虑节能具体措施就是：在建筑设计之中，应该减少建筑物外表的面积，必须要做到适当的控制建筑体形的系数，这也就是建筑物外表的总面积和其所包围建筑的体积的比值。从节能和热环境两方面考虑，建筑物应避免东西向，以南北向或接近南北向为好。若不能都为南北向，应将主要房间设在冬季背风和朝阳的部位，以减少围护结构散热量的影响。

2.2建筑本身设计满足节能

（1）建筑设计手法与建筑节能存在的紧密关系，建筑本身的形体方面就对建筑节能产生影响。根据公式可知，建筑物的体形S是建筑物所接触的室外大气，外表面积FO和建筑所包围的体积VO之间的比值，也就是S=FO/VO，建筑物的体形在实质上，也就是指单位建筑的体积所分摊到的外表的面积。体积比较的小和体形很复杂的建筑，以及那些平房和低层的建筑，体形的系数会比较的大，这样对节能就会有不利的影响。从基本公式中可表明，建筑体形系数的大小对于建筑的能耗有显著影响。根据研究结果表明，如果建筑的体形系数要是增加了0.01。那么耗热量的指标就会随之而增加2.5%。因此，建筑本身设计上的建筑节能，首先就应当控制建筑体形的系数，在夏热冬冷的地区，条形的建筑的体形系数在规定上不能超过0.35，而点式的建筑的体形系数在规定上不能超过0.4。因此，我们在设计中，必须要考虑到建筑体形系数的优化。

（2）另外，建筑外墙设计不但起到美观的作用，同时其是建筑保温隔熟的很关键的部件。建筑外墙的节能设计，是建筑节能设计中的一个很重要的环节，因为对于一般的多层的居住建筑而言，外墙的面积通常要占到外围护结构面积的大约45%左右，楼梯间墙要占到大约23%。使建筑的外墙体很大的一部分和外界直接接触。同时，建筑的墙体的能量消耗，大约要占整个建筑外围护结构能源消耗量的49%左右，因此外墙在室内外热的交换过程中有很重要的地位，加强外墙的保温以及隔热方面的性能，对于提高整个建筑节能有着很重要的作用。

2.3围护结构设计满足节能

屋顶、外墙、门窗、遮阳板等围护结构构件的设计对建筑能耗和热舒适环境有着根本性的影响。一般来说，增加围护结构的成本仅占总投资的3-6%，但节能可达20-40%。通过提高围护结构的热工性能，可以在夏季减少室外热量，冬季减少室内热损失，从而改善建筑热环境，减少建筑冷热耗。

2.3.1屋顶节能设计

屋顶是建筑围护结构节能的重点之一。结合工程实践，建议屋面节能设计可采取以下措施：屋面保温层宜采用密度和导热系数较高的保温材料，避免屋面重量和厚度过大；屋面保温层宜选用吸水率高的保温材料，以防止屋面湿作业时保温层吸水量大而降低保温效果。另外，为了有效保证屋顶的保温降温，可以设计架空通风、屋顶蓄水或定期喷水、屋顶绿化等。例如，针对我国南方夏季太阳辐射强度大的特点，为有效保证大量辐射热侵入室内，在屋顶设置了高效隔热层，可有效降低空调能耗。

2.3.2墙体节能设计

墙体是建筑外围护结构的主体，其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温。如果只设计单一墙体材料则难以满足保温、隔热要求，而针对目前复合墙体在建筑节能中的应用，因而要达到墙体节能效果，则可采取空心砖墙及其复合墙体技术。

2.3.3窗户节能设计

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。

（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）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，可设置双层玻璃或三层玻璃，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，保证室内自然通风和降低室外冷风的直接渗透。

（3）设置“温度阻尼区”

所谓温度阻尼区是指在室内和室外之间有一个中间层。这种中间层可以防止室外冷空气像热闸门一样直接渗透，减少外墙和窗户的热损失。在北部地区的住宅建筑中，北阳台的外门窗均采用密封阳台密封，外门装有防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计为封闭式，屋顶的出入口均为封闭式，可达到良好的节能效果。

2.4充分利用自然能源

2.4.1太阳能在建筑节能中使用

太阳作为被建筑利用的可再生能源，其资源丰富而且可免费得到的大自然能源，在使用其过程中对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为人们有效利用可再生能源提供了一个理想途径。在建筑中采取主动式太阳能，建筑通过高效集热装置来收集获取太阳能，然后由热媒将热量送入建筑物内的建筑形式。

2.4.2地热能在建筑节能中使用

由于较深的地层在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，因此可通过采用地热能来为人类服务。而目前应用最多的是地源热泵，其可克服空气源热泵的技术障碍，且效率更高。

3、结束语

建筑节能设计是一项非常复杂的系统工作，从建筑本身的技术到建筑材料和产品、建筑热环境设备等，都有节能潜力。因此，建筑节能设计应在保证其使用功能和建筑质量的前提下，采取各种有效的节能技术和管理措施，降低建筑能耗。

参考文献

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逄伟, 梁赛楠. 建筑学中节能设计的探索与思考[J]. 中国室内装饰装修天地, 2018, 000(005):149.

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