对节能建筑设计的探讨

对节能建筑设计的探讨

摘要：在建筑设计过程中，将节能意识运用到每个环节中，让每个环节能实现节能效果，这样才能获得更大的经济效益和社会效益。本文探讨了节能建筑设计。

关键词：节能；建筑设计；含义；措施

中图分类号：tu2文献标识码： a 文章编号：

能源现在已经成为一个世界话题，能源是一个国家赖以生存的基础，也是经济发展，科技进步的根本保障。所以，保护资源是我们每一个人的义务。随着我国经济的快速发展，人们生活水平的大幅提高，我国每年都有数以千万的建筑拔地而起，这些建筑的诞生都需要大量的能源为前提。如果长此下去，我们的国家将不能堪付这种巨大的需求量，那么后果是惨痛的，所以我们一定要加大建筑节能设计的步伐，摒弃传统的建筑方式和材料的选择，要以节约能源为首要任务，创造设计出最合理的建筑形式。

一、节能建筑的含义

节能建筑是指遵循节能和气候设计基本方法，采取相应措施避免当地不利气候条件，利用当地有利气候条件设计的低能耗建筑。它又可称为适应气候条件的建筑。

二、节能建筑设计措施

1、建筑规划设计

在总平规划和单体设计中, 应根据建筑功能要求和当地的气候条件, 科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、间距、层

高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计, 设计要有利于施工和维护, 全面应用节能技术措施, 最大限度减少建筑物能耗量, 获得理想的节能效果。

( 1) 建筑朝向和平面形状

同样形状的建筑物, 南北朝向比东西朝向的冷负荷小, 因此建筑物应尽量采用南北向。。在建筑物内布置空调房间时, 尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此,选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状, 应在体积一定的情况下, 采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小, 冷负荷越小, 能耗越小。

(2) 合理规划空间布局及控制体型系数

依靠自然通风降温的建筑, 空间布局应比较开敞, 开较大的窗口以利用自然通风。而设有空调系统的建筑, 其空间布局应十分紧凑, 尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积, 这样可以减少空调负荷。体形系数的定义是建筑物外表面积f 与其所包围的体积v 之比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高, 研究表明, 体形系数每增大0.01, 能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。一般可以采用下面几种方法控制体形系数: 一是加大建筑体量, 增加长度和进深; 二是外形变化尽可能少, 尽量规整; 三是设置合理的层数; 四是单独的点式建筑尽可能少用, 或

点式建筑尽量拼接以减少外墙面。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻值。

( 3) 绿化对节能建筑的影响

绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用, 它能调节改善气温, 调节碳氧平衡, 减弱温室效应, 减轻城市的大气污染,减低噪声, 遮阳隔热, 是改善居住区微小气候, 改善建筑室内环境, 节约建筑能耗的有效措施。

2、建筑维护结构

（1）墙体的节能设计

在建筑外围护结构中，墙体所占比重最大，占整个建筑耗能的25%。实践证明，相对普通外墙而言，使用节能外墙可使室内温度相差在10℃左右。因此，外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外，外墙体的保温设计相当重要。在设计中应选用保温隔热性能好的墙体材料，并加设保温隔热层在传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位。所以，必须采用新的节能墙体材料代替以往的外墙设计，以保证节能的要求，满足国家抗震、施工等有关规范要求。随着我国建筑节能技术的不断完善和发展，目前我国建筑中采用的新型墙体材料主要有加气混凝土砌块、粉煤灰空心砌块、陶粒砌块和轻集料砌块等，保温节能墙板主要有聚苯乙烯板、挤塑板和泡沫玻璃等。此外，建筑热工特性的一个重要指标是建筑体形系数，即建筑物和室外大气接触的外表面与建筑物所包围的体积的比值。在满足建筑诸多功能要素的条件下，设计时应尽量减少建筑体形的凹

凸或错落，降低建筑物体形系数，建筑体形系数一般应控制在0.3 以内，住宅长度以扩大到5.5cm 为宜，而进深则宜在lcm 以上，以得到合理的有利节能的建筑体形。一般来说，建筑物坐北朝南能够避免太阳的东照西晒，从而达到降低日照影响。因此，建筑物南向墙面的面积应设置得尽量大，其他墙面的外表面积则尽可能小。如果同时配以相应的遮阳隔热措施，效果将更加显著。从热传递角度来说，建筑物实墙通风口处的气流较阳角内侧好，且散热面相对较小，一般来说，建筑物的交角处是耗能量较大的部位。据分析，把建筑物设计成圆柱形，即外墙棱角少、外表面积也小，则会有利于减少能量的消耗。所以为了建造节能建筑，设计时，要选择外表面整齐的建筑，而非外表面凹凸变化的建筑。

（2）窗户的保温设计

窗户是连接室内和外界的通道，也是消耗能源的一个相对比较薄弱的地方。普通的单层的玻璃窗在能量的损失方面能够占到降温能量消耗的50%以上。所以，改善窗户的绝热性能是节约能源的一个重要工作。在设计的时候要根据不同的朝向，尽量不要采取东西方向的大型窗户。在玻璃的选择上也要注意，尽量选择吸热以及热反射效果好的玻璃品种。在施工设计方面，要注意减少窗户的严密性，否则在寒冷的季节就会流失大量的热量，这样也会增加能源的浪费。

（3）屋顶的节能设计

由于受阳光直接照射，建筑物的屋顶表面温度比其他围护结构

高得多，屋顶耗热量约占整个住宅建筑耗热量的7%～8%。有数据表明，夏季顶层房的室内温度要比其他层高约3℃左右。因此，为了形成二次隔热，减少屋面温度的影响，在设计时，可以考虑在顶屋设置通风隔热层，或者直接将设备间设在顶层等。此外，考虑到某些因素，如倒置式屋顶较正置式保温屋顶耐久，非金属浅色的屋顶比深色的屋顶反射率更高、更能降低能源消耗，屋顶排水采用有组织排水，收集的雨水可以通过中水系统的处理进行冲刷、浇花，可节省资源，故在炎热地区的屋顶还可以采用倒置式、浅色坡、绿化、蓄水屋顶等方法进行节能。

（4）室内自然通风节能

在夏季，天气炎热，吹空调成为普遍的制凉方式，它可以使室内比较舒适，但是高污染、高能耗，严重破坏自然环境。所以，室内自然通风可以让建筑、人和环境三者达到和谐的状态。它可以带走有害物，更新室内空气，提高空气整体品质；空气对流能有效降低室内空气湿度、带走室内的热量，增加热舒适度。从而大大降低吹空调、吹电扇等机械通风方式的时间，带来明显的节能效果。风洞效应应用、烟囱效应应用和地下风凉应用是目前主要采用的室内自然通风节能技术。

（5）采暖系统的节能设计

在采暖方面，要提高锅炉的工作效率，加强管道的保温性能并提高室外的管道的输送效率。可以采取集中供热的形式，这样可以节省运输途径的能源消耗。