建筑节能

浅谈建筑节能

摘要：建筑节能设计符合时代经济发展的需求，是贯彻可持续发展战略的重要举措之一，应给予充分的重视。本文首先分析了建筑节能设计的一般原则，而后阐述了房屋建筑外墙、门窗及屋面设计中应考虑的节能设计措施，以供参考。

关键词：节能设计；建筑；外墙；门窗

众所周知，一项工程的建设所消费的能耗种类繁多，数量巨大。随着我国经济发展，人民生活质量要求的提高，城市建筑用能、农村建筑用能必将大幅度增加，全国建筑能耗比例将呈持续上升的趋势，建筑节能工作任重而道远。本文首先分析了建筑节能的理念及其设计的一般原则，而后阐述了房屋建筑外墙、门窗及屋面设计中应考虑的节能设计措施，以供参考。

1.建筑节能理念

从全球范围来看，建筑节能只有30多年历史，但是目前国际社会对于加快发展节能建筑的共识十分明确，各国都在结合本国情况积极行动、进行探索。近年来我国积极推行绿色建筑、生态建筑、可持续建筑，但建筑节能始终是核心。从我国基本国情考虑，从人与自然和谐发展、节约能源、有效利用资源和环境保护的角度提出了“节能省地型住宅与公共建筑”这一概念。

节能省地型住宅与公共建筑是指在保证住宅功能和舒适度的前提下，坚持开发和节约并举，把节约放在首位，在建筑规划、设计、建造、使用、维护全寿命周期中，尽量减少能源、土地、水和材料等资源的耗用，尽可能对资源进行循环利用、实现资源循环利用的建筑。核心内容是节能节地节水节材与环境保护，即“四节一环保”。为人类提供安全、方便、舒适、经济、节能、与自然和谐统一的工作和居住环境。

2.建筑节能设计的一般原则

2.1自然通风

建筑节能设计需要注意的一个很重要的问题就是，如何组织好建筑物室内外在不同季节时的自然通风。良好的自然通风不仅有利于提高室内的舒适程度，而且可减少开空调的时间,从而降低建筑物的实际耗能，因此，在建筑单体设计和群体总平面布置时，考虑自然通风是十分必要的。

1.2建筑物的朝向

在建筑单体设计和群体总平面布置时，考虑朝向也是十分重要的。朝向对建筑能耗的影响，除了通风之外，还有太阳辐射。太阳辐射传递的热能对建筑能耗的影响体现在：夏季太阳辐射的热会带来制冷的负荷，冬季太阳辐射的热会导致采暖负荷的减轻。总体而言，由于太阳高度角和方位角的变化规律，在夏热冬冷地区，南北朝向的建筑夏季可以减少太阳辐射得热，冬季可以增加太阳辐射得热，是最有利的建筑朝向。在规划条件允许的情况下，应该优先采用南北或接近南北朝向。

1.3建筑物的体形系数

建筑物体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比。体形系数的大小对

建筑能耗的影响非常显著。体形系数越小，单位建筑面积对应的外表面积越小，外围护结构因传热而损失的能量越小。因此，从降低建筑能耗的角度出发，应该将体形系数控制在一个小的值的范围。但是，体形系数的大小还会影响建筑造型、平面布局、采光通风等。体形系数过小，将制约建筑师的创造力的延伸，造成建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害建筑功能。因此在具体的设计过程中，要注意权衡利弊，兼顾不同类型的建筑造型，将条式建筑的体形系数定在标准规定的范围内。

3.建筑节能设计措施

3.1外墙的保温节能设计

一般外墙在建筑的外围护结构中所占的比例最大(全玻璃幕墙除外)，由墙体传热造成的热损失占整个建筑的热损失的比例也较大。因此，墙体的保温隔热是建筑节能非常重要的组成部分。在确定外墙传热系数时必须采用平均传热系数，即按面积加权法求得的传热系数，主要是必须考虑围护结构用的混凝土梁(过粱)、拉、剪力墙等因素影响，以保证建筑在冬季采暖和夏季散热时，确保围护结构的传热耗热量不超过标准要求，不至于造成建筑耗热量或耗冷量的计算值偏小，使设讦的建筑物达不到预期的节能效果。

提高外墙的保温隔热性能，设计时应注意外墙的保温层必须满足水密性、抗风压以及温湿度变化的时候的要求，使墙体不产生裂缝，并能与相邻的部位之间以及在边角处、面层装饰等方面，均得到适当的处理。

在寒冷地区，建筑的保温性能主要决定于外围护结构本身材料的热特性及围护结构内、外表面与室外空气的换热状况。围护结构的热阻值越大，保温性能越好，通过围护结构向外散失的热量越小。所以，减小围护结构的传热系数是提高外围护结构保温隔热性能的主要措施。对于寒冷地区，主要应考虑建筑的冬季防寒保温，建筑围护结构传热系数对建筑的能耗影响很大。因此，对围护结构传热系数的限位要求较高。同时为了便于操作，以规定性指标作为节能设计的主要依据。

墙体外保温节能设计就中国现有房屋建筑来说，外围墙体的保温隔热性能的好坏是衡量建筑节能的关键点所在，发展外墙题得保温技术和使用保温隔热性能好的建筑材料是建筑行业应使用的新技术。现在很多高效建筑绝热材料的使用和复合墙体的做法在国内不断推广，性能最好的还是聚氯酯保温材料及其施工技术。经过众多施工实践显示，在主体墙外粘贴聚苯板和浇筑聚苯板保温体系相比，聚氯酯硬质泡沫的保温性能更优越、更接近节能65％的国家标准。

3.2门窗的节能设计

近年来，建筑的室内空气品质越来越受到人们的关注。建筑材料特别是建筑装修材料及胶粘剂散发出的各种污染物，对人体的健康造成很大的危害。挥发性的有机物中，对室内环境影响最大的是甲醛。它能够对人体的呼吸系统、心血管系统及神经系统产生较大的影响，甚至还会致癌。加强建筑物的自然通风和机械通风则会大大降低空内污染物的浓度，使之符合卫生和健康要求。

有的建筑师在设计公共建筑，可能为了追求外窗的视觉效果和建筑立面的设计风格，外窗的可开启率有逐渐下降的趋势，有的甚至使外窗完全封闭，导致房间自然通风不足，不利于室内空气流通和散热，同时不利于节能。调查显示，做好自然通风气流组织设计，保证一定的外窗可开启面积，可以减少房间空调设备运行的时间，再提高舒适度的同时，节约能源。一般地，为了保证室内有良好的自然通风，外窗的可开启面积不应小于窗面积的30％。

为了克服因门窗而引起的住宅采暖耗能较高的弱点，可以在以下几个方面着手：