建筑节能设计的几点思考

建筑节能设计的几点思考

发表时间：2013-03-28T09:59:27.483Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年12月供稿作者：郭景昆

[导读] 我国是能源短缺的国家，而建筑业又是能耗大户，因此，发展节能建筑越来越引起广大建筑设计人员的重视。

郭景昆深圳市水木清建筑设计事务所广东深圳 518000

摘要:我国是能源短缺的国家，而建筑业又是能耗大户，因此，发展节能建筑越来越引起广大建筑设计人员的重视。但我国目前建筑节能设计仍存在一些问题有待进一步深化认识，笔者就建筑节能设计谈谈自己的一些看法和思考，以加深认识，完善建筑节能设计。

关键词:建筑；节能设计；窗墙比；节能材料；思考

1 引言

建筑在使用过程中会大量消耗自然资源，直接影响到人类社会的可持续发展。21世纪的今天，虽然我国是一个资源丰富的国家，但在建设发展的同时，也面临着能源稀缺的尴尬局面，且发展前期大量能源消耗所换来的繁荣将难以长久维持，因此，建筑节能工作刻不容缓。从上个世纪开始我国就倡导建筑节能设计，经过多年来的努力和推行，如今建筑节能设计也成为了建筑师普遍和自觉的意识，越来越多的节能技术措施得到了应用。为此，笔者就如何更好的做好建筑节能设计工作谈谈几点思考。

2 对建筑节能设计标准的思考

本文主要以夏热冬暖地区的建筑节能设计作为研究对象进行探讨。

2.1 被动式节能与主动式节能建筑的健康性比较

从定义上来说，被动式节能技术是以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术，具体指在建筑规划设计中通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。相对“被动式”技术的是主动式技术，即指通过机械设备干预手段为建筑提供采暖空调通风等舒适环境控制的建筑设备工程技术，主动式节能技术则指在主动式技术中以优化的设备系统设计、高效的设备选用实现节能的技术。至于主动式节能技术则相对简单，主要是在人为的行为因素影响下所实施的节能技术，比如提高燃料利用率等等。主动式节能技术营造的人工小环境，长期居住对人体并不好，因为与外界环境往往会形成巨大落差而产生多种所谓的“现代病”。

2.2 对室内热环境标准的思考

《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》对夏季空调室内设计计算指标取居住空间室内设计计温为26℃。按照此标准规定，夏热冬暖地区居住建筑有相当长一段时间都处于需降温的时间，要保证室内热舒适度必须使用空调等主动调节手段。但是通过对热舒适的全面考虑，笔者认为26℃的室内设计计温标准有待商榷。

舒适的热环境使人们正常学习生活得以保障。综合考虑建筑设计节能的热环境质量的效益，建筑热环境质量分成两个等级:一级标准为舒适标准，二级标准为可居住标准。舒适标准可以保证室内人们工作生活的最理想气温。但是根据医学研究表明，如果人们长期生活在较为恒定理想温度下对健康是有害的。可居住标准虽然热舒适存在一定的差距，在夏季较热的时候仍然会适当感觉到热，但基本保证了居住生活条件，在室内可以休息睡眠。

在充分利用被动式建筑节能调节手段的基础上，如果把26℃空调室内设计计算指标提升至28℃甚至30℃，将对建筑节能产生极为巨大的意义。这样，在更多的时间都可以使用被动式建筑节能设计方法进行建筑设计节能，按少使用空调甚至不使用空调考虑，极大的促进建筑节能的发展。

3 对窗墙比的思考

建筑和建筑热工节能设计中常用到的一种指标。单一朝向外窗(门)面积和墙面积(含窗面积)的比值一般称窗墙面积比。计算时以建筑的立面图为标准，窗墙比中的墙指一层室内地坪线至屋面高度线之间的墙体(不包括女儿墙高度和踢脚高度)。窗户节能在建筑节能的重要性远比其他围护构件墙体和屋顶多得多，窗户节能涉及的内容主要包括温差导热、太阳辐射得热、空气渗透、通风、采光等功能方面。窗户对建筑节能来说具有复杂的功能需求，常常呈现相互矛盾的态势:一方面，窗户的隔热性能比墙体和屋顶要差很多，也就是说室内外极易通过窗户发生能量的交换，在窗户密闭性能不好的时候，这种能量交换就会更为剧烈和频繁了，在居住建筑室内长期使用空调等主动式节能调节手段的时候，窗户就成为建筑节能水桶最短的那块板。

基于对窗户在使用空调等主动式节能调节手段时能量交流过大的问题，《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》规定:居住建筑的外窗(包括阳台门的透明部分)的面积不应过大。同时对各朝向房间不同窗墙比的窗户传热系数作了规定，再根据传热系数选取符合规定的窗户类型。由此标准可以得出，为了建筑节能，大部分的新建节能建筑会选择单框双层中空玻璃窗，构造相对复杂的窗户形式；北向窗墙比不应超过0.45；东、西向窗墙比不应超过0.30；南向窗墙比不应0.50。这就会为住宅设计带来一些问题，特别是当今消费者着重考虑建筑立面的年代。本论文认为不应将夏热冬暖地区的窗墙面积比过多的约束，应当给予建筑设计人员更大范围的选择性，窗户应该从居住建筑的多种需要综合权衡，以综合的视角找到解决窗户对建筑功能影响的方法。从通风散热的被动调节方式出发，夏热冬暖地区常年存在较为舒适的风气流，窗的面积大，无疑增加室内外气流的交流效果，且开窗后的散热、去湿效果也好；从健康的角度看，适量的通风换气是良好室内空气质量的基本保证，室内外换气宜采用有利于各房间的有组织换气；从采光的角度看，过于强调窗地比，室内采光势必受到一定程度的影响，在一定程度影响室内采光条件；从观景的角度来看，为什么人们往往拥有大面积窗户的住宅热销的一个重要原因，如果窗墙比约束过多，将影响居住者在生活中的视觉和心理感受；从建筑立面造型来说，窗户是建筑立面造型的极为重要因素，如果窗墙比控制过严，会给建筑设计者带来诸多限制，影响建筑观赏效果，居住建筑也不能体现出夏热冬暖地区建筑的通透性和轻盈性；从建筑经济的角度来说，在夏热冬暖地区的某些山区、偏远城市，经济并不是特别发达，若严格遵循夏热冬暖地区建筑节能设计标准中的窗墙比及窗户的要求，则必定会通过使用高性能窗户满足建筑节能设计要求，这将在一定程度上制约当地居住建筑的发展。

4 对外围护材料与构造的思考

非采光外围护结构主要包括外墙和屋顶，外墙和屋顶的室内外温差传热对建筑设计节能影响较大。外围护结构的热工性能如何，主要与以下两个数据有关:热阻(R)与蓄热系数(S)。一般来说，提高热阻，即降低传热系数(K)，可以降低室内外热传递速度，当室内热环境优于室外时，可以减少由于使用空调等主动式节能调节手段所消耗的能源。但是当室内环境舒适度不如室外环境时，这样就会延长室内通过能