關于建筑工程中的節能設計問題分析

摘要：社會在發展，城市建設的腳步也日趨快速，能源問題就成為了人們最為關注的生存問題之一。在建筑設計階段，應慎重考慮各個因素對建筑節能的影響。 本文就此首先分析了建筑節能設計的重點環節，然后深入探討了太陽能當前在建筑節能設計中的應用。本文是個人的一些見解，可供參考。

關鍵詞：建筑； 節能； 設計； 能源；

前言

伴隨著我國能源供求矛盾不斷升級，作為能源消耗大戶的建筑業來說，如何解決建筑節能已成為刻不容緩的大事。這要求我們在建筑設計中要充分考慮建筑節能問題，創新節能措施，為建筑節能事業的發展做出應用貢獻。為了實現我國可持續發展戰略，建筑節能勢在必行。只要結合我國國情和實際情況，綜合利用各種節能技術措施，趨利避害，選擇經濟合理的節能方案，必定可以獲得顯著的節能效果。

一、建筑能耗現狀分析

我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4，居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速地發展，需要大量的建造和運行使用能源，尤其是建筑的采暖和空調耗能。日前每年城鎮建筑僅采暖一項需要耗能1.3x108t標準煤，占全國能源消費總量的11.5%左右，占采暖區全社會能源消耗的20%以上，在一些嚴寒地區，城鎮建筑能耗高達當地社會能源消耗的50%左右。與此同時，由于建筑供暖燃用大量的煤炭等礦物能源，使周圍的自然與生態環境不斷惡化。

二、節能建筑規劃設計問題分析

1、日照環境設計。建筑規劃設計中應考慮爭取冬季建筑日照時間，溫暖和十燥環境，夏季避免強烈的太陽輻射。囚此，應合理設計建筑間距及朝向。在規劃設計時，應在建筑物之間留出定的距離，確保陽光能直接照射到建筑室內，也即是保持合理的日照間距。日照間距是由當地的地理緯度、日照標準、建筑朝向、高度及建筑用地的地形等因索決定的。在目前城市用地十分緊張的形勢下，應權衡好提高建筑密度與保持建筑日照間距之間的關系，以取得最佳的開發效益。此外，建筑物朝向的選擇應滿足冬季能獲得足夠的日照，避開冬季主導風向，防止冷風進入室內，還應考慮夏季防止太陽輻射，但通常都難以取得既夏季防熱又冬季保溫的理想朝向，對于夏季炎熱并且冬季不是很冷的南方來說，建筑物的朝向應以考慮夏季防曬為主。

2、組織好建筑物室內的通風設計。通風節能設計，不僅有利于改善住宅室內的空氣品質，滿足人體健康舒適的要求，還叫減少開空調的時間，降低建筑的能耗。因而在建筑群體總平面布置和單體設計時，考慮自然通風是十分必要的。自然通風最基本的動力是風壓和熱壓，建筑物正面迎風時，建筑物表面的阻擋會使其迎風而產生正壓區，氣流繞過建筑物各側面及背面，便會隨之形成負壓區，使得建筑迎風面和背風面產生壓力差，改善了自然通風的條件。

3、綠化環境設計綠色植物調節局部小氣候。合理布置的植被會在盛夏形成自然蔭涼，在一定程度上避免建筑外墻被曝曬，減少外部的熱反射和眩光進入室內，同時還避免產生蒸騰作用，帶走帶來熱量，增加空氣濕度，降低環境溫度。有綠色植被的墻體或者屋面，其降溫效果是非常明顯的。在建筑的綠化景觀規劃設計中，種植成排的植物能產生狹管效應，引導并放大夏日微風，加快散熱速度；還可在建筑的西墻種植爬墻植物，對于高層建筑，叫分層種植，以便植物布滿墻面；有條件的也叫設置屋頂花園。在建筑的南向應種植落葉植物，以便夏日提供濃蔭遮擋烈日，秋冬落葉之后方便陽光照射室內。

三、建筑節能的途徑分析

1、建筑圍護結構體系。一是建筑外墻。多年以來，我國建筑都采用燒結粘上磚作為外墻主要材料，由燒結粘土磚的生產造成了上地資源的人量損耗，國家已逐步禁止使用燒結粘上實心磚。借鑒發達國家的經驗.使得復合墻體將是大勢所趨，這種墻體很好地發揮了兩種材料的長處，既不會使墻體過厚，保溫效果又好，且能承重。因此，綜合運用圍護結構的熱傳遞機理、節能指標體系優化方法以及建筑低能耗圍護結構組合優化設計方法進行墻體材料的研究和開發是現階段建筑圍護結構體系節能的關鍵。二是建筑外門窗。建筑物的外門和外窗是冬季冷風侵入、夏季陽光入射的主要通道。為了保證建筑的節能，要求外窗及陽臺門具有良好的氣密性。節能門窗可以是中層窗，也可以是雙層窗。在高緯度嚴寒地可采用二層窗。一般而言，窗戶的傳熱系數要遠大于墻體的傳熱系數。所以盡管窗戶在外圍護表面，所占的比例不如墻面大。但通過窗戶的傳熱損失卻有可能接近甚至超過墻體。提高窗戶的保溫隔熱性能主要從兩個方面著手。首先是玻璃，玻璃的導熱系數很大。薄薄的層玻璃熱量很容易流出或流入。因此設計時可考慮采用雙層玻璃中空玻璃、低輻射玻璃等保溫性能較好的玻璃或采用鍍膜玻璃反射掉部分灑到玻璃上的太陽光；其次窗戶的框材也要加以考慮，如果是鋁型材或鋼型材窗框，則必須對型材做斷熱處理。三是窗墻比。在確定墻體、門窗做法后，合適的窗墻比對于節能設計是必要的。窗墻面積比對建筑能耗的影響.主要取決十窗與外墻之間熱工性能的差異，相差越大，影響越顯著。窗墻面積比不僅影響能耗，也影響建筑立面效果、室內采光、通風等。將開窗率控制在適當的水平，并盡量避免在東、西向開窗，是節能設計中應遵循的原則。四是屋頂的設計。頂層住房冬冷夏熱現象十分明顯。因此，屋頂的設計在建筑節能設計中占有相當比重，除必須考慮屋面隔熱保溫措施以外，尚應從建筑節能的角度采取以下措施：（1）屋頂外表面采用淺色飾面材料，可在夏季能反射較多的太陽輻射熱，從而能降低室內的太陽輻射的熱量和維護結構內表而溫度；（2）屋頂內設置貼鋁箔的封閉空間層，能提高熱阻3.6倍，節能效果顯著，是最有效的節能措施之一，但需注意的是，采用中面鋁箔空氣間層時，鋁箔應設置在室外側的面；（3）在冬暖夏熱區具有多雨氣候特點的地區采用蓄水屋面節能措施，依靠水分的蒸發消耗屋頂接收到的太陽輻射熱量；（4）利用屋面作為活動空間并設置遮陽裝置如：白葉遮陽棚和爬藤植物遮陽棚等。這此措施經過建筑手法的處理，不僅對建筑節能起到重要作用，也豐富了屋頂的平面、立面設計。

2、建筑細部。一是遮陽板。遮陽板的巧妙設置在建筑節能設計中往往會起到意想不到的效果。開窗率適當、遮陽良好的建筑才能是節能佳作。建筑師應重視遮陽板的設置，在立面遮陽設計時不僅僅只考慮遮陽構造設計，還可綜合利用陽臺、外廊等建筑構件以及垂直綠化、遮陽樹木取得綜合遮陽效果。使立而遮陽設計與立面形態處理有機結合起來。二是綠化。近年來，人們越來越重視綠化所帶來的景觀效果，但實際上綠化所起的節能作用也是十分明顯的。由于城市綠地不斷減少加之空調的大量使用，導致“熱島效應”?？諝猸h境日益惡化，給建筑節能帶來負效應。1塊草地和1塊瀝青地面的表面溫度差可達14℃以上，而綠地每天蒸發大量水份，帶走大量熱量。為建筑物創造了十分有利的周圍環境條件。因此，在城市規劃、建設的發展進程中綠化所起到的節能作用將日益顯現。

3、太陽能在建筑節能中的應用。隨著煤炭，石油和天然氣等天然能源的日益缺乏，新能源和可再生能源的研發和應用已成為趨勢，在建筑應用太陽能、風能讓也熱能和生物質能等新能源和可再生能源是建筑節能技術的重點。由于太陽能是種典型的可持續能源，具有潔凈、安全、長期性的特征，因此太陽能在建筑節能設計中得到了廣泛應用。

四、結語

建筑節能對國家來說是緩解能源緊缺的大事，是一項系統的龐大工程，涉及范圍比較廣泛。近年來高層建筑的大量興建，如何加大高層建筑節能已成為當務之急。我們只有齊心協力，才能將大力推廣節能建筑這項造福子孫后代的事業做好。

參考文獻

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