建筑行業節能設計之我見

【摘 要】 隨著城市建設的高速發展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約1 3%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。下面就如何在建筑設計中落實建筑節能觀做一下分析。

【關鍵詞】 建筑節能； 節能設計； 建筑設計

1 建筑節能的重要性

目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭，人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能，而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發展主要存在四大問題：①人均能源擁有量、儲備量低；②能源結構依然以煤為主，約占75%。全國年耗煤量已超過1 3億噸；③能源資源分布不均，主要表現在經濟發達地區能源短缺和農村商業能源供應不足，造成北煤南運、西氣東送、西電東送；④能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發達國家低1 0%。如果我國繼續執行節能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗，已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾；有利于加快發展循環經濟，實現經濟社會的可持續發展；有利于長遠地保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。

2 全面的建筑節能的涵義

全面的建筑節能，就是建筑全壽命過程中每一個環節節能的總和。是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過程中，通過采用節能型的建筑材料、產品和設備，執行建筑節能標準，加強建筑物所使用的節能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。全面的建筑節能是一項系統工程，必須由國家立法、政府主導，對建筑節能作出全面的、明確的政策規定，并由政府相關部門按照國家的節能政策，制定全面的建筑節能標準；要真正做到全面的建筑節能，還須由設計、施工、各級監督管理部門、開發商、運行管理部門、用戶等各個環節，嚴格按照國家的節能政策和節能標準的規定，全面地貫徹執行各項節能措施，從而使每一位公民真正樹立起全面的建筑節能觀，將建筑節能真正落到實處。

3 全面建筑節能設計的分析

建筑設計是全面的建筑節能中一個很重要的環節，有利于從源頭上杜絕能源的浪費。

3.1 整體及外部環境的節能設計

建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎 上，通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個 良好的外部微氣候環境，達到節能降耗的目的。①合理選址。建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。②合理的外部環境設計。在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求，應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境，創造建筑節能的有利環境。③合理的規劃和體型設計。有效地適應惡劣的微氣候環境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。

3.2 單體的節能設計

單體的節能設計，主要是通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件，以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。

3.2.1 建筑各部位的節能構造設計。建筑各部位的節能構造設計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對建筑各部位（屋頂、樓板、墻體、門窗、梁柱等）的造型、結構、材料等方面加以進一步優化設計，充分利用建筑建筑材料自身特性的有利條件，減少能耗和改善室內微氣候環境，從而達到節能的效果。具體有以下幾個方面：①屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，也是建筑室內與外部空間能量發生交換，造成室內能量損失的主要部位之一。通常我們采取：采用坡屋頂；屋面設保溫層；根據不同地區需要，設置保溫隔熱屋面（架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等）。②樓板的節能設計。主要是利用其結構中空空間，以及對房間頂板的吊頂造型加以設計利用。③建筑外圍墻體的節能設計。墻體是建筑室內與外部空間接觸面積很大，容易造成室內能量損失的部位。墻體的節能設計，除了適應不同地區的氣候條件，正常做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應體現在改善微氣候環境條件的特殊構造上，如寒冷地區的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體（如水墻）設計以及國外較多采用的導風墻體設計。④建筑門窗的節能設計。據統計資料，在我國既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節能的問題相當重要。門窗的節能設計主要考慮以下幾個方面： 控制建筑不同朝向的窗墻面積比，從而減少不利朝向外窗的能量損失。如在寒冷地區，盡量減少北向開窗面積可以有效減少建筑冬季能耗損失；設置各種形式的外遮陽：我國節能標準中規定，夏熱冬暖地區、夏熱冬冷地區中，夏季制冷負荷大的建筑的外窗（包括透明幕墻）宜設置外部遮陽；設置外遮陽后，建筑的夏季制冷能耗會有比較明顯的降低。⑤建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計應從以下各部位著手：熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施，熱橋部位主要指建筑外維護結構中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位；外墻出挑構件及附墻部件，如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施；窗口外側四周墻面應進行保溫處理；門、窗框與墻體之間的縫隙，應采用高效保溫材料填堵；門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能；采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應填充保溫材料。

3.2.2 合理的建筑空間設計。合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔（平面分隔和豎向分隔），以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節能目的。如在北方寒冷地區的住宅設計中，就經常將使用頻率較少的房間如廚房、餐廳、次臥室等房間布置在北側，形成對北側寒冷空氣的“溫度阻尼區”，從而達到節能及保證使用頻率較多房間的舒適度的目的；在有采暖空調房間的建筑里，盡量將采暖空調房間集中布置，以避免在采暖空調房間與非采暖空調房間之間發生大面積的能量交換，造成大量能量浪費。

3.3 選用建筑節能材料

合理選用建筑節能材料也是全面實現建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面，隨著科技的發展，大量的新型高效材料會不斷被研制出來并應用到建筑設計中去，更好地起到了節能作用。如新型保溫材料、防水材料在墻體、屋面構造中的應用，達到了更好的保溫防潮效果；新型隔熱玻璃和框體材料在建筑外門窗中的應用，起到了更好的隔熱降耗效果；采用可調節的鋁材遮陽板，達到遮陽的目的。另一方面，要結合當地的實際情況，發掘出一些地方節能材料，更好地應用到建筑節能中去。

4 結束語

我國建筑能耗在能源總消耗量中占很大部分，建筑行業全面節能勢在必行，而建筑設計是其中一個很重要的環節。建筑設計應結合當地的事實條件比如地理環境、氣候條件，按照國家的節能政策和節能標準的規定，在傳統民居中吸取營養，充分地利用地方材料，從建筑的整體及外部環境、單體設計、圍護結構的整體及細部構造設計等方面全方位進行節能設計。