建筑節能設計研究探討

摘 要：節能環保已經成為時代潮流，建筑節能設計對提高能源利用效率、降低建筑能耗意義重大。我國能源日漸短缺，但是建筑能耗卻沒有被控制在合理范圍，加劇社會能源短缺。從可持續發展的戰略出發，加強建筑節能設計，充分利用自然能源，降低環境污染，是未來建筑發展的方向。本文簡述了當前建筑節能設計的現狀，重點分析了建筑總體設計、細節構造設計、環境控制技術、建筑材料選擇四個方面的建筑節能設計措施。

關鍵詞：建筑節能 建筑設計 節能研究 節能設計

一、建筑節能現狀

建筑物在使用的過程中需要大量的能源供應，如果利用效率過低，就會造成資源浪費。目前，我國建筑消耗的能源很高，而且利用效率低，建筑能耗占到社會總能耗的四分之一，而且單位建筑的能耗是發達國家的數倍，嚴重影響社會的可持續發展。墻體保溫能力差、氣密性不足、空調系統效率低等問題在我國當前建筑中普遍存在。

隨著社會的發展，能源問題日益嚴重，節能環保受到全世界的重視，建筑節能也受到廣泛關注。重視建筑節能設計，要從可持續發展戰略出發，加強建筑圍護結構的隔熱性氣密性，充分利用可再生能源，降低建筑材料的能耗和對環境的污染，提高能源利用效率。

二、建筑節能設計措施

建筑節能設計要以所處地區的氣候、環境條件為基礎，結合建筑技術、建筑局部氣候和能源的利用進行建筑設計，做到夏季隔熱防曬、利用自然能源降溫、提高空調系統的效率，冬季保溫、減少熱損失、利用自然能獲得熱量，總體上減少對環境的破壞和能源消耗。

首先從建筑總體設計出發，結合當地氣候特點，借助氣候優勢節約能源、預防不利的氣候因素減少能源消耗。

（1）科學合理規劃建筑布局。建筑設計布局要充分利用夏季的盛行風降低溫度，同時要避免冬季盛行風帶來的不利影響，把建筑的采光、保溫、防曬、通風等綜合考慮，合理安排建筑的布局與朝向。

（2）控制建筑的體形系數。建筑外墻接觸空氣的面積與建筑的體積之比就是建筑的體形系數。一般來說，建筑的體形系數越大，能耗就越高。因此，在進行建筑節能設計時，要合理控制體形系數，避免建筑存在過多的凹凸而增大體形系數，導致能耗增加。

（3）控制建筑的窗墻比。建筑的外部窗戶總面積與建筑外部墻體總面積的比值就是窗墻比。窗戶與外墻體的熱工性能差別很大，雖然窗戶總面積很小，但是外窗的得失熱量卻接近外墻得失熱量的一半，因此根據不同地區的氣候差異合理控制建筑的窗墻比能有效節能。例如在嚴熱干燥的地區，降低窗墻比，能夠有效降低室內溫度，增加室內空氣濕度；在冬冷夏熱的地區，增加建筑的窗墻比，可以在夏季利用窗戶通風降溫，冬季可以利用窗戶獲得更多太陽輻射能量。

第二從建筑的細節構造設計出發，充分利用墻體的保溫、隔熱、遮陽能力，提高建筑的自然通風能力，改善建筑內部的氣候微環境。

（1）外部墻體的保溫、隔熱和遮陽。墻體自保溫技術正在快速發展，是今后節能墻體發展的趨勢。外墻保溫技術能使建筑物內部溫度保持穩定，減小室外溫度對室內的影響，也有助于建筑主體結構避免產生冷熱橋。目前常用的建筑保溫材料主要有保溫砂漿、聚氨酯、聚苯板以及墻體自保溫等。其中，保溫砂漿、聚苯板的保溫性能較差，但是目前在市場上比較常見；聚氨酯有較好的保溫性能，但常見的聚氨酯材料并不能用于復雜墻體的保溫；保溫砂漿與聚苯顆粒混合使用適合用于外墻保溫。目前市場上最新型的聚氨酯噴涂保溫材料，能夠提供很好的保溫效果，而且使用方便，適用于比較復雜的外墻保溫。外墻體的遮陽通常用于對溫度要求較高的墻體，在前提外部鋪掛板材遮陽，避免陽光直射墻體，同時墻體與板材之間的空隙中的空氣流動能夠帶走部分熱量，起到很好的遮陽隔熱效果。

（2）門窗的保溫、隔熱和遮陽。外墻的門窗在冬季容易散失熱量，在夏季不能阻擋太陽輻射進入室內，大大增加建筑能耗。在合理控制門窗比外，還要提高門窗的保溫、隔熱和遮陽能力。如選用多層中空的門窗材料，加強門窗與墻體的氣密性，增強外墻門窗的遮陽能力，設計遮陽門窗，防止太陽輻射直接進入室內。

（3）屋頂的保溫、隔熱和遮陽。建筑屋頂在夏季受到大量太陽輻射，頂層室內溫度受影響程度高，而冬季屋頂又有大量熱量散失，增加建筑能耗。目前，屋頂蓄水和屋頂種植來調節溫度的措施很受歡迎。

（4）自然通風。實現自然通風的方法有兩種，熱壓與風壓，二者是聯系的、相互影響補充的。其中風壓帶來的自然通風主要是利用建筑外部環境和迎風面，合理布局建筑的位置、走向，要有利于通風，可以實現很好的自然通風效果。

第三從環境資源的利用技術出發，科學高效利用太陽能、地源熱泵等節能技術，充分利用可再生能源。

（1）利用太陽能。太陽能綠色無污染、可再生，我國大部分地區太陽能豐富，開發潛力大。合理利用太陽能，可以有效降低建筑能耗，減少污染。

（2）采用地源熱泵技術。冬季使用熱泵機組可以從地下水體、土壤等地源中獲得熱量，然后向建筑物供暖；夏季使用熱泵機組可以從室內吸收熱量，然后轉移到地源中，可以使建筑物內降溫，同時室內的熱量也可以釋放到地源中貯存起來作為冬天取暖時的熱源。

第四從新型建筑材料出發，選擇新型節能環保的材料、可循環利用的材料，達到節能環保的目的。隨著國家的建筑節能政策的推廣實施，居住者對建筑的要求不斷提高，尤其是對熱環境的要求，同時保溫建筑材料發展快速。保溫材料的發展方向主要有：

（1）多功能復合化。每種材料都有自己的優缺點，多功能復合化的材料能有效克服單一材料的不足。

（2）綠色化。當前社會注重節能環保綠色無污染，保溫材料綠色化是必然的發展趨勢。

（3）輕質化。一般來說，一種材料的密度越小其保溫隔熱性能就越好，低密度、輕質化的材料能有效減輕建筑的負擔。隨著輕型房屋的發展，輕質化的保溫材料也越來越受歡迎。

三、結語

建筑節能設計涉及很多方面的問題，是一個系統的工程。全面的建筑節能設計不僅要從建筑總體設計、細節構造設計、環境控制技術和建筑材料選擇四個方面入手，還要考慮建筑結構、經濟水平等因素，從整體上綜合設計，使建筑設計的方方面面都體現節能的原則，建設與經濟水平相適應的低成本、高效率節能建筑。

參考文獻：

[1]李曉華.淺談節能技術在建筑中的應用[J].佳木斯大學學報，2009.

[2]郭芳.我國建筑節能的現狀和發展途徑[J].福建建材，2008年05期.

[3]劉莉娜，蔣志崗.淺談建筑節能[J].甘肅科技，2010年23期.

[4]鄧愛英.淺談建筑節能與建筑規劃設計[J].山西建筑，2011年03期.

作者簡介：張多威 （1970·10）男民族：漢族籍貫：吉林省長春市；1992年畢業于吉林省建筑職工學校工業與民用建筑專業，供職單位：長春房地集團物業總公司；職稱：中級工程師學位：專科研究方向：工業與民用建筑。