建筑節能設計的必要性及要點

張昕

[摘要]本文針對全球節能趨勢提出了建筑能耗在社會整體能耗中所占有相當大的比值，由此強調建筑節能設計的必要性，并結合現狀詳細列舉了影響建筑節能設計的各個方面，對建筑進行節能設計的要點進行了總結。

[關鍵詞]建筑設計 節能 必要性 設計要點

1 節能背景與必要性

1.1 全球建筑節能趨勢

在全球能源普遍缺乏的形勢下，節能成為了備受矚目的一項大工程。而作為對在總能耗中占有較大比例的建筑能耗的控制，又成為了節能探索的重中之重。建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程，在全球經濟的不斷發展的推動下，建筑的節能設計在全球范圍內都得到了一定的提升，并且持續向前發展。一些發達國家的建筑節能設計已基本步入成熟時期，世界各國的許多建筑師都探索出了將節能元素融入到建筑方案創作中的有效方法。

1.2我國進行建筑節能研究和設計的必要性

我國是一個能源短缺問題十分嚴重，而建筑能耗又很高的發展中國家。其單位建筑面積能耗是發達國家的3至5倍，建筑能耗總量已接近社會終端總能耗的30%。更令人吃驚的是，我們既有建筑99%都是高能耗建筑，節能改造量巨大。如何遏制高消耗、推廣建筑節能已迫在眉睫。針對我國目前能源損耗情況和進行建筑節能設計后發生的一系列變化進行分析和總結，得出建筑節能設計的作用有如下幾點：

一、促進了經濟發展。經濟的發展依賴于能源的發展，近年來隨著住宅產業的快速發展，高耗能建筑大量興起，如果仍不采取有效的節能措施，勢必影響國家的經濟發展，甚至貽患子孫。

二、有利于環境保護。我國建筑能耗的主要來源是煤炭，而燃煤會導致地球氣候的惡化，繼而使得水旱災害更加頻繁猛烈，大量生物物種瀕臨滅絕，人類的生存環境面臨嚴重的危機。

三、推動了建筑的發展。建筑的進步不僅僅表現在其結構體系和建筑形式上，更多的是實用性和適用性的開發。通過對建筑節能設計的研究，全球的建筑發展都達到了前所未有的高度。

能源始終是有限的，只是看我們怎樣去利用它。通過對建筑節能設計的研究達到對能源最大可能的利用是非常必要的。

2 建筑節能設計的要點

所謂的建筑節能設計就是要在保證建筑正常使用的前提下，通過先進的技術、正確的理念和適當的材料等方式，使得建筑的能耗能夠降到一定的水平，從而達到節能減排的效果。這一趨勢不僅是實現建筑行業創新發展的重要途徑，也是實現經濟社會可持續發展的重要保障。

2.1 合理的規劃是建筑節能設計的基礎

節能建筑的設計應從規劃階段入手，不僅要考慮建筑和環境的關系，還要考慮當地氣候因素和建筑的朝向、建筑群的布置等等，要注意將設計與建筑技術以及能源利用等因素相結合，這樣才能獲得效益最大化。

對于節能建筑來說，冬季獲得太陽輻射熱和夏季通風降溫是十分重要的。因此在規劃階段要注意建筑的朝向、建筑長邊與夏季主導風向的關系和建筑群中的合理間距;同時配置合理的綠化，使其對局部氣候影響降至最低程度;在規劃階段確認通過就地取材來節約建筑的運輸成本;并結合太陽能、水能和風能等可再生能源的使用來輔助生活熱源。

2.2 建筑平面和體型設計

建筑設計中最基本就是平面設計，在條件允許的情況下，盡量做到每間房間均有自然采光，且在滿足采光要求的基礎上盡量把窗戶做小，減少熱工性能薄弱處的能耗;其次要考慮建筑內部的空間劃分，需要保證通風的建筑或房間需做到南北或東西通透。這些問題通常都可通過設置中庭等方式加以解決。

建筑的外圍護結構表面面積越大，通過它與外界環境交換的熱量就越多，因此，從節能的角度出發，通常要求建筑形體越簡單規整越好，設計需遵循一定的體型系數。但通常建筑師需要根據場地規劃和業主的要求設計較為復雜的建筑體型，這就增加了建筑設計的復雜性和難度，而建筑師必須在功能、造型及節能目標中權衡，找出妥善的解決辦法。

2.3 使用節能型圍護結構及材料

建筑節能的手段一方面依靠合理的規劃和設計，另一方面也需要利用節能材料來支持。墻體、屋頂和窗戶是建筑物和外界的主要傳熱對象，建筑要實現節能，就必須運用新型材料，提高這些部位的保溫節能性能。

墻體和屋頂均屬于建筑物外圍護的主體結構，其設計關系到整個建筑物的節能問題。墻體和屋頂的節能設計主要有兩種方式，隔熱節能與保溫節能。隔熱設計主要采用隔熱的材料與隔熱的構造，如在墻體間增加空氣間層，在屋頂設置綠化等做法;保溫則包含外保溫與內保溫，主要是在墻體或屋面構造中增設保溫材料。設計時需根據具體情況采用不同的處理手法。

外門窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽輻射的得熱部件又是主要的失熱部件，傳熱系數約為墻體的3～4倍，是節能的重點部位。外墻門窗設計除滿足自然通風外，應該強調東西南北開窗有別，不同功能房間開窗有別;設計選用的外門窗應有良好的氣密性，外門窗框與門窗洞口之間的縫隙應采用聚氨酯等高效保溫材料填實，并用密封膏嵌縫;選用好的窗型、門窗配件和保溫隔熱性能好的玻璃;適當地運用內外遮陽。

2.4 選用符合節能標準的結構體系

我國四川震后對結構安全度進行了重新審視，使得節能與抗震成為建設領域關注的焦點，一些新的技術、新的結構體系也就順勢而起，被大家所熟悉和認可并加以應用。在圍護材料逐漸輕型化的基礎上，結構重量隨之減輕，結構所受地震作用也隨之減輕，同時結合采用高強度鋼筋、鋼材及高強度混凝土，相比以前以較少的鋼筋及混凝土用量達到同樣的結構標準，從而實現了節能的目的。

2.5 節能設備的合理設計

建筑中耗能系統主要有建筑物的通風、照明、供水、熱工、電氣等，這些都是耗能巨大且不可缺少的建筑物系統，因此設備的節能工作也應當引起我們的注意，將其能耗控制在一定限度之內。

例如建筑物的供水系統，設計時根據合理分配用水理念，還可以改進供水水泵等設備的性能，選用新型節能性能高的供水設備，對于水資源更要合理開發，同時還應開展和推廣水的二次利用等。

建筑物的保暖和空調節能設計必須與建筑的維護結構方面的節能設計相協調。一般建筑的節能重點就在于在采暖系統上實施節能及降低降溫能耗。設計前要展開合理規劃，選擇適宜的采暖設施，合理設計供熱的系統，并進行有效的管理。加強管道保溫，提高管道輸運的效率，最大限度的降低對于能源的消耗。為了降低制冷系統的消耗，最好的方法就是借助通風來降低室內溫度。如果要采用降溫的設備就要采用高效的，具有節能性的設備，并合理運行，促使制冷設備的運行可以達到較好的效率。

3 結論

建筑節能是節約能源、改善人民生活水平和工作條件、減輕環境污染、促進經濟可持續發展的一項最直接、最廉價的根本措施，也是深化經濟體制改革的一項重要組成部分。作為發展中的大國，我國煤、石油、天然氣等非可再生資源與其他國家相比，人均占有量嚴重不足，遠低于世界平均水平。此外受技術條件的限制，我國新能源的開發利用率較低，利用難度也較大。針對我國能源問題所面臨的窘況，必須在建筑節能設計上有所突破，通過對建筑節能的要點研究，充分利用我國有利的自然資源，提高設計水平，挖掘節能潛力，減少能源流失。

參考文獻

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