建筑節能設計因素影響研究

1.黃慶東 2.黃 楠

1.遼寧省建筑設計研究院 2.中國建筑東北設計研究院有限公司

建筑節能設計因素影響研究

1.黃慶東 2.黃 楠

1.遼寧省建筑設計研究院 2.中國建筑東北設計研究院有限公司

在經濟社會快速發展的今天，地球能源消耗越來越大，因此，為了保護環境，從而節約能源，節能成了各行各業關注的焦點，也是一項難點。隨著我國建筑行業的發展，節能建筑設計受到重視，文章中筆者對節能建筑設計過程中存在的問題、節能建筑設計的重要性及改善措施進行了探討，希望為同行業工作者提供一些理論依據。

建筑；節能設計；因素；措施

1 建筑節能設計的概述

在建筑節能設計過程中，其影響因素有很多種，主要表現在以下幾個方面：①外部環境。在規劃設計過程中，外部環境是影響建筑節能設計的重要因素之一，所以在規劃設計時，應充分考慮朝向、布局等因素；②建筑單體節能設計。對于建筑單體的節能設計，其設計方案至關重要，對建筑能耗的效果具有直接作用。

2 建筑節能設計因素

2.1 建筑高度

使用功能對建筑空間高度起到決定性作用，建筑空間的高度不同，給人們帶來的感受也有所不同，而且建筑高度的選擇至關重要，不僅影響建筑材料的消耗，同時還能影響室內熱量的損耗，所以必須合理確定建筑層高，以此達到節能的效果。按照我國《住宅設計規范》GB 50096-2011，確定住宅層高宜為2.8m，除了滿足基本的使用要求及空間感受外，另一個主要原因是因為這個高度可以滿足節約能源、保護環境的目的。

2.2 圍護結構材料

由于圍護結構熱量損失占據總熱量損失的很大一部分，所以減少圍護結構的熱量損失至關重要。所以為了達到節能的目的，主要應控制好兩方面因素，一方面為建筑圍護結構的形式，另一方面為建筑圍護結構的熱工性能，而影響熱工性能因素也包括兩個方面，一是建筑結構形式，由于不同的建筑結構形式，圍護結構不同，熱工性能也不相同，二是圍護結構的選材，保溫材料的導熱系數小，會使圍護結構的傳熱系數降低。據調查發現，剪力墻是住宅主要的結構類型，所以一般情況下，外窗采用的為斷橋鋁合金中空玻璃，該材料的熱工性能較好，同時外墻和屋面采用模塑聚苯板、擠塑聚苯板及巖棉等保溫材料。

3 加強建筑節能設計的有效措施

3.1 外圍護結構節能設計

以往的研究和實踐普遍認同增加外圍護結構隔熱能力的方法主要有兩種：一是提高熱阻，即無論考慮穩定傳熱還是考慮不穩定傳熱，提高熱阻或者說降低傳熱系數，都是降低夏季室內空氣溫度和圍護結構內表面溫度最基本的措施。二是采用蓄熱系數較大的材料并保證必要的厚度，可以增加外圍護結構的熱容量，內表面溫度的波動振幅就減小，即減小內表面最高溫度，出現溫度最高值的延遲時間也較長。因為，多層材料對溫度波動的抑制作用，除了與各層材料的熱惰性指標有關外，各層材料的排列順序尤其是絕熱層的位置也是一個重要因素。

對于實體圍護結構，不僅應增強墻體的絕熱效果還必須同時控制合理的窗墻面積比，避免一味追求通透效果。窗口或玻璃幕墻外可考慮采取遮陽手段來降低供暖空調能耗，尤其是西向遮陽的問題，值得引起專業人員的重視。

3.2 采光與照明節能設計

我國地處北半球，南向采光時間長，且有較高的照度，可依據四季光照特點，充分利用天然光來實現日間采光，可對建筑的側窗、天窗等重點采光部位予以被動式的采光設計，將窗戶玻璃夾層中設置棱鏡或者光傳輸纖維，室內墻面、頂棚裝飾采用淺色，高反射率的材料，提升照明質量，對光線進行智能調節，使建筑室內光線達到最佳效果。根據地區氣候特點，合理采用鍍膜玻璃實現對太陽光譜的篩選和甄別，降低采暖或空調能耗。東西朝向極易導致光線直入形成眩光，設計時建議采取一定的遮擋措施。

量大面廣的日間照明，宜采用先進技術使其能耗降低，日間采光可采用日光反射裝置和光導照明系統，不僅能夠為建筑提供長時間的自然光照明，還可依據實際需要實現對光線強度的調節。有中庭的公共建筑還可以利用屋頂開設天窗，將天窗設計為上層采用透光玻璃，下層采用金屬百葉的復合雙層天窗，太陽光透過玻璃投射到金屬百葉上，再反射向墻面、地面，形成光的漫射，不但獲得柔和明媚的自然光線，其有韻律感的投射陰影也可增加室內裝飾的層次感。

3.3 建筑空調節能設計

為降低能耗，在滿足生產要求和人體健康的情況下，合理降低室內溫濕度標準對于使用者健康和節能降耗均有益處，空調房間室內溫濕度基數，夏季應盡可能提高，冬季應盡可能降低。控制與正確利用室外新風量也是節能的重要環節，需在使用者的行為節能方面做一些努力，如禁止在空調環境內吸煙等措施。利用先進技術減少輸送系統的動力能耗，采用大溫差的供回水(或送回風)，選用低流速有利于系統的水力工況的穩定性，采用輸送效率高的載能介質所占用的建筑空間也小很多，采用變風量(VAV)空調方式和變水量(VWV)空調系統，全年的送風動力比定風量方式小得多，節能效果較好。

3.4 建筑給水系統的節能措施

采用多臺水泵工作的方式有利于防止超壓，流量小，則單泵或運行小泵，遇到大流量，則開啟大泵或是將多泵進行并聯式運行。應用消防水泵從給水管網直接地吸水，必須對水泵的工作情況進行校核，以給水管網的最高水壓為重要標準，嚴格控制以防止超壓。

3.5 新能源的利用拓展

太陽能、地熱能等可再生新能源，在建筑的運行能耗中具有巨大的開發潛力，我國是太陽能電池生產大國，但我國建筑對太陽能的利用卻很少，政府可鼓勵推廣太陽能在建筑上的開發利用，屋頂、墻體均可作為太陽能電池或蓄熱板的載體，另外光電幕墻集發電、隔熱、隔音、裝飾等特點于一身，可有效降低建筑的能源消耗，在需要使用玻璃幕墻的建筑上將普通玻璃幕墻置換為光電玻璃幕墻能有效提升幕墻的環保功能和保溫功能，不僅大量節約石化能源，降低污染程度，新材料本身也將豐富建筑立面，帶來不同的視覺感受。地源熱泵利用地下冷(熱)能，可以作為采暖和空調的有效補充。

結束語

總之，以上我們從建筑的結構、材料、設計對節能技術進行了分析，闡述了太陽能、風能在建筑中的技術應用，可以說人們使用清潔能源取代傳統的高耗能的能源是可以實現的。當然節能是一項系統的工程，科學技術的進步與不斷的開發研究，最好與建筑的完美結合才能將建筑節能技術充分發揮出來。

[1]袁海生.建筑節能設計探討[J].建筑與規劃設計，2012，2(14).

[2]張瑞文.建筑節能設計研究[J].建設科技，2011，10(02).