建筑節能設計中相關要點分析

馬宇 陳希妍

摘 要：建筑節能設計的合理運用，不但能夠有效的節約資源，保護人類的生存環境，還能夠提高資源的利用率，實現建筑業的可持續發展。本文闡述了建筑節能設計的標準及原則，對建筑節能設計的相關要點進行了探討分析。

關鍵詞：建筑節能設計；標準；原則；要點

1 建筑節能設計的標準及原則

1.1 建筑節能設計的標準

（1）建筑應尊重自然、保護生態、與自然協調共生，盡可能減少人工環境對自然的破壞。（2）建筑要有利于人們的身心健康，避免或最大限度地減少環境污染，采用耐久、可重復的環保型綠色建材，充分利用太陽能、風能等自然清潔能源，加強綠化，改善環境。（3）建筑空間和使用功能應適應社會發展的變化，要求建筑空間具有包容性，功能具有綜合性，使用具有靈活性、適應性和可擴展性。（4）建筑應具有獨特的建筑技術和藝術形式表達現代生態文化的內涵和審美意識，具有傳統地方文化意韻和現代氣息的建筑環境藝術。

1.2 建筑節能設計的原則

（1）以人為本。建筑節能設計應遵循以人為本的原則。建筑節能設計的重要任務是在減少能源消耗的前提下確保使用者的健康，要保證室內空氣質量、熱環境、噪音和電磁場輻射等綜合環境。盡可能地采用低毒或無毒材料，如使用無毒或低毒性涂料，建材甲醛或 Voc 含量最少，采用陶瓷、硬木等硬裝修地面等。改善室內熱環境，提高人體舒適性。合理進行自然采光，即滿足人類健康的需要，又滿足視覺美學的需要，同時達到節能的效果，采用吸聲材料來提高建筑的隔音效果。（2）最大限度降低能耗。在建筑設計中，不僅要注重使用過程中的節能，還應考慮蘊含在建筑材料本身中的能源消耗量。在滿足使用功能和結構安全的前提下，應盡量選用生產能耗低的建筑材料，以及鋼材、鋁材這些回收利用率較高的建筑材料，實現建筑的可持續的同時也一定程度上避免了建筑垃圾的產生量。盡可能的選用地方性的材料，減少運輸過程中的能耗和污染。（3）減少建筑使用過程中的能耗。建筑使用過程中會消耗大量的能耗，應重點從建筑本身來做好節能設計。 可通過建筑體形設計達到節能效果，如總體布局、平面形狀、體形系數和朝向等因素，都與建筑的節能有很大關系。合理設計建筑的墻體、門窗、屋頂及有效遮陽，提高圍護結構的保溫隔熱性能，也對建筑節能有著重大意義。

2 建筑節能設計的相關要點

2.1 圍護結構的節能設計

（1）注重建筑外墻的外保溫。外墻在整個建筑外包面積當中所占的比例最大，其對建筑物的能耗的影響也最大，因此，設計時應首先控制外墻的傳熱系數，采用合適的結構和材料降低墻體的傳熱性能。就目前而言，建筑外墻外保溫有利于避免冷橋熱橋的產生，并且對主體結構有防護作用，能夠有效延長建筑物的使用壽命，更能夠減少資源的浪費，因此，在設計時應當優先選擇外保溫體系。（2）屋面保溫系統。建筑的平屋面采用種植屋面系統，對坡屋面則可考慮采用例置式節能系統。從工程實踐效果來看，建筑采用節能屋面，在冬季采暖期間，內表面溫度遠高于室內空氣的露點溫度，根本不會產生表面結露現象。而對于夏冬兩季，節能坡屋面的保溫層上下表面的水蒸氣分壓力都低于其對應的飽和水燕氣分壓力，因此不會產生冷凝現象。而針對種植平屋面的綠色節能措施來說，鑒于其保溫材料上下兩表面都設置了防水層材料，保護層〔抗滲細石混凝土或抗滲砂漿〕又覆蓋了較厚的土層，造成整個屋面層的水蒸氣滲透動力較小，所以不可能發生內部冷凝。（3）外窗節能。外窗節能技術主要集中在傳熱系數和遮陽系數兩個方面考慮。傳熱系數是衡量由溫差引起的的通過外窗的熱流量的參數，是導熱、對流和輻射三種傳熱方式的綜合體現。傳熱系數越大，則會導致窗戶的保溫隔熱能力就越差，通過窗戶的能量損失就越多。而遮陽系數則是體現玻璃阻隔太陽熱幅射的能力。顯然，對于建筑來說，其為了達到綠色效果，其選取外窗方面，應當選擇高保溫隔熱性能的外窗構造及合理的遮陽系數。當前，控制外窗傳熱系數的技術主要是集中于增加空氣層的數量、提高空氣層的厚度、使用惰性氣體填充、添加保溫隔熱膜、采用真空玻璃以及良好的保溫隔熱性能窗框等。

2.2 合理布局，改善微氣候

為了保障生態系統的平衡，使得建筑融入周圍的環境，這就要求我們在規劃中必須具有一種整體觀，必須根據氣候、周圍的自然生態環境、人文環境等方面做好建筑區位以及建筑類型的選取工作，另外建筑師必須根據場地的氣候環境、地勢、地貌等對建筑群做好合理的布局，使得各個不同的建筑物相互和諧，構成一個有機的整體，以構造良好的建筑群落內的微型氣候環境。為此，應做好以下工作：（1）建筑物朝向要有利于采光。基地應選擇在向陽的地段上，“坐北朝南”是我國北方民居的建筑朝向定式，對于嚴寒和寒冷區住宅朝向，應以南北向為主，這樣可使每戶均有主要房間朝南，對爭取日照有利。各地城市最佳建筑朝向范圍不同，因此合理選擇建筑朝向對爭取更多的太陽輻射量是有利的。另外選擇滿足要求的日照間距。住宅建筑高密度的開發和建造容易造成樓棟之間因間距不足形成日照遮擋，為此各地區均有針對本地區所處地理緯度、日照衛生標準及城市環境條件而確定的日照間距標準。（2）利用建筑物組合，爭取有利風向。充分利用建筑物本身的不同的組合對空氣流通的不同作用合理確定建筑群的平面形式以及豎向布局，從平面形式來說，有自由式、錯列式、斜列式等，這些方式能夠使得建筑物前后形成正負風壓，有利于組織風壓通風，從豎向布局來說，應當錯落有致，但是較低的建筑要布置在夏季迎風的前端，從而有利于季風的滲透。（3）利用植被改善微氣候。要充分利用植被綠化改善建筑群內的自然親和力，美化環境，降低城市熱島強度，調節局部微氣候，實現良性氧循環。對此，喬木和灌木是很好的選擇，它們能提供足夠氧氣，而草坪能夠提高綠化率，但供氧效果不佳，因此在居住環境中要堅持喬灌草相結合的原則，通過其科學配置來保證植被的生態功能，防風降噪、滯塵降污、殺菌放氧、降溫增濕、涵養水源等健康功能、對建筑風環境的優化功能以及微氣候的調節功能。

2.3 可再生能源利用

（1）地源熱泵空調系統。通過利用該類型空調可以使使住宅外的空調外掛箱消失，提高建筑外立面原有的平整。地源是一種通過利用地熱資源的高效節能、零污染、低運行成木的高效節能空調系統，包括土壤式（垂直埋管和水平埋管）、地下水式等多種應用方式。（2）太陽能。可再生能源將是未來人類的主要能源來源，而太陽能發電的商業化開發和利用已經成為重要的發展方向。對于太陽能光伏屋頂發電系統以其易于安裝、功率穩定、壽命長久等優勢而成為當前重要的光伏應用。而在經濟、技術較為發達的長三角、珠三角等地區已經基本具備了太陽能光伏發電系統大規模安裝條件。

3 結束語

建筑節能設計是在設計中體現可持續發展的理念，在滿足建筑功能的基礎上，使建筑在其全壽命期內，實現最大限度的節約資源（節能、節地、節水、節材），保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間。

參考文獻：

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[3] 公共建筑節能設計標準（GB50189-2005）[S].中國建筑工業出版社，2005.