建筑節能措施在建筑設計中的分析

馮佳棟

摘要：一直以來，節能都是國家的一項基本國策。由于我國能源緊缺，所以在建筑工程中為使能源的消耗得以減少，就要采取節能措施，從而實現能源經濟的可持續發展。文章主要探討建筑節能設計的意義，并詳細論述了建筑節能措施在建筑設計中的具體應用。

關鍵詞：建筑節能措施;建筑設計;能源;通風

一、引言

隨著社會的不斷發展，我們的日常生活以及生產中對能源的需求量也日益增加，甚至有的能源已經出現供不應求的狀況。為此，我們要督促各行各業，采取有效手段，從根本上保護能源，以免出現能源枯竭的現象。從可持續發展戰略和能源發展戰略出發，如何在滿足使用者舒適度的基礎上，提高建筑對能源的利用效率，使自然能源得到合理地利用，并降低外界熱環境的影響，即建筑節能的問題，成為中國可持續發展的工作重點，更是當前建筑業發展面臨的一個重大機遇和挑戰。

二、建筑節能設計的意義

建筑已占據人類生活的絕大部分空間，而其建設和使用也有相當大的能耗產生。建筑能耗主要包括建造的能耗，即施工中使用的材料、施工、運輸等能耗;使用能耗，即電能能耗、供暖能耗、調節能耗等。建筑的使用時間較長，所以使用能耗要比建造能耗高很多。我國每年的新增建筑會達到20億㎡，相比發達國家來說，我國的建筑能耗高出發達國家的能耗2-3倍，再加上再生資源利用上的落后，如果新建建筑的能耗得不到控制，那么我國能耗的基數將進一步擴大，造成潛在的能源危機。所以，建筑節能設計就成為最具實效的節能方式。所謂建筑節能設計，其實質就是強調在建筑施工中，盡量選取環保、節能型材料，在建筑使用中，盡量降低設備運行所耗費的能源。既要保證建筑結構合理性，更要注重通風、照明、供暖等系統運行效率的提高，從而合理的運用所有資源，以免浪費能源。不僅如此，建筑節能設計工作還能落實好節能減排以及可持續發展戰略，推動我國社會經濟的大發展。因此，建筑節能設計是具有重大意義的。

三、建筑節能措施在建筑設計中的具體應用

建筑節能措施就是指在建筑設計中多采用節能型的建筑材料，減少煤、電等能源的消耗。針對我國建筑節能現狀以及近年來全球氣候變暖的情況，可以從以下幾方面來考慮建筑節能設計：

1、建筑規劃節能設計

（1）建筑選址

節能建筑并不是任何氣候條件下、任何位置都能產生合理節能建筑的，它對基地是有選址性的。對建筑基地條件的研究分析主要是從滿足建筑冬季采暖和夏季致涼兩個工況要求來進行的。建筑選址要滿足三個原則：向陽原則—采暖目的;通風原則—致涼目的;減少能量需求原則—綜合目的。要充分尊重氣候條件，使未來建筑免受外來因素的“不良”干擾，降低建筑對能量的需求。

（2）建筑朝向設計

建筑朝向的選擇在建筑平面布局方面顯得尤為重要，只有建筑朝向是合理的，才能確保冬季利用日照，避免冷風造成大量能耗;夏季限制日照，并保證良好的通風性能。由此可見，從節能和熱環境兩方面來考慮朝向問題，一般要求建筑物避免東西向，以南北向或接近南北向為宜，從而避免太陽的東照西曬，日射的影響也會降低，并能獲得充足的日照。此外，還要將地形和節約用地作為一個重要事項，顧慮到居住建筑群體的組合需要。

（3）建筑間距設計

為了建筑充分得熱，一定的日照間距就是其先決條件。但是當前的城市用地處于非常緊張的狀態，間距過大就會浪費用地。因此，設計建筑總平面時應綜合考慮建筑日照標準，建筑節能、節地原則等各種因素來確定建筑間距。在設計建筑單體的過程中，多采用降低層高、退層處理等方法。

（4）綠化環境設計

對建筑節能來說，綠化起著重要作用，既可以有效調節氣溫、減少溫室效應、調節碳氧平衡、降低噪音、減輕大氣污染，還能對居住區的外部微氣候及建筑室內熱環境進行逐步改善，從根本上降低建筑能耗。此外，小區綠化要綜合考慮綠化率、植被的生態效應、人均公共綠化率等幾個因素。

2、建筑單體節能設計

（1）遮陽設計

由于夏季溫度高、日照強，所以要避免建筑受到太陽的直射而導致室內溫度過高的問題。一般可以采取遮陽手段，如陽臺、遮陽板、深凹窗等。實施這些措施便可以在保證建筑不會受到太陽過多的輻射，還能有效降低建筑耗能。除此之外，一些智能化的遮陽系統也應運而生，紛紛走進大眾視野，也取得了喜人的成效，有效保護了能源。

（2）屋頂節能設計

建筑物與室外大氣接觸依靠的重要部分就是屋面，與墻體節能一樣，屋面節能的原理通過屋面層熱工性能的改善而阻止傳遞熱量。概括來說，屋面節能采取的主要對策有：加強屋面保溫措施;利用坡屋頂;根據需要來設置保溫隔熱屋面。

（3）自然通風設計

通過對自然通風合理的設計，能有效降低室內溫度，促使建筑達到冬暖夏涼的效果，還能保護節約能源。不僅如此，保持良好的通風效果，能保證室內無異味存在，使空氣更清新。其具體設計還是要在合理的建筑朝向基礎上進行，讓建筑能迎合夏季季風，并從低到高來進行布置。為了土地資源被合理的利用，不宜將房屋之間的距離設置過大，只要滿足基本的通風需求即可。

（4）門窗節能設計

門窗占建筑總耗能的比例最大，門窗保溫隔熱的效果較差，門窗縫隙出現問題就會滲入冷風。目前，許多建筑在進行內部布局時，多選用落地窗，或者較大的窗戶，盡管這樣的窗戶因面積較大，能吸收更多太陽能，但是因其傳熱系數也與面積呈正比，所以也會隨之增加耗能。所以，門窗設計的位置應按照風向和光的走向進行，方便穿堂風經過。相關設計人員也要合理規劃窗戶與墻面所占的比例，盡量將縮小比例。除此之外，在門窗節能中，合理的門窗設計以及挑選密閉性良好的門窗都能提升建筑的保溫性能，減少能源的損耗，使室內有良好的通風效果。

3、建筑電氣系統節能設計

（1）供配電系統的節能設計

作為建筑電氣系統的重要組成部分，供配電系統的節能設計影響著整個電氣系統節能效果。因此，變配電所要盡量與負荷中心靠近，減少配電半徑，減少對供電電纜的一次投資。通過對三相負荷的調整使其能盡量保持平衡，增加諧波濾波器消除線路上的諧波電流，使線路損耗減少。變壓器數量和容量的合理選擇，還能有效提高供配電系統的功率因數，比如更換高效節能的變壓器，可增加新型功率因數對電容器做集中補償。

（2）建筑照明節能設計

設計建筑照明的過程中遵循的是“綠色照明”理念，使用的是節能的照明電器。照明的節能設計主要是控制光源及照明系統來實現的。此外，要充分利用自然光，照明設計者應充分的利用自然光進行設計。當自然光無法滿足人們的光照需求時，必須使用人工照明，其中所選擇的光源是人工照明重點考慮的因素，在不同的燈具里面高效的光源也會產生不一樣的效率。所以，照明節能設計考慮的一個主要方面就是選擇的光源問題。對照明系統的控制可以實行自動化、智能化方式，采取光感控制或是聲控，發揮出照明設備的節能最大化。

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