淺議建筑學中節能設計的探索與思考

王樂

摘 要：現如今，建筑節能已成為全國乃至全球建筑界最為流行的議題，在節能減排呼聲日益高漲的今天，開展建筑節能工作對于建筑業來說至關重要，我們只有從規劃、設計、新建、改造等方面將建筑節能標準落到實處，積極采用新技術、新產品對建筑能耗進行有效控制，才能在促進城市發展的同時為我國環保事業貢獻力量。本文筆者結合實踐經驗，對建筑學中的節能設計進行探索。

關鍵詞：建筑;節能設計;圍護結構;自然能源

1 引言

隨著城市化進程的加快，我國城市建設事業飛速發展，在一定程度上增加了能源消耗，而在建筑使用過程中，建筑物照明、采暖、空調以及建筑內各種電器的使用更增大了能源消耗，給自然環境帶來了不小威脅。面臨著日益突出的環境問題，國家大力推行建筑節能，但從總體上看，環境惡化的腳步并沒有因此停止，如果繼續執行節能水平較低的設計標準，我國建筑業將很難承擔降低能耗、治理環境污染的重任。事實上，不管是建筑本身技術，還是建筑材料產品、建筑熱環境用設備，都存在很大的節能潛力，我們必須正確認識到建筑節能的重要性，從建筑節能設計出發，在保證建筑、建筑產品、相關設備使用功能及建筑質量的前提下，采取一系列有效的節能技術和管理手段，最大限度降低建筑能耗。

2 建筑節能設計概述

所謂建筑節能設計，就是通過采用技術、材料、管理手段等，如加設保溫層進行外墻和屋頂保溫、使用雙層中空玻璃減小外窗熱量損失等來減少建筑物耗熱量、耗煤量的。依據建筑節能指標，建筑節能設計方法包括分項指標控制法和綜合控制法，前者主要是對建筑圍護結構傳熱系數、窗墻比、體形系數以及采暖設備、空調設備、照明設施的最小效能指標規定一個限值，后者則要求建筑總體能耗達到某個指標。

3 建筑節能設計要點

3.1建筑規劃設計是建筑節能設計的重要內容之一。規劃設計中的建筑節能包括建造位置、建筑體型和體量、集中供熱、綠化、建筑朝向、通風、建筑群體平面組合形式等的合理選擇，這些都會對建筑節能產生各種影響，所以在規劃初期，應著重考慮這些問題，使建筑規劃設計達到優化、節能、改善熱環境的目的。比如鄰近建筑之間、建筑與道路之間、建筑立面體型設計等所造成的風壓增強和熱反射干擾問題都會影響建筑節能，在布置建筑總平面時應給予高度關注;在建筑平面布局上，建筑的朝向非常重要，區域不同，建筑朝向設計也不同，但都應確保在冬季有適量的陽光直射室內，在夏季保持室內良好的通風條件，在設計中，應盡量減小建筑外表面積，控制建筑體型，同時，避免東西向，盡量以南北向為主，必要情況下，可將主要房間設在冬季朝陽且背風部位，減少圍護結構散熱量。

3.2建筑本身設計是建筑節能的基礎，建筑是否節能主要在于建筑單體本身的體型、朝向、圍護結構設置等，比如建筑本身形體方面就會影響建筑節能，所謂建筑形體實際上指的是單位建筑的體積所分攤到建筑外表的面積，對于那些小體積、體型復雜的建筑以及平房、低層建筑，體型系數就比較大，這樣對節能是非常不利的。有關研究指出，建筑體型系數每增加0.01，耗熱量指標就會隨之增加2.5%，根據相關規范，在冬冷夏熱地區，建筑體型系數應<0.35，點式建筑體型系數應<0.4，具體設計中，需根據當地實際情況優化建筑體型系數。此外，建筑外墻不僅具有美觀、美化效果，還起到保溫隔熱作用，而且在建筑圍護結構中，單外墻面積就占45%左右，其直接與外界接觸，能量消耗占建筑圍護結構能源消耗總量的49%，所以要想建筑本身設計滿足節能要求，必須做好建筑外墻的節能設計。具體設計中，我們可采用熱阻指標能滿足節能標準的墻體自保溫材料以及綠色燒結保溫空心磚等新型墻體材料，注重外保溫的應用和熱橋的消除，注意解決外墻外保溫體系與墻體結構體系耐久性不一致問題。

3.3提高建筑圍護結構的熱工性能是實現建筑節能的重要手段。在所有圍護結構中，外門窗是建筑能耗最薄弱的部位，可用以下措施實現節能：窗戶位置和大小影響建筑能源消耗，為達到節能效果，窗戶大小最好為樓面大小的10%～12%;對于寒冷、嚴寒地區，門窗設計應根據當地實際情況、建筑體型系數、窗墻比、朝向等確定保溫系數K值，提高門窗氣密性能等級，此外，無論是普通門窗還是新型節能門窗，都應滿足室內采光、保溫隔熱、良好通風、美觀性和住戶視野開闊等要求;結合防火、防盜要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板，增強其保溫隔熱性能，雙層和綠色玻璃窗戶具有良好保溫隔熱效果，可加強應用，積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃、低輻射玻璃等;對窗扇面積進行合理設計，保證自然通風的同時降低室外冷風進入;設溫度阻尼區，阻止室外冷風直接滲透。墻體是建筑圍護結構的主體，主要作用是保溫、隔熱、防潮、防水，要達到墻體節能效果，依據國家、地方性技術規程和政策規定，可采用空心磚墻及復合墻體技術，注重墻體冷橋外保溫A級材料的應用，比如采用發泡陶瓷板保溫系統、復合材料保溫板系統、膨脹?；⒅楸匕?、復合發泡水泥板外墻外保溫系統、蒸壓加氣混凝土砌塊外保溫等。另外，屋面節能設計也非常重要，我們可選用密度較大、導熱系數較高、吸水率較大的保溫材料作保溫層，比如現澆輕質泡沫混凝土、NZL輕質保溫材料、JQK復合輕質保溫隔熱磚瓦等，還有就是可通過設計屋頂綠化、屋頂蓄水、架空通風等增強夏季屋面的隔熱降溫效果。

4 自然能源在建筑節能設計中的應用

太陽能和地熱能都是可被建筑利用的可再生能源，它們不會對環境造成污染。在建筑節能設計中，可采用主動式太陽能，在建筑中設置高效的集熱裝置，使建筑主動獲取太陽能，由熱媒將熱量傳送到建筑內。地熱能溫度高于冬季室外溫度，同時又比夏季的室外溫度低，所以我們可應用高效率的地源熱泵為建筑節能目標的實現奠定基礎。

5 結語

總之，要營造舒適且健康的居住環境，減少對不可再生能源的依賴，降低建筑日常運轉耗能，提高資源利用效率和對可再生能源的利用率。建筑節能設計是非常重要而緊迫的一個環節，只有從根源上解決好建筑節能問題，才能促進我國可持續發展。這就要求建筑規劃設計、建筑本身設計、建筑圍護結構設計等都要滿足節能要求，同時要充分利用太陽能、地熱能這些可再生能源，真正實現建筑節能。

參考文獻

[1]楊秋榮.幾種主要建筑節能技術的發展現狀和應用前景[J].節能，2018（06）.

[2]邱永亮.住宅建筑節能優化設計的探討[J].山西建筑，2015（11）.

[3]邱琳.生態建筑節能設計[J].中國新技術新產品，2009（12）：129.