建筑設計中節能建筑設計

李家亮 華東建筑設計研究院有限公司安徽分公司

隨著我國社會和經濟快速發展，在各種工程建設中都取得了很多豐碩的成果，能源供給過剩這一問題也越來越突出。節能與環境保護正在發展中已經變成了全球性的話題。在現代建筑和生活領域，設計這種節能型建筑的目標主要是從實現可持續發展的戰略開始，最大限度地減少建筑資源消耗。減少對于環境的污染和破壞，提供健康、舒適、自然和諧的工作空間和居住生活空間。

一、建筑設計節能的定義

建筑設計中的節能是合理利用資源，合理規劃、新節能技術、新節能材料、新節能規劃的概念，在原有的自然地理條件下，節約電、氣、水等消耗資源，將環境內的能源與建筑物很好地結合起來，從而實現自然的和諧利用。

二、節能建筑概述

建筑能耗包括施工能耗和使用能耗。施工過程的能耗，包括建筑材料、建筑構件、建筑設備的生產和運輸，建筑施工和安裝的能耗；使用過程中的能耗，包括采暖、通風、空調、照明、家用電器、電梯、冷熱水供應等能耗。建筑節能設計是一項非常復雜的系統工作，包括建筑本體技術、建筑材料及產品、建筑熱環境設備等方面的節能。建筑節能設計應在保證建筑使用功能、建筑質量和室內環境的前提下，采取各種有效的節能技術和管理措施，積極提高建筑的能源利用率。建筑節能包括空調、采暖、烹飪、熱水供應、家用電器、照明等方面的能耗。

三、建筑設計節能的基本原則

（一）規劃中的節能

從整個建筑群初期規劃情況來看，合理地利用自然光能源資料，就會在供暖的季節更好地發揮其節能效果。夏季，當溫度受到大量自然氣流和空氣的控制時，整個建筑的空調和風扇等常用冷卻設備的能耗和能耗將大幅降低。對于公寓樓間隔、住宅房屋的類型及照明方向，減少不必要的能源需求。

（二）建筑物本身的節能

建筑的形狀、內部結構、空間大小和窗的方向，可以有效降低損失的系數，在采暖和制冷兩個主要的能耗節點中都達到節能的作用。

四、建筑設計節能的主要措施

（一）墻體和門窗的節能措施

長期以來，實心磚已經成了建筑物內部和外墻壁的主要構成材料。它不僅消耗大量的能量用于燃燒運行，而且由于材料基礎的性能，不可能節省熱量。空心石塊并不節省燃燒過程的損失，因為它們涵蓋了整個建筑的負荷，特別是在該國南部地區，6 層以下的建筑可能會大量消耗。低緯度和熱帶地區的房屋或公寓，為了減少太陽光，可以根據實際情況選擇淺色涂料，這樣就有效地降低太陽能引起的室溫過度升高。門窗特別是玻璃嵌板是空間內外能量交換的重要通道。根據相關研究機構和實踐應用的統計，單層窗戶通道的損失在兩個賽季中約占夏東整個房間損失的一半。因此，有必要設計和分析窗口作為節能重點。首先，需要合理設計門窗，特別是大公寓的門窗方向。根據玻璃的特性，控制玻璃的量和面積，促進雙層玻璃的使用。雙層玻璃的中央是真空的，因此可以有效抵抗陽光直射和室內熱的外向傳導。窗戶在冬天不僅可以給房間帶來太陽的能量，還可以利用玻璃本身的特性形成溫室效應，有效地節約能源。在熱帶地區的建筑物中，窗戶的選擇需要選擇透過率低的玻璃材料，而在青海和西藏等高地寒冷的地區，可以在建筑物的中間設置特殊的大面積天窗，明顯減少供暖帶來的煤炭能源的消耗。

實際生活中，門窗是建筑物使用最為頻繁的構件。使用門窗時，會使室內熱量出現消耗與流失現象，所以對門窗構件進行技能設計過程中，需要對其外圍結構加以注意，可以適當地提高，進而提高其保溫能力。在對于窗戶細節的整理處理方面，也可以加入百葉窗。百葉窗的間隙控制可輕松有效地管理和控制入射日光，因此它已發展成為真正的一種綠色空調。在需要給人供暖的冬季，窗戶是從室內的溫度退熱的一個主要辦法。由于窗框的設計和使用最好是低導熱系數的木質框架，因此您可以選擇一些塑料框架窗，如果要確定結構的強度，這些窗現在可以很好地應用。此類高度分子材料制成的窗戶，容易變形，熱增益系數較低，可防止室溫過熱，減少夏季陽光和室外空氣對房屋的傳熱。

（二）建筑群的整體節能措施

今天的民用建筑比較短，夏天容易受到直射陽光的影響，熱量容易聚集，可以長期保持熱量，這在炎熱的南方是非常不利的。對于這樣的建筑物，可以增加建筑物的深度，有效地享受陽光照射量。并且足夠深，可以減少建筑對國家的使用，也是不斷變化的節能。我們國家的傳統建筑非常擅長，現代化的設計師們應該傾向于傳統建筑學習。朝向可以讓建筑物具備較好的太陽輻射，保證整個內部的良好通風，優化的高能效設計。從數據上來看，在建筑物為人們提供寄宿時間里，保證民用建筑的質量、區分不同建筑物的功能是工程師在實際運用當中最應當注意的。在設計民用住宅建筑時，區分不同功能區的方位、面積及其結構方案。把靜區和動區分別進行合理的分配，做出每個參照比例的數值統計。對夏熱冬暖的地區，居住小屋的平面布局，必須確保整個建筑中角度位置不同的房間可以在所有時間節點之間流動。人要住的客廳，客廳要充當風力室。產油和煤氣量大的廚房和浴室更應該充當排氣室，在那里，不利的氣體會及時從房子里排出，從而產生涼爽的夏風。采用無害環境設計技術開發環境微型氣候的這一想法是實現節能設計的重要舉措。

（三）建筑表面的節能措施

在陽光的照射面積方面，屋頂的暴露區域是其他地方的兩倍以上。現有屋頂的女兒墻只能抵抗強風，因此空氣循環性能太低，形成封閉層。受空氣對流的影響，在太陽直接閃耀的夏天，建筑物的溫度將大幅上升，建筑物的降溫能力將會提高。在這種建筑物中，屋頂可以使用節能材料開始。目前，珍珠板、聚苯板、加氣水泥砌塊等都具有很好的實用性。為了進一步改善和提高其節能環保的效果，為了避免由于雨水的膨脹引起的隔熱效果減弱。所以在屋頂防水層下面配置了含水率材料。為了改善高樓大廈和其他大面積建筑物的屋頂，綠化層可以進一步提升隔熱的效果。

（四）建筑本身的能量產生

新風荷載通常占建筑總荷載的30%至40%。此外，最大冷卻能力比恒溫新鮮空氣所需的冷卻能力約低20%。若新風量已經能夠由最低的新風量改為全部新風的變化，就已經可以為我們節省將近60%的資源消費。空調系統的排熱和回收主要是通過全熱交換器在帶有空調室房間內所排出的空氣和室外新鮮空氣之間實現熱和溫濕度交換，利用一個帶有空調室房間內所排出的空氣冷卻和除濕。地板輻射、天花板和垂直地面輻射是太陽熱時的主要輻射模型。它有效地避免了風的感覺，又能夠充分使用高溫冷熱源與低溫的熱源，從而極大地改善了熱泵工作的效率。對于一些較為低溫的廢熱和地下水等較少量的可再生低溫和熱源，這些冷熱源都被認為是一種可以直接放置在該端模型下進行使用，可以避免傳統冷熱源。在熱電聯產技術工藝基礎上，增加了多種制冷裝置并逐步建立起了熱電聯產技術體系。冷凍裝置主要指的就是一臺吸收型冷凍機，其中進行冷凍時所需要使用的熱量由熱電聯產系統提供給熱電機。與直接使用煤炭或者采暖型天然氣鍋爐相比，電廠的冷卻和供電系統利用天然氣能量消耗減少10%～30%，還同樣可以減少建筑物內部傳輸線路中的一次能量損耗。

五、結束語

目前，我國仍然處于個資源消耗大國，還有待進一步做好環境保護，實現低碳減排。建筑公司工程項目作為目前我國建筑工程行業發展的重要方面之一，每年都會投資興建大批的商用及民間工程。如果在這些建筑當中，使用了許多節省能耗的技術，那么它們每年所需要節約的各類資金總量也將會變得非常可觀。因此，我們認為有必要從傳統的建筑設計理念上，樹立“節能”的概念。