現代民用建筑節能新措施研究

中圖分類號：TU24 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945(2025)20-0169-04

Abstract:WiththedevelopmentofTheTimes，people'srequirementsforarchitecturecontinuetoimprove，fromthe traditionaleconomicandpracticalgradualltohigh-qualitygreendevelopment.Thecommonlyusedbuildingenergysaving measureshavebeenunable to meettherequirementsof today'ssociety.Therefore，thispaper takestheprojectasanexample， adoptstheresearchmethodof combining theoryandpractice，discusesandanalyzes thespecificmeasuresofbuildingenergy conservationmeasuresfromtheprofesionalaspect，andtheesearchshowsthattheseveralbuildingenergyconservationmeasures proposedinthispaperplayanimportantguidingworkfortheactualbuildingenergyconservationimplementation.Residential buildings，asoneoftheimportantareasofenergyconsumptionandcarbonemisions，canhelpimplementeveryenergy-saving measure in thewhole life cycle，and truly realize the green development of the building industry.

Keywords:residential building； energy-saving measure； green development; new energy； floor layout

我國經濟持續高速增長，城市面貌日臻更新，老舊城區經歷著持續的改造，新興建筑如雨后春筍般涌現。在舊房拆遷與新房建設的過程中，重視建筑節能的當代價值顯得尤為關鍵，這不僅能夠減少建筑廢棄物的產生，還能減輕對環境的壓力，有效利用資源，并有助于緩解我國面臨的環境與能源挑戰。民用建筑主要分為居住建筑和公共建筑兩大類2，常見的居住建筑如宿舍、住宅、公寓和別墅等34;公共建筑如辦公樓、學校、圖書館、醫院、體育館、展覽館、影劇院、旅館、商場、車站、碼頭和機場等。民用建筑與人們生活息息相關，民用建筑的全生命周期的節能顯得至關重要。本文主要從場址選擇、平面布置、建筑結構、給排水、暖通空調、新能源的利用、海綿城市和裝配式的應用等方面進行論述

1建筑節能的意義

最新研究報告顯示，建筑行業消耗的電力占到了總用電量的 76% ，并且在初級能源消耗及由此產生的溫室氣體排放中占比達到 40% 。鑒于此，減少建筑能源消耗對于迎接我國能源及環境方面的挑戰、減輕業主與租戶的經濟負擔至關重要。提升能源效率的途徑五花八門，其中包括采納高效的建筑節能方案。建筑的主要耗能環節包括供暖、通風及空調系統、照明、大型電氣設備(例如熱水器、冰箱、烘干機)及其他如電子產品等輔助設備，這些都是建筑能耗的重要來源。通過運用目前經濟有效的節能技術，預計到2030年建筑能耗能夠減少 20% 以上，若實現研究目標，則有望超過 35% ，同時也能帶來顯著的經濟效益。因此，建筑節能設計顯得尤為重要，必須將其融入建筑建設之中。優化建筑內部繁雜的電氣系統性能或降低建設過程中的能源消耗，不僅能實現能源的高效利用，還能為居住和工作在其中的人們打造一個節能、舒適、安全和具有吸引力的空間。

2建筑節能面臨的主要難題

2.1建筑節能理解的局限性

目前我國對建筑節能的理解較為片面，實際上，只有將節能理念貫穿建筑從設計到拆除的整個生命周期，通過全局的規劃和有效的監管，才能顯著增強節能成效。實現資源的最大化利用、能源的最小化消耗及將不良影響降至最低，同時確保經濟效益的合理性。根據現代建筑節能的觀點，建筑的能源消耗存在于其生命周期內各個階段，因此，節能措施應從設計規劃環節著手，并延續至建筑廢棄拆除。這正是我國民用建筑在節能領域應當努力的方向。

2.2建筑能源消耗總量偏高

相較于發達國家，我國在建筑能源消耗方面的水平尚處于低位。然而，鑒于我國龐大的人口總量，隨著科技進步和社會發展，一旦我國步人發達國家的行列，人均建筑能耗預期將顯著上升，從而導致全國建筑能耗的快速增長。以美國為參照，若我國人均建筑能耗達到其水平，我國在全球建筑能耗中的占比預計將達 25% 。鑒于此，必須對未來的發展給予足夠重視。即便我國的建筑節能技術達到世界領先水平，由于建筑能耗的基數龐大，總體能耗仍將十分可觀。這一局面無法回避，也不應被忽視，因此，與其他國家相比，我國在建筑節能方面面臨的挑戰更為嚴峻和復雜，這需要更多人持續努力，以有效減少建筑過程中的總能耗。

2.3建筑節能意識的缺失

普遍觀點將節能與高投人視為一體，許多人內心深處默認建筑無法兼得節能與成本降低。然而，這一想法并不正確。2000年的一項美國研究指出，建筑應用節能措施后，成本僅上升 1% 。自前，隨著技術進步，應用節能技術的民用建筑成本已比傳統建筑減少 15% 。這說明，建筑節能技術的應用不僅減少了能源消耗，提升了能效，同時也減少了建筑成本。我國建筑業界人士應轉變觀念，理解在建筑中應用節能技術的前沿價值。

4建筑節能措施

建筑節能措施主要從建筑專業方向出發，本文研究的建筑節能措施主要包括選址選擇節能、平面布置節能、建筑設計節能、給排水節能、暖通節能、電氣節能、裝配式節能和新能源措施的利用這8個方面。其具體思維導圖如圖2所示。

3研究對象概況

研究對象位于山東省市某一大型建筑群，研究對象總建筑面積 210748.2m² ，其中地上建筑面積158870.03m² ，包括 1^# 會議會展樓 51094.15m².2^# 塔樓107297.15m² 地下車庫出地面部分 478.73m² ，地下建筑面積 51878.17m² ，主要為地下車庫和設備用房。研究對象建成后地塊總地上容積率1.7，地下容積率0.82，建筑密度 57% 。研究對象具體如圖1所示。

4.1選址選擇節能

選擇交通便利，且市政給排水、供電、供熱、供氣和通信等基礎設施基本齊備，為建筑的順利建設、投入使用提供了保障。

4.2 平面布置節能

建筑的規劃設計，單體建筑的平、立面設計，均有利于充分利用區域的自然采光和自然通風。建筑物采用南北朝向布置，主要功能房間盡可能利用自然采光。項目合理規劃總平面布置方案，其中建筑裙房采用環繞設置方式，中部設置內庭院以便于周圍區域房間的自然采光通風，各主要功能房間均設置可開啟外窗自然通風。室外排水充分利用地塊高差，采用重力流排水，降低水泵能耗。水泵房、變配電室、換熱站等主要動力供應房間的位置應位于負荷中心，最大程度地減少能源供應過程中的損失。

4.3建筑設計節能

嚴格執行GB55015—2021《建筑節能與可再生能源利用通用規范》和當地的有關設計標準規范，同時滿足GB/T50378—2019《綠色建筑評價標準》星級綠色建筑的相關要求。

4.4給排水節能

4.4.1 給排水節能措施

給排水節能措施主要包括制訂用水計劃，做到合理用水。加強節水教育和宣傳力度，在衛生間、洗手間等用水點位張貼節約用水標識。采用高效節能的給水、排水設備，以減少能耗。水泵型號選擇特性曲線隨流量增大揚程逐漸下降的產品；公共衛生間洗手盆采用感應式水嘴，小便器采用感應式沖洗閥，蹲式大便器采用延時自閉式沖洗閥，坐便器采用分檔的沖洗水箱。衛生潔具選擇節水型潔具，衛生潔具給水及排水五金配件采用與衛生潔具配套的節水型。選用各類衛生潔具用水效率等級不低于2級。給水系統根據服務范圍和壓力合理分區。有效利用市政壓力；市政不能直供的分區供應，同時在支管設置減壓閥，確保各配水點的水壓應滿足用水水壓要求，使水泵保持在高效區內運行。給水系統設置計量設備。給水接入總管設置總水表井，各用水點/戶設置分水表。合理利用再生水資源，綠化灑水、衛生間沖廁、道路掃灑、車庫和車輛沖洗優先采用再生水。合理選擇給水管材并采取保溫措施。根據壓力、流量和用途合理選擇管材和適宜管徑，對于敷設在地上和地下非供暖區域的樓梯間前室、樓梯間、設備用房及相應走道等可能凍結區域的供水管件做防凍保溫處理。常用給水節能方式比較見表1。

4.4.2海綿城市建設措施

結合《海綿城市建設技術指南》當地海綿城市的相關要求，建設生態排水設施，有效地增加雨水的下滲和蓄存，減少地表徑流，從而減輕城市排水系統的壓力，降低城市內澇的風險。同時還能收集和利用雨水，用于城市綠化、道路清洗、景觀水體補給等，減少對外部水資源的依賴，提高水資源的循環利用率。主要采用道路斷面排水控制，合理控制雨水水口布置位置，道路采用斷面雙向找坡，雨水收集口分布在道路兩側，鋪裝豎向設計排水找坡排向周邊綠地，結合綠地設計溢流雨水口，雨水優先排入綠地，并通過溢流口進入雨水管網，排入蓄水模塊，然后多余的雨水排入市政雨水管網。屋面雨水排放和控制，屋面女兒墻開設溢流口，屋面雨水經過溢流口排人雨水管。屋面雨水管斷接接入綠地內，雨水通過雨水管斷接及消能設施進入相鄰綠地。雨水調蓄池用于收集地面徑流雨水，雨水通過雨水主管進入調蓄池，調蓄池采用PP模塊拼裝蓄水模塊，在調蓄池后端直接設置雨水處理及回用設施。

4.5暖通節能

4.5.1計量措施

采暖設三級計量，總計量表設置在換熱站或能源站內；建筑單體設置供暖熱力入口裝置，設置熱量總表及靜態水力平衡閥，熱量總表采用超聲波式熱量表；供暖末端采用分戶計量方式，分戶計量采用戶式熱量表，熱量表均具備數據通信和遠傳功能。

4.5.2供暖系統節能措施

供暖系統的熱力入口設靜態水力平衡閥，以保證各環路的不平衡率不大于 15% 。換熱站一次熱源設電動調節閥、氣候補償器、自控裝置等，換熱站二次熱源總管也設熱量表。

4.5.3 空調系統節能

選用能效等級均達到1級的高效節能型變頻空調；空調房間均配置溫度控制器，空調可以根據室內溫度自動啟停。空調室內機選用速度可調風機，并設置分區控制的室內控制面板，人員可通過面板分區分別設定溫度和風速，以實現節能運行。

4.5.4通風系統節能

地上主要功能房間均設置可開啟外窗自然通風，有效消除室內余濕余熱，減少空調能耗。地下車庫機械通風采用雙速風機；電梯機房排風扇設置根據溫度自動啟停的控制系統，當機房內溫度大于等于 37% 時開啟，小于等于 32% 時自動關閉。廚房設聯動裝置與屋面排油煙及補風機聯動，控制系統啟停。選用風機均需滿足GB19761—2020《通風機能效限定值及能效等級》中能效等級和評價值的要求。

4.6電氣節能

4.6.1 供配電系統節能

選用符合國家能效標準規定的電氣產品和節能型電氣產品，選用的SCB(H)或SCB系列變壓器能夠達到能效標準2級要求。各配電室要設置在供電半徑不大于 200m 的位置，并根據負荷計算結果合理配置變壓器型號、數量，合理控制變壓器運行損耗，提升其經濟運行水平。

采用低壓集中自動補償方式，在變配電室低壓側設功率因數自動補償裝置，報據無功需要量進行分組自動投切，采用專用復合接觸器投切方式。采用諧波治理和抑制措施。采用多臺相數相同的整流裝置，并使整流變壓器的二次側有適當的相角差，或按諧波次數裝設分流濾波器。

用電分級計量，電能計量裝置滿足供電、用電準確計量的要求，并能根據其計量對象的重要程度和計量電能分類。結合技術條件和經濟電流，合理選擇線路截面和敷設路由，降低線路損耗。選用和建筑物壽命相同的礦物絕緣電纜、低煙無鹵電纜代替聚氯乙烯電纜，節約資源。

4.6.2 照明節能

照明選用高效節能的燈具；LED光源和LED燈具的初始光通量不低于額定光通量的 90% ，且不應高于額定光通量的 120% 。人員長期工作或停留場所的一般照明的LED光源和LED燈具，額定相關色溫、一般顯色指數、特殊顯色指數和照明功率密度限值均滿足GB55015—2021《建筑節能與可再生能源利用通用規范》規定。地下車庫車道與車位照明分回路控制，車位一個回路統一開關，車道2個回路按照隔一亮一回路設計；公共區域采用聲光控、人體控等智能照明控制系統。樓梯間采用自帶紅外感應開關的燈具。智能照明控制系統在照明配電箱內設置智能照明模塊，系統獨立，并預留與智能化專業的通信接口。

4.6.3 電氣設備節能

建筑設備監控系統在實現分散控制、集中管理的前提下，利用控制和信息集成技術。通風設施設置啟停控制系統；地下車庫通風設備和一氧化碳濃度檢測裝置聯動控制，自動控制風機運行，減少能耗。電梯采用變頻調速和能量回收的功能，各電梯處于空載時具有延時關閉轎廂內照明和風扇的功能。自動扶梯具有在空載時暫停或低速運行的功能。空調設備等負荷變化較大時采用變頻調速控制。大功率設備采用軟啟動，在啟動大功率設備電動機時，可通過降低加到電動機定子繞組的電壓來減小電動機的啟動電流，在啟動時間內，用調壓裝置啟動電壓，連續平穩地上升，直至達到額定電壓。

4.7裝配式節能

裝配式建筑是在工廠加工制作好建筑構件和配件，直接運送到施工現場，通過可靠的連接方式在現場裝配而成的建筑。相較于傳統的建造方式而言，裝配式因其在節能、節材、節水和減排的優勢，成為近年來建筑業發展的一大亮點，也將全面提升工程建設水平。裝配式建筑主要包括裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結構建筑、裝配式木結構建筑及裝配式混合結構建筑。

4.8新能源措施的利用

民用建筑中常見的新能源利用措施主要為太陽能熱水系統、太陽能光伏系統、空氣源熱泵和地源熱泵的應用。可根據當地資源利用條件合理選用新能源技術。

5結束語

綜上所述，在綠色環保、節能降碳的時代背景下，需要繼續加強節能技術措施的應用和落實，降低關鍵能源消耗，合理利用新能源，提高資源能源利用效率，為人們提供健康、舒適、環保和綠色的高質量建筑。

參考文獻：

[1]張延祥.民用建筑工程建筑節能意義及技術分析[J].門窗，2024(5):16-18.

[2]茹裕明.分析建筑設計中的節能措施[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2022(6):15-16.

[3]周春雨.建筑節能措施在建筑設計中的應用研究[J].居舍，2020(6):99.

[4]徐再鳴.探討建筑節能暖通專業節能技術[J].門窗，2024(5)：37-39.

[5]張一帆.基于節水節能技術的建筑給排水設計研究[J]建材與裝飾，2023(10):42-44.

[6]殷瑞敬.光伏新能源技術在建筑電氣節能中的應用分析[J].門窗，2024(5):40-42.