時間：2023-01-11 02:59:22
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇建筑節能設計論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
一、綠色建筑節能設計概述
從概念上講，綠色建筑是指建筑物可以充分利用自然資源，同時在建筑施工中又不破壞生態平衡的建筑稱為綠色建筑。綠色建筑要求室內布局必須合理，盡量減少合成材料的使用，充分考慮建筑物與環境的協調，充分利用太陽能、風能。在綠色建筑的設計過程中，要利用高科技手段盡力減少能源的消耗，要考慮建筑物的節能、無污染因素。尤其是對綠色建筑物室內設計，一定要首先考慮到為人類創造利用太陽能源的生活環境和一種接近自然的感覺。利用高科技的設計手段造就溫馨的設計，是綠色建筑的追求目標。我們要堅持以人為本，以建筑與自然環境協調發展為目標，充分體現出綠色建筑向大自然索取和回報的平衡。
二、綠色建筑在低碳經濟發展中的意義
加強綠色建筑的建設，這是源于全球范圍內已經對環境造成了嚴重的污染問題，源于貿易、工業高速發展，使城市的建筑已經面臨能源短缺和環境惡化的危機，這無疑對城市的可持續發展帶來嚴峻的威脅。因此，在城市發展中實施“低碳經濟”已成為綠色建筑設計勢在必行的內在要求。“高碳經濟”的發展雖然促進了城市的現代化，但同時也給人類社會帶來了致命的災難和風險。這一危機已經引起了全世界各國的關注。近年來，綠色建筑節能設計是當今世界各國構建低碳城市的關鍵問題，因為綠色建筑節能設計關系著解決人類生存的能源問題，而能源問題是世界的動力問題，沒有了能源世界就沒有了動力，因此，節約能源是未來綠色建筑節能設計的追求目標。目前綠色設計成為建筑設計師們首選的方向，綠色建筑節能設計應該承擔其應有的社會責任和義務。利用綠色建筑的發展使人類的和諧環境得以保證。“綠色建筑”概念提出的意義在于更好地保護和改善環境，來為人類創造更好的生存空間。
三、綠色建筑節能的設計原則
1、和諧發展的原則
要做到綠色節能建筑，就要做到人與自然和諧的發展的原則。建筑物是自然界重要的組成部分和自然界的其他事物形成了一個整體。建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關系。因此，這就要求我們在建造建筑的時候，把自然因素考慮進去，從而讓人文環境與自然環境能夠得到相互的融合在一起，并達到平衡的狀態。
2、合理利用的原則
要做到綠色節能就要做到合理利用，目前我國建筑業普遍存在著高能耗、低效率的浪費現象，如果這一現象得不到解決，那自然環境會遭到破壞。因此，我們在設計建筑時，必須采取最佳的方案，使資源得到充分的利用，提高資源的利用率，使高的能耗得到控制。同時，在設計時，我們要特別注意水、電、取暖、制冷等高能耗環節。在合理利用能源的環節上要不斷的開發新的技術和能源，建筑材料選取時應考慮可循環利用和重復利用。
3、健康舒適的原則
要做到綠色節能建筑就要做到健康舒適，建筑在做到綠色節能的基礎上還要要求人們住著舒適，這就是建筑設計最大的原則。因此我們要采用節能和環保的材料，以確使人們能達到最舒適的狀態。在設計建筑時，要考慮供暖、采光、降溫、通風以及污染處理等問題，從而達到人們對建筑綠色節能的要求。
4、整體及環境優化原則
建筑是環境的一部分，應與周圍環境融為一體，其設計要追求最佳環境效益。建筑設計的重點應該是整體效果，對建筑及其周圍生態系統的組合、平衡和協調進行規劃，尊重自然環境和社會生態環境，優化各要素的布局與配置，達到整體優化的效果。
四、綠色建筑的節能設計策略
1、綠色建筑節地設計
我國的一項基本國策是珍惜和合理利用每寸土地。國務院有關文件指出，各級人民政府、地方行政公署要全面規劃，切實保護，合理開發和利用土地資源。國家建設和鄉（鎮）村建設用地，必須全面規劃，合理布局，節約用地，盡量利用荒地、劣地、坡地，不占或少占耕地。節約用地，從建筑的角度上講，是建房活動中最大限度少占地表面積，并使綠化面積少損失、不損失。節約建筑用地，并不是不用地，不搞建設項目，而是要提高土地利用率。在城市中節地的技術措施主要是：建造多層、高層建筑，以提高建筑容積率，同時降低建筑密度；利用地下空間，增加城市容量，改善城市環境；城市居住區，提高住宅用地的集約度，為今后的持續發展留有余地，增加綠地面積，改善住區的生態環境；在城鎮、鄉村建設中，提倡因地制宜，因形就勢，多利用零散地、坡地建房，充分利用地方材料，保護自然環境，使建筑與自然環境互生共融，增加綠化面積；開發利用節地建筑材料。
2、自然通風設計
自然通風是一項改善人與環境的重要技術手段。在我國許多傳統建筑中都有體現，如傳統民居中的穿堂風等處理手法。通過合理的建筑設計，自然通風可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內污濁的空氣，使人體感到舒適，并提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人的生理和心里健康，減少人們對空調系統的依賴，從而節約能源、降低污染、預防疾病。
3、加強設計利用太陽能的綠色建筑
在綠色建筑設計中，要利用好太陽能這一最佳的可再生能源。要把太陽能作為綠色建筑加熱的一部分，因為，太陽能是一種取之不盡用之不竭，并且沒有污染的能源，利用太陽能可以為綠色建筑節能設計開闊了如何節能的思路。通常我們利用太陽能來收集熱量的特點來進行節能設計，比如它可以利用白天吸收儲存太陽的熱量，然后均勻的在24小時利用，從而節約了綠色建筑物能源方面的投資。
4、建筑門窗設計
門窗結構是建筑物結構的重要組成部分，其隔熱保溫性能較低，冷熱空氣很容易通過門窗縫隙進入室內，因此，加強門窗結構設計是綠色建筑生態節能設計重點之一，具體要從以下幾點考慮：合理設計窗墻的面積比例，有效降低采暖耗熱值；科學設置門窗的開關方式，例如推拉式，防止穿堂風流過；在門窗上方設計可自動調節的遮陽棚或窗簾，防止夏季陽光直射，避免室內溫度升高。
5、建筑墻體設計
綠色建筑生態節能設計要充分考慮墻體的保溫性能，尤其是加強建筑外墻外保溫的研究。外墻體外保溫設計要選用隔熱保溫性能良好的新型節能材料對墻體進行填充，例如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、保溫砂漿、耐火纖維等，從而提高墻體的熱阻性能，減少室外氣候環境變化對室內溫度造成的影響，同時避免冷橋或熱橋結構對建筑墻體的破壞，延長墻體的使用壽命。
五、結語
我國是一個能源消耗大國，要想更好的發展低碳經濟，必須重視發展綠色建筑，它是我國建筑行業未來的發展方面。綠色建筑節能設計是一門綜合性很強的學科，它既確保了建筑工程項目經濟效益與環保效益的雙贏，同時又促進多學科的密切交流與共同發展，致使人類與自然更加和諧。
作者:羅雪 單位:成都建筑材料工業設計研究院有限公司
參考文獻
在設計過程中盡管沒有可以執行的國家標準，但在設計的全過程中應重視建筑的節能設計，從工藝設計開始注重建筑物的節能。例如，在滿足工藝要求的前提下，設計人員應在建筑平面布局、交通用地、安全疏散、使用功能的組合、室內環境的確定等方面進行方案的優化，盡量減少占地，縮短管線減少交通面積，使平面布局更加緊湊合理，減少建筑物護結構的面積，從而減少土建工程量，降低施工能耗，減少采暖及空調設備的用量，以達到節約能源，降低能耗的目的。
如我區大部分地區為嚴寒地區，工業建筑均需冬季采暖，尤其在東部地區冬季室外溫度在－20℃～－30℃的天數較長，采暖能耗占比例較大。過去好多地區的墻體厚度較大，結構構件的尺寸較大，建筑物重量大，結構笨重，在節約能源方面非常不利。因此，在設計中進行節能設計的潛力很大。
在本人設計的供水工程中，有好多廠房為泵房、水處理間、加藥間、水沉淀間等。在能保證電氣設備使用要求的前提下，盡量采用主副廠房合并建設，以減少土建工程量。有些廠房室內濕度大，采用自然和機械進排風，來保證室內正常環境。并參照公共建筑的節能標準，對屋面墻體采取有效的保溫措施，采用密封性能較好的門窗等措施以提高建筑物的保溫性能，從而改善室內環境、達到降低能耗的目的。
2工程實例
以單層排架結構取水泵站為例，屋面采用擠塑聚苯乙烯夾芯板，外墻為300厚陶粒砌塊，外貼擠塑聚苯乙烯保溫板，門用彩板門，窗戶為斷橋鋁合金窗，建筑面積461．16m2，采暖面積427．68m2。
2．1墻體外保溫優點
為了保證室內基本的熱環境要求，在滿足建筑物使用功能的前提下，做墻體外保溫，可消除“熱橋”的不良影響，有效地保護主體墻，使墻體潮濕、結露的情況得到改善。
2．2門、窗戶
本工程門窗設計采用斷橋鋁合金門窗。優點是:保溫隔熱性能好，比普通門窗熱量散失減少，大量節省采暖和制冷費用，節能效果顯著;防結露、結霜，提高了門窗的水密性和氣密性;防風沙、抗風壓，抗振動效果好，是一種綠色建材。
2．3節能計算
【關鍵詞】:高層建筑;圍護結構;節能;
復合墻體節能是我國的國策,建筑節能是節能中的重中之重,應該列為我國建設工作中的重要位置。建筑能論文耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建筑年消耗3·3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3·76億噸,占總量消耗的27·6%,年增長比例千分之五;隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續增長。據有關數據顯示,我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一。目前全國房屋數量有400億m2左右,房屋建筑規模看來已超過所有發達國家,僅去年一年房屋竣工面積是19·7億m2,這幾年差不多都是接近這個數字。而據預測,到2010年,我國房屋總建筑面積將達到519億m2,其中城市171億m2。然而,截至到去年,我國節能建筑的總面積還只有2·3億m2,在每年近20億m2的竣工面積當中,只有五六千萬平方米是節能建筑,只占3%左右,也就是說有97%屬于高耗能建筑。我國的高層建筑有近七十年的歷史,然而城市中任何建筑都是城市設計、規劃的一部分,城市設計是一項十分復雜的工作,我國在這方面的經驗不多,而且管理機制尚不健全,往往受一些因素的影響,工作不甚周密和協調,甚至失去控制,有許多的問題等待我們去解決,有待于探索和改進,所以說,今天的高層建筑設計仍處在一個不太成熟的階段。
高層建筑體形龐大,如容積率過高,相鄰建筑互相遮擋、不通透,形成大面積陰影區,城市人居環境質量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,近些年在某些城市建高層建筑已成風氣,設計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大。
建筑節能包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發。35%熱量從墻體散發,如采用隔熱材料,增加保溫層,節能效果就很明顯。智能化建筑首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛的智能化。實際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結構,講究實用功能和外觀的簡潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。還可以充分利用地熱泵技術,如冰島等國家,建筑房子時先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術時結合風能與太陽能,用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。所以建筑節能不僅是建筑本身的節能,且由城市的綜合環境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;護結構保溫、隔熱的性能;門窗質量等許多綜合性因素構成,因此,高層建筑的節能首先應為設計者重視。
1優化建筑位置及朝向設計高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。據有關資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節能也有著十分重要意義。城市規劃應注重應用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節能有著直接關系。如,在北緯40°~45°度地區,冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍,而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季節,建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。
2優化圍護結構墻體設計(1)外墻是圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重,因此,圍護結構屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質高效保溫材料,目前在寒冷地區常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。但存在問題較多,節能的效果仍達不到標準的要求。圍護結構的材料布置分外側和內側,在寒冷地區的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內產生冷凝水,保溫層設在外側更為妥些。
(2)高層建筑的圍護墻體不宜采用外側保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應用與建筑整體的壽命應同步。對于輕質的外保溫復合墻體,筆者認為存在以下不足之處:1)抗震能力差,易松散,與結構構件結合不好,整體性能差。2)不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構件等。3)不能承受有振動的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現冷橋。4)墻表面易出現裂紋。除此之外,復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環節。據測定,高層建筑所出現的冷橋約占整個熱損失的5%~13%,因此應引起設計者重視,采取有效構造措施盡可能避免產生冷橋。(3)國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫,歐、美各國取得不少先進經驗。如:美國研制的TB型保溫隔熱復合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內填入高效保溫材料,墻體傳熱系數K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質復合材料墻體的一些弊端。
3影響建筑節能的其他因素(1)高層建筑護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數越大耗能越多,國外的一些高層建筑造成圓塔形,比如美國洛杉磯的好運飯店、法國戴高樂機場候機樓、紐約第三大街53號辦公樓都是圓型或橢圓形,我們知道,相同的面積,圓的周長最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。(2)高層建筑的“風環境”是影響建筑耗能因素之一。在冬季,風力對建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當,墻體內部易產生冷凝水。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。3·6恢復補償功能將試件放入水中養護14天測其膨脹率,然后放空氣中任其干燥28天。失水后的試件產生微量干縮,重新放入水中后試件恢復失去的膨脹和自應力值,經試驗,第一天恢復20%~30%;第3天恢復40%~50%,14天基本全部恢復。3·7微小裂縫自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墻板由于某種原因出現微小裂縫,膨脹纖維防水劑中部分成分的AI3+和SO42-在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成針柱狀鈣礬石晶體。當重新接觸水后繼續增長,經過一段時間會發生物理和化學的結合,晶體大量填充縫隙,使裂縫愈合。
影響建筑能耗的建筑因素有三種，首先是，圍護結構，如：門、窗、墻等，這些建筑結構所處的地理環境不同，其節能要求不同；其次，生活方式，建筑的設計結構、溫度濕度要求、建筑功能、功能模塊的設計結構等；最后，設備系統，當發生突發事件時，建筑的自我保護能力、獨立運行能力都要符合一定要求。上述因素，在建筑施工過程中要想有效控制極為困難，即便有法律條文規定、限制，但依然有許許多多不確定的因素，干擾著正常的施工建設。為此，利用建筑節能設計標準計算建筑節能量，明確建筑強制性能的參數是非常重要的。
2基于建筑節能標準估算節能量
2.1建筑節能設計標準估算節能量的成立條件
節能量是指節能改造之后建筑物能耗的減少量所反映出的收益增加量。依照建筑節能標準，確定節能量，需明確計算、分析條件，方能進行。如：擁有100%的能耗基準值的內容，建筑所有的節能要素都要被算在內。以居民建筑為例，東北地區主要的節能要素是采暖，而南方地區主要的節能要素是空調能耗，不同地區選取的節能要素是不同的。
2.2舉例說明
以大連富豪小區為例，該居民建筑所處嚴寒地區，其節能設計標準為JGJ26-1995，節能目標50%，基準值和能耗標準與傳統節能要素能夠相互配合，節能要素是采暖能耗、成立條件是全空間、全時間。在計算節能量時，技術人員統一調查了當地居民的生活方式，資料顯示，居民為獲得較為舒適的生活環境，會按照假定方案，消費采暖能耗，并使用相應的設備系統，如電、水、空間能量等。圍繞建筑的設計標準和現實建筑情況，對建筑所屬的集中供熱系統設備進行能量考核發現，同一地區，居民建筑的平均能效沒有較大差別，與節能百分比完全相符。綜上分析，大連富豪小區完全符合節能設計標準估算節能量的條件，以整個小區建筑面積為5300×104m2來計算的話，節能設計能耗為50%，則該小區的居民建筑的平均耗能為24kgce/m2，用它來估算居民建筑的節能量。再加上供熱系統官網系統的運行功率、熱源的傳播效果、建筑功能設計的配合度等因素的影響，便可準確估算出整個富豪小區的年節能量為53.23×104tce，且相關指標數據在標準范圍內。分析上述案例可知，建筑的節能設計要素大體相同，無非是采暖能耗和空調能耗，電、水、空間的能耗都是固定的，不會隨著地區建筑的變化而變化。與居民建筑相比，公共建筑在節能設計方面，考慮的問題和因素更多，依照《公共建筑節能設計標準（GB50189-2005)提出的觀點可知，只要按照建筑的節能設計標準施工，保證其室內環境參數、結構指標在標準范圍內，其節能量不會少于建筑總節能量的50%。從這一點看，以節能設計標準為節能量的估算依據是相對科學的，因為在一個計算公式中，標準是不變量，節能設計、節能要素是變化量，節能量是因變量，這種估算方式，符合統計科學。
3結語
項目所在地基本條件研究是落實綠色建筑“因地制宜”原則的前置環節，本項目基本條件分析如下：
（1）氣象條件
福建省地跨夏熱冬暖地區、夏熱冬冷地區，夏季炎熱，年平均氣溫19.5℃，太陽高度角大、日照時間長、太陽輻射強烈，建筑遮陽需求較大，建筑隔熱需求較為迫切，以遮陽、采光、自保溫技術為主的被動式技術是圍護結構節能設計的首選措施。此外，福建省大部分地區全年平均風速在1.5m/s以上，為建筑自然通風提供了有利的條件。
（2）可再生能源條件
福建地區年日照時數1300~2500h，年輻射總量為4200~5000MJ/m2。隨著近年來氣候及環境的變化，福建地區太陽能資源強度呈逐漸上升的趨勢。從地表水和地下水資源資源分布來看，福建省屬于資源較豐富地區。依據現有條件，福建省可再生能源推廣和發展的重點是太陽能光熱、光伏利用和地源、水源熱泵利用技術。
（3）水資源條件
一方面，福建省年際降雨分布不均、各地水資源擁有量極不平衡、經濟發達地區、沿海突出部及島嶼資源型缺水嚴重；另一方面，該地區年平均雨量在1159~2413mm之間，為雨水回收利用提供了前提條件。
（4）生態條件
福建省氣候適宜，野生園林植物種類多、生態適應性強，是我國生物多樣性最為豐富的省份之一。這就為使用當地植物進行復層綠化、屋頂綠化和垂直綠化等創造了必要條件。
（5）其他條件
除了上述條件，項目所在地地質條件、交通條件及其他外部配套條件等都是綠色建筑實施過程中需要考慮的因素。
二綠色建筑特征
1建筑設計構思
本項目在建筑設計構思時，充分借鑒了福建省院落式傳統建筑的特點，采用合院式庭院形式，有利于自然通風、采光和遮陽；中間的院落還可以成為人們公共活動的場所，能夠為建筑內部人居環境創造良好的條件。
2節地與室外環境
計算機室外環境優化方面，本項目在規劃設計時，將多項計算機模擬分析技術應用于自然通風、聲環境、日照、采光等方面的優化設計中，通過這些低成本綠色建筑技術的采用，使得本項目能與當地氣候及環境實現較好的協調統一。綠化與透水地面設計方面，本項目通過室外綠化、采用生態（透水）混凝土、透水磚等技術措施，室外綠化面積為8097m2，綠化率高達74.3％；透水混凝土和透水磚面積分別為190m2和1636m2，加上室外綠化透水面積，室外透水面積超過80％，可較好地降低熱島效應，為建筑提供一個良好的外部環境。
3節能與能源利用
圍護結構設計方面，本項目采用了多種本地適宜的節能技術措施。屋面采用種植屋面作為保溫隔熱措施，并配合無機保溫砂漿的采用，實現屋面節能。同時，為了加強示范意義，本項目在外墻節能材料的選擇上，與普通工程相比，頗具特色：選擇福建省當地典型的建筑材料，填充墻采用適宜當地條件的外墻自保溫技術，在建筑的每層樓采用不同的自保溫砌塊或磚，如加氣混凝土砌塊、粉煤灰陶粒小型空心砌塊、PCB聚苯乙烯節能砌塊、煤矸石燒結磚、淤泥燒結磚等，砌筑成保溫隔熱的自保溫墻體，使外墻平均傳熱系數滿足節能要求。此外，本項目采用了多種類型的節能窗。建筑外遮陽設計方面，本項目采用了多種形式的活動外遮陽形式，如垂直卷簾遮陽、斜伸臂遮陽簾、中置空調百葉遮陽等，均可以依據需要進行全開、全關、部分開啟等動作調整，滿足隔熱、采光和視覺舒適要求。高效空調系統與可再生能源應用方面，本項目的可再生能源利用主要為地源熱泵空調系統、太陽能熱水系統及太陽能光伏系統三部分。空調系統采用水源多聯式中央空調，主機是數碼渦旋機組，共設14臺主機，COP在5.5以上，系統能效比約為4.4；根據使用功能，整個空調系統分為14個子系統，每個子系統均由一臺主機帶若干個室內機，同時設有全熱交換新風機，回收排風中的能量，減少新風負荷；整個空調系統使用靈活、高效節能。太陽能熱水系統安裝集熱器面積128m2，晴天日平均產55℃的熱水4.6t，太陽能熱水系統分為三個子系統，分別采用典型的平板，真空管，陶瓷三種類型；屋頂安裝有6.9kWp的光伏矩陣，使光伏板與屋頂天窗結合，真正做到了一體化設計，設計年發電6900kWh，約占大樓耗電量的的2.1%。
4節水與水資源利用
本項目水系統規劃方案考慮福州地區水資源情況，對用水定額、用水量估算及水量平衡、給排水系統設計、節水器具、非傳統水源利用等進行了分析和規劃。本項目在建筑中全面采用各類節水器具，并在保證用水安全的前提下，利用雨水進行沖廁、綠化灌溉等。
5節材與材料資源利用
本項目在建筑設計選材時，考慮了使用材料的可再循環使用，可再循環材料使用重量占所用建筑材料總重量的11.2％。本項目采用大開間靈活隔斷預應力結構體系，并實現土建與裝修工程一體化設計施工。預應力技術的采用，可顯著節約混凝土、模板，鋼筋等材料，降低了單位建筑面積建材消耗水平。同時本項目在裝修工程中采用了多種廢棄材料、可循環材料和有利于生態環保的建筑材料，如汽車包裝板、定向剖花板、廢棄飲料瓶隔斷、木塑板、竹木地板、軟木板、金剛板地板、復合實木、水泥纖維板等。
6室內環境質量
風環境方面，本項目建筑設計和構造設計充分考慮了增強自然通風的措施。本項目的建筑的三、五層在東西向，以及一層的南北向都處理成為對外開放空間，建筑各層東、南、西、北朝向均設有較大面積的外窗，配合適宜的開窗面積，可以根據需要進行自然通風的調節。同時本項目設計有中庭，當夏季炎熱時可以利用建筑上下形成的熱壓通風，形成良好的自然通風條件。光環境方面，本項目在建筑東、南、西、北四個朝向立面均布置帶形窗，同時天井設置遮陽天窗，天井各層內墻均布置內窗，使主要房間形成雙側采光，同時配合地下室四周采光井和光導管的使用，以達到理想的自然采光效果。經采光模擬計算分析，94％以上的主要功能空間室內采光系數滿足自然采光的要求。日照優化方面，本項目建筑采用逐層退臺設計。在夏季可形成建筑結構自遮陽，減少空調能耗，冬季太陽光可以直射入室內，有利于冬季供暖，達到冬暖夏涼的效果。室內空氣品質方面，本項目設置室內溫度、濕度、CO2濃度監測的室內空氣質量監控系統，系統具有數據采集和分析、監測空調設備的風機狀態、空氣的溫濕度、CO2濃度超標報警等功能。對于人員密度變化較大的房間，除設置CO2濃度傳感器監測室內空氣質量外，還與空調控制系統聯動調節新風量，控制新風機的啟停，保證室內空氣品質。
7電氣節能與智能化控制
項目采用高光效光源。在滿足眩光限制的條件下，優先選用燈具效率高的燈具及開啟式直接照明燈具，室內燈具效率不低于60％，要求燈具的反射罩具有較高的反射比。本項目建筑智能化系統定位合理，功能完善，包括信息設施系統、信息化應用系統、公共安全系統、機房工程等。為保證建筑通風、空調、照明等設備高效運營，本項目設有建筑設備管理系統，對照明系統進行可靠的自動控制，對大樓內的空調通風系統冷熱源、風機、水泵、電梯等設備進行有效監測，對關鍵數據進行實時采集并記錄。
三建筑能耗與用水量分析
1能耗分析
采用Dest建筑能耗分析軟件對本項目進行全年能耗（空調、供暖和照明）動態模擬預測計算，得出建筑節能率為64.5%，建筑能耗比例關系。根據以上建筑能耗預測結果，空調、供暖、照明耗電量單項節能率的分析。以80年代基準建筑為比較基準，則供暖耗電量的節能率最高，照明耗電量次之；以符合公共建筑節能設計標準的參照建筑為基準，仍然是供暖耗電量的節能率最高，但夏季空調節能率高于照明節能率。但需要指出的是，不論建筑單項節能率如何變化，由于夏季空調能耗占建筑能耗的比例最大，所以空調節能對本項目建筑節能的貢獻是最大的。如果將本項目所采用的太陽能光伏、光熱技術等因素考慮進來，將進一步降低建筑的綜合能耗。依據相關分析數據，福建地區每1m2太陽能集熱面積每年能節省350kWh電耗，每1kW的光伏矩陣每年能發電1000kWh。通過分析計算，本項目綜合節能率達70.99%，各類能源的消耗比列。
2用水量分析
本項目建筑內部用水主要集中在沖廁和盥洗，室外用水主要集中在綠化、景觀等，各部分用水量分析。本項目水源形式為市政水和雨水，其中雨水主要用于沖廁、綠化、水景補水等用途，本項目雨水利用系統基本能夠滿足使用要求，雨水回收利用系統關于雨水的供求關系分析見圖16。經分析，本項目預計非傳統水源（雨水）利用率為53％。
四結論
建筑在我國分為工業建筑和民用建筑。工業建筑本身能耗不大,所以國家還未對工業建筑作節能方面的要求。民用建筑又分為兩大類：居住建筑和公共建筑.在各專家編寫規范之前的社會調查階段中由電業總局與燃氣公司提供的數據顯示：就目前中國居民的消費水平和消費習慣而言，居住建筑能耗與公共建筑或國外居住建筑相比是非常少的。居住建筑提倡節能設計，目的是提高人們生活的舒適性。而公共建筑提倡節能設計才是建立集約型社會的關鍵環節。公共建筑分為以下幾類：辦公建筑(寫字樓、政府部門辦公樓)，商業建筑(商場、金融建筑),旅游建筑(旅館、娛樂場所)，科教文衛建筑(文化、教育、科研、醫療、衛生、體育)，通信建筑(郵電、通訊、廣播)以及交通運輸(機場、車站等)。有數據顯示：就政府部門辦公樓每年所消耗能量相當于全國八億農民全年全部的能耗：辦公室里夏天穿毛衣御寒、冬天襯衣短袖解署、白天亮燈辦公、熱水機飲水機下班后沒人關。現在全球范圍內已開始能源緊張，尤以中國較為嚴重，隨著中國經濟的高速發展,對能源的使用和節約就更加迫切了。
其實建筑節能并不是一個新的課題，而是建筑基礎學科—建筑熱工學的一個部分，我國也早在1993年頒布了相應的規范《民用建筑熱工設計規范》，1996年頒布了《民用建筑節能設計標注(采暖居住建筑部分)》,2001年頒布了《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》，這些規范的頒布，也反應了我國建筑節能的發展軌跡：由北向南，由居住建筑到公共建筑。但由于種種原因，這些規范的條款未列入國家強制性條文范圍內，各地也未政府令加以強調，所以執行力度也未達到應有的效果。但2005年7月1日頒布實施的《公共建筑節能設計標準》中有許多條款被列入國家的強制性條文內,相應的各地政府了具有地方法律效力的法令,上海市在2005年6月13日的政府令第50號：《上海市建筑節能管理辦法》強制規定：自2005年7月15日起新建住宅與政府投資的公共建筑必須進行節能設計。《辦法》的第九條與第十條分別對設計單位與圖紙審查機構提出具體的要求。所以，對于建筑設計單位,建筑的節能設計已經進入了一個全新的時期！
以下著重介紹《公共建筑節能設計標準》對有關建筑部分的要求。《標準》比剛才提到以往的有關規范要嚴格些,按照本標準設計,與未采取節能措施前相比，全年能耗應減少50%。《標準》的章節不多,共7頁17條,但簡明扼要,省去了復雜的熱工公式,歸納總結出來幾點要點，強調了規范的實用性。涉及到的基礎知識及術語結合規范本身展開敘述：
一,熱工設計的分區：按照我國的氣候條件,劃分為五個分區:嚴寒地區,寒冷地區,夏熱冬冷地區,夏熱冬暖地區以及溫和地區。
熱工分區的基本規律是：嚴寒地區和寒冷地區基本是我國的三北地區：東北,華北,西北。這些地區的地域遼闊，面積大，建筑節能設計起步也比較早，經驗相對來說比較豐富，主要考慮的是冬季保溫。夏熱冬冷地區大體上是長江中下游地區，如：成都、武漢、南京、上海等，這些地區的建筑的節能設計由于歷史原因起步較晚，面積雖然不是最大，但人口密度高，也是我國經濟最發達地區，可以說這一地區的節能潛力最大，效果也會最明顯。設計考慮的是冬季保溫與夏季防熱兼顧。夏熱冬暖地區大體上是華南地區：福州、廣州、南寧、臺北等。這些地區的建筑設計主要考慮的是夏季防熱。溫和地區，冬暖夏涼，四季如春，如：昆明、西昌、元江等。一般可不考慮夏季防熱，部分地區注意冬季保溫。《公共建筑節能設計標準》在這五個分區的基礎上根據公共建筑節能的設計特點作了些調整：把嚴寒地區細分為嚴寒A區與嚴寒B區,而溫和地區不強制執行節能設計標準。
二,體形系數:即建筑的外表面積與體積之間的比值.體形系數越小就越有利于節能,減少外表面與室外空氣的接觸,就能減少散熱。與以往的規范不同，新的《標準》中弱化了體形系數的概念，只在4.1.2條規定嚴寒地區與寒冷地區對體形系數的限制是≤0.4，其他地區該系數對建筑的節能體現不明顯,所以不作限定。
三,熱傳導系數：這個概念是本標準的核心名詞.所有的圍護結構：門、窗、外墻、屋頂以及地面都圍繞這個概念展開的。圖紙審查或政府檢查部門的抽查也是這個數據。她的名詞解釋為：圍護結構兩側空氣溫度差為1℃，1h通過1m2面積傳遞的熱量，單位W/m2.k。簡單的說便是熱量在某種材料里傳遞的速度,速度越小,那么這種材料的隔熱性能也就越好。怎樣求得這個數據呢？傳熱系數K0＝1/R0。
R0，傳熱阻：R0＝Ri+∑R+Re單位：m2/K.W
Ri與Re分別是材料內外表面的換熱阻。他們是固定數據，可由表差得：0.11m2/K.W0.04m2/K.W。
∑R是各層材料的熱阻之和。某單層材料的熱阻R=δ／λ，δ為該材料的厚度，單位是m，λ為該材料的導熱系數，單位是W/m.K。λ為此公式求值過程中的關鍵數據，也是每種材料的固有的屬性。她的名詞解釋為：1m厚的物體，兩側空氣溫度差為1℃，1h通過1m2面積傳遞的熱量，單位W/m.k。通常把導熱系數λ小于0.3W/m.K并能用于絕熱工程的材料，叫做絕熱材料。導熱系數是絕熱材料的最重要最基本的熱物理指標。例如：普通混凝土λ＝1.74W/m.K，鋼筋混凝土λ＝1.51W/m.K，多孔磚λ＝0.58W/m.K，聚乙烯泡沫塑料λ＝0.047W/m.K，聚氨酯硬泡沫塑料λ＝0.0216W/m.K，（這種材料在全球范圍內尤其在歐美等發達國家作為建筑絕熱工程中最普遍使用的材料），而鑄鐵λ＝49.9W/m.K。實際的工程應用中，卡特比勒辦公樓的外墻部分設計采用聚異氰脲酸酯（PIR），這種更新型的材料λ＝0.020W/m.K，屬絕熱材料。這便是維護結構的傳熱系數K值的求解過程。
下面結合《公共建筑節能設計標準》對上海地區的各部分圍護結的隔熱要求構逐一探討：
1.屋面：K≤0.70W/m2.k
我們的習慣做法一般可以滿足這個要求。例如：120厚現澆混凝土樓板＋20厚水泥砂漿找平層＋泡沫混凝土找坡層最薄30厚＋40厚的λ＝0.03W/m.K擠塑板（XPS）＋防水層＋20厚水泥砂漿保護層，這樣的做法就可以達到K≤0.60W/m2.k。須注意關鍵的保溫層一般應選用40厚擠塑板，若選用聚苯板，厚度應增加至60。
2.外墻：K≤1.0W/m2.k
不作外墻保溫的習慣做法是絕對達不到這個新規范要求的。例如：20厚水泥砂漿＋240厚多孔磚＋20厚水泥砂漿的無外墻外保溫的傳統構造傳熱系數K＝1.66W/m2.k，即便在前段時間簡易的外墻保溫做法－保溫砂漿，也達不到規范的新要求。經計算得知：在墻體與外墻砂漿之間增加20厚的λ＝0.03W/m.K擠塑板，這樣的構造使得外墻整體的傳熱系數K＝0.86W/m2.k<1.0W/m2.k。這叫做外墻外保溫技術，是業界內公認的一種效果很好的做法。他的優點是技術成熟，產品壽命較長，也可使外墻的主要部分受到保護，大大降低溫度應力的起伏，提高結構的耐久性。但他的缺點是在高層建筑中有安全隱患，外墻面磚的做法受到限制。外墻內保溫的做法不能很好的解決建筑熱橋的問題，同時房間內部使用和改造都受到很大的限制，所以現在工程上已很少用這種做法了。還有一種做法叫做中間保溫，做兩層墻，中間夾保溫材料，這種做法效果好，是建筑保溫的發展趨勢，國外的工程中這種做法早已普及，在我國的發展受到限制主要是因為一造價高，二構造做法與現行的做法差別太大，影響面廣，難以一時普及。
3.外窗部分
由于外窗在建筑中變化豐富，窗框材料、玻璃品種，有無遮陽等都會嚴重影響建筑熱工性能，所以，規范在這部分的規定并沒有一刀切。根據窗墻比系數的不同，對窗體的要求分成不同的幾類。所謂窗墻比，并非窗和墻的面積的比值，而是窗與其所在墻體的面積之比。規范在保證外窗自然采光的范圍內鼓勵窗的面積越小越好，即窗墻比越小越好。因為就現在已知能做到的最好的窗：雙玻中空雙腔充惰性氣體40厚，鋁合金斷熱型材，這種窗體構造的傳熱系數K＝1.5W/m2.k，而普通的單玻鋁合金窗的傳熱系數K＝6.4W/m2.k，是墻的6倍。據統計，通過窗流失的熱量占建筑能耗的46％，因此控制窗墻比是個有效的節能手段。《標準》中強制規定“建筑每個朝向的窗（包括透明幕墻）墻面積比均不應大于0.7”，此規定一出，必將會極大的影響建筑外觀，金茂大廈或者東方藝術中心等全玻璃的建筑勢必會大大的減少。夏熱冬冷地區（上海）是這樣詳細規定的：當窗墻比≤0.2時，窗的傳熱系數K≤4.7W/m2.k。在實際工程的應用中，塑鋼單玻窗或鋁合金雙玻窗可以滿足要求，但鋼鋁單玻窗不滿足要求。由此可見，在任何情況下，普通鋁合金單玻窗是達不到要求的，必將會面臨被淘汰的境地；當窗墻比在0.2和0.3之間時，窗的K≤3.5W/m2.k。雙玻鋁合金中空（16厚空氣層）的傳熱系數K＝3.6W/m2.k，同樣不滿足要求，若改為斷熱橋的鋁合金型材便滿足。當窗墻比在0.3和0.4之間，窗的傳熱系數K≤3.0W/m2.k。斷熱橋鋁合金中空玻璃可以滿足要求。當窗墻比在0.4至0.5之間，窗的K≤2.8W/m2.k。當窗墻比在0.5至0.7之間，窗的K≤2.5W/m2.k，一般情況下中空充惰性氣體玻璃鍍膜斷熱橋鋁合金的窗體構造可滿足要求。
論文摘要:建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。建筑設計是其中一個很重要的環節。本文從建筑節能的基礎出發,對建筑節能設計方面進行了探索。
一、引言
建筑節能是整個建筑全壽命過程中每一個環節節能的總和。是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過程中,通過合理的規劃設計,采用節能型的建筑材料、產品和設備,執行建筑節能標準,加強建筑物節能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
如果繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。
二、建筑節能的重要性
目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭,人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能、核能,而我國的能源問題更加嚴重。
我國能源發展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結構依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現在經濟發達地區能源短缺和農村商業能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發達國家低10%。
隨著城市建設的高速發展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。
三、建筑節能設計的重要性
建筑節能設計是全面的建筑節能中一個很重要的環節,有利于從源頭上杜絕能源的浪費。
(一)整體及外部環境的節能設計
建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎上,通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境,達到節能的目的。
1合理選址
建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境,為建筑節能創造條件,同時又要不破壞整體生態環境的平衡。
2合理的外部環境設計
在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求,應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境,創造建筑節能的有利環境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創造人工自然環境,如在建筑附近設置水面,利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等。
3合理的規劃和體型設計
合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面,圓錐形屋頂能有效地適應草原的惡劣氣候,起到減少建筑的散熱面積、抵抗風沙的效果;對于沿海濕熱地區,引入自然通風對節能非常重要,在規劃布局上,可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風時也能形成通風,在建筑體型設計上形成風洞,使自然風在其中回旋,得到良好的通風效果,從而達到節能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此,只能權衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區氣候環境的最佳朝向和較好朝向。超級秘書網
(二)單體的節能設計
單體的節能設計,主要是通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計,以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件,以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。
1建筑各部位的節能構造設計
建筑各部位的節能構造設計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結構、材料等方面加以進一步設計,充分利用建筑外部氣候環境條件,達到節能和改善室內微氣候環境的效果。
屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據需要,設置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
樓板層的節能設計。主要是利用其結構中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設計。如將循環水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環降低室內溫度,冬季利用熱水循環取暖。
建筑護墻體的節能設計。墻體的節能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現在能夠改善微氣候環境條件的特殊構造上,如寒冷地區的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設計、巴格達地區為了適應當地干熱氣候條件在墻體中的風口設計等;而在馬來西亞,楊經文設計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中,則外加了一種“捕風墻”的特殊構造設計,在建筑兩側設陽臺開口,開口兩側外墻上布置兩片擋風墻,使兩通風墻形成喇叭狀的口袋,將風捕捉到陽臺內,然后通過陽臺門的開口大小控制進風量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內通風。
建筑門窗的節能設計。據統計資料,在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節能的問題相當重要。
建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要,應從以下各部位著手:①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側四周墻面,應進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂,影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙,應填充保溫材料。
2合理的建筑空間設計
合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件,達到節能目的。
3選用建筑節能材料
合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面,隨著科技的發展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,更好地起到節能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應用,達到了更好的保溫防潮效果;新型透光隔熱玻璃(如Low-E玻璃等)在門窗中的應用,起到了更好的透光隔熱效果;采用可調節的鋁材遮陽板,達到遮陽的目的。
關鍵詞:建筑節能，可持續發展，節能減排，圍護結構
在當代建筑領域可持續發展背景下，為了有效落實建筑工程中“節能減排”目標，應把節能設計貫穿到建筑工程選址、規劃、設計、施工等各個環節中，以全過程的節能施工方式，減少建筑設計中材料的浪費。同時，盡量選用可再生資源，并結合施工區域地理環境，合理布局建筑空間，以“因地制宜”的建筑設計方法，最大限度的完成建筑節能設計，保障建筑設計中材料資源的合理化使用。以下就是對節能型建筑設計要點問題的分析。
1節能設計重要性
在我國建筑行業迅猛發展背景下，實施節能設計工作的重要性主要體現在以下幾個方面:第一，資源積累速度與資源消耗速度相比，相對較慢。所以，煤炭、石油等能源逐漸枯竭。此時，只有在建筑行業發展中踐行節能設計理念，嘗試應用生物能、太陽能、風能等新型能源，才能緩解資源匱乏問題，更好地滿足人們物質文化需求;第二，與一些發達國家相比，我國能源利用中的浪費現象較為嚴峻。即能源利用率較低，且能源分布不均。因而，必須落實建筑節能設計工作，控制資源浪費問題［1］;第三，因我國人口眾多，能源消耗量較大，而人均能源擁有量較低。所以，在資源數量有限的基礎上，應加快建筑節能設計。因為，建筑設計所消耗的資源占據我國總消耗的1/3，若加上房屋建筑材料能耗，其資源能耗量已經達到了1/2。所以，實施建筑節能設計工作已經迫在眉睫。
2建筑設計中節能設計措施
2．1整體規劃節能設計
我國建筑領域可持續發展過程中，為了有效緩解社會發展中的資源緊缺問題，應對建筑節能設計進行合理規劃。首先，在建筑選址時，應把“節能、節地”作為指導思想，盡量避免把建筑物安置在山谷、溝底等地方。因為，溝底、山谷有“霜凍”效應，會增加采暖耗能。所以，通過平地、向陽等地方的選擇，更有利于達到節能設計目標。同時，在建筑選址時，應盡量選擇一塊廢地，這樣可以提高土地利用率，且不對周圍環境造成破壞。除此之外，在建筑選址時，為了保證人們的健康，為人們營造一個舒適的生活空間，應選擇地溫適宜，土壤中無毒，遠離雷達站的區域，避免周邊環境對人體健康造成損壞。其次，在建筑整體規劃過程中，為了突出節能設計理念，應充分考慮當地的自然條件、氣候特征等，對建筑物進行合理布局［2］。同時，遵從GB50096—1999住宅設計規范規定，保持建筑室內連續日照時間超過2h，且以南北向朝向設計方法，高效利用太陽輻射能源，營造適宜的室內環境。再次，在建筑物整體規劃作業中，也應注重科學設計建筑體形。而因建筑體形系數每增加0．01，其耗熱量就會隨之增加2．5%。所以，應保證建筑體形系數在0．3以下，體現節能型建筑設計目的。除此之外，在建筑物總體規劃過程中，需利用樹木等改善建筑綠化環境，調節室內氣溫，降低空調能耗。
2．2圍護結構節能設計
1)外墻節能設計在建筑規劃設計中，因建筑圍護結構具有抑制室內熱量、促進室內熱量吸收等功能。所以，在建筑節能設計過程中，應做好圍護結構的節能設計工作。其中，在外墻節能設計時，應抓住外墻制冷節能原理，優化外墻節能設計。首先，在建筑外墻施工過程中，應盡量選用蓄熱材料。蓄熱材料，具備延長日照的功能。因此，將其應用于外墻設計中，可保證室內溫度均勻性、穩定性，滿足節能設計要求。其次，為了改善玻璃幕墻能耗高的現象，在外墻設計中，應把雙層或者三層玻璃作為圍護結構，利于玻璃之間形成相應的陽光溫室，提高建筑室內溫度，減少冬季采暖能源消耗［3］。同時，基于外墻部分設計工作開展的基礎上，為了更好地發揮外墻保溫、隔熱作用，調節室內溫度，應致力于開發新型復合墻體材料。包括聚苯乙烯泡沫塑料、巖棉、玻璃棉、礦棉、加氣混凝土等等，這一類復合墻體材料具備保溫、隔熱、無甲醛、無污染等優勢，且利于外墻熱工性能的提高。所以，若使用復合墻體，可更好的達到建筑節能設計目的。2)屋面節能設計在當今建筑設計中，為了進一步踐行“節能、節地、節水、節材”設計目標，應從以下幾個層面入手，落實屋面的節能設計工作:第一，在屋面節能設計時，應合理優化屋面構造。例如，坡屋面、倒置式屋面、雙層通風屋面、蓄水屋面、外保溫屋面等均對屋面節能設計有利，所以，應強調對這幾種屋面構造設計形式的應用。而若某地區夏熱冬冷，那么應通過屋面種植的方法，改善建筑室內溫度，降低能源的浪費;第二，在建筑屋面節能設計中，為了有效減輕空調負荷，應采取“冷”屋面設計方法。因為，“冷”屋面設計中的反射率是0．65，熱輻射系數是0．75。所以，可使淺色屋面表面和周圍溫度差達到11．1℃，為人們營造一個舒適的生活環境，取得良好的節能設計效果。例如，白色屋面設計方式就是節能屋面設計的典范［4］。從以上的分析中即可看出，屋面的節能設計，有利于改善建筑設計中空調負荷問題，降低建筑能源消耗量。因此，應強化對其的落實，實現節能設計目標。
2．3節能材料使用
在建筑設計中，為了踐行節能設計理念，嘗試應用各種節能材料是非常必要的。例如，絕熱材料、節能墻體材料、節能門窗材料等等。其中，在絕熱材料使用過程中，應注重把它的導熱系數控制在小于0．2W/(m•K)的狀態，并保證其具備疏松、多孔、密度小的特點。同時，現階段的絕熱材料種類較多，包括了金屬絕熱材料、有機絕熱材料、無機絕熱材料等等，應對其進行合理化應用。此外，在建筑圍護結構施工過程中，為了突出節能設計理念，應盡量把蒸壓加氣混凝土砌塊、金屬面聚氨酷夾心板、金屬面聚金屬面苯乙烯夾心板等作為主要建筑材料，這一類材料具有節能優勢，可更好的滿足建筑節能設計要求［5］。除此之外，在門窗等建筑材料選用過程中，為了達到節能設計目的，應充分考慮門窗材料的保溫隔熱性能，盡量選用聚氯乙烯塑料門窗、斷熱鋁合金門窗、環氧樹脂玻璃鋼窗等，突出建筑節能設計優勢，避免資源浪費問題。除此之外，在門窗玻璃建筑材料選用時，可選擇中空玻璃。因為，中空玻璃熱阻能力較強，所以，隔熱效果極佳，可緩解空調能耗。
3結語
傳統的建筑設計方法已經無法應對國際能源危機問題。所以，在全球能源儲量逐漸減少的背景下，應大力推廣建筑領域的節能設計工作。即在建筑設計中，以“節能、節地、節水、節材”為指導思想，落實建筑整體結構的節能設計工作。同時，通過外墻節能設計、屋面節能設計的方式，突出節能設計理念，另盡量選用絕熱材料、節能墻體材料、節能門窗材料等節能建材，更好的落實建筑節能設計工作，實現可持續發展。
作者:張愛英 單位:山西中方森特建筑工程設計研究院
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