建筑节能设计学术

摘要：建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重要组成部份，是实现建筑节能的技术基础和全面推行建筑节能的有效途径。本文通过探索建筑节能设计中的相关问题，推广建筑节能、积极推进建筑节能的发展和研究。
关键词：建筑；建筑节能；能耗；建筑主空间；节能设计
近年来，随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广，建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重要组成部份，建筑节能标准作为建筑节能的技术依据和准则，是实现建筑节能的技术基础和全面推行建筑节能的有效途径。推广建筑节能势在必行，全社会的每一位从业者，都要负起社会责任，积极推进建筑节能。
1建筑节能要求的历史背景

1.1建筑能耗约占社会总能耗的1/3

我国的建筑能耗能源总消费量所占比例已上升到27.45%，而20世纪70年代末所占的比例为10%，短短几十年，就增加了17.45%，增加的如此迅速，但是我国城市化进程还在不断的加快，国家建设部研究表明，我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。建筑能耗占比如此庞大，表明它已经成为我国经济发展的软肋之一。

1.2现在我国高耗能建筑占已建建筑的比例为95%，正在不断加剧能源危机

目前，我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑，节能建筑面积只有2.3亿㎡。随着城市化水平的不断加快，据不完全统计，我国每年建成的房屋面积超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，高达16亿至20亿平方米，然而高能耗建筑占的比重最大最多。按此建筑增速，在未来8至10年里，全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此，如果现在不开始注重建筑节能设计，将直接加剧能源危机。

1.3我国建筑节能状况还需要改善

我国的建筑节能水平与当前发达国家相比，我国单位建筑面积采暖能耗现在是发达国家标准的3倍以上，还远远赶不上发达国家的水平。从上世纪70年代能源危机后，发达国家就已经开始致力于研究与推行建筑节能技术，而我国在这方面却存在在着相对滞后。就美国来说，全球石油的开采区域和运输线路以及石油资源的战略布局等关键点的调整工作已经基本完成，而我国却没有那样强有力的能源后盾支持，在这样的国情下，建筑节能水平的改善就显得比发达国家更为紧迫了。
2建筑节能设计具体的方面

2.1建筑的主空间设计

建筑的节能设计与建筑的主要空间是分不开的。在商品住宅楼设计当中，我们要坚持可持续发展的战略方针，在总体规划定位上，首先要考虑节约用地，还要想到怎样节能、节省自然资源的问题，要以最少的能源和资源消耗获取最长时期的利益。
现在住宅的标准大大提高，而我们在设计时往往将按比例放大。将厅和卧室、厨卫面积放大了，导致很多功能空间(如户厅、储藏室、保姆室、设备间、书房、餐厅、客人间??)都没有仔细安排妥当。

2.2自然通风设计

良好的自然通风环境，既有利于改善室内的热舒适程度，也可以减少空调运行使用的时间，充分降低建筑物的实际使用能耗。
综合体建筑自然通风设计的基本原则是充分利用春、夏、秋季凉爽时段的自然通风，夏季要最大限度地利用自然通风来降温冷却和减少得热，冬季要最大限度地减少热损失、多获得热能和利用自然能源取暖，在设计时，冬天要通过被动这种方式，充分利用室外气流将室内产生的余热带走，从而最大程度地满足室内空间的舒适性。

2.3建筑朝向设计

建筑朝向的选择涉及到当地地理环境、建筑用地情况、气候条件等，所以从节约用地考虑，我们应优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向，以满足夏季避免过多的得热，冬季能争取较多的日照，还要考虑是否有利于自然通风等等因素。
在我国，现代住宅节能设计研究中，需综合考虑住宅各朝向墙面及居室内可获得的紫外线量及住宅朝向与主导风向关系、可获得的有利于本地区气温特点的太阳辐射热量、日照时间、日照面积等因素，所以被认为相对合理的设计是主要空间朝向南、或南偏西、或南偏东，但是由于各种条件限制，建筑朝向不可能全部都保证向南。 这就需要我们根据因地制宜的原则，合理地确定建筑的朝向，以满足节能和舒适的要求。在被动设计理念指导下，考虑冬季争取更多的太阳能辐射及夏季防止过多的太阳辐射热，改善住宅室内热环境的设计，满足冬季日照的需求，为住宅的主要空间争取良好的朝向，是最基本的节能措施。
2.4建筑体形系数

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建筑的体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面与其所包围的体积的比值，是建筑节能设计需要特别重视的问题。
在满足总体规划和建筑面积及建筑使用功能确定的前提下，我们将建筑面积所能达到的最小体形系数视为其极限体形系数，体形系数会随建筑面积减小而增大，随楼层数减少而增加。为了降低能耗，我们应将体形系数控制在一个较低的水平，选择形状因子小的建筑底平面形状。
因此，在具体的建筑设计过程中，考虑到利害关系，应合理确定建筑的造型，为了减少建筑能耗，将体形系数确定在一个特定的范围内。

2.5外墙的保温隔热

建筑节能的另一个重要组成部分就是墙体的保温隔热。目前，提高墙体的保温性能的措施一种是对墙体采取内保温或外保温措施，即采用各种板状、纤维状构散颗粒的保温材料在外墙的内侧或外侧加设保温层，当我们在采用外保温措施时，应在其外表面覆盖一层饰面层或防水层。另一种提高墙体保温性能的措施是通过采用空心砖、加气混凝土砌块，混凝土空心砖等类型的材料去改善砌体的保温性能，集承重和保温于一体。
我们还可以根据不同的保温层位置，将墙体分为内保温、夹心保温、及外保温墙体。但是由于外保温的保温层覆盖整个外墙面，从而有利于避免产生冷桥热桥。外墙外保温体系还可以延长建筑物的使用寿命，保护主体结构，从长远的发展来看，外保温明显优越于其它的保温方式，因此我们应优先采用外墙外保温方式，从而达到节能的目的。

2.6屋面的保温隔热性能

屋面作为建筑围护结构的部位之一是建筑节能重点关注的对象，它隔热性能的好坏直接关系到建筑的节能效果好坏。我国目前采用的主要是加气混凝土条板、乳化沥青珍珠岩板、彩色钢板聚苯乙烯泡沫板等吸水率低、轻质高强或不吸水的可长期使用，性能稳定的保温材料来作为屋面的保温层，这样不仅提高了屋面的保温性能，也起到了改善屋顶房间的热环境和良好的节能效果。
屋顶绿化具有遮阳、隔热、生态、景观综合效益的优势。我们通过在屋顶上种植槽绿化、爬藤绿化和架空爬藤绿化，屋顶内表面温度明显降低，房间得热也得到了明显下降，夏天空调的能耗也降低了，从而取得了一个很好的节能效果。同时，由于绿化的光合作用将热能转化为生物能，并通过植物和种植基质的蒸发作用，不但有效的调节了城市气候，还可以吸收城市的有害气体和尘埃。对于城市的景观来说，实行屋面绿化，还可以增加城市的绿地面积、美化城市环境。

2.7采暖系统的节能

城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖，合理提高了锅炉承受的负荷，从而改善了锅炉运行的效率，利用可再生能源，不断提高采暖空调系统的用能效率，采用管网水平衡技术，加强供热管道保温等措施，不仅提高了热效率，还节约了能源。
总之，建筑节能的核心是减少建筑耗能、提高建筑中的能源利用效率。我们要用可持续发展的观点来看待这个问题，高标准科学合理规划设计、建造节能建筑是建筑科学技术的一个新的发展方向。