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来源：职称驿站所属分类：环境科学论文 发布时间：2012-07-25浏览：22次
摘要：现阶段，人们对建筑物的要求已经不仅仅停留在舒适、美观的层面上，更加注重其节能设计。在住宅建筑设计中，如何更好地利用自然能源，提高建筑物的能源利用效率，是目前建筑设计师需要探讨的一个重要课题。本文分析了建筑节能的重要性，并着重从屋面节能、墙体节能以及门窗节能三个方面论述了建筑节能设计。
关键词：建筑设计；建筑节能；措施；屋面节能；墙体节能；门窗节能
引言：我国是能源大国，但人均占有量极少，随着社会发展，能源危机日益加剧。建筑业作为高能耗行业，节能降耗迫在眉睫。通过采取科学合理的规划设计,选用符合标准要求的节能墙体材料、屋面隔热材料、门窗材料等,采用绿色能源,推行优化管理等措施,在保证建筑物使用功能的前提下,提高能源利用效率。
一、 建筑节能的重要性
首先，建筑节能有利于社会可持续发展和环境保护。我国建筑物的设计寿命一般不低于50年，在如此漫长的时间里，将耗费大量的能源，如何在提高室内舒适性的同时，提高能源的利用效率，不断降低建筑能耗水平，走可持续发展之路，是实现我国国民经济和社会可持续发展的重要保证，同时也是保护资源，减少环境污染的重要举措。
其次，建筑节能可带动建筑业以及其它相关产业的快速发展。随着国家对建筑节能要求的日益提高，新的节能建筑日益涌现，加之已有建筑大规模的节能改造等所激发的市场需求，使建筑节能产品的生产企业大量涌现。同时，也促进了设计、施工单位不断调整其技术结构和产品结构，带动了节能墙体材料、门窗、节能制冷设备、节能照明设施等新兴产业的发展，进一步推动了建材业、建筑业的结构调整与升级，增加就业机会，形成国民经济中的一个新的增长点。
再次，建筑节能可带来良好的经济效益和社会效益。近年来，我国许多省市相继建造了一批外保温的建筑，建筑物节能降耗取得了良好的效果和较成功的经验，取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。
总之，建筑用能在我国能耗总量中占有相当大的份额，可以说建筑节能是关系国计民生的重大问题。
二、 墙体节能设计
墙体是建筑物的主体部分，是建筑室内外热交换的主要介质，增强建筑物的墙体保温隔热性能是达到建筑物节能目标的一个重要途径。据统计，使用节能外墙与使用普通外墙，室内温度相差可达4～10摄氏度，所以墙体的设计是不容忽略的一个方面。
建筑物外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能之外，还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料，对传热性好的墙体，或者是墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层。
现阶段，常用的几种外墙材料中，保温隔热性能较好的是多孔粘土砖、加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中主要有矿棉、岩棉、玻璃棉、聚苯乙稀、膨胀珍珠岩、加气混凝土等绝热材料。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温是连续外包的，有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等，产生“断桥”作用，从而达到预期的节能降耗效果。
另外，减少建筑物体形系数，即减少建筑物外表面积、外围护结构面积以及建筑形体的凹凸，也是有效的节能措施。所谓体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。通常情况下，体形系数越小对建筑节能越有利，外表整齐的比外表凸凹变化的节能效果好。为得到合理的、有利节能的建筑体形，体形系数控制在0.3以内为宜。
从热传递方面分析，建筑物实墙的阳角内侧气流一般较通风口处差，且散热面相对比较大，所以交角处内表面的温度远比主体内表面温度低。同时由于具有热桥作用的框架柱或者是构造柱常设在此处，所以一般交角处是建筑物耗能量较大的部位。如果建筑物设计成圆柱形，则外墙棱角少，外表面积也小，有利于减少能量的消耗。所以外表面整齐的建筑比外表面凸凹变化的建筑要节能。
从接收太阳辐射热能方面考虑，南向墙面与其它各方位的墙面的面积比越大越好。另外，也可以利用植物来调节气温，在日照强烈的墙面，种植植物来吸收太阳热量，减少传入室内的热源。
三、 屋面节能设计
屋面是建筑物受太阳辐射的各个外表面中，接受太阳直射时间最长的部位，因而受辐射得到的热也是最多的，相当于东西向墙体的2～3倍，所以，对屋面的保温隔热设计对整个建筑物的节能效果尤为重要。
通常情况下，屋面的保温隔热的材料宜选用膨胀型泡沫聚苯板等密度大、导热系数小、憎水、吸水率较小的材料。此外，采用倒置式屋面将憎水性保温材料置于防水层上，业会有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。而且，这种方法施工简易，可广泛采用。
在建筑物屋顶种植三色堇、彩叶草、麦冬草等花卉、灌木，从而形成生态型屋面，不仅可以阻挡热源，减少温室气体的排放，达到保温隔热，而且还可以达到美化环境、改善城市气候的目的，可谓一举夺多。
种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，起到滞阻水的作用，不仅有利于屋面的防水，而且由于土壤导热系数小、热惰性较好，不会随大气气温而大幅波动，有利于屋面的保温隔热。同时，在屋面蓄水，形成蓄水型屋面，也是节能屋面的有效措施。水的蒸发可带走大量的热，从而有效降低屋面的传热量，并且降低屋面温度。实验表明，与一般屋面表面温度比较，蓄水、种植屋面土壤的屋面温度可低27℃。
此外，采用平坡屋顶结合的构造形式，在屋面保温隔热层上做架空层，通过空气流通来散热也是个不错的办法。
四、 门窗节能设计
外门窗是耗热的重要渠道，它的传热系数约为墙体的3～4倍，是节能的重点部位，所以，合理确定窗墙比也就成为了节能的重要措施之一。
为了达到更好的节能效果，建筑物设计应少做落地窗、飘窗等。外墙门窗除满足自然通风外，设计中应该凸显东西南北开窗有别，不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面，应尽量减少开窗面积。设置外窗部位，应提高外窗的密封性能，选用好的窗型，一般情况下，平开窗气密性相对较好。采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等节能门窗配件，提高窗框的隔热性能，减少窗框的外露面积，采用保温隔热性能好的中空玻璃、镀膜玻璃等。实际应用经验证明，采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。
外门窗除了采光，通常也是建筑自然通风的渠道。所以，外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位，引进自然风，增加夏季的渗透通风。但是，外门窗的设计也应减少冬季寒风的渗透，有利于室内保温，改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方，可采用凹式开窗设计，外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘，这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。
五、 充分利用太阳能
太阳能是绿色能源中最重要的能源，总量极为丰富，取之不尽、用之不竭，而且洁净、安全、价廉，对生态环境没有任何影响。据科学研究表明，地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍，太阳能的开发利用有巨大的潜力。在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节，一般利用方式主要有被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等，甚至能够提供建筑物的全部能量。
我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能相当于2.4×1012tec，如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。
结语：
综上所述，现阶段，我国减少建筑能耗刻不容缓。因此，建筑设计师应从不同角度，依据建筑规范对建筑节能进行优化设计，充分利用我国现有的自然条件，在改善人们居住环境的同时，充分挖掘节能潜力，使我国的建筑业不断向着节能环保方向迈进。
参考文献：
[1]刘加平;建筑节能与建筑设计中的新能源的利用;能源工程.2001（2）
[2]杨子江;建筑屋面节能技术;工业建筑.2005
[3]邱永亮,朱菊梅;住宅建筑节能优化设计的探讨.陕西建筑.2005
[4]白胜芳;节约能源保护环境;中国建设报（中国建材）.2003.108
《关于建筑设计与建筑节能的探讨》
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文章名称： 关于建筑设计与建筑节能的探讨
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