浅谈房屋建筑节能设计技术

　　摘要：随着我国经济的发展，能源的日益枯竭，各个国家都把能源的节约提到了战略上来。本文主要分析了我国目前房屋建筑设计的现状、提出节能设计措施，进一步推广节能技术的应用，从而更深的认识到建筑节能的重要性。
　　关键词：建筑节能，规划设计，节能设计，能源节约
　　随着我国经济的发展，能源的日益枯竭，各个国家都把能源的节约提到了战略上来。我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从20世纪70年代末的10%,上升到近年的27.45%。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。国内建筑节能状况落后状况,迫待改善。
　　1节能型居住建筑设计要点分析
　　建筑节能设计是一项复杂的系统工程，它不仅是材料和设备的问题,还是一个建筑整体和宏观区域控制的问题,因此全面的节能设计应根据建筑功能要求和当地气候参数，在总体规划和单体设计中，应科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、通风、朝向、层高、环保体现选用节能建筑材料、保证建筑外围护结构的隔热保温性能等及对建筑周围环境进行绿化设计，全面应用节能技术措施，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效
　　
　　2总体规划设计
　　2.1建筑选址
　　建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处,因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量,就会相应的增加。所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上,为建筑争取日照创造必要的条件。
　　2.2建筑布局
　　利用建筑楼群合理布局,充分结合特定地点的自然环境因素、气候特征和建筑物功能,人的行为活动特点等,建立自然—人工生态平衡系统。具体体现在通过楼体排布的方案组合中,按以下原则挑选规划方案:充分利用和争取日照;避免风漏斗的出现,合理组织气流,减少建筑热损失;利用建筑外界面的反射辐射,对夏季炎热气候考虑充分。在规划布局中,可以通过建筑的手法来尽量改善日照条件,比如:
　　a.多排多列楼栋布局中,采用错位布置,利用山墙空隙争取日照;
　　b.点、条组合布局时,点式住宅布置在朝向较好位置,条式布置其后,争取日照;
　　2.3建筑形态
　　节能建筑的形态不仅要求体型系数(外表面积／体积)小,同时需要夏季日辐射得热少,冬季还需要对避寒风有利,但满足此三项需要的建筑形体常不一致,因此应考虑多种因素的制约,包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风环境情况,需要具体权衡得热和失热的具体情况,优化组合各项因素后得出结论。
　　2.4建筑间距
　　阳光对于个人不仅有卫生学的意义,同时对人的心理及精神也具有一定的影响。它不但是热源,同时还可以提高室内的日照水平,保证住宅室内具有一定的日照量,从而决定建筑间最小间距,并结合其他条件综合考虑建筑群体的布置。建筑采用斜屋顶在满足日照的前提下可以缩小住宅间距。
　　2.5建筑通风
　　适当布置建筑物,冬季降低冷风风速,可减少建筑物和场地表面热损失,节省能耗;夏季可以组织良好的通风,在建筑物之间及建筑内部形成良好过堂风。
　　2.6建筑朝向
　　朝向的选择考虑因素有:冬季具有适量和一定质量的日光照入室内;炎热季节尽量减少太阳直射室内及居室外墙面;夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭;充分利用地形和节约用地;照顾居住建筑群体组合的需要。
　　2.7环保概念的体现
　　环保一个重要的体现方面是小区绿化。小区绿化要综合考虑绿
　　化覆盖率、人均公共绿地指标和生物多样性、植被的生态效应等诸多因素。可以考虑乔灌草相结合,以乔木为主;同时建议多布置立体绿化,见缝插绿;步行道、停车坪、水体护岸和水底地面不宜一概“硬化”,应该给大地以透水透气的余地。屋顶绿化不仅可以改善小区的环境绿化条件,还能改善建筑屋面的热工性能。
　　3建筑单体设计
　　3．1围护结构节能设计
　　3．1．1隔离太阳辐射热
　　隔离太阳辐射热，减少阳光直射，对垂直墙面可采用外廊、阳台、挑檐等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。
　　3．1.2控制窗墙比
　　人们应关注门窗的气密性、保温性，外窗的能耗包括通过玻璃、窗框的传热,窗缝的空气渗透,这些方面的物理性能与住宅的热舒适性和节能关系最紧密。夏天太阳辐射得热三个方面。普通外窗的能耗远远大于外墙。传统方法有控制窗墙比，窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%～45%。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的，一般北向不大于25%；南向不大于35%；东西向不大于30%。
　　提高门窗制作质量,加密封条,减少冷风渗透等;注意隔热条的选用。门窗节能中,改善窗户保温效果是比较有效的手段之一。
　　市场上中高档的住宅产品多采用中空玻璃、隔热玻璃、反热玻璃等,随着节能技术的发展,像低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)等节能玻璃,在成熟产品中的应用也逐步在得到加强。
　　3．1.3提高气密性
　　门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面积约占建筑外围护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3。所以门窗是外围护结构节能的重点。在保证日照、采光、通风、观景条件下，尽量减少外门窗洞口的面积。设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构（如加装密封条），提高门窗气密性，防止空气对流传热。
　　3．1.4设置遮阳设施
　　设置遮阳设施，考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。
　　3．1.5采用新型节能门窗
　　采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗（塑钢门窗）可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光，但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%～30%，冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%～20%，因而控制窗墙比在30%～50%范围内时，窗玻璃尽量选特性玻璃，如吸热玻璃、反射玻璃、隔热遮光薄膜玻璃等。
　　3．2屋面保温隔热节能设计
　　屋面是建筑外围护结构所受室外温度最高的地方，面积也较大，对现在的高层房屋建筑而言其节能的重要性尤为突出，因此，屋面的保温隔热措施对改善高层建筑室内温度环境、节约整体能耗非常重要。我国通常的屋面保温节能的做法是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的轻质高效保温材料设置在防水层和屋面板之间，这种做法为正铺法。还有许多高层房屋建筑采用了轻质高强、吸水率极低的挤塑聚苯板作为保温材料，采用倒铺法，取得了较好的效果。倒铺法是将防水层设置于保温层下，其优点是由于保温材料的保护作用，使防水材料免受室外空气温度的变化及施工人员来回走动所造成的损坏，大大延长了防水材料的使用年限，有一定节能功效，但造价较高。目前，我国采用的浅色坡屋面节能设计技术，它既能有效排水，防止屋面渗漏，又能有效隔热保温，节约能源。深暗色的屋顶仅反射不到30％的日照，而非金属浅颜色的屋顶至少反射65％的照，反射率高的屋顶大约节省20％～30％的能源消耗。
　　3．2．1．房屋建筑中太阳能节能设计
　　现代房屋建筑节能设计的另一个方面是开发利用新能源，太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很有利用潜力的新能源之一。太阳能在我国大部分地区都具有良好的利用条件，全年日照时间最长可达2800h～3300h，年日照时数大干2200h(即每天平均日照时数大于6h)的地区，占国土面积2／3以上。绝大部分采暖地区均分布在长日照区域内，这些地区日照时数6h／d的年总出现天数都在200d以上，多的可达300d。太阳能在我国房屋建筑上的利用方式主要有：被动式太阳能采暖、太阳能热水、主动式太阳能采暖与空调，以及太阳能发电等。目前，随着节能设计研究和房屋建筑设计的发展，基干房屋建筑的布局特点和使用特点，附加阳光间与室内采暖设备相结合的节能设计
　　已经获得人们越来越多的关注。它能使房屋建筑在室外气象参数剧烈变化情况下，使室内温度分布更为均衡，同时改善室内热环境并节约能源。
　　3．3建筑设备节能
　　3.3.1空调
　　家用空调器选用节能型(高效制冷压缩机、换热器和风扇,采用变频调速,并匹配良好);空调器的安装位置宜不受太阳直射;不设定过低室温,经常清洗。
　　3.3.2电气
　　尽可能充分利用自然光;采用高效照明光源及灯具。
　　3.3.3卫生器具
　　尽可能采用节水型卫生器具。
　　3.3.4太阳能设备的充分利用
　　4房屋建筑中节能设计的发展前景
　　建筑节能对建筑业有巨大的经济和社会效益，面对全球能源的日益紧张，世界各国特别是欧美发达国家对节能技术给予了充分的重视。而我国的房屋建筑节能设计工作从2O世纪90年代初才刚刚启动。因此，我们应傲到：首先，在设计技术节能方面，积极采用节能建材、新型节能墙体、屋面的保温隔热技术、节能门窗的保温隔热和密闭技术，加大新能源和可再生能源如太阳能和低热能在房屋建筑中的应用，并进一步推广不同能源的热泵技术、产品以及回收废热、余热技术，其次，在房屋建筑节能设计管理方面，加强房屋建筑节能标准化工作，严格实行房屋建筑的节能设计，要把房屋建筑节能设计作为房屋建筑设计是否达标的重要考核项目-最后，在房屋建筑设备产品的使用方面，应采用节能型供热、空调设备，并提高设备运行时的能源利用率，以达到更好节能的目的。节能是国内住宅建设的重中之重，建筑节
　　能是国家发展的基本国策之一，房屋建筑又是标志性极强的建筑，因此，抓好房屋建筑的节能设计，合理地使用和有效地利用能源，提高能源的有效利用率。必将会带动国家和地方的建筑节能事业，促进全社会建筑节能技术的进步。

《浅谈房屋建筑节能设计技术》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 浅谈房屋建筑节能设计技术

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-19393