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来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文 发布时间：2012-11-15浏览：91次
摘要：随着我国城市化进程的加快，城市建设的高速发展，能源供需之间的矛盾日益突出，对建筑节能有了更高的要求，建筑节能设计越来越引起建筑师的重视，建筑节能设计已成为建筑设计的重要组成部分。文章主要从规划设计、围护结构、建筑设备和建筑绿化四个方面来研究如何降低能耗，将建筑功能与技术更好的结合，创造高效的节能建筑，达到节能的目的，从而实现可持续发展。
关键词：建筑节能,规划设计,维护结构,建筑设备,建筑绿化
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，我国正积极倡导节约能源，可持续发展。建设节能型建筑将成为今后城市建设的重点发展方向，也是建筑师为实现节能建筑努力的方向。如何在建筑设计中更好地合理利用自然能源并不断提高能源利用效率，是建筑师需要探讨的课题。
1 规划与节能设计
在通常的规划设计中，规划师和建筑师更多的考虑是城市的功能区划、小区的功能划分、交通流线的组织、空间形态的构成、建筑与周围环境的协调、容积率的控制、日照时间的分析、停车场和消防通道的设置，而很少从节能的角度来指导规划，节能设计只有在建筑单体设计阶段才有所重视，从而产生了许多和规划相关而又不便解决的问题。所以提倡建筑节能首先应该从规划设计做起。
规划设计节能主要是指在规划设计中充分考虑如何因地制宜的布局，充分考虑建筑与自然环境的有机结合，利用自然资源为建筑节能创造有力的先决条件。
影响规划气候环境及建筑舒适性最主要的两个因素是太阳辐射和空气流动。因此，通过调整太阳热辐射、充分利用建筑的自然通风是规划设计对节能影响的主要方面，建筑朝向、建筑间距和建筑的相互组合关系将是规划设计的重点。规划设计包括：①建筑物的规划选址从节能的角度应该着重考虑建筑的日照和主要朝向，夏季应减少太阳的热辐射，冬季能获得足够的日照，综合考虑日照因素，合理安排规划布局和建筑朝向。②建筑群体的规划布局应充分考虑建筑群整体的节能效果，建筑的间距应在节约土地资源的前提下增加建筑物之间的间距。按照夏季主导风向作为建筑的主要朝向，排列建筑物应遵循南小北大、南低北高的原则，确保规划区内建筑对自然风的共享性，同时也能使北面高大的建筑成为人工的风障，较好的适应气候的变化。有效降低建筑物的温度，从而降低建筑的空调能耗。③建筑体型要简洁，合理控制体型系数。体形系数指建筑物与室外大气接触的外表面积和其所包围的体积之比值。单位建筑空间的外表面积越大，体形系数越大，能耗就越高，反之亦然。因此，在考虑节能设计中，建筑平面外形设计不宜凹凸太多，力求完整，避免因凹凸太多而提高体形系数，增加能耗。这就要求建筑师在进行建筑创作时，除考虑建筑的平面布局和建筑造型外，还必须适当控制建筑物的体型系数，以达到节能的目的。
2 围护结构与节能设计
建筑物的能量损失途径主要是通过建筑物的外围护结构，围护结构主要包括外墙、外门窗和屋面三部分，因此，在建筑的内外空间和环境确定之后，如何强化外围护结构的隔热构造就成为实现舒适的室内热环境的关键，建筑物单体的节能构造设计主要是通过对外围护结构各部位的部件具有良好的热工性能(外墙有比较小的传热系数和较高的热稳定性，外门窗有良好的气密性和保温性。)而降低能耗，以达到节能和改善室内微气候环境的目的。
2.1 外墙体的节能设计
墙体是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。墙体设计是最重要的一个方面，我国建筑结构形式主要包括混凝土结构和砌体结构。墙体除了应具有基本的承重、安全维护功能外，还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料，传统的墙体材料导热系数大，已不能满足建筑节能的需求，新型复合墙体应运而生。复合墙体主要通过在墙体主体结构的基础上，增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处，既不会使墙体过厚，又能承重，保温效果又好，我国要达到节能 65%的目标，使用复合墙体将是大势所趋。墙体保温包括内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，对于实现节能 65%的目标难度较大，已不推荐使用;夹芯复合墙体热工性能好，质量轻容易施工，但承重效果有限，适合低层建筑中应用，鉴于我国建筑的特点，低层建筑相对数量较少，使用量不大;外保温复合墙体由于受室外温度波动影响小，有利于主体结构保护和避免冷(热)桥的产生，因而外墙外保温的效果明显高于内保温，外保温墙体是国内现阶段主要推荐使用的保温体系。外保温构造体系包括，①墙体结构层：指混凝土结构的外墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙，②保温隔热层：这是节能墙体的主要功能部分，常用的绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、珍珠岩、挤塑聚苯板、模塑聚苯板、发泡聚氨酯和酚醛板等。③保护层：主要功能是防止保温层破坏，并阻止水蒸气进入保温层，出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，宜选用不然材料为保护层材料。④饰面层：外墙涂料、外墙瓷砖、石材幕墙、金属幕墙、挂板等各种材料均可使用。每一种保温材料都有不同的物理性能，因此在使用时应根据不同材料的特点选择合理的构造措施，使保温层与结构层、饰面层的构造能满足建筑的安全性和耐久性。
2.2 门窗的节能设计
外门窗是阻挡夏季太阳辐射热进入室内和冬季室内热量散失的最薄弱环节，其能耗是同面积墙体的 4 倍、屋顶的5 倍，对建筑能耗影响较大。在建筑节能设计中也是重点处理的部位。也是在设计中难以处理的矛盾点，因为追求良好的通风和良好的采光可能使其开窗面积相应的增大，而随之而来的就是热量损失增大，尤其是近几年北方建筑也流行大落地窗和外飘窗，这都是对节能不利的做法。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，满足窗地比的前提下，尽量减小建筑外门窗洞口的面积，采用适当的窗墙面积比;提高外门窗的气密性，减少冷风渗透量;增加外门窗遮阳设计，减少太阳能辐射热;提高外门窗整体传热系数，减少传热量。
门窗的节能措施有：①减小建筑外门窗洞口的面积。按照东、西、南、北四个方向的不同要求来控制不同的窗墙比。②提高门窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。③改善门窗的保温性能，增加热工性能。如选用双层玻璃、三层玻璃或Low-E玻璃等，以及塑料门窗、断热铝合金门窗型、铝木复合型门窗、木门窗等，同时加强窗间墙、框扇间的接缝气密性设计，窗框与墙体的连接应填弹性密闭型材料，如发泡聚氨酯等嵌缝材料，框扇之间的密封可用橡胶、橡塑等材料密封。④设置温度“阻尼区”，严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采用旋转门等其他减少冷风渗透的措施，阳台采取全封闭阳台，楼梯间采用封闭楼梯间，其他地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施。⑤增加外门窗的遮阳设计(采用百叶窗帘、遮阳板)，防止夏季太阳辐射热透过玻璃门窗直接进入室内而耗能。⑥根据需要合理地组织门窗的通风换气(加大可开启窗扇的面积)，尽量采用自然通风。
2.3 屋面的节能设计
屋顶是建筑物与室外大气接触的另一个重要部分，夏季屋面日照时间长，太阳辐射强度大，屋顶外表面温度最高达到 60～80 ℃，顶层室内温度同样会提高2℃以上;在冬季，屋顶对外散失热量增加了室内的热负荷，因此屋面的节能设计同样重要。屋面的节能措施有：①采用坡屋顶或架空隔热屋面来提高屋面保温隔热性能;②传统平屋面采用高效保温材料作为屋面的保温层来提高屋面的保温隔热性能;③采用倒置式屋面设计，所谓倒置式屋面，就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒，把保温层放在防水层的上面，保温层也有利于保护防水层;④采用蓄水屋面，蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水，其目的是利用水蒸发时，带走大量水层中的热量，大量消耗晒到屋面的太阳辐射热，从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度，是一种较好的隔热措施，是改善屋面热工性能的有效途径。
屋面节能措施应注意以下几点：①屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;②屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防止屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分;③蓄水屋面应采取良好的防水措施，采用抗渗混凝土和防水卷材，应避免池壁裂缝，池墙渗漏现象，防止屋面渗漏。
3建筑设备与节能设计
一个项目从方案设计开始到初步设计再到施工图设计，整个设计过程需要不断的调整设计方案，根据不同的设计方案，模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率，比对各种影响因素，最后提出最佳的设计方案。例如，在空调与采暖设备的选择上有很多因素，空调设备有空气源热泵、地源热泵、水源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统和节能空调系统等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同，那么通过模拟量化，计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用，根据模拟计算的结果就可以很容易地作出正确的决定。良好的节能设备方案也是减少建筑物能耗的重要组成部分。
4 建筑绿化与节能设计
建筑物绿化对建筑节能有直接的影响作用。建筑物绿化是指对建筑物外立面、屋面的绿化。主要表现在：夏季，通过植物冠盖、叶片的遮阳作用减少建筑物对太阳辐射热的吸收，通过蒸腾作用吸收建筑物维护结构的热量，释放水蒸汽，改善建筑物外表的热、湿环境，降低建筑空调负荷，实现节能;冬季，绿化主要起屏蔽作用，减小风压对建筑物的作用，从而减小冷风渗透和外表面对流换热损失，降低供热负荷，达到节能目的。建筑物立面的绿化应以多年生落叶攀缘类植物为主，屋面以种植草坪为主。但要注重屋顶绿化种植层荷重的限制，应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求，制定出种植层高度。
5 结束语
建筑节能是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务，关系到国家资源战略、可持续发展和环境保护，我国北方地区，尤其是严寒寒冷地区建筑能耗较大，更应该加强建筑节能技术的推广和使用，作为建筑设计人员，在对建筑进行节能设计的同时，我们应根据当地资源条件，因地制宜，就地取材，合理利用;应将建筑功能与艺术和节能技术更好地结合，使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则，努力创造低成本、高效率的节能建筑。
《对建筑节能设计的论述》
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文章名称： 对建筑节能设计的论述
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