談論建筑設計節能技術

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1引言

當今，節能已成為社會的主流，建筑設計中的節能技術受到全世界的普遍關注，同時也是國內外節能領域研究的熱門話題。在我國的社會總能耗中建筑能耗占到了四分之一，并且正處于加速上升的階段，所以實行建筑的節能設計已成為我國節能領域的當務之急。作為建筑設計人員，我們有責任也有義務做好建筑的節能設計。進行建筑的節能設計應從建筑物的自身與空調系統的節能兩方面來考慮：建筑物自身節能包括對其的規劃設計、圍護結構以及遮陽系統等，而空調系統的節能主要考慮冷熱源能耗的減少、輸送系統的能耗及對其運行的管理等。

2建筑節能的規劃設計

對建筑物進行整體規劃以及單體的設計時，應充分考慮當地的氣候條件與建筑本身的功能要求，從而合理科學地設計建筑的平面形狀、空間結構、外形、間距、朝向等，選用合適的建筑節能材料，確保建筑圍護結構的保溫隔熱特性，同時利于建筑的施工與維護，最大限度的應用節能措施，減少能耗，最終得到很好的節能效果。

2．1建筑的平面形狀與朝向的設計建筑的平面形狀一樣時，東西朝向要比南北朝向的冷負荷大得多，所以選擇建筑的朝向時應盡可能地取南北方向。有測試表明，一棟長寬比為四比一的建筑，東西朝向時的冷負荷比南北朝向的要增加70％左右。布置空調房間時應盡量布置在南北朝向的房間內，同時避免在東西墻上有窗戶以及平屋頂的房間內布置。所以，對建筑物的朝向進行合理的布置是建筑節能設計的一項重要措施。對建筑平面形狀的確定，應在體積一定的情況下，盡量使建筑的外圍護結構表面積減小，這樣，外表面積越小，其冷負荷就越小，進而能源的損耗就越小。

2．2對建筑的空間結構與體形系數進行合理設計對于自然通風降溫的建筑，其空間布局設計要開敞，利用較大的窗戶進行自然通風；而對于裝置空調系統的建筑，其空間應盡量布置的緊湊些，減少建筑的外表面積與門窗洞口的面積，以便降低空調的負荷。建筑的外表面積與其所圍護空間的比值即建筑的體形系數，是建筑節能與否的關鍵因素。當建筑的體積相同時，體形系數愈大，單位建筑空間的熱損耗面就愈大，體形系數增加0．01，熱損耗就增加2．5％左右。所以，在進行建筑的節能設計時應盡量控制其體形系數，當為了建筑的美觀與造型，需要較大的體形系數時，要盡可能的提高其圍護結構的熱阻。

2．3周圍環境的綠化對周圍環境進行合理的綠化，可以很好的改善居住區的氣候條件，調節碳氧平衡，降低溫室效應，改善氣溫，減少大氣污染，降低噪音，熱，從而改善室內環境，降低建筑的能耗。

3建筑圍護結構的節能設計遮陽隔

3．1外墻的節能設計

(1)采用節能、環保型的建筑材料，可以減少外圍護結構的傳熱量，進而降低空調系統的能耗，取得明顯的節能效果。像新型的墻體材料、復合材料等圍護結構，也可在技術、經濟條件允許的情況下，在墻體內外側設置保溫層等。

(2)對太陽輻射能量的隔離。利用建筑外廓、陽臺等遮陽設施，還有淺色外墻面、反射幕墻、植被綠化等措施，來隔離、反射太陽的輻射能量。

3．2門窗的節能設計技術

(1)盡量減少門窗洞口的面積：建筑能耗散失最嚴重的部位就是門窗，其占外圍護結構面積的三分之一左右，但能量損失卻占到了三分之二，因此門窗是建筑外圍護節能設計中的重點，在保證通風、光線的條件下，應盡可能的減少門窗洞口的面積。

(2)采取遮陽措施：采取遮陽的措施，盡量減少陽光對屋頂、墻、窗的直接輻射，像挑檐、遮陽板、外廓、熱反射窗簾等。對門窗的遮陽可采用特種玻璃、雙層玻璃以及窗簾、遮陽板等。

(3)做好門窗的氣密性：當建筑房間的換氣次數減少時，建筑的能耗就能減少相當的一部分，因此在進行建筑物的節能設計時應采取較好密閉性的門窗。改進門窗產品的結構，像加裝密封條等，提高其密閉性，減少空氣對流的傳熱。

(4)采用新型節能門窗：新型節能門窗的熱阻大、能耗低，其熱工性能很好，像塑鋼門窗等。對門窗玻璃的選取也應注意，玻璃的主要功能是采光，但普通玻璃造成的能量損失所占的比例很大，因此門窗的玻璃應選用特性玻璃，像中空玻璃、吸熱玻璃、反射玻璃等。

(5)設計合理的窗墻比：窗洞口與墻的面積之比就是窗墻比，較大的窗墻比不利于空調建筑的節能。外窗能耗占建筑能耗的相當一部分，因此進行設計時，在保證室內通風采光的前提下，應合理的選擇窗墻比，北向應小于25％，南向小于35％，東西向控制在30％以內。隔離太陽的輻射能量，減少陽光的直射，可設置架空屋面、淺色屋面、種植屋面等，還有通風屋面、蓄水屋面等一些節能設施。進行屋面的綠色覆蓋，不但遮陽，而且隔熱，同時吸收碳，美化環境，所以植被覆蓋是一較好的節能方法。

4建筑屋頂的節能措施

4．1太陽輻射能量的隔離做好建筑物外圍結構的保溫隔熱性能，能夠有效的降低建筑的冷熱負荷。據統計，在建筑其他工況一定的情況下，當圍護結構傳熱系數增加1W／m．2K時，空調系統的荷載就增加30％左右。因此做好建筑外圍結構的節能設計是建筑節能設計的重要措施。對建筑的外圍護結構可使用玻璃棉、聚苯板、加氣混凝土等保溫材料，還可采取雙玻璃、設置頂層架空隔熱層等措施。

4．2“冷屋面”節能措施“冷屋面”就是對陽光的反射率較高的屋頂，在屋頂上涂刷一種涂料，這種具有很好的反射效果，能夠反射大部分的日射能量，從而減少太陽能量的吸收，降低空調的負荷。研究表明，這種“冷屋頂”具有很好的節能效果。

5空調系統的節能設計

5．1空調系統負荷的設計我國大部分設計人員對空調系統進行設計時，一般利用負荷指標進行設計，又出于安全的考慮將指標取的過大，這樣空調系統的能源輸出、冷熱源等參數都超出了實際需要，造成了投資的加大，同時也不利于節能。

5．2冷熱源系統的節能設計冷熱源系統中消耗的能量是空調系統能量消耗的主要部分，選擇合理的冷熱源系統是空調系統節能設計的重中之重。目前空調系統使用的冷熱源方式有多種，每種方式的選擇都應嚴格考慮該建筑及周圍的實際條件，合理選取適合自身的節能方式。

5．3輸送系統的設計輸送系統的節能設計，主要是指對其動力能耗的降低。輸送系統的動力是水泵與風機所消耗的電能，如何科學合理的使其降低，對空調系統的節能具有相當重要的意義。常用的措施有：(1)增大供回水的溫差；(2)采用流速低的流體；(3)提高輸送系統的效率；(4)實行變流量水或變風量系統。

6結語

只有做好了建筑的節能設計，我國的可持續發展戰略才有可能得以實現，因此建筑設計人員一定要謹記節能技術的重要性。只要根據我國的實際情況，靈活使用各種建筑節能措施，設計出經濟合理的節能方案，就一定能夠取得明顯的節能效果。