建筑設計中建筑節能措施探索論文

建筑設計中建筑節能措施探索論文

　　我國建筑的耗能量約占全國耗能的30%以上，隨著建筑行業的快速發展，這一比重還在不斷上升，加劇了日益緊張的能源危機。建筑節能是當代建筑發展方向，也是實現建筑工程事業可持續發展的重要舉措，國家除了在政策領域給予建筑節能以支持外，還需要普及社會公眾對于建筑節能減排的認知度，通過不斷完善和優化建筑節能設計，從規劃之處就要把節能減排理念融入到建筑設計、建設和運營的全過程。因此，需要在建筑設計中秉持擴散思維，充分將建筑設計與能源資源高效利用有機結合起來，以降低能耗、經濟環保作為建筑節能設計的出發點和落腳點，積極探索建筑節能設計新舉措、新路徑和新方法，推動建筑設計在建筑節能環保中發揮積極作用。節能建筑還處于起步階段，尤其是節能設計還是一個比較薄弱的環節，要堅持“以人為本”為理念，在建筑形體、采暖和資源的可再生等角度進行節能設計，既體現當代建筑風格，又能體現建筑節能特點，不斷提升節能建筑的經濟效益、社會效益和環境效益。

　　1建筑節能設計存在的問題

　　建筑節能設計是實施能源、環境、社會可持續發展戰略的重要組成部分，也是國際社會建筑走可持續發展之路的基本價值取向。但，我國的建筑節能設計研究和實施起步較晚，在建筑節能設計領域還存在諸多問題。

　　1.1建筑節能規劃重要性認識不足

　　一直以來，建筑領域注重結果，輕效果的現象普遍存在，我城市建筑的規劃設計方面，建筑設計人員更多關注的是建筑物的容積率、空間布局形態、建筑物與環境之間是否協調，以及建筑物的樓間距和日照情況等等，真正重視建筑節能設計的較少，即便引入了節能設計理念，也大多是對建筑物的單體方案中體現了一定程度的節能設計，沒有從整個規劃布局中進行總體設計。

　　1.2建筑單體通風設計不合理

　　隨著新一輪房市的火熱，越來越多的建筑開發商尤其是商品房的建設者們為了追求最大的經濟效益，往往會要求建筑設計人員在容積率方面充分利用，按照最高容積率進行建筑物的設計，有的還會超值設計，容易導致建筑的單體面積的通風效果難以達到最佳狀態，后期建筑物在使用過程中所產生的大量熱量難以在短時間內散失，一般采取人工通風或者人工智能進行降溫，增加了建筑能耗。例如，窗戶的設計多選擇立面造型，雖然滿足了人們對于采光的需求，但隔熱效果差，也不利于通風效果。

　　1.3建筑外遮陽設計不合理

　　當代，建筑物除了滿足日常的功能需要外，對于建筑物的外觀設計要求越來越高，建筑美學被引入到了建筑設計和建設中，越來越多的建筑物體現了人與自然的和諧共處。但是，設計人員刻意追求建筑立面的裝飾，忽略了建筑外遮陽的設計，導致了建筑物的能耗較大，甚至可以節約利用的資源沒有很好的得到充分的利用，與建筑設計中的節能原則相違背。

　　1.4忽視了熱橋問題

　　現在的建筑設計越來越講求其外在造型的新穎、別致，導致在后期建筑施工中的建筑物屋面和墻體的凹凸進退越來越多，在實際建設中會使用許多飄窗，增加了建筑物的美觀性，但由此也增加了建筑的熱橋產生，使得建筑節能效果大打折扣。

　　2建筑節能設計原則

　　2.1與氣候條件相適應

　　建筑物建成后受到自然環境的影響較大，我國地域廣袤，南北地區氣候條件差異性巨大，在建筑設計中的建筑節能方面要堅持與氣候條件相適應原則，不同的地區，在建筑設計要充分考慮其當地的氣候條件，最大限度的節能能源，充分利用好當地的自然資源條件，如對于風能和太陽能充沛的地區，在建筑設計時可以在樓面安裝相應的太陽能面板，在建筑材料的選擇方面要注重趨利避害，結合建筑設計的總體結構，在建筑內營造良好的室內環境，節省資源和能源。

　　2.2整體規劃的原則

　　建筑節能的實現，要從建筑設計、建筑實踐整個環節，因此，首先從設計理念方面要把節能思想融入到節能實現的每個步驟；從建筑的整體出發，宏觀層面做好節能規劃和實踐，注重從建筑設計整體結構做好節能設計的規劃和實施。

　　2.3多措并舉的原則

　　建筑節能除了要從宏觀做好設計之外，還需要結合建筑的實際，從建筑的選址、規劃、布局以及后期的建造等每個環節中都要把節能理念融入進來，例如，設計時要充分考慮建筑的照明、通風、采暖等方面的節能，還需要從建筑材料的選型、設備和產品的采購等都需要嚴格按照建筑節能的標準，并做好建筑節能設計管理和監督。

　　2.4把握好與建筑節能關系

　　建筑平面設計包括形狀、建筑長度、寬度、幢深與平面布局等方面的設計[1]。例如，在從節能角度考慮建筑設計時，原則上盡量減小維護結構總面積；增加住宅建筑的長度、寬度以及幢深，可以有效實現節能效果。此外，根據建筑平面布局結構，合理做好熱環境、溫度阻尼的分區等等。

　　3建筑設計中建筑節能措施的運用

　　3.1建筑整體節能設計

　　3.1.1做好設計規劃根據建筑物的整體情況，充分考慮建筑物所在區域的氣候條件，從建筑物的形狀等方面進行合理的規劃設計，以保證設計后的建筑物能夠有效的應對惡劣的自然環境。規劃設計通常需要從建筑物體型、整體的體量設計、建筑物的日照和方向，與城市的整體發展規劃、道路、歷史文化等綜合因素結合起來，充分考慮多方因素的平衡，設計出理想的節能建筑風格。

　　3.1.2合理建筑選址建筑物的選址對周邊的環境因素考慮較多，同時，這也與建筑節能密切相關，因此，從建筑設計前的選址方面，要結合氣候、地形、水質、土質、周邊環境等因素綜合考量，要把建筑物建成后的運行與所在地的環境結合起來，在保護好生態環境的基礎上，把握建筑物所在區域的自然條件，使建筑設計更具節能環保。

　　3.1.3外部環境設計

　　當建筑物選址確定和設計規劃完成后，需要充分把握建筑的外部環境設計，根據建筑的功能要求，從建筑物的外部環境進行優化和設計，如建筑物外部的綠化植被、人工湖、隔音設計，以及建筑物周邊的溫度和濕度的平衡設計等等。

　　3.2建筑單體節能設計

　　3.2.1窗戶節能設計

　　窗的使用，可以有效阻擋外界環境變化對建筑室內的侵襲，也可以使人在室內很好的與外界自然溝通。窗的有效節能設計能夠減少窗戶耗熱、提高窗戶得熱效果。影響窗戶熱損失的因素主要是窗戶的面積、材質熱傳系數以及朝向、遮擋等情況。因此，窗戶的節能設計首先是設計好窗墻比、窗戶玻璃層數以及窗戶的朝向設計。由于南向雙層窗輻射得熱量大于窗戶熱耗值，南向窗為得熱構件，因此，在設計雙層鋼窗的窗戶時，要增加南向窗墻比；此外，窗戶層數的設計也要考慮不同氣候地區的自然條件，例如南向窗戶在選擇合適層數并采取有效措施減少熱耗的前提下，適當增加窗戶面積，將太陽輻射產生的熱能充分利用起來；而對于其他朝向的窗戶，在滿足采光需求的條件下適當減少開創面積，以減少熱耗。加強窗戶的氣密性、改善窗戶鑲嵌部分的保溫能力、選擇熱導系數較小的設備選型（如塑料窗框），以改進窗戶熱工性能。

　　3.2.2屋頂節能設計

　　建筑屋頂與自然環境直接接觸，容易受到外界氣溫、日光的輻射等因素影響，屋頂所造成的室內耗能大于外墻和地面的耗能量。屋頂外形通常分為平屋頂、曲面屋頂和坡屋頂三中類型[2]，不論是哪一種屋頂在設計時都應滿足防水、隔熱保溫、結構安全以及建筑藝術等基本要求。具體來說，屋頂的節能設計方法可以從以下這些方面來實現：（1）選擇隔熱保溫的平屋頂構造，在傳統的保溫屋頂構造上面選擇“憎水性”保溫材料架設架空隔熱板，這種構造符合了夏熱冬冷地區的建筑屋頂使用，節能效果十分明顯；（2）設計綠化屋頂：根據屋頂的結構特點、荷載以及生態環境條件，在屋頂設計選擇生長習性與之相適應的植物，將屋頂空間充分利用，營造綠色景觀形態，既能夠起到很好的隔熱效果，又能通過植物的光合作用，釋放氧氣，改善建筑空氣環境質量，降低溫度，還能夠美化城市環境。（3）屋頂結構改造。例如通過“平改坡”設計，將屋頂的建筑結構在許可條件下，將多層住宅平屋面改造成坡屋頂，并對外立面進行整修粉飾，坡屋頂得熱量相對平屋頂較小，緩解建筑物內的溫度，提升居住舒適度；（4）太陽能屋頂設計：屋頂具有較好的采光條件，將屋頂設計為太陽能屋頂，能夠吸收太陽輻射能，降低室內溫度，可以給建筑物內的用電設備提供源源不斷地清潔能源，但太陽能屋頂成本較高，普及率較低。

　　3.2.3外墻節能設計

　　外墻是建筑的主體部分，做好節能設計尤為重要。針對外墻節能設計要秉持生態節能環保理念，提高資源的利用效率。（1）外墻構造節能設計。外保溫方面，選擇絕熱效果好的材料（如水泥聚苯板、纖維增強聚苯乙烯保溫板等等）復合在墻體，維護結構靠室外一面；內保溫方面，將絕熱材料復合在墻體維護結構靠室內一側，滿足承重及節點不結露基礎上適當減薄墻體，設置相應的覆蓋層防護；中間保溫設計主要是要填充密實，防止內部空氣對流。（2）細部熱橋與結露設計。在建筑設計時要注意做好墻角、墻面出挑件（如雨罩、空調室外機隔板）等部位做好隔熱斷橋和相應的保溫措施，一般將面接觸改為點接觸，減少熱橋面積。（3）現有墻體改造：針對已建成的防污，在充分利用現有資源的基礎上合理使用資源的角度做好墻面的改造設計，例如通過在墻體外種植爬山虎植物，降低外墻的溫度，減少噪音污染。

　　3.3建筑節能技術的應用

　　建筑節能設計除了整體設計和單體設計外，還要充分利用各種節能技術，將其應用到具體的設計中。

　　3.3.1遮陽節能技術

　　遮陽節能技術有水平式、垂直式和復合式，其中，水平式是針對陽光從建筑窗戶上訪直射下來的遮陽效果，這種技術遮擋的高度角比較大，主要應用于坐北朝南的窗戶上；垂直式遮陽遮擋的是從窗戶側面斜射來的陽光，遮擋的高度相對較小，一般應用于西北或東北方向窗戶的遮陽；復合式遮陽則是在針對窗戶上方和兩側斜射進來的陽光的遮擋，適用于東南和西南方向的窗口陽光的照射。此外，還有遮陽窗簾、調節葉片角度的百葉窗等，可以根據季節的變化，調整使用的角度，起到遮陽效果。

　　3.3.2自然通風技術

　　建筑節能設計要充分考慮自然通風條件，綜合建筑物各方面的因素對建筑物室內外環境進行設計。建筑物選址時，建筑主立面盡量朝向夏季主導風向，而次要的立面朝向冬季主導風向。組團式住宅開口以面向夏季主導風向為主，對于多排布置的住宅，合理確定開口率，并將其布置成與夏季主導風向呈50度角設計。

　　參考文獻:

　　[1]黃曉鶯.試論建筑設計與建筑節能[J]工業建筑,2003,33（10）：1-4.

　　[2]姚偉.淺談建筑屋頂節能方法[J]河南建材,2008（5）：95-96.

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