建筑节能设计要点探讨

何炬

摘要：本文首先对建筑节能设计的重要性进行了论述，然后就建筑节能设计要点作一些探讨。

关键词：建筑；节能设计；要点；探讨

随着我国经济发展，人民生活水平的提高，全国建筑能耗呈稳步上升的趋势，加大了我国能源压力，制约着国民经济的持续发展，因此降低建筑能耗已是刻不容缓。本文首先对建筑节能设计的重要性进行了论述，然后就建筑节能设计要点作一些探讨。

一、建筑节能设计的重要性

我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，工业的增长、城镇化进程的加快、居民消费结构的升级，使得人们对能源、经济资源的需求更加迫切。由于我国人口众多，能源资源相对缺乏，但我国又是一个能耗大国，能耗消费总量排在世界第二。我国人均能源占有量仅为世界平均水平的40%，建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。目前我国能源形势相当严峻，在今后的长时期内也将难以缓解的状况下，节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源，将严重制约我国的经济和社会发展。

随着城市建设的快速发展，我国的建筑能源也面临着短缺，建筑能耗已达全社会能源消耗的32%，还有每年建筑房屋材料的消耗的13%，建筑总能耗将近45.3%。据统计，我国目前还有400多亿平方米的建筑面积，每年近20亿平方米用于新建建筑，其中更是有多达95%的高能耗建筑。因此，一旦对建筑节能设计的标准降低，将给我国带来很严重的治理困难和能耗负担。因此，在建筑行业实施建筑节能设计势在必行。

二、建筑节能设计要点

1、建筑规划阶段

在规划设计阶段，就应从建筑物选址、分区、建筑物和道路布局走向、建筑物方位朝向、建筑体型、建筑间距、夏冬季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行建筑节能研究，以提高节能效果。

（1）建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向（我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜），利于自然通风，提高居住的舒适度。同时，南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多，可以节省夏季空调的用量；而在冬季时，建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反，从而节约了建筑保温所需的能耗。

（2）居住建筑的间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当加大。增加建筑物的间距有利于居住区内的空气流动——风量增大、风速提高，从而使建筑物与空气的热交换增加，有效降低建筑物的温度，从而降低建筑能耗。这需要规划师在节约土地与合理的建筑间距之间找到最佳的平衡点，优化节能设计。

（3）居住建筑群的组合应充分考虑整体的节能效果，以有利于居住区内的自然通风。具体应注意以下几点：

①居住区规划应确保“风道”的畅通，建筑群的入风口和出风口应结合主导风合理设置，使空气流通。

②按照夏季盛行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，确保居住区内建筑对自然风的共享性，同时也使北面高大的建筑成为人工的风障，这样的建筑群体在夏季能迎合南风、引导空气穿越，冬季又能阻挡寒冷北风的侵袭，较好地适应气候的变化。

③减少采用封闭式建筑组合，平面组合成“U”型的居住建筑组团，开口应尽可能朝向夏季主导风向，保证“U”型内部建筑的空气流通。

④在规划阶段充分利用计算机进行三维模型的日照模拟运算，在满足采光、日照、防火等要求下，利用建筑物的自遮挡和建筑群间的相互遮挡，减少太阳辐射对居住建筑的影响。

2、建筑平面设计方面

建筑平面设计包括形状、建筑长度、宽度、幢深与平面布局等方面的设计。

（1）建筑平面形状中节能的设计。建筑设计时，从节能的角度考虑，原则上应使围护结构的总面积越小越好。这是因为：在相同的建筑体积V下，由于围护结构的总面积不同，热耗相差很大。设计时应注意使围护结构面积A与建筑体积V之比为最小。

（2）建筑长度中节能的设计。住宅建筑的长度与建筑热耗间有一定的比例关系。根据有关资料表明：增加住宅建筑的长度可以節能。长度小于100m，能量增加较大。例如，从100m减少至50m，能耗增加8%～10%，从100m减少至25m，对于5层住宅，能耗增加25%，9层住宅，能耗增加17%～21%。

（3）建筑宽度中节能的设计。根据有关资料表明：增加建筑宽度可以节能。对于9层住宅建筑，宽度由11m增加到14m，能耗可减少6%～7%，若增大到15～16m，能耗可减少12%～14%。

（4）建筑幢深中节能的设计。建筑幢深即建筑物沿纵向轴线方向的总尺寸。对于单幢建筑物来说，当其层数相同而幢深不同时，随幢深的加大，建筑的传热耗热指标明显降低。有资料表明：建筑面积为1000m2，幢深由9m加大到12m时，其单位面积耗热（W/m2）由41.2W/m2降低到36.85W/m2，这表明加大幢深具有显著的节能效果。

（5）建筑平面布局中节能设计。建筑平面布局不仅对建筑的合理使用及提高室内热舒适度有着决定性的影响，对于建筑节能亦有很大作用。主要从以下两方面考虑：

①热环境的合理分区：由于人们对不同房间的使用要求及在其中的活动状况各不相同，因而，人们对不同房间室内热环境的需求也各异。在设计中，可根据不同热环境的需求而合理分区，即将热环境质量要求相近的房间相对集中布置，这样做，既有利于对不同区域分别控制，又可将对热环境质量要求较高（或较低）的房间集中设置于平面中温度相对较高（或较低的区域，从而取得最大限度利用日辐射，保持室内具有较高温度，同时减少供热能耗的效果。

②温度阻尼区的设置：为了保证主要使用房间（或热环境质量要求较高的分区）的室内热环境，可在该热环境区与温度很低的室外空间之间，结合使用情况，设置各式各样的温度阻尼区，这些阻尼区就象是一道“热闸”，不但可使房间外墙的传热损失减少40%～50%，而且大大减少了房间的冷风渗透，从而减少了建筑的渗透热损失。设于南向的温度阻尼区可当作附加日光间来使用，是冬季减少耗热的一个有效措施。

3、建筑构造设计方面

建筑的构造设计除了满足其作为建筑组成部分的基本功能要求之外，还进一步对墙体、楼板、屋顶、门窗等进行了设计，以此满足建筑在营造舒适环境的同时兼顾建筑的节能要求。

（1）墙体节能。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。我国以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准。

（2）门窗节能。外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。

（3）屋面节能。在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点，其一是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；其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防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。

4、建筑节能材料方面

对于建筑材料的合理选择也是一个非常重要的方面，对于建筑材料的选择应主要考虑高效、健康、经济、节能的原则。总之，随着科技的快速发展，许多新型的高效、节能材料不断的被研发出来，并有效的应用于现代的建筑设计中去，起到了很好的节能效应。

三、结束语

总之，节能建筑是我国建筑业近年来一直努力的目标。我们设计人员应该依据建筑规范对节能进行优化设计，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，从而实现节约能源，减少能源消耗。

参考文献：

[1] 李智耿，肖立.居住建筑节能设计有关问题的探讨[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2009，（03）.