论文部分内容阅读
【摘 要】 我国，建筑能耗占总能耗的27%以上，每年还在以1个百分点的速度增加，从节能设计的角度有效控制其能量的消耗，节约使用能源，成为设计工作的重要环节。如何实现高效率地利用资源，最低限度造成对环境的影响是节约能源的重要环节。本文在此从几个不同的角度对节能设计做了详细的研究。
【关键词】 建筑设计；节能；总体
前言：
近年来，国家经济方面迅猛发展，但是在其他各方面的发展不甚平衡。在我国，建筑业一直是一个高能耗的产业，如何降低能耗做到绿色、节能和可持续发展，已经成为我国建筑业目前一个亟待解决的问题。所以我们不仅要从材料着手，更要从建筑的设计方面着手，合理规划，科学部署，减少建筑物的能耗，积极利用可持续能源并减少资源的浪费。
一、建筑节能总体规划设计
1、建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计
寒冷及严寒地区的建筑物尽量布置在向阳和避风的地方，向阳有利于建筑物充分利用太阳能，避风可尽量减少建筑物的热损失；夏热冬暖地区更多的考虑建筑物布置在夏季主导风向位置，尽量避免建筑物的东西晒；而夏热冬冷地区的建筑物布置及选址则应考虑夏季的放热及适当兼顾冬季的保暖。建筑布局时，应考虑城市的规划布局，并在设计中给予反应，避免人口密度与建筑密度较高的功能区连片布置，从而造成局部城市片区的过于拥挤。
2、建筑体型、朝向、闯距节能设计
2.1建筑体型节能设计
在建筑设计中，要适当控制建筑体型系数，减少建筑面宽，加大建筑进深或增加建筑的组合；另外，增加建筑物的层数，选用长条型建筑外形等也能较好的控制建筑的形体系数。设计时建筑师应结合建筑的经济、美观、舒适等因素综合考虑，整体布局，避免布置形体过于复杂、凹凸面过多的塔式建筑，从而减少建筑的能耗，大道建筑节能的目的。建筑体型系数同建筑物的体型是否规整及建筑的体量大小有关。在建筑设计中，应注意最低耗能体型的选择，当各面的平均有效传热系数不同时，传热系数相对较小的面具有相应较大面积的体型是最佳体型；而当各面的平均传热系数相同时，体型系数最小的体型是最佳体型。
2.2建筑朝向节能设计
建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。当建筑物为南北朝向时，耗能较少。近年来，设计实践中的一种现象是越来越多的出现偏轴方位的建筑朝向，这种做法，可在活跃建筑群体、节约用地、处理建筑外形等方面带来一些益处。但从长远角度看，我们还是要强调正南朝向（包括南偏东、偏西l5°以内朝向）的节能意义。因此，从节能的角度出发，如总平面布置允许自由考虑建筑物的形状和朝向，则应首先选长方形，朝向尽可能大体朝南。在确定朝向时，另一个必须注意的问题是要处理好建筑朝向与季风风向的关系。在南方炎热地区，建筑的朝向宜与夏季主导风向入射角保持在30°—60°的范围内。
2.3建筑间距节能设计
较大的建筑间距可以使建筑物有充分的日照时间和良好的口照质量，对建筑节能非常有利。从节约土地的角度出发，希望建筑间距越小越好。在总平面设计时，合理布置建筑物，使其达到有良好日照和较小间距的最优组合。在建筑单体设计中，可以采用退层处理、降低层高等方法。
3、水面、绿化配置的合理安排
城市规划中考虑到足够的水面和绿地并分布合理。水池、喷泉等水面的配置，是良好的降温措施。绿地的配置，可以通过植被的光合作用及蒸腾作用使太阳辐射热能转化，降低环境温度。根据不同地区的地形及小气候情况在规划中注意合理布置不同高度和种类的树木植被，可以在夏季使建筑群内产生有阴影遮蔽的效果，并疏导通风气流，冬季有防寒风和最大限度的减少遮阳效果。在设计中，注意广植树木花草，减少周围硬质地面。对于低层、多层房屋墙壁，栽种爬墙虎之类的攀藤植物，进行垂直绿化，屋顶种植空中花园。这样，能缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化，使绝大部分辐射热不致于进入围护结构向室内传递，从而改善了生态和室内环境。
二、建筑构造节能设计
对建筑构造节能的设计，个人认为选择成本适宜、保温隔热性能好的维护结构、节能材料及节能技术是实现建筑节能的关键。
1、墙体节能设计
墙体是住宅建筑外围护构造的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国住宅小区一般由剪力墙结构组成，故大力推广保温隔热性能较好的烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体技术是实现节能设计的重要措施，因为使用此种保温材料能够有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等，而产生“断桥”作用，达到预期的节能降耗效果。
2、门窗节能设计
门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，应尽量减小住宅门窗洞口的面积，控制住宅窗墙比；提高外门窗的气密性，减少冷风渗透；保证门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。具体可设置北向、东西向、南向的窗墙比不超过20%、30%、35%。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。所有外窗及阳台封闭门窗采用喷涂铝合金型材、塑料窗等，避免金属窗产生的冷桥。也可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等诸多措施，均可起到减少能耗损失达到有效节能的目的。
3、屋面保温隔热节能设计
建议小区屋面采用“倒置式隔热保温屋顶”技术，采用XPS保温板放置在屋面的防水层上，此板在屋面上长期与水汽接触时，能保持恒定的低导热和高抗压性能。
4、供热方式探索
1）独立燃气式供热方式具有很多优点，不论从投资、价格或是实际运行效果上看效果都要比普通供热方式要好。2）投资方面，独立燃气、电采暖及集中供热比值为1：0.85：2；价格方面，独立燃气、电采暖及集中供热比值为1：0.85：1.22；实际运行效果方面，独立燃气式的运行费比理论值还要低，相比集中供热，节能效果更好。独立燃气、电采暖调节更为方便，当住宅没有人的时候，室内温度能调节到10℃以下。3）供热以天然气为热源，采用分户设燃气炉的供热方式，不仅可以供暖，还可供应生活热水，改善了住户的生活质量；房间采用铝合金散热器，体积小，外型美观，散热效率高。4）户与户之间供热系统相互独立，串联方式为跨越管水平串联。所以供暖时间每户自主决定，互不影响，实现了行为节能，有方便住户供暖。
三、住宅建筑绿化节能设计
绿化住宅建筑对节能降耗的功效也是不容忽视的，它可以有效改善小区的微气候。
1、屋頂绿化
即在屋顶种植空中花园，不但美化家园，让人赏心悦目，还能为住户提供户外活动和交往的空间，更重要的是兼具了很好的保温隔热效果。
2、西墙绿化
植物具有调节气温的作用。在日照强烈的墙面，种植植物可以吸收太阳热量，减少传入室内的热源。故最简单的做法就是在建筑西墙上种植爬墙虎，来遮挡阳光直射墙面，通过叶面蒸发带走部分能量，减少温室效应。
3、阳台绿化
阳台绿化也是绿化系统中的重要环节。具体做法是根据阳台外沿尺寸的大小，在充分考虑到住户操作安全方便和易于组织花槽排水后，设计适当宽度和深度的花槽，由住户自行种植或放置花盆，来美化室内环境，有效调节气温。
四、合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔（平面分隔和竖向分隔），以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中，就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧，形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”，从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的；在有采暖空调房间的建筑里，尽量将采暖空调房间集中布置，以避免在采暖空调房间与非采暖空调房间之间发生大面积的能量交换，造成大量能量浪费。
五、结束语
总之，建筑能耗不仅仅影响国家能源供应，而且能源使用效率的高低还影响环境。作为设计人员，一定要将节能进行到底！
参考文献：
[1]叶宇丰.基于生态理念的住宅节能设计研究[D].同济大学，2006.
【关键词】 建筑设计；节能；总体
前言：
近年来，国家经济方面迅猛发展，但是在其他各方面的发展不甚平衡。在我国，建筑业一直是一个高能耗的产业，如何降低能耗做到绿色、节能和可持续发展，已经成为我国建筑业目前一个亟待解决的问题。所以我们不仅要从材料着手，更要从建筑的设计方面着手，合理规划，科学部署，减少建筑物的能耗，积极利用可持续能源并减少资源的浪费。
一、建筑节能总体规划设计
1、建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计
寒冷及严寒地区的建筑物尽量布置在向阳和避风的地方，向阳有利于建筑物充分利用太阳能，避风可尽量减少建筑物的热损失；夏热冬暖地区更多的考虑建筑物布置在夏季主导风向位置，尽量避免建筑物的东西晒；而夏热冬冷地区的建筑物布置及选址则应考虑夏季的放热及适当兼顾冬季的保暖。建筑布局时，应考虑城市的规划布局，并在设计中给予反应，避免人口密度与建筑密度较高的功能区连片布置，从而造成局部城市片区的过于拥挤。
2、建筑体型、朝向、闯距节能设计
2.1建筑体型节能设计
在建筑设计中，要适当控制建筑体型系数，减少建筑面宽，加大建筑进深或增加建筑的组合；另外，增加建筑物的层数，选用长条型建筑外形等也能较好的控制建筑的形体系数。设计时建筑师应结合建筑的经济、美观、舒适等因素综合考虑，整体布局，避免布置形体过于复杂、凹凸面过多的塔式建筑，从而减少建筑的能耗，大道建筑节能的目的。建筑体型系数同建筑物的体型是否规整及建筑的体量大小有关。在建筑设计中，应注意最低耗能体型的选择，当各面的平均有效传热系数不同时，传热系数相对较小的面具有相应较大面积的体型是最佳体型；而当各面的平均传热系数相同时，体型系数最小的体型是最佳体型。
2.2建筑朝向节能设计
建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。当建筑物为南北朝向时，耗能较少。近年来，设计实践中的一种现象是越来越多的出现偏轴方位的建筑朝向，这种做法，可在活跃建筑群体、节约用地、处理建筑外形等方面带来一些益处。但从长远角度看，我们还是要强调正南朝向（包括南偏东、偏西l5°以内朝向）的节能意义。因此，从节能的角度出发，如总平面布置允许自由考虑建筑物的形状和朝向，则应首先选长方形，朝向尽可能大体朝南。在确定朝向时，另一个必须注意的问题是要处理好建筑朝向与季风风向的关系。在南方炎热地区，建筑的朝向宜与夏季主导风向入射角保持在30°—60°的范围内。
2.3建筑间距节能设计
较大的建筑间距可以使建筑物有充分的日照时间和良好的口照质量，对建筑节能非常有利。从节约土地的角度出发，希望建筑间距越小越好。在总平面设计时，合理布置建筑物，使其达到有良好日照和较小间距的最优组合。在建筑单体设计中，可以采用退层处理、降低层高等方法。
3、水面、绿化配置的合理安排
城市规划中考虑到足够的水面和绿地并分布合理。水池、喷泉等水面的配置，是良好的降温措施。绿地的配置，可以通过植被的光合作用及蒸腾作用使太阳辐射热能转化，降低环境温度。根据不同地区的地形及小气候情况在规划中注意合理布置不同高度和种类的树木植被，可以在夏季使建筑群内产生有阴影遮蔽的效果，并疏导通风气流，冬季有防寒风和最大限度的减少遮阳效果。在设计中，注意广植树木花草，减少周围硬质地面。对于低层、多层房屋墙壁，栽种爬墙虎之类的攀藤植物，进行垂直绿化，屋顶种植空中花园。这样，能缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化，使绝大部分辐射热不致于进入围护结构向室内传递，从而改善了生态和室内环境。
二、建筑构造节能设计
对建筑构造节能的设计，个人认为选择成本适宜、保温隔热性能好的维护结构、节能材料及节能技术是实现建筑节能的关键。
1、墙体节能设计
墙体是住宅建筑外围护构造的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国住宅小区一般由剪力墙结构组成，故大力推广保温隔热性能较好的烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体技术是实现节能设计的重要措施，因为使用此种保温材料能够有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等，而产生“断桥”作用，达到预期的节能降耗效果。
2、门窗节能设计
门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，应尽量减小住宅门窗洞口的面积，控制住宅窗墙比；提高外门窗的气密性，减少冷风渗透；保证门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。具体可设置北向、东西向、南向的窗墙比不超过20%、30%、35%。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。所有外窗及阳台封闭门窗采用喷涂铝合金型材、塑料窗等，避免金属窗产生的冷桥。也可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等诸多措施，均可起到减少能耗损失达到有效节能的目的。
3、屋面保温隔热节能设计
建议小区屋面采用“倒置式隔热保温屋顶”技术，采用XPS保温板放置在屋面的防水层上，此板在屋面上长期与水汽接触时，能保持恒定的低导热和高抗压性能。
4、供热方式探索
1）独立燃气式供热方式具有很多优点，不论从投资、价格或是实际运行效果上看效果都要比普通供热方式要好。2）投资方面，独立燃气、电采暖及集中供热比值为1：0.85：2；价格方面，独立燃气、电采暖及集中供热比值为1：0.85：1.22；实际运行效果方面，独立燃气式的运行费比理论值还要低，相比集中供热，节能效果更好。独立燃气、电采暖调节更为方便，当住宅没有人的时候，室内温度能调节到10℃以下。3）供热以天然气为热源，采用分户设燃气炉的供热方式，不仅可以供暖，还可供应生活热水，改善了住户的生活质量；房间采用铝合金散热器，体积小，外型美观，散热效率高。4）户与户之间供热系统相互独立，串联方式为跨越管水平串联。所以供暖时间每户自主决定，互不影响，实现了行为节能，有方便住户供暖。
三、住宅建筑绿化节能设计
绿化住宅建筑对节能降耗的功效也是不容忽视的，它可以有效改善小区的微气候。
1、屋頂绿化
即在屋顶种植空中花园，不但美化家园，让人赏心悦目，还能为住户提供户外活动和交往的空间，更重要的是兼具了很好的保温隔热效果。
2、西墙绿化
植物具有调节气温的作用。在日照强烈的墙面，种植植物可以吸收太阳热量，减少传入室内的热源。故最简单的做法就是在建筑西墙上种植爬墙虎，来遮挡阳光直射墙面，通过叶面蒸发带走部分能量，减少温室效应。
3、阳台绿化
阳台绿化也是绿化系统中的重要环节。具体做法是根据阳台外沿尺寸的大小，在充分考虑到住户操作安全方便和易于组织花槽排水后，设计适当宽度和深度的花槽，由住户自行种植或放置花盆，来美化室内环境，有效调节气温。
四、合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑空间进行合理分隔（平面分隔和竖向分隔），以改善室内保温、通风、采光等微气候条件，达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中，就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧，形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”，从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的；在有采暖空调房间的建筑里，尽量将采暖空调房间集中布置，以避免在采暖空调房间与非采暖空调房间之间发生大面积的能量交换，造成大量能量浪费。
五、结束语
总之，建筑能耗不仅仅影响国家能源供应，而且能源使用效率的高低还影响环境。作为设计人员，一定要将节能进行到底！
参考文献：
[1]叶宇丰.基于生态理念的住宅节能设计研究[D].同济大学，2006.