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中航电科建筑规划设计研究集团有限公司 210000
摘要：建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。
关键词：建筑节能；设计；措施
建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。首先引入一个案例：天津华汇工程建筑设计有限公司设计的“广州万科蓝山”项目获得综合大奖。该项目在节能设计中最突出的一点是强调自然生态和被动式节能，即不依赖附加的设施，强调通过建筑规划、设计和建造本身达到有效的节能效果，完全满足夏热冬冷地区的节能设计要求，其具体措施有：
1.通风和散热
在规划和设计中，一方面采用丰富曲折的外墙轮廓线，有效增加了外墙通风散热面积；另一方面，在建筑实体之前尽可能增加利用通风的“缝隙”空间，形成利于增加空气流通的“冷巷”。
2.防晒、遮阳的设计和构造
采用精心设计的开窗、开洞的方式，在保证采光和窗地比要求的前提下达到优良的节能效果。西立面控制开窗面积，利用实体构件遮阳。并且设计了多种样式的遮阳构件，如花架，挑檐等，同时也实现了更好的私密性。
3.外墙隔热措施
采用加气混凝土墙体，不仅提高了墙体的保温、隔热性能，还具有很好的隔声、隔音效果。
4.屋面隔热措施
采用结缕草绿化屋面，既起到遮阳效果，又美化环境。
根据住户反映，采用上述措施空调使用的电量比原住的小区使用的电量减少30%以上。笔者对“广州万科蓝山”项目的节能设计进行思考，并提出建筑节能设计措施。
一、外围护结构设计
（1）墙体结构层。外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性，对降低建筑能耗起着至关重要的作用。针对目前建筑外围护结构材料以实体围护结构和透明围护结构为主的现状，且基于大多数建筑外围护结构并非承重结构，材料选取较为灵活的特点，对于实体围护结构，应尽量选用导热系数小的多孔、空心砌块或加气混凝土砌块。配合外墙外保温和合理的窗墙面积比，控制由外围护结构带来的能耗损失。对于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市，应尽量减少玻璃幕墙的使用。
（2）保温隔热层：这是节能墙体的主要功能部分，保温绝热材料按其成分可分为有机、无机两大类。按其形态又可分为纤维状、多孔状（微孔、气泡）、粒状、层状等多种。常用的保温材料有矿物棉、岩棉及其制品、玻璃棉及其制品、膨胀珍珠岩及其制品、EPS、XPS等。结合建筑防火要求宜优先选用A级保温材料。
（3）空气层：空气在0℃时导热系数为0.024W/（m2·k）。在20℃时为0026W/（m2·k），即使在200℃的情况下仍有0.039 W/（m2·k）。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水，可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热，而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能。
（4）保护层：主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，应选用A级材料为保护层。
（5）饰面层。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线，其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。一是在房间制冷状态下，对房间能耗的影响；二是对墙体传热系数的直接影响；三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。《居住建筑节能设计标准》规定：建筑外墙采用“浅色外饰面（太阳辐射吸收系数<0.6）”节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.2”，当外墙的传热系数由于其构成而不能达到《建筑节能设计标准》要求时，采用“浅色外饰面”的节能措施则可使每种材料包括200mm厚钢筋混凝土的传热系数值均可满足“民用建筑节能设计标准”对传热性能的规定要求。因此，节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。
（6）墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外，还可增加建筑遮阳，以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式，可结合立面进行设计，尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。《居住建筑节能设计标准》规定：建筑的“东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳（透射比<0.5）”的节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.3”，节能设计中应考虑“东、西外墙遮阳”，在夏天东、西晒非常严重的地区，东、西外墙遮阳措施应加强。
二、门窗设计
以住宅为例，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，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。其节能措施有：
1、提高住宅外门窗的气密性，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。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
2、控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-2010《严寒和和寒冷地区居住建筑节能设计标准》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过25%、30%、45%”。
3、改善住宅门窗自身的保温性能。入户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能；窗框最好采用隔热金属型材多腔密封和多腔塑料型材，这样可避免金属窗产生的冷桥，并且设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
三、通风设计。关于自然通风的引入，一方面可以对建筑的空间形式进行组织，尽可能形成穿堂风，这一点在条形高层建筑中比较容易实现。对于点式高层，应尽可能组织两垂直墙面窗户之间的通风。自然通风的组织需要更大的窗墙比并形成风的通路。在国外，利用通风已经成为了一种趋势，很多建筑在设计阶段均考虑了通风的构造体系，例如津巴布韦的Eastgate大楼、英国中部北安普敦近郊的巴克莱卡公司总部大楼等都采用了这种通风构造形式。
四、结束语
建筑节能是一项系统工程。在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。作为设计人员，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。并且应建立寿命周期成本观念，按建筑寿命50年内发生的各项费用综合考虑，取其总和较低者作为选取决策的依据。
参考文献：
[1] 沈致和.住宅节能原理与设计[M].合肥：安徽科技技术出版社，2006.65.
[2] 潘正刚，李永信.建筑密度、建筑容积率与居住环境的营造[J].理论前沿，2011（10）.
[3] 王玉玲，朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工，2006，（1）.
[4] 李琪.浅谈建筑设计中的节能措施[J].四川建材，2007，（05）.
摘要：建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。
关键词：建筑节能；设计；措施
建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。首先引入一个案例：天津华汇工程建筑设计有限公司设计的“广州万科蓝山”项目获得综合大奖。该项目在节能设计中最突出的一点是强调自然生态和被动式节能，即不依赖附加的设施，强调通过建筑规划、设计和建造本身达到有效的节能效果，完全满足夏热冬冷地区的节能设计要求，其具体措施有：
1.通风和散热
在规划和设计中，一方面采用丰富曲折的外墙轮廓线，有效增加了外墙通风散热面积；另一方面，在建筑实体之前尽可能增加利用通风的“缝隙”空间，形成利于增加空气流通的“冷巷”。
2.防晒、遮阳的设计和构造
采用精心设计的开窗、开洞的方式，在保证采光和窗地比要求的前提下达到优良的节能效果。西立面控制开窗面积，利用实体构件遮阳。并且设计了多种样式的遮阳构件，如花架，挑檐等，同时也实现了更好的私密性。
3.外墙隔热措施
采用加气混凝土墙体，不仅提高了墙体的保温、隔热性能，还具有很好的隔声、隔音效果。
4.屋面隔热措施
采用结缕草绿化屋面，既起到遮阳效果，又美化环境。
根据住户反映，采用上述措施空调使用的电量比原住的小区使用的电量减少30%以上。笔者对“广州万科蓝山”项目的节能设计进行思考，并提出建筑节能设计措施。
一、外围护结构设计
（1）墙体结构层。外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性，对降低建筑能耗起着至关重要的作用。针对目前建筑外围护结构材料以实体围护结构和透明围护结构为主的现状，且基于大多数建筑外围护结构并非承重结构，材料选取较为灵活的特点，对于实体围护结构，应尽量选用导热系数小的多孔、空心砌块或加气混凝土砌块。配合外墙外保温和合理的窗墙面积比，控制由外围护结构带来的能耗损失。对于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市，应尽量减少玻璃幕墙的使用。
（2）保温隔热层：这是节能墙体的主要功能部分，保温绝热材料按其成分可分为有机、无机两大类。按其形态又可分为纤维状、多孔状（微孔、气泡）、粒状、层状等多种。常用的保温材料有矿物棉、岩棉及其制品、玻璃棉及其制品、膨胀珍珠岩及其制品、EPS、XPS等。结合建筑防火要求宜优先选用A级保温材料。
（3）空气层：空气在0℃时导热系数为0.024W/（m2·k）。在20℃时为0026W/（m2·k），即使在200℃的情况下仍有0.039 W/（m2·k）。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水，可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热，而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能。
（4）保护层：主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，应选用A级材料为保护层。
（5）饰面层。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线，其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。一是在房间制冷状态下，对房间能耗的影响；二是对墙体传热系数的直接影响；三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。《居住建筑节能设计标准》规定：建筑外墙采用“浅色外饰面（太阳辐射吸收系数<0.6）”节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.2”，当外墙的传热系数由于其构成而不能达到《建筑节能设计标准》要求时，采用“浅色外饰面”的节能措施则可使每种材料包括200mm厚钢筋混凝土的传热系数值均可满足“民用建筑节能设计标准”对传热性能的规定要求。因此，节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。
（6）墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外，还可增加建筑遮阳，以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式，可结合立面进行设计，尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。《居住建筑节能设计标准》规定：建筑的“东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳（透射比<0.5）”的节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.3”，节能设计中应考虑“东、西外墙遮阳”，在夏天东、西晒非常严重的地区，东、西外墙遮阳措施应加强。
二、门窗设计
以住宅为例，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，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。其节能措施有：
1、提高住宅外门窗的气密性，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。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
2、控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-2010《严寒和和寒冷地区居住建筑节能设计标准》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过25%、30%、45%”。
3、改善住宅门窗自身的保温性能。入户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能；窗框最好采用隔热金属型材多腔密封和多腔塑料型材，这样可避免金属窗产生的冷桥，并且设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
三、通风设计。关于自然通风的引入，一方面可以对建筑的空间形式进行组织，尽可能形成穿堂风，这一点在条形高层建筑中比较容易实现。对于点式高层，应尽可能组织两垂直墙面窗户之间的通风。自然通风的组织需要更大的窗墙比并形成风的通路。在国外，利用通风已经成为了一种趋势，很多建筑在设计阶段均考虑了通风的构造体系，例如津巴布韦的Eastgate大楼、英国中部北安普敦近郊的巴克莱卡公司总部大楼等都采用了这种通风构造形式。
四、结束语
建筑节能是一项系统工程。在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。作为设计人员，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。并且应建立寿命周期成本观念，按建筑寿命50年内发生的各项费用综合考虑，取其总和较低者作为选取决策的依据。
参考文献：
[1] 沈致和.住宅节能原理与设计[M].合肥：安徽科技技术出版社，2006.65.
[2] 潘正刚，李永信.建筑密度、建筑容积率与居住环境的营造[J].理论前沿，2011（10）.
[3] 王玉玲，朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工，2006，（1）.
[4] 李琪.浅谈建筑设计中的节能措施[J].四川建材，2007，（05）.