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摘 要 随着我国国民经济的发展，节能建筑设计趋势日盛。从建筑规划和建筑设计方面,提出了如何从优化建筑规划设计、采用各种高效保温的节能材料、利用可再生能源的节能设计和建筑设计中的节能措施等方面实行建筑节能,为建筑节能设计提出一些可行性的方法。
关键词 建筑节能；节能设计；节能材料
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)122-0116-01
在我国未来发展规划中，对既有的建筑实行节能改造，开展建筑节能工作成为一项重要的工作。近年来，我国政府对建筑节能十分重视，制定和颁布了一系列新标准、新规范，旨在加强建筑节能工作的开展。对照建筑节能指标，可以在新建建筑和建筑改造方面严格执行建筑节能设计标准，逐步推行既有建筑节能改造。下面从建筑规划和建筑设计等方面探讨建筑节能设计。
1 优化建筑规划设计
1）建筑位置、建筑布局、季风风向节能设计。鉴于节能设计意识在建筑规划中的应用，充分利用太阳能，尽量减少建筑物的热损失，建筑物尽量布置在向阳和避风的地方，建筑布局时，一方面要控制城市规模，并在规划设计中，注意避免人口密度与建筑密度较高的功能区连片布置，控制区域密度。另一方面，在北方寒冷地区，尽可能使道路走向平行于当地冬季主导风向，这样可避免积雪；在南方炎热地区，要考虑一定数量的街道与当地夏季主导风向基本一致，这样可以加强市区和郊区之间的热交换，促使城市中心区多余的热量迅速转移到郊外。
2）水环境、绿化环境配置。城市规划中合理的应用水面和绿地，能起到很好的降温的效果。水环境通过水汽的循环，起到良好的降温效果；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。并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，从而改善了生态环境和室内环境。
2 采用各种高效保温的节能材料
在建筑物外围结构中外墙和屋顶的保温设计十分重要，墙体所占的面积最大，冬季通过外墙散失的热能约为建筑总耗热量的 22%，屋顶散热量约为9%。尽可能采用各种新型保温材料形成多样化的高效节能、经济的新型围护体系，可以减少散热量，提高保温性能，实现节能的要求。从墙体节能来看，有复合外墙和单一材料外墙两大类，复合外墙又包括内保温复合外墙、 保温材料夹芯复合外墙和外保温复合外墙三类。单一材料外墙包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砖块外墙等。从屋面节能来看，有高效保温材料保温屋面和结构与保温合一的复合节能屋面板两大类。为了实现节能，根本出路在于发展高效保温的外保温复合外墙围护体系。
3 利用可再生能源的节能设计
太阳能具有可再生、能源丰富、免费、无需运输、无污染等优越优势，是常被建筑利用的节能设计能源。太阳能与建筑结合为人们有效利用可再生能源提供了一个理想途径。在利用太阳能的时候，要把太阳能装置和建筑有机地结合起来。太阳能热水系统的应用越来越广泛，建筑师要了解太阳能热水系统装置的组成及各部分要求，研究太阳能集热装置在建筑上可能的位置，将太阳能热水系统的集热装置与建筑有机地结合。太阳能在建筑上的应用不仅可以节省能源，更重要的是有利于保护环境。利用太阳能是建筑节能的一个引人注目的发展趋势。
4 建筑设计中的节能措施
1）控制建筑物的体型系数。在建筑设计中，要适当控制建筑体型系数。有研究表明，体型系数每增大0. 01，耗热量指标约增加2.5%。所以，建筑体型系数一般宜控制在0.30以下。一般来说，控制或降低体型系数的方法有:减少建筑面宽，加大进深或增加组合体，增加建筑物的层数，选用长条型建筑外形等，而形体复杂、凹凸面过多的塔式建筑对节能不利。建筑体型系数还与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，即建筑的各方面尺寸与其有效传热系数相对应的最佳节能体型。
2）扩大南向获热面积。寒冷地区在冬季建筑物南向所获得的太阳辐射总量比其他方位大得多；南偏东西的角度越大，接受的太阳辐射越小，而正东正西只有南向的1/ 3 左右。因此增大建筑物南向获热面积对节能是有利的。从节能的角度出发，正南朝向具有一定的节能意义。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日照质量，也扩大了获热面积，也对建筑节能非常有利。
3）墙体节能设计。外墙的面积是建筑围护结构的主体，因而外墙体的保温设计相当重要，必须改变以往的外墙设计，采用新的节能墙体材料。在禁止使用粘土砖以后，应该把外墙的节能构造列为重要课题。墙体节能是采用高效保温隔热材料附着或填入墙体内，以提高墙体的热阻。复合墙体越来越成为当代节能墙体的主流。其一般做法是用砖或钢筋混凝土作承重墙并与绝热材料复合。某些单一材料墙体也可以起减少能耗的作用。
4）外门窗的节能设计。外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗约占建筑总能耗的2/3 ，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，应尽量减小外门窗洞口的面积，提高窗户本身的保温性能，减少窗户本身的传热量。窗在建筑中的主要作用是采光、通风，同时也起围护作用。有资料表明，窗既是耗热构件，设计合理也可成为得热构件，因此，设法减少窗耗热和提高窗得热是建筑节能的重点工作之一。
5）屋顶节能。由于太阳辐射强烈引起顶层房间过热，这是一个十分普遍的问题，必须认真对待。应加强隔热层，可以设架空通风层，还可设倒置式屋面；采用种植隔热屋顶，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶，利用阁楼通风散热。
6）加强冷桥部位的保温结构设计。在外围护结构中，经常设有导热系数较大的嵌入构件，如外墙中的钢筋混凝土梁、柱、过梁、圈梁、阳台板、挑檐板等。这些部位的保温性能比主体部分都差，热量容易从这些部位传出去，散热大，其内表面的温度也低，容易形成凝结水，这些部位通常叫围护结构的“冷桥”，在节能型建筑中，由于采用新型节能围护体系，整体的大面积加强了保温，其冷桥节点失热比传统非节能建筑要大得多。所以是否处理好冷桥节点部位的保温构造设计是新型围护体系节能技术的成败关键，应引起足够的重视。
5 结束语
鉴于节能设计的目的和发展趋势，建筑节能不应仅仅停留于满足热工规范的层次。建筑师应建立起全方位的节能意识，并巧妙地运用于总体布局和建筑设计的全过程，积极创造能吸收消化热污染的建筑外部环境，开拓对建筑隔热转移到环境中的热量应该采取吸收并进行良性转化的办法，降低它们对空气的加热作用。做好城市环境规划，尽量多布置水面和绿地，开展垂直绿化，把照射到建筑外表的太阳辐射热引向自然界的良性循环中。推进优化节能设计的发展，达到节能的最佳效果。
关键词 建筑节能；节能设计；节能材料
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)122-0116-01
在我国未来发展规划中，对既有的建筑实行节能改造，开展建筑节能工作成为一项重要的工作。近年来，我国政府对建筑节能十分重视，制定和颁布了一系列新标准、新规范，旨在加强建筑节能工作的开展。对照建筑节能指标，可以在新建建筑和建筑改造方面严格执行建筑节能设计标准，逐步推行既有建筑节能改造。下面从建筑规划和建筑设计等方面探讨建筑节能设计。
1 优化建筑规划设计
1）建筑位置、建筑布局、季风风向节能设计。鉴于节能设计意识在建筑规划中的应用，充分利用太阳能，尽量减少建筑物的热损失，建筑物尽量布置在向阳和避风的地方，建筑布局时，一方面要控制城市规模，并在规划设计中，注意避免人口密度与建筑密度较高的功能区连片布置，控制区域密度。另一方面，在北方寒冷地区，尽可能使道路走向平行于当地冬季主导风向，这样可避免积雪；在南方炎热地区，要考虑一定数量的街道与当地夏季主导风向基本一致，这样可以加强市区和郊区之间的热交换，促使城市中心区多余的热量迅速转移到郊外。
2）水环境、绿化环境配置。城市规划中合理的应用水面和绿地，能起到很好的降温的效果。水环境通过水汽的循环，起到良好的降温效果；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。并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，从而改善了生态环境和室内环境。
2 采用各种高效保温的节能材料
在建筑物外围结构中外墙和屋顶的保温设计十分重要，墙体所占的面积最大，冬季通过外墙散失的热能约为建筑总耗热量的 22%，屋顶散热量约为9%。尽可能采用各种新型保温材料形成多样化的高效节能、经济的新型围护体系，可以减少散热量，提高保温性能，实现节能的要求。从墙体节能来看，有复合外墙和单一材料外墙两大类，复合外墙又包括内保温复合外墙、 保温材料夹芯复合外墙和外保温复合外墙三类。单一材料外墙包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砖块外墙等。从屋面节能来看，有高效保温材料保温屋面和结构与保温合一的复合节能屋面板两大类。为了实现节能，根本出路在于发展高效保温的外保温复合外墙围护体系。
3 利用可再生能源的节能设计
太阳能具有可再生、能源丰富、免费、无需运输、无污染等优越优势，是常被建筑利用的节能设计能源。太阳能与建筑结合为人们有效利用可再生能源提供了一个理想途径。在利用太阳能的时候，要把太阳能装置和建筑有机地结合起来。太阳能热水系统的应用越来越广泛，建筑师要了解太阳能热水系统装置的组成及各部分要求，研究太阳能集热装置在建筑上可能的位置，将太阳能热水系统的集热装置与建筑有机地结合。太阳能在建筑上的应用不仅可以节省能源，更重要的是有利于保护环境。利用太阳能是建筑节能的一个引人注目的发展趋势。
4 建筑设计中的节能措施
1）控制建筑物的体型系数。在建筑设计中，要适当控制建筑体型系数。有研究表明，体型系数每增大0. 01，耗热量指标约增加2.5%。所以，建筑体型系数一般宜控制在0.30以下。一般来说，控制或降低体型系数的方法有:减少建筑面宽，加大进深或增加组合体，增加建筑物的层数，选用长条型建筑外形等，而形体复杂、凹凸面过多的塔式建筑对节能不利。建筑体型系数还与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，即建筑的各方面尺寸与其有效传热系数相对应的最佳节能体型。
2）扩大南向获热面积。寒冷地区在冬季建筑物南向所获得的太阳辐射总量比其他方位大得多；南偏东西的角度越大，接受的太阳辐射越小，而正东正西只有南向的1/ 3 左右。因此增大建筑物南向获热面积对节能是有利的。从节能的角度出发，正南朝向具有一定的节能意义。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日照质量，也扩大了获热面积，也对建筑节能非常有利。
3）墙体节能设计。外墙的面积是建筑围护结构的主体，因而外墙体的保温设计相当重要，必须改变以往的外墙设计，采用新的节能墙体材料。在禁止使用粘土砖以后，应该把外墙的节能构造列为重要课题。墙体节能是采用高效保温隔热材料附着或填入墙体内，以提高墙体的热阻。复合墙体越来越成为当代节能墙体的主流。其一般做法是用砖或钢筋混凝土作承重墙并与绝热材料复合。某些单一材料墙体也可以起减少能耗的作用。
4）外门窗的节能设计。外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗约占建筑总能耗的2/3 ，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，应尽量减小外门窗洞口的面积，提高窗户本身的保温性能，减少窗户本身的传热量。窗在建筑中的主要作用是采光、通风，同时也起围护作用。有资料表明，窗既是耗热构件，设计合理也可成为得热构件，因此，设法减少窗耗热和提高窗得热是建筑节能的重点工作之一。
5）屋顶节能。由于太阳辐射强烈引起顶层房间过热，这是一个十分普遍的问题，必须认真对待。应加强隔热层，可以设架空通风层，还可设倒置式屋面；采用种植隔热屋顶，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶，利用阁楼通风散热。
6）加强冷桥部位的保温结构设计。在外围护结构中，经常设有导热系数较大的嵌入构件，如外墙中的钢筋混凝土梁、柱、过梁、圈梁、阳台板、挑檐板等。这些部位的保温性能比主体部分都差，热量容易从这些部位传出去，散热大，其内表面的温度也低，容易形成凝结水，这些部位通常叫围护结构的“冷桥”，在节能型建筑中，由于采用新型节能围护体系，整体的大面积加强了保温，其冷桥节点失热比传统非节能建筑要大得多。所以是否处理好冷桥节点部位的保温构造设计是新型围护体系节能技术的成败关键，应引起足够的重视。
5 结束语
鉴于节能设计的目的和发展趋势，建筑节能不应仅仅停留于满足热工规范的层次。建筑师应建立起全方位的节能意识，并巧妙地运用于总体布局和建筑设计的全过程，积极创造能吸收消化热污染的建筑外部环境，开拓对建筑隔热转移到环境中的热量应该采取吸收并进行良性转化的办法，降低它们对空气的加热作用。做好城市环境规划，尽量多布置水面和绿地，开展垂直绿化，把照射到建筑外表的太阳辐射热引向自然界的良性循环中。推进优化节能设计的发展，达到节能的最佳效果。