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摘要：早在20世纪70年代的能源危机当中,欧美一些国家的建筑师就进行了生态建筑的设计尝试。直到现在,生态策略在越来越多的建筑设计中得到凸现,广泛运用。据权威结构调查显示，在建筑整体舒适度低于世界各发达国家的情况下，我国单位建筑面积能耗是发达国家能耗的三倍以上。能源问题越来越成为我国未来经济、社会可持续发展的一个重要限制因素。为缓和日益紧迫的人口、资源、环境矛盾，实现建筑与自然的共生、人与自然的和谐，需要大力节约能源、提高资源利用率，降低建筑能耗特别是建筑能耗，推进“绿色节能建筑”的发展走可持续发展道路。本文作者根据自己的实践经验，总结了建筑设计中的一些节能技术。
关键词：建筑 设计 节能 技术
近年来随着我国经济和社会的不断发展，建筑对能源消耗和环境污染问题日益显著。减少建筑能源消耗，节约能源，提高能源利用率已经成为各行各业关注的问题，建筑节能是一项系统工作，要实现建筑节能，首先要做好建筑设计工作。
一 、建筑节能的概念及节能设计现状
1.1 什么是建筑节能
建筑能耗一般是指建筑在建造和使用过程中在采暖、通风、空调、照明、炊事、热水供应、家用电器和电梯等方面的消耗的能源。建筑节能通常是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中，通过各种技术措施以及采用节能型系统和可再生能源利用系统，切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。其实质是在满足人们对建筑舒適性需求的前提下，达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。建筑节能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的资源节约型目标决定了其未来发展将与绿色建筑、生态建筑以及智能建筑有效融合。
1.2 节能设计的应用现状
我国节能工作起步较晚,与发达国家相比,能源浪费十分严重。在节能建筑推广中还存在几方面的问题:政策不配套,缺乏激励机制;建筑节能管理工作体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力;对建筑节能的投入太少;资金投入水平低下,建筑节能缺少基础研究;建筑节能标准不完善、不配套等。现在大多建筑师为了要外观,大量的使用大面积的外墙和外飘窗,给节能制造了很多障碍，目前建筑市场真正的高舒适低能耗建筑还极少,绝大多数建筑都是在利用各种名词进行操作,仅仅对一两项高新技术进行简单的拼装就标榜自己是生态节能建筑。值得欣慰的是到目前为止,我国建筑节能工作的领域和范围得到了一定的扩展,建成的节能建筑逐年增加。另外,太阳能和新能源在建筑上的应用工作也进展迅速。我国建筑节能是从采暖地区的居住建筑开始的。另外,已经在一些城市开展了建筑供热计量收费体制改革的试验,建造了一些公共建筑节能试点,并对既有住宅进行了示范节能改造。根据当前中国的经济状况,应该提倡一种低成本、高效益的节能技术推广,即以建筑节能设计为主要手段,而非盲目花费很大的人力、物力和财力。
二 、推行建筑节能设计的重要性
2.1 以人为本的需要
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季取暖,夏季制冷都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下,节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下,通过技术创新减少建筑能耗,提高能源的使用效率,满足建筑节能的要求。
2.2 环保的需要
随着社会的发展建筑设计尽管在图形学、构成学等方面都取得了重大的成果,但若从“可持续发展”的角度审视,它们大多是“高消耗”和“逆生态”的。现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质,造成大气污染和生态环境的破坏。提倡建筑节能,减少污染物的排放能够改善生存环境,提高生活质量。
2.3 发展的需要
能源是人类生存与发展的基础,经济的发展依赖于能源的发展。能源问题已经成为全世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产、建筑施工直到建筑物的使用无时无刻不在消耗着能源。在建筑设计中推广节能技术势在必行。
三 、建筑设计中的节能设计技术应用
3.1 严格控制建筑物的体型系数
可从三个方面的入手：一是增加建筑物层数。在建筑物层数增加的过程中，外围平面或物体外表面的增加量小于所包围的建筑物体积的增加量，即体积增长率略大于外围平面或物体外表面的增长率，高层建筑的体型系数普遍偏低就是这个缘故。因此，在功效使用许可、经济允许的前提下，适当增加建筑物层数对控制体型系数是有利的。二是提高建筑物进深。在居住建筑设计中，采用条式建筑形体较为普通，当建筑长度小于一定建筑面积相应的最佳边长时(即为正方形的边长)，应尽量缩小建筑长度而增大建筑的进深。三是选择最适合的平面外形。大量的建筑设计经验显示，不同平面外形的体型系数不同，但从小到大的大致规律依次是圆、多边形、正方形、长方形、三角形，也就是说圆形最小，三角形最大，因此，圆和多边形对节能有利，三角形对节能不利。
3.2 加强外窗的节能设计
外窗是建筑物能耗散失最多的部位，其能耗散失占建筑物总能耗散失的60%，其中传热损失为30%，冷风渗入为30%，所以在保证太阳照射、采光、透风、观景要求的前提下，尽量缩小外窗洞口，并提高窗口的气密性，以减少能耗散失，提高窗口的保温性能，降低窗口的传热量。首先，房间窗墙平面与物体外表面的比应视修建物所处的地理纬度、当地的冬季太阳照射率、房间的采光要求、修建物之间太阳照射遮挡情况来确定。在满足上述前提下，应尽量减小窗墙平面与物体外表面的比。其次，提高外窗的气密性，如配置泡沫塑料密封条，使用新型的密闭性能良好的外窗材料。外窗框与墙面的缝隙密封可用弹性松散绵软轻型材料、弹性密闭性材料、密封膏及在边框设灰口等；框与扇之间的密闭可用橡胶、橡塑或泡沫密闭条及边框高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密闭可用三元乙丙、硅橡胶等密闭条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间可用各类弹性压条等。这些对提高外窗的保温性能都是有利的。三是缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，不采用小窗扇，扩大单块玻璃的面积，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，对建筑节能是有利的。
3.3 建筑外围护结构的节能设计
建筑外围护结构的节能设计主要包括四个方面，一是外墙保温构造、热桥阻断技术、屋面保温隔热技术、地下室外墙及地面保温技术、高效节能外窗及幕墙系统、窗墙面积比的控制、遮阳设施、自然通风与采光的利用。二是建筑内余热 /冷的回收利用。三是可再生绿色能源的利用:太阳能、浅层土壤热能、地表水体热能、风能等。四是提高舒适度的其他技术浮筑楼板技术、双层架空地面系统、洁具同层后排水技术、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等。
四 、结束语
发展节能的生态住宅,不仅能够有效缓解我国当前严峻的能源形势,而且有利于整体环境质量的提高。随着社会的发展,居民空调的拥有量呈直线上升趋势,城市热岛现象日益严重。通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑节能建筑还有利于提高居住质量,降低住户的使用成本。建筑设计虽然是一项含有艺术成分的技术工程,但是技术才是其首要本质。因此,在进行建筑尤其是生态节能建筑设计时,应充分考虑建筑的功能和特点,以功能决定形式,而非追求视觉冲击效果。
参考文献：
[1]周烨恒,常荣杰. 低技术化的节能建筑设计——被动式节能的应用[J]. 福建建筑,2009,(1).
[2]刘加平,武六元. 建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]. 能源工程,2001,(2).
[3]李慧敏,冯巍. 建筑节能技术对建筑设计的影响[J]. 四川工业学院学报,2004,(4).
[4]吴芝叶. 建筑节能在居住建筑设计中的应用[J]. 山西建筑,2011,(16).
关键词：建筑 设计 节能 技术
近年来随着我国经济和社会的不断发展，建筑对能源消耗和环境污染问题日益显著。减少建筑能源消耗，节约能源，提高能源利用率已经成为各行各业关注的问题，建筑节能是一项系统工作，要实现建筑节能，首先要做好建筑设计工作。
一 、建筑节能的概念及节能设计现状
1.1 什么是建筑节能
建筑能耗一般是指建筑在建造和使用过程中在采暖、通风、空调、照明、炊事、热水供应、家用电器和电梯等方面的消耗的能源。建筑节能通常是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中，通过各种技术措施以及采用节能型系统和可再生能源利用系统，切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。其实质是在满足人们对建筑舒適性需求的前提下，达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。建筑节能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的资源节约型目标决定了其未来发展将与绿色建筑、生态建筑以及智能建筑有效融合。
1.2 节能设计的应用现状
我国节能工作起步较晚,与发达国家相比,能源浪费十分严重。在节能建筑推广中还存在几方面的问题:政策不配套,缺乏激励机制;建筑节能管理工作体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力;对建筑节能的投入太少;资金投入水平低下,建筑节能缺少基础研究;建筑节能标准不完善、不配套等。现在大多建筑师为了要外观,大量的使用大面积的外墙和外飘窗,给节能制造了很多障碍，目前建筑市场真正的高舒适低能耗建筑还极少,绝大多数建筑都是在利用各种名词进行操作,仅仅对一两项高新技术进行简单的拼装就标榜自己是生态节能建筑。值得欣慰的是到目前为止,我国建筑节能工作的领域和范围得到了一定的扩展,建成的节能建筑逐年增加。另外,太阳能和新能源在建筑上的应用工作也进展迅速。我国建筑节能是从采暖地区的居住建筑开始的。另外,已经在一些城市开展了建筑供热计量收费体制改革的试验,建造了一些公共建筑节能试点,并对既有住宅进行了示范节能改造。根据当前中国的经济状况,应该提倡一种低成本、高效益的节能技术推广,即以建筑节能设计为主要手段,而非盲目花费很大的人力、物力和财力。
二 、推行建筑节能设计的重要性
2.1 以人为本的需要
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季取暖,夏季制冷都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下,节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下,通过技术创新减少建筑能耗,提高能源的使用效率,满足建筑节能的要求。
2.2 环保的需要
随着社会的发展建筑设计尽管在图形学、构成学等方面都取得了重大的成果,但若从“可持续发展”的角度审视,它们大多是“高消耗”和“逆生态”的。现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质,造成大气污染和生态环境的破坏。提倡建筑节能,减少污染物的排放能够改善生存环境,提高生活质量。
2.3 发展的需要
能源是人类生存与发展的基础,经济的发展依赖于能源的发展。能源问题已经成为全世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产、建筑施工直到建筑物的使用无时无刻不在消耗着能源。在建筑设计中推广节能技术势在必行。
三 、建筑设计中的节能设计技术应用
3.1 严格控制建筑物的体型系数
可从三个方面的入手：一是增加建筑物层数。在建筑物层数增加的过程中，外围平面或物体外表面的增加量小于所包围的建筑物体积的增加量，即体积增长率略大于外围平面或物体外表面的增长率，高层建筑的体型系数普遍偏低就是这个缘故。因此，在功效使用许可、经济允许的前提下，适当增加建筑物层数对控制体型系数是有利的。二是提高建筑物进深。在居住建筑设计中，采用条式建筑形体较为普通，当建筑长度小于一定建筑面积相应的最佳边长时(即为正方形的边长)，应尽量缩小建筑长度而增大建筑的进深。三是选择最适合的平面外形。大量的建筑设计经验显示，不同平面外形的体型系数不同，但从小到大的大致规律依次是圆、多边形、正方形、长方形、三角形，也就是说圆形最小，三角形最大，因此，圆和多边形对节能有利，三角形对节能不利。
3.2 加强外窗的节能设计
外窗是建筑物能耗散失最多的部位，其能耗散失占建筑物总能耗散失的60%，其中传热损失为30%，冷风渗入为30%，所以在保证太阳照射、采光、透风、观景要求的前提下，尽量缩小外窗洞口，并提高窗口的气密性，以减少能耗散失，提高窗口的保温性能，降低窗口的传热量。首先，房间窗墙平面与物体外表面的比应视修建物所处的地理纬度、当地的冬季太阳照射率、房间的采光要求、修建物之间太阳照射遮挡情况来确定。在满足上述前提下，应尽量减小窗墙平面与物体外表面的比。其次，提高外窗的气密性，如配置泡沫塑料密封条，使用新型的密闭性能良好的外窗材料。外窗框与墙面的缝隙密封可用弹性松散绵软轻型材料、弹性密闭性材料、密封膏及在边框设灰口等；框与扇之间的密闭可用橡胶、橡塑或泡沫密闭条及边框高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密闭可用三元乙丙、硅橡胶等密闭条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间可用各类弹性压条等。这些对提高外窗的保温性能都是有利的。三是缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，不采用小窗扇，扩大单块玻璃的面积，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，对建筑节能是有利的。
3.3 建筑外围护结构的节能设计
建筑外围护结构的节能设计主要包括四个方面，一是外墙保温构造、热桥阻断技术、屋面保温隔热技术、地下室外墙及地面保温技术、高效节能外窗及幕墙系统、窗墙面积比的控制、遮阳设施、自然通风与采光的利用。二是建筑内余热 /冷的回收利用。三是可再生绿色能源的利用:太阳能、浅层土壤热能、地表水体热能、风能等。四是提高舒适度的其他技术浮筑楼板技术、双层架空地面系统、洁具同层后排水技术、中水处理及回用系统、智能楼宇自控系统等。
四 、结束语
发展节能的生态住宅,不仅能够有效缓解我国当前严峻的能源形势,而且有利于整体环境质量的提高。随着社会的发展,居民空调的拥有量呈直线上升趋势,城市热岛现象日益严重。通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑节能建筑还有利于提高居住质量,降低住户的使用成本。建筑设计虽然是一项含有艺术成分的技术工程,但是技术才是其首要本质。因此,在进行建筑尤其是生态节能建筑设计时,应充分考虑建筑的功能和特点,以功能决定形式,而非追求视觉冲击效果。
参考文献：
[1]周烨恒,常荣杰. 低技术化的节能建筑设计——被动式节能的应用[J]. 福建建筑,2009,(1).
[2]刘加平,武六元. 建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]. 能源工程,2001,(2).
[3]李慧敏,冯巍. 建筑节能技术对建筑设计的影响[J]. 四川工业学院学报,2004,(4).
[4]吴芝叶. 建筑节能在居住建筑设计中的应用[J]. 山西建筑,2011,(16).