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摘要：在全球环境日益严重的情况下，所有的工业与民用建筑都提倡节能减排，降低对环境污染，在进行建筑设计时必须采用绿色环保的设计方法，节约能源。充分的利用自然资源，降低人工能耗，实现人与自然的和谐相处，能提供一个健康、舒适、高效的建筑，满足人们生活和社会发展的需要。本文就建筑物的节能设计进行探索，供同行参考借鉴。
关键词：建筑设计; 节能设计
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
一、建筑物的平面布置及体形系数
建筑的主体朝向及体形系数也是建筑热工的指标，若由南北改為东西向,耗热量指标约增大5%,空调能耗或外遮阳成本将增大更多，另外体形在满足建筑诸多功能要素的条件下,应尽量减少建筑体形的凹凸或错落,降低建筑物体形系数，以达到冬季获得太阳辐射热和夏季通风降温最佳效果。
二、影响外窗节能的因素
（一）、建筑外窗的传热过程
外窗的组成为透光材料以及框架，保温隔热性能窗可减少由于热量传递从室外进入室内的热量，为透光围护结构。夏季的夜晚或阴天，通过透光围护结构的热传递过程与非透光围护结构有很大的不同，当室内温度比室外高时，最好的办法时开窗通风，由于透光围护结构可以透过太阳辐射。良好的通风可迅速带走室内的热量，而且这部分热量在建筑物热环境的形成过程中发挥了重要的作用，降低温度，通过玻璃板壁的传热量和透过玻璃的日射辐射得热量，对建筑节能至关重要。
（二）、舒适感对外窗节能的影响
室内环境的舒适与否，很大程度上取决于室内的冷热，不同使用性质的房间，取决于热环境的状态。在气候良好的春秋季节，在冬季与夏季时节，对室内热环境有不同的要求；因为室外气候状况不良，只要人在室内工作与生活，并通过建筑的周围壁体进入室内，间接地影响室内的气候。热舒适是指人对环境的冷热程度感觉满意的状态，对人体产生不适影响。热舒适不仅是保护人体健康的重要条件，室外气候对室内热环境的影响，也因建筑设计的好坏而产生相当大的差异，而且也是人们正常工作、生活的保证。
三、建筑外窗的节能设计
（一）建筑外窗框的节能设计分析
主要窗框材料的导热系数、密度如下表。
表1 主要窗框材料的导热系数、密度比较
从表1可以看出:材料中木材、PVC材料、玻璃钢的传热系数小，玻璃钢是一种新型材料，住宅建筑中比较成熟的首选材料是PVC塑钢框。
（二）建筑外窗玻璃节能分析
窗玻处的节能设计主要有玻璃的保温节能及太阳辐射节能，目前我国采取的单框双玻窗构造绝大部分是简易型的，单层玻璃的热阻很小，几乎就等于玻璃两个表面换热阻之和，很难保证外层玻璃的内侧表面在任何阶段都不形成冷凝。双玻形成的空气间层并非是绝对密封的，所以通过窗户的热流很大，使得整个墙面的保温节能效果相对减弱。中空玻璃是以两片或多片玻璃，利用双层窗或双层玻璃，以有效的支撑均匀隔开，利用能发射红外线的玻璃或利用贴有反射红外线的合成树脂薄膜的玻璃，在窗型的设计中应该在构造上提供容易擦抹玻璃内侧表面和下方框扇部位的功能，通过设置空气间层提高窗玻的保温能力，而且一般不作干燥处理。
中空玻璃气体间层的厚薄与热阻的大小有着直接的联系。在玻璃材质、密封构造相同的情况下，当气体间层厚度小于9 mm时，气体间隔层越大，其热阻也越大，其传热系数值基本成线性下降，对应的玻璃传热系数K值就越小。但当间层厚度达到一定程度后，其热阻的增长率就很小了，当厚度大于13 mm后，其传热系数的减少已经变得很平缓了。因为当气体层厚度增加到一定程度后，增加玻璃的层数会降低太阳辐射透过率，如果要进一步提高玻璃的保温性能可以采用增加空气层数量的办法，从而降低了气体层增厚对热阻增加的影响。通常情况下，中空玻璃的空气层厚度不会超过12mm，因此应综合考虑太阳得热和增加热阻两方面因素，确定玻璃层数。
（三）提高外窗气密性，减少渗透耗热量
外窗存在墙与框与玻璃之间的装配缝隙，产生内外空气交换，房间的气密程度影响其换气次数。通过窗户缝隙的空气渗透量过大，窗的气密性不好，就会导致热耗增加，空气渗透量小，则房间的换气次数就比较少。节能率随换气次数的改变，变化很大，外窗的气密性不好，冷风或热风的渗透，使冬季、夏季的能耗均会上升。在满足房间卫生条件的前提下，在保证人对新鲜空气需求量的范围内，减少换气次数可以达到较好的节能效果。
四、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。以外墙为例, JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0·3时,某地区传热系数不超过1·16W / (m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
五、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。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110 kg/m3~150 kg/m3;导热系数为0·04W /m·K~0·06W /m·K;蓄热系数为0·90 m2·K~0·11 m2·K。抗压强度大于0·2 MPa;吸水率小于0·01%;蒸汽渗透系数为2·18×10-7g/m·n·Pa。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用,收到了好的技术经济效果。
六、降低夏季空调能耗
在保证健康的要求下窗面积要适当，应小于1•0/H。如果室外温度低于室内温度，应依靠通风，去除室内的产热和散热的太阳辐射。增加通风换气的次数，降低影响能源消耗空气。空调在夏季，只要布局合理，窗口面积适当，是可以满足需求的。
七、结束语
当今在世界范围内,以大量消耗原材料和能源为特征的传统经济正在逐渐失去昔日的荣耀,由资源依赖型转向创新驱动型,真正实现经济增长方式的转变,已成为正处于快速城镇化、工业化和机动化的中国经济发展面临的非常迫切的重大战略选择。而建筑作为一个完整的系统,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。总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。
关键词：建筑设计; 节能设计
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
一、建筑物的平面布置及体形系数
建筑的主体朝向及体形系数也是建筑热工的指标，若由南北改為东西向,耗热量指标约增大5%,空调能耗或外遮阳成本将增大更多，另外体形在满足建筑诸多功能要素的条件下,应尽量减少建筑体形的凹凸或错落,降低建筑物体形系数，以达到冬季获得太阳辐射热和夏季通风降温最佳效果。
二、影响外窗节能的因素
（一）、建筑外窗的传热过程
外窗的组成为透光材料以及框架，保温隔热性能窗可减少由于热量传递从室外进入室内的热量，为透光围护结构。夏季的夜晚或阴天，通过透光围护结构的热传递过程与非透光围护结构有很大的不同，当室内温度比室外高时，最好的办法时开窗通风，由于透光围护结构可以透过太阳辐射。良好的通风可迅速带走室内的热量，而且这部分热量在建筑物热环境的形成过程中发挥了重要的作用，降低温度，通过玻璃板壁的传热量和透过玻璃的日射辐射得热量，对建筑节能至关重要。
（二）、舒适感对外窗节能的影响
室内环境的舒适与否，很大程度上取决于室内的冷热，不同使用性质的房间，取决于热环境的状态。在气候良好的春秋季节，在冬季与夏季时节，对室内热环境有不同的要求；因为室外气候状况不良，只要人在室内工作与生活，并通过建筑的周围壁体进入室内，间接地影响室内的气候。热舒适是指人对环境的冷热程度感觉满意的状态，对人体产生不适影响。热舒适不仅是保护人体健康的重要条件，室外气候对室内热环境的影响，也因建筑设计的好坏而产生相当大的差异，而且也是人们正常工作、生活的保证。
三、建筑外窗的节能设计
（一）建筑外窗框的节能设计分析
主要窗框材料的导热系数、密度如下表。
表1 主要窗框材料的导热系数、密度比较
从表1可以看出:材料中木材、PVC材料、玻璃钢的传热系数小，玻璃钢是一种新型材料，住宅建筑中比较成熟的首选材料是PVC塑钢框。
（二）建筑外窗玻璃节能分析
窗玻处的节能设计主要有玻璃的保温节能及太阳辐射节能，目前我国采取的单框双玻窗构造绝大部分是简易型的，单层玻璃的热阻很小，几乎就等于玻璃两个表面换热阻之和，很难保证外层玻璃的内侧表面在任何阶段都不形成冷凝。双玻形成的空气间层并非是绝对密封的，所以通过窗户的热流很大，使得整个墙面的保温节能效果相对减弱。中空玻璃是以两片或多片玻璃，利用双层窗或双层玻璃，以有效的支撑均匀隔开，利用能发射红外线的玻璃或利用贴有反射红外线的合成树脂薄膜的玻璃，在窗型的设计中应该在构造上提供容易擦抹玻璃内侧表面和下方框扇部位的功能，通过设置空气间层提高窗玻的保温能力，而且一般不作干燥处理。
中空玻璃气体间层的厚薄与热阻的大小有着直接的联系。在玻璃材质、密封构造相同的情况下，当气体间层厚度小于9 mm时，气体间隔层越大，其热阻也越大，其传热系数值基本成线性下降，对应的玻璃传热系数K值就越小。但当间层厚度达到一定程度后，其热阻的增长率就很小了，当厚度大于13 mm后，其传热系数的减少已经变得很平缓了。因为当气体层厚度增加到一定程度后，增加玻璃的层数会降低太阳辐射透过率，如果要进一步提高玻璃的保温性能可以采用增加空气层数量的办法，从而降低了气体层增厚对热阻增加的影响。通常情况下，中空玻璃的空气层厚度不会超过12mm，因此应综合考虑太阳得热和增加热阻两方面因素，确定玻璃层数。
（三）提高外窗气密性，减少渗透耗热量
外窗存在墙与框与玻璃之间的装配缝隙，产生内外空气交换，房间的气密程度影响其换气次数。通过窗户缝隙的空气渗透量过大，窗的气密性不好，就会导致热耗增加，空气渗透量小，则房间的换气次数就比较少。节能率随换气次数的改变，变化很大，外窗的气密性不好，冷风或热风的渗透，使冬季、夏季的能耗均会上升。在满足房间卫生条件的前提下，在保证人对新鲜空气需求量的范围内，减少换气次数可以达到较好的节能效果。
四、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。以外墙为例, JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0·3时,某地区传热系数不超过1·16W / (m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
五、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。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110 kg/m3~150 kg/m3;导热系数为0·04W /m·K~0·06W /m·K;蓄热系数为0·90 m2·K~0·11 m2·K。抗压强度大于0·2 MPa;吸水率小于0·01%;蒸汽渗透系数为2·18×10-7g/m·n·Pa。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用,收到了好的技术经济效果。
六、降低夏季空调能耗
在保证健康的要求下窗面积要适当，应小于1•0/H。如果室外温度低于室内温度，应依靠通风，去除室内的产热和散热的太阳辐射。增加通风换气的次数，降低影响能源消耗空气。空调在夏季，只要布局合理，窗口面积适当，是可以满足需求的。
七、结束语
当今在世界范围内,以大量消耗原材料和能源为特征的传统经济正在逐渐失去昔日的荣耀,由资源依赖型转向创新驱动型,真正实现经济增长方式的转变,已成为正处于快速城镇化、工业化和机动化的中国经济发展面临的非常迫切的重大战略选择。而建筑作为一个完整的系统,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。总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。