论文部分内容阅读
摘要：节能增效是当前构建工业化时代文明的集约型社会的关键词,而在建筑设计领域突出这一主题则具有更为深远的意义。因为普通市民是现代社会的主体力量,他们的生活、工作方式往往是建筑住宅节能增效的基础。因此,合理的建筑节能设计是迎合这一基础格局的重要保证。本文对建筑节能设计要点进行探讨。
关键词：建筑设计；节能设计；重要性
中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：
前言：
能源是社会发展的物质基础。能源短缺已不容忽视，建筑节能已是我国节能工作的重要组成部分，从我国建筑用能的发展趋势来看，能源浪费十分严重，因此提高建筑能源的有效利用率、节约用能、减少浪费，已是当务之急，刻不容缓之事。通过以下设计可以提高能源的利用效率，减少建筑能耗。
1．建筑节能的重要性
目前世界范围内大部分天然资源已日趋枯竭，比如石油、煤炭、天然气等三种传统能源,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,就我国来说，这个问题尤为严重。
我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。
随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿m2,绝大部分为高能耗建筑, 且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
2．科学的规划布局与合理的建筑设计
建筑设计的规划布局应根据地方气候特点，因地制宜，使建筑群的规划布置和建筑物的平面布置有利于自然通风，保留自然水域面积，增加植被绿化，减少硬化地面，形成建筑群微气候。规划中还应注意尽可能争取最有利的建筑朝向，采用南北向或接近南北向，使建筑冬季可以增加太陽辐射得热，夏季可以减少太阳辐射得热，且与当地夏季的主导风向一致。建筑物的单体设计应控制其体型系数，将体型系数控制在一个较低的水平上，以减少其外围护结构的传热损失，降低建筑能耗。夏热冬暖地区居住建筑的平面布置还应有利于组织夏季凉爽时间的穿堂风。
3．建筑节能设计
3.1合理设计建筑平面布局
合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。从建筑热工环境角度来看，建筑平面布局的设计主要考虑以下两个方面：合理分区与设置温度阻尼区。
门窗的保温隔热能力较差，门缝隙是冷风渗透的主要通道。在我国东北地区，门窗所消耗的能量约占采暖能耗的1/2以上，改善门窗的保温性能，是建筑节能的关键。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。
3.2使用纳米透明隔热涂料
纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太阳能辐射不进入室内,并能保证透光率达到70%,能使室内温度低于室外温度达到4℃～7℃,测试表明,夏天开空调时,空调的耗电量可从原来303度降低到208度,可节电20%～30%左右;在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光,长波长的暖气能在室内反射,使室内的暖气(远红外线)约90%不外流。
3.3注重墙体节能
多年以来,我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要,新型复合墙体已经出现,复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上,增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同,墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。
3.4太阳能技术
我国具有丰富的太阳能资源。太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、无地域限制和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源。太阳能建筑的技术应用包括了被动应用、主动应用和综合应用等多种途径。就发展最快的太阳能光热利用而言，也将包括低温利用、中温利用和高温利用等多层次能源效率利用形式；太阳能光伏发电技术虽然其成本高，但随着技术成本不断降低，也将在太阳能建筑上得到更大的发展。
3.4.1太阳能光热技术
太阳能热水器是光热利用最成功的领域。普遍存在的由每个家庭分散独立安装的太阳能热水器，安装和使用方式对其性能和外观造成了很大的影响。太阳能热水器没能与建筑完美的结合，给景观和安全带来了不利效果，甚至出现了先安后拆的现象，给太阳能热水器产业的进一步发展造成很大障碍。所以提倡集体安装、统一设计对于住宅楼利用太阳能热水器是非常必要的。
3.4.2太阳能采暖技术
太阳能用于建筑物供暖有两种方式：被动式太阳能采暖系统和主动式太阳能采暖系统。
被动式太阳能采暖系统是太阳能采暖中最简单的一种形式，通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能够充分利用太阳赋予的热量，以达到采暖的目的。
主动式太阳能采暖系统是使用常规能源，利用水泵或风机等动力设备，将热水或热空气从太阳能集热器输送到储热器或采暖房间内，系统中的各部分均可控制而达到需要的室温。
3.4.3太阳能空调技术
太阳能空调的实现有两种方式，一、是先实现光-电转换，再用电力驱动常规制冷机进行制冷；二、是利用太阳的热能驱动进行制冷。
从太阳能系统和制冷热源工作温度的高低来分，目前国内外太阳能空调系统大致可以分为三类：高温型、中温型和低温型。国外实用性系统多为中温型，也有高温型的实验装置，国内目前只有后两种。
3.5采暖规划设计
采暖建筑节能规划设计技术主要通过合理选择建筑选址、分区、建筑布局、道路走向、建筑方位朝向、建筑体形、间距，适当利用季风方向、太阳辐射和建筑外部环境达到改善建筑气温舒适度，节约能量。在这种思想引导下，很多成型的建筑美观却不节能。因此，建筑选址时。建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处，因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量，就会相应的增加。所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。在建筑布局中要充分考虑夏季有利的主导风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖)，综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素，合理安排群体布局和建筑朝向。
4．结语
面对全世界的各种天然能源的日渐短缺，我国也不能例外的面对各种能源问题，而建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分，现阶段，如何在建筑设计中融入节能的设计是非常必要的。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养，充分地利用地方材料，从建筑的整体设计和局部细节，包括外观和内部的设计方面，整体结构设计和细部深化等方面全方位进行节能设计，只有这样才能打到真正的节能。
参考文献:
[1]崔希骏，廖建峰.节能65％后建筑外窗的配置建议[J].建筑节能.2006，45.167－173.
[2]陆建勇,马晓东,田立奇.既有建筑节能改造技术研究[J].陕西建筑,2008,(01).
[3]毕宇欣.建筑节能理论与设计应用[J].新疆化工,2006,(02).
关键词：建筑设计；节能设计；重要性
中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：
前言：
能源是社会发展的物质基础。能源短缺已不容忽视，建筑节能已是我国节能工作的重要组成部分，从我国建筑用能的发展趋势来看，能源浪费十分严重，因此提高建筑能源的有效利用率、节约用能、减少浪费，已是当务之急，刻不容缓之事。通过以下设计可以提高能源的利用效率，减少建筑能耗。
1．建筑节能的重要性
目前世界范围内大部分天然资源已日趋枯竭，比如石油、煤炭、天然气等三种传统能源,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,就我国来说，这个问题尤为严重。
我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。
随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿m2,绝大部分为高能耗建筑, 且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
2．科学的规划布局与合理的建筑设计
建筑设计的规划布局应根据地方气候特点，因地制宜，使建筑群的规划布置和建筑物的平面布置有利于自然通风，保留自然水域面积，增加植被绿化，减少硬化地面，形成建筑群微气候。规划中还应注意尽可能争取最有利的建筑朝向，采用南北向或接近南北向，使建筑冬季可以增加太陽辐射得热，夏季可以减少太阳辐射得热，且与当地夏季的主导风向一致。建筑物的单体设计应控制其体型系数，将体型系数控制在一个较低的水平上，以减少其外围护结构的传热损失，降低建筑能耗。夏热冬暖地区居住建筑的平面布置还应有利于组织夏季凉爽时间的穿堂风。
3．建筑节能设计
3.1合理设计建筑平面布局
合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。从建筑热工环境角度来看，建筑平面布局的设计主要考虑以下两个方面：合理分区与设置温度阻尼区。
门窗的保温隔热能力较差，门缝隙是冷风渗透的主要通道。在我国东北地区，门窗所消耗的能量约占采暖能耗的1/2以上，改善门窗的保温性能，是建筑节能的关键。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。
3.2使用纳米透明隔热涂料
纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太阳能辐射不进入室内,并能保证透光率达到70%,能使室内温度低于室外温度达到4℃～7℃,测试表明,夏天开空调时,空调的耗电量可从原来303度降低到208度,可节电20%～30%左右;在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光,长波长的暖气能在室内反射,使室内的暖气(远红外线)约90%不外流。
3.3注重墙体节能
多年以来,我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要,新型复合墙体已经出现,复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上,增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同,墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。
3.4太阳能技术
我国具有丰富的太阳能资源。太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、无地域限制和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源。太阳能建筑的技术应用包括了被动应用、主动应用和综合应用等多种途径。就发展最快的太阳能光热利用而言，也将包括低温利用、中温利用和高温利用等多层次能源效率利用形式；太阳能光伏发电技术虽然其成本高，但随着技术成本不断降低，也将在太阳能建筑上得到更大的发展。
3.4.1太阳能光热技术
太阳能热水器是光热利用最成功的领域。普遍存在的由每个家庭分散独立安装的太阳能热水器，安装和使用方式对其性能和外观造成了很大的影响。太阳能热水器没能与建筑完美的结合，给景观和安全带来了不利效果，甚至出现了先安后拆的现象，给太阳能热水器产业的进一步发展造成很大障碍。所以提倡集体安装、统一设计对于住宅楼利用太阳能热水器是非常必要的。
3.4.2太阳能采暖技术
太阳能用于建筑物供暖有两种方式：被动式太阳能采暖系统和主动式太阳能采暖系统。
被动式太阳能采暖系统是太阳能采暖中最简单的一种形式，通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能够充分利用太阳赋予的热量，以达到采暖的目的。
主动式太阳能采暖系统是使用常规能源，利用水泵或风机等动力设备，将热水或热空气从太阳能集热器输送到储热器或采暖房间内，系统中的各部分均可控制而达到需要的室温。
3.4.3太阳能空调技术
太阳能空调的实现有两种方式，一、是先实现光-电转换，再用电力驱动常规制冷机进行制冷；二、是利用太阳的热能驱动进行制冷。
从太阳能系统和制冷热源工作温度的高低来分，目前国内外太阳能空调系统大致可以分为三类：高温型、中温型和低温型。国外实用性系统多为中温型，也有高温型的实验装置，国内目前只有后两种。
3.5采暖规划设计
采暖建筑节能规划设计技术主要通过合理选择建筑选址、分区、建筑布局、道路走向、建筑方位朝向、建筑体形、间距，适当利用季风方向、太阳辐射和建筑外部环境达到改善建筑气温舒适度，节约能量。在这种思想引导下，很多成型的建筑美观却不节能。因此，建筑选址时。建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处，因冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量，就会相应的增加。所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。在建筑布局中要充分考虑夏季有利的主导风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖)，综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素，合理安排群体布局和建筑朝向。
4．结语
面对全世界的各种天然能源的日渐短缺，我国也不能例外的面对各种能源问题，而建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分，现阶段，如何在建筑设计中融入节能的设计是非常必要的。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养，充分地利用地方材料，从建筑的整体设计和局部细节，包括外观和内部的设计方面，整体结构设计和细部深化等方面全方位进行节能设计，只有这样才能打到真正的节能。
参考文献:
[1]崔希骏，廖建峰.节能65％后建筑外窗的配置建议[J].建筑节能.2006，45.167－173.
[2]陆建勇,马晓东,田立奇.既有建筑节能改造技术研究[J].陕西建筑,2008,(01).
[3]毕宇欣.建筑节能理论与设计应用[J].新疆化工,2006,(02).