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摘要：随着我国经济快速发展，城市现代化建设步伐日益快速，既有建筑及每年新建建筑量巨大，现代建筑行业消耗大量的能源、资源，因此，节约能源消耗已经成为该行业的一个亟待解决的问题。而建筑设计是建筑节能中一个很重要的环节, 有利于从源头上杜绝能源的浪费。本文结合工程实例对现代建筑的节能设计进行论述，以供同行参考。
关键词：现代建筑；节能设计
Abstract: along with the rapid economic development, the city modernization construction pace of increasingly fast, both architecture and every year the great amount of new buildings, modern architecture industry consume large amounts of energy, resources, therefore, to save energy consumption has become the industry a problem to be solved. But the building energy conservation of the building design is a very important link, from the source put an end to a waste of energy. Combining with the project examples of modern building energy saving design is discussed, and provide the reference for colleague.
Keywords: modern architecture; Energy saving design
中圖分类号：TU201.5文献标识码：A 文章编号：
引言
面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计过程中，依据大范气候条件影响，针对建筑自身所处的小环境气候特征，重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。随着现代化城市建设的高速发展, 我国的建筑能耗逐年大幅度上升,建筑行业全面节能势在必行, 而建筑设计是其中一个很重要的环节。
一、建筑节能技术材料创新
1 墙体节能技术材料创新
墙体保温是建筑节能的重要一环，墙体保温主要分为外墙内保温、自保温和外墙外保温。
（1）外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘结剂固定在墙体结构内侧。其优点是复合材料在承重墙内侧，有利于承载，可操作性强，保温材料还可以免受室外风雨雪的影响。但其也存在一些缺点：保温隔热效果差、易出现结露现象、不利于既有建筑的节能改造、保温层易出现裂缝等。外墙内保温技术的创新主要是新型高效保温建筑材料的应用。
（2）外墙自保温系统是将绝热材料设置在外墙中间，有利于较好地发挥墙体本身对外界环境的防护作用，从而达到节能要求的墙体保温系统。其缺点是施工相对困难，墙面裂缝不易控制。其节能创新技术主要是新型节能墙体材料的研发和推广应用。
（3）外墙外保温系统适用范围最广泛，外墙外保温就是在主体墙结构外侧在粘结材料的作用下， 固定一层保温材料，并在保温材料的外侧用玻璃纤维网加强并涂刷粘结胶浆。外墙外保温技术具有延长建筑物寿命 ， 改善墙体潮湿情况 ， 有利于既有建筑物节能改造等一系列优点。
2 屋面节能技术材料创新
屋面作为建筑物外围护结构所造成的室内外温差传热耗热量，大于任何一面外墙或地面的耗热量，提高屋面的保温隔热性能，有利于减少夏季空调耗能。
（1） 因地制宜做好建筑节能设计
要结合国外成功节能技术做好中国的建筑节能，存在两个关键点：1)要注重地域和气候特点进行建筑设计。要立足国情，因地制宜地进行节能设计，关注可替代的建筑节能技术与材料，在环境设计中改善一些要素对建筑的不利影响，在这方面我国尚缺乏经济可行的做法，需要鼓励企业就地取材，开发经济适用的节能新产品。2)要倡导建筑节能设计的中间技术与低技术策略。尽管高科技节能技术产品是发展方向，但成本比较高，在我国目前所处的社会发展阶段，可以考虑低技术的革命，这绝非倒退，而是一种建筑节能策略在哲学意义上的升华。
（2） 建筑师自主创新提高建筑节能
建筑师作为建筑物的设计者，其设计对于建筑节能至关。将屋面的休闲活动功能与节能技术相结合的屋顶花园不仅能提高建筑物的使用功能，同时可以减少建筑物的能耗，缓解城市热岛效应。屋面也是充分利用太阳能节能的有效场所， 即太阳能屋面在利用太阳能设备吸收太阳光直接辐射的同时，减少了太阳光对于屋面的直接曝晒，太阳能光电系统还可以将太阳能通过光伏板组件转化为电能，其利用太阳能产生的电源就可以在局部范围内满足照明、空调制冷用电等需求，起到综合节能的效果 。
二、建筑节能思路创新
增强建筑师自主创新能力对探求建筑节能有十分重要的意义，其关键是建筑师要多学习目前先进的节能理念、节能技术材料以及发展动态，打破既有的观念，实事求是地落实建筑“四节”：
1) 从我国基本国情出发，走资源节约型道路；
2)规划建筑标准要适当超前，延长建筑使用寿命，以提高节约度；
3)有效利用建筑废弃物中的混凝土块、废铁、木头等物，变废为宝，节约土地资源；
4)开发利用地下空间，拓宽城市空间。
三、实例分析
某项目由6栋高层住宅楼、3栋多层商务楼，2栋商业楼构成，占地面积48400平方米，总建筑面积96960平方米，建筑密度32％，容积率2.0，绿地率36％，规划总户数558户，停车位509个。在开发的该小区项目上做了一些有益的尝试和探索，首先在规划设计上创新，然后通过推行的“客户满意工程”管理机制落实到实践中，并将其公之于众，接受客户的监督等多方面入手，实现环保节能。
1．充分利用天然资源，结合设计人为干预
（1)墙体材料
本项目设计采用的隔断结构及围护墙体材料为煤矸石多孔烧结砖，符合国家有关保护土地资源及矿产资源综合利用的要求，同时，适应该地区煤炭矿藏丰富，煤矸石烧结砖资源充足，价格低廉的地方优势。既响应了国家保护资源的政策，又合理降低工程造价。
(2)景观照明
景观照明采用太阳能节能灯具，充分利用无污染的天然能源，配合运用声光延时开关，即节约能耗，又降低小区运行成本。
2．节能与环保同步,控制从材料入手
(1)屋面保温
屋面保温原设计保温材料为水泥膨胀珍珠岩，这种材料对人体有辐射危害，且施工中会产生扬尘和粉末。我们在本项目建设中将保温材料变更为现喷硬质发泡聚氨酯,尽管工程造价有所上升，但在满足节能环保的同时，又提高了屋面整体强度，有利于保证工程质量。
（2）外墙保温
建筑围护结构采用的是EPS板薄抹灰外墙保温系统。EPS板薄抹面保温系统传热系数小，约在0．038W／(m•K)左右，并且EPS板厚度一般不受限制。EPS板系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙，本工程建筑高度在20米以上时，在受风压作用较大的部位使用锚栓辅助固定。EPS板外墙外保温系统自重轻，厚度薄，施工方便，节能效果显著，无污染，具有良好的经济效益和社会效益。该系统能改善室内热环境，彻底解决了房屋外墙主体部位内表面冬季结露的问题。同时其边角料可以回收利用。
（3）外窗节能设计
采用隔热断桥铝合金门窗，隔热铝合金型材门窗的热传导性比非隔热铝合金型材门窗降低40％～70%。采用中空玻璃，提高保温性能和隔声效果。采用独立的密封结构，推拉窗采用双胶条双毛条四密封结构；平开窗利用等压原理，采用一道硬密封和两道软密封三密封结构，具有优良的气密性和水密性。配置高档附件，造型优美，操作灵活，安全可靠，有利于门窗的隔热效果。同时还能达到以下效果：防止冷凝，带有隔热条的型材内表面的温度与室内温度接近，降低室内水分因过饱和而冷凝在型材表面的可能性；有益健康：人体与环境交换热量取决于室内空气的温度、空气流动速度和室外空气温度，通过调节门窗室内温度，使其不低于22至23摄氏度，已达到最舒适的环境。
3．减排降噪降耗，体现“以人为本”理念
该项目注重“以人为本”的设计理念，在居住舒适性和环境方面做足功夫。
（1）采用节水卫生洁具，配合双档式中洗按钮，设置两种出水量按钮，可根据需要选择不同用量，人性化设计，高效又节水；无橡皮翻板及链条，有效杜绝漏水、磨损等常见现象，减少维修烦恼；超强喷射水流，采用超强喷射虹吸中洗，高达800倍的污水置换能力，超过国家标准8倍，中洗水流大大强于普通座厕，次冲水，便于彻底清除包括底座上侧边缘难以清洁到的地方，有效杜绝赃物遗留；超大内壁釉面排污管，直径远超行业标准，并且对前后管径均化处理，有效解决由于直径不圆所产生的阻塞点，排污效果更好；管道内壁施釉，不藏污。
（2）主排水管道采用双壁螺旋消音管，有效降低噪音。平面设计中卫生洁具，排水立管远离客厅、卧室围墙，处处体现设计人性化。
（3）生活给水采用负压管网增压稳流给水设备，不设生活水池，充分利用市政给水管网压力，避免二次供水产生污染。采用一户一表计量收费，公建部位按照功能设置计量水表。
（4）集中供暖采用一户一表分户计量，公建部位按照功能设置计量表。有效控制能耗。室内单个散热片设置控制开关，减少能量无用损失。
（5）降低噪音，外窗采用厚度不同的中空玻璃结构和隔热铝型材空腔结构，能够有效降低声波的共振效应，阻止声音的传递，可以降低噪音30dB以上。
（6）楼梯间、电梯前室、公共过道等部位运用红外延时开关，同时配置节能灯具，达到节电目的，节能灯配电子镇流器用于地下室，即节能又经济。
4．细节决定成败
决定建筑节能降耗成败的往往是细节问题，建筑设计师和建造工程师在大的节能方面般非常重视，而细节常常被人忽视，从而导致节能达不到预期效果。本项目在设计中下大功夫考虑了细节问题。
（1）外飘窗、外墙空调板是保温处理的难点，处理不好往往容易产生冷桥。在外墙保温设计中我们结合立面设计，将外墙线条采用EPS板而不再从结构上处理，所有外飘窗和空调板均作全覆盖保温处理，有效降低自重，同时解决了保温施工的大难题。
（2）外窗框同墙体之问缝隙也是保温处理的难点。一方面容易产生冷桥，另一方面容易产生渗水，为此我們可细化节点保温处理。外保温EPS板伸入窗框二分之一宽度，按照外墙进行处理，同窗间留3～5mm的缝隙，内侧二分之一采用现场发泡聚氨酯填塞密实，同时将外部缝隙填满，然后内外侧均用密封胶密封。由于发泡聚氨酯同为导热系数低的保温材料，同时也能起到防水效果，窗框固定牢固可靠，即实用又节能防水。
四、结语
建筑节能是一项系统的庞大工程,涉及范围比较广泛，已成为我国可持续发展中刻不容缓的一个问题，也是一个相当复杂的系统课题，需要发挥集体智慧，实现各方面的创新。只有长期的执行每个建设步骤的节能标准，才能有效的起到节能作用，建筑师应在规划和设计阶段尽可能的采取节能措施。但只有全社会行动起来，我国建筑节能的目标才能最终实现，建筑业的可持续发展才能实现。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：现代建筑；节能设计
Abstract: along with the rapid economic development, the city modernization construction pace of increasingly fast, both architecture and every year the great amount of new buildings, modern architecture industry consume large amounts of energy, resources, therefore, to save energy consumption has become the industry a problem to be solved. But the building energy conservation of the building design is a very important link, from the source put an end to a waste of energy. Combining with the project examples of modern building energy saving design is discussed, and provide the reference for colleague.
Keywords: modern architecture; Energy saving design
中圖分类号：TU201.5文献标识码：A 文章编号：
引言
面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计过程中，依据大范气候条件影响，针对建筑自身所处的小环境气候特征，重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。随着现代化城市建设的高速发展, 我国的建筑能耗逐年大幅度上升,建筑行业全面节能势在必行, 而建筑设计是其中一个很重要的环节。
一、建筑节能技术材料创新
1 墙体节能技术材料创新
墙体保温是建筑节能的重要一环，墙体保温主要分为外墙内保温、自保温和外墙外保温。
（1）外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘结剂固定在墙体结构内侧。其优点是复合材料在承重墙内侧，有利于承载，可操作性强，保温材料还可以免受室外风雨雪的影响。但其也存在一些缺点：保温隔热效果差、易出现结露现象、不利于既有建筑的节能改造、保温层易出现裂缝等。外墙内保温技术的创新主要是新型高效保温建筑材料的应用。
（2）外墙自保温系统是将绝热材料设置在外墙中间，有利于较好地发挥墙体本身对外界环境的防护作用，从而达到节能要求的墙体保温系统。其缺点是施工相对困难，墙面裂缝不易控制。其节能创新技术主要是新型节能墙体材料的研发和推广应用。
（3）外墙外保温系统适用范围最广泛，外墙外保温就是在主体墙结构外侧在粘结材料的作用下， 固定一层保温材料，并在保温材料的外侧用玻璃纤维网加强并涂刷粘结胶浆。外墙外保温技术具有延长建筑物寿命 ， 改善墙体潮湿情况 ， 有利于既有建筑物节能改造等一系列优点。
2 屋面节能技术材料创新
屋面作为建筑物外围护结构所造成的室内外温差传热耗热量，大于任何一面外墙或地面的耗热量，提高屋面的保温隔热性能，有利于减少夏季空调耗能。
（1） 因地制宜做好建筑节能设计
要结合国外成功节能技术做好中国的建筑节能，存在两个关键点：1)要注重地域和气候特点进行建筑设计。要立足国情，因地制宜地进行节能设计，关注可替代的建筑节能技术与材料，在环境设计中改善一些要素对建筑的不利影响，在这方面我国尚缺乏经济可行的做法，需要鼓励企业就地取材，开发经济适用的节能新产品。2)要倡导建筑节能设计的中间技术与低技术策略。尽管高科技节能技术产品是发展方向，但成本比较高，在我国目前所处的社会发展阶段，可以考虑低技术的革命，这绝非倒退，而是一种建筑节能策略在哲学意义上的升华。
（2） 建筑师自主创新提高建筑节能
建筑师作为建筑物的设计者，其设计对于建筑节能至关。将屋面的休闲活动功能与节能技术相结合的屋顶花园不仅能提高建筑物的使用功能，同时可以减少建筑物的能耗，缓解城市热岛效应。屋面也是充分利用太阳能节能的有效场所， 即太阳能屋面在利用太阳能设备吸收太阳光直接辐射的同时，减少了太阳光对于屋面的直接曝晒，太阳能光电系统还可以将太阳能通过光伏板组件转化为电能，其利用太阳能产生的电源就可以在局部范围内满足照明、空调制冷用电等需求，起到综合节能的效果 。
二、建筑节能思路创新
增强建筑师自主创新能力对探求建筑节能有十分重要的意义，其关键是建筑师要多学习目前先进的节能理念、节能技术材料以及发展动态，打破既有的观念，实事求是地落实建筑“四节”：
1) 从我国基本国情出发，走资源节约型道路；
2)规划建筑标准要适当超前，延长建筑使用寿命，以提高节约度；
3)有效利用建筑废弃物中的混凝土块、废铁、木头等物，变废为宝，节约土地资源；
4)开发利用地下空间，拓宽城市空间。
三、实例分析
某项目由6栋高层住宅楼、3栋多层商务楼，2栋商业楼构成，占地面积48400平方米，总建筑面积96960平方米，建筑密度32％，容积率2.0，绿地率36％，规划总户数558户，停车位509个。在开发的该小区项目上做了一些有益的尝试和探索，首先在规划设计上创新，然后通过推行的“客户满意工程”管理机制落实到实践中，并将其公之于众，接受客户的监督等多方面入手，实现环保节能。
1．充分利用天然资源，结合设计人为干预
（1)墙体材料
本项目设计采用的隔断结构及围护墙体材料为煤矸石多孔烧结砖，符合国家有关保护土地资源及矿产资源综合利用的要求，同时，适应该地区煤炭矿藏丰富，煤矸石烧结砖资源充足，价格低廉的地方优势。既响应了国家保护资源的政策，又合理降低工程造价。
(2)景观照明
景观照明采用太阳能节能灯具，充分利用无污染的天然能源，配合运用声光延时开关，即节约能耗，又降低小区运行成本。
2．节能与环保同步,控制从材料入手
(1)屋面保温
屋面保温原设计保温材料为水泥膨胀珍珠岩，这种材料对人体有辐射危害，且施工中会产生扬尘和粉末。我们在本项目建设中将保温材料变更为现喷硬质发泡聚氨酯,尽管工程造价有所上升，但在满足节能环保的同时，又提高了屋面整体强度，有利于保证工程质量。
（2）外墙保温
建筑围护结构采用的是EPS板薄抹灰外墙保温系统。EPS板薄抹面保温系统传热系数小，约在0．038W／(m•K)左右，并且EPS板厚度一般不受限制。EPS板系统适用于各种新建建筑的混凝土和砌体结构外墙，本工程建筑高度在20米以上时，在受风压作用较大的部位使用锚栓辅助固定。EPS板外墙外保温系统自重轻，厚度薄，施工方便，节能效果显著，无污染，具有良好的经济效益和社会效益。该系统能改善室内热环境，彻底解决了房屋外墙主体部位内表面冬季结露的问题。同时其边角料可以回收利用。
（3）外窗节能设计
采用隔热断桥铝合金门窗，隔热铝合金型材门窗的热传导性比非隔热铝合金型材门窗降低40％～70%。采用中空玻璃，提高保温性能和隔声效果。采用独立的密封结构，推拉窗采用双胶条双毛条四密封结构；平开窗利用等压原理，采用一道硬密封和两道软密封三密封结构，具有优良的气密性和水密性。配置高档附件，造型优美，操作灵活，安全可靠，有利于门窗的隔热效果。同时还能达到以下效果：防止冷凝，带有隔热条的型材内表面的温度与室内温度接近，降低室内水分因过饱和而冷凝在型材表面的可能性；有益健康：人体与环境交换热量取决于室内空气的温度、空气流动速度和室外空气温度，通过调节门窗室内温度，使其不低于22至23摄氏度，已达到最舒适的环境。
3．减排降噪降耗，体现“以人为本”理念
该项目注重“以人为本”的设计理念，在居住舒适性和环境方面做足功夫。
（1）采用节水卫生洁具，配合双档式中洗按钮，设置两种出水量按钮，可根据需要选择不同用量，人性化设计，高效又节水；无橡皮翻板及链条，有效杜绝漏水、磨损等常见现象，减少维修烦恼；超强喷射水流，采用超强喷射虹吸中洗，高达800倍的污水置换能力，超过国家标准8倍，中洗水流大大强于普通座厕，次冲水，便于彻底清除包括底座上侧边缘难以清洁到的地方，有效杜绝赃物遗留；超大内壁釉面排污管，直径远超行业标准，并且对前后管径均化处理，有效解决由于直径不圆所产生的阻塞点，排污效果更好；管道内壁施釉，不藏污。
（2）主排水管道采用双壁螺旋消音管，有效降低噪音。平面设计中卫生洁具，排水立管远离客厅、卧室围墙，处处体现设计人性化。
（3）生活给水采用负压管网增压稳流给水设备，不设生活水池，充分利用市政给水管网压力，避免二次供水产生污染。采用一户一表计量收费，公建部位按照功能设置计量水表。
（4）集中供暖采用一户一表分户计量，公建部位按照功能设置计量表。有效控制能耗。室内单个散热片设置控制开关，减少能量无用损失。
（5）降低噪音，外窗采用厚度不同的中空玻璃结构和隔热铝型材空腔结构，能够有效降低声波的共振效应，阻止声音的传递，可以降低噪音30dB以上。
（6）楼梯间、电梯前室、公共过道等部位运用红外延时开关，同时配置节能灯具，达到节电目的，节能灯配电子镇流器用于地下室，即节能又经济。
4．细节决定成败
决定建筑节能降耗成败的往往是细节问题，建筑设计师和建造工程师在大的节能方面般非常重视，而细节常常被人忽视，从而导致节能达不到预期效果。本项目在设计中下大功夫考虑了细节问题。
（1）外飘窗、外墙空调板是保温处理的难点，处理不好往往容易产生冷桥。在外墙保温设计中我们结合立面设计，将外墙线条采用EPS板而不再从结构上处理，所有外飘窗和空调板均作全覆盖保温处理，有效降低自重，同时解决了保温施工的大难题。
（2）外窗框同墙体之问缝隙也是保温处理的难点。一方面容易产生冷桥，另一方面容易产生渗水，为此我們可细化节点保温处理。外保温EPS板伸入窗框二分之一宽度，按照外墙进行处理，同窗间留3～5mm的缝隙，内侧二分之一采用现场发泡聚氨酯填塞密实，同时将外部缝隙填满，然后内外侧均用密封胶密封。由于发泡聚氨酯同为导热系数低的保温材料，同时也能起到防水效果，窗框固定牢固可靠，即实用又节能防水。
四、结语
建筑节能是一项系统的庞大工程,涉及范围比较广泛，已成为我国可持续发展中刻不容缓的一个问题，也是一个相当复杂的系统课题，需要发挥集体智慧，实现各方面的创新。只有长期的执行每个建设步骤的节能标准，才能有效的起到节能作用，建筑师应在规划和设计阶段尽可能的采取节能措施。但只有全社会行动起来，我国建筑节能的目标才能最终实现，建筑业的可持续发展才能实现。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。