浅谈建筑设计与节能

浅谈建筑设计与节能
摘要：随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广，建筑节能设计越来越引起中国广大建筑工作者的重视。

如何在建筑设计中，更好地利用自然能源，提高住宅建筑中能源利用效率，是本论文的写作重点。

本论文着重介绍了建筑节能的设计以及如何实现建筑节能。

关键字：建筑设计；节能；建筑节能
pick to: with the global energy problem of serious and “sustainable development” concept in domestic promoted, building energy saving design more and more attention of chinese the building workers’attention. how in architecture design, better use of natural energy, improve the residential building energy efficiency, this paper writing is key. this paper mainly introduces the design of building energy efficiency and how to realize the energy conservation of the building.
key word: architectural design; energy saving; building energy efficiency
中图分类号：te08文献标识码：a 文章编号：
0 引言
建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。

因此，建筑节能
是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。

1 建筑节能存在问题
建筑节能是技术性和政策性很强的系统工程，中国全面实施的时间不长，整体发展水平不高，存在着不少问题，具体表现如下：a）新建建筑执行节能标准的比例较低，北方快、南方慢。

大城市工作好一些，中小城市依然薄弱；既有建筑节能改造和可再生能源建筑规模化应用等尚未启动；
b）建筑节能还缺乏足够技术支撑：一是从业人员技术水平有待提高，设计人员对节能标准不熟悉；二是节能技术和产品可选性不足。

少数地方对新技术、新产品存在垄断；三是技术标准还需完善，施工验收和检测工作尚没有国家强制性标准规范；
c）尚未形成良好的建筑节能的工作氛围
一些省市主管部门领导对节能的紧迫性和重要性缺乏认识，部分省市仍未建立建筑节能管理机构；同时对节能宣传推广力度不够；
d）建筑节能政策法规政策不健全
一方面是由于目前国家尚无专门针对建筑节能的法律法规，各地也只有少数出台了地方性法规；另一方面是建筑节能经济激励政策缺失，市场机制难以发挥作用，相关配套政策不足。

2 建筑节能概念的提出
2.1 建筑节能
目前，中国建筑用能浪费极其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过中国能源生产可能增长的速度，如果听任这种高耗能建筑持续发展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要耗费更多的人力物力。

建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程，建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等，也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门，是一项全方位的、综合性的系统工程[ 1]。

2.2 建筑节能的设计
a）规划设计阶段：
节能规划设计就是分析构成气候的决定因素—————辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响，通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，如充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌，利用多种自然因素，以优化建筑的微气候环境，形成良好的居住条件，从而有利于节能；
b）建筑设计阶段：
在进行建筑设计时，应该从与建筑节能关系密切的建筑平面设计与组合、窗墙比、建筑体型、建筑体量、各围护结构、建筑外遮阳诸多方面进行考虑，设计出符合新节能标准要求的节能建筑（建筑物总能耗不高于当地节能规范标准），其重点是各围护结构节能
指标的满足；
c）采暖供热系统的节能设计采暖供热系统应选用节能产品，合理设计热负荷及房间散热器面积。

热力站的设计应选用结构紧凑、传热系数高、自动脱垢或易于除垢以及使用寿命长的换热器，换热器的传热系数以大于或等于 23 000 w（/ m2k）。

热力站应设置调节装置，为量化管理创造必要条件。

锅炉、鼓风机、引风机、除尘器等设备的选用应符合节能标准。

设计热水管网时应选取经济合理的敷设方式，其供热管道的保温应符合国家标准
gb8175- 1987 设备及管道保温设计导则[2]。

2.3 影响建筑物能耗的因素
2.3.1 室外热环境的影响：
建筑物室外热环境，即各种气候因素，通过建筑的围护结构、外门窗及各类开口直接影响室内的气候条件。

与建筑物密切相关的气候因素为：太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降水等；
2.3.2 采暖区和采暖度日数：
采暖区是指一年内日平均气温稳定低于 5 ℃的时间超过 90天的地区。

采暖度日数是指当某天室外日平均气温低于 18 ℃时，将低于 18 ℃的度数乘以 1 天，并将此乘积累加。

其中，18 ℃称为采暖基准温度，凡平均温度低于基准温度的度数，均计入采暖度日数。

若假定采暖热耗量与室外平均温度同室内基准温度之差成正比，则可由采暖度日数估算出采暖能耗，再加上夏季耗冷所需能量，可评价出建筑整个年度的总体能耗的状况[ 3]；
2.3.2 太阳辐射强度：
冬季晴天多，日照时间长，太阳入射角低，太阳辐射强度大，南向窗户阳光射入深度大，可达到提高室内温度，节约采暖用能的效果；
2.3.4 建筑的保温隔热和气密性：
建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。

围护结构的传热热损失约占 70%～80%；门窗缝隙空气渗透的热损失约占20%～30%。

据有关资料显示，北京地区，典型多层住宅，通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的77%，门窗缝隙的空气渗透热损失约占 23%。

在传热损失中，外墙约占 25%，窗户约占 24%，楼梯间隔墙约占11%，屋面约占 9%，阳台门下部约占 3%，户门约占3%，地面约占 2%。

窗户的传热热损失与空气渗透热的损失相加，约占全部热损失的 47%；
2.3.5 采暖供热（制冷）系统的效率：
采暖供热（制冷）系统是由热源（冷源）、设备、网络和连接用户组成的系统。

设备效率和媒体的经济性是其关键[ 4]。

2.4 建筑节能的实现
为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的，怎样才能做到真正合理降低能耗，真正做到建筑节能呢?我们从以下几个方面进行论述建筑节能的相关措施：
a）根据国家政策，无论民用建筑还是公共建筑均需要采取节能措施，因此，每个设计单位应当在建筑物设计阶段，应当根据国
家《民用建筑节能的设计标准》及有关本地区的节能法规进行设计开发；采用先进成熟的节能技术和节能产品，保证节能设计质量；
b）充分利用太阳能、地下能源、风能等应用技术和产品，在建筑物的建设方面，尽量选择南北朝向，充分利用太阳能。

事实证明，建筑物南北朝向比东西朝向建筑耗能要少：（ a）住宅等民用建筑也采用地源热泵技术，利用地下水的水温在冬夏季的温差不大相当于恒温的原理，用水泵把地下水抽到埋设在地板内的 pvc 等材料的细管，来调节室内温度，已达到节能的目的。

（ b）有些现代厂房的换气孔等利用风能，带动风扇，使内外空气交换，摒弃了以前都要用电机风扇进行换气的做法，也达到了节能的目的。

（ c）公共建筑节能采用屋顶或外墙铺设太阳能光伏发电装置，或者外墙利用光伏材料，光伏材料发电以提供本建筑的用电，以达到节能的目的。

（ d）大力推广遮阳与通风设施应用技术和产品。

以减少因降温需要空调的能耗，达到节能目的；
c）在墙体建筑方面，不得使用实心黏土砖，应逐步禁止使用其他黏土制品墙体材料，应用目前新型墙体材料，如普通混凝土小型空心砖块、轻集料混凝土小型砌块、石膏砌块和条板、非黏土类烧结砖、轻质墙板复合保温墙板、整体式墙板、高掺量的利废制品、其他不含黏土成分的新型墙体材料。

充分运用市场经济手段，发挥投资税收、价格等经济政策的引导手段，鼓励工业废弃物的循环利用，限制黏土资源的过度消耗，推进墙体革新工作和节能建筑
的发展；
d）改善外围护构件的保温性能，尽量避免热桥，同时采用新技术，加强外墙保温。

改善门窗设计，尽可能将窗面积控制在合理的范围之内，采用高效节能玻璃加强密封，尽量减少热量损失。

3 结语
建筑节能是一项造福子孙后代的伟大改革，也是实现科学发展观的必经之路，需要我们从切身做起，从实际出发，开创建筑节能的新局面。

参考文献：
[ 1] 黄英.浅谈建筑的节能设计[ j].江苏建筑,2007（, 2）：23- 26.
[ 2 ] 向朝伦.节能建筑在尴尬中前行[ n ].四川日报，2005- 9- 14（ 08） .
[ 3] 郎四维.中国建筑节能设计标准的现状与进展[ j ].制冷空调与电力机械，2002，23（ 12）：12- 23.
[ 4 ] 黄有亮.杨江金，孙林，中国建筑节能技术成熟度评价与预测[ j].科技管理研究，2010，（ 5）：34- 35.
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。