探讨节能建筑设计与建筑节能技术

探讨节能建筑设计与建筑节能技术

李宇能

广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528300

摘要：随着现在社会的高度发展，人类生活的各方面对能源都有着巨大的需求，由于常规能源的不可再生以及地理分布不均，导致全球能源竞争日趋加剧，这就要求我们在各个行业都要采取节能措施，减少能源消耗，在建筑行业尤其重要。近年来，由于建筑节能的现实需要以及迅速的发展，促进了建筑各个领域的发展，建筑设计也在节能发展的促进下表现出蓬勃生机，新技术层出不穷，新的产品也不断涌现。本文就此描述了建筑节能对建筑设计行业的深刻建筑的低碳与节能已成为建筑领域关注的重点，而建筑节能的关键在于设计。论文探讨了建筑节能设计方法，分析了在建筑总体规划设计阶段以及建筑单体设计阶段的节能设计，最后介绍了太阳能在建筑节能方面所起的作用。论文剖析整个建设全过程的节能设计。以减少建筑资源，实现社会经济的可持续发展。

关键词：建筑设计；节能技术；太阳能

随着中国经济的高速发展，中国工业进入了工业化中期，即重工业化阶段，但是高消耗、高污染、低效率的粗放型扩张和外延为主的经济增长模式没有改变，经济增长对能源需求明显提高。经济的发展又大大促进了中国城市化的进程，居民收入的快速增加，居民消费结构性升级，房屋和汽车消费高速增长，房地产和汽车工业空前繁荣。

中国能源的短缺日益严重，能源已成为中国经济可持续发展的命脉。因此，节能减排必将是中国可持续发展的工作重点，建筑节能又是重中之重。

1建筑规划节能设计

建筑的规划节能设计应从建设选址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑问距等方面进行深入研究，通过建筑的规划布局对自然因素等进行充分利用与改造，形成良好的居住条件，并有利于建筑的节能。

1.1建筑选址

选址的节能问题要符合自然规律，尽量利用自然环境来创造适合人类生存的条件。总体来说，建筑选址需争取日照，避风建宅。

1.1.1争取日照

争取日照包括争取日照时数、日照量和日照质量三个方面。建筑基地宜选在向阳的地段上，为争取日照创造先决条件：依据各地最佳建筑朝向范围合理选择建筑朝向，以争取更多日照；选择满足要求的日照间距。应依据所处地理纬度、城市环境条件等确定日照间距标准：合理布局建筑楼群。建筑楼群的不同建筑的形状、布置走向产生不同的阴影区，纬度越高，阴影区范围越大，应采取不同布局规则以争取日照。

1.1.2避风建宅

冷风渗透和风压均会对建筑物的保温造成不利影响，建筑应该尽量选择避风基址建造，采用错列式布局避免“风影效应”。主要避风措施有：1，利用建筑物。建筑物的恰当布置（如紧凑布局、建筑组合）能够降低风速，减少建筑物的热损失；2，设置风障。设置防风墙、板、防风林带等可有效实现对建筑物挡风避风作用：3，避开不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置，实现建筑群的避风节能。

1.2建筑布局

建筑群的布局影响建筑的节能。应合理规划和组合建筑物。住宅群的形状和道路的不同走向对风向和风速有明显的影响，住宅群和道路问的管状气流很难穿越建筑物，必须适当布置建筑物，使住宅高层、低层错落排列，形成自然通风和口照。并利用道路和植被，冬季避免冷风渗透，减少热损失，节省能耗；夏季则形成穿堂风，达到自然通风和降温，实现建筑物的有效节能。

1.3建筑朝向

建筑朝向对其能耗具有显著影响。朝向范围是日照和通风两个主要因素共同作用的结果，应综合考虑上述两种因素确定建筑物个体以及建筑群的朝向。朝向选择需满足以下要求：夏季尽量减少太阳直射室内及居室外墙面：冬季具有适量和一定质最的日光照入室内；夏季通风良好，冬季避免冷风吹袭，以使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。确定住宅朝向范围后，再根据季风主导方向进行朝向的调节，以获得良好的夏季穿堂风。影响住宅朝向的因素很多，如地理纬度、地段环境、地区气候特征以及建筑用地状况等。应充分考虑各种因素，确定最佳的建筑朝向。

1.4建筑间距

建筑间距的确定主要是由日照和通风决定的。一般居住建筑要求夏季避免日晒，冬季保证充分阳光照射，因此选择日照时间时，通常取冬至中午前后2h日照为下限，再根据实际情况加以调整，从而保证住宅室内具有一定的日照量，进而确定建筑的最小间距，并结合其他条件来综合考虑住宅群的布置。

建筑间距直接影响着风向和漩涡风的产生及正负风压值的大小。建筑物越长、越高、进深越小，其背风面产生的涡流区越大，流场越紊乱，对减少风速、风压有利。因此，应根据地区的主导风向设计合理的间距，从而保证建筑能够组织良好的自然通风。

2建筑单体节能设计

2.1自然通风节能设计

自然通风能够降低室内温度，节约能源。同时有效的自然通风能够带走室内异味，所以，应选择合适的建筑朝向及排列方式，使房屋迎向夏季主导风从低到高依次布置。建筑间距愈大，自然通风效果愈好。考虑建筑用地的节约，房屋间距不可太大。一般在满足日照的要求下就能满足通风的要求。进行单体设计时，门窗的合理设置可有效对调节室内通风。如将房屋前后门窗设计成对开时，可形成穿堂风。

2.2平面节能设计

合理的平面设计能够显著节约建筑能耗。在平面设计中，夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。住宅房问进深决定着穿堂风的形成和效果，一般房间进深不大于15m，但可适当增加套型进深，以便在限定的建筑面宽内增加建筑面积。建筑平面的巧妙布局也能获得显著的节能效果，如将楼梯、辅助用房等布置在建筑外层或西侧，可有效阻挡日射；阳台的设计能够实现夏季遮阳和通风的作用：封闭阳台既可保证冬季室内热量散失缓慢，又可节约夏季空调冷量等；阳光间的设计能够降低建筑能耗，而且与之相连的房间可以减少热量损失以及制冷需耗；平面突出部位的合理设置对引导自然通风和遮阳亦有明显的效果。

2.3立面节能设计

根据当地气候状况改变墙体的角度，可以提高建筑对环境气候的适应性以及最大限度的利用自然资源。如内倾斜南墙屋面和层层退台可以获得更大的阳光照射面；外倾斜南墙屋面和层层出挑可以获得更大遮阳面：适度内倾斜北向墙面以及屋顶，可减少冬季风的风压，以降低围护结构的热渗透；西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热，若在墙面和植物之间设置通风构架，则能够加强西墙的散热性能等。

2.4遮阳节能设计

适当的遮阳措施可减少不必要的夏季太阳辐射热，有效降低空调负荷，减小建筑物的能耗。外遮阳节能应直接有效的采用遮阳设施，它能够直接将太阳辐射热量遮挡于室外。以减少太阳直接辐射热进入室内为主要目的隔热、防热措施称为建筑遮阳。狭义上，遮阳主要指采光口、建筑物出入口等外墙开洞部分的隔热、防热设施。一般来说，当建筑物具备下列条件时，建筑设计中要求采用遮阳措施：室内气温大于29℃、太阳辐射强度大于0.28KW/rg2、阳光照射室内深度大于0.5m、阳光照射室内时间超过1h。常见的窗户遮阳措施主要包括内遮阳、玻璃及透明材料的本体遮阳和外遮阳等几种形式。内遮阳指在窗户内设窗帘来进行遮阳，其优点是安装方便。

最方便和经济的方法是在室内悬挂浅色窗帘，这样可隔离左右的太阳辐射。但其效果不如外遮阳，因为会反射、吸收、透过部分阳光，吸收和透过的部分阳光均变成室内的冷负荷，它们对得热的峰值有所延迟、衰减。而采用各种反射膜的窗帘，则具有较好的隔热效果。

2.5门窗节能设计

门窗是建筑能耗的最大因素，由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的50%-60%，增大窗户面积可增多太阳能，但是窗户传热系数比其他外围护结构大，窗户面积增大则会引起更多的能量消耗，因此必须将窗墙比控制在合适的范围内，在满足基本采光和通风的前提下，尽量缩小窗墙比。门窗材料和密闭性对室内温度变化起着一定的作用。设计中应采用密闭性良好的门窗，通过改进门窗结构、采用中空玻璃窗、双层真空玻璃窗等目前市而上的保温性能好的窗户，提高门窗气密性，防止空气对流传热，以节约建筑能源。

3结语

综上所述，建筑节能是一个综合的、复杂的系统工程.随着社会的发展，在节能要求越来越高的情况下，单方面的建筑节能已无法满足要求，这就要求从建筑物的设计开始，到建筑节能材料的选用，再到可再生资源的利用逐一对节能指标进行考核，这样我国的建筑节能才能迈上一个新的台阶。

参考文献

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[2]房斌.浅谈我国建筑节能技术[J].魅力中国，2010，（01）.

[3]赵怡.浅谈现行建筑设计中的节能建筑[J].山西建筑，2010，（14）.