民用建筑中的节能设计研究

民用建筑中的节能设计研究

曹雪

沈阳建筑大学建筑与规划学院，辽宁 沈阳 110168

摘要：我国东北地区地处严寒地区，当地居民对建筑保暖性有着极高的要求，冬季采暖需要消耗大量能源的同时并对环境造成很大程度地污染。因此，利用建筑节能技术缓解居民供暖需求及资源短缺二者之间的矛盾成为必要课题。这不止是对居民生活质量的提高，也是对我国可持续发展的探讨。本文以节能住宅为例浅谈我国民用建筑节能技术的发展以及对可持续发展的影响。

关键词：节能住宅；节能技术；民用建筑

就我国目前现状来看，资源紧缺，能源开发利用率低，能源消耗浪费问题严重。在总能耗中，建筑能源消耗占了较大比例，且呈现明显上升趋势，其中民用建筑（又称居住建筑、住宅）消耗的能源总量约为商用建筑的2倍。而建筑供暖问题对能源的消耗是巨大的，占我国全部能源消耗总量的五分之二。同时建筑供暖还造成严重的空气污染，为此针对民用建筑供暖领域采取有效地节能措施，实现对资源的可持续利用，消除环境污染问题，已经成为我国实施可持续发展战略的必要环节。

一、以节能住宅为例我国民用建筑节能设计现状

就住宅来看，目前，我国的节能住宅设计很大程度上还停留在简单的、片面的第二层次的“节能住宅”概念上，即只尝试采用一定的节能技术手段达到一定的节能效果而没有从建筑系统的角度来考虑节能的问题，这大大降低了节能建筑的推广速度。很多研究指出，“节能住宅”是一个复杂的涉及诸多学科的系统工程，它牵涉到气象地理学、建筑学、城市规划、园林绿化、生物学、医学及心理学等诸多学科。从系统角度设计的节能住宅，不仅最终能够达到整体上的节能效果以及较高的居住舒适度，也是将整个住宅建筑以及其所处的城市、周围环境都考虑进来的一整套科学体系。这样的节能住宅，主要针对住宅能耗中用于照明和调节室内热舒适性（制冷、采暖）的能耗，通过对住宅自身特性（如建筑朝向、外型、高度等）及其周边环境（如建筑周边的绿化）的规划和设计，使得住宅在不利用各种额外设备的情况下，获得较好的采光和室内热舒适性，从而达到减少用于住宅照明、采暖及空调用能，实现住宅节能的目的。

而就现有的研究而言，大都集中在对住宅系统所涉及的单个设计因素(如通风、朝向）的节能设计方案分析，或是运用系统仿真的办法模拟住宅系统中不同设计因素可能产生的节能效果等等，均没有从宏观的角度，应用实际数据，分析和研究住宅系统中的各个因素设计的节能效果以及不同设计因素对节能效果的贡献，导致很多研究结果与实际情况在一定程度上存在偏离。

二、民用建筑设计中节能设计技术的应用

目前，民用建筑设计中节能设计成为至关重要的环节。第一，在社会发展进程中，人类对生活质量的要求逐渐提升，随之而来的就是时代的发展，社会的进步，进而就是能源的消耗。因此，节能设计技术的发展成为必然。第二，随着城市化脚步越来越快，民用建筑的面积越来越大，而民用建筑的建设属于极大消耗能源的行为，对环境保护以及资源能源管理都产生了相对不利的影响，并且随着时代变革，逐渐地出现了能源危机的现象，这即将成为人类的生存问题。第三，我国长期以来不重视资源保护问题，导致我国节能技术的开发与发展较发达国家相比稍有滞后并且不能满足人民需要

综上所述，结合我国国情，民用建筑设计努力完善和发展节能技术，以此应对建筑使用中发生的问题，将建筑的可持续性提升至最大化。

1.建筑规划中的节能设计

建筑规划是建筑设计的前提，而在建筑规划时主要考虑建筑整体体型、整体组合以及建筑日照等。

第一，以建筑体型设计以及整体组合来看，建筑形式不同，所应用的节能设计也有所不同。因此，首先要考虑建筑物的造型，造型应尽量简洁，便于利用造型节能达到减排的效果。其次，要考虑建筑体型间距，设计规划处合理的平衡点，例如：入风口和出风口可以结合主导风向的特点，以便空气流动，促进热交换。这样利用自然设计优势的设计技术，可以降低建筑的能源消耗量，达到节能减排的效果。

第二，针对朝向与日照的问题。首先，建筑主要朝向应避免东西向，以西北方向或者接近南北方向为最优选择。其次，鉴于气候、施工用地、建筑地理位置等外界因素， 会对日照和朝向的设计造成不同程度的影响，因此，应全面考察并了解各项影响因素，综合考虑各项因素后制定出良好的设计规划方案。例如：可以将建筑物的房间设计在冬季背风和朝阳的方位，以便减少围护结构散热量的影响。

第三，针对窗户与墙面面积比例的问题。 应遵循《民用建筑节能设计标准》 中的相关规定进行设计规划，同时，要充分结合建筑物所处的地形地貌、当地冬季日照情况以及建筑采光通风要求等综合因素，尽量降低窗墙比，节约资源减少能耗。

2.围护结构的节能设计

在建筑节能规划中，围护结构的热传导以及冷渗透对建筑物的能耗有着至关重要的影响，因此，在节能设计时，应特别关注民用建筑的围护结构特性与相关指标。

其一，墙体是建筑外围护结构的主体，在建筑设计规划的初期，应慎重考虑墙体

的节能设计。目前，我国大部分建筑砌墙时，还延用传统的实心黏土砖，保温能力则由砌筑厚度来决定。但是，这种砌墙方式资源消耗量过大，违背了建筑节能的原则。为了在节能规划设计的基础上，推进建筑外墙外保温技术的发展，建筑设计人员应该采用复合保温墙体技术、空心砌墙技术等来代替实行黏土砖砌墙法。

其二，门窗是耗热的薄弱环节，主要起到减少室内空气与室外空气的热交换的作用。因此，建筑设计人员要合理选择窗型，保证气密性，应该避免使用固定窗以及推拉窗。同时，要控制窗门比，减少窗体开启面积，扩大固定窗扇面积，缩小缝隙。其次，建筑设计人员要改善窗子框架的保温性能，

其三，针对屋顶节能，首先要合理选择保温材料，科学设置屋顶形状。其中，屋顶材料，要尽量避免选择吸水性能高的材料，如果必须采用吸水率较高的屋顶材料，也要考虑好排气孔，或是选择架空板隔热。针对屋顶的造型，可以采用坡顶屋面，以便节省能源消耗 除此以外，还可以铺设绝热材料、或者铺设玻璃棉、膨胀珍珠岩等松散材料， 以便作为屋面的保温层，同时也减少能源消耗。

三、结语

总而言之，社会经济的不断发展，城市化进程不断加快，使我国能源问题成为了热点关注问题，为了在民用建筑工程中减少能源消耗量，保证施工环境质量，在民用建筑设计中，要清楚认识在民用建筑设计中应用节能设计还存在着政策不健全、 管理人员对节能认识不全面、节能建材市场还不够市场化、节能技术缺乏相关的科学技术支持等问题。然后，应该在建筑规划、围护结构等方面充分利用节能技术，并利用其他综合技术措施，减少能源和资源的消耗量，减少施工过程中的环境污染，保证施工经济效益，促进社会的可持续发展。

参考文献：

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[3] 杨锦波.民用建筑设计中的节能设计技术 [J]. 建筑工程技术与设计，2014(03).

[4] 庞玲.民用建筑设计中的节能设计技术 [J]. 市建设理论研究（电子版），2014(27).