探讨建筑节能设计中的应用

探讨建筑节能设计中的应用

叶俊琦

浙江金瑞建筑设计有限公司310016

摘要：人类社会的不断发展使得原本就严重的世界能源问题更加突出和紧迫，因而，人们对于可持续发展在能源方面的应用在不断深入并体现在各个方面。可以说，为了实现可持续发展战略，在建筑设计中进行节能势在必行。本文正是基于此种观点，着重探讨住宅建筑节能技术在规划设计、围护结构设计及工程设计中的应用，由此来对“基于住宅建筑设计节能的探究”这个话题的阐述和探讨，分别从“住宅建筑规划中的节能设计”“建筑外墙的节能设计”“建筑物门窗的节能设计”“建筑物屋顶的节能设计”这几个方面予以阐述。

关键词：住宅建筑；建筑设计；节能设计

所谓建筑节能设计，其实质就是通过某些手段和措施使得建筑物在使用过程中可以减少对于传统资源或是不可持续性资源的使用或是浪费，例如以注入保温、隔热、密封等措施来达到此目的，并以适应性强的节能技术等绿色环保措施来最大限度减少建筑物所产生的能耗量，进而实现其获得理想建筑节能效果的目标。这是与当今人类社会与世界发展是相统一的，也是符合节能化发展和绿色化发展相一致的。具体来说就是通过对建筑规划分区、群体和单体，并根据建筑的朝向、间距以及建筑物所处地区的太阳辐射、风向以及外部空间环境进行综合性研究后，设计出的低能耗的建筑物，从而实现节能的目的。根据调查显示，建筑能耗占社会能耗的比重很大，然而，现有建筑中达不到节能标准几乎可以达到90%以上，即使是最好的也是不足20%的节能率。

例如，给建筑围护结构提高保温隔热性能，就可以使得流出或流入室内的热量减少。那么，采暖空调设备消耗的能量也就会大量减少，可见，进行节能建筑设计是当前能源紧张趋势下建筑师义不容辞的义务和责任。因此，节能设计已经成为我国住宅设计和建设的当务之急。本文就以“基于住宅建筑设计节能的探究”为话题，主要从以下“住宅建筑规划中的节能设计”“建筑外墙的节能设计”“建筑物门窗的节能设计”“建筑物屋顶的节能设计”这几个方面来进行阐述和探讨，希望能够与同行进行积极的交流和讨论，寻求更好、更高效的住宅建筑设计节能的措施和思路。

一、住宅建筑设计中的节能

第一，住宅建筑设计中的节能是以建筑朝向和建筑平面形状等为基础来进行工作的。建筑朝向和平面形状可以使得在其他相同条件下的耗能降低，这是因为根据建筑物在当地的地理环境条件，例如主导风向、太阳的辐射等，以及建筑周围的自然环境和人文环境，有时候甚至是诸多原因的综合性因素的制约下可以使得其自身通过朝向和平面形状给予节能设计。例如，建筑物外表面积越小，冷负荷越小，那么它对于热能需求的能耗就会越小，从而达到节能的要求。

第二，在住宅建筑规划的节能设计中要合理规划平面布局及控制体形系数。一般来说，周边式、自由式和行列式是普通住宅建筑的三种形式，这三种形式或是布局各有利弊。从节能角度来看，行列式和自由式易于通风，有较好的朝向，可以使得大多数房间能够获得良好的自然通风和日照，这就是达到节能标准的一个重要因素。所谓体形系数是指，建筑物围护结构的外表面积与其所包围的建筑体积之比，这个比值大小与能耗大小是正比关系。所以，建筑形式多样化与节能是需要在建筑节能设计中着重考虑的问题之一，那些造型宜简洁、完整，没有复杂的轮廓线的建筑物是节能设计的典范。

第三，在住宅建筑规划的节能设计中要注意合理的套型平面。从节能的角度出发，在进行建筑物设计的过程中，还有尽量保证主要居室在冬季能获得充裕的阳光，室内要有直接对室外的窗，目的是可以获取能耗较低或是几乎为零的自然采光，当然，到了夏季，穿堂风的获取也可以降低建筑物的能耗；另一方面，在一些气候较炎热地区，可以通过可采用内天井或外天井住宅套型的设计来形成高差和热压，实现能耗、较低或是几乎为零的自然通风效果，从而达到节能的目的。

第四，在住宅建筑规划的节能设计中有适当的绿化布置。绿化性布置不仅可以达到诸如美化环境的直观性目标，还可以起到调节居住区域内小气候，从而改善建筑室内环境、节约建筑能耗的最终目标。那么，在进行建筑物内节能绿化设计时就需要注意将绿色植被以及局部绿化相结合的，根据实际情况对墙面、阳台进行垂直绿化，从而有效地改善住宅室内节能之目的。

二、建筑外墙的节能设计

根据建筑常识和实际测量，一般公认，墙体具有耗热性，其数量会达到整个建筑采能耗量的30%以上。因此，如何想办法来降低墙体的能耗热量会使得建筑设计中的节能设计效果得到显著提高。我们可以通过以下措施来达到建筑外墙节能设计的目的：

第一，通过改善砌体的保温隔热性能来达到建筑外墙节能设计。为此，在进行设计和施工之时，材料的选择需要多采用新型节能砖等材料，因为这样就可以使得承重和保温隔热同时应用于墙体。当地的建筑材料也可以给与应用，例如浮石、火山渣及其他工业废料等，当然是要符合建筑物使用标准的，同样可以达到节能的功效。

第二，通过对墙体采取保温隔热措施来达到建筑外墙节能设计。所谓对墙体采取保温隔热，就是通过采用外墙外保温技术和外墙内保温技术共同作用的结果，它可以共同在节能和实用性方面达到作用。可以说，就是对于今后的修整和装饰都是可以得到方便进行。例如，外贴聚苯板保温、硬质聚氨酯泡沫、夹心聚苯板外墙、钢丝网架岩棉夹心板外复合保温或是胶粉聚苯颗粒保温浆料都可以在节能设计中给予应用。

第三，在寒冷气候地区，为了达到降低能耗的目的，往往是通过想法设法达到建筑物外墙的保温来实现的，从而使得节能理念贯彻其中。外墙的内侧墙面以及墙角在冬季易出现结露是在建筑设计和施工中必须予以重视的问题之一，为此，在实际设计和施工中要采用实用性强的各种方法。例如，将外墙周边的室内地面垫层进行处理，使得其具有以一定高度的呈现条状的板子，或是在对外墙室内地坪以下的墙体的内侧或外侧填充一些具有厚度的填充物，这些措施都可以解决建筑物室内的热稳定性和如何来控制寒冷地区采暖能耗降低等问题。

三、建筑物门窗的节能设计

门窗在建筑物节能设计中的作用也是举足轻重的，因为它们可以传热和渗透，要涨到整个建筑物耗热量的一半或是以上，所以，必须给予重视。为此，在进行建筑节能设计中要合理控制门窗墙面积比、提高门窗的气密性以及改善门窗保温性能等，从而提高建筑的节能效果。参照地区、朝向和房间功能等原则，在建筑物进行设计时要选择适宜的门窗面积，因为面积大小会直接影响到能耗损失的多少。此外，外门窗的气密性是冬季减少室外冷空气进入室内的一个首要因素，这也是减少热能消耗的一个重要因素，那么，在进行门窗设计时，要尽量地减少门扇与门框、门扇与门扇、门扇与玻璃等之间的各种缝隙，一方面可以通过在缝隙中嵌入密封胶条来实现，另一方面可以通过采用保温砂浆或泡沫塑料等材料来填充密封等方式提高建筑物的气密性来实现。在节能设计过程中，我们还可以通过使用新型材料来改善门窗的保温性能，还可以通过采用双层或三层玻璃等设计来提高保温性能。

四、建筑物屋顶的节能设计

一般来说，建筑物顶层的温度要比其他楼层高约3℃左右，所以，到了夏季建筑物的顶层热耗量约占整个建筑耗热量的7%～8%，可见，屋面的保温隔热在节能设计中也是不容忽视的重要因素之一。为此，可以通过采用以下措施来达到节能设计目的：

第一，高效保温材料保温屋面。这通常是通过选用高效轻质保温材料的设计和使用来实现节能的目的。例如，加气混凝土条板、乳化沥青或是憎水型珍珠岩板、聚苯板等等，这些都是增强保温性能的良好保温材料，在建筑屋顶节能设计中是非常常用的。

第二，架空型保温屋面。架空型保温屋面的原理就是通过在屋面内增加空气层来提高保温效果，这也对夏季中的隔热提供了极大的便利和有效性。通常情况下，用几块实心黏土砖打底并加一层钢筋混凝土板，使之形成的空气层会辅助屋面轻质保温材料来提高屋面保温或隔热效果。

第三，倒置型保温层面或是倒置型外保温屋面。这种保温层面做法就是通过在防水层上加保温层，从而起到屋面节能保温和防水防护的作用。为了提高这种保温层面的使用质量和性能，使用聚苯乙烯板是最佳的选择。铺设中将聚苯乙烯板之上压一层混凝土预制块，可便于今后的维护。

第四，隔热屋面。隔热层面就是通过将屋顶隔热来实现能耗降低的目的。例如，增加绿色植使其屋顶有了一种天然性的隔热层保护，诸如此类的隔热手段都是十分有效果和环保低碳的。

五、结论

人类社会的不断发展和由此所带来的一系列的能源消耗的问题就会使得绿色设计需求不断增加，节约能源的问题已受到我国和全世界许多国家的普遍关注，因此，在建筑设计中进行节能是势在必行之举。建筑设计中的节能设计是需要共同努力来实现的，它不但会涉及到建筑物的规划，还会涉及其他许多相关性的方面，需要设计人员进行综合考虑，才能做到和实现节约能耗之目的。在设计的过程之中，要充分考虑我国的实际国情，以提高能源利用率和强化全社会的节能意识为目标，积极探索出一条符合我国国情的建筑节能设计之路。可以说，这是一项需要全民参与的节能运动，群力群策是根本和保证，以人类、社会和环境为本并将其统一起来，在政府和政策的引导以及帮助扶持之下来激发全社会的积极参与性和热情。

参考文献

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