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建筑学中节能设计的思考与探索叔贵生

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第13期作者：1叔贵生 2李丹阳

[导读] 摘要：我国经济发展迅速与能源短缺对比矛盾越来越鲜明，建筑工程中的节能技术运用是适应可持续发展策略的新思路。

        1身份证号码：21011219871120xxxx    2身份证号码：21010319911016xxxx
        摘要：我国经济发展迅速与能源短缺对比矛盾越来越鲜明，建筑工程中的节能技术运用是适应可持续发展策略的新思路。节能在建筑业中的应用不仅降低了建设成本，为施工单位带来更多的受益，而且在保护环境，节约能源方面有很重要的意义。本文就建筑工程节能的重要性、节能设计在建筑工程中的应用进行了一系列探讨。
        关键词：建筑学；建筑节能；建筑设计
        建筑节能设计是一项非常复杂的系统工作，从建筑本身技术到建筑用材料产品、建筑热环境用设备等都存在着节能潜力。因此，建筑节能设计应是在保证其使用功能、建筑质量的前提下，采取各种有效的节能技术与管理措施，减少建筑的能耗。本文从建筑节能的重要性出发，探讨了节能设计的具体思路，以供大家参考借鉴。
        1 建筑节能的重要性
        随着我国城市化建设进程的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅上升，已达全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。因此，建筑设计节能势在必行。
        2 建筑节能设计的思路
        2.1 建筑规划设计上满足节能
        在建筑规划的初期，着重考虑建筑的体型、体量、朝向、间距、绿化配置等各方面的因素对节能所产生的各种影响，使建筑规划设计到达最优化，以达到改善热环境的目的。
        而在建筑的平面布局上，建筑的朝向是十分重要的。在冬季要确保有适量的阳光射入建筑的室内，这样就可以避免冷风吹入室内。在夏天的时候，则要尽量减少太阳直射入到的室内，同时要确保室内要有良好的通风条件。从建筑规划设计上考虑节能具体措施就是：在建筑设计之中，应该减少建筑物外表的面积，必须要做到适当的控制建筑体形的系数，这也就是建筑物外表的总面积和其所包围建筑的体积的比值。从节能和热环境两方面考虑，建筑物应避免东西向，以南北向或接近南北向为好。若不能都为南北向，应将主要房间设在冬季背风和朝阳的部位，以减少围护结构散热量的影响。同时应当重视建筑造型的规整，对于住宅就要采用多单元的一字的造型，尤其是采暖的住宅的建设，应该增加一些层数，这样就能避免建造的单元少，尤其是对于点式平面的那些低层的住宅建筑。
        2.2 建筑本身设计满足节能
        （1）建筑设计手法与建筑节能存在的紧密关系，建筑本身的形体方面就对建筑节能产生影响。因此，建筑本身设计上的建筑节能，首先就应当控制建筑体形的系数，在夏热冬冷的地区，条形的建筑的体形系数在规定上不能超过0.35，而点式的建筑的体形系数在规定上不能超过0.4。因此，我们在设计中，必须要考虑到建筑体形系数的优化。
        （2）另外，建筑外墙设计不但起到美观的作用，同时其是建筑保温隔熟的很关键的部件。建筑外墙的节能设计，是建筑节能设计中的一个很重要的环节，因为对于一般的多层的居住建筑而言，外墙的面积通常要占到外围护结构面积的大约45%左右，楼梯间墙要占到大约23%。使建筑的外墙体很大的一部分和外界直接接触。同时，建筑的墙体的能量消耗，大约要占整个建筑外围护结构能源消耗量的49%左右，因此外墙在室内外热的交换过程中有很重要的地位，加强外墙的保温以及隔热方面的性能，对于提高整个建筑节能有着很重要的作用。
        2.3 围护结构设计满足节能
        建筑围护结构组成部分如屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3～6%，而节能却可达20～40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。

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        2.3.1 屋顶节能设计
        屋顶作为建筑围护结构节能重点之一，结合实践，建议对于屋面节能设计措施可采取如下：屋面保温层适宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；屋面保温层适宜选取吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。另外为了有效地保证屋面隔热降温，可设计架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。如针对南方地区夏季太阳辐射强度大，为了有效地确保大量辐射热侵入室内，在屋顶设高效隔热层，可有效减少空调耗能。
        2.3.2 墙体节能设计
        墙体是建筑外围护结构的主体，其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温。如果只设计单一墙体材料则难以满足保温、隔热要求，而针对目前复合墙体在建筑节能中的应用，因而要达到墙体节能效果，则可采取空心砖墙及其复合墙体技术。
        2.3.3 窗户节能设计
        外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，通过提高门窗的气密性，采用适当的窗墙面积比，增加窗玻璃层数，采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。其节能措施有。
        （1）控制住宅窗墙比
        住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，《民用建筑节能设计标准》对不同地区、不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定。
        （2）改善住宅门窗的保温隔热性能
        户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能；窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷、热桥，可设置双层玻璃或三层玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，低辐射玻璃；合理地设计可开启的窗扇面积，保证室内自然通风和降低室外冷风的直接渗透。
        （3）设置“温度阻尼区”
        所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在北方地区住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上入孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
        2.4 充分利用自然能源
        2.4.1 太阳能在建筑节能中使用
        太阳作为被建筑利用的可再生能源，其资源丰富而且可免费得到的大自然能源，在使用其过程中对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为人们有效利用可再生能源提供了一个理想途径。在建筑中采取主动式太阳能，建筑通过高效集热装置来收集获取太阳能，然后由热媒将热量送入建筑物内的建筑形式。
        2.4.2 地热能在建筑节能中使用
        由于较深的地层在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度，因此可通过采用地热能来为人类服务。而目前应用最多的是地源热泵，其可克服空气源热泵的技术障碍，且效率更高。
        结语
        总之，随着时代的不断发展，节能技术得到了广泛的应用，但是在我国的建筑领域当中却是处于刚刚起步的阶段，尚且存在非常多的问题。因此针对节能理念在建筑施工过程中存在的问题进行分析和探讨，并且做出相应的策略，促进节能技术的发展，使节能理念在建筑施工的过程中得到贯彻的落实，提高人们的生活质量，达到可持续发展的终极目标。
        参考文献：
        [1]杨秋荣.几种主要建筑节能技术的发展现状和应用前景[J].节能，2018，（06）.
        [2]邱永亮.住宅建筑节能优化设计的探讨[J].陕西建筑，2018（11）.