浅谈建筑节能在设计中的运用

1浅谈建筑节能在设计中的运用摘要：建筑本身是用能大户，而我国建筑能耗要比发达国家高很多。为此，不断地开发新的建筑节能技术，提高建筑物的能源利用效率至关重要。而减少建筑内能源总需求量更要从优化建筑规划与设计、降低围护结构能耗、开发利用新能源等方面着手。如何在建筑设计中更好地利用自然能源，提高建筑中能源利用效率，则是我国建筑师需要探讨的课题。关键词：建筑节能设计1、中国建筑能耗基本情况我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展，需要大量的使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计，2007年全国仅住宅建筑能耗标准煤，占当年全社会能源消耗总量标准煤的10%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能标准煤，占全国能源消费总量的11.5%左右。由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。由于我国是主要以煤作为主要能源消耗的国家，每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二，按此继续，不久的将来，中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。而作为耗能大户的建筑，其节能也就成为关系国计民生的重大问题。22、建筑节能意义建筑节能是建筑领域中一个新的极为重要的热点，是建筑业技术进步的一个重要标志，也是贯彻国家可持续发展战略的一个关键问题。建筑节能是涉及人类生存环境的大课题，其战略目标不仅是要节约有限的资源，造福子孙万代，也是要改善被能耗所污染的环境，使人类赖以生存的空间更洁净、更舒适。建筑节能的大发展不仅能带来重大经济效益和社会效益，还能带来相关节能产业的大力发展和建筑技术水平的提高，有力地促进整个建筑业大发展。3、规划与设计节能：在建筑设计中，主要空间朝向南，或向南偏东，或向南偏西，历来被认为是合理的设计。在我国大部分地区住宅建筑的总体规划和单体设计中，为住宅的主要空间争取良好朝向，满足冬季的日照要求，充分利用天然能源，最基本的改善室内热环境的设计，是建筑设计最基本的节能措施。郑州铁道家园小区设计就是在建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式上将太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析，使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量，降低采暖负荷；夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。4、建筑构造节能设计（1）、墙体节能：就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保3温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。值得一提的是近几年我们郑州铁路局新建房屋均采用更节能的复合墙体和外墙外保温技术，像陇海家园、机电市场改造项目、陇幼改造项目、石化路小区等，有效地达到了墙体节能的目的。（2）、门窗节能：外门窗通常是建筑节能的薄弱环节，其能耗占总能耗的比例较大，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，应尽量减小外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有：a、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。b、提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。c、改善门窗的保温性能。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4好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃。d、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。目前，郑州铁路房总在建项目对铝材、五金件、玻璃这三大门窗主体材料进行品牌指定，对门窗的节能要求提高，虽然门窗节能性能指标的提高会造成门窗的一次性制造成本增加，但由此赢得的节约能耗费用却可以更快地收回所增加的成本投资。在后301项目、铁道家园项目和陇海家园项目门窗设计中都是通过分割构成形式，将可开启的窗洞与不开启的窗体并置，既解决了采光问题，也遮蔽了强风寒冷的侵扰。（3）、屋面节能在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用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，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。在郑州铁路房总金城服饰广场、机电市场改造项目、陇幼改造项目设计采用倒置式屋面，将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒，5把保温层放在防水层的上面。保温隔热性极佳，施工简易、质轻好搬、易切割、施工期短、成本无形中降低，屋顶结构负荷极小(40kg/m3)，几乎不老化，可以说与建筑物同寿无翻修问题，不需要排气孔隔气层，屋顶可再利用。5、在建筑设计中大力推广新型能源转换技术在节约不可再生能源的同时，人类还在积极寻求新型能源转换技术最大限度地利用太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生的自然界能源，以适应人口增加和能源枯竭的现实，这是历史赋予现代人的使命，如人们在建筑设计上不仅能利用太阳能采暖、提供热水，还能将太阳能转化为电能，并且通过研究开发光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等，将光电产品与建筑构件合为一体，如使耗能变成产能。6、结束语总而言之，在建筑物设计时，应充分考虑到自然能源和资源最大程度的利用。二十一世纪的节能建筑应该是冬暖夏凉、通风良好、光照充足。建筑节能是全球面临的共同问题，肩负着重大的历史使命。目前，我国在现有的供热、供电体系下，建筑节能作为节约能源最有效、最经济的方法，如果不能得到迅速有效的推行，必然会影响我国经济的可持续发展。参考文献：6[1]冯望云.从传统建筑保温到现代节能——关于建筑节能的几点认识和建议[J].建设科技,2008,(21):53-54[2]韩建新，颜宏亮．21世纪建筑新技术论丛[M]．上海：同济大学出版社，2000