石京太

(陕西省麟游县村镇建设管理站，陕西 麟游 721500)

近些年，随着现代建筑的设计高度、筹划面积、空间体系的逐步扩大，相应的能源消耗在城市总体消耗中的比重也随之增加，为充分满足当代人群、消费者的多元化需求，建筑工程项目的规划设计越发注重环保、节能问题。对此，实际建筑节能设计，其主要是针对建筑实体结构的布局、位置、环境、朝向、功能等多个方面分别进行统筹规划，或是应用现代节能技术，以此增强建筑自身的保温性、隔热性、密闭性，并降低、减少不必要的能源浪费与消耗。本文针对建筑项目的节能设计与实现，具体阐述了多项内容及方法。

1 建筑实体结构的调整、优化

1)建筑表面积系数的调整、控制:建筑项目的节能设计，可通过调整、控制建筑的表面积系数来获取更长、更多的日照辐射，以降低建筑内部热量消耗、电能消耗。对此，应尽量减小建筑的表面积系数，并设计成长方形的体系结构，将实体结构的长轴朝向东西方向。

2)对于外围结构能量损失的控制:实体建筑的外围结构主要包括门、窗、屋顶、外墙，在实际进行节能设计时，可通过直接应用经济、高效的节能材料，以增设“隔断层”的方式来提高、增强建筑外围结构的密闭性、保温隔热性。对此，实体建筑的门、窗设计，可直接选用目前国内建材市场上已批量生产、销售的铝木复合型材、UPVC塑料型材、铝合金断热型材、钢塑整体挤出型材等节能产品;建筑外墙的设计，可采用复合型墙体结构，其主要是通过有机融合钢筋混凝土、保温隔热材料、块体材料，并将其作为整个建筑的承重结构，或是直接在框架结构中掺加、引用薄壁保温隔热材料，以此达到节能效果;建筑屋顶的节能设计，主要是考虑顶面结构的保温性能，在防水层的下方增设一道保温隔热层，可通过选择、使用导热系数相对较小的轻质材料，或应用通风技术、太阳能集热技术来实现。

3)建筑形体系数的调整、优化:建筑物的形体系数主要是指实体结构外露于大气环境的表面积与体积之间的比值，从节能角度来看，表面积越小，相应的建筑外围结构的热量损失也就越小。对此，建筑形体系数的调整，应建立在能够满足项目美观、样式、创造性等多方面的要求，倘若一味的缩小形体系数，将导致实体建筑平面布置的困难。因此，建筑项目的形体设计，应尽量减少不必要的外部凹凸结构、整体形式简单化，并综合考虑项目当地的环境条件、气候特点、辐射强度等实际情况，可分别通过减少外围立面数量;减小建筑实体的面宽、加大进深;增加设计层高、层数等方式来控制建筑的形体系数，从而实现整体上的节能。

4)实体建筑的构造设计:对于实体建筑的构造设计，不仅需要充分考虑到建筑各个组成部分的功能要求，同时也涵盖了门窗、外墙体、屋顶、楼板等具体结构的节能设计，由此才能同时满足百姓、业主对建筑内部空间环境的舒适度要求、节能要求。对此，建筑屋顶的内庭设计采用由双层玻璃组建而成的采光顶，以此抵御、降低其周边自然环境对建筑顶层室内空间的影响;对于吊顶设计，可充分利用物理、光学原理，将其设计成折线形，通过折射、反射建筑外部的光线、光源，来降低空间照明的能耗;对于楼层板的设计，可将整个建筑的循环水管设置在楼板处的装修空间内，充分利用日常生活中的冷、热水供应来降低、提高室内温度。

2 建筑外围结构的热工设计与节能措施

1)建筑顶层屋面的保温隔热设计:对于建筑顶层屋面的设计，若要进一步提高其保温、隔热性能，可直接选择使用蓄热系数较大、导热系数小的建筑材料，考虑到顶层屋面的荷载，不宜选用密度较大的材料。在此基础上，综合考虑项目的热工要求与设计标准，合理确定保温隔热层的厚度、排列顺序，也可将憎水性材料设置在防水层上方。另外，也可将建筑的屋顶设计成坡状结构，同时选用珍珠岩保温芯板、喷涂泡沫等新型节能建材，并将顶层屋面的装饰面层设定为非金属浅暗色，可有效反射65%左右的日照辐射，大幅降低了建筑能耗。

2)建筑墙体的保温隔热设计:对于建筑墙体的节能设计，目前较为常用的技术措施有两种，即外墙外保温技术、外墙内保温技术，两种方法都有着各自的优势及缺点，但总体而言主要是利用保温、隔热性能较强的材料，依附于建筑墙体的内外，对于后期使用期间的养护、维修均有着一定的要求。在具体设计时，应综合考虑抗风压、温湿性变化、水密性等多方面要求，尽量减少施工缝、避免墙体裂缝，并针对穿墙套管、边角处、门窗洞口等结构部位，分别采取相应的密封措施，以此降低能耗、减少室内空间的热量流失。

3)建筑外窗的节能设计:就实体建筑的外围结构而言，外窗的材质、厚度、面积等多个方面，均会影响到室内照明、采暖、空调系统的能耗。对此，在具体设计时，对于窗口面积的确定，应综合考虑建筑项目的地理位置、室内采光要求、四季日照率以及窗口材料、遮挡措施等实际情况，通过先行确认外窗结构的失热、得热效果，再具体权衡窗口面积的大小。在此基础上，应严格依据我国有关的住宅节能设计标准、规范，将南向的窗、墙面积比控制在0.35以内;北向窗、墙之间的面积比应控制在0.25以内;西向、东向的窗墙面积比则需要设定在0.30以内。值得注意的是，对于一些冬季日照率较高的城市、地区，建筑外窗的设计，不仅可以将其三层以上、南向的窗口面积适当扩大，同时可直接采用节能窗设计，由此才能获得更多的日照辐射，以此减少室内空间的采暖、照明能耗。此外，作为一种能够有效控制日照辐射的方法、措施，可通过在建筑的室内空间增设遮阳系统来达到节能作用，其主要是利用遮阳百叶板、窗帘、保温盖板等构造设施，阻隔外窗口处的日照光线，并可以针对不同的季节、时段作出灵活调整，但却与建筑的室内通风存在一定的矛盾，从而就需要在窗口、幕墙的遮阳设计中加以权衡。

3 建筑节能设计中的技术措施

3.1 建材的选择

对于建材的选择，从工程设计的角度来考虑，可通过直接选用国内建材市场上可供挑选、购买的新型节能材料，而综合考虑建筑项目的节能、环保问题的话，可进一步扩大对建筑垃圾的回收、使用，其主要是针对已拆除或正处于施工建设中的废弃粗料、砖石瓦块、混凝土料进行仔细筛选，结合自身施工的实际需求，有针对性的加以选择。除此之外，也可利用有关的节能技术与工艺来进行施工，例如:加气混凝土砌块、低辐射膜玻璃、混凝土空心砌块、中空玻璃等。

3.2 推广应用太阳能技术

作为一种绿色、环保、节能的新型技术，太阳能技术在我国建筑工程领域中的应用可追溯到20世纪70年代，而随着国内经济、科技的飞速发展，太阳能技术已演化出多种形式，根据实际需求与建筑结构的不同，可灵活应用相应的吸收式制冷技术、光伏发电技术、热水器技术。在建筑节能设计中，可针对屋顶、电气系统等多种组成结构，通过有机结合多元化的太阳能技术与建筑屋顶、电气系统的整体设计，直接为建筑的室内空间提供热水、输送凉风并实现采暖、用电等使用功能，可大幅降低建筑整体的用能消耗，而这也是我国宏观调控、可持续发展战略中的必然选择与方向。

3.3 建筑室内功能系统的节能改造

1)建筑电气设备的选择。

室内电气系统的能源消耗在建筑整体能耗中占有绝对比例。对此，在实际的节能设计中，应综合考虑项目整体的功能要求，尽可能的选择配备变频装置的电气设备，由此可以灵活调整、有效控制电气系统的电压、电能，以此减少、降低不必要的电能消耗。

2)新型节能照明设施的应用。

在建筑内部的整个电气系统中，照明设施所消耗的电能占有很大部分比例。对此，可通过推广使用专用的节能灯具与光、声控自熄开关来降低、减少不必要的能耗及损失，相较于以往传统的白炽灯，新型节能灯具不仅有着5倍以上的使用寿命、3.5倍以上的光效，同时也可节省80%的电能消耗。

3)空调系统。

对于建筑空调系统的节能设计与改造，可直接选用能效系数、能效比相对较高的节能空调器，同时将其设置在背光区域，并保证进风口附近不留有任何杂物、障碍物，以此提高空调系统的运行效率，减少电能浪费、热量流失。另外，也可通过有机结合建筑的外围结构设计，来间接降低空调系统的运行负荷，节约建筑的电能消耗。

4)室内照度、光度的优化调整。

为更好的利用建筑外窗处的自然光源，在实际进行结构设计时，可将建筑室内的墙面、窗台、走廊地面、顶棚的装饰面设计成浅色调，同时利用木质造型、深色石材来勾勒线条，从而能够有效反射、折射窗口处的日照光线，以此减少照明系统的运行时间及要求，达到节能的目的。

5)提高供电系统的功率因数。

建筑供电系统的运行，直接关系着室内空调、照明等多种功能、设备的使用，而这也是建筑能耗的重要组成部分。对此，应在供配电系统中加装无功补偿装置，不仅能够直接提高整个系统的功率因数、运行效率，同时也可将线路上的电压、电流控制在合理范围以内，以此减少不必要的浪费、损失。需要注意的是，无功补偿装置的应用会降低供配电系统的运行电流，由此即可以适当减小电力线路导线的截面面积或电器容量。

4 结语

我国在大力发展科技、经济的同时，也在不断消耗着不可再生资源，而随着国民知识水平的逐步提高，低碳经济必然会成为我国宏观调控、可持续发展战略的核心目标。对此，建筑项目的节能设计，不仅能够有效提高建筑产品的市场竞争力，同时也可更好的满足现代人群的多样化需求，有关的设计、技术人员应给予足够的重视，更多的去学习、研发新的节能技术，以促进建筑项目的长期发展。

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