包慧

摘 要：随着我国城市建设的高速发展，建筑能耗逐年大幅度上升，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%。我国现有建筑面积为400多亿平方米，且每年新建建筑近20亿平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。因此建筑行业全面节能势在必行，建筑的节能首先应为设计者重视。

关键词：建筑；可再生资源；节能设计；

1、建筑节能的设计要点

目前建筑节能的主要工作是针对建筑物的设计及实际实施和设备的能效控制。节能的内涵应该包括两个方面的内容：一是节能绝对不等同于能耗绝对数量的降低，绝对不应该以牺牲室内环境质量为代价，应具有可持续发展建筑研究的大局观。二是节能的关键因素在于能源使用效率的提高，最终实现室内设计环境与自然环境的和谐统一，共生双赢的主体目标。

2、建筑节能的途径

综合国内外的研究成果，建筑节能主要包括：合理的建筑设计、提高建筑外围护结构的保温隔热性能、采暖系统节能、可再生能源利用和绿化节能。

2.1 合理的建筑设计

根据建筑功能要求和当地的气候参数，在总体规划和单体设计中因地制宜，合理布局，充分利用自然通风。因此在整个建筑设计中，既要注重建筑体型以及建筑群体组合的合理设计，也要适应不同的区域环境。既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。因此，在建筑设计时应注意选择最有利的建筑朝向，采用南北向或接近南北向，使建筑满足冬季的日照要求，同时增加太阳辐射得热，夏季可以减少太阳辐射得热，且与当地夏季的主导风向一致，从而充分利用天然资源，这是最简单、最基本的节能措施。

2.2 提高建筑外围护结构的保温隔热性能

建筑设计应注意控制其体型系数，以减少围护结构的传热损失，降低建筑能耗。建筑的围护结构包括建筑的外墙、屋顶、门窗等，这些都是建筑设计中的最基本条件，也是所有节能设计当中都应该考虑的因素。选用节能型建筑材料、保证建筑外圍护结构的保温隔热等热工特性是建筑节能的核心，也是建筑节能最有效的手段。

① 外墙节能

外墙是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温隔热性能直接影响建筑的主要能耗量。目前，我国提倡墙体自保温系统和外保温技术以及新型复合墙体保温系统，外保温的优点：建筑室内温度受室外温度波动影响小，有利于主体结构保护和避免热（冷）桥的产生。常用的建筑外墙保温材料有无机保温砂浆、HX隔离式防火保温板、聚氨酯等材料，种类繁多，利弊兼具，市场也在实践中不断摸索前进。随着保温材料的全面推广，应当优先采用复合墙体保温及新型高效隔热保温材料，以进一步节约能源，更好地降低外墙的传热系数。

② 屋面节能

屋面保温层应按照具体的设计方案施工，并应优先选用吸湿性较低的保温材料，防止屋面雨水对保温材料的破坏性。夏热冬冷，通风较好的地区可采用架空屋面，种植屋面，蓄水屋面等节能形式，既能为业主更多地提供良好的人居环境，又能进一步改善室内的热环境。

③ 门窗节能

在建筑外围护结构中门窗的保温隔热能力较差，而且要经常开启和关闭，通过门窗的热损失大约占建筑能耗的50%，可见改善门窗的绝热性能，是节能工作的重点。普通的单玻铝合金外窗的传热系数是墙体的6倍，因此应优先采用中空玻璃、镀膜玻璃等，窗框优先采用塑料窗框、断热型窗框等。目前推广使用的建筑标准化外窗系统，推进了外窗产品标准化、系统化、工业化进程，进一步提高了外窗的经济适用性和节能安全性。

2.3 可再生能源利用

可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、水能、生物质能、地热能等。可再生能源对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。

太阳能是取之不尽的可再生能源，它利用量大，可随地取用，对环境无任何污染。目前已将太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，成为建筑的一部分。目前，已有很多利用太阳能的建筑实例，值得我们进一步推广。在建筑上太阳能的应用不仅可以节省能源，更重要的是有利于保护环境。

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵系统工作过程具体如下，夏季制冷时，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机耗能通过埋地盘管排入大地中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。冬季供热时，大地作为热泵机组的低温热源，通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热。两个换热器都即可作冷凝器又可作蒸发器，只因季节不同而功能不同。在地源热泵系统中，由于冬季从大地中取出的热量可在夏季得到补偿，因而可使大地的热量基本维持平衡。与其他能源利用技术相比地源热泵具有以下优势：

2.3.1.属再生能源：利用技术地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。

2.3.2.属经济有效的节能技术：地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气高，夏季比环境空气低，这种温度特性使之比传统空调系统运行效率要高40%，节能和节省运行费用40%左右。

2.3.3.环境效益显著：地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，如果结合其它节能措施，节能减排会更明显.

2.3.4.一机多用，应用范围广：地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。

2.3.5.节省空间：可以埋在地下，不必大面积开挖，不占用地面的空间，上面可以种上花草。对于目前新兴的花园式别墅，花园式小区楼宇及花园式建筑有非常好的实用性，并且由于其地面机房所需面积很小，故其对建筑面积节省的特点对当前建筑宝贵的面积来说无疑是一大福音。

2.4 绿化节能

建筑物外墙面种植攀缘绿化后，能够有效的遮挡夏季阳光的辐射，建筑物墙体表面温度可以降低4℃以上，室内温度可明显降低1℃以上，冬季不会影响墙面的太阳辐射热，附着在墙面的枝又成了保温层，同样节约能源。此外，外墙面绿化后，减轻了墙面经阳光暴晒引起的热胀冷缩和风吹雨淋，调节了墙面极端温度，对保护建筑物表面有良好的保护作用。

3、单体设计：

节能是绿色建筑必备的特征之一。

首先建筑的体形不应太复杂，尽量避免出现过多的凹凸，体型系数控制在较小的范围，从而达到节能的要求。但过小的体形系数，会导致建筑造型呆板单调，缺少特色，建筑设计中需要把握一个合理的范围。

建筑各向开窗是影响建筑能耗的重要因素，要合理限制各向窗墙比。南向为了更多地获得太阳辐射热，开窗面积可大些，北向、东西向窗为了减少冬季冷空气渗透，夏季防晒，在满足使用功能的前提下，开窗面积尽可能小些。

建筑物体形系数和窗墙比应合理确定，统筹考虑，使建筑造型、使用功能、建筑节能及建筑成本完美统一。有些住宅工程，为了追求建筑造型，强调住户的观景效果，建筑体型凹凸变化大，所有居室的窗户均为落地大窗，体形系数及窗墙比均超出规范限值，节能设计方法采用围护结构热工性能权衡判断，计算结果需大幅降低门窗传热系数，较高规格的断热型材中空玻璃窗，外墙和屋面保温层厚度也相应增大，不仅增加了工程造价，还增加了设计和施工难度，得不偿失。

4、先进的设计理念、技术及材料

绿色建筑实施中，不能盲目追求高新技术的堆砌，应因地制宜，从经济、实用的角度出发，选用最优的技术、设备及材料。

随着绿色建筑的大力推进，多种绿色建筑材料得到了发展。传统木材、芦苇、竹子等低碳环保建材展现出强大的生命力；而新型建筑材料如新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、高性能混凝土等应运而生，体现现代科学技术的积极作用。

建筑再利用是一个有很大潜力的资源再利用的课题， 人类的浪费是惊人的，节约的潜力巨大，大力倡导生态建筑有着重要意义。如上海“新天地”广场原是两个极具旧上海里弄风情的街坊——老石库门居住区，在改造中，保留了一些最具传统特色的里弄肌理，拆除了一些保留价值低和违章的建筑，在时空序列中，浓郁传统风味的传统肌理与具有强烈现代艺术特征的新肌理富有节奏地交替出现，形象地展现了“昨天，明天，相会于今天”的设计主题。这种设计手法和技术措施的应用都是值得称道的。

5、总结

随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快，建筑能耗的相对值和绝对值都将持续增长，建筑节能工作任重而道远。“节约能源，提高能源利用率”已经成为建筑行业追求的一个重要目标。研究表明建筑节能的潜力是最大的，是节约能源最有效也是最重要的措施。所以，建筑节能设计的发展将是目前建筑行業发展的重中之重。