简论建筑节能设计要点

黄宇卫

关键词：节能设计、能耗

1、建筑节能设计的必要性

据调研我国建筑能耗占据社会能耗的三成以上，算上建筑建造过程的能耗，建筑能耗占比能达到四成六以上，部分地区甚至超过五成。建筑能耗占据如此之高的比例，在降耗方面有巨大的潜力。

建筑节能设计从小的方面看，影响居民、企业在用电、用热、制冷方面的费用支出。节能建筑在盛夏能够有效减少居民制冷用电，减少用电过载跳闸次数。冬季也能减少取暖费用。从大的方面看，建筑能耗占据社会能耗大头，超过三成，对各个行业乃至整体的经济运行不利。高能耗造成的错峰用电，拉闸限电，打乱社会生产、生活。我国以火力发电为主，2016年火力发电超过社会发电总量的七成，火力发电消耗大量的燃煤以及天然气。燃煤以及天然气等矿产资源不可再生，而且这些矿产资源的价值并不仅仅是燃烧产热，还有很多其它的用途，白白烧掉十分可惜，还会带来大量的污染以及废气排放。大量开采燃煤、天然气，不仅会造成资源枯缺，还会造成环境破坏、水土流失等环境问题。进而造成大量的环境治理支出，社会安置支出。

2、建筑节能设计要点

2.1建筑的布局和体型设计

建筑节能设计以被动节能为设计原则。在总平面规划以及单体方案设计阶段，如果能把节能的要求考虑进去，能够有效的减少后期的补救措施，节能效果更好，能够减少设计师的工作量，也有利于节约甲方投资。

总平面规划设计上，建筑布局既要考虑建筑与基地环境的协调，道路通达，建筑开门窗有良好的景观视野，保证建筑总体朝向偏南，或取得本地区的最佳朝向；更需要注意建筑与建筑、建筑与环境之间的遮挡关系，保证建筑日照充足、采光良好，避免大白天开灯照明。建筑总体布局应减少热岛效益，避开冬季的主导风向，缩短采暖或者源的输送距离。

建筑形体紧凑，没有不必要的凹凸变化，能够有效延缓建筑物与环境之间的热交换，是建筑节能设计的重要举措。根据国家标准《公共建筑节能设计标准》PGB50189-2015，300㎡至800㎡的公共建筑形体系数不大于0.5，800㎡或者以上的公共建筑形体系数不大于0.4。《夏热冬暖地区建筑节能设计标准》JGJ75-2012，夏热冬暖地区北区的单元式或通廊式住宅的形体系数不宜大于0.35，而塔楼住宅的形体系数不宜大于0.40。

建筑立面设计应尽量避免大面积的玻璃幕墙以及透明屋顶，严格控制窗墙比，既要满足自然采光要求也要避免室内过量的太阳直接得热。公共建筑，严寒地区建筑窗墙比在0.4至0.6之间，其它区域建筑窗墙比在0.4至0.7之间合理取值。夏热冬暖地区居住建筑窗墙比，南北向控制在0.4以内，东西向在0.3以内。窗墙比取值过小则增加采光以及通风的能耗，取值过大则会增加制冷或者采暖的能耗。建筑屋面绿化能够美化环境，也能够增加屋面热阻，减少屋面得热。建筑采用浅色立面、屋面材料也是减少太阳得热的重要措施。

2.2门窗的节能设计

2.2.1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。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

2.2.2改善住宅门窗的保温性能

户门以及外窗采用多腔断热骨架，在骨架内部镶嵌塑胶、石棉、岩棉等材料；其上的玻璃采用LOW-E玻璃，低辐射玻璃，中空玻璃降低太阳直接得热，减少室内外热传递热辐射。缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

2.3节能材料

在节能设计中常用的节能材料分三种，一是新型节能墙体，例如加气混凝土砌块、多孔砖、复合外墙板，这类材料用于建筑的主体、外墙砌筑，用得好可以减少后期的补救措施。二是保温隔热材料，例如聚苯颗粒保温砂浆、岩棉板、挤塑聚苯板等等这类材料是用于节能计算后的补救措施。三是节能门窗，例如Low-e中空玻璃、PVC窗、铝木复合窗、铝朔复合窗。这类主要用于建筑立面幕墙、洞孔、门窗等地方。

2.4新能源

在节能设计中通常考虑的新能源是太阳能，例如太阳能发电、太阳能热水。虽然风能、地热等等也属于新能源，在实际工程中尚未遇到过，在此不再赘述。

3、实例探析某建筑施工图设计的节能方法

本工程为2座超高层单元住宅、8栋联排住宅、1栋商业以及三层地下室。根据小区总平面，南部给定地块建造3层联排，其施工图的节能设计要点如下：

3.1平面设计

总平面布局中，主要建筑朝向为东南方向。建筑按组团形式布置，布局紧凑，各个组团之间留出相对宽敞的道路以及绿化用地。首层南北方向布置为客厅以及次卧，东西面是次卧，厨房；紧邻客厅的是餐厅。二层起居室也是南北方向，娱乐室或者书房为东西方向；三层为南北方向的次卧。楼梯均布置在平面的中间。

这样布置有利于各主要功能空间的自然采光通风。功能分区明确，功能空间规整方正。平面大露台，有利于业主种植花花草草以及后期的改建。各个户型之间通过阑珊以及绿化，减少视野卫生干扰。

3.2立面设计

在立面设计上利用阳台栏杆，外墙仿石幕墙、咖啡色铝板幕墙以、铜质门窗以及大挑檐形成一种现代风格中带有古典趣味的建筑风格。屋面采用平屋顶，与整体建筑的平直，线条感相一致。两个阳台点缀其中，增添灵动感。整个带给人们舒适简洁，贴切与自然之感。

3.3建筑门窗

窗户是外围护结构的开口部位，除了要满足人们对采光、通风、日照、视野、造型审美等基本要求，还应具备良好的保温，隔热，隔声性能。普通窗的采暖空调能耗，大约要占夏季降温能耗和冬季采暖能耗的50%以上，所以，窗户是建筑节能的关键部位，是节能技术的重点所在。本工程门窗设计从材质到位置都充分考虑了对节能设计的影响。住宅建设中选用的外窗类型为塑钢普通中空玻璃窗6+12A+6，其玻璃间的空气层填充为氩气，自身遮阳系数0.9，传热系数1.5W/（m2?K），比起挡风雨、透视、换气的单层或双层普通平板玻璃，其保温隔热性更具有节能的优势。通过双层断桥的中空玻璃窗满足冬季保温要求，也一定程度上弥补了南北向造型窗户过多的而产生的不必要的能量交换和消耗。同时每户住宅的分户门类型选用节能外门保温（其传热系数为2.5W/m2?K），相比于普通木门更具有良好的保温隔热效能，使整个内部空间的能量更为稳定，不至使能量的非正常流失。

结束语

本文通过对建筑的布局和体型设计、门窗的节能设计以及新材料和新能源的使用的节能设计展开了论述探讨，但是在建筑施工图设计中，能实现节能设计的还有很多方面，建筑设计人员加强学习，除了增加自身技能，也在为国家做一份力所能及的贡献。

参考文献

[1]杜萍.建筑设计中的建筑节能措施浅谈［J］．江西建材，2014．

[2]刘错阳.浅析建筑施工图的节能设计［J］．建材与装饰，2015.