现代城市中建筑节能设计探析黄敏

现代城市中建筑节能设计探析黄敏

黄敏

（武汉市规划设计有限公司，湖北省武汉市430014）

摘要：我国虽然也是一个能源大国，但是由于我国人口较多，使得能源资源人均占有量较低，能量消耗较快。我国人口较多已经成为一个事实，不易改变，在这种情况下，如何减少能源的消耗量是一个亟须解决的问题。在城市中，建筑行业是一个消耗能源较多的行业，那么减少建筑业的能源消耗是非常直接有效的方法。现代城市的人们都提倡低碳生活，因此，建筑节能是社会发展的必然趋势。

关键词：现代城市；建筑；节能设计

1引言

建筑节能，其实质就是提高建筑中的能源利用率。当今社会面临的能源供需矛盾以及如何提高能源利用效率等问题，为绿色节能建筑产业的发展提供了机遇。在了解建筑节能技术之前，必须要跟绿色节能建筑相关概念相结合来给予理解。所谓绿色节能建筑，就是一种既可以为人们提供舒适、健康、安全的居住、工作以及活动空间环境，同时又可以实现在建筑过程中的对建筑资源利用的高效率和对环境自然资源低影响的建筑方式，在具体的建筑过程中，要充分考虑我国各地的地理因素、光照、气候特点等方面的因素，跟当地的自然资源相结合，在建筑中采用通风系统、外墙外部保温、自然采风、中水回用、遮阳系统、太阳能、智能控制以及绿色建材等多方面的建筑节能技术，在整体上形成一种优化的建筑节能技术体系。

2建筑节能的重要性

（1）可以缓解能源资源的紧张局面，建筑节能是社会经济发展的需要。

（2）是减轻大气污染的需要，建筑采暖和饮食能量是造成大气污染的两个主要因素。

（3）可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量，随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需求。

（4）是发展建筑业的需求。我国建筑节能的范围包括：建筑采暖、空调和照明的节能，并与改善建筑舒适性相结合。

（5）建筑用能排放大量CO2使地球变暖，正危及生态平衡与人类生存，为了拯救环境，必须重视建筑节能。

在所有的建筑类型中，住宅的比例是最大的，占到70%左右；住宅的能源消耗也是我国城镇民用建筑中比例最大的部分，约占到70%~80%。同时，住宅为人类提供居住空间，与人的日常生活关系最为密切。因此住宅的节能是我国节能工作的重点，意义重大。

与发达国家相比，我国建筑节能设计起步较晚，且能源浪费现象又十分严重。造成这种状况的主要原因是：①节能意识淡薄，致使房屋建筑结构设计不合理；②过于着重工程的初始投资，而很少考虑建成后的日常运行中的能耗费用；③设备效率不高，运行管理不善；④采用传统建筑材料建造房屋，建筑设计保温标准偏低等。如果现阶段还不重视城市住宅的节能设计，而任高耗能建筑大行其道，那么城市住宅建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产的增长速度，国家的能源生产势必难以支撑这种浪费型需求。

充分了解我国建筑节能设计的必要性后，我们应该把建筑节能作为我国可持续发展战略的一部分。在提高和保证住宅舒适性的前提下，有效地利用建筑节能设计原理，尽量降低建筑物使用过程中的能耗。

3建筑结构节能设计

3.1外墙节能

外墙的面积是建筑围护结构的主体,因而外墙体的保温设计显得尤为重要,必须改变以往的外墙设计观念,采用新的节能墙体材料。墙体节能是采用高效保温隔热材料附着或填入墙体内,以提高墙体的热阻。复合墙体越来越成为当代节能墙体的主流,其一般做法是用砖或钢筋混凝土作承重墙并与绝热材料复合。

墙体改革,推动了新型墙体材料的发展,多种节能型墙体应运而生。主要有以下几种:1)加气混凝土外墙:其与传统的粘土砖墙体材料相比,其导热系数约为粘土砖砌体的29%,是一种保温性能好、节能显著的墙体材料。2)内保温复合外墙:绝热材料复合在外墙内侧,构造特点与单一材料墙相比,构造组合合理,有较高的热绝缘系数,能较好地发挥保温材料的作用,在满足承重要求的前提下,砖墙可适当减薄。3)夹心复合外墙:将墙体分为承重和保护部分,中间留20―50mm空隙,内填无机松散或块状保温材料如炉渣、膨胀珍珠岩等,也可不填材料做空气层。4)外保温复合外墙:绝热材料复合在外墙外侧,这种结构的热稳定性好,可避免冷桥,但外保温层要求经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭。

3.2门窗节能

窗在建筑中的主要作用是采光、通风,同时也起围护作用。窗是耗热构件,但设计合理也可成为得热构件,所以尽量减少窗耗热和提高窗得热是建筑节能的工作之一。

影响窗的热损失的因素有以下几种:1)窗墙比的合理控制。在窗墙比的选择上,应区别不同的朝向,如南向窗,可以在选择合适玻璃层数及采取有效措施减少热耗的基础上适当增加窗面积,充分利用太阳辐射热;而对其他朝向的窗,应在满足居室采光要求的前提下适当减少开窗面积以降低热耗。2)窗材料热阻方面的考虑。①窗框:对金属窗框需进行断热处理,可以采用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间来加大窗框的热阻,不仅如此,选用导热系数较小的塑料窗框能减少通过窗框部分的热耗。②玻璃:选用合适的玻璃品种,根据采光、耗能的要求,合理选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃。③加强窗的气密性,采用气密条,提高外窗气密水平,提高窗所用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量,减少开启缝的宽度达到加强气密性要求。3)合理安排设计门窗。门窗的位置及开启方式,尽可能组织穿堂风通过;设置可调节的活动遮阳,以便夏季减少太阳辐射得热,冬季又得到曰照,特别对西向、南向窗应更加得到重视。

3.3其他细节节能设计

3.3.1水面、绿化配置

在建筑整体规划中应考虑并合理分布水面和绿地。水池、喷泉等配置,是良好的降温措施。绿地的配置,可以通过植被的光合作用及蒸腾作用使太阳辐射热能转化,降低环境温度。根据不同地区的地形及小气候情况。在规划中注意合理布置不同高度和种类的树木植被,可以在夏季使建筑群内产生阴凉,并疏导通风气流,冬季有防寒风和最大限度的减少遮阳效果,使绝大部分辐射热不致于进入围护结构向室内传递,从而改善了生态环境和室内环境。

3.3.2屋顶节能

加强屋面保温隔热是屋顶节能的重点。屋面的节能措施具体要点有:①屋面保温层不宜选用密度大,导热系数较高的保温材料,这样可以减轻屋面重量、厚度;②屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,主要是因保温层大量吸水而降低屋面保温效果,因而应设置排气孔来排除保温层内不易排除的水分。现今坡顶屋面节能发展较快,这种屋面比较方便设置保温层,可顺坡顶内铺订玻璃棉毡或岩棉毡,可在天棚上铺设上述绝热材料,还可采用喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料来作为屋面保温层。

3.3.3利用可再生能源的节能设计

太阳能是最常被建筑利用的可再生能源,它不仅资源丰富,免费使用,且无需运输,对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为我们有效利用可再生能源提供了一个理想途径,利用太阳能的时候,应把太阳能装置和建筑结合成有机的整体。太阳能热水系统的应用越来越广泛,建筑师首先要了解太阳能热水系统装置的组成及各部分要求,再合理分析太阳能集热装置在建筑上可能的位置,最后将太阳能热水系统的集热装置与建筑有机的结合,使太阳能系统成为建筑组成不可分割的一部分,而不是附属构件。

4结语

我国建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分，建筑行业全面节能势在必行，而建筑设计是其中一个很重要的环节。建立生态建筑思想，尊重自然环境，用科学技术，经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计，将节能意识贯穿于设计的每一个环节，积极探索建筑节能途径与技术措施，对促进整个社会的和谐发展、可持续发展具有深远的意义。

参考文献

[1]刘学来,李永安.居住建筑外墙外保温作法及经济分析[J]建筑技术,2005,(10).

[2]胡庆山.浅析绿色建筑设计中的环保节能设计[J].建材与装饰：下旬,2011,(6):249-250