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摘要：我国的建筑耗能问题越来越引起广泛的关注和重视。建筑的规划设计和围护结构节能设计在建筑节中起着重要作用，对两者进行进行合理的设计，可较大程度地降低建筑能耗水平。本文对建筑规划设计和围护结构节能设计的部分做法进行了总结和探讨，以期作为建筑节能设计的参考。
关键词：建筑节能；围护结构节能；门窗节能；屋顶节能
随着国民经济的蓬勃发展，尤其是城市化进程的加速，我国每年新建建筑的建设量十分巨大，同时，建筑单体的能耗水平也日趋增加。建筑的节能问题正在受到广泛关注，探索适用于我国建筑的节能设计方法成为当前重要课题之一。
1 考虑节能问题的建筑规划
建筑节能应当从规划设计开始，好的建筑规划结合有效的建筑技术措施可以有效地降低建筑能耗。因此，在进行建筑规划和设计时，应当根据建筑功能要求和当地气候参数，结合总体规划和单体设计方案，重视利用自然环境来创造良好的建筑内、外局部气候，以期减少对建筑耗能设备的依赖。
在我国北方地区，建筑物应采用向阳和避风布置，从而可充分利用太阳能并减少建筑物的热损失。在南方炎热地区，则应尽量使建筑群与当地夏季主导风向基本一致，以加强城市不同区域的热交换，促进热量流动和释放。对于依靠自然通风降温的建筑，空间布局应比较开敞，开较大的窗口以利于自然通风。而对设有空调系统的建筑，则应尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积。对相同体积的建筑物，体型系数越大，单位建筑空间的热散失面积越高，因此出于节能考虑，应控制建筑物的体型系数。若出于造型和美观的要求，需要较大的体型系数时，则建议增加围护结构的热阻。
建筑环境规划中应考虑水面和绿地合理分布。水面和绿地的配置，可调节局部气温和空气湿度，并能起到遮阳防辐射、改善室内热环境，降低室内采暖空调能耗的作用。因地制宜地布置不同高度和种类的树木植被，可在夏季创造阴影遮蔽和疏导气流，在冬季可防寒风。建筑周围及自身的绿化能使大部分辐射热被阻隔进入建筑内部。
2 建筑围护结构节能设计
2.1 外墙节能设计
对外墙采用环保、节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热能力，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与负荷墙体围护结构，在进行经济型、可行性分析的前提下，在墙体内外侧辐射保温隔热的新材料。如对外墙采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料凳新型高效保温绝热材料以及复合墙体，可有效降低外墙传热系数。
综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构优化集成节能技术。例如，双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板、可通风的方式，夏季可有效遮阳和通风排热，冬季又可使太阳光透过，减少采暖负荷。对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等措施。
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2.2 屋顶节能设计
屋顶与外界传热面积很大，因此有效提高屋顶的保温隔热性能，对于节能和改善建筑居住环境具有明显的效果。
屋顶节能设计可采用架空屋面、冷屋顶、种植屋面等方案。架空型屋顶遮阳板可以拦截太阳能辐射，并把所吸收的热量通过通风空间层转移到空气中随风带走；冷屋顶是指具有高日射反射率的屋顶，一般是通过在屋顶表面涂上浅色、高反射率的弹性涂料，提高屋顶的日射反射率，从而减少建筑物对太阳能的吸收，达到减少空调冷负荷、节能空调能耗的目的。冷屋顶可使空调负荷减少10%-15%。若冷屋顶达到普及的程度，可使城市环境温度有效降低约2摄氏度，有效控制“城市热岛”效应；种植屋面通过在屋顶种植一些植物遮挡太阳能辐射热，可遮阳、隔热，也能美化环境。
近年来部分工程开始采用在屋顶安装柔性太阳能电池的方法，既防止了阳光直接照射屋顶，又将该部分太阳能予以利用。柔性太阳能电池是薄膜太阳能的一种，技术先进、性能优良、成本低廉、用途广泛，其中一个重要用途就是光伏建筑一体化。
2.3 门窗节能设计
建筑门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是建筑隔热的薄弱环节，因此门窗的节能也具有重要的意义。
（1）采用遮阳方案。窗户遮阳是指给建筑物的窗户设置一些遮挡物，阻挡阳光直接照射入室内的措施。常用的遮阳措施有：（a）采用热反射材料或在普通玻璃上黏贴节能薄膜等，其中的低辐射玻璃有较高的可见光透过率和良好的热阻隔性能，可获得良好的采光效果，并对阳光中的长波有良好的反射作用，同时又能将大部分红外辐射热留在室内，保温效果显著；（b）利用遮阳板遮阳，遮阳板有固定和活动的两种，目前多数是固定的。在我国南方日照时间长地区较为适用；（c）活动遮阳措施，常见的是使用布窗帘、百叶窗、遮阳棚等遮阳设施，这种方法经济易行、灵活，可根据阳光的照射变化和遮阳要求而灵活调节；（d）绿化遮阳，对低层建筑来说，该方法简单、经济、有效，可以使用种植树木或棚架攀缘植物两种做法。
（2）提高窗户的气密性。门窗的气密性是指门窗边缘防止外界气流穿透的能力，是表征窗户节能能力的重要指标。提高窗户的气密性是降低门窗能耗的重要方法。一般可采用以下措施提高门窗气密性：（a）提高门窗材料的安装准确度、稳定性，减少开启缝的宽度；（b）采用气封条，提高外窗气密水平；（c）改进密封方法，如采用三级密封的做法等。
（3）改善窗户的保温性能。主要是指提高窗户的热阻，一般通过两种方式实现：（a）利用空气间隔层增加窗户传热阻，采用双层、多层玻璃窗或中空玻璃窗，利用空气层热阻大的特点，可显著提高窗的保温性能；（b）加强窗户框料的阻热性能，有利于减少窗户的传热量，降低空调或采暖消耗。
（4）控制窗墙面积比。建筑物的冷、热消耗随着窗墙面积比的增加而增加。应根据建筑的使用和节能要求，综合考虑建筑气候条件、朝向及采光和通风的条件，确定合适的窗墙面积比。
3 结语
建筑节能技术是一门综合性技术，涉及到建筑、建材、设备、新能源、计算机应用等诸多内容，是在许多技术学科边缘的交叉和结合后形成的。发展建筑节能技术是一项复杂、长期、艰巨的任务。为有效降低建筑能耗水平，需要设计师大胆创新、勇于尝试、不断突破，需要行业主管部门加强法规升级、加强监管并不断宣传建筑节能，需要用户树立合理用能的观念。
参考文献
[1]班广升.建筑物维护结构节能设计与实践[M].北京：中国建筑工业出版社.2010.
[2]杨锐，王兆.民用建筑节能技术应用探讨[M]。徐州建筑职业技术学院学报.2010.
论文作者:李军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/26
标签：建筑论文; 节能论文; 屋顶论文; 遮阳论文; 建筑物论文; 窗户论文; 门窗论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;