【摘 要】我国是建筑业大国，建筑业已成为国民经济的支柱产业之一。近年来随着我国经济和社会不断发展，建筑对能源消耗和环境污染问题日益显著。减少建筑能源消耗，提高能源利用效率，保护环境，实现建筑与自然和谐共存已成为我们共同面临的难题。本文对建筑节能措施在建筑设计中的应用进行研究。
【关键词】建筑节能；建筑设计；节能应用
一、节能在建筑设计中应用的必要性
1、国家经济发展的需要
国家经济的快速发展，离不开能源的支持，可以说，能源是一个国家经济发展不可或缺的因素，近些年我国城市化进程加快，建筑业成为我国国民经济发展的重要支柱，但是，建筑业也是能源消耗的大户，水泥、钢筋等大量的使用，加大了人们对能源的掠取。据不完全统计，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的约30%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已约达全国能源总消耗量的43%，因此，可见节能在建筑设计中的重要性，节能在当前建筑中的应用势在必行。
2、环境保护的需要
建筑业中大量使用的水泥、钢筋等建筑材料，其生产过程不仅消耗大量的能源，而且还会因为产生大量废气、废液、废渣，给我国水能源、空气能源等带来污染，这些污染给我国人民的健康带来巨大的危害，近些年雾霾的产生就是例子。同时，后期建筑取暖也是消耗能源、污染环境的地方，随着环保意识的不断深入人心，进行环境的保护成为当前人们关心的问题，所以，加强节能设计，是当前环境保护的需要。
3、可持续发展战略的需要
节能设计在城市建设中的实际应用，将会推进城市的可持续发展。因此，在城市建设规划时，必须根据各自城市的自身条件，进行全面、系统、合理的规划设计，保证城市可利用资源的合理均衡分布。在进行城市建设时，还要注重经济和社会的和谐发展，促进城市保护地区的生物多样性，保护自然环境中水、空气、土壤和植被等自然因素，采用现代化的管理方式和技术力量带动城市的可持续发展。
二、建筑节能及其在建筑设计中的应用
1、建筑节能在规划设计中的应用
在进行建筑前期的规划设计时，对影响气候形成的重要因素，比如环境因素、地理因素、辐射因素、大气因素等进行深入分析，根据建筑可选地区的不同地理形势和地区的气候形态，合理设计建筑的分布，尽量使建筑免受不利因素干扰。比如在气候寒冷的地区，建筑就应该布局在向阳且避风的地方，这样就有利于充分地利用太阳能这种无污染、可持续的能源为建筑提供热力，也能减少因为风力带走的建筑热能。在我国南方的高温地区进行建筑施工，则应该在规划设计时考虑把街道和建筑的走向设计与本地区夏季主风向基本保持一致，这样有利于建筑之间的通风，加强热交换，减少建筑使用者为降温制冷带来的能源消耗。
2、可再生能源的应用
尽量利用自然再生能源，建筑设计注重低耗。利用自然再生能源，能够最大限度地实现对自然环境的保护。南北朝向的房子之所以为最佳，就是因为夏天能够使建筑内部实现自然通风，减少通风设施，节约能源，冬天方便采光，缩短电灯的使用时间。另一方面，也可以在房屋的顶部装备太阳能电池，白天收集太阳能，夜晚将其转化为电能，用以照明；朝阳面设双层墙，外墙是全玻璃幕墙，外墙与内墙之间相隔2m左右，利用中间层的热室效用，白天收集热能（达到30°时方能被利用）利用设备转化成其他能量供大楼使用。这些都是利用再生能源，实现建筑低耗的方法。
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3、建筑节能在建筑设备设计中的应用
建筑设备主要包括制冷采暖设备、电气设备。因为这些设备是伴随建筑使用进行的，使用时间长，所以它们的能耗也比较大，选取合适的设备可以起到很好的节能应用效果。在选取制冷采暖设备时应选择节能型的设备，并对制冷采暖系统进行改进，提高设备单位能耗的调节效果。在选用电气设备时采用节能灯具，合理布局，并且提高自然光的利用率。
4、建筑节能在围护结构设计中的应用
建筑的围护结构主要包括门窗、墙和屋顶。因为这几部分隔绝了外部环境与室内环境，所以它们的冷风渗透和热传导就大致决定了建筑能源消耗的情况。如果在建筑设计中围护结构能有良好的隔热保暖性能，就能大大减少外部环境与室内的热交换，从而降低建筑制冷与采暖的能量消耗，并且根据具体情况设计建筑的墙体颜色，通过调节深浅色对太阳辐射吸收的不同来提高或降低吸收太阳辐射能量，进一步降低建筑的能耗。
首先是墙体设计。墙体是建筑围护结构的主要组成部分，它的隔热保温性能会直接影响到整个建筑的能耗情况。墙体节能一般是通过把具有高效的隔热保温性能的新型材料填入或附着在墙体，使墙体形成一个复合结构，来提高墙体的隔热保温性能。复合墙体根据复合结构的不同可分为外保温复合墙体、内保温复合墙体和保温夹心复合墙体三种。这三种复合墙体的隔热保温性能都非常好，是普通单一材料墙体隔热保温性能的20倍甚至更高。
其次是窗户设计。窗户主要起到通风和采光的作用。建筑节能应用在窗户设计中主要是通过调节窗墙比例、提高窗户材料与结构的隔热保温性能和密闭性能来实现的。窗墙比例的调节主要是在保证建筑安全和基本的通风采光要求基础上，根据建筑实际情况调节窗户大小以调节建筑对太阳辐射的吸收，减少能耗。窗户的窗框使用塑料等传热小的材料，玻璃根据要求选择隔热性能不同的材料，并可采用中空或双层的玻璃结构来辅助。窗户的密闭性能主要是指窗户的气密性、抗风压性和水密性。可以通过使用气密条、提高窗户组装的精确度和窗户尺寸的稳定性等方法来调节窗户空气渗透的情况，达到窗户的节能效果。
最后是屋顶设计。屋顶可采用植被覆盖、加设通风层和隔热保温层等方法来减少能耗。其中植被覆盖是通过种植合适的绿地植物，将屋顶与外部环境隔绝起来，调节太阳辐射的吸收情况，使屋顶的温度变化保持在一定范围内。加设通风层和隔热保温层则是为了降低外部环境对屋顶的影响，使屋面内外的热量交换速度适中。另外，屋顶本身也可以在传统平面屋顶的方式外选择坡面屋顶或者增加阁楼等来进行节能应用。
三、节能措施在工程设计中的注意事项
在被动式节能措施中应注意，主要集中在设计与施工的衔接问题上，往往设计是相对理想的状态，而施工是具体的很实在的状态，它们之间会给建筑节能措施大打折扣，如STP板的施工是不能破坏保温材料本身的，其内部是真空状态，一旦破坏则失去保温作用，再如门窗洞口处的衔接问题，往往是最容易忽略的地方，穿越屋面或外墙的管道，都是被动建筑节能措施最容易被忽略的地方，这些细微之处，处处影响建筑节能的效率。在主动式节能措施中应注意，在不同的项目中应依据具体情况适当选择，无论哪种措施，都会有优势和缺点，我们应根据具体情况找到它们之间的黄金分割点，统筹考虑前期投入与后期成本维护，以及今后使用效率等一系列问题，最大发挥其优势。如太阳能板的冬季问题，以及倾斜角度问题与表面积灰和采光效率之间的平衡问题；中水处理的经济问题，处理完后的水只能用于冲厕使用，单位价格还比自来水贵，如没有优惠的政策很难推广使用；还有就是这些新技术在前几年使用没有什么大的问题，十几年后的维护费用和效率问题，这些都是值得我们深思的，需要进一步解决的问题。
结束语
总之，建筑节能是一个具有良好发展前景的领域。在建筑设计中通过各种方式达到节能效果，符合我国的发展要求，也有利于创造更大的经济价值。建筑行业应该坚持不懈抓住时机推进建筑节能发展建筑节能，使我国早日迈入能源大国的行列。
参考文献：
[1]郭学民.建筑设计中的建筑节能措施分析[J].中国新技术新产品.2013（17）
[2]吴闻天.建筑设计中的节能措施分析[J].城市地理.2014（22）
论文作者:马高良
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/11/2
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