摘要：实现建筑节能需要通过施工细节和调试来制定最初的设计文件。初步决策，例如建筑物的位置，一般体量和配置，对建筑物的环境影响和能源性能产生深远影响。明确的可持续目标将指导整个设计和施工过程中的整个决策过程。
关键词：建筑设计；建筑节能；措施
建筑规划确定了建筑物中所有功能的需求和要求以及它们之间的相互关系。通过将空间放置在最适合日光照明，热控制和太阳能集成的位置，智能编程可最大限度地节省能源。它还可以发现多个功能共享空间的机会，从而减少建筑物的总面积。建筑规划涉及对所需空间的分析，以满足设施的功能和操作需求。
1.建筑节能目标
考虑到可持续性和能效目标，应根据以下内容清楚地描述各个空间：主要功能占用和使用时间日光潜力和电灯要求室内环境质量标准；设备和插头负载声学质量安全和保障类似功能，热分区，需要日光或与室外连接，隐私或安全需求，或其他相关标准可用于集群空间。
在完成建筑文件后，还需要考虑以下要素：具有适当大小的日光孔径以避免眩光并保持适当的对比度以获得视觉舒适度。当建筑物处于加热模式时，利用被动太阳能增益。通过定向，阴影和玻璃选择，在建筑物处于冷却模式时，最大限度地减少太阳能增益。在适当的地方促进自然通风。如果预计使用太阳能热或光伏（PV）系统，则具有良好的太阳能接入。
2.建筑节能设计
2.1使用计算机模拟进行设计
任何建筑物的热性能都需要外部环境与内部负荷之间复杂的相互作用，这必须由建筑围护结构和机械系统调节。困难在于这些各种外部和内部负载条件以及相关的公用设施负载在不同时段和季节之间不断变化。
此外，潜在的交互设计替代方案的数量和可能的权衡是非常大的。计算机模拟是预测大量设计解决方案的动态能量和能量成本性能的唯一实用方法。精确的符合能源规范的基础案例计算机模型为设计团队提供了与他们即将设计的类型，大小和位置相似的建筑物的典型能源和能源成本概况。
设计团队利用这些信息开发出一种设计理念，从一开始就将这些能量负荷和能源成本降至最低。在这个阶段，设计团队可以操纵建筑的体量，分区，选址，方向，内部组织和外观，而不会显着增加设计成本。
稳态热损失和增益计算通常用于确定加热和冷却峰值负载和设备尺寸，但它们仅给出了夏季和冬季设计负载条件下热性能的简要快照。它们不表示建筑物的整体能量性能，也不能充分地处理采光，太阳能负荷和热容效应。只有通过典型气候年的每小时动态（或更短的时间步长）计算机模拟，才能揭示能量，能源成本，峰值负荷和舒适性能的完整情况。在设计过程早期的计算机建模可以确定特别关注的领域，并突出显示可能显着节能的领域。随着设计的进展，模型的更新确保了能效目标得以实现。
随着设计的进展，设计团队将所提出的设计替代方案的模拟与基础建筑模拟进行比较，以了解替代方案的能源使用，能源成本和峰值负荷影响。构建提供每小时分析的热模拟软件工具已经使用了30多年。这些软件工具依赖于提供外部每小时气候数据的年度天气文件。虽然可以使用多种天气数据格式，但通常使用典型气象年（TMY2）格式。此外，输入HVAC设备和操作时间表以及照明时间表。模拟分析开始时的条件，然后将结果传递到下一个小时，依此类推整个模拟期间。该过程允许随时间包括热容（质量）效应和太阳能影响。模拟的输出通常包括年度能源和成本数据以及各种建筑构件的每小时性能报告。通过计算机模拟进行的详细负载分析可以在设计过程的早期识别出节能机会。通过在项目开始时创建的基线能源模型，可以在整个设计过程中监控能源性能。应将设计变更输入模型，以评估能源影响。
2.2高性能特点和系统的设计
不受控制的太阳能增益会导致高冷却负荷，过度照明和眩光。被动冷却的第一个策略是避免太阳能热量增益，这可以通过遮阳和玻璃选择来实现。使用太阳能角度图设计遮挡装置，以阻止特定日期和时间的不需要的太阳能增益。窗玻璃选择也是窗户设计中的重要考虑因素，因为它决定了窗户的视觉，热学和光学性能。
被动式太阳能建筑旨在最大限度地利用自然系统来保持居住者的热舒适性。被动式太阳能建筑成功地整合了场地，当地气候和小气候，太阳和当地材料，以最大限度地减少对外部能源的依赖。“被动”意味着概念上简单的方法，其使用很少的（如果有的话）移动部件或输入能量，几乎不需要维护或用户控制，并且不会产生有害污染或浪费副产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于被动式太阳能设计的包容性，被动式太阳能设计的考虑因素渗透到整个设计过程中，成为关键的建筑元素。
最有效的遮阳设备位于建筑围护结构的外部。位于建筑物内的阴影和百叶窗可以有效地控制眩光，但是不能有效地减少进入该空间的太阳能增益。考虑遮阳设备上的浅色表面，例如悬垂，百叶窗或灯架。这些光线表面可以帮助将漫射的阳光反射到建筑物中。漫射日光非常适合提供无眩光的照明。可持续设计指南考虑一个深的外墙部分，可用于用悬垂和垂直的翅片自窗帘窗户表面。将玻璃平面移向墙的内部平面，以获得与墙壁厚度的自由遮蔽。
眩光控制是阴影的另一个功能。限制或保护极其明亮的外表面的视野，例如停放的汽车和大型铺路或沙地区域。来自这些表面的反射眩光在视觉上可能不舒服。内部遮阳设备具有有限的太阳能控制潜力，并且它们通常依赖于用户控制以正常运行。更有可能的是，占用者将遮阳设备设置一次，并在一天的剩余时间内将其留在适当的位置。这种情况通常出现在东面和西面的窗户上，在这些窗户上绘制百叶窗或阴影以避免直接的太阳能增益。使用内部灯罩时，请选择浅色调以减少热量增加。为了在遮挡窗户的同时保持外部视图，请考虑使用精细的网状卷帘，以减少照明和眩光，同时允许与视图接触。另一种选择是使用从窗台向上操作的屏幕或百叶窗。这提供了窗户底部附近的阴影，通常首先需要它，同时允许有效的日光照明。将遮阳帘安装在朝西的办公室窗户顶部下方允许乘员关闭百叶窗以控制工作表面上的眩光，同时仍允许日光进入该空间。当从非常明亮的外表面（例如来自附近的停车场）控制眩光时，该策略也很有效。浅色调优于此照片中显示的深色调。
选择隔热的低辐射玻璃单元以减少热量通常，由冷却负载支配的空间应该加载并在周边区域提供更好的舒适性。具有低太阳能热增益系数的玻璃低辐射（低辐射）涂层和（SHGC）之间的氩气，可能具有反射外表面。使用窗格可以显着提高散热性能。具有较高SHGC的玻璃在由热量低温涂层控制的空间中也可以指定遮蔽更高的负载以利用被动太阳能加热。热载红外辐射的一部分，同时始终保护日间空间的居住者免受眩光，允许更多可见光通过。上釉光学特性，遮阳设备，玻璃面积和方向在加热，冷却和照明负载方面都具有高度互动性。基于模拟的灵敏度研究是平衡这些影响的最佳方法。具有良好采光设计的空间可能会成为以加热为主的空间。
2.3采光设计
当正确设计并有效地与电气照明系统集成时，采光可以通过抵消一部分电气照明负载来显着节省能量。相关的好处是冷却系统容量的降低，因为电气照明运行较少，降低了内部收益的重要组成部分。除节能外，采光通常还可提高乘客的满意度和舒适度。最近的研究表明日间学校和办公室的生产力和健康状况有所改善。窗户还提供视觉缓解，与自然接触，时间取向，通风的可能性和紧急出口。除非强大的程序功能不允许日光，否则必须考虑每个空间的采光可能性。在可以使用日光的空间内，将最关键的视觉任务放在靠近窗口的位置。尝试按照类似的照明要求和占用模式对任务进行分组。如果可能，找到计算机显示器，使其面向窗口。考虑内部玻璃，允许来自一个空间的光与另一个空间共享。如果需要隐私，可以使用横梁灯，视觉玻璃或半透明面板来实现。走廊通常可以通过共用灯光完全点亮。
标准窗口通常提供日光照明，其深度约为地板与窗户顶部之间距离的1.5倍。轻型货架（参见第64页）或其他反射器系统可将此距离增加两倍或更多倍。作为一般经验法则，窗户放置在墙壁上越高，日光穿透越深。在大多数情况下，采光设计在离窗户最初25英尺内最有效。空间内的日光来自三个来源：（1）外部反射部件包括地面，路面，相邻建筑物，宽窗台和物体。（2）由于热量增加，眩光和紫外线（UV）退化问题，直接太阳/天空分量通常被阻挡在占用空间内。只有在使用图案化玻璃来漫射光线时，才能接受直射太阳/天空。（3）内部反射分量是周围墙壁，天花板和地板表面反射的日光。反射但不是镜面反射器的表面会在房间内反射日光而不会产生不舒服的亮点。窗框材料应该是浅色的，以减少与视图的对比度，并应具有非镜面光洁度以消除眩光。窗户侧柱和门槛可以是有益的光反射器。应该展开深的侧柱（倾斜以向内部开放）以减小窗户周边的对比度。最重要的室内光反射表面是天花板。高反射率涂料和天花板现在可提供0.90或更高的反射率值。
3.结语
综上所述，实现建筑节能设计具有重要意义，相关设计人员必须认识到节能设计的作用，并采用有效措施提高建筑能源利用率，降低能耗，实现节能减排的目的，实现建筑产业的可持续发展。
参考文献
[1]李强.建筑设计中的建筑节能探讨[J].科技致富向导，2012（7）：97-99.
[2]郭文.浅谈绿色建筑设计[J].中国西部科技.2013（04）：93+95
[3]朱思伟.关于建筑节能融入建筑设计的探讨[J].门窗.2013（01）：349-350
论文作者:王惠北
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/14
标签：日光论文; 太阳能论文; 眩光论文; 窗户论文; 建筑物论文; 增益论文; 空间论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;