山东省城乡建设勘察设计研究院 山东省济南市 250000
摘要：我国是能源短缺的国家，但建筑能耗却是同等气候条件下发达国家的2~3倍。高能耗不利于建筑可持续性发展，需要我们重新研究节能设计策略，充分挖掘建筑节能的潜能。 本文对建筑节能设计的理念和规划思想进行了分析，并结合建筑的围护结构的节能设计和太阳能利用方面的设计展开论述。
关键词：建筑工程；节能设计
建筑业的快速发展带动了一系列相关产业的快速发展，是当前推动经济增长的主要动力。但随着建筑业的发展也带来了相当大的能源消耗。这种能源消耗是广义的，包括建材、电力、自然资源等等。而从建筑节能的角度看，又可以分为不同的种类，不同的节能技术类型有各自的特点。从国内现有的研究成果和实际应用可能性的角度来看，建筑节能设计中的高效节能维护材料以及可再生能源的利用具有更为广阔的发展前景和实用价值。
一、建筑能耗现状分析
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速地发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。日前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3x108t标准煤，占全国能源消费总量的11.5%左右，占采暖区全社会能源消耗的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消耗的50%左右。与此同时，由于建筑供暖燃用大量的煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。
二、建筑物整体与外部环境的节能设计
1、选择最佳的建筑地址从实践中我们可以发现，建筑选址主要是根据所在区域的气候、水质、土质等综合因素考虑，确定，在建筑设计中，尽量使建筑融合在最佳的环境中，为实现建筑节能创造条件，同时也要保持整体环境的生态均衡。
2、外部环境的合理性确定位置后，就要对环境的详细信息进行确认，根据建筑功能，加强外部环境的设计改善既有的微气候，实现建筑节能，在建筑设计中可以增加建筑物周围的树木、植被，减少风沙，净化空气，也可以减少能耗；如果自然环境无法满足，可以适当的创造人工环境，平衡环境温度，发挥收集雨水的作用。
3、 规划合理性和体型设计面对一些相对较为恶劣的气候环境，必须做好建筑规划与体型设计，所谓的微气候环境主要包括建筑物的整体体量，体型与环境的关系，日照及朝向等，充分考虑微环境，做出适时的调整，例如蒙古包都是圆的顶，主要就是为了应对草原的恶劣气候，减少建筑散热；而在沿海地区则要特别注意通风性，实现节能的目的。建筑的设计原则还有就是避开主导风向，在冬季获得足够的日照，保持夏季的通风性，同时也要充分考虑到建筑受到历史、地形、城市规划等因素的影响与制约，要做好权衡协调工作，寻找最佳的平衡点，避免不必要的能源浪费。
三、围护结构的节能设计
建筑的围护结构节能设计，通常指的是的墙体、门窗、屋面这三大类结构的节能设计。上述三类结构的节能设计简述如下：
1、墙体节能设计
在建筑外墙保温节能设计中，可以在建筑主体结构的外侧增加具有隔热、保温、防火等外墙节能材料，以减少热量进入建筑墙体内。也可以利用加气混凝土砌块或者空心砖等墙体材料来替换实心粘土砖，或者通过提高建筑气密性，在建筑墙体内部设置通风层或者空气层，以实现建筑外墙的隔热和保温效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在建筑外墙节能实际中，主要是利用硅酸盐结合绝热砂浆来实现节能、保温效果，其隔热性和保温性良好，施工简便，直接涂抹即可，并能够有效的避免板与板拼接裂缝的产生。
2、屋面节能设计
屋面在整个建筑围护结构面积中所占的比例虽然远低于外墙,但对顶层房间而言,却是比例最大的外围护结构。
若屋面保温隔热性能太差,对顶层房间的室内热环境和建筑采暖空调能耗的影响是比较严重的,因此,在设计中采取以下措施以提高屋面的热工性能: 应选用导热系数小、蓄热系数大的保温隔热材料,同时要注意不宜选用密度过大的材料,防止屋面荷载过大。保温隔热材料品种多,选择时应根据建筑物的使用要求,屋面的结构形式,环境气候条件,防水处理方法和施工条件等因素,经技术经济比较后确定。 根据节能建筑的热工要求确定保温隔热层厚度,同时还要注意材料层的排列,排列次序的不同也影响屋面的热工性能,提倡采用倒置式屋面。屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,以防屋面湿作业时,因保温层大量吸水而降低保温效果,如果选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔,以排除保温层内不易排出的水分。
3、门窗
门窗可以说是整个建筑中耗能最多的一部分，仅门窗的能源消耗就几乎占到了整个建筑的一半，因此，我们应该加强建筑节能设计中对于门窗设计的应用，以往在进行门窗设计中，人们为了达到降低能耗的目的会采用减小门窗面积的方式，但是门窗的作用还包括通风、采光等，所以，毫无限制的减小门窗比例是不合适的，在门窗设计中可以采用的节能措施主要由以下几种：（1）确定合理的门窗和墙体的面积比例，通过计算得出最佳的窗墙比例能够在最大程度上减少门窗的能耗；（2）加强对于门窗气密性的控制，尽可能的提高门窗的气密性就能够在很大程度上隔绝室内和室外，使室外的温度变化无法影响到室内的温度，进而减少了因为室外温度变化而造成的室内温度控制能源消耗。（3）对于门窗施工材料的选择也应该尽可能的选择一些节能环保的材质，并且要充分的考虑到这些材质的能耗状况。
四、新型建筑节能材料的应用
建筑物的设计过程更多的是创新思维的结果，而建筑物最终形式则是借助不同建筑材料的特性体现出来的，因此实现建筑节能技术的发展也需要通过新型建筑节能材料来实现。在建筑物的建设过程中，需要综合考虑建筑材料投资成本与建筑物使用时的建筑能耗的成本。而考虑建筑物使用时的能源消耗则需要更多的关注各方面性能尤其是节能性好的新型建筑材料。当前新型建筑节能材料种类繁多，包括新型的化学建材、建筑装饰材料、墙体保温隔热型材料和各种新型的保温隔热材料的门窗等。很显然，从我国快速发展的经济建设过程可以看出，新型建筑节能材料（如STP）在我国具有广阔的市场，但由于我国自身技术水平落后，新型建筑节能材料大多是国外进口的，由此带来巨大的投资成本，因此新型建筑节能材料面临较大的困难。新型建筑节能材料在能源消耗、使用寿命、科技含量和对环境的污染方面具有较大的优势，从长远来看，新型建筑材料的使用成本相对更低，而由于市场价格再短期内较高，其投资成本不具有市场竞争优势。因此，需要有关研究机构加大科研力度，创新地研究出节能性好、污染少、成本低的新型建筑节能材料，可以契合我国的国情及建筑市场的发展规律，从而为建筑节能技术的发展提供有力的支持。
五、结束语
节能和环保是实现可持续发展的关键。而从可持续发展理论出发，建筑节能的关键又在于提高建筑能量高效率。因此.无论是制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计，都应把建筑节能的宏观目标定位在用占全国总能耗20%左右的能量，满足下世纪我国建筑耗能的需求。应从现在起便着手“绿色建筑”的试点工作以及旧有建筑的节能改造试点工作，走出一条符合我国国情的建筑节能道路来。
参考文献
[１]赵华,金虹.采暖建筑节能复合维护结构与保温材料经济性的研究[J].哈尔滨建筑大学学报,2011
[２]张倩倩.建筑节能在建筑设计中的应用[J].山西建筑，2011
[３]齐雪权.浅谈建筑工程中的节能设计[J].中国房地产业.2011
论文作者:姜文辉,王磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/10/13
标签：建筑论文; 节能论文; 建筑节能论文; 屋面论文; 门窗论文; 材料论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;