试论建筑节能设计问题

试论建筑节能设计问题季维彩耿嘉伟淄博新高规划建筑设计有限公司山东省淄博市2 5 5 0 0 0摘要：我国能源总量丰富，但人均能源可采储量远低于世界平均水平。从能源利用效率来看，国内能耗高，能源效率低。我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例越来越大。因此，针对建筑节能问题的研究对于构建节约型社会具有非常重要的意义.关键字：建筑;节能设计Ab s t r ac t : o u r t o t al en er g y r i c h , b u t t h e p er c ap i t a en er g y r es er v es ar e f ar l o wer t h ant h e av er ag e l e v el i n t h e wo r l d . F r o m en er g y ef f i c i en c y t o s ee, t h e d omes t i c h i g h en er g yc o ns u mp t i o n , en er g y ef f i c i en c y i s l o w. Th e amo u n t o f b u i l d i n g en er g y c o n s u mpt i o n i nC h i n a i s r i s i n g y ear b y y e a r , en er g y c o ns u mp t i o n i n t ot al t h e p r o p or t i o n o f mo r e an d mor eb i g . Th er ef o r e, i n v i ew o f t h e p r o bl ems o f b u i l d i n g en er g y c o ns er v at i o n f o r b u i l d i n gec o n omi c al s o c i et y h as t h e v er y v i t a l s i g n i f i c an c e.Key wo r d: ar c h i t ec t u r e; E n er g y s av i n g d es i g n中图分类号：T U2 0 1文献标识码：A文章编号：1 .1 1 1引言当前，我国经济得到了飞速的发展但是面对的能源形式却日益严峻。能源问题业已成为制约我国经济和社会持续高速发展的主要因素。目前，我国的建筑能源消耗占到全国总的用能量的3 5 %，是各类能耗的榜首。特别是在一些寒冷地区，建筑的能源消耗问题尤为突出。每年冬季的城市建筑供暖所消耗的能源量就占到全国能源消费总量的1 2 %，特别是在一些严寒地区城市建筑能源消耗会高达当地能源消费的4 0 %。所以积极的开展建筑节能已经势在必行。建筑作为人类工作、学习和生活的主要场所，是实现节约能源的重要领域。2 .2 2 2建筑的能耗狭义上说，建筑的能耗是指建筑物完工后，在正常的使用过程中每年所耗能的总和，主要包括采暖、照明、电器、空调、热水供应等方面所消耗的能源，也就是建筑的使用能耗。广义的建筑能耗包括建筑施工（建筑材料、设备的生产和运输等）、建筑使用（供水、供电、供暖等）、和建筑拆除中能源消耗的总和。在建筑材料和体系生产中所消耗的能源，称为“潜在能源”;在建筑材料和零配件的组装和运输到建筑地点的过程中消耗的能源，称为“灰色能源”;在建筑物的建造过程中消耗的能源，称为“导出能源”;在建筑物的运转与其使用者的设施与装修中消耗的能源，称为“运行能源”;建筑物在其维修、改建与最终的解体过程中也会消耗能源。我国的大部分建筑节能措施都是针对建筑的围护结构，而建筑选址、空间规划和新能源利用等一系列能够产生的节能效应的手段却为得到有效地利用。虽然围护结构的节能设计非常重要，但是建筑的节能不能仅仅依靠对围护结构的设计实现节能，这种方式不能有效地的解决节能问题。3 .3 3 3建筑节能设计3 . 13 13 13 1建筑选址建筑节能设计的一个重要方面是建筑的总体规划（决定了建筑与周边环境的关系）。大自然为我们提供了阳光、水、土地等自然资源，能否合理高效的利用这些自然资源，从而极大地减少对于其他能源的消耗，在很大程度上取决于建筑的总体规划设计。其设计原则是使建筑冬季获得足够的日照并避开主导风向，夏季能自然通风并防止太阳辐射。城市建筑的基地的选择除了要考虑方位、水体、风速、地表结构、土壤等因素的影响，还必须要服从整个城市规划的宏观控制。这样的话就有可能使所选的建筑基地周围环境不太理想。为了降低建筑在修建和使用中的资源消耗，需要计算对自然资源利用的程度和对现有生态系统干扰的程度。尽量减小对现有自然系统的干扰，并且尽量利用现有的公共设施网络。在与市政设施联系时，应尽量减少与电力、给排水、等市政设施的连接长度。3 . 23 23 23 2空间节能规划合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。在建筑中，由于房间使用功能的不同，其要求的室内热环境也是不同的。因此，在设计时，应根据这种对热环境的不同需求来进行合理分区，即将热环境质量要求相近的房间布置在一起，并目，将室内热环境要求较高的房间布置在较好区域。比如办公室比卫生间、楼电梯等的热环境要求要高，除了要将办公空间相对集中布置以外，还要将其布置在热环境舒适度较高的区域(有利于实现自然采光和通风并有较好室外环境的区域)。3 . 33 33 33 3新能源的利用3 . 3 . 13 3 13 3 13 3 1太阳能太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生资源，为我们提供光和热量。人类的生存发展与太阳有着密切的联系。在严寒地区，人们需要获得比普通地区更多的太阳能。入射到玻璃上的太阳辐射，直接供给室内一部分热量;入射到墙或屋顶上的太阳辐射，使围护结构温度升高，减少了房间的热损失。同时，围护结构在白天储存的太阳辐射热，到夜间可以减缓温度的下降。对于太阳能资源较为丰富的地区，还可以主动利用太阳能，以减少对常规能源的消耗。因此，太阳辐射对建筑节能有着十分重要的意义。在进行建筑总体规划设计时，应使建筑充分利用太阳能。如建筑基地的选择应在向阳的地段上;选择合理的建筑间距，使设计的办公建筑不被其他建筑物遮挡;争取好的朝向，使建筑物能充分利用太阳辐射热。当然，选定建筑物朝向时，应综合考虑主导风向对建筑物冬季热损耗和夏季自然通风的影响。当前太阳能的应用方法主要有两种：被动式和主动式。被动式太阳能的利用主要是通过建筑物朝向、方位的布置，建筑内外体形和结构的设计，以及建筑材料的选择有效的采集、储存和分配太阳能。其最为常用的方式是被动式太阳房。被动式太阳房是一种经济、有效地利用太阳能采暖的建筑，是太阳能热利用的一个重要领域。主动式太阳能的利用是通过高效集热装置来收集获取太阳能，然后由热媒将热量送入建筑物内.主动式太阳能利用方式对太阳能的利用效率高，不仅可以供暖、供热水，还可以供冷。而目室内温度稳定舒适，日波动小，在发达国家应用非常广泛。但因为它存在着设备复杂、先期投资偏高，阴天有云期间集热效率严重下降等缺点，在我国长期未能得到推广。太阳能空调和太阳能光电技术是主动式太阳能利用的方面。太阳能空调是利用太阳能为制冷能源的空调系统。该系统主要由太阳能集热器和吸收式制冷机两部分组成。在太阳能集热器方面，真空竹集热器、平板集热器都己经在市场上推广应用。吸收式制冷系统主要有两种:澳化铿吸收式制冷系统和氨-水制冷系统。其中前者适用于大型中央空调，后者适用于小型空调。太阳能光电技术是利用太阳能硅电池将太阳能转化为电能。太阳能光电系统中的太阳电池板或太阳电池组件通常由钢化玻璃作保护层或不锈钢薄板件做衬底，因此在太阳能光电系统中，太阳电池组件常常与屋顶或向阳面的幕墙结合在一起，形成太阳能光电集成顶或太阳能光电集成幕墙。由于光电技术造价较高，其在我国的应用还未普遍推广。3 . 3 . 23 3 23 3 23 3 2地源热泵地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能)，实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”