摘要：建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國家最初為減少建筑中能量的散失，普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”，在保證提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率。文章發(fā)表在《建筑學(xué)研究前沿》上，是工程師論文范文，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：建筑,能耗,節(jié)能設(shè)計(jì)

　　建筑節(jié)能具體指在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建(改建、擴(kuò)建)、改造和使用過程中，執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率，加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)行管理，利用可再生能源。

　　住宅的總體規(guī)劃應(yīng)與單體建筑相協(xié)調(diào),充分考慮各種宏觀因素(如地區(qū)、朝向、方位、建筑布局、地形地勢等)對單體布局的影響,充分利用所在地區(qū)的天然熱源、風(fēng)源等來實(shí)現(xiàn)每一棟住宅建筑單體夏季都有充足的迎風(fēng)面,冬季都有充足的日照,以滿足采暖、通風(fēng)與采光的要求。

　　1 住宅平面的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

　　住宅平面設(shè)計(jì)中首要問題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地(建筑行業(yè)“四節(jié)”之一)還可以大大節(jié)約建筑用材,減少營造、維護(hù)與使用過程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。

　　由于我國地處北半球,太陽高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽輻射得熱,冬季可增加太陽輻射得熱,而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系,容易形成穿堂風(fēng),而又避開了冬季盛行的西北風(fēng)。

　　2 住宅外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　墻體是住宅的主體部分,是建筑室內(nèi)外熱交換的主要介質(zhì),建筑節(jié)能50%,其中就有約25%是通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻的保溫隔熱性能來實(shí)現(xiàn)的。使用節(jié)能外墻與使用普通外墻室內(nèi)溫度相差可達(dá)4～10度,所以墻體的設(shè)計(jì)是不容忽略的一個(gè)方面。外墻除了應(yīng)具有基本的承重、安全圍護(hù)等功能外,還應(yīng)考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料,對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應(yīng)加設(shè)保溫隔熱層。

　　目前,常用的幾種外墻材料中,保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復(fù)合墻體。復(fù)合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙稀、加氣混凝土等。復(fù)合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續(xù)外包的,有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等,而產(chǎn)生“斷橋”作用,達(dá)到預(yù)期的節(jié)能降耗效果。

　　3 住宅屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　在建筑物受太陽輻射的各個(gè)外表面中,屋面是接受太陽直射時(shí)間最長的部位,因此受輻射得熱也是最多的,相當(dāng)于東西向墻體的2～3倍,所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導(dǎo)熱系數(shù)小、憎水或吸水率較小的材料(如膨脹型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設(shè)于防水層上,可有效防止傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易,可廣泛采用。

　　另外,利用屋頂種植花卉、灌木(如彩葉草、三色堇、麥冬草等)形成生態(tài)型屋面,既可阻擋熱源,減少溫室氣體的排放,達(dá)到保溫隔熱,又可美化環(huán)境,改善城市氣候,做到一舉兩得。種植的土壤在吸水飽和后會(huì)自然形成一層憎水膜,可起到滯阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤導(dǎo)熱系數(shù)小,有很好的熱惰性,不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動(dòng),有利于屋面的保溫隔熱。

　　同時(shí),在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是節(jié)能屋面的有效措施。利用水蒸發(fā)可帶走大量的熱,從而有效減弱屋面的傳熱量和降低屋面溫度。據(jù)測試,蓄水、種植屋面土壤表面溫度與一般屋面表面溫度比較,溫度可低27℃。此外,采用平坡屋頂結(jié)合的構(gòu)造形式,在屋面保溫隔熱層上做架空層,通過空氣流通來散熱也是個(gè)不錯(cuò)的辦法。

　　4 住宅門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　外門窗是耗熱的重要渠道,它既是太陽輻射的得熱部件,又是主要的失熱部件,傳熱系數(shù)約為墻體的3～4倍,是節(jié)能的重點(diǎn)部位,所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對于住宅設(shè)計(jì)應(yīng)避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設(shè)計(jì)除滿足自然通風(fēng)外,設(shè)計(jì)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)東西南北開窗有別,不同功能房間開窗有別。面對冬季主導(dǎo)風(fēng)向的立面,應(yīng)盡量減少開窗面積。

　　設(shè)置外窗部位,應(yīng)提高外窗的密封性能(如選用膠條密封而不是毛條),選用好的窗型(如平開窗氣密性相對較好),門窗配件,提高窗框的隔熱性能(如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復(fù)合材料等),減少窗框的外露面積,采用保溫隔熱性能好的玻璃(如中空玻璃、鍍膜玻璃等)。根據(jù)國內(nèi)外大量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí),采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。

　　外門窗除了采光,通常也是建筑自然通風(fēng)的渠道。所以,外門窗的開啟也是夏季通風(fēng)節(jié)能的必要條件。夏季迎風(fēng)面可作為主要的開窗部位,引進(jìn)自然風(fēng),增加夏季的滲透通風(fēng)。但同時(shí),外門窗的設(shè)計(jì)應(yīng)減少冬季寒風(fēng)的滲透,有利于室內(nèi)保溫,改善生活環(huán)境的舒適度。對于向陽的地方,可采用凹式開窗設(shè)計(jì),外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾,這種設(shè)計(jì)既美觀又兼有較好的遮陽效果。

　　5 結(jié)束語

　　我國作為世界能耗大國,對于發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑,減少建筑能耗更是刻不容緩。而建筑節(jié)能是養(yǎng)活建筑能耗的有效方法,同時(shí)也是節(jié)約經(jīng)濟(jì)的方法。因此,作為建筑師,更應(yīng)從自身做起,從不同角度,依據(jù)建筑規(guī)范對節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),充分利用我國現(xiàn)有的自然條件,在改善人們居住環(huán)境的同時(shí),充分挖掘節(jié)能潛力,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,減少能源消耗。相信在不久的將來,建筑節(jié)能事業(yè)必將在我國展現(xiàn)欣欣向榮的景象。

　　建筑工程師期刊發(fā)表：《建筑學(xué)研究前沿》雜志是經(jīng)國家新聞出版總署批準(zhǔn)，由中華人民共和國建設(shè)部協(xié)辦，國家教育部主管，高等教育出版社、東南大學(xué)主辦的建筑學(xué)綜合性國家級科技建筑期刊，國際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)ISSN 0529-1079 國內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)CN 10-1024/TU 郵發(fā)代號(hào)79-266。該刊為月刊，大16開本，每月25號(hào)出版。