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摘 要：本文主要针对提高建筑围护结构节能的科技设计含量、门窗的节能设计、屋顶的节能设计、采暖系统及空调系统的节能设计进行了详细论述。作者认为只要结合我国国情和实际情况，综合利用各种节能技术措施，趋利避害，选择经济合理的节能方案，定能获得显著的节能效果。
关键词：建筑节能；设计；措施
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
1、节能建筑规划设计
根据建筑功能要求和当地的气候参数，在总体规划和单体设计中，科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计，设计要有利于施工和维护，全面应用节能技术措施，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。
1.1 建筑朝向和平面形状
同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小，因此建筑物应尽量采用南北向。如对一个长宽比为4∶1的建筑物, 经测试表明：东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时，尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此,选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状，应在体积一定的情况下，采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小，冷负荷越小，能耗越小。
1.2 合理规划空间布局及控制体型系数
如果是依靠自然通风降温的建筑，空间布局应比较开敞，开较大的窗口以利用自然通风。而设有空调系统的建筑，其空间布局应十分紧凑，尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积，这样可以减少空调负荷。
体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高，研究表明，体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。
1.3 绿化对节能建筑的影响
绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用，它能调节改善气温，调节碳氧平衡，减弱温室效应，减轻城市的大气污染，减低噪声，遮阳隔热，是改善居住区微小气候，改善建筑室内环境，节约建筑能耗的有效措施。
2、提高建筑围护结构节能的科技设计含量
我国传统使用的实心黏土砖墙体通过增加厚度满足保温要求，不仅浪费土地资源，其保温性能也达不到建筑外墙的热工性能标准的规定。而且增加建筑物自重负荷。针对实心砖墙体的弊端，我国开始推广使用空心黏土砖、小型混凝土空心砌块、粉煤灰混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等材料，取得了很好的效果。但是单一材料导热系数大，一般为高效保温材料的20倍以上，由于建筑节能的需要，新型复合墙体已经出现，复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上，增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处，既不会使墙体过厚，又能承重，保温效果又好，因此，发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50％的要求，除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外，使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同，墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制使用内保温复合墙体。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于內保温。
外墙外保温层喷涂、贴砌、外挂构造体系墙体节能是在外墙面上喷涂、贴砌、外挂保温隔热材料，常用的有聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温材料等。具体构造为：聚氨酯发泡喷涂外墙保温、胶粉聚苯颗粒保温浆贴砌聚苯板玻璃纤维网格布抗裂砂浆、聚苯板外挂玻纤网格布抹聚合物砂浆等。与外墙内保温体系相比，外墙外保温体系具有保护主体结构、延长建筑物寿命、改善墙体潮湿情况、增加房屋面积等明显优势，目前其应用在不断扩大并将成为主流。
为了维持居住空间的坏境质量，采用墙体与保温层复合成为一体的构造形式，是一种新型的高效保温复合节能墙体，如EPS外保温墙体，其基本构造依次为：基层、点状粘结层、苯板保温层、一布二浆网格布增强保护层、饰面层。主要原材料有自熄性聚苯乙烯材料泡沫板(简称苯板)、粘结专用胶浆、耐碱玻璃纤维网格布。外墙外保温复合墙体以其构造合理、消除热桥、隔声效果好、室内冬暖夏凉、节能效率高等优点。
从经济的角度来看，由于各朝向所吸收到的太阳辐射量差别很大，特别是南向墙冬季得热较多，西向墙增加保温所得的效益不如北向墙保温效益发挥得充分，而东西向墙的保温效益则在南北向墙之间，因此不如将增加的保温材料集中设置于北墙或东西墙，这样可以减少保温费用，在构造上能选出最佳方案，获得最好的节能效果。
3、增强建筑维护结构的保温隔热性能
改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/M2·K。在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑外围护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施，我国《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ42）对空调建筑外维护的传热系数作了规定，对舒适性空调的最大传热系数规定为0.9～1.3，可采用玻璃棉、聚苯乙烯板、加气混凝土等保温材料，也可采用双玻璃、顶层架空隔热层等空气间层起隔热作用。
3.1 外墙的节能措施
3.1.1 使用环保、节能型建筑材料
使用环保、节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。在进行经济性、可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。
3.1.2 隔离太阳辐射热
对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐阳等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。
3.2 门窗的节能技术措施
3.2.1 尽量减少门窗的面积
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面积约占建筑外维护结构面积的 30%，其能耗约占建筑总能耗的 2/3，其中传热损失为 1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下，尽量减少外门窗洞口的面积。
3.2.2 设置遮阳设施
设置遮阳设施，考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。
3.2.3 提高门窗的气密性
有资料表明，房间换气次数由0.8h-1降到 0.5h-1。建筑物的耗冷可降低 8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构（如加装密封条），提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
3.2.4 尽量使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗（塑钢门窗）可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光，但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%～30%，冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%～20%，因而控制窗墙比在30%～50%范围内时，窗玻璃尽量选特性玻璃，如吸热玻璃，反射玻璃，隔热遮光薄膜。
3.2.5 合理控制窗墙比
窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%～45%。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。
4、要做好屋頂的节能设计
屋面的节能措施要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是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。现在，一些建筑的屋面保温，采用岩棉板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥沫聚苯板、上铺防水层的正铺法为多，有的单位研究采用倒铺法，即聚苯板设在防水层以上，使防水层不直接接受日光暴晒，以延缓老化，但聚苯板应采用挤出法生产的闭孔型，不与屋面粘结，上用压块( 卵石或混凝土薄板) 固定。南方住宅用架空板隔热也十分普遍。近年来坡顶屋面发展较快，这种屋面较便于设置保温层，可顺坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉花毡，也可在天板上铺设上述绝热材料，还可喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料作为屋面保温层。
我国南方夏季日照时间较长，且太阳辐射强度大，为防止大量辐射热侵入室内，应在屋顶设高效隔热层，这是减少空调耗能的一个重要构造措施。其实，屋面的利用是城市空间利用的一个重要方面，通常民用建筑约占城市土地面积的1/ 4，充分利用屋面对开发城市、改善生态环境、完善城市化建设具有重大意义，蓄水屋面和屋顶花园就是其中多功能综合利用屋面的形式。
5、对采暖系统及空调系统的节能设计
要从合理规划和选择采暖设备开始，改善采暖供热系统的设计和运行管理，以提高锅炉的运行效率；加强管道的保温，以提高室外管道的输送效率。应积极发展集中供热，以最大限度地节省燃料消耗。对短期内不能联网集中供热的小区，应先着手建小区集中锅炉房供暖，并留出接网余地。节能的目标应符合国家《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) 》提出的具体要求，将采暖能耗控制在规定水平上。从尽可能节省制冷设备用能的角度考虑，最好的法莫过于不使用制冷或通风设备即可降低室内温度，如抑制在室内产生热、促进室内的热吸收、减少热量进入室内、引导热量向室外散失。即使采取设备措施，也要采用高效节能( 耗电量少，制冷量大) 的空调设备或系统，以及合理的运行方式等，以便提高空调设备的运行效率。
6、结束语
（1）综上所述，建筑节能的主要技术措施有：节能建筑规划设计、增强维护结构的隔热保温性能、空调系统节能技术措施、新发展的节能技术措施如蓄冷技术和冷却塔供冷技术等、及空调系统的维护管理节能技术措施。
（2）为了实现我国可持续发展战略，建筑节能势在必行。只要结合我国国情和实际情况，综合利用各种节能技术措施，趋利避害，选择经济合理的节能方案，必定可以获得显著的节能效果。
关键词：建筑节能；设计；措施
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
1、节能建筑规划设计
根据建筑功能要求和当地的气候参数，在总体规划和单体设计中，科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计，设计要有利于施工和维护，全面应用节能技术措施，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。
1.1 建筑朝向和平面形状
同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小，因此建筑物应尽量采用南北向。如对一个长宽比为4∶1的建筑物, 经测试表明：东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时，尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此,选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状，应在体积一定的情况下，采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小，冷负荷越小，能耗越小。
1.2 合理规划空间布局及控制体型系数
如果是依靠自然通风降温的建筑，空间布局应比较开敞，开较大的窗口以利用自然通风。而设有空调系统的建筑，其空间布局应十分紧凑，尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积，这样可以减少空调负荷。
体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高，研究表明，体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。
1.3 绿化对节能建筑的影响
绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用，它能调节改善气温，调节碳氧平衡，减弱温室效应，减轻城市的大气污染，减低噪声，遮阳隔热，是改善居住区微小气候，改善建筑室内环境，节约建筑能耗的有效措施。
2、提高建筑围护结构节能的科技设计含量
我国传统使用的实心黏土砖墙体通过增加厚度满足保温要求，不仅浪费土地资源，其保温性能也达不到建筑外墙的热工性能标准的规定。而且增加建筑物自重负荷。针对实心砖墙体的弊端，我国开始推广使用空心黏土砖、小型混凝土空心砌块、粉煤灰混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等材料，取得了很好的效果。但是单一材料导热系数大，一般为高效保温材料的20倍以上，由于建筑节能的需要，新型复合墙体已经出现，复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上，增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处，既不会使墙体过厚，又能承重，保温效果又好，因此，发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50％的要求，除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外，使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同，墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制使用内保温复合墙体。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于內保温。
外墙外保温层喷涂、贴砌、外挂构造体系墙体节能是在外墙面上喷涂、贴砌、外挂保温隔热材料，常用的有聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温材料等。具体构造为：聚氨酯发泡喷涂外墙保温、胶粉聚苯颗粒保温浆贴砌聚苯板玻璃纤维网格布抗裂砂浆、聚苯板外挂玻纤网格布抹聚合物砂浆等。与外墙内保温体系相比，外墙外保温体系具有保护主体结构、延长建筑物寿命、改善墙体潮湿情况、增加房屋面积等明显优势，目前其应用在不断扩大并将成为主流。
为了维持居住空间的坏境质量，采用墙体与保温层复合成为一体的构造形式，是一种新型的高效保温复合节能墙体，如EPS外保温墙体，其基本构造依次为：基层、点状粘结层、苯板保温层、一布二浆网格布增强保护层、饰面层。主要原材料有自熄性聚苯乙烯材料泡沫板(简称苯板)、粘结专用胶浆、耐碱玻璃纤维网格布。外墙外保温复合墙体以其构造合理、消除热桥、隔声效果好、室内冬暖夏凉、节能效率高等优点。
从经济的角度来看，由于各朝向所吸收到的太阳辐射量差别很大，特别是南向墙冬季得热较多，西向墙增加保温所得的效益不如北向墙保温效益发挥得充分，而东西向墙的保温效益则在南北向墙之间，因此不如将增加的保温材料集中设置于北墙或东西墙，这样可以减少保温费用，在构造上能选出最佳方案，获得最好的节能效果。
3、增强建筑维护结构的保温隔热性能
改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/M2·K。在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑外围护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施，我国《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ42）对空调建筑外维护的传热系数作了规定，对舒适性空调的最大传热系数规定为0.9～1.3，可采用玻璃棉、聚苯乙烯板、加气混凝土等保温材料，也可采用双玻璃、顶层架空隔热层等空气间层起隔热作用。
3.1 外墙的节能措施
3.1.1 使用环保、节能型建筑材料
使用环保、节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。在进行经济性、可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。
3.1.2 隔离太阳辐射热
对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐阳等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。
3.2 门窗的节能技术措施
3.2.1 尽量减少门窗的面积
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面积约占建筑外维护结构面积的 30%，其能耗约占建筑总能耗的 2/3，其中传热损失为 1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下，尽量减少外门窗洞口的面积。
3.2.2 设置遮阳设施
设置遮阳设施，考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。
3.2.3 提高门窗的气密性
有资料表明，房间换气次数由0.8h-1降到 0.5h-1。建筑物的耗冷可降低 8%左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构（如加装密封条），提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
3.2.4 尽量使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗（塑钢门窗）可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光，但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%～30%，冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%～20%，因而控制窗墙比在30%～50%范围内时，窗玻璃尽量选特性玻璃，如吸热玻璃，反射玻璃，隔热遮光薄膜。
3.2.5 合理控制窗墙比
窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%～45%。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。
4、要做好屋頂的节能设计
屋面的节能措施要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是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。现在，一些建筑的屋面保温，采用岩棉板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥沫聚苯板、上铺防水层的正铺法为多，有的单位研究采用倒铺法，即聚苯板设在防水层以上，使防水层不直接接受日光暴晒，以延缓老化，但聚苯板应采用挤出法生产的闭孔型，不与屋面粘结，上用压块( 卵石或混凝土薄板) 固定。南方住宅用架空板隔热也十分普遍。近年来坡顶屋面发展较快，这种屋面较便于设置保温层，可顺坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉花毡，也可在天板上铺设上述绝热材料，还可喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料作为屋面保温层。
我国南方夏季日照时间较长，且太阳辐射强度大，为防止大量辐射热侵入室内，应在屋顶设高效隔热层，这是减少空调耗能的一个重要构造措施。其实，屋面的利用是城市空间利用的一个重要方面，通常民用建筑约占城市土地面积的1/ 4，充分利用屋面对开发城市、改善生态环境、完善城市化建设具有重大意义，蓄水屋面和屋顶花园就是其中多功能综合利用屋面的形式。
5、对采暖系统及空调系统的节能设计
要从合理规划和选择采暖设备开始，改善采暖供热系统的设计和运行管理，以提高锅炉的运行效率；加强管道的保温，以提高室外管道的输送效率。应积极发展集中供热，以最大限度地节省燃料消耗。对短期内不能联网集中供热的小区，应先着手建小区集中锅炉房供暖，并留出接网余地。节能的目标应符合国家《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) 》提出的具体要求，将采暖能耗控制在规定水平上。从尽可能节省制冷设备用能的角度考虑，最好的法莫过于不使用制冷或通风设备即可降低室内温度，如抑制在室内产生热、促进室内的热吸收、减少热量进入室内、引导热量向室外散失。即使采取设备措施，也要采用高效节能( 耗电量少，制冷量大) 的空调设备或系统，以及合理的运行方式等，以便提高空调设备的运行效率。
6、结束语
（1）综上所述，建筑节能的主要技术措施有：节能建筑规划设计、增强维护结构的隔热保温性能、空调系统节能技术措施、新发展的节能技术措施如蓄冷技术和冷却塔供冷技术等、及空调系统的维护管理节能技术措施。
（2）为了实现我国可持续发展战略，建筑节能势在必行。只要结合我国国情和实际情况，综合利用各种节能技术措施，趋利避害，选择经济合理的节能方案，必定可以获得显著的节能效果。