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【摘 要】随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的32% 。我国现有建筑面积为400多亿平方米，且每年新建建筑近20亿平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。建筑行业全面节能势在必行，严寒寒冷地区建筑的节能应为设计者重视。
【关键词】建筑；居住建筑；节能设计
0、引言
节约能源是我国的基本国策，建设节约型社会是我们目前的主要发展方针，也是走可持续发展道路的重要途径。我国建筑用能已达到全国能源消费总量32%左右，建筑节能刻不容缓。住房城乡建设部2012年6月发布《“十二五”建筑节能专项规划》到“十二五”期末，建筑节能形成1.16亿吨标准煤节能能力的目标。
我国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成部分。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/㎡·年，为北欧等同纬度条件下建筑采暖能耗的2～4倍。因此严寒寒冷地区也是我国建筑节能工作的重点。
1、优化建筑布局及朝向设计
建筑规划时要根据本地区的气候条件，合理确定建筑布局及朝向。巨大的阳光辐射能量对建筑能耗的影响很大，特别是对严寒寒冷地区，能够为建筑带来大量的能量从而降低建筑采暖负荷。因此建筑总体布局时应考虑充分利用阳光这个自然能源来采暖，确定合理朝向，合理间距，避免片面追求高容积率和高建筑密度，同时在朝向上避开冬季主导风向，从而多获得热量和减少热损失。
2、确定合理的体形系数和窗墙比
建筑物体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包围的体积之比。体形系数越小，单位建筑面积对应的外表面积越小，外围护结构的传热损失越小，因此建筑的体形不应太复杂，尽量避免出现过多的凹凸，从而达到节能的要求。
建筑开窗是影响建筑能耗的重要因素，一般普通窗户的保温性能比外墙要差很多，因此要合理限制各向窗墙比。南向为了更多地获得太阳辐射热，开窗面积可大些，北向、东西向窗为了减少冬季冷空气渗透，夏季防晒，开窗面积尽可能小些。
3、建筑围护结构的节能设计：
建筑围护结构热工性能直接影响到居住建筑采暖和空调的负荷与能耗，必须严格控制。建筑围护结构包括外墙面、外门窗、屋面、不采暖地下室顶板、不采暖空间隔墙和楼板等，建筑节能设计时应严格按照规范要求控制上述各部位的传热系数，以达到节能的目的。
4、建筑节能技术与保温材料的实际应用
随着我国建筑节能工作的强制实施，节能保温材料日新月异，短短几年时间里，聚苯板、胶粉聚苯颗粒、高压无气喷涂聚氨脂硬质发泡外保温等新型保温材料的应用不断推广，施工工序、技术也不断完善。随着公安部、住房和城乡建设部 《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》和公安部《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》的发布，A级保温材料得到了突飞猛进的发展，膨胀玻化微珠保温砂浆、发泡水泥板、发泡玻璃板、发泡陶瓷板、STP等新材料新技术层出不穷。
4. 1墙体节能技术
墙体节能技术分为复合墙体节能与单一墙体节能。在严寒和寒冷地区,单一材料的墙体很难满足节能的需要，多层材料的复合墙体越来越普遍。复合墙体节能根据复合保温材料与主体结构位置不同，分为内保温技术、外保温技术及夹心保温技术，内保温和夹心保温技术由于技术上的不合理性，逐渐被外保温所替代。
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用范围广，技术含量高;外保温包在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。
4.2屋面节能技术
屋面保温节能多采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、倒置型保温屋面、种植屋面等节能屋面。
倒置式屋面，保温层为憎水性保温材料，防水材料置于保温层下部，延缓了防水层老化，延长了防水层的使用寿命，简化了构造，降低了造价。另外，保温层置于上部，施工中因受天气、工期等影响内部的水分可以顺畅排出。与普通保温屋面相比，倒置式屋面的优越性显而易见。
随着我国城市化进程的高速发展， “城市热岛”现象将更为严重。建筑实行屋面绿化，可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放，同时可增加城市绿地面积、美化城市、改善城市气候环境。
4.3 节能门窗
门窗是围护结构保温的薄弱环节，目前在高耗能建筑中，门窗的能耗就占了近一半。节能建筑中，墙体采用保温材料热阻增大以后，窗的热损失占建筑总能耗的比例更大。在建筑节能政策的推动下，铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等一大批新型环保节能产品不断涌现、新品迭出。门窗节能的关键是在满足其使用功能的前提下，具有较高的保温性和隔热性能。解决好门窗型材断热问题和选配热阻值小的玻璃问题，使门窗具有高强度、高气密性、高水密性、高精度性、优异的隔热、隔音性能。
首先，窗型的选择直接影响其节能性能，推拉窗由于气密性差，节能效果差，而平开窗和固定窗由于密封性好，节能效果优越。
其次，通过选用断热铝材、断热钢材、塑料型材、玻璃钢材及复合材料（铝塑、铝木等）等节能框架，减少通过窗框的能量流失；通过采用玻璃镀膜、玻璃着色或者中空玻璃，有效控制门窗遮阳性能，降低门窗传热系数；正确选用保温隔热、防水、耐候性能好的密封材料，对窗框与墙体之间的空隙、框扇之间的空隙进行有效密封，提高门窗的气密性。
4.4 外墙外保温材料
在日常施工过程中有以下几种常见的外墙外保温材料的应用:
聚苯乙烯泡沫塑料，其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好、机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高，但公安部、住房和城乡建设部 《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》和公安部《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》下发后，聚苯乙烯泡沫塑料板由于燃烧性能为B2级，在外保温中已限制使用。
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料，燃烧性能为A级，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能，它的导热系数之低是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能，从而不需要额外的绝缘防潮，简化了施工程序，降低了工程造价。但因其价格较高、而且易燃，这就限制了它的使用。
无机保温砂浆具有节能利废、保温隔热、防火防冻、耐老化的优异性能以及低廉的价格等特点。其强度高，燃烧性能为A级，具有极佳的温度稳定性和化学稳定性。但其导热系数比有机类材料略高，有一定吸水性，在某些省份限制推广。
5、节能技术在建筑设计中的应用
建筑物寿命一般较长，建筑节能改造难度很大，因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而不同地区、不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决的，更需要从建筑规划、单体设计到建筑细部构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。
重视综合设计过程这个新观念，在方案之初即让相关专业工种介人，统筹考虑相互影响，寻求合理的解决方案，不留下遗憾的“硬伤”。作为一名建筑设计人员，在方案之初就应该将节能问题考虑进去，而不仅仅是考虑結构选型、交通组织等问题就行了，如果只考虑外观造型的美而牺牲了节能降耗的问题，那么这个方案也就是失败的。比如确定建筑物体形系数和窗墙比，应统筹考虑，使建筑造型、使用功能、建筑节能及建筑成本达到完美统一。有些楼盘，为了追求建筑造型的新奇，为了强调住户的观景效果，建筑体型凹凸变化大，所有居室的窗户均为落地大窗，体形系数及窗墙比超出规范限值，节能设计采用权衡判断方法，计算结果需降低门窗传热系数，选用LOW-E玻璃、镀膜玻璃或者三层中空玻璃等热阻大门窗，外墙和屋面保温层厚度也相应增大，不仅增加了工程造价，还增加了施工难度，得不偿失。
6、结束语
随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快，建筑能耗的相对值和绝对值都将持续增长，建筑节能工作任重而道远。“节约能源，提高能源利用率”已经成为建筑行业追求的一个目标。政府部门应加大建筑节能的宣传和教育力度，培养城市市民的节能意识，努力建设“节约型社会”，相信在不久的将来，建筑节能定能结出丰硕之果，达到世界发达国家的节能水平。
【关键词】建筑；居住建筑；节能设计
0、引言
节约能源是我国的基本国策，建设节约型社会是我们目前的主要发展方针，也是走可持续发展道路的重要途径。我国建筑用能已达到全国能源消费总量32%左右，建筑节能刻不容缓。住房城乡建设部2012年6月发布《“十二五”建筑节能专项规划》到“十二五”期末，建筑节能形成1.16亿吨标准煤节能能力的目标。
我国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成部分。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/㎡·年，为北欧等同纬度条件下建筑采暖能耗的2～4倍。因此严寒寒冷地区也是我国建筑节能工作的重点。
1、优化建筑布局及朝向设计
建筑规划时要根据本地区的气候条件，合理确定建筑布局及朝向。巨大的阳光辐射能量对建筑能耗的影响很大，特别是对严寒寒冷地区，能够为建筑带来大量的能量从而降低建筑采暖负荷。因此建筑总体布局时应考虑充分利用阳光这个自然能源来采暖，确定合理朝向，合理间距，避免片面追求高容积率和高建筑密度，同时在朝向上避开冬季主导风向，从而多获得热量和减少热损失。
2、确定合理的体形系数和窗墙比
建筑物体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包围的体积之比。体形系数越小，单位建筑面积对应的外表面积越小，外围护结构的传热损失越小，因此建筑的体形不应太复杂，尽量避免出现过多的凹凸，从而达到节能的要求。
建筑开窗是影响建筑能耗的重要因素，一般普通窗户的保温性能比外墙要差很多，因此要合理限制各向窗墙比。南向为了更多地获得太阳辐射热，开窗面积可大些，北向、东西向窗为了减少冬季冷空气渗透，夏季防晒，开窗面积尽可能小些。
3、建筑围护结构的节能设计：
建筑围护结构热工性能直接影响到居住建筑采暖和空调的负荷与能耗，必须严格控制。建筑围护结构包括外墙面、外门窗、屋面、不采暖地下室顶板、不采暖空间隔墙和楼板等，建筑节能设计时应严格按照规范要求控制上述各部位的传热系数，以达到节能的目的。
4、建筑节能技术与保温材料的实际应用
随着我国建筑节能工作的强制实施，节能保温材料日新月异，短短几年时间里，聚苯板、胶粉聚苯颗粒、高压无气喷涂聚氨脂硬质发泡外保温等新型保温材料的应用不断推广，施工工序、技术也不断完善。随着公安部、住房和城乡建设部 《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》和公安部《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》的发布，A级保温材料得到了突飞猛进的发展，膨胀玻化微珠保温砂浆、发泡水泥板、发泡玻璃板、发泡陶瓷板、STP等新材料新技术层出不穷。
4. 1墙体节能技术
墙体节能技术分为复合墙体节能与单一墙体节能。在严寒和寒冷地区,单一材料的墙体很难满足节能的需要，多层材料的复合墙体越来越普遍。复合墙体节能根据复合保温材料与主体结构位置不同，分为内保温技术、外保温技术及夹心保温技术，内保温和夹心保温技术由于技术上的不合理性，逐渐被外保温所替代。
外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造，适用范围广，技术含量高;外保温包在主体结构的外侧，能够保护主体结构，延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥，增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝，提高了居住的舒适度。
4.2屋面节能技术
屋面保温节能多采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、倒置型保温屋面、种植屋面等节能屋面。
倒置式屋面，保温层为憎水性保温材料，防水材料置于保温层下部，延缓了防水层老化，延长了防水层的使用寿命，简化了构造，降低了造价。另外，保温层置于上部，施工中因受天气、工期等影响内部的水分可以顺畅排出。与普通保温屋面相比，倒置式屋面的优越性显而易见。
随着我国城市化进程的高速发展， “城市热岛”现象将更为严重。建筑实行屋面绿化，可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放，同时可增加城市绿地面积、美化城市、改善城市气候环境。
4.3 节能门窗
门窗是围护结构保温的薄弱环节，目前在高耗能建筑中，门窗的能耗就占了近一半。节能建筑中，墙体采用保温材料热阻增大以后，窗的热损失占建筑总能耗的比例更大。在建筑节能政策的推动下，铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等一大批新型环保节能产品不断涌现、新品迭出。门窗节能的关键是在满足其使用功能的前提下，具有较高的保温性和隔热性能。解决好门窗型材断热问题和选配热阻值小的玻璃问题，使门窗具有高强度、高气密性、高水密性、高精度性、优异的隔热、隔音性能。
首先，窗型的选择直接影响其节能性能，推拉窗由于气密性差，节能效果差，而平开窗和固定窗由于密封性好，节能效果优越。
其次，通过选用断热铝材、断热钢材、塑料型材、玻璃钢材及复合材料（铝塑、铝木等）等节能框架，减少通过窗框的能量流失；通过采用玻璃镀膜、玻璃着色或者中空玻璃，有效控制门窗遮阳性能，降低门窗传热系数；正确选用保温隔热、防水、耐候性能好的密封材料，对窗框与墙体之间的空隙、框扇之间的空隙进行有效密封，提高门窗的气密性。
4.4 外墙外保温材料
在日常施工过程中有以下几种常见的外墙外保温材料的应用:
聚苯乙烯泡沫塑料，其表观密度小，导热系数小，吸水率低，隔音性能好、机械强度高，而且尺寸精度高，结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高，但公安部、住房和城乡建设部 《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》和公安部《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》下发后，聚苯乙烯泡沫塑料板由于燃烧性能为B2级，在外保温中已限制使用。
岩(矿)棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，它们都属于无机材料，燃烧性能为A级，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还能够具有一定的隔声效果。但岩棉的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性比较差。
硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常优越的绝热性能，它的导热系数之低是其他材料所无法与之相比的。同时其特有的闭孔结构使其具有更优越的耐水汽性能，从而不需要额外的绝缘防潮，简化了施工程序，降低了工程造价。但因其价格较高、而且易燃，这就限制了它的使用。
无机保温砂浆具有节能利废、保温隔热、防火防冻、耐老化的优异性能以及低廉的价格等特点。其强度高，燃烧性能为A级，具有极佳的温度稳定性和化学稳定性。但其导热系数比有机类材料略高，有一定吸水性，在某些省份限制推广。
5、节能技术在建筑设计中的应用
建筑物寿命一般较长，建筑节能改造难度很大，因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而不同地区、不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决的，更需要从建筑规划、单体设计到建筑细部构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。
重视综合设计过程这个新观念，在方案之初即让相关专业工种介人，统筹考虑相互影响，寻求合理的解决方案，不留下遗憾的“硬伤”。作为一名建筑设计人员，在方案之初就应该将节能问题考虑进去，而不仅仅是考虑結构选型、交通组织等问题就行了，如果只考虑外观造型的美而牺牲了节能降耗的问题，那么这个方案也就是失败的。比如确定建筑物体形系数和窗墙比，应统筹考虑，使建筑造型、使用功能、建筑节能及建筑成本达到完美统一。有些楼盘，为了追求建筑造型的新奇，为了强调住户的观景效果，建筑体型凹凸变化大，所有居室的窗户均为落地大窗，体形系数及窗墙比超出规范限值，节能设计采用权衡判断方法，计算结果需降低门窗传热系数，选用LOW-E玻璃、镀膜玻璃或者三层中空玻璃等热阻大门窗，外墙和屋面保温层厚度也相应增大，不仅增加了工程造价，还增加了施工难度，得不偿失。
6、结束语
随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快，建筑能耗的相对值和绝对值都将持续增长，建筑节能工作任重而道远。“节约能源，提高能源利用率”已经成为建筑行业追求的一个目标。政府部门应加大建筑节能的宣传和教育力度，培养城市市民的节能意识，努力建设“节约型社会”，相信在不久的将来，建筑节能定能结出丰硕之果，达到世界发达国家的节能水平。