公共建筑节能设计分析
【摘要】以上海市徐汇区某一商办综合楼为例，结合建筑节能的重要性以及建筑功能要求，详细分析了节能技术在该项目建筑设计中的应用，从建筑布局、建筑用材、节能技术等角度对节能建筑进行论述，探讨有效的节能方法。

【关键词】办公建筑；建筑设计节能措施；建筑节能新技术
引言
目前，中国是世界上每年新建建筑量最大的国家，每年20亿平方米新建面积，相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材，同时每年产生数以亿计的建筑垃圾，给中国乃至世界带来巨大的环境威胁。

因此，我国正积极倡导节约能源，可持续发展。

建筑节能设计已成为今后建筑设计的重要组成部分，相关的指引、标准和法规也相继出台，建设节能型建筑已被建设部纳入今后城市建设的重点发展方向。

1 办公建筑：工程概况与布局
1.1 工程概况
本项目为一栋五层的商办综合楼，位于上海市徐汇区上中路483弄，总建筑面积6876.04m2，占地面积938.10m2。

本建筑一、二层为商业及办公管理用房，三～五层为办公区，地下一层为汽车库。

规划防护绿地面积1439.8m2，规划防护道路面积61.5m2。

地块位于上中路以南, 平福路以东，平福小区以北。

1.2 总体布局
基地可建设范围为东西方向长100m，南北向长33m的矩形地块，比较规整，但略显狭长，根据详规控制的要求，建筑单体设计为一栋56.5m面宽的五层楼综合办公楼，建筑定位基本位于基地中心位置。

由于基地北侧规划设置有防护绿化带，在本项目与上中路之间已有较好的隔声和视线上的缓冲，所以建筑单体在满足规范退界要求的前提下尽量向北靠以拉开与南面住宅小区的间距，与住宅小区保持良好的间距关系，减少互相的干扰。

本建筑高度不超过24m，属于多层建筑，耐火等级二级。

整个基地沿上中路设一个车行出入口（主要入口）和一个行人兼消防紧急出入口（次要入口）。

建筑周围设有环形消防车道，并设两处出入口与城市道路连接。

消防车道宽度4m，满足规范要求。

2 建筑设计节能措施
本商办综合楼改善建筑室内热环境的主要措施是合理地改善围护结构的保温性能，采用外墙自保温的节能系统来设计。

建筑外墙采用240mm厚保温块（蒸压轻质砂加气混凝土砌块），20mm厚m5混合砂浆砌筑，燃烧等级：a级，外墙传热系数为0.89w/(m2?k)。

在节能设计中除了建筑墙体，屋面也是建筑围护结构中所占比例较大的一部分，该部分的节能设计也是很重要的。

商办综合楼的平屋面构造（自上而下）依次为：20mm厚水泥砂浆，3mm厚sbs改性沥青防水卷材，3mm厚高聚物改性沥青防水涂膜，90mm厚泡沫玻璃，20mm 厚水泥砂浆，120mm厚钢筋混凝土，传热系数为0.68w/(m2?k)。

坡屋顶构造（自上而下）依次为：40mm厚细石混凝土，90mm厚泡沫
玻璃，3mm厚sbs改性沥青防水卷材，3mm厚高聚物改性沥青防水涂膜，20mm厚水泥砂浆，120mm厚钢筋混凝土，传热系数为
0.68w/(m2?k)。

为了减少该商办综合楼屋面檐口部位产生“热桥”，在屋面周边檐口处的保温层材料改为40mm厚无机保温砂浆。

屋顶与外墙交界处、屋顶开口部位四周的保温层，采用宽度不小于500mm 的无机保温砂浆设置水平防火隔离带。

在建筑围护结构中，门窗是影响建筑室内热环境和节约建筑能耗的主要因素。

根据检测，门窗能耗约为建筑墙体的4倍，建筑屋面的5倍，约占建筑围护结构总能耗的40%～50%。

因此增强门窗的保温隔热性能，减少门窗能耗是提高建筑节能水平的重要环节。

本商办综合楼的外窗采用：断热铝合金中空玻璃窗(6low-e+12a +6透明)，自身遮阳系数0.50，传热系数为2.7w/(m2?k)。

屋面天窗采用：断热铝合金中空玻璃窗(6+0.76+6夹胶low-e+12a +6透明) ，自身遮阳系数0.40，传热系数为2.7w/(m2?k)。

楼板和地面的保温是容易被人们忽视的问题，实践证明楼地板如不加保温处理，则不仅增加采暖能耗，而且冬季会因地面温度过低，严重影响人们的身体健康。

此栋建筑底部自然通风的架空楼板：45mm厚岩棉板,燃烧等级：a级，传热系数为0.92w/(m2?k)。

非独立的封闭式汽车库与相邻功能房间的楼板：20mm厚无机保温砂浆(主楼范围地下室顶板板底),燃烧等级：a级，传热系数为
1.77w/(m2?k)。

地下室外墙：50mm厚膨胀聚苯板(地下室外墙外侧),燃烧等级：b2级，墙体热阻为1.39 (m2?k) / w。

结论：该建筑的各能耗指标均已达到标准要求，因此根据《公共建筑节能设计标准》（gb50189-2005）4.3.1的节能要求, 该建筑物的节能设计已达到节能要求。

3 建筑节能新技术
理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点：一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射；二是能够在不同季节保持室内的舒适性；三是能够使室内实现必要的通风换气。

目前，建筑节能的途径主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑围护结构的能量损失；降低建筑设施运行的能耗。

3.1 减少能源消耗，提高能源的使用效率
为了确保居住空间的环境质量，人们通常采用这样的方法：寒冷的季节以取暖方式提高室内的温度，炎热的季节以制冷方式降低室内的温度，干燥的季节采用加湿方式，潮湿季候采用抽湿方法，所有这些方法都要需要消耗能源才得以实现。

因此，要实现节能的目的，应提高供暖（制冷）系统的效率，采用先进的设计、安装、运行质量、节能系统调节技术。

通过利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表等先进技术手段对管网流量进行合理分配，在确保改善供暖质量的基础上又达到节约的效果。

3.2 设计合理的建筑外维护结构，减少能量损失
建筑的外维护结构设计对建筑能力的保护影响巨大，通常建筑物围护结构的能量损失主要来自外墙、门窗、屋顶三个部分。

对这
三部分的节能技术的研究是国际建筑界研究的焦点。

从目前环保节能的角度看，其主要发展方向是开发高效、环保、经济的保温、隔热材料，同时采用先进可行的构造技术，确保高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。

针对外墙的能量损失所采用的节能技术是对材料的应用和外墙的设计两个方面。

对于保温隔热材料的运用有：eps板薄抹灰外墙外保温系统，eps板现浇混凝土外墙外保温系统，胶粉eps颗粒保温浆料外墙外保温系统，泡沫玻璃外墙外保温系统，矿物棉喷涂保温技术等。

还有墙体自保温体系：以蒸压砂加气混凝土、陶粒增强加气砌块和硅藻土保温砌块（砖）等为墙体材料，辅以节点保温构造措施，即可满足夏热冬冷地区和夏热冬暖地区节能50%的设计标准。

门窗在建筑艺术处理上具有很重要的地位，具有采光、通风和围护的功能。

但是从节能的角度看，门窗又是最容易造成能量损失的部位。

目前，对门窗的节能方法主要是改善保温材料的隔热性能和提高门窗的密闭性能。

比如对铝合金断热型材、铝木复合型材、塑木复合型材以及upvc塑料型材等一些技术含量较高的节能产品的应用，这些材料能耗少、无污染，多腔体结构密封性好，保温隔热性能比较理想。

在玻璃材料的选择上，可以采用镀贴膜玻璃、智能玻璃、电致变色玻璃等节能材料，解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题。

对于屋顶的保温、隔热，可以采用架空通风、屋顶蓄水、屋顶
绿化等方法。

屋面节能技术有：xps板屋面保温系统，种植屋面技术等。

xps板屋面保温系统：采用xps板用于屋面保温工程，具有优良的保温效果，施工速度性，造价低，重量轻，有利于屋面防水工程质量等特点。

种植屋面技术：种植屋面应承受系统荷载，并具有蓄水、保温隔热、隔声及节能效果。

种植屋面应设二道防水，上道防水层应为耐根穿刺防水层，并应与防水材料应相容。

耐根穿刺防水材料应符合国家相关标准的规定。

种植屋面保温层应选用密度小、压缩强度大、导热系数小、吸水率低的材料，不应使用散状保温隔热材料。

种植屋面排水层应选用抗压强度大、耐久性好的轻质材料。

3.3 结合实际情况，因地制宜采取节能技术
我国南方地区建筑节能重点在于改善围护结构的保温。

针对南方的气候条件，应推广各种屋顶遮阳、外墙遮阳、窗户外遮阳等措施，以减少太阳辐射；加强各种自然通风手段，通过自然通风缩短空调运行时间；开发和推广主动或被动式除湿装置，降低室内湿度，适当提高室内空调温度等，都可以产生更大的节能效果。

4 结语
建筑节能有利于可持续发展和环境的保护。

近几年来，我们一直提倡节能减排，在建筑节能方面已经取得了很大的成绩，但仍然有比较大的改善空间，在推进建筑节能的产业和技术支撑方面，需要加强对建筑节能发展的产业支撑，进一步提高建筑节能设计标准保证施工质量、安全的支撑力度。

作为一名建筑设计师，更加应当
在自己的设计中充分考虑建筑的节能因素，利用建筑体型、建筑材料本身、或者施工工艺等，从根本上做到建筑节能，再配合设备专业的一些节能措施，就可以很好地设计出节能建筑了。

参考文献
[1]张勇.基于节能视角的建筑外墙保温技术应用实例[j].建筑安全，2009，(10):20-22.
[2]王文忠，王宝海.上海住宅建筑节能技术与管理[m].上海:同济大学出版社，2004.
[3]许强.浅谈我国建筑节能[j].科技信息，2010，(11).
[4]马敏崇.刍议做好建筑节能设计中的相关设计工作[j].中国新技术新产品，2011，(01).。