浅谈建筑节能与建筑规划设计
【摘要】建筑节能，首先从源头开始，即从规划设计开始，一个好的建筑规划设计并通过有效的建筑技术措施可以降低2/3～
3/4 的建筑能耗。
本文分析了建筑规划设计对建筑节能的重要意义，提出了在建筑规划设计中实现建筑节能的有效措施。
【关键词】建筑规划设计；建筑节能；有效措施
【 abstract 】 building energy efficiency, first began from the source, that is, from planning and design on, a good architecture planning and design and through effective architecture technology measures can be taken to reduce energy consumption of the two-thirds ~ three-quarters. this paper analyses the architecture planning and design of building energy of significance, and proposes the design in architectural planning realize the effective measures of building energy efficiency.
【 keywords 】 architecture planning and design; building energy efficiency; effective measures
中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：
建筑节能是一项复杂的、全方位的、综合性的系统工程, 也是一项长期而艰巨的任务。
为了从根源上降低能耗, 设计师应在设计中多研究、多尝试、多积累、多总结, 在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合, 使建筑设计的各个方面都能体现节能
的原则, 努力创造低成本、高效率的节能建筑。
一、建筑规划设计对建筑节能的重要意义
1、设计方案影响工程建造直接能源消耗
在工程设计中, 其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有
较大影响, 如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术、经济、分析问题。
中国住宅建设用钢平均每平方米55 kg, 比发达国家高出10%~ 25%, 水泥用量为221.
5 kg, 每立方米混凝土比发达国家要多消耗80 kg水泥。
据统计, 在满足同样功能的条件下, 技术经济合理的设计, 可降低工程建造
直接能源消耗5%~ 10%, 甚至可达10%~ 20%。
2、设计方案影响建成后使用的能耗
建筑是牵涉到很多专业的复合体, 并且完整的建筑节能工作包
括了从最初的规划、方案到设计、施工, 以及多年的运营使用, 直至最后拆除重建的全生命周期过程。
但以往只注重直接建造成本的降低, 轻运营阶段能耗的使用情况。
从住宅使用过程中的资源消耗看, 与发达国家相比, 我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达
国家的2倍~ 3倍。
现在, 我们必须用全寿命周期的节能理念对建
筑进行优化设计, 即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能, 获
得丰厚的寿命周期经济效益。
在方案设计当中, 建筑师需要对建筑的方位、体形、朝向进行优化, 必须要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。
同时, 也必须对建筑材料优化;外墙、楼板、
分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化; 窗墙比需要以节能和居住舒适度为前提进行优化。
从方案设计开始到初步设计, 工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率, 比对各种影响因素, 最后向客户提供最佳的设计方案。
例如, 在空调与采暖设备的市场上, 各种品牌、各种型号使消费者眼花缭乱。
空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。
这些空调系统的初投资和运行费用大不相同, 那么通过模拟量化, 计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用, 消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。
例如北京的一些奥运场馆中, 为减少能耗, 设计者没有采用普通的新风系统和空调系统,而是经过多次优化设计, 寻找最佳节能方案。
为实现自然通风和改善室内环境, 采用了智能电动窗, 很好的解决了新风问题; 在场馆空调设计中(包括“水立方”和“鸟巢”)都采用了由美国联合技术开发公司设计的节能空调系统。
该系统通过热回收技术在空调系统中的应用, 节能率为10%。
该系统在冷水机组上加装了热回收装置, 在空气处理机中采用了
新型热管热回收装置, 可以回收场馆排放总热量的50%, 回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水, 另一部分用于加热新风。
二、在建筑规划设计中实现建筑节能的有效措施
建筑节能，首先从源头开始，即从规划设计开始，一个好的建筑规划设计并通过有效的建筑技术措施可以降低2/3～3/4 的建筑
能耗，因此，在建筑规划和设计时，可根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境（地形、水系、绿化等）创造良好的建筑室内、室外微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。
1、建筑规划的节能设计
（1）建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计
在寒冷地区，建筑物布置在向阳和避风的地方有利于建筑充分利用太阳能，避风可尽量减少建筑物的热损失。
在南方炎热地区，设计要考虑建筑群、街道与当地夏季主导风向基本一致，以加强城市不同区域的热交换，促进热量流动释放。
（2）建筑体型、朝向、间距节能设计
在建筑设计中，要适当控制建筑体型系数，合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换。
通常采用减少建筑面宽、加大进深或增加组合体、增加建筑物的层数以及选用长条型建筑外形等措施来控制体型系数。
建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。
北方寒冷地区建筑物选择南北朝向有利于冬季日照采热，降低耗能。
而南方炎热地区建筑朝向要处理好其与遮阳和季风风向的关系以
达到散热降温的目的。
（3）室外空间环境、绿化节能设计
建筑环境规划中应考虑到的水面和绿地合理分布。
水面及绿地的配置，在调节环境的方面可以起到调节气温和增加空气湿度、遮阳防辐射、改善室内热环境，降低室内采暖空调能耗的作用。
根据
不同地区的地形及小气候情况，在规划中合理布置不同高度和种类的树木植被，可以起到在夏季创造建筑群内阴影遮蔽环境并疏导通风气流，而在冬季防寒风的效果。
建筑墙壁、阳台、窗台以及屋顶的绿化，能有效缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化，使绝大部分辐射热被阻隔进入围护结构向室内传递，从而改善了生态和室内环境。
2、建筑围护结构的节能设计
建筑围护结构组成部件即外墙、屋面、门窗、地基、外挑或架空楼板等的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量、室内舒适环境有着根本的影响。
通过技术手段改善提高建筑围护结构的热工性能，在夏季减少室外热量传入室内，冬季减少室内热量流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷热能耗，达到建筑节能的目的。
（1）外墙节能设计
建筑外墙是建筑围护结构暴露在大气中面积较大的部位，是围护结构节能重点之一，外墙分为轻质外墙（非承重），承重外墙（砖混结构或钢筋混凝土结构外墙）和复合墙体（自保温墙体）。
不同的外墙形式采用不同的外墙外保温构造系统，以满足建筑节能要求。
与此同时，外墙还应满足建筑隔声要求。
目前用于外墙隔热材料主要有：聚苯乙烯泡沫板，挤塑保温板，胶粉聚苯颗粒浆料等。
（2）屋顶节能设计
屋面节能可通过加设隔热保温层、设架通风层、采用种植隔热
屋顶等方式，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶，利用阁楼通风散热。
隔热保温层可以阻挡屋面吸收的太阳辐射热向室内传导。
架空型屋顶遮阳板拦截太阳辐射热，并把所吸收热量通过通风空气间层转移到空气随风带走。
种植、蓄水屋面通过在屋顶上种一些植物遮挡太阳辐射热，并实现太阳辐射热的资源性转化，屋面温度变化比较小。
（3）外门窗系统节能设计
外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,其保温性能和气密性能对采暖能耗有重大影响,是墙体失热损失的5～6 倍,因此应该是节能的关键部位, 是改善室内热环境质量和提高建筑节能的重要环节。
为了减少外门窗能耗,根据当地具体情况,可以通过提高门窗的气密性、采用适当的窗墙面积比、增加窗玻璃层数、采用百叶窗等措施来提高门窗的保温隔热性能。
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