影响建筑节能设计的因素及解决策略分析
在低碳、绿色建筑发展背景之下,建筑节能成为了社会经济可持 续化发
展的重要内容,建筑设计中的节能设计成为了人们关注的焦 点,尤其是在我
国城市化进程脚步加快的过程中, 建设节能设计的比
重将继续提升,鉴于我国能源供应和低碳环境的现状面前, 我们要快 速推进
建筑的节能设计工作,关注影响建筑节能设计的相关因素,筛 选影响较大的
建筑节能指标,并加以分析和研究,从而提出相应的解 决对策。
一、建筑节能的概念及意义
建筑行业中产生的能耗主要是在建筑和使用过程中的总消耗, 在
这个总消耗领域之内,主要是通风、采暖、空调的能耗,它们占据建 筑能耗
的绝大部分比例。为了应对能源危机,需要在建筑领域节约能 源和资源,要
推行建筑节能,要在建材环节、运输环节、存放环节等 部分,实现能源的节
约,注重对建筑节能的设计,避免“短命建筑”, 充分利用建筑围护结构技
术,实现资源的最大化应用。
建筑节能在现代城市化进程中的重大意义, 主要体现在以下几个 方面:
1、保护大气环境,节约能源。建筑行业中的建造能耗和使用能 耗之
中,温室气体的排放量较大, 一些居住性建筑中的空调所产生的 S02及其他
污染物,严重影响了大气的变化,产生了较为强烈的温室 效应,因而,在对
建筑节能设计的过程中,要尽量减少大气污染物的 排放,改善和优化大气环
境。
2、 推进社会经济可持续性发展。建筑所消耗的能源占用比例较 大,如
果对建筑能耗加以有效的设计控制, 则可以极大地提升能源利 用率,减少资
源浪费,推动社会经济持续、协调发展。
3、 居民生活质量改善的内在要求。在人们生活水平不断上升的 态势
下, 适宜的建筑环境已经成为人们内在的需求, 为了满足人们的 舒适性需
求, 要通过建筑节能设计, 改善室内的环境, 减少冬季采暖、 夏季空调的
能耗状态,从而实现宜居、节能的生活环境。
二、影响建筑节能设计的相关因素分析
1、建筑体型系数对建筑节能的影响
1.1 建筑平面布局因素。在现代建筑设计之中,人们崇尚和欣赏 具有立
体层次感的建筑凸凹变化设计,这与人们的审美能力提升有 关,而在现代建
筑设计的过程中, 基本的前提是对建筑平面的功能性
划分,由于建筑平面设计的不同要求,需要考虑对建筑节能的影响, 在建筑
平面布局因素之中,建筑面宽、建筑进深、建筑高度的因素, 都对建筑节能
设计产生较为重要的影响,在平面布局不同的状态下, 建筑节能设计要选用
不同的保温材料, 在产生不同的传热系数的条件 下,加以设计。
在这个影响因素之中, 要最大程度地减小围护结构的表面积 F 与 建筑
体积 V 之间的比值,避免建筑体型系数过大而导致传热系数过高 的现象,在
建筑高度相等的情况下,建筑外表面积越小,其能耗也越 小,建筑体型系数
越小就对建筑节能设计最为有利,而且,正方形平 面的建筑体型系数最小,
而 L 型和凹形的建筑平面体型系数最大, 由 此可见,建筑平面的凹凸多变
状态, 会对建筑节能设计产生不同的影 响。
1.2、建筑长度及进深影响因素。建筑长度和进深影响到建筑节 能设计
中的采光设计、 通风设计等基本功能, 在建筑面积一定的前提 下,要选取
建筑长度为 15米-20 米的长度,在这个长度设计之下, 可 以实现最为有利
的建筑体型系数控制,实现建筑节能设计。同时,还 可以在建筑进深长度一
定的前提下, 增加建筑单元的个数, 从而减小 建筑体型系数。
1.3、建筑高度影响因素。选取一定数值的建筑高度,要考虑建 造成本
以及节能设计的要求,而且还要考虑在建筑高度降低的条件 下,建筑结构的
刚性会大幅度地增加, 建筑高度的增加会导致建筑的 体型系数减小, 当建
筑层高增加的条件下, 对建筑体型系数的影响越 小。这可以由以下柱形图加
以表示:
2、建筑朝向对于建筑节能的影响因素
建筑朝向要注重日照采光和建筑节能设计, 如:建筑为南北朝向 时,
耗热量较少,日照采光也较多,这样,可以使人们充分享受到太 阳的自然热
能的照射温度。建筑朝向影响节能设计的主要考虑方面, 有以下几点:(1)
确保建筑的夏季通风以及冬季免受北风的吹袭; ( 2) 合理利用地形条件,
在住宅用地规划之下进行节约用地。 (3)要符合 建筑群体的组合设计要
求。
3、建筑开窗形式对建筑节能的影响因素
建筑的墙壁或屋面开的洞口, 可以增加建筑室内的采光和通风情 况,
由于不同的开窗会产生不同的传热系数,如:开窗形式、窗的建 筑材质等,
因而,要合理设计建筑外围护结构的窗户的节能计算。
三、建筑节能设计的解决对策分析
1、建筑体型系数的建筑节能设计对策
在依照不同地区制定的相关规范, 进行建筑设计, 这是一个硬性 指
标,可以通过以下几种措施进行节能设计:其一,减少建筑长度, 加大建筑
进深;其二:增加建筑层高。这两种方法都可以有效地控制 建筑体型系数。
其三:建筑平面的凹凸设计变化不要太多,这是由于 平面结构变化过多、 不
规则设计越复杂, 越会导致建筑物的外围护结 构与大气之间的接触面积增
加,从而减小建筑的传热系数。因而,要 注重建筑平面的平整、简洁设计,
这样,利于建筑节能。通常来说, 建筑的体型系数应当控制在 0.3 左右,可
以通过适当的调整,减少耗 热量指标,如:可以通过调整外墙、屋顶等围护
墙的材料方式;可以 通过增加围护结构的厚度方法等, 这样,可以有效地将
建筑的耗热量 指标控制在额度之内。
2、建筑朝向的建筑节能设计对策
建筑朝向的建筑节能设计, 要充分考虑建筑的得热量和空气渗透 耗热
量,选取合适的设计,以提高太阳辐射量, 充分利用太阳的热能, 节约其他
资源,主要采用以下方式加以节能: (1)可以采用错落式设 计的方式,利
用山墙之间的空隙,最大程度地提高日照水平。 ( 2)采 用点式和点式住宅
组合的设计,利用空隙争取最大程度的日照。
3、建筑开窗的建筑节能设计对策
建筑外围护结构的开窗节能设计也是需要考虑的方面, 由于建筑 的窗
墙比越大,那么建筑的外围护结构的保温薄弱部位越多,因而, 需要严格地
控制窗墙面积比, 这样,才能最大程度地实现建筑节能的 设计目标。
总之,建筑节能设计是当前房地产行业的方向, 在可持续发展的 总规
划之下, 要关注影响建筑节能的各种因素, 减少能源消耗较大的 问题,从
建筑体型系数、建筑朝向、建筑外围护结构等方面,推进建 筑的绿色、节能
发展。