摘要：现在由于我国建筑业的快速发展，城市中能源的使用也随着增加，所以人们对建筑节能也越来越关注。当前我国的建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%，建筑节能已刻不容缓，深入持久地开展建筑节能意义十分重大。如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。因此建筑行业全面节能势在必行，建筑的节能首先应为设计者重视。
关键词：建筑设计；节能；能源
引言
随着我国建筑业的高速发展，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%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿m2，且每年新建建筑近20亿m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。所以本文简述了我国建筑节能的现状及能源的构成，根据构成的内容优化建筑设计，并且控制能的消耗。
1建筑节能的现状及能耗构成
1.1建筑节能现状
目前，我国正处于建筑业发展的鼎盛时期。由于建设工程量大，在建筑工程上的支出也随之日益飙升。在2010年，中国向新建筑项目以投入逾1万亿美元，并首次超越美国，成为全球头号建筑大国。一份最新报告预测，到2020年，中国将占到全球建筑业的五分之一，高于目前的14%。
我国既有建筑达400多亿m2，同时，每年新建16到20亿m2；然而，我国建筑95%以上是高耗能建筑。和我们气候条件相近的发达国家相比，我国建筑采暖耗热量，外墙大体上为4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍，门窗透气性为3～6倍，总耗能是他们的3～4倍。如果达到同样的室内舒适度，单位建筑面积能耗是这些国家的2～3倍。
1.2建筑能耗的构成
建筑能耗的构成包括使用过程的能耗与建造过程的能耗，建造过程的能耗是指建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输，以及建筑施工和安装中的能耗；使用过程的能耗是指建筑在采暖、通风、空调、照明、家用电器和热水供应中的能耗。一般情况下，日常使用能耗与建造能耗之比约为8：2～9：1。可见，使用过程能耗是以采暖和空调能耗为主，故应将采暖和降温能耗作为建筑节能的重点。
2优化建筑设计控制能耗
控制建筑能耗涉及多方面内容，是一个系统工程。通过上述分析可见，把握好建筑设计这一环节能有效地节约能耗，为建筑节能起到良好的效果。因此，重视和研究建筑物的节能设计问题已成为建筑节能的当务之急。
2.1建筑规划设计层面
节能规划设计就是分析构成气候的决定因素—辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利及不利影响，通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，如充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌，确定建筑的朝向、间距和景观绿化配置，利用多种自然因素，以优化建筑的微气候环境，从而有利于节能。如在朝向因素方面，应考虑冬季应有适量的阳光射入室内，避免冷风吹袭；夏天则尽量减少太阳直射室内及外墙面，有良好的通风。可见，从节能和热环境考虑，建筑物以南北向或接近南北向为好，避免东西向，若不能都为南北向，主要房间宜设在冬季背风和朝阳的部位，减少围护结构的散热量。合理确定建筑间距，使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少，同时也最大程度地节约用地。再如通过合理地规划景观绿化，适当地安排树木花草，既能起到美化作用，也是建筑节能的一项技术措施。所种植的树木，应该选择长得较高、枝叶伸展较宽，夏日茂盛、冬天落叶的乔木，以便夏季利用树木、爬藤遮挡阳光直洒，利用蒸腾作用降低环境温度，节约空调能耗，到了冬天树木落叶后又可让阳光照进室内。国外有的建筑在南面设游泳池，夏季可使周围空气湿润凉爽；到了冬季，水面将阳光反射至建筑物，可获得更多太阳能。
另外规划也还要关心设备和电气的问题，这与节能问题也有密切关系。负荷中心在什么地方，动力中心、机房、变配电室在什么地方，线路损耗到底多少，整个外部管线走向和系统是否合理，容量是否科学，都非常关键。建筑设计总把冷冻机、热力、变配电等设施放在边边角角的地方，但是多了几米、几十米，线路损耗就会相差很多。据统计，一般电能传输过程当中的损耗在10%～20%左右，配电过程中变压器损耗超过60%。所以管线、管网的布置和走向的规划相当重要。
2.2建筑单体设计层面
在建筑单体设计中，应该从与建筑节能关系密切的建筑平面设计与组合、窗墙比、建筑体型、建筑体量、各围护结构、建筑外遮阳诸多方面进行考虑，设计出符合新节能标准要求的节能建筑（建筑物总能耗不高于当地节能规范标准），其重点是各围护结构节能指标的满足。
如适当控制建筑体形系数，即建筑物外表面积与其所包围的体积之比，减少建筑面宽，加大进深或增加组合体，建筑外形选用长条型，而体型复杂，凹凸面过多的塔式住宅对节能不利。应重视造型规整，如住宅应尽量采用多单元的“一”字型，特别是采暖住宅建设应增加层数，避免建造单元太少，特别是点式平面的低层住宅。现行住宅多为北入口、北楼梯，目的在于减少北侧房间。但是，对于多数城市来说，冬季主要风向是北风，造成入口的冷风侵入量太大，加大了住宅的采暖能耗。因此，寒冷地区多层住宅不应采用开敞式楼梯间，入口处设置门斗或采取其他避风措施，减少散热。
另外，要重视屋檐、挑檐、遮阳板、窗帘、百叶窗等构造措施，对于调节日照、节省能源是十分有效的。尤其是玻璃幕墙建筑，一般的玻璃不节能，但是LOW-E、真空是有节能效应的，所以当前的节能标准并不是完全否定玻璃幕墙，而是规定了幕墙的传热系数，这样更科学合理一些。在围护结构构造处理上，采用各种高效保温的节能材料。在建筑物外围护结构中，墙体所占的面积最大，冬季通过外墙散失的热能约为总耗热量的22%，屋顶散热量约为9%。因此，搞好外墙和屋顶的保温设计十分重要。采用各种新型保温材料形成多样化的高效节能经济的新型围护体系，可以减小散热量，提高保温性能，实现节能的要求。从墙体节能来看，有复合外墙和单一外墙材料两大类，复合外墙又包括内保温复合外墙、保温材料夹芯复合外墙和外保温复合外墙三类。单一材料外墙包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砌块外墙等。从屋面节能来看，有高效保温材料建造的屋面和结构与保温合一的复合节能屋面板两大类。采用保温材料屋面，不宜选用密度大，导热系数较高、吸水率大的保温材料。工程上用膨胀型泡沫聚苯板、上铺防水层的正铺法为多，也有采用倒铺法，使防水层不直接受日光暴晒，以延缓老化，但聚苯板应采用挤出法生产的闭孔型，不与屋面黏结，上用压块固定。此外，南方地区在屋顶上设置隔热架空层，也是减少能耗的一个重要构造措施。除外围护结构外，还应重视内部结构的节能，如对蓄热量大的钢筋混凝土柱、梁和楼板以及“冷桥”部位采用保温材料保护，既能减少热量的流失，也能很好地隔声、隔噪，使节能效果更加明显。外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗散失约占建筑总能耗散失的50%以上，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小外门窗洞口的面积，《民用建筑节能设计标准》JGJ26对不同朝向的窗墙面积比作了严格的规定，规定指出“北向、东向和西向、南向的窗墙面积比不应超过20%、30%、35%”；提高窗户的气密性，减少冷风渗透，如设置泡沫塑料密封条、弹性松软轻型材料、弹性密闭性材料等，使用新型的密闭性能良好的门窗材料，以及选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等等，提高窗户本身的保温性能，减少窗户本身的传热量。
2.3建筑设备设计层面
建筑设备设计内容包括建筑电气、供暖、通风、空调、消防、给排水、楼宇自动化设计等。建筑电气设计中，照明系统、动力系统、供配电系统是建筑物用电最主要的三大块。照明系统的节能措施主要有：选择相对高效的光源、选择合理的照明方式和合理的控制方式；动力系统的节能措施主要有：根据电动机的不同负荷特征来选择使用型号、积极选用高效率的电动机和改进电动机的控制方式，提高其在运行过程中的效率。配电系统的节能主要措施有：慎重选用供电电压、选用简单的供配电系统、选择合理的变压器容量、电缆电线的截面是否符合电流密度以及把握整体功率等。给排水设计中，合理利用市政管网余压，采用变频的供水设备；合理设计热水供应系统，尽可能利用太阳能作为热源；推广使用节水器材、器具，禁用淘汰产品，减少用水量及加压能耗以及雨水收集和综合利用等措施来实现节能。采暖供热系统设计中应选用节能产品，合理设计热负荷及房间散热器面积。热力站的设计应选用结构紧凑、传热系数高、自动脱垢或易于除垢以及使用寿命长的换热器。热力站应设置调节装置，为量化管理创造必要条件。锅炉、鼓风机、引风机、除尘器等设备的选用应符合节能标准。设计热水管网时应选取经济合理的敷设方式，其供热管道的保温应符合国家标准《设备和管道保温设计导则》GB8175。
3结语
建筑节能作为一个系统工程，涉及到设计、技术、材料、施工等多方面的问题。通过以上分析可见，把好设计关、精心设计、优化设计是取得建筑节能效果的重要环节。作为建筑设计的技术人员，必须以改变高能耗的建筑设计现状为己任，各专业除了在自己设计领域中努力探索建筑节能方法外，还必须与其他专业通力协作，相互支持、配合，创作既符合建筑学原理，又符合节能原则的优秀建筑。
参考文献：
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