浅谈建筑节能设计相关问题分析

摘　要：本文通过结合笔者从事建筑节能设计实践，提出笔者认为建筑节能设计的可行思路，结合实例来提出采取的节能设计措施，旨在为同类工程提供参考借鉴。

关键词：建筑节能；节能设计；屋面保温；墙体保温
1.引言
　　建筑节能设计是建筑设计人员所必须重点掌握的，为了达到理想的建筑节能效果，设计者必须执行建筑节能标准和民用建筑热工设计规范，采取不同的设计手法来有效降低建筑建造和使用中的能源消耗。而采取何种的建筑节能设计能使得节能效果达到理想的目标，这是值得探讨的课题，本文将针对此来探讨建筑节能设计的相关问题。
2.建筑节能设计思考
　　对于建筑节能设计来说，要达到满意的节能效果，应重点是降低建筑建造和使用中的能源消耗。尤其是对于建筑节能方面，通过围护结构、屋面结构等方面来降低建筑使用过程中的能源消耗，在建筑上开发利用新型和可再生能源；既要解决建筑单体的墙体与门窗等围护结构的保温隔热问题，也要解决建筑的朝向和采暖空调系统提高能效问题。通过采用节能材料来提高建筑节能效果是建筑节能设计的重要方向之一。这主要是材料在建筑物上作为主要原料之一，同样是环保建筑设计重点考虑的要素之一。如果在建筑设计中充分采用新型建筑体系，推广应用高性能、低材耗、可再生循环利用的建筑材料；而且设计上首要考虑因地制宜，就地取材；在提高建筑品质的同时延长建筑物使用寿命；按照未来的发展方向，笔者认为建筑节材思路更要开展被拆除建筑的建材与部品的回收与利用研究。
3.建筑节能设计手法
　　通过结合工程实践，笔者认为建筑节能设计手法上可采取如下措施：
　　(1)对建筑围护结构的考虑，对于建筑外门窗的品种、规格应符合建筑节能设计要求。对于建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比都是重要的节能指标，所以应符合强制的要求。尤其是对于在夏季炎热的地区应用外窗遮阳设施是很好的节能措施。而对于的窗的遮阳效果，这又关系到尺寸、颜色、透光性能等。
　　(2)对于建筑的屋面节能效果，主要是通过对屋面采取保温隔热工程中。保温隔热材料的导热系数、密度或干密度指标直接影响到屋面保温隔热效果，抗压强度或压缩强度影响到保温隔热层的施工质量，因此应对屋面保温隔热材料的导热系数、密度或干密度、抗压强度或压缩强度及燃烧性能进行严格的控制，必须符合节能设计要求。另外，从工程实践来看，屋面保温隔热效果不仅与保温隔热材料的性能有关，其还关系到保温隔热材料的厚度、敷设方式以及热桥部位的处理等。另外对于建筑采光屋面对节能方面的要求，其传热系数、遮阳系数、可见光透射比、气密性是影响采光屋面节能效果的主要因素，因此必须达到设计要求。
　　(3)针对目前较多建筑外墙采取玻璃幕墙情况，从实践表明幕墙材料、构配件等的热工性能是保证幕墙节能指标的关键。材料的热工性能主要是导热系数，比如有些幕墙采用隔热附件(材料)来隔断热桥，而不是采用隔热型材。这些隔热附件往往是垫块、连接件之类。对隔热附件，其导热系数也应该不大于产品标准的要求。对于幕墙幕墙的玻璃部分，其传热系数、遮阳系数等是幕墙主要的节能指标要求。
　　(4)对建筑采取采暖系统成为建筑节能设计的重要组成部分，其主要关系到能源消耗问题。对于室内集中热水采暖系统包括散热设备、管道、保温、阀门及仪表等。采暖系统中散热设备的散热量、金属热强度和阀门、仪表、管材、保温材料等产品的规格、热工技术性能是采暖系统节能工程中的主要技术参数。
4.建筑节能应用实例分析
　　某小区一期住宅项目，地处河南省平顶山市西南部，属于夏热冬冷地区，必须满足夏季防热要求，兼顾冬季保温。节能设计的重点是自然通风、建筑遮阳和屋面、墙体保温。该小区一期设计范围内总用地67803.4m2，总建筑面积83252.0m2，由24栋住宅单元连排及1所幼儿园项目构成。针对该小区对建筑节能设计的要求，节能设计上主要考虑以下几个方面：
　　(1)对小区总体布局方面，住宅均有良好的朝向；各栋间距满足日照及通风要求；小区绿化率高，对遮阳、降温、节能有利。建筑单体采用规整的体形，尽量缩小体形系数，三至五个单元连排组合；每户均有良好的穿堂风，有利于夏季降温，降低空调能耗；控制窗墙比，住宅部分尽量不采用幕墙，围护结构采用具体保温隔热性能的墙体材料，降低建筑的能耗，住宅建筑节能综合指标符合《河南省居住建筑节能设计标准(夏热冬冷地区)DBJ41/071-2006》。为此，本小区从建筑平面上考虑建筑节能效果，建筑主要朝向南向，平行布置，每栋建筑左右相错，能保证每栋单元都有良好的朝向和景观视线条件。相邻地块建筑之间的最小间距保持在12米，均可获得足够的日照和良好的通风条件。从建筑单体设计上考虑建筑节能效果，户型主卧室、起居室等功能房间均布置在迎风面，能获得良好的自然通风；厨房和卫生间等次要房间布置在背风面。建筑北向窗墙面积比适中，东西向窗墙面积比尽量小，南向窗墙面积比较大获等良好采光。
　　(2)从以上对建筑节能设计的分析可知，围护结构的设计始终是建筑节能效果的重要体现，本小区单元连排住宅采用剪力墙结构。外墙剪力墙部分为200厚钢筋混凝土，填充墙部分为200厚加气混凝土砌块，保温材料为30厚无机复合夹芯保温板(A级防火)。外墙整体传热系数≤0.75W/㎡·k，热惰性指标大于2.5。东西向外墙满足河南省相关节能标准中的隔热要求。

　　(3)建筑屋面又是建筑节能效果的重要体现之一，该小区建筑屋面采用坡屋面与平屋面相结合形式，分别采用50厚无机复合夹芯保温板(A级防火)。整体屋面传热系数小于0.65W/㎡·k，热惰性指标大于2.5。屋面满足《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)中的隔热要求。

　　(4)建筑围护结构的外窗是建筑节能的重要体现之一。幼儿园及会所外窗均采用塑钢普通中空玻璃窗，传热系数都小于3.0 W/㎡·k。利用阳台和建筑外墙设置外遮阳。(4)住宅建筑外窗(包括阳台门)的可开启面积不下于外窗所在房间地面的10％；幼儿园外窗(包括阳台门)的可开启面积不小于房间窗户面积的30%或者幕墙面积10%。对于居住建筑1至6层的外窗及阳台门的气密性等级达到现行国家标准《建筑外门窗气密，水密，抗风压性能分级及检测方法》(GB/T 7106-2008)规定的4级，每小时每米缝隙的空 气渗透量小于2.5m3。公共建筑外门窗的气密性等级达到现行国家标准《建筑外门窗气密，水密，抗风压性能分级及检测方法》(GB/T 7106-2008)规定的6级，每小时每米缝隙的空气渗透量小于1.5m3。
　　外墙传热系数、部分窗墙比和综合遮阳系数等指标部分未达到居住或公共建筑节能规定性指标，需进行能耗分析。设计中利用技能计算软件TH-BECS2010满足《河南省居住建筑节能设计标准》DBJ41/071-2006中的建筑物的节能综合指标，进行能耗评价，均满足建筑节能要求，详相关节能计算书。
5.结语
　　建筑节能设计是建筑设计人员所必须重点掌握的，为了达到理想的建筑节能效果，设计者必须执行建筑节能标准，采取设计手法来有效降低建筑建造和使用中的能源消耗。文章通过分析建筑节能设计可采取途径出发结合实例提出了节能设计手法，为同类工程提供参考借鉴。
参考文献：
[1] 杨雪玲．住宅建筑节能设计的可控性[J]．新型建筑材料，2008，16(10)：21～22.
[2] 吴筱秋．关于夏热冬冷地区居住建筑节能设计的思考[C]．节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)，2010，(12)：501～503.
[3] 叶国栋，华贲，胡文斌，等．建筑节能优化设计方法概述[J]．华北电力大学学报，2009，(12)：67～69.