淺談建筑節能設計相關問題分析
摘 要：本文通過結合筆者從事建筑節能設計實踐，提出筆者認為建筑節能設計的可行思路，結合實例來提出采取的節能設計措施，旨在為同類工程提供參考借鑒。
關鍵詞：建筑節能;節能設計;屋面保溫;墻體保溫
1.引言
建筑節能設計是建筑設計人員所必須重點掌握的，為了達到理想的建筑節能效果，設計者必須執行建筑節能標準和民用建筑熱工設計規范，采取不同的設計手法來有效降低建筑建造和使用中的能源消耗。而采取何種的建筑節能設計能使得節能效果達到理想的目標，這是值得探討的課題，本文將針對此來探討建筑節能設計的相關問題。
2.建筑節能設計思考
對于建筑節能設計來說，要達到滿意的節能效果，應重點是降低建筑建造和使用中的能源消耗。尤其是對于建筑節能方面，通過圍護結構、屋面結構等方面來降低建筑使用過程中的能源消耗，在建筑上開發利用新型和可再生能源;既要解決建筑單體的墻體與門窗等圍護結構的保溫隔熱問題，也要解決建筑的朝向和采暖空調系統提高能效問題。通過采用節能材料來提高建筑節能效果是建筑節能設計的重要方向之一。這主要是材料在建筑物上作為主要原料之一，同樣是環保建筑設計重點考慮的要素之一。如果在建筑設計中充分采用新型建筑體系，推廣應用高性能、低材耗、可再生循環利用的建筑材料;而且設計上首要考慮因地制宜，就地取材;在提高建筑品質的同時延長建筑物使用壽命;按照未來的發展方向，筆者認為建筑節材思路更要開展被拆除建筑的建材與部品的回收與利用研究。
3.建筑節能設計手法
通過結合工程實踐，筆者認為建筑節能設計手法上可采取如下措施：
(1)對建筑圍護結構的考慮，對于建筑外門窗的品種、規格應符合建筑節能設計要求。對于建筑外窗的氣密性、保溫性能、中空玻璃露點、玻璃遮陽系數和可見光透射比都是重要的節能指標，所以應符合強制的要求。尤其是對于在夏季炎熱的地區應用外窗遮陽設施是很好的節能措施。而對于的窗的遮陽效果，這又關系到尺寸、顏色、透光性能等。
(2)對于建筑的屋面節能效果，主要是通過對屋面采取保溫隔熱工程中。保溫隔熱材料的導熱系數、密度或干密度指標直接影響到屋面保溫隔熱效果，抗壓強度或壓縮強度影響到保溫隔熱層的施工質量，因此應對屋面保溫隔熱材料的導熱系數、密度或干密度、抗壓強度或壓縮強度及燃燒性能進行嚴格的控制，必須符合節能設計要求。另外，從工程實踐來看，屋面保溫隔熱效果不僅與保溫隔熱材料的性能有關，其還關系到保溫隔熱材料的厚度、敷設方式以及熱橋部位的處理等。另外對于建筑采光屋面對節能方面的要求，其傳熱系數、遮陽系數、可見光透射比、氣密性是影響采光屋面節能效果的主要因素，因此必須達到設計要求。
(3)針對目前較多建筑外墻采取玻璃幕墻情況，從實踐表明幕墻材料、構配件等的熱工性能是保證幕墻節能指標的關鍵。材料的熱工性能主要是導熱系數，比如有些幕墻采用隔熱附件(材料)來隔斷熱橋，而不是采用隔熱型材。這些隔熱附件往往是墊塊、連接件之類。對隔熱附件，其導熱系數也應該不大于產品標準的要求。對于幕墻幕墻的玻璃部分，其傳熱系數、遮陽系數等是幕墻主要的節能指標要求。
(4)對建筑采取采暖系統成為建筑節能設計的重要組成部分，其主要關系到能源消耗問題。對于室內集中熱水采暖系統包括散熱設備、管道、保溫、閥門及儀表等。采暖系統中散熱設備的散熱量、金屬熱強度和閥門、儀表、管材、保溫材料等產品的規格、熱工技術性能是采暖系統節能工程中的主要技術參數。
4.建筑節能應用實例分析
某小區一期住宅項目，地處河南省平頂山市西南部，屬于夏熱冬冷地區，必須滿足夏季防熱要求，兼顧冬季保溫。節能設計的重點是自然通風、建筑遮陽和屋面、墻體保溫。該小區一期設計范圍內總用地67803.4m2，總建筑面積83252.0m2，由24棟住宅單元連排及1所幼兒園項目構成。針對該小區對建筑節能設計的要求，節能設計上主要考慮以下幾個方面：
(1)對小區總體布局方面，住宅均有良好的朝向;各棟間距滿足日照及通風要求;小區綠化率高，對遮陽、降溫、節能有利。建筑單體采用規整的體形，盡量縮小體形系數，三至五個單元連排組合;每戶均有良好的穿堂風，有利于夏季降溫，降低空調能耗;控制窗墻比，住宅部分盡量不采用幕墻，圍護結構采用具體保溫隔熱性能的墻體材料，降低建筑的能耗，住宅建筑節能綜合指標符合《河南省居住建筑節能設計標準(夏熱冬冷地區)DBJ41/071-2006》。為此，本小區從建筑平面上考慮建筑節能效果，建筑主要朝向南向，平行布置，每棟建筑左右相錯，能保證每棟單元都有良好的朝向和景觀視線條件。相鄰地塊建筑之間的最小間距保持在12米，均可獲得足夠的日照和良好的通風條件。從建筑單體設計上考慮建筑節能效果，戶型主臥室、起居室等功能房間均布置在迎風面，能獲得良好的自然通風;廚房和衛生間等次要房間布置在背風面。建筑北向窗墻面積比適中，東西向窗墻面積比盡量小，南向窗墻面積比較大獲等良好采光。
(2)從以上對建筑節能設計的分析可知，圍護結構的設計始終是建筑節能效果的重要體現，本小區單元連排住宅采用剪力墻結構。外墻剪力墻部分為200厚鋼筋混凝土，填充墻部分為200厚加氣混凝土砌塊，保溫材料為30厚無機復合夾芯保溫板(A級防火)。外墻整體傳熱系數≤0.75W/㎡·k，熱惰性指標大于2.5。東西向外墻滿足河南省相關節能標準中的隔熱要求。
(3)建筑屋面又是建筑節能效果的重要體現之一，該小區建筑屋面采用坡屋面與平屋面相結合形式，分別采用50厚無機復合夾芯保溫板(A級防火)。整體屋面傳熱系數小于0.65W/㎡·k，熱惰性指標大于2.5。屋面滿足《民用建筑熱工設計規范》(GB50176-93)中的隔熱要求。
(4)建筑圍護結構的外窗是建筑節能的重要體現之一。幼兒園及會所外窗均采用塑鋼普通中空玻璃窗，傳熱系數都小于3.0 W/㎡·k。利用陽臺和建筑外墻設置外遮陽。(4)住宅建筑外窗(包括陽臺門)的可開啟面積不下于外窗所在房間地面的10%;幼兒園外窗(包括陽臺門)的可開啟面積不小于房間窗戶面積的30%或者幕墻面積10%。對于居住建筑1至6層的外窗及陽臺門的氣密性等級達到現行國家標準《建筑外門窗氣密，水密，抗風壓性能分級及檢測方法》(GB/T 7106-2008)規定的4級，每小時每米縫隙的空
氣滲透量小于2.5m3。公共建筑外門窗的氣密性等級達到現行國家標準《建筑外門窗氣密，水密，抗風壓性能分級及檢測方法》(GB/T 7106-2008)規定的6級，每小時每米縫隙的空氣滲透量小于1.5m3。
外墻傳熱系數、部分窗墻比和綜合遮陽系數等指標部分未達到居住或公共建筑節能規定性指標，需進行能耗分析。設計中利用技能計算軟件TH-BECS2010滿足《河南省居住建筑節能設計標準》DBJ41/071-2006中的建筑物的節能綜合指標，進行能耗評價，均滿足建筑節能要求，詳相關節能計算書。
5.結語
建筑節能設計是建筑設計人員所必須重點掌握的，為了達到理想的建筑節能效果，設計者必須執行建筑節能標準，采取設計手法來有效降低建筑建造和使用中的能源消耗。文章通過分析建筑節能設計可采取途徑出發結合實例提出了節能設計手法，為同類工程提供參考借鑒。
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