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摘要：建筑节能不仅是实施能源、环境、社会可持续发展战略的重要组成部分，也是建设领域实现可持续发展的重要举措。本文以建筑节能的相关理论为基础，主要分析了建筑节能设计的方法及要点。
关键词：建筑节能设计；方法；要点
前言
建筑节能是以满足建筑室内适宜的热环境和提高人民的居住水平为基础，通过建筑规划设计、建筑单体设计等方法，来不断提高能源的利用效率，以使建筑能耗达到最小化所需采取的科学和技术手段。建筑节能是一个系统工程，自其全面推行以来，建筑节能设计方法也得到了全面的发展和推广应用，但从实践情况来看，建筑节能设计还存在一定的问题，如节能设计软件选择不正确，设计模型设置有误，设计选材或系统选择不合理等，由此还需进一步加强建筑节能设计方法及要点的研究。
1.建筑节能设计方法分析
建筑节能也即是在确保室内热舒适环境的前提下，提高采暖、通风、照明等的能源利用效率。节能设计的重点是提高建筑围护结构隔热保温性能，提高采暖、空调系统的能源利用效率。节能的核心是提高能源利用效率，前提是满足人们越来越高的舒适度要求。概括来说，常用的设计方法有以下两种：
1）规定性方法：主要是应用强制性的条文来约束建筑设计，使其满足相关规范要求。如对建筑体形系数、围护结构热工性能、朝向窗的窗墙比等都给出了相关的设计参数值。该方法的优点在于设计简单易行，设计人员只需根据规范条文进行设计即可，避免了繁杂的计算；缺点是由于相关设计都有条文约束，所以很难进行优化设计，对于发挥设计人员的创造性也带来了阻碍作用[1]。
2）性能化设计方法：如果对建筑设计的相关系数超出了规范标准，则可用权衡判断法来判定围护结构的总体热工性能是否满足节能要求。具体做法为：首先计算“参照建筑”在规定条件下的全年供暖和空调能耗，然后计算所设计建筑在相同条件下的全年供暖和空调能耗，直到所设计建筑的供暖和空调能耗小于或等于“参照建筑”，则判定围护结构的总体热工性能符合节能要求。该方法的优点是不仅能够直接联系工程设计的根本目标，而且具有很大的灵活性和创造空间能够综合工程各方面具体条件优化方案，有利于科学技术的发展和新成果的应用。缺点是分析计算复杂，需要计算机数字模拟，利用节能设计软件进行辅助设计。
2.建筑节能设计要点分析
2.1规划设计阶段的要点
2.1.1建筑布局
首先建筑的合理布局，有利于改善日照、风向、气温和雨雪等自然条件。以住宅楼群为例，住宅楼群的形状、布局和走向不同，其背后所产生的阴影区也不同。一般情况下，地理纬度越高，建筑物背向的阴影区的范围也越大，因此在住宅楼组合布置时，应注意从不同的布局处理中争取良好的日照。
其次应利用建筑的合理布局，建立气候防护单元，可对冬季恶劣的气候条件起到防护使用，从而达到节能的目的。气候防护单元的建立，应充分结合特定地点的自然环境因素、气候特征、建筑物的功能，以及人的行为活动等特点。建筑群的布局，一般可从建筑平面和空间两个方面来考虑。通过合理的建筑布局，可以改善风环境，从而达到节能的目的[2]。
最后在建筑布局时，如果将高度相似，且长度是高度2~3倍的建筑排列在街道两侧，并两排建筑物间的过道中会形成风漏斗现象，如图1所示。这种风漏斗可以使风速提高30％左右，从而加速建筑热量的损失，所以在建筑布局中应尽量避免。
图1风漏斗现象示意图
2.1.2建筑朝向
建筑物的朝向对太阳辐射得热量和空气渗透耗热量都有很大影响，在其他条件相同情况下，东西向板式多层住宅建筑的传热耗热量要比南北向的高5％左右。如果建筑物主立面朝向冬季主导风向，就会使空气渗透量增加。因此，建筑物朝向宜采用南北或接近南北向，主要房间宜避开冬季主导风向。
在具体选择朝向时既要充分考虑居住建筑与其他公共建筑之间的遮挡问题，又要充分利用地形，并要注意节约用地。
2.1.3形体设计
在建筑选址确定后，应进行合理的建筑规划和体形设计，以适应恶劣的微气候环境。从建筑节能的角度出发，建筑物单位面积对应的外表而越小，其外同护结构的热损失就越小，因此应将建筑体形系数控制在一个较低水平。
结合建筑体形系数的计算公式可知，对于相同体积的建筑物而言，体形系数越大，则说明单位建筑空间的热散失面积越大，则建筑物的能耗就越高。研究表明，体形系数每增大0.01，其热能耗指标约增加2.5％。因此，在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。一般建筑物的体形系数宜控制在0.30以下，若体形系数大于0.30，则其屋顶、外墙及门窗应加强保温，以便将建筑耗热量指标控制在规定水平[3]。
此外严寒地区节能型住宅的平面形式应追求平整、简洁，如直线形、折线形和曲线形。在节能规划中，对住宅形式的选择不宜大规模采用单元式住宅错位拼接，也不宜采用点式住宅或点式住宅拼接。这是因为错位拼接和点式住宅都将使建筑的外墙形成较长的临空长度，不利于节能。
2.2照明节能设计
一个完整的建筑照明设计过程大概可分成以下几个阶段，第一是考察照明对象；第二是确定照明种类、方式和指标；第三是选择照明器具，验证设计结果，最后是供电系统的配线。在确定照明种类、方式、指标和照明器具前，首先要确定场所里的活动性质，包括视觉工作时间的长短，视觉工作的精细程度。同一活动场所内，主要的活动人群和活动内容不同，照明的要求也有所不同。如走廊内的活动，它是需要视觉的，但是它很短暂，看所有东西的精力都是很短暂的，而且不要求很精细，这时候照度就可以比较低：办公室内就要求照明时间要比较长，同时要能较细致地分辨清东两，因此照度应比较高。
其次，应考虑被照场所内的服务对象。一般来说老人需要较高的照度，但对眩光不敏感；儿童需要提高均匀度，降低亮度比，防止眩光。
最后还需要根据破照场所的环境特征确定照明器具，包括场所形状、场所内表面和场所的构造。如由于窗户在夜间具有很强的透光性，如果一个房间里有很多窗户，或仅有一个很小的窗户，则住同样的夜间，它们在使用照明器具的应用量上也会有很大差别。
2.3建筑遮阳设计要点
建筑遮阳多指建筑外遮阳。这是因为如果采用建筑物内遮阳，则当光线遇到内遮阳构件时，部分辐射热已经透过玻璃进入室内，且会使玻璃的温度升得很高，因此达不到建筑节能的目的。对于外遮阳而言，只有透过遮阳构件的那部分阳光会直接达到窗玻璃的外表面。一般来讲，室内百叶只能挡去17％的太阳辐射热，而室外南向仰角45°的水平遮阳板，可轻易遮去68％的太阳辐射热。
从节能的角度来讲，Low-E中空玻璃在建筑物窗户上的使用也是设计人员在实际工作中经常采用的节能遮阳方案之一。Low-E中空玻璃的热传导值（k）为1．8~2.2，单向玻璃的K值为5．4~6．1，中空双向（6+12+6）玻璃的K值为31。采用外遮阳还是Low-E中空玻璃，需结合建筑物的朝向、窗墙面积比、传热系数限值等因素综合考虑。
2.4加强可再生能源的利用
可再生能源是直接或者间接地来自于太阳或地球内部所产生的能量，是传统能源之外的尚未大规模利用、正在积极研究开发多种形式能源。并且具有污染少、储量大的特点，因此加强可再生能源利用也是建筑节能设计的重要内容。如太阳能光热利用，目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能温室、太阳能干燥及太阳能空调制冷等；中温利用主要有太阳灶和太阳能热发电聚光集热系统等；高温利用主要有太阳能炉等。再如建根据周围环境和用户的实际需求把所有的热力设备设计成一个完整的热力系统，最大限度地降低热力损耗，提高热力设备运行效率，通过合理地降低这些建筑设备的设计参数、选择适当的建筑设备系统规模、采用建筑设备自动化能源管理系统等手段都可以在满足人们舒适度需求下提高能源利用效率，达到节约能耗的目的。目前选择更为高效的建筑用能设备、设计出智能化的能源监控管理系统，以及采用更加先进节能的电气产品已成为建筑设备节能未来的研究任务和目标。
3.结语
总的来说，建筑节能是一项庞大的工程，它贯穿整个建筑实体的建造过程，包括建筑围护结构节能设计、自然通风设计、照明节能设计、采暖与空调节能设计及太阳能利用等，如果其中任何一个环节的节能设计不合理，都有可能造成能源的浪费。由此在进行建筑设计前，需要对拟建节能建筑的整体及外部环境进行设计，即在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过规划、朝向、体形等设计，使建筑获得一个良好的外部微气候环境，从而达到节能的目的。
参考文献：
[1]熊晓芬.刍议建筑节能技术的创新与应用[J].江西建材.2015（22）.
[2]赵红赤.建筑节能的问题及对策[J].中华建设.2014（03）.
[3]李智勇.基于建筑的节能设计研究[J].建筑与文化.2017（11）.
作者简介：
黄泳菊（1983-），女，广西藤县人，工程师，大学本科，从事房地产工程设计管理工作。