建筑节能设计Word下载.docx

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当今，能源问题日趋严峻，提高能源利用率已成为一个重要的课题。

在发达国家，建筑能耗与工业、农业和交通运输等行业的能耗处于并列地位，同属于民生能耗，而且建筑能耗在各国总能耗中所占的比例很大。

我国的能源总量居世界第三位，但人均能源占有量却不到世界平均水平的一半，能源短缺问题将成为制约我国经济发展的一个瓶颈。

建筑业是我国国民经济中的一个支柱产业，同时也是一个耗能大户。

因此，建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活环境质量、减轻环境污染、实现可持续发展战略目标不可或缺的一环。

推广建筑节能将是我国发展住宅建设的一项长期国策。

我国正面临大规模建筑现代化。

走可持续发展的道路，推广适合我国国情的节能建筑设计，有着其历史的必然性1。

二、我国建筑节能设计的综述二、我国建筑节能设计的综述

（一）建筑节能设计中应遵循的原则

（一）建筑节能设计中应遵循的原则建筑节能设计的关键在于建筑师在设计中就应有序地进行控制。

首先，控制建筑节能的阶段性，在项目建设的各个阶段必须贯彻始终如一的能源意识，密切各阶段、各工种的协作配合，以获得最大的综合节能效益。

在建筑规划阶段，要慎重考虑建筑物的朝向、间距、体型、绿化配置、风向等因素对节能的影响。

而在初步设计阶段，则需审慎地对建筑本身的体型、体量等做出选择，至于材料、构造、做法及采暖、通讯、采光、照明、电气等各环节对节能的影响，主要在技术设计和施工图设计阶段中解决，但在初步设计阶段也必须给予综合考虑。

施工过程中，诸如施工质量问题，也会影响到总的节能效果。

其次，应确定基本节能设计策略对建筑技能设计的要求，概括地讲就是设法将能源消耗减至最小程度，努力提高能源利用效率，充分利用自然资源，尽可能提高综合用能水平。

（二）综合节能在建筑设计中的应用

（二）综合节能在建筑设计中的应用在我国的社会发展现阶段，节能作为社会可持续发展的重要措施之一，已经得到了广泛的认同，节能墙体、节能门窗，高效的空调采暖设备以及节能灯具等已经在行业中开始推广使用2。

如何将这些节能产品和措施有效结合在一起达到最佳的节能效果，已成为了建筑设计中的急需解决的问题。

用“综合节能”的观点和方法去开展节能设计工作，具有十分重要的意义2。

如果不从综合节能的角度讲各节能措施综合起来，而只是孤立分散的适用，从效果上可能会很不理想，有的甚至会适得其反。

那么如何做到综合节能呢？

借鉴诸多文献，主要从建筑、空调采暖系统及照明电气系统三者之间的相互关系角度说明：

首先是建筑围护结构和空调采暖系统。

空调采暖系统规格和容量是由建筑功能、围护结构和室外环境因素等方面确定的。

应严格根据本工程的实际围护结构情况，计算确定该系统规格大小，不应仅用各种常用指标去估计选择，节能的外围护结构可减小空调采暖系统的整体规格。

对于空调采暖系统应有方便的自动或手动的调节功能，因为系统是根据最不利的环境气象资料确定的，而实际环境条件却在不断变化，可以采用室外温度补偿、南北分区、内外分区、流量调节、末端恒温控制等措施，最起码也应设有高质量的末端手动调节装置。

而对于建筑围护结构确定，也应考虑到空调采暖系统形式的影响6。

其次是建筑围护结构和照明系统。

众所周知，人工照明是自然照明的补充。

由文献得知：

现代办公建筑人工照明的耗能已占到总建筑耗能的40%，降低人工照明的耗能比例是很重要的节能方向7。

这样的措施很多，有高效节能灯具、智能开关控制、分系统设置等，当然提高自然照明的比例，也是一个重要方法，而相比于光纤技术和光电技术而言，从外窗上考虑是最简便易行的办法。

不能一味的减少窗墙比，因为减少窗墙比虽然可以降低单位面积耗热量指标，但这是以提高人工照明耗电为代价的。

有学者参考了一个办公建筑设计，外窗采用了中空LOW-E双层玻璃，这种玻璃可提高可见光透射率，同时可减少热辐射，且传热系数为1.65W/（K），比传统的单框双玻璃的数据低了一半多，而且在建筑南侧外窗的中上部装了一种遮阳反射板，即可遮阳又可将自然光反射到房间的深处。

此工程在应用这两项措施的基础上，将整个楼体的形状设计成了十字型，并增大了外窗面积，从模拟的结果看人工照明耗电量可减少许多。

再次是空调采暖系统和照明电气自控系统。

在空调冷负荷中，设备发热冷负荷占有相当的比例。

对于办公建筑，设备发热量包括照明设备发热量和办公自动化设备的发热量，因此照明系统的节能措施在减少耗电功率的同时也使照明设备发热量减少，因而可以间接的减少制冷设备的容量，从而可以减少空调制冷系统的耗电量。

虽然这样对冬季供暖有不利影响，但仍可以用煤-电和煤-热转换率加以比较，可能出节省同样数量的电量比热量从消耗标准煤角度更节能。

况且我们通常在热负荷计算时，不计入设备发热量，而把它作为保险裕量考虑。

另外，优秀的空调自控系统的设置将极大的有利于空调采暖系统的节能8。

上述各部分之间的关系其实是错综复杂的。

对于一个复杂的综合性建筑而言，在为各种节能措施之间找到平衡点，获得一个技术及经济方面均切实可行的节能方案之前，在设计方案过程中，加入一个计算机节能模拟阶段应是十分必要的。

这种模拟软件应能录入大量的资料信息，包括环境气象资料，人员使用情况资料，建筑体型及围护结构资料，空调采暖系统资料，照明及自控系统资料以及能源及围护结构资料，空调采暖系统资料，照明及自控系统资料以及能源及设备材料价格资料等等。

模拟结果包括各单项节能措施适当组合应用后的年能耗量，全年逐时负荷量，年能耗费用以及投资回收年限等，当然资料越详尽真实，模拟的结果越准确。

三、我国建筑节能设计的特点三、我国建筑节能设计的特点

（一）建筑节能设计的优点

（一）建筑节能设计的优点建筑技能设计在工程项目中有着居住轻重的重要性，它提升空间的价值，促进客户的销售额，有效控制成本等等。

可以说设计不仅仅是图纸上的事情，它可以说渗透到了一个项目的方方面面。

以下三点就是设计角度讲建筑节能的优点：

1、从设计角度来研究分析建筑节能，有利于提高自然资源的利用率，有利于充分利用可再生能源，实现可持续发展。

从开展新建建筑节能为起点，经过较长时期的酝酿准备，逐步推进既有大型公共建筑和采暖居住建筑的节能改造，同时开展供热计量收费体制改革。

2、建筑设计时考虑当地的气候特点及风向等自然因素，尽量减少能耗使用。

比如能够空气对流的房间，可以接收阳光辐射到周围房间的暖房等等。

新建建筑节能由严寒、寒冷地区启动，本世纪初由北向南开始推进到夏热冬冷地区，随即向夏热冬暖地区发展；

从抓量大面广的居住建筑节能开始，进一步发展到抓比较复杂多样的公共建筑节能。

3、与建筑材料节能相比，节能设计更加符合我国实情。

我国建筑节能，从20世纪80年代初期起步，从新建建筑开始，从居住建筑启动，从制定和实施节能设计标准入手，从采暖地区城市打开局面，从北京等条件较好的大城市取得突破，从易到难，有序地逐步推进。

节能率从少到多，从节能30%起步，先发展到节能50%，在推进到节能65%，在推进建筑节能存在相当大的困难的条件下，这种一步一个脚印的做法，有利于积累经验，集中力量，逐步破解难题。

这也是坚持走中国特色建筑节能发展道路。

（二）我国建筑节能设计的特征

（二）我国建筑节能设计的特征我国地域广阔，各地气候条件差别很大，太阳辐射量也不一样，即使在同一个严寒地区，其寒冷时间与严寒程度也有相当大的差别。

建筑物得采暖与制冷的需求各有不同。

炎热地区需要隔热、通风、遮阳，以防室内过热：

寒冷地区需要保温，采暖，以保证室内具有适宜温度与湿度。

因而，从建筑节能设计的角度，必须对不同气候区域的建筑进行设计有针对性的设计。

与建筑相关的能源消耗包括：

建筑材料生产能耗、建筑材料运输能耗、房屋建造和维修过程中的能耗以及建筑使用过程中的建筑运行能耗。

我国目前处于城市建设高峰期，城市建设的飞速发展促使建材业、建筑业迅猛发展，由此造成的能源消耗已占到我国总商品能耗的20%30%。

然而，这部分耗能完全取决于建筑业的发展，与建筑运行能耗完全不用的两个范畴。

建筑运行的能耗，即建筑物采暖、空调、照明和各类建筑内使用电器的能耗，将一直伴随建筑物得使用过程而发生。

在建筑的全生命周期中，建筑材料和建筑过程所消耗的能源一般只占总能源消耗的20%左右，大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中。

因此，建筑运行能耗是建筑节能任务中最主要的关注点。

我国房屋建筑划分为民用建筑和工业建筑。

民用建筑又分为居住建筑和公共建筑。

居住建筑主要是指住在建筑：

公共建筑则包含办公楼（如写字楼、行政部门办公楼等），商业建筑，旅游建筑，科教文卫建筑，通信建筑以及交通运输用房。

在公共建筑中，尤以办公建筑、大中型商场以及高档旅馆饭店等几类建筑，在建筑的标准、功能及设置全年空调采暖系统等方面有许多共性，而且其采暖空调能耗特别高，采暖空调节能潜力也最大。

居住建筑的能源消耗量，根据其所在地点的气候条件、围护结构及设备系统情况的不同，有相当大的差别，但绝大部分用于采暖空调的需要，小部分用于照明。

四、建筑节能设计的基本要素四、建筑节能设计的基本要素建筑节能设计的几个基本要素为建筑单体设计与节能、围护结构的节能和遮阳设计等。

合理的单体设计是建筑节能的重要基础，只有在符合节能原则的建筑单体上，围护结构、采暖空调设备的节能措施才能充分发挥其效能。

围护结构热工性能直接影响建筑采暖空调的负荷与能耗，其中的围护结构传热系数是建筑技能设计、节能效果评价的重要指标。

合理的遮阳设计可以大大降低建筑能耗。

这几方面相辅相成，对建筑节能设计其了重要作用。

（一）建筑单体设计与节能

（一）建筑单体设计与节能（l）建筑平面尺寸与节能的关系住宅建筑的平面形状主要取决于建筑物用地地块形状与建筑的功能。

从建筑热工的角度看，平面形状复杂势必增加建筑物的外表面积，并带来热耗的大幅度增加。

从建筑节能的观点出发，在建筑体积V相同的条件下，当建筑功能要求得到满足时，平面设计应注意使围护结构表面积A与建筑体积V之比尽可能地小，以减少表面的散热量。

（2）建筑体型与节能的关系建筑物的一些相关系数主要是围护结构面积，建筑体型系数，窗墙面积比。

有关研究表明，住宅建筑围护结构的面积与其能耗变化成正比。

体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的建筑体积之比。

体形系数越大，表明单位建筑空间所分担的散热面积越大，能耗就越多。

有关研究资料表明:

体形系数每增加0.01，耗热量指标增加2.50k63。

对于节能住宅体形系