浅谈民用建筑中结构节能设计

　　摘要：经济社会快速发展，能源节约刻不容缓。节能已经成为建筑行业不断探讨和需要进一步发展的课题。本文从建筑设计中的各个角度，包括：墙体设计、建筑布局、屋顶节能、植物利用、门窗选择、通风设计、环境辅助等，探讨了建筑的节能方法，综合使用各种节能方法，可以在建筑节能方面带来巨大的经济利益。

　　关键字：建筑节能；节能设计

　　Abstract: the rapid development of social economy, energy saving is urgently needed. Energy saving has become the construction industry needs to be further discussed and continuous development issue. This paper, from the Angle of the architectural design, including: wall design, layout, roof energy saving, plants use, doors, Windows, selection, ventilation design, such as auxiliary environment, this paper discusses the method of building energy conservation, the comprehensive use all sorts of energy saving method, can be in building energy conservation in bring huge economic benefits.

　　Key word: building energy efficiency; Energy saving design

　　0 引言

　　近年来，随着社会发展，能源节约被提上了一个国家政策的高度，各行各业都在发展节能设计、绿色设计。目前，我国的建筑业发展迅速，建筑耗能从原来占能源消耗比重的20%-25%上升到了30%，因此建筑节能也成了目前节能工程的当务之急。节能政策给建筑行业带来了新的考验和要求，建筑业必须在能源节约上下功夫才能适应发展趋势，才能为国家可持续发展添砖加瓦。

　　1 墙体节能设计

　　墙体的主要作用是防水、隔声、隔热、承重等。我国长期以来以粘土砖作为墙体主要材料，当遇到属性不合格，例如保温效果不好时，就采取加大厚度的方法弥补。这大大增加了材料的浪费，也会缩小室内空间。因此，必须发展先进的墙体材料，用较少的材料即可比拟原来厚重的粘土砖。现在随着新材料的研制，越来越多的新型墙体材料被应用到建筑中来。例如现在的钢丝网岩棉夹芯复合板，在两层钢丝网片中间填充半硬质岩棉板，用短的联系钢丝与两层网片焊接起来而成的，这种联系钢丝与两层钢丝网组成一个稳定的性能优越的半空间网架体系。在保温、隔声方面都有良好的表现。

　　2 建筑布置及体系节能

　　2.1 建筑朝向

　　近年来，随着家庭空调的普及，建筑的朝向问题似乎不再成为考虑建筑位置的重要因素。为了提高住房容积率以及景观效果，许多建筑放弃了南北朝向。避开南北朝向，造成采光采暖不佳，势必需要更多的辅助供暖保持室内冬季热量，这毋庸置疑将产生更多的能源消耗。因此建筑节能中，建筑物的朝向应该成为考虑的重要因素。建筑规范中规定每天日照时间大于4小时，较长的日照时间可以提供更多的热量，同时也能增加居民的居住舒适度。建筑应选取南北向或接近南北向布置，并有利于自然通风。实例证明东西向建筑物比南北向建筑物冷负荷提高超过40%，因此合理的建筑朝向对建筑节能意义重大。

　　2.2 建筑体形系数

　　体形系数的定义是建筑物外表面积与其体积的比值。在其他条件不变的情况下，体形系数越大，建筑物能耗越厉害，所以，从节能角度考虑，建筑物体形系数越小越好。一般来说，对于条形和点形建筑，体形系数要小于0.35。有些建筑追求美观，围观凸凹面多，造成体形系数过大，耗能较大。

　　2.3 窗墙面积比

　　窗墙面积比定义是外窗洞口的面积与房间立面单元面积之比。形象地说，窗墙面积比就是直观的开窗面积的大小，这也是节能设计中需要考虑的因素。窗的保温效果要远小于墙体，所以窗墙比越大，耗能越大。在建筑设计时，在保证要求的情况下，可以将窗墙比取小。实际中，越向南的建筑，因为采光，采热条件较好，窗墙比可以大些。而北方建筑，重点考虑保暖，窗墙比要取得小一些，以适应寒冷气候。

　　3 屋顶节能设计

　　现在普遍采用了坡面屋顶，其相对于平屋顶有更好的保温隔热作用，据调查，坡屋顶与平屋顶的顶层房间，室内温度可相差5℃左右。坡面屋顶符合人们的审美需求且可以防止屋顶受热不均匀导致的屋面开裂。房屋屋面保温隔热层应当按照具体的施工方案施工，并应符合以下要求：所选板材应平整，粘贴牢靠，使得缝隙严密；松散材料应按要求压实、分层敷设，保持表面平整，确保坡向正确。为了保证屋顶的保温效果，应在保温隔热层施工完成之后尽快的进行防水层施工。

　　4 绿色植物引用

　　傍晚时分，太阳照射一天后会引起房间内闷热。我们可以在房屋的西侧安置绿色植物墙，可以有效的吸收热量，调节建筑物的温度，进而可以省去空调调温产生的能量消耗。另外，也可以在建筑物屋顶种植绿色植物，经过实例证明，其可以调节室内的温度，在室外环境高时阻隔热量，在室外温度低时，保温隔热。绿色植物是天然的温度调节器，外墙面绿化后，减轻了墙面经阳光暴晒引起的热胀冷缩和风吹雨淋，调节了墙面极端温度，对保护建筑物表面有良好的保护作用。调节温度的时候又能给人美的享受，是很好的节能措施。屋顶绿化能使屋面夏季温度下降20-40度，室内温度下降4-6度，降低城市热岛效应，节省空调50％的用电。屋顶绿化还可延长屋顶防水材料使用寿命3-5倍。

　　5 门窗节能设计

　　窗户是薄壁材料，传热性好，是热量耗散的关键部位。如果是普通的单层玻璃，其能量损失占到冬季保温夏季降温的50%以上，能量损失量大。如果我们能有效处理好窗户的节能问题，将带来巨大的经济利益。首先，从经济因素出发，比较确定合适的玻璃品种，主要从导热性方面考虑其节能效果，选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等。近年来，聚氯乙烯塑料门窗、单框双玻彩板钢窗和铝合金窗，以其良好的保温性和气密性，在民用建筑中得到了较为广泛的应用。其次可以从窗户的遮阳装置入手，遮阳设施对于调节日照，节省能源有十分重要的作用。遮阳分为两种方式，分别是玻璃外遮阳和自遮阳。外遮阳包括遮阳百页窗和遮阳构件(挑板)等。玻璃自遮阳就是降低玻璃的透射率，例如镀膜玻璃、着色玻璃等。

　　6 通风节能设计

　　随着空调的大量普及，空调的能耗也大幅上升，不但不利于能源的可持续发展，也给环境带来了污染，因此重视通风节能设计成为必须讨论的课题。通风设计中，应该根据建筑物的地理位置，确定全年各季节的自然通风措施，做好室内空气流通组织，提高自然通风率，减少机械空调的使用率。

　　7 环境辅助节能

　　现在人们重视居住环境，可在建筑周围设置绿化，例如修建花园或者开挖人工湖。植物和湖水能够天然的调节周围环境温度，即可以让居民赏心悦目又能达到很好的节能目的。

　　8 结语

　　随着城市化的加快，新的建筑层出不穷，城市面貌日新月异。伴随大量建筑产生大量能源的使用，建筑节能工作任重而道远。"节约能源，提高能源利用率"已经成为建筑行业追求的一个目标。建筑节能设计符合社会的需要，作为设计人员，更应该从设计源头出发，尽可能从各个角度将节能思想融入设计理念。设计人员也有义务不断探寻建筑上新的节能点，深入研究，将研究成果用于实际，造福人们，促进能源的可持续发展。

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