浅淡现代建筑的节能设计
关键词：建筑节能, 建筑设计
1 建筑规划与设计
在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。在建筑周围布置树木、植被、水面、假山、围墙);合理设计建筑形体(包括建筑整体体量和建筑朝向的确定)，以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分，主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时，可借助相关软件进行优化设计，分析室内外空气流动是否通畅。
2 建筑平面的节能设计
建筑平面设计中确定适当的建筑面积，不但可以节约用地，还可以大大节约建筑用材，减少制造、维护与使用过程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局易能获得较好的节能效果。由于我国地处北半球，太阳高度角和方向角的变化规律使南朝向是最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射热，冬季可增加太阳辐射热，而且此朝向建筑夏季容易形成穿堂风，因此，将建筑内部常时间有人员活动的空间设于日照通风条件最佳的南向位置，利用自然环境使室内达到最大的舒适度，同时做到节约采暖和空调的能耗。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房等。
此外在平面设计中，在适当的位置设计空中花园、屋顶花园也是改善建筑微气候，提高节能效应的方法。例如做种植屋面，种植屋面的覆土层往往起到了对屋面进行保温隔热的作用，在严格满足荷载和防水要求的前提下，能大大减少种植屋面下层建筑的能耗。
3 建筑立面的节能设计
建筑物外立面在长期的自然环境作用下,其功能会被逐渐削弱, 因此设计者在立面方案设计阶段就应充分考虑上述的问题，优化设计方案，使建筑物达到美观、安全、节能、环保的目的。
3.1 外墙涂料
建筑涂料的色彩要比瓷砖的釉色丰富，色彩自然亮丽。与常用的建筑外墙面砖相比，其负荷小，安全性高，无砖缝，不会脱落伤人，并且价格低廉，施工方便，工期短，更新易，同时还是生产能耗最低的节能产品。由于我国是能耗大国，而外墙涂料能为室内的温度起到一定的调节作用，能耗严重的问题将会得到很大的改善。节能外墙涂料(三合一涂料)一般可为空调节省20%的耗电量。另外，该涂料具有极强的反光反紫外线效果，所以其实际使用寿命超过一般涂料的2倍以上，但价格却与普通涂料相当。这种涂料防开裂、防水、冬暖夏凉，是将三种功能集于一体的产品。其在使用上也非常方便，只要涂刷在基材表面，就可以起到室内温度平衡的作用。
3.2 采用保温材料(块材及砂浆)节能
就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料，它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表面，形成无空腔保温层。现阶段外墙节能主要采取保温复合墙体。其中常用为外墙外保温墙体将高效保温材料置于外墙主体结构外侧，其对主体结构具有保护作用，有效避免了室外气候变化引起墙体内部温度变化，使结构主体寿命延长;有利于消除或减弱冷、热桥的影响;可避免室温发生较大波动;对原有建筑改造时，减少对室内的干扰;不占有室内空间，在二次装修时，避免对保温层进行破坏。所以外墙外保温是目前大力倡导的一种保温形式。外墙节能措施常采用粘贴聚苯板外墙外保温，胶粉聚苯颗粒外墙外保温，现浇混凝土聚苯板外墙外保温等。
3.3 门窗的设计
窗在建筑中的主要作用是采光、通风,同时也起围护作用。相关研究表明：窗既是耗热构件，设计合理也可成为得热构件。因此，设法减少窗耗热和提高窗得热是建筑节能的重点工作之一。影响窗的热损失的因素有以下几种：
(1)窗大小与空调负荷关系甚大,窗墙比宜适当控制。在窗墙比的选择上,应区别不同的朝向。对南向窗，在选择合适玻璃层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗面积，充分利用太阳辐射热;而对其他朝向的窗,应在满足居室采光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗。
(2)窗材料热阻方面。①窗框：对金属窗框进行断热处理，用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间，加大窗框的热阻，或利用空腹钢窗内的空气间层达到增加窗框热阻的目的。同时，选用导热系数较小的塑料窗框以减少通过窗框部分的热耗。②玻璃：选用合适的玻璃品种，适当选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃。还可在普通玻璃上贴隔热膜代替节能玻璃。③加强窗的气密性，采用气密条，提高外窗气密水平，提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量，减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的。近年来涌现的节能门窗的保温性和气密性都较好。当然，加强窗的气密性减少窗渗透热量的同时应保证室内空气质量达到基本的卫生要求。
(3)安排好门窗相对位置及开启方式，组织穿堂风通过;设置可调节的活动遮阳，如遮阳棚、窗盖板、窗帘、百页、热反射帘或自动卷帘等，以便夏季减少太阳辐射得热，冬季又得到日照，特别对西向、南向窗要更加重视。
4 建筑构造节能设计
4.1 墙体节能
墙体是围护结构的主体,我国长期以实心粘土砖为主要墙体材料,这对能源和土地资源都是严重的浪费。由于单一材料导热系数太大，一般为高效保温材料的20倍，不能满足保温隔热的要求。目前,承重材料和轻型高效保温材料的复合墙体已成为主流。根据保温材料与主体结构位置的不同,墙体的保温可分为外墙内保温、外墙外保温。外墙内保温技术是在墙体主体结构内侧覆盖一层保温材料，通过黏贴剂固定在墙体结构内,并在保温材料外侧做保护层和饰面。外墙外保温技术是在墙体主体结构外侧粘贴保温材料,并在保温材料外侧抹砂浆和其他保护装饰。
4.2 屋顶节能
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温，如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法);也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。屋顶隔热降温的方法有：架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。屋面是受太阳直射时间最长的部位，所受的热辐射相当于东西向墙体的2~3倍，所以，它也是围护结构节能设计的重点之一。在做屋顶设计方案的过程中应该注意一下几点：(1)屋面的保温隔热材料宜选用密度大、导热系数高、憎水或吸水率较小的材料(2)屋面保温层则不宜选用吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。(3)屋面保温层也不宜选用密度过大的材料，防止屋面荷载过大。(4)采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上，可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化，增强保温隔热效果。(5)采用平坡屋顶相结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层，通过空气流通增强散热效果，或在屋面蓄水形成蓄水型屋面，也是屋面节能的有效措施。(6)利用屋顶种植花卉、灌木，形成生态屋面，既可阻挡热源，又可美化环境。
5 结束语
建筑节能是一个大话题，需要我们不断创新、勇于探索、加大投入、加强新型节能建材的生产和使用，同时需要政府引导、制定法规并取得全社会的支持;建筑师作为节能工作的具体实施者，要提高节能的自觉性，首先应该解放思想，并且要在设计实践中努力贯彻节能措施，积极探索研究节能技术，努力推进我国建筑节能的不断深入和完善。
参考文献：
1.《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2004)
2.《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)
3.《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-建筑》 (2007)
4、《民用建筑热工设计规范》GB50176—93
