建筑设计中节能方法的探讨

２０１３年１月　建莉蜀襄梅　规划与设计　

【文章编号】１６７３—００３８（２０１３）０３—００２５—０２　

建筑设计中节能方法的探讨　

谢安岚李锐　

（重庆市渝中区４０００１０）　

摘要：随着社会的不断进步和经济的快速发展，人们越来越重视对建筑设计中节能方法的探讨，这逐渐成为当前国　

内外节能领域的一个热点研究课题，也是全世界关注的热点。建筑节能是一项系统工程，我们要加强节能设计，树立可持　

续发展观，这样可以实现能源战略的顺利进行，还有利于环境保护，促进了社会经济的可持续发展，最终保证我国建筑行　

业持续、快速、健康发展。随着城市化进程的加快，我国建筑能耗呈现出逐年上升的趋势，造成了大量的资源浪费，也使得　

环境受到很大的破坏。因此，加强建筑设计中节能方法的探讨，这将显得非常重要和迫切。本文主要根据重庆的工程实例，　

来阐述节能的几种形式比较优缺点，然后用住宅和公建来比较。　

关键词：建筑设计；节能形式；住宅；公建；比较　

１引言　

随着社会经济的发展与人民生活水平的提高，建　

筑能耗将呈现持续迅速增长的趋势，加剧了我国能源　

资源供应的现实矛盾。因此，降低建筑能耗，严格贯彻　

落实科学发展观，实施建筑节能，加强对自然能源的利　

用，加强对建筑设计中节能方法的研究，可以大大提高　

人民群众生活质量，提高民用建筑中的能源利用效率，　

保障国家资源安全、保护环境，促进能源资源节约和合　

理利用，缓解我国的能源供应与经济社会发展的矛盾。　

２建筑节能设计的相关问题　

２．１建筑的热工设计　

建筑的热工设计有几点要求，分别是：①在计算围　

护结构的传热系数时，要严格控制，具体要求如表１。②　

遮阳系数≤Ｏ．５。③在计算外窗的气密性时，要根据《建　

筑外窗气密性能分级及检测方法》，保证气密性不低于　

４级水平。④在计算窗墙比时，公共建筑要保证小于　

０．７，而住宅建筑要保证小于０．３～０．５。⑤根据建筑物性　

质及层数不同，当计算建筑体型系数ｎ时，要按建筑物　

外表面积／建筑物体积（地面积不算）来计算，如公共建　

筑ｎ≤０．４，住宅建筑ｎ≤０．３。　

表１　屋顶　外墙　外窗　

住宅建筑　Ｏ．６　０．６　２．８　公共建筑甲类　０．５￣０．６　Ｏ．８　２　０￣３．５　公共建筑乙类　０．５５￣０．４　０．４５￣０．６　１．８－２．８　

２．２暖通空调设计　

在建设节能设计中，对于暖通空调设计，要保证住　

宅建筑满足几点要求，分别是：①供热管网要加强保　

温。②热源总负荷要与单体设计计算热负荷相匹配，避　

免大马拉小车。③采暖用户要有分户热计量装置，每组　

暖气要有温度控制阀，分户计量收费尚存困难。④循环　水泵功率要严格计算，正确选择，避免运转功率过高费　

电。⑤供热管网要有水力平衡阀，做到水阻力平衡。而　

公共建筑要满足：①限制用电直接采暖。②控制水泵功　

率。③制冷机组要限定ｃｏＰ值，即机组要保障一定的能　

效比。ｃｏｐ应大于２．８。④要逐时进行冷、热负荷计算。⑤　

新风、排风要有热回收装置，回收率不小于４０％。⑥温　

度、风量等要有控制调节装置。　

３建筑节能设计计算的常用公式　

在进行建筑节能设计计算时，对于公共建筑要先　

弄清楚工程概况的具体内容，例如层数、朝向、建设地　

点、建筑体积、阳台类型、外表面积、体形系数等，从而　

来确定节能方案，计算外墙平均传热系数，统计建筑体　

积、外表面积，计算各部分围护结构的传热系数，计算　

不同构造外墙的传热面积和传热系数，最后验算围护　

结构热桥部位内表面温度。而对于住宅建筑，在计算节　

能设计时，要判定是否满足三个条件：条式Ｓ≤０．３５，点　

式Ｓ≤Ｏ．４；Ｋ　≤限值；窗墙面积比≤规定的数值。如果满　

足上述三个条件，再按不同朝向的窗墙面积比，进行后　

续计算。主要的计算公式有：　

（１）体形系数：ｓ：Ｆｎ，ｖｎ；　

（２）热阻（单一材料层）：Ｒ＝８／ｈ；　

（３）热阻（多层围护结构层）：Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２十…＋Ｒ　；　

（４）传热系数：Ｋ＝１／Ｒｏ＝１／（Ｒ；＋Ｒ＋ＲＰ），其中：Ｒｉ＝０．１１　

（０．１　１５），Ｒ　＝Ｏ．０４（０．０４３）；　

（５）导热系数见表２。　

４建筑节能设计的重要性　

重庆市，作为国家首批建筑节能改造的重点城市。　

其建筑节能设计将具有非常深远的意义。近年来，随着　

我市城乡建设的快速发展，建筑能耗较高的目益突出，

　规划与设计　建柏目蓑晦　２０１３年１月　

表２　各层材料名称　厚度８（ｍ）　导热系数ｈ［Ｗ／（ｍ‘Ｋ）］　热阻Ｒ（ｍ２・Ｋ／Ｗ）　

水泥砂浆　０．０２　Ｏ．９３　０．０２２　

砖墙　Ｏ．２４　０．８ｌ　０．２９６　硅酸铝保温砂浆　０．０２５　０．０６２　０．４０３　

麻刀灰　０．ｏｏ２　０　８ｌ　０．００２　

因此，根据国务院印发的　十二五”节能减排综合性工　

作方案》和市政府印发的《重庆市“十二五”节能减排工　

作方案》，我们要做好公共建筑和住宅建筑的节能设计　

工作的重要性和紧迫性，实现节能减排目标任务，切实　

加强公共建筑节能管理，增强责任感，促进和带动全社　

会节能，落实“转方式、调结构”的发展战略意义重大。　

下面就主要介绍了公共建筑和住宅建筑节能设计的相　

关要求。　

４．１公共建筑　

重庆某大型商场，由于其所处的地理位置比较特　

殊，拥有很大的消费群体，再加上消费档次比较高，所　

以其能源消耗比较严重。大型商场用电量很大，其建筑　

年能耗密度在２１３．２８　４４８．７７ｋＷｈ／ｍｚ－ａ之间，能耗密度　

平均值为３５４．５６ｋＷｈ／ｍ　・ａ，根据国家相关规范标准，发　

现标准的商场建筑能耗密度在２００～３Ｏ０ｋｗｈ／ｍｚ・ａ之　

间，再加上该商场的管理人员没有相关管理技术的指　

导，对系统在不同时段下运行情况缺乏了解，如表３所　

培训ｌ制度ｌ和分析挖掘节能潜力ｌ的运行时间和参数１的技术档案ｊ合同　

４７％Ｉ　４７％ｌ　５３％　ｌ　７０％　ｌ　３５％　Ｉ　５％　

通过表３，可以知道该大型商场的管理制度大大增　

加了能源消耗。因此该大型商场能耗密度高，能源浪费　

严重，节能潜力巨大。通过大量的调研基础数据的整　

理，发现该大型商场的围护结构具有以下特点：①仔细　

做好外墙保温，充分考虑商场建筑围护结构的节能措　

施。②在设置遮阳设施时，要保证大部分的建筑有不同　

形式的遮阳设施。③当选择窗体和玻璃幕墙的材料时，　

要选择普通单玻璃，这样可以降低窗户和玻璃幕墙的　

传热系数，使得空气不易渗漏。④对于单面朝向或多面　

朝向的墙面，要加强对玻璃幕墙的使用。根据上述实　

例，可以知道在计算热阻时，要严格根据国家相关规　

范，对地面热阻的有限值做出要求，对周边和非周边地　

面做保温处理，当围护结构作为地面的一部分时，需考　

虑其耗热量Ｑ，可按下式进行计算：　

Ｑ：∑ＫｉＦ　

式中：Ｋ　——各地带的传热系数，ｗ／（ｍ・Ｋ）；　

Ｆ　——各地带的面积，ｍｚ。　

通过上述计算，可以为该商场和重庆市的公共建　

・２６・　筑的节能设计提供很好的依据。　

４．２住宅建筑　

重庆市某住宅建筑，在一个面积为１２０ｍ２的独立　

住宅房问内，设置有全空气系统空调装置一台，东西外　

墙各开一窗，南北外墙各开两窗。在进行该住宅建筑的　

节能设计时，要考虑到三点，分别是：①外墙２０ｍｍ水　

泥砂浆＋３０ｒａｍ聚苯颗粒保温浆料＋２０ｒａｍ水泥砂浆　

２４０ｍｍ混凝土多空砖传热系数ｋ值１．０４２Ｗ／ｍ２・Ｋ。⑦屋　

顶２０ｍｍ水泥砂浆找平层＋２００ｍｍ多孔混凝土１３ｍｍ钢　

筋混凝土１５ｍｍ水泥砂浆传热系数ｋ值０．８１２Ｗ，ｍ　・Ｋ。　

③外窗普通铝合金窗５ｍｍ白玻璃传热系数Ｋ６．０Ｗ／　

（ｍ　・Ｋ）遮阳系数ＳＣ０．９。此外，还需要按下式进行热阻　

计算：　

Ｒｏｉ＝Ｒｏ＋　ｉ＝１　Ａｉ　

式中：Ｒｎ　——贴土保温地面换热阻，（ｍ・Ｋ）／Ｗ；　

Ｒ　一非保温地面的换热阻，（ｍ・Ｋ）／Ｗ；　

８——保温层厚度，ｍ；　

）、——保温材料导热系数，Ｗ／（ｍ・Ｋ）。　

这样通过上述内容，就可以以此来计算好该住宅　

建筑和重庆市的住宅建筑的节能设计。　

５结语　

综上所述，在进行重庆市的公共建筑和住宅建筑　

的节能设计时，要准确认识建筑节能设计的相关问题，　

根据节能设计计算的常用公式，然后通过两个工程实　

例，探讨了建筑设计中的节能方法。　

参考文献　

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