节能环境下的建筑节能

【摘 要】所谓的节能,实质上是指通过合适的工程控制技术与材料的选择达到节省能源的目的,随着国际能源危机的加剧,对占据社会总能耗近1/3的建筑进行节能设计势在必行.

【关 键 词】节能；建筑节能；节能设计

1国际能源现状：

目前,石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上,其中石油占一半以上.然而2004年BP世界能源统计年鉴的最新数据显示,世界石油总储量为1.15万亿桶,仅供生产41年；全球天然气储量为176万亿立方米,仅供开采63年.日本权威能源研究机构也申明,全球煤炭埋藏量10316亿吨,可开采231年；可见,全世界最为依赖的能源――石油与天然气,在21世纪的前半,就将日趋枯竭.科学家们预计2040年石油消费将达到最高峰,2100年石油消费将减少到不足能源消费总量的5%.面对这样的现状,从2050年开始,各国对核能、生物能、水利地热、风力、太阳能的利用比率将大大上升,届时将达到总能源消费的1/3,热核能源将达到总能源消费的1/4.

2我国所面临的能源挑战

我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平.2000年人均石油可采储量只有2.6吨,人均天然气可采储量1074立方米,人均煤炭可采储量90吨,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最终可采储量居世界第41位.因此,一旦平均到个人消费量,我国能源并非地大物博,实际上存在先天不足的弱势.

从能源利用效率来看,目前国内能耗高,能源效率低.2001年,我国终端能源用户能源消费的支出为1.25万亿元,占GDP总量的比例为13%,而美国仅为7%.同时,我国单位产品的能耗水平较高,目前8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47%,而这8个行业的能源消费占工业部门能源消费总量的73%.这造成了很大社会能源浪费.

2004年原油消费需求量仍以10%以上的增速增长,约达到2.75亿吨,进口原油数量超过1亿吨.同时,煤炭消耗量占世界总量的40%以上,天然气供暖需求量也一直在增长.

可见,我国能源消耗需求旺盛的同时,进口依赖度提高,这使得国内经济受中东动乱及石油危机冲击的概率上升,危及我国能源供应安全,存在较大风险.

3建筑节能的必要性

我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右.以此推断,国家建设部研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35％左右.如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋.我国现有建筑面积为400亿,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿,其中95%以上仍是高能耗建筑.如果我国继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难.庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担.因此建筑行业全面节能势在必行.

4全面的建筑节能

全面的建筑节能,就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和.是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物所使用的节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源.全面的建筑节能是一项系统工程,必须由国家立法、政府主导,对建筑节能作出全面的、明确的政策规定,并由政府相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能标准；要真正做到全面的建筑节能,还须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,严格按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地贯彻执行各项节能措施,从而使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处.

建筑设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节,有利于从源头上杜绝能源的浪费.

4.1整体及外部环境的节能设计

建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能降耗的目的.

4.1.1合理选址

建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定.建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡.

4.1.2合理的外部环境设计

在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征.根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境.

4.1.3合理的规划和体型设计

合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境.

4.2单体的节能设计

单体的节能设计,主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果.

4.2.1建筑各部位的节能构造设计

建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对建筑各部位（屋顶、楼板、墙体、门窗、梁柱等）的造型、结构、材料等方面加以进一步优化设计,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利条件,减少能耗和改善室内微气候环境,从而达到节能的效果.具体有以下五个方面：

（1）屋顶的节能设计.我们通常主要采取以下节能措施：①采用坡屋顶；②屋面设保温层；③根据不同地区需要,设置保温隔热屋面（架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等）.

（2）楼板的节能设计.主要是利用其结构中空空间,以及对房间顶板的吊顶造型加以设计利用.

（3）建筑墙体的节能设计.墙体的节能设计,除了适应不同地区的气候条件,正常做好墙体保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在改善微气候环境条件的特殊构造上.

（4）建筑门窗的节能设计.据统计资料,在我国既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通过门窗散失的.因此,解决好门窗节能的问题相当重要.门窗的节能设计主要考虑以下几个方面：①控制建筑不同朝向的窗墙面积比.②设置各种形式的外遮阳.③合理地组织门窗的通风换气,尽量采用自然通风,少用、不用空调通风；④严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施,其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施；⑤选择节能性能高的建筑门窗和幕墙.

（5）建筑物围护结构细部的节能设计.细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手：①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施；②外墙出挑构件及附墙部件均应采取隔断热桥和保温措施；③窗口外侧四周墙面应进行保温处理；④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵；⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封；⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料.

4.2.2合理的建筑空间设计

合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔（平面分隔和竖向分隔）,以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的.

4.2.3选用建筑节能材料

合理选用建筑节能材料也是全面实现建筑节能的一个重要方面.建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则.

5结束语

我国建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分,建筑行业全面节能势在必行,而建筑设计是其中一个很重要的环节.建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护结构的整体及细部构造设计等方面全方位进行节能设计,这样才能减小与发达国家存在的差距,才能有利于全球经济的稳定发展.