李姝凡

遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧錦州 121000

目前有資料統(tǒng)計：城市建成區(qū)用地的30%用于住宅建設(shè)；住宅能耗占全國總能耗的20%左右；因此，在我國建設(shè)節(jié)能住宅，推廣節(jié)能技術(shù)已經(jīng)是迫在眉睫，勢在必行了，也已經(jīng)引起各級政府部門的重視，我國政府把建筑節(jié)能列入“十一五”規(guī)劃，提出建設(shè)“節(jié)能省地型住宅”和“2020年建筑節(jié)能遠景規(guī)劃目標”.節(jié)能環(huán)保意識已逐漸進入人心，節(jié)能住宅已成潮流，應(yīng)為設(shè)計者重視。

1 節(jié)能

1.1 位置和朝向的節(jié)能

建筑的朝向必須考慮日照的影響，陽光有著巨大的輻射能量。尤其是在寒冷的北方地區(qū)，太陽對建筑物的溫度影響是很大的，白天由于受太陽的影響，建筑物的室內(nèi)溫度晴天比陰天最少溫度升高3℃。據(jù)有關(guān)資料報道：每年到達地球表面上的太陽輻射能量約相當(dāng)于130萬億t標煤，這么大的能量棄之可惜，而且地球本身就能接收太陽能，由此看來陽光對建筑的節(jié)能也有著十分重要的影響。另從朝向修正率方面也可發(fā)現(xiàn)：太陽以輻射方式把熱量傳給圍護結(jié)構(gòu)，受到日照的圍護結(jié)構(gòu)表面獲得熱量，表面溫度也將升高。圍護結(jié)構(gòu)的朝向不同，受日照的影響程度也不同，因而其所受太陽輻射熱的影響也必然不同，見表1。因此，建筑物的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。

表1 朝向修正百分數(shù)

1.2 圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能

建筑物圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量主要取決于外墻和門窗兩項。而建筑物采暖能耗節(jié)能的30%是靠提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能來達到的，外墻的保溫越來越被人們所重視，保溫材料的使用和太陽能的利用也被人們關(guān)注。門窗的節(jié)能除了考慮材質(zhì)、縫隙滲入量還要考慮窗墻比、朝向。我國北方地區(qū)冬季寒冷，集中供熱面積大，采暖能耗是建筑能耗的最大組成部分，建筑物的防寒保溫問題是關(guān)系能源消耗的重要問題，節(jié)約能源已成為北方建筑設(shè)計的一個重要問題。

1.2.1外墻的節(jié)能

采暖建筑物圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的計算公式為：

式中：

Q-圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量；K-圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)；

F-圍護結(jié)構(gòu)的傳熱面積；tn-采暖室內(nèi)計算溫度；

tw-采暖室外計算溫度；α-圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。

從以上公式可以看出外墻是圍護結(jié)構(gòu)的主要部分，而外墻的節(jié)能措施，目前主要是使用環(huán)保節(jié)能型建筑材料，可以有效減少通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱，從而減少各主要設(shè)備的容量，達到顯著的節(jié)能效果。尤其是高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)，它主要采用鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重，屬于填充材料，為了減輕荷載，達到保溫、隔熱要求，應(yīng)采用輕質(zhì)高效保溫材料，目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有：頁巖陶?；炷量招钠鰤K；粘土空心磚與實心磚復(fù)合墻體；粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等。但存在問題較多，節(jié)能的效果仍達不到標準的要求。另圍護結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè)，在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下，由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同，為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水，保溫層設(shè)在外側(cè)更為妥些，而且盡可能避免產(chǎn)生冷橋。

1.2.2外窗的節(jié)能

外窗的耗熱量除了與材質(zhì)有關(guān)外，再就取決與縫隙的冷空氣耗熱量，其計算公式為：

式中：Q-加熱由窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量；c-空氣平均定壓重量比熱為0.24；V-每小時由窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣量；tn-采暖室內(nèi)計算溫度；tw-采暖室外計算溫度；r在采暖室外計算溫度下的空氣重度。

由公式可知外窗的縫隙尺寸決定了縫隙的耗熱量，因此要控制窗戶的面積，使其既能更好的引進太陽輻射熱，又能減少冷風(fēng)滲透損失的耗熱量。為此規(guī)范規(guī)定：住宅窗地面積比為1:7；民用建筑窗地面積比為1:4-1:7。另外根據(jù)外窗的傳熱系數(shù)和保溫性能，外窗最好選用單框雙玻的塑鋼窗，現(xiàn)在有的用戶為了美觀和更好的采光，換了大玻璃窗戶，但其保溫效果不好，而且由于冷橋效應(yīng)，達不到理想的節(jié)能效果。

2 措施

2.1 控制表面面積系數(shù)

從獲取更多的日照輻射，降低能耗的觀點來看，表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說，長軸朝向東西的長方形體形最好，正方形次之，而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節(jié)能效果最差。

2.2 太陽能的利用

太陽的能量是取之不盡、用之不竭的。它也正逐漸地被各行各業(yè)所利用，小的方面，它可以為家庭提供熱水，既節(jié)約了能源，又保證了安全，也減少了意外事故的發(fā)生。大的方面，光伏電站的建立，消滅了縣城無電的現(xiàn)狀。在供暖方面它也開始了它的優(yōu)勢，潔凈、安全、價廉，對環(huán)境沒有任何污染。我們在晴天時可利用太陽能的熱量，在陰天和夜晚，則通過能量儲存設(shè)備接收的太陽能來提高供水溫度，達到供暖的目的。這樣不但減少了鍋爐的負擔(dān)，而且節(jié)約了煤資源，又減少了污染，還保護了大氣環(huán)境?？傊S著太陽能利用科技水平的不斷提高，太陽熱能科技將陽光聚合，為我們提供更多的熱量，滿足我們的需求。讓我們更多地利用太陽能吧，使用光伏技術(shù)吧。

3 結(jié)論

對建筑節(jié)能設(shè)計方法的探討，總結(jié)出在設(shè)計中應(yīng)從規(guī)劃、設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境等方面充分合理地利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源——地下水供暖、太陽能供暖，從而達到建筑、環(huán)境與經(jīng)濟、節(jié)能之間的最佳結(jié)合，提高建筑的整體效益。我國的建筑節(jié)能有著巨大的潛力，只要認真扎實地做好節(jié)能設(shè)計工作，就可以有效地降低建筑耗能量，為我國建筑業(yè)、能源業(yè)節(jié)省更多的能源。