摘要：隨著我國建筑行業的迅速發展，對能源的需求量也日益劇增，因此建筑節能成為建筑設計的重要組成部分，越來越被建筑設計師們所重視。本文從標準設計角度出發，結合城市建筑所處的綜合環境的分析，從建筑結構設計方面探討了城市建筑的節能設計方案。

　　關鍵詞：城市建筑;節能設計

　　Abstract: With the rapid development of the construction industry in our country, the demand of energy are increasing, so the building energy efficiency has become the most important part of architecture design, more and more architects pay attention. This article from the standard point of view of design, combined with the city construction and the comprehensive environmental analysis, from the building structure design of city building energy saving design.

　　Key words: city building; energy-saving design

　　中圖分類號：TU2 文獻標識碼： A 文章編號：

　　建筑節能設計就是通過對地區氣候條件的分析，將建筑設計與建筑微氣候、建筑技術和能源的有效利用相結合的一種建筑設計方法。目前我國大多數建筑無完善的節能措施，建筑的高耗能已經給社會帶來了沉重的負擔。因此，建筑節能是世界建筑發展的一個必然趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新生長點。

　　一、優化建筑結構規劃節能設計

　　1、建筑體形節能設計

　　①減小體形系數：合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換。在其他外界條件一定的情況下，建筑物體形系數越大，單位面積散熱量也越大，其耗熱量指標越多，外圍護結構的熱損失也相對較多。因此，從節能考慮，建筑物的造型宜簡潔、完整，盡量避免復雜的輪廓線。減小體型系數，提高節能效果。②自然通風：通過建筑體形的設計，利用建筑迎風面和背風面的風壓差，在建筑上部設排風口排出污濁的熱空氣，同時從建筑底部補充吸入新鮮的冷空氣，引導和組織氣流，實現建筑內部的自然通風。③日照環境設計：建筑的體形會直接影響建筑采暖空調的能耗大小。因此，在建筑設計的過程中，設計人員應該從節能的角度出發，盡量使建筑的體形能夠實現在夏季白天防止太陽輻射，在夜間利于自然通風、散熱的目標。保證建筑物的外圍護部分接受的冷、熱量最少，從而減少冬季的熱損失與夏季的冷損失。

　　2、建筑布局節能設計

　　設計者可根據對戶型的自然通風模擬結果，將原設計中自然通風不利戶型的室內分隔、外窗的位置、外窗的可開啟尺寸等進行調整，例如，將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的北側或西側，而主要辦公用房、住宿用房等人們經常停留的房間應盡量考慮布置在南向或東向，使該戶型室內的氣流更加暢通，室內空氣齡明顯降低，顯著提高室內空氣新鮮程度。對單個居住空間，室內分隔簡潔，建筑進深適中，建筑戶型前后沒有阻擋。在有兩面外墻的情況下，均在不同的外墻上開設了可開啟的外窗，且可開啟的面積之和大于外窗所在房間地面面積的8%，為居住空間夜間利用自然通風降溫創造條件。

　　3、建筑朝向節能設計

　　建筑朝向的選擇要考慮兩個方面，首先是在冬季能獲得足夠的日照，主要房間要避開冬季風向。其次，在夏季能有效防止太陽輻射與暴風雨的襲擊。不同朝向，不同季節，建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同，熱損失也不同。在夏天，由于太陽高度角低，東、西向所得到的能量比南向多2.5 倍。而在北緯40 度～45 度地區，建筑物的朝向所得到的太陽輻射能量，相對夏天來說幾乎是其兩倍。因此，設計者在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況，按其太陽高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時間，建筑南向開窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽光線，減少熱損失，保持室內舒適的溫度環境。

　　二、優化建筑圍護結構墻體設計

　　1、窗戶節能設計

　　①控制開窗率：建筑物的外門和外窗是冬季冷風侵入、夏季陽光入射的主要通道。因此，合理控制開窗率是建筑節能設計的要點。在高能耗墻面應避免開大窗，且應提高窗戶的遮陽性能。并盡量避免在東、西向開窗。同時，設置窗簾、遮陽板等也可以提高遮陽效果。②控制窗墻比：窗墻比是建筑外窗總面積與外圍護墻體總面積的比值，在節能設計中不同朝向的墻窗比不同。因此需根據不同地區氣候特征合理控制窗墻比。如在炎熱干燥的地區，白天太陽輻射強度大，夜間溫度低，建筑外墻體比較封閉，窗墻比小，可以減少白天透過窗戶的太陽輻射熱和夜間室內熱量的散失，同時保持室內空氣的濕潤。在溫熱濕潤的地區，建筑的窗墻比則應該設計得較大一些，夏季利用較大的南向窗戶進行自然通風，冬季則可以獲得較多的太陽輻射熱。

　　2、墻體節能設計

　　外墻在整個建筑外包面積中占的比例最大，對建筑能耗的影響也最大。在設計時應控制墻體的傳熱系數，采用保溫性能好的砌體，如加砌混凝土自保溫砌體，也可采用多層復合墻體。先用250mm 厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為外圍護墻，有效地減少建筑垃圾，利于環保和減少資源浪費。再增加了一層30mm 厚的有機硅保溫砂漿，從而減少了外圍護結構的傳熱系數。同時，在保溫層外側設計鋼結構支撐體系，干掛板材，可以遮擋夏季陽光直接輻射到墻體，同時后側流動的空氣層能迅速帶走熱量，起到很好的遮陽隔熱效果。另一方面可將外墻構件部位設計成雙層壁面，形成封閉的空氣層，并將各部位的空氣層相連成循環，在太陽輻射產生的熱力作用下，依靠“熱

　　虹吸”作用產生對流環路。在這個過程中，依靠貯熱體加熱空氣，流動的空氣來加熱室內的墻體，滿足室內溫度的穩定。

　　現階段，外墻保溫節能系統通常有以下幾種形式：

　　①EPS 板薄抹灰系統，該外保溫系統是由EPS 板保溫層、薄抹面層與飾面涂層組成，用專門的粘合劑將EPS 板粘貼于基層上，在薄抹面層中用玻纖網滿鋪。②EPS板現澆混凝土外墻外保溫節能系統，該系統是在現澆混凝土基礎上，設置EPS 板保溫層。③膠粉EPS 顆粒保溫漿料系統，是由膠粉EPS 顆粒保溫漿料保溫層、界面層、抗裂砂漿薄抹面層與飾面層組成。其保溫層是由現場拌制的膠粉EPS 顆粒保溫漿料噴涂于基層上而成，薄抹面層同樣采用玻纖網滿鋪。④機械固定EPS 鋼絲網架板系統，該保溫系統組成結構有：飾面層、砂漿厚抹面層、腹絲非穿透型EPS鋼絲網架板、機械固定裝置。

　　3、屋頂節能設計

　　屋面保溫層不宜選用密度大、導熱系數較高、吸水率較大的保溫材料，以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，同時，可設置排氣孔以排除保溫層內不易排除的水分。還可從建筑設計角度考慮在頂屋設置通風隔熱層或將頂層作為設備間等，形成2 次隔熱，減少屋面溫度的影響。在屋面隔熱上，屋面應該做到盡量小，坡屋

　　面的隔熱，可以利用30 毫米聚苯板、一體化隔熱板、屋面綠化等方式來實現。同時注意，屋面外表面采用柔性防水時，應使用反陽光輻射的材料。覆土和植草屋面的保溫隔熱效果很明顯，用“建筑夾層防排組合”消除水壓力。在一般的防水層上加塑料凹凸板、蓋土工布，起到防水、排水、擋土、濾水的作用，即是綠化的基層，又是屋面的防排基層，解決了屋面滲漏和種植中排水透氣的問題。

　　三、屋面節能技術

　　1 倒置屋面

　　傳統的屋面保溫措施是將保溫層設置于防水層之下，由于以往使用的保溫材料主要是水泥膨脹珍珠巖，石棉巖面等，這些材料吸水性強，因此不僅僅需要在上面做防水層，還需要在其下面設置隔氣層，另外，還需要設置保護層，以防止材料老化。從而導致保溫系統結構過于復雜，增加了工程造價，同時施工還將受到天氣的限制。因此，新的屋面節能形式—倒置式屋面，應運而生。其所謂倒置是相對于傳統屋面保溫結構形式而言的，就是將把保溫層設置于防水層的上面。該種保溫層采用的保溫材料具有強烈的“憎水性”，例如XPS- 擠塑式聚苯乙烯等。其具體工藝為：首先于屋面上起坡做好找平層，然后根據設計要求施工防水層，再將XPS保溫板鋪設在上面，最后做好保護層。采用這種保溫層形式，不僅僅能達到很好的效果，施工還方便，成本也降低了不少。

　　2 屋面綠化

　　在建筑物的屋面種上各種植物進行綠化，可以大大降低建筑能耗，同時還可以將室內排放出來的有害氣體吸收部分，也可以減少噪音污染。若采用屋面綠化，僅需用燦灰水泥將原保護層中的普通硅酸鹽水泥替代即可，在進行屋面綠化時必須注意其種植荷載，不得太大，以免給建筑物結構安全造成影響。另外在植物種類的選擇是也應該注意盡量選擇耐熱、耐旱、抗風、耐貧瘠的植物，比如三色堇、彩葉草、鴨跖草、假連翹、麥冬草等植物。

　　3 屋面蓄水

　　蓄水屋面指的是在建筑物的剛性防水屋面上蓄積一定深度的水，其工作原理是，利用水的蒸發散熱作用，將太陽輻射到屋頂的大量熱量帶走，從而達到降低屋面的溫度，該法也是一種比較有效果的隔熱措施。屋面蓄水主要是做好屋面的防水措施，以及蓄水的深度，控制其荷載，以免影響屋面結構物的安全。

　　總結

　　隨著我國社會經濟的迅速發展，建筑規模日益增大，建筑能耗也與日俱增，但是我國的能源又面臨著巨大的危機，因此為緩解我國的能源危機，我們在進行建筑設計時，必須在為人們的生產、生活、工作以及活動創造一個舒適的場所的同時，又盡可能的提高能源的利用效率、節約能源的消耗、降低環境污染。節能環保是現代建筑發展的必然趨勢，而建筑節能設計對于減小建筑能耗，實現建筑發展現代化建筑節能直接關系到國家資源戰略、可持續發展和環境保護,是建筑業一項重要、緊迫而又艱巨的任務,值得全社會重視,推廣和使用節能建筑必將產生較好的經濟和社會效益。都具有十分重要的意義。

　　參考文獻：

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