㈠ 建築節能技術在建築設計中的應用 建築設計或者建築規劃設計中如何考慮建築設備系統
1.前言
建築節能是指在建築物的規劃、設計、新建、改建和使用過程中，執行建築節能標准，採用新型建築材料和建築節能新技術、新工藝等提高建築圍護結構的保溫隔熱性能和建築物性能系統效率，在保證建築物室內熱環境質量的前提下，減少供熱採暖、照明、熱水供應的能耗，並與可再生能源利用、保護生態平衡和改善人居環境緊密結合。在全世界總的能源消耗中，建築能耗約佔25%~40%。近年來，我國的建築節能工作已進入全面實施階段，隨著一系列關於建築節能的國家法規及地方標準的頒布和實施，整個建築行業從業人員不僅從觀念上對建築節能有了一定的重視，而且在具體工作中取得了一定成果。使建築節能在理論研究和實踐操作上均獲得了一定效果。但是，與世界發達國家相比，還有相當大的差距。關於建築節能，我們尚有許多工作要做。
2. 建築節約能耗措施
(1)使用納米透明隔熱塗料。納米透明隔熱塗料是新近問世的一種可以讓玻璃既保持高透光性同時又有較好的隔熱效果的高科技產品。納米透明隔熱塗料可採用噴塗或刷塗技術塗與各類建築物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太陽能輻射不進入室內,並能保證透光率達到70%,能使室內溫度低於室外溫度達到4℃～7℃,測試表明，夏天開空調時,空調的耗電量可從原來303度降低到208度,可節電20%～30%左右;在冬季,隔熱塗膜的特殊金屬膜呈透明型、引進可視光,長波長的暖氣能在室內反射,使室內的暖氣(遠紅外線）約90%不外流。
(2)建築節能中太陽能的利用。太陽能是綠色能源中最重要的能源，是取之不盡、用之不竭、廣泛存在的天然能源，其優點是極為豐富、潔凈、安全、價廉，對生態平衡沒有任何影響。 有關資料表明,我國陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3.3×103～8.4×106KJ/(m2•年)之間，相當於2.4×104億t標煤。全國總面積三分之二以上地區年日照時數大於2200h，日照能量在5×106KJ/(m2•年)以上。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區；除四川盆地、貴州省資源稍差外，東部、南部及東北等其他地區為資源較富和中等區。 在建築中加強太陽能的利用是實現可持續發展的重要環節，太陽能可以為建築供暖、供熱水、供電，甚至能夠提供建築物的全部能量。我國北方被動太陽房採暖節能60％～70％，平均每平方米建築面積每年可節約20Kg～40Kg標准煤，有著良好的經濟和社會效益。
(3)注重牆體節能。多年以來，我國建築牆體一般採用單一材料，如空心砌塊牆體、加氣混凝土牆體等。單一材料導熱系數大，一般為高效保溫材料的20倍以上，由於建築節能的需要，新型復合牆體已經出現，復合牆體主要通過在牆體主體結構基礎上，增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善整個牆體的熱工性能。復合牆體很好地發揮了兩種材料的長處，既不會使牆體過厚，又能承重，保溫效果又好，因此，發達國家新建建築已基本上採用了此種方式。我國要達到節能50%的要求，除部分採用加厚的加氣混凝土單一牆體外，使用復合牆體將是大勢所趨。根據復合材料與主體結構位置的不同，牆體保溫包括內保溫、外保溫、夾芯保溫等。
(4)關注門窗節能技術。在整個建築物的熱損失中，而門窗縫隙空氣滲透的熱損失則佔20%～30%。所以,門窗是圍護結構中節能的一個重點部位。門窗節能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射3個方面進行。減少滲透量可以減少室內外冷熱氣流的直接交換而增加設備負荷,可通過採用密封材料增加窗戶的氣密性;減少傳熱量是防止室內外溫差的存在而引起的熱量傳遞，建築物的窗戶由鑲嵌材料和窗框、扇型材組成。為此，要加強節能型窗框和節能玻璃等技術的推廣和應用,增大窗戶的整體傳熱系數以減少傳熱量。
塑鋼門窗不僅防噪隔聲功能顯著，防雨水滲漏能力強，空氣滲透量小，更主要的是塑鋼門窗的導熱系數極低，隔熱效果優於鋁材1250倍，在採暖和製冷上，能耗要低30%～50%，室內空調的啟動次數明顯減少，耗電量也顯著減少。
3. 建築節能的三合理
從建築設計入手，綜合分析地區氣候特徵，充分利用有利的氣候條件和防禦不利氣候因素影響。地區氣候特徵包括太陽能輻射強度、最熱（冷）月平均氣溫及空氣濕度、夏（冬）季主導風與平均風壓、雨雪量等要素。這些要素是我們節能設計需要注意的「氣候條件」。此外，還需注意區域的「微環境」，如地形條件、地表環境、地表土壤和環境植被等。只有這樣，才能權衡利弊、趨利避害，統籌運用氣候因素。
(1)合理群體規劃布局。設計中要充分考慮夏季有利的主導風向（通風致涼）和避免冬季不利的主導風向（避風保暖），綜合考慮採光、通風、保溫和防曬等因素，合理安排群體布局和建築朝向。如南京屬典型的夏熱冬冷地區，又具有大陸性氣候特徵，夏季炎熱多東南風、冬季寒冷多西北風，在進行小區群體布局時，一般將小體量的低層、獨立式住宅放在南面，大體量的高層住宅放在最北面，可以最大限度地滿足夏季自然通風和冬季阻擋不利的西北風的需要。
(2)合理控制體形系數。體形系數就是指建築物與室外大氣接觸的外表面積F0（m2）和其所包圍的體積V0（m3）之比值。也就是說，單位建築空間的外表面積越大，體形系數越大，能耗就越高，反之亦然。因此，在考慮節能設計時，建築平面外形不宜凹凸太多，力求完整，避免因凹凸太多增大而提高體形系數。在所有幾何形體中，球面體體形系數最小，同等條件下能耗最低。如合肥大劇院就採用近似球面體外形，體形系數小而相對節能。
(3)合理控制窗牆比。窗牆比就是建築外窗總面積與外圍護牆體總面積之比值。由於外圍護牆體的熱工性能比玻璃窗戶要好。盡管外窗面積比外牆面積要小得多，但通過外窗得失熱量卻占外圍護結構得失熱量的40%左右，因此需根據不同地區氣候特徵合理控制窗牆比。如在嚴熱乾燥的新疆，白天太陽輻射強度大，夜間溫度低，建築外牆體比較封閉，窗牆比小，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。在南京地區，建築的窗牆比則較大，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。
4. 結論
建築節能研究是建築可持續發展的重要研究課題。在我國現階段，主要提倡運用與經濟發展水平相適應的簡單節能技術為主，切不可為片面追求低能耗目標而不顧經濟成本，大量使用節能新技術。同時注重太陽能、風能、地能等可再生自然能技術的研究和開發，降低可再生能源的利用成本，逐步從大城市與經濟比較發達地區向全國推廣運用，實現我國建築節能既定目標。
參考文獻
［1］房志勇。建築節能技術。中國建材工業出版社，1998
［2］《河南省居住建築節能設計標准》(寒冷地區) DBJ41/062-2005
［3］宋德萱.節能建築設計與技術.上海.同濟大學出