摘  要：能源是人類賴以生存和發展的基本條件，能源供應的緊張對各國的經濟發展和社會生活產生了巨大的沖擊，由于建筑能耗在社會總能耗中占有重大比例，建筑節能已成為建筑行業的重點問題。本文從建筑構造節能設計和建筑節能新技術兩個方面進行了討論。

　　關鍵詞：能源；建筑節能；新技術

　　一、建筑節能設計分類

　　建筑節能設計可以分為被動建筑設計與主動建筑設計

　　（一）被動建筑

　　1、設計要點

　　簡單地說，在滿足生活舒適度需求的情況下，被動建筑設計的目標就是要盡量減小能源設備裝機功率。

　　具體來說，被動建筑設計主要依靠自然資源來保證和維持建筑內的溫度和通風等使用要求。在理想的狀態下，一個成功的被動建筑設計的標志是，在一年當中的大部分時間里，建筑內冬暖夏涼、通風良好，只需要一個小功率的空調和采暖系統，就可以滿足人們的生活或工作需要。這樣，建筑的開發者可以降低投資，建筑的品質也可以大幅提高；而建筑的使用者能夠降低維護和使用費用，消除了人們節能建筑會大幅增加成本的擔心。

　　2、被動建筑設計的步驟是方案設計與初步設計

　　在方案設計中，建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進行優化，為充分利用自然風、陽光等自然資源創造條件。在初步設計中，建筑材料也必須優化，外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設計，尤其是窗墻比都需要進行量化與優化。

　　從方案設計開始到初步設計，工程師需要根據不斷調整的設計方案模擬量化建筑的能耗情況，計算空調和采暖設備的裝機功率，比對各種影響因素，最后提供最佳的設計方案。

　　（二）主動建筑

　　1、設計要點

　　主動建筑設計包含節能建筑系統設計與室內設計兩部分內容，這里主要探討的是前者。

　　節能建筑系統設計，如空調系統、熱水系統等，是在裝機功率不變的情況下，通過提高能源使用效率實現節能目標。例如空調熱泵比一般的空調機要節能，冷凝鍋爐比一般鍋爐要節能等。另外，還可使用可再生能源設備，如太陽能熱水器、風力發電、太陽能伏電、地源熱泵等，它們是取之不竭的能源，更是我們今天大力提倡的節能建筑系統的設計手段。

　　2、在被動建筑設計量化指標的基礎上，建筑節能系統必須得到充分的性價比的研究與分析。在空調與采暖設備市場上，各種品牌、型號使消費者眼花繚亂。例如空調設備有空氣源熱泵、地源熱泵、風機盤管、地板采暖、輻射制冷/采暖系統、戶室中央空調、變頻機組、水系統、冷媒系統，等等，它們的初投資和運行費用大不相同。如能通過模擬量化，計算出初投資的費用、每年的耗能量、能源費用，消費者和項目開發者便能作出正確的決定。

　　然而，無論是被動建筑設計還是節能建筑系統設計，為了實現經濟性與高效益的平衡，定量化系統設計都是必由之路。

　　二、建筑構造節能設計

　　（一）屋面節能

　　在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節能措施的要點，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用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，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在，高效保溫材料已經開始應用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規作法的諸多缺點。

　　（二）墻體節能

　　墻體是建筑外圍護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例，JGJ26-1995標準規定，在建筑物形體系數(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時，北京地區傳熱系數不超過1.16W/(m2.K)，而目前常用的內抹灰磚墻，傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下，應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。

　　（三）門窗節能

　　外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有：

　　1、提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。

　　如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

　　2、改善住宅門窗的保溫性能

　　戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能；窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃；縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

　　3、控制住宅窗墻比

　　住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定，指出"北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%"。

　　三、建筑節能新技術

　　（一）減少建筑圍護結構的能量損失

　　建筑圍護結構的節能技術集中體現在對通過建筑圍護結構的能量控制上。在建筑實體墻部分，通過建筑的內、外保溫技術，在冬季的采暖季節，降低通過圍護結構向外的熱損失，在夏季的空調季節，降低通過圍護結構向低通季節，充分利用自然通風作用，調節室內環境。在建筑物透明結構部分，主要是控制窗戶的太陽能熱流，采光性能，通風性能等。如通過設計控制合適的窗墻面積比，選擇合適的窗戶結構，通過采用遮陽技術和鍍膜技術等，來達到冬季采暖季節時，可以阻止室內熱輻射通過透明結構的損失，增加太陽能對室內的滲透，在夏季空調季節時，可以阻止室外熱量向室內滲透，減少室內冷氣的損失。

　　（二）降低建筑設施運行的能耗

　　1、建筑能源的梯級應用

　　根據建筑不同用能設備和系統等級的劃分，優先滿足用能品位高的設備和系統，利用這些設備和系統的排出能量滿足用能品位低的下游設備和系統。

　　2、能源回收技術

　　通過能源回收設備，將排出建筑物的一些能量進行回收再利用，是降低建筑能耗的一個重要措施。

　　3、通過控制調節系統來降低能耗。由于建筑內部設備與系統的設計往往是在滿負荷的條件下進行的，而這些設備和系統往往運行在非滿負荷條件下，這就要求這些設備和系統配備有優良的控制和調節系統，并要求物業管理人員有敬業精神和專業技能，可以根據不用負荷特點對有關設備和系統進行自動或人工調節。控制調節技術對于既有建筑的節能有其特殊的意義。

　　4、采用高能效的設備。

　　（三）減少能源消耗，提高能源的使用效率

　　為了維持居住空間的環境質量，在寒冷的季節需要取暖以提高室內的溫度，在炎熱的季節需要制冷以降低室內的溫度，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現。從節能的角度講，應提高供暖(制冷)系統的效率，它包括設備本身的效率、管網傳送的效率、用戶端的計量以及室內環境的控制裝置的效率等。這些都要求相應的行業在設計、安裝、運行質量、節能系統調節、設備材料以及經營管理模式等方面采用高新技術。

　　如目前在供暖系統節能方面就有三種新技術：

　　1、利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網流量進行合理分配，既改善了供暖質量，又節約了能源。

　　2、在用戶散熱器上安設熱量分配表和溫度調節閥，用戶可根據需要消耗和控制熱能，以達到舒適和節能的雙重效果。

　　3、采用新型的保溫材料包敷送暖管道，以減少管道的熱損失。近年來低溫地板輻射技術己被證明節能效果比較好，它是采用交聯聚乙烯(PEX)管作為通水管，用特殊方式雙向循環盤于地面層內，冬天向管內供低溫熱水(地熱、太陽能或各種低溫余熱提供)；夏天輸入冷水可降低地表溫度(目前國內只用于供暖)；該技術與對流散熱為主的散熱器相比，具有室內溫度分布均勻，舒適、節能、易計量、維護方便等優點。