时间：2022-04-25 04:07:42
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关键词：节能住宅设计能源
一、发展节能住宅建筑的意义
在建筑领域，人类从自然界所获得物质原料的50%用来建造各类建筑及附属设施，建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1/4。在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可恢复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后，世界各国提出了控制矿物能源用量的增长，提高能源使用效率，开发新能源和可再生能源的目标。作为耗能大户的建筑业节能受到极大的关注。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。随着人们物质生活水平的不断改善，对住宅建筑的环境质量要求也日益提高。我国是一个经济快速增长、人口占世界20%的大国，也是能源相对匮乏的大国，已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。目前我国每年建成房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。建筑在生产和使用过程中要消耗全球资源中能源总量的50%，产生的污染也十分惊人。所以建筑节能和保护环境是摆在人们面前的紧迫课题。
二、节能建筑设计应贯彻的设计原则
各地区的节能建筑，必须适应本地区的气候特征，既不能照搬严寒地区的建筑型式，也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式，更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式，一般说来设计时应遵循以下原则：
(1)建筑物尽量采用南北朝向布置。否则，须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。
(2)建筑群之间和建筑物室内，夏季要有良好的自然通风，建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面；多层建筑置于中间；高层建筑布置在最后面，否则，高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。
(3)按相关设计标准的规定，尽量加大建筑物之间的间距，尽量减少建筑群间的硬化地面，推广植草砖地面，提高绿地率，加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系，以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射，减小地面对建筑物的反射辐射。
(4)应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板，坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度，应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时，应加强围护结构的热工性能，计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。
(5)不应设置大窗户，窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃，居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kea的抗风压性能。
(6)屋顶和外墙既要保温又要隔热，其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定，还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙，不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料，最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。
(7)屋顶和外墙的外表面，宜采用浅色饰面层，不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层，否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度，计算其夏季的内表面计算温度不超过36.9℃，宜低于35℃。
(8)加强分户墙和楼地面的保温性能，使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。
(9)设有集中采暖、空调的节能建筑，应选用高效、低能耗的设备与系统，不得采用直接电热式采暖设备和装置，应设置分室温度控制装置。除上述9点之外，节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。
三、节能设计在我国住宅建筑中的应用措施
(一)屋顶保温隔热的节能设计
在住宅建筑屋顶构造设计中，应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计，这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度，同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤，夏季的降温一般都是用电，合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。
(二)门、窗系统的节能设计
外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，其面积约占建筑外维护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3，所以门窗是外维护结构节能的重点。在节能措施上，首先在保证日照、采光、通风、观景条件下，要尽量减少外门窗洞口的面积。其次，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内。再次，加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一，提高门窗气密性。最后，在经济状况允许的条件下，可考虑使用新型保温节能门窗，能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。
(三)建筑外墙节能设计
以往以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准，按照新标准在单一材料墙体中，只有加气混凝土能满足要求，所以应发展复合墙体技术。设计中主墙体可采用混凝土空心砌块、空心砖墙体、空心砌块墙体、现浇混凝土墙体，然后加以轻质高效保温层和耐候饰面层。保温层可放在承重层外侧，特别提到的是复合结构中常采用单层或多层封闭空气间层与带反射材料的封闭空气间层，在增大热阻、满足保温的同时还可以减轻围护结构的自重。
四、结语
在建筑节能设计方面，通过以上几方面的优化设计不仅可以解决国家的能源问题，同时也可以促进建筑技术和建筑产业的发展，为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活水平起到一定的作用。
参考文献
[1]王玉玲,朱江雁,.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工,2006,(1).
在设计过程中尽管没有可以执行的国家标准，但在设计的全过程中应重视建筑的节能设计，从工艺设计开始注重建筑物的节能。例如，在满足工艺要求的前提下，设计人员应在建筑平面布局、交通用地、安全疏散、使用功能的组合、室内环境的确定等方面进行方案的优化，尽量减少占地，缩短管线减少交通面积，使平面布局更加紧凑合理，减少建筑物护结构的面积，从而减少土建工程量，降低施工能耗，减少采暖及空调设备的用量，以达到节约能源，降低能耗的目的。
如我区大部分地区为严寒地区，工业建筑均需冬季采暖，尤其在东部地区冬季室外温度在－20℃～－30℃的天数较长，采暖能耗占比例较大。过去好多地区的墙体厚度较大，结构构件的尺寸较大，建筑物重量大，结构笨重，在节约能源方面非常不利。因此，在设计中进行节能设计的潜力很大。
在本人设计的供水工程中，有好多厂房为泵房、水处理间、加药间、水沉淀间等。在能保证电气设备使用要求的前提下，尽量采用主副厂房合并建设，以减少土建工程量。有些厂房室内湿度大，采用自然和机械进排风，来保证室内正常环境。并参照公共建筑的节能标准，对屋面墙体采取有效的保温措施，采用密封性能较好的门窗等措施以提高建筑物的保温性能，从而改善室内环境、达到降低能耗的目的。
2工程实例
以单层排架结构取水泵站为例，屋面采用挤塑聚苯乙烯夹芯板，外墙为300厚陶粒砌块，外贴挤塑聚苯乙烯保温板，门用彩板门，窗户为断桥铝合金窗，建筑面积461．16m2，采暖面积427．68m2。
2．1墙体外保温优点
为了保证室内基本的热环境要求，在满足建筑物使用功能的前提下，做墙体外保温，可消除“热桥”的不良影响，有效地保护主体墙，使墙体潮湿、结露的情况得到改善。
2．2门、窗户
本工程门窗设计采用断桥铝合金门窗。优点是:保温隔热性能好，比普通门窗热量散失减少，大量节省采暖和制冷费用，节能效果显著;防结露、结霜，提高了门窗的水密性和气密性;防风沙、抗风压，抗振动效果好，是一种绿色建材。
2．3节能计算
近年来，环保是一个经久不衰的话题，发展节能建筑也是环境保护的需要。建筑行业是一个高耗能的行业，也是一个容易产生垃圾的行业，在生产过程中，产生出来的废水废渣废气等垃圾如果不能得到及时的处理就会对周边环境产生不小的污染，这些污染对人民的生命健康安全产生了严重威胁，如近年来愈演愈烈的雾霾，数值越来越大的PM2.5已经超出了人民的忍耐程度。所以，建筑行业的环境保护已经已经引起了人们强烈的重视，而加强建筑节能设计也是一条必由之路。
2我国可持续发展战略的需要
可持续发展战略是我国现在的经济发展所坚持的重要战略之一，可持续发展要求不仅要考虑到建筑行业现在的利益，更要兼顾到其长远利益，好的建筑节能设计一定是能够不断满足行业的长远发展需求，不能满只足于现有的利益，图一时之好而牺牲了长远利益。可持续发展原则还要考虑建筑行业的发展和能源节约的统一性，把建筑节能工作落到实处，不能让建筑节能影响建筑行业的正常发展，经济发展不能影响建筑节能，建筑节能也不能制约经济发展。
3当前建筑设计中节能的设计
3.1设计之合理选址
建筑设计首先遇到的问题就是建筑地理位置的选择，建筑的选址是一件很重要的工作，要进行充分合理的勘察检测，综合各位置的自然环境、社会环境等因素进行考虑，最后选择最优的位置。建筑的选址要考虑以下几种要素，首先是气候因素，建筑设计想要达到节能的效果，必须考虑气候因素，保证气候环境在建筑使用周期内处于持续的稳定状态，以避免由于气候环境频繁变化而消耗大量的能量。其次是环境因素，任何建筑的选址都以环境为基础，所以在建筑选址时一定要考虑好环境因素，要以不破坏环境为原则，进而能够保护环境，最终能够达到节能的目的，提高能源的利用率。
3.2设计之建筑规划和设计
规划设计是节能建筑设计的关键部分，在进行这部分设计时要充分考虑以下几个要素。首先是建筑当地的环境，包括当地的历史、风俗等，结合当地的具体情况，坚持因地制宜的原则进行建筑节能设计。其次是建筑物的形态和布局，这些因素会影响建筑的采光和通风，科学合理的设计可以保证建筑物能够获得充分的阳光、保持良好的通风，这也是居住者在购房时非常关心的问题。再次是季节因素，由于冬季太阳高度角最小，所以楼间距要根据冬季的情况进行安排，才能保证一年四季楼房最底层的住户可以见到阳光。在设计的过程中，节能建筑设计要充分考虑如何充分利用自然环境来降低能耗，提高能源的利用率。
3.3选用性价比高的节能技术
随着人们需求的增加，建筑节能设计方案已经出现了不少，如何选择性价比最高的节能技术也是我们需要探讨的问题。目前建筑行业流行的节能技术要么造价高，要么质量低，所以要权衡利弊，通过比较选择一些性价比高的节能建筑设计方案。例如可以充分利用太阳能进行发电，既能起到较好的环保效果，又能最大程度的节约能源。同时在选择建筑节能设计方案的时候要结合当地的经济发展水平，不能一刀切。
3.4建筑设计中进行合理的外部环境设计
建筑设计时，建筑外部的环境设计至关重要，因为单纯的建筑进行节能技术应用，要是外部的环境影响较大，也会直接导致节能效果的下降。因此，根据每一个建筑功能的需要，通过合理的外部环境的布局设计来完善现有的微气候环境，为建筑节能创造有力的环境。最基本的设计就是在建筑周围进行相关的绿化，改变周围的微环境，以降低噪音，阻挡风沙，净化空气，降低温度。同时可以在不破坏周边整体环境的情况下，人为进行仿自然环境的打造，例如建造人工湖等，目的也是通过改变建筑周边的微环境，降低建筑对能源的消耗，达到节能的目的。
4结语
在应用BIM技术时，只要把获取到的相关设计数据移入到使用的设计软件中，就能够通过这些数据得到分析之后的准确结果。在进行建筑节能设计时，如果使用那些传统的建筑节能设计软件会浪费设计师很多的时间及精力，这时设计师就会常常出现顾此失彼的设计情况。而在建筑节能设计中应用BIM技术，则能够有效的节约设计师的时间，并且让设计师能够有很多的精力去进行别的方面的设计。BIM技术应用在建筑节能设计上时，可以通过相关的建筑信息模型及设计软件进行分析，从而能够对建筑能力的分析过程进行优化，缩短设计所用的时间，有利于设计师解决那些比较困难复杂的问题。在进行建筑节能设计的过程中，如果符合当地的建筑标准以及有关的规定时，则能够将BIM技术和GBS技术相结合起来，并且进行建筑类型的设定。在BIM的相关模型中，能够将GBS技术直接导入其中，并且根据模型中的有关建筑信息进行热模型的建立，并且把该模型的格式转化为XML形式。为了将有关的数据进行全面的展示，可以使用DOE技术来实现不同时间段的实时模拟。在此过程中，为了得到所需要的建筑数据，仅仅需要将建筑设计有关的地理坐标和建筑类型输入到GBS中即可。在进行建筑节能设计时，可以通过BIM技术和GBS技术的结合进行相关模型的建立，从而能够获得和建筑有关的详细节能数据分析结果，使得实际的建筑施工能够节约很大的能源。不仅仅GBS能够和BIM技术相结合，Riuska软件也能够和BIM技术通过使用。在这二者相互结合使用时，通过BIM技术模型的导入，设计师则能够取得很多建筑信息，方便建筑节能设计的进行。BIM技术在建筑节能设计中的应用是非常重要的，促进了建筑设计事业的快速发展。目前，建设行业发展的趋势就是建筑节能设计，只有在建筑设计中融入节能设计，才能够使得建筑更加的节约能源，避免的资源的浪费。建筑的能耗在全球能耗中占据了很大的比例，对建筑设计进行节能优化，是降低温室效应的重要手段。
2、BIM技术对建筑节能设计的价值
在建筑节能设计中，BIM技术的应用对其有着非常的的价值，主要包括碰撞检查、精确施工和计划及协同提升效率等几方面。在进行一些比较复杂的建筑节能设计时，工程师和设计师有时候根本不能够查找出二维蓝图中涉及的冲突问题。在实际施工中，每一项工程都可能会由于碰撞问题而不符合要求，需要重新进行建筑节能的设计，进行返工。但是重新设计施工的损失是非常大的，不仅损失材料，还会损失机械台班，出现窝工现象。而然在进行建筑节能设计时，应用BIM技术进行BIM模型的创建，系统则能够自行进行有关碰撞的检查，即使是全碰撞情况也能够检测出来。BIM技术的应用能够为设计者提供准确的碰撞检查结果，并且得出最优的解决方案，防止碰撞造成的损失。在进行项目施工计划时，手工进行预算工作会使得工作的准确性降低，不能够准确的计划出相关的资源，不精确的计划会造成很大的资源损失。而在建筑节能设计时，应用BIM技术，则能够使得施工和计划非常的精确，优化施工，避免资源的浪费。在施工计划上，利用虚拟的施工模拟能够准确的分析出建筑时所用的资源和设备情况，最大限度的节约资源。在进行建筑节能设计时，可能会因为该项工程非常的复杂，并且项目团队是临时组成的，就会严重的影响工期，造成损失。而应用BIM技术一则能够实现信息资源的共享，获得精确的数据；二则在BIM模型上直接做节能设计和节能计算可以避免设计人员的重复建模从而提高设计工作效率，也使得项目各阶段的工作比较的协调，加快从设计到施工阶段的时间。BIM系统其核心是通过三维设计获得工程信息模型和几乎所有与设计相关的设计数据，可以持续即时地提供项目设计内容、进度以及更改信息，这些信息完整可靠，质量高并且完全协调。
3、总结
项目所在地基本条件研究是落实绿色建筑“因地制宜”原则的前置环节，本项目基本条件分析如下：
（1）气象条件
福建省地跨夏热冬暖地区、夏热冬冷地区，夏季炎热，年平均气温19.5℃，太阳高度角大、日照时间长、太阳辐射强烈，建筑遮阳需求较大，建筑隔热需求较为迫切，以遮阳、采光、自保温技术为主的被动式技术是围护结构节能设计的首选措施。此外，福建省大部分地区全年平均风速在1.5m/s以上，为建筑自然通风提供了有利的条件。
（2）可再生能源条件
福建地区年日照时数1300~2500h，年辐射总量为4200~5000MJ/m2。随着近年来气候及环境的变化，福建地区太阳能资源强度呈逐渐上升的趋势。从地表水和地下水资源资源分布来看，福建省属于资源较丰富地区。依据现有条件，福建省可再生能源推广和发展的重点是太阳能光热、光伏利用和地源、水源热泵利用技术。
（3）水资源条件
一方面，福建省年际降雨分布不均、各地水资源拥有量极不平衡、经济发达地区、沿海突出部及岛屿资源型缺水严重；另一方面，该地区年平均雨量在1159~2413mm之间，为雨水回收利用提供了前提条件。
（4）生态条件
福建省气候适宜，野生园林植物种类多、生态适应性强，是我国生物多样性最为丰富的省份之一。这就为使用当地植物进行复层绿化、屋顶绿化和垂直绿化等创造了必要条件。
（5）其他条件
除了上述条件，项目所在地地质条件、交通条件及其他外部配套条件等都是绿色建筑实施过程中需要考虑的因素。
二绿色建筑特征
1建筑设计构思
本项目在建筑设计构思时，充分借鉴了福建省院落式传统建筑的特点，采用合院式庭院形式，有利于自然通风、采光和遮阳；中间的院落还可以成为人们公共活动的场所，能够为建筑内部人居环境创造良好的条件。
2节地与室外环境
计算机室外环境优化方面，本项目在规划设计时，将多项计算机模拟分析技术应用于自然通风、声环境、日照、采光等方面的优化设计中，通过这些低成本绿色建筑技术的采用，使得本项目能与当地气候及环境实现较好的协调统一。绿化与透水地面设计方面，本项目通过室外绿化、采用生态（透水）混凝土、透水砖等技术措施，室外绿化面积为8097m2，绿化率高达74.3％；透水混凝土和透水砖面积分别为190m2和1636m2，加上室外绿化透水面积，室外透水面积超过80％，可较好地降低热岛效应，为建筑提供一个良好的外部环境。
3节能与能源利用
围护结构设计方面，本项目采用了多种本地适宜的节能技术措施。屋面采用种植屋面作为保温隔热措施，并配合无机保温砂浆的采用，实现屋面节能。同时，为了加强示范意义，本项目在外墙节能材料的选择上，与普通工程相比，颇具特色：选择福建省当地典型的建筑材料，填充墙采用适宜当地条件的外墙自保温技术，在建筑的每层楼采用不同的自保温砌块或砖，如加气混凝土砌块、粉煤灰陶粒小型空心砌块、PCB聚苯乙烯节能砌块、煤矸石烧结砖、淤泥烧结砖等，砌筑成保温隔热的自保温墙体，使外墙平均传热系数满足节能要求。此外，本项目采用了多种类型的节能窗。建筑外遮阳设计方面，本项目采用了多种形式的活动外遮阳形式，如垂直卷帘遮阳、斜伸臂遮阳帘、中置空调百叶遮阳等，均可以依据需要进行全开、全关、部分开启等动作调整，满足隔热、采光和视觉舒适要求。高效空调系统与可再生能源应用方面，本项目的可再生能源利用主要为地源热泵空调系统、太阳能热水系统及太阳能光伏系统三部分。空调系统采用水源多联式中央空调，主机是数码涡旋机组，共设14台主机，COP在5.5以上，系统能效比约为4.4；根据使用功能，整个空调系统分为14个子系统，每个子系统均由一台主机带若干个室内机，同时设有全热交换新风机，回收排风中的能量，减少新风负荷；整个空调系统使用灵活、高效节能。太阳能热水系统安装集热器面积128m2，晴天日平均产55℃的热水4.6t，太阳能热水系统分为三个子系统，分别采用典型的平板，真空管，陶瓷三种类型；屋顶安装有6.9kWp的光伏矩阵，使光伏板与屋顶天窗结合，真正做到了一体化设计，设计年发电6900kWh，约占大楼耗电量的的2.1%。
4节水与水资源利用
本项目水系统规划方案考虑福州地区水资源情况，对用水定额、用水量估算及水量平衡、给排水系统设计、节水器具、非传统水源利用等进行了分析和规划。本项目在建筑中全面采用各类节水器具，并在保证用水安全的前提下，利用雨水进行冲厕、绿化灌溉等。
5节材与材料资源利用
本项目在建筑设计选材时，考虑了使用材料的可再循环使用，可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的11.2％。本项目采用大开间灵活隔断预应力结构体系，并实现土建与装修工程一体化设计施工。预应力技术的采用，可显著节约混凝土、模板，钢筋等材料，降低了单位建筑面积建材消耗水平。同时本项目在装修工程中采用了多种废弃材料、可循环材料和有利于生态环保的建筑材料，如汽车包装板、定向剖花板、废弃饮料瓶隔断、木塑板、竹木地板、软木板、金刚板地板、复合实木、水泥纤维板等。
6室内环境质量
风环境方面，本项目建筑设计和构造设计充分考虑了增强自然通风的措施。本项目的建筑的三、五层在东西向，以及一层的南北向都处理成为对外开放空间，建筑各层东、南、西、北朝向均设有较大面积的外窗，配合适宜的开窗面积，可以根据需要进行自然通风的调节。同时本项目设计有中庭，当夏季炎热时可以利用建筑上下形成的热压通风，形成良好的自然通风条件。光环境方面，本项目在建筑东、南、西、北四个朝向立面均布置带形窗，同时天井设置遮阳天窗，天井各层内墙均布置内窗，使主要房间形成双侧采光，同时配合地下室四周采光井和光导管的使用，以达到理想的自然采光效果。经采光模拟计算分析，94％以上的主要功能空间室内采光系数满足自然采光的要求。日照优化方面，本项目建筑采用逐层退台设计。在夏季可形成建筑结构自遮阳，减少空调能耗，冬季太阳光可以直射入室内，有利于冬季供暖，达到冬暖夏凉的效果。室内空气品质方面，本项目设置室内温度、湿度、CO2浓度监测的室内空气质量监控系统，系统具有数据采集和分析、监测空调设备的风机状态、空气的温湿度、CO2浓度超标报警等功能。对于人员密度变化较大的房间，除设置CO2浓度传感器监测室内空气质量外，还与空调控制系统联动调节新风量，控制新风机的启停，保证室内空气品质。
7电气节能与智能化控制
项目采用高光效光源。在满足眩光限制的条件下，优先选用灯具效率高的灯具及开启式直接照明灯具，室内灯具效率不低于60％，要求灯具的反射罩具有较高的反射比。本项目建筑智能化系统定位合理，功能完善，包括信息设施系统、信息化应用系统、公共安全系统、机房工程等。为保证建筑通风、空调、照明等设备高效运营，本项目设有建筑设备管理系统，对照明系统进行可靠的自动控制，对大楼内的空调通风系统冷热源、风机、水泵、电梯等设备进行有效监测，对关键数据进行实时采集并记录。
三建筑能耗与用水量分析
1能耗分析
采用Dest建筑能耗分析软件对本项目进行全年能耗（空调、供暖和照明）动态模拟预测计算，得出建筑节能率为64.5%，建筑能耗比例关系。根据以上建筑能耗预测结果，空调、供暖、照明耗电量单项节能率的分析。以80年代基准建筑为比较基准，则供暖耗电量的节能率最高，照明耗电量次之；以符合公共建筑节能设计标准的参照建筑为基准，仍然是供暖耗电量的节能率最高，但夏季空调节能率高于照明节能率。但需要指出的是，不论建筑单项节能率如何变化，由于夏季空调能耗占建筑能耗的比例最大，所以空调节能对本项目建筑节能的贡献是最大的。如果将本项目所采用的太阳能光伏、光热技术等因素考虑进来，将进一步降低建筑的综合能耗。依据相关分析数据，福建地区每1m2太阳能集热面积每年能节省350kWh电耗，每1kW的光伏矩阵每年能发电1000kWh。通过分析计算，本项目综合节能率达70.99%，各类能源的消耗比列。
2用水量分析
本项目建筑内部用水主要集中在冲厕和盥洗，室外用水主要集中在绿化、景观等，各部分用水量分析。本项目水源形式为市政水和雨水，其中雨水主要用于冲厕、绿化、水景补水等用途，本项目雨水利用系统基本能够满足使用要求，雨水回收利用系统关于雨水的供求关系分析见图16。经分析，本项目预计非传统水源（雨水）利用率为53％。
四结论
关键词：建筑设计；综合医院；节能设计
1具体实例分析
本人有幸在2012年开始接触一个乡镇综合卫生院建筑的设计项目，主体医疗楼为5层建筑，包括门诊、急诊、牙科、检验、手术、病房及办公等；公共卫生楼为4层建筑，包括儿保接种、体检、公共卫生办、妇保、妇产科及多功能厅等；后勤及辅助楼为3层建筑，包括X光机房、药库、食堂及职工休息室等。康复楼为3层建筑，包括康复病房和康复大厅等。各个功能楼有单独出入口，且在各个出入口处均设置宽1.5米、坡度为1/12的无障碍坡道，电梯采用无障碍电梯，卫生间设置无障碍专用洁具，电梯间、卫生间等设置国际通用无障碍标识等，以充分体现现代医疗建筑现代化、标准化、人性化的主导思想。同时，应最大限度考虑节能措施，并在使用过程中着重于内部用能的使用和管理，使其能耗得到合理利用且不浪费。使其既满足使用要求，又能得到最佳的节能效果。
2节能技术措施
在设计工程中，要做到上述这些，针对医院建筑的特点，在节能技术措施方面做以下几点考虑：
2.1保温和隔热
控制综合医院的保温隔热性能、热惰性指标，采用气密性和保温性好的外门窗等。本工程采用外墙外保温系统，外墙粉刷采用无机轻集料保温砂浆，砖采用烧结页岩多孔砖，外门窗采用（6L0W-E+12A+6）中空低辐射玻璃钢塑复合节能门窗，并设置内遮阳系统，地面和屋面做泡沫玻璃保温隔热层等措施，且应做好外保温工程的密封与防水构造设计，确保水不会渗入保温层和基层。水平或倾斜的出挑部分以及延伸至地面以下的部位应做防水层，在外墙外保温系统上安装的设备或管道应固定于基层上，并应做密封盒防水设计。外墙出挑构件及附墙部件（屋顶女儿墙内侧、阳台、雨篷、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗的非透明构件、装饰线和靠外墙阳台分户隔墙等）采取隔断热桥措施等以符合节能建筑的设计要求；
2.2主体建筑布置方向
在设计过程中，应地制宜，主体建筑采用南北向布置，有利于获得良好的朝向，减少东西向开窗面积（增加阳台等遮阳措施），使其体形系数、窗墙面积比等得到有利的控制，设置遮阳措施，避免大面积玻璃幕墙的使用（如采用双层玻璃幕墙，夹层内应设置空调循环装置）。
2.3建筑总平面布局
总平面布局合理简洁，建筑形体较规整，立面设计力求简约大气并具有时代特征。建筑布局合理，功能分区明确，人、物分流，交通顺畅，避免或减少交叉感染，有利于降低运营成本，主要控制以下几点：（1）在节能范围内，可以增加窗户的开启面积，通过自然通风和自然采光来改善内部的环境。尽量减少内区，降低内部照明和通风空调设备的能耗；（2）散发大量余热的设备（如中心供应、厨房、洗衣房、大型医疗设备等）靠外墙布置，以便利用自然通风快速消除余热，减少机械通风量。且厨房、洗衣房等布置在当地主导风向的下风向，从而改善院区内部环境；（3）各类机房尽量靠近负荷中心布置，以减少输送的能耗。设计中，将用电配备布置在后勤及辅助楼地下一层；电梯布置在医疗楼的门厅部位；每层采用小型中央空调，每层在合理的位置布置空调机房；医用气体（供养）布置在主体建筑的靠外墙一侧；医院手术室设计洁净空调系统；牙科用水采用直接饮用水标准；院区内另设一单独的附房(包括设备房及污洗间，地下设污水处理池)等等，以满足医院日常正常的高能源消耗。
2.4医院绿化
医院院区的绿地面积应确有保证，符合地区相关标准。设计中采用多样化的手法及材料，出入口处为医院前区广场及对外停车场地，选用适宜的树种点缀院区，停车位采用植草砖铺装，并在出入口机动车车位处设置中心绿地，以利改善环境，创造亲切自然的氛围。又增加了局部屋顶花园，利用植物的错落配置为医疗人员和就医人员带来了更多的绿色视野，营造了舒适宜人的优雅环境。在内部环境设计上，院内部停车场地采用植草砖铺装，并设置了树阵，使人们的身心得到放松和平静。
2.5其它
（1）选用节能电机产品，配套的国内装备及公用设施，全部采用新型或改型节能型产品，以降低能耗。
（2）在变电站配置功率因素补偿器，采用低压侧电容集中补偿方式，提高功率因素，降低无功损耗。
（3）照明采用节能混光灯以节约用电。
（4）节水：①选用节水型卫生器具及配水件。公共卫生间采用感应式水嘴和感应式小便冲洗阀；②建筑物给水进户管设水表计量，以节约用水，对水资源尽量循环使用，尽量少排放；③水池和水箱溢流水位均设报警装置，防止进水阀门故障时，水池和水箱长时间溢流排水；④给水泵、消防泵、喷淋泵均采用先进节能设备，耗电量比一般产品相对节能；⑤绿化、道路清洗及其他冲洗用水均采用二级处理后的污水，以节约用水。
（5）智能化系统：综合楼病房、康复楼病房及卫生间采用自能化呼救系统。
3结束语
乡镇卫生院是农村具有承上启下作用的基层卫生机构，而节能技术是当今能源资源耗损巨大的背景下非常需要的，因此，对乡镇卫生院建筑进行研究具有非常实际的意义。本文通过对某乡镇综合卫生院建筑的设计项目的分析，总结出了一些具体节能措施，希望能为乡镇综合卫生院建筑节能设计做出一些贡献。
作者:顾小平 单位:浙江天辰建筑设计有限公司
参考文献：
[1]建筑设计防火规范[S].GB50016-2006.
[2]综合医院建筑设计规范[S].JGJ49-88.
[3]医院洁净手术部建筑技术规范[S].GB50333-20028.
[4]疗养院建筑设计规范[S].JGJ40-87.
1.1有效减少能耗
有效减少能耗是工艺建筑节能设计理念的重要优势之一。众所周知降低工业建筑的耗能在本质上减少工业企业的生产成本，并且还能够在建筑物在使用和建造过程中尽可能合理地使用和利用能源,从而能够在满足同等需要或达到相同目的的条件下做到尽可能的降低能耗。除此之外，有效减少能耗主要还体现在可以有效的面对能源危机和潜在的能源资源价格上涨，并且建筑节能的技术途径主要是依靠减少维护结构的散热并且合理的提高供热、制冷系统的热效率两个方面。即通过这两方面的有效加强节能设计理念可以有效的减少相应的能耗。
1.2资源循环利用
资源循环利用可以让工业企业在生产过程中占据非常大的优势。众所周知工业生产需要大量的资源支援，因此资源的循环利用可以有效避免大量宝贵的不可再生的能源资源在建筑、生产过程中被浪费。例如由于工业厂房的冬季内采暖计算温度与室内外的冬季采暖计算温度差(tn—twn)和民用建筑相比,要小10%~20%,热损失自然也相应减少。除此之外，在资源循环利用的过程中节能设计理念的应用可以有效减少其整体资源的消耗，从而能够在此基础上促进其生产水平的有效提升和社会效益、经济效益的不断进步。
1.3提升生产效率
节能设计理念的应用可以有效的提升工业企业的生产效率。众所周知工业建筑物的护结构是其热量损失的主要通道之一。因此通过节能设计理念的应用设计人员可以促进建筑物的墙体、屋顶及地基周围等处使用高效保温隔热材料,并且能够使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低，这最终就能促进企业生产效率的有效提升。除此之外，节能设计理念对于生产效率的提升主要还体现在了其能够有效降低生产设备和机械的运行强度，从而能够有效延长生产设备的使用寿命和使用效率，从而能够在此基础上促进工业企业生产效率的有效提升。
1.4减少腐蚀损失
减少腐蚀损失也是节能设计理念自身具备的优越性之一。众所周知工业企业在生产过程中其厂房和设备都容易受到腐蚀问题的影响。因此在工业厂房的建筑单体设计中,设计人员应从厂房的平剖面布置阶段开始就纳入设计应考虑的范围中。例如设计人员可以通过对于空调降温的面积范围和室内温度进行有效的计算,来尽可能的避免不适当的大面积、大空间采暖和全空调,这可以有效避免机械设备生锈腐蚀的可能性。并且当工业还间内有散发大量生产余热余湿甚至腐蚀性气体时,设计人员在设计时应当考虑有效的自然通风来保证室内的正常生产环境，从而能够促进腐蚀的有效减少。
2工业建筑节能设计理念应用
2.1根据工业特点设计
根据工业特点设计是工业建筑节能的设计理念应用的基础和前提。在根据工业特点进行设计的过程中设计人员应当确保工业建筑围护结构节能设计特点符合工业生产的实际需求。例如设计人员可以建在工业建筑物的墙体和屋顶以及地基周围等处使用高效保温隔热材料,从而能够可以使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低并且有效减少热量的损耗。除此之外，在根据工业特点设计的过程中设计人员应当确保操作人员和运输工具活动的高度范围内具有良好的工作环境，因此在设计时不应当采用机械强度偏低的内保温材料，并且在厂房内湿度大或又含有腐蚀性介质的条件下,不宜选用孔隙率、吸水率大的保温材料，从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用水平的有效提升。
2.2合理选择材料
合理选择材料对于工业建筑节能的设计理念应用的重要性是不言而喻的。在合理选择材料的过程中设计人员应当确保建筑外墙用的材料具有合适的厚度，从而能够在减少热量损失的同时促进建筑内部保持较为良好的通风。除此之外，在合理选择材料的过程中设计人员应当可以从之前的节能设计建筑选取适用的构造和所需的材料。并且根据工业建筑的设计特点,要求控制各朝向的窗墙比为35%~20%。从而能够更好地确保工业建筑的通风条件和采风条件，从而在减少电能消耗的前提下促进工业建筑节能的设计理念应用效益的不断进步。
2.3优化建筑结构
优化建筑结构是工业建筑节能的设计理念应用的核心内容之一。在优化建筑结构的过程中设计人员应当注重减少建筑的开窗面积，即尽量减少开窗面积始终是工业建筑节能设计的重要手段。根据相关研究表明，不同性能的外窗自身的传热系数可能存在3倍左右的差距。除此之外，在优化建筑结构的过程中设计人员可以通过选用保温与密闭性能好的多层窗来促进工业厂房节能水平的有效提升。例如设计人员可以选用聚苯板和以膨胀珍珠岩为主要原材料的防水保温板以及沥青珍珠岩板等多种节能效果明显的材料，然后合理的设计建造的防水层、保护层等构造，从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用可靠性的持续进步。
2.4.增强节能意识
增强节能意识是工业建筑节能的设计理念应用的重中之重。在增强节能意识的过程中设计人员应当督促自己具备更加高度的节能意识，这与此同时也是促使工业建筑节能设计工作能够顺利开展并且能够收到良好效果的重要保证。除此之外，在增强节能意识的过程中设计人员应当通过采用其他人员提出的具体意见和细节意见,来促进节能标准得到有效的保障，从而能够在节省土建工程量和降低造价,减少护结构面积的同时促进工业建筑节能的设计理念应用精确性的不断提升。
3结语
关键词:建筑节能，可持续发展，节能减排，围护结构
在当代建筑领域可持续发展背景下，为了有效落实建筑工程中“节能减排”目标，应把节能设计贯穿到建筑工程选址、规划、设计、施工等各个环节中，以全过程的节能施工方式，减少建筑设计中材料的浪费。同时，尽量选用可再生资源，并结合施工区域地理环境，合理布局建筑空间，以“因地制宜”的建筑设计方法，最大限度的完成建筑节能设计，保障建筑设计中材料资源的合理化使用。以下就是对节能型建筑设计要点问题的分析。
1节能设计重要性
在我国建筑行业迅猛发展背景下，实施节能设计工作的重要性主要体现在以下几个方面:第一，资源积累速度与资源消耗速度相比，相对较慢。所以，煤炭、石油等能源逐渐枯竭。此时，只有在建筑行业发展中践行节能设计理念，尝试应用生物能、太阳能、风能等新型能源，才能缓解资源匮乏问题，更好地满足人们物质文化需求;第二，与一些发达国家相比，我国能源利用中的浪费现象较为严峻。即能源利用率较低，且能源分布不均。因而，必须落实建筑节能设计工作，控制资源浪费问题［1］;第三，因我国人口众多，能源消耗量较大，而人均能源拥有量较低。所以，在资源数量有限的基础上，应加快建筑节能设计。因为，建筑设计所消耗的资源占据我国总消耗的1/3，若加上房屋建筑材料能耗，其资源能耗量已经达到了1/2。所以，实施建筑节能设计工作已经迫在眉睫。
2建筑设计中节能设计措施
2．1整体规划节能设计
我国建筑领域可持续发展过程中，为了有效缓解社会发展中的资源紧缺问题，应对建筑节能设计进行合理规划。首先，在建筑选址时，应把“节能、节地”作为指导思想，尽量避免把建筑物安置在山谷、沟底等地方。因为，沟底、山谷有“霜冻”效应，会增加采暖耗能。所以，通过平地、向阳等地方的选择，更有利于达到节能设计目标。同时，在建筑选址时，应尽量选择一块废地，这样可以提高土地利用率，且不对周围环境造成破坏。除此之外，在建筑选址时，为了保证人们的健康，为人们营造一个舒适的生活空间，应选择地温适宜，土壤中无毒，远离雷达站的区域，避免周边环境对人体健康造成损坏。其次，在建筑整体规划过程中，为了突出节能设计理念，应充分考虑当地的自然条件、气候特征等，对建筑物进行合理布局［2］。同时，遵从GB50096—1999住宅设计规范规定，保持建筑室内连续日照时间超过2h，且以南北向朝向设计方法，高效利用太阳辐射能源，营造适宜的室内环境。再次，在建筑物整体规划作业中，也应注重科学设计建筑体形。而因建筑体形系数每增加0．01，其耗热量就会随之增加2．5%。所以，应保证建筑体形系数在0．3以下，体现节能型建筑设计目的。除此之外，在建筑物总体规划过程中，需利用树木等改善建筑绿化环境，调节室内气温，降低空调能耗。
2．2围护结构节能设计
1)外墙节能设计在建筑规划设计中，因建筑围护结构具有抑制室内热量、促进室内热量吸收等功能。所以，在建筑节能设计过程中，应做好围护结构的节能设计工作。其中，在外墙节能设计时，应抓住外墙制冷节能原理，优化外墙节能设计。首先，在建筑外墙施工过程中，应尽量选用蓄热材料。蓄热材料，具备延长日照的功能。因此，将其应用于外墙设计中，可保证室内温度均匀性、稳定性，满足节能设计要求。其次，为了改善玻璃幕墙能耗高的现象，在外墙设计中，应把双层或者三层玻璃作为围护结构，利于玻璃之间形成相应的阳光温室，提高建筑室内温度，减少冬季采暖能源消耗［3］。同时，基于外墙部分设计工作开展的基础上，为了更好地发挥外墙保温、隔热作用，调节室内温度，应致力于开发新型复合墙体材料。包括聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、加气混凝土等等，这一类复合墙体材料具备保温、隔热、无甲醛、无污染等优势，且利于外墙热工性能的提高。所以，若使用复合墙体，可更好的达到建筑节能设计目的。2)屋面节能设计在当今建筑设计中，为了进一步践行“节能、节地、节水、节材”设计目标，应从以下几个层面入手，落实屋面的节能设计工作:第一，在屋面节能设计时，应合理优化屋面构造。例如，坡屋面、倒置式屋面、双层通风屋面、蓄水屋面、外保温屋面等均对屋面节能设计有利，所以，应强调对这几种屋面构造设计形式的应用。而若某地区夏热冬冷，那么应通过屋面种植的方法，改善建筑室内温度，降低能源的浪费;第二，在建筑屋面节能设计中，为了有效减轻空调负荷，应采取“冷”屋面设计方法。因为，“冷”屋面设计中的反射率是0．65，热辐射系数是0．75。所以，可使浅色屋面表面和周围温度差达到11．1℃，为人们营造一个舒适的生活环境，取得良好的节能设计效果。例如，白色屋面设计方式就是节能屋面设计的典范［4］。从以上的分析中即可看出，屋面的节能设计，有利于改善建筑设计中空调负荷问题，降低建筑能源消耗量。因此，应强化对其的落实，实现节能设计目标。
2．3节能材料使用
在建筑设计中，为了践行节能设计理念，尝试应用各种节能材料是非常必要的。例如，绝热材料、节能墙体材料、节能门窗材料等等。其中，在绝热材料使用过程中，应注重把它的导热系数控制在小于0．2W/(m•K)的状态，并保证其具备疏松、多孔、密度小的特点。同时，现阶段的绝热材料种类较多，包括了金属绝热材料、有机绝热材料、无机绝热材料等等，应对其进行合理化应用。此外，在建筑围护结构施工过程中，为了突出节能设计理念，应尽量把蒸压加气混凝土砌块、金属面聚氨酷夹心板、金属面聚金属面苯乙烯夹心板等作为主要建筑材料，这一类材料具有节能优势，可更好的满足建筑节能设计要求［5］。除此之外，在门窗等建筑材料选用过程中，为了达到节能设计目的，应充分考虑门窗材料的保温隔热性能，尽量选用聚氯乙烯塑料门窗、断热铝合金门窗、环氧树脂玻璃钢窗等，突出建筑节能设计优势，避免资源浪费问题。除此之外，在门窗玻璃建筑材料选用时，可选择中空玻璃。因为，中空玻璃热阻能力较强，所以，隔热效果极佳，可缓解空调能耗。
3结语
传统的建筑设计方法已经无法应对国际能源危机问题。所以，在全球能源储量逐渐减少的背景下，应大力推广建筑领域的节能设计工作。即在建筑设计中，以“节能、节地、节水、节材”为指导思想，落实建筑整体结构的节能设计工作。同时，通过外墙节能设计、屋面节能设计的方式，突出节能设计理念，另尽量选用绝热材料、节能墙体材料、节能门窗材料等节能建材，更好的落实建筑节能设计工作，实现可持续发展。
作者:张爱英 单位:山西中方森特建筑工程设计研究院
参考文献:
［1］王祎显．浅谈建筑节能在建筑设计中的应用［J］．门窗，2016，20(11):36，38．
［2］王槟．关于建筑设计中的节能措施的分析［J］．江西建材，2016，15(5):50，55．
［3］田小鹏．浅谈民用建筑电气设计的节能措施［J］．低碳世界，2015，40(36):134-135．
低碳节能设计指的是在保证建筑使用舒适性、建筑质量的前提下，通过提高设计技术的同时改善管理水平方式实现节约资源、保护环境的目标。四节环保作为当前最主要的绿色设计方式，它指的是节财、节地、节水、节能以及环境保护等。绿色节能技术一种传统的和高新的科学技术，它不仅可以使人们可以在心理和生理上得到满足，还可以使资源和能源得到最少的消耗。设计充分体现“绿色、低碳、环保、节能”的理念，合理利用原有建筑空间，通过技术手段，使建筑达到节地、节水、节材、节能和环境保护的目的。随着人们居住环境的变化和建筑行业的发展，建筑能耗问题不断深化，所占整个能耗的比例逐渐增加，严重影响的可持续发展。我国每年都会新建和改建大批建筑，耗材多，同时，在建设的过程中还存在土地资源利用率低、环境污染严重、自然环境日益恶化的问题，严重破坏了建筑系统内外环境的良性物质循环，影响了能量的有效转换，严重的会破坏当地的生态环境。针对以上问题，必须进行合理的环保设计。在建筑环保设计中，环保节能与环境保护、生态平衡是紧密相连的，人类自主营建的舒适的建筑环境需要依赖于良好的通风、温控、照明等设备，这些设备的耗能较大，长期过度消耗会形成能源危机，影响人类的生存发展。因此在进行建筑的设计工作时，要充分考虑到环保问题，注意人与自然关系的和谐统一，提高资源的利用率，坚持可持续发展。
2为什么要低碳节能建筑
1）低碳节能建筑适应于一年四季。古老传统的建筑和自然环境完全分离，这样和外界隔离的室内环境对健康非常不利，然而节能建筑的里、外用的是有效连接，自动调节气候变化。2）低碳节能建筑消耗能量非常低。根据统计，有50%的能源是建筑在筑造与使用过程中消耗的，并且产生出34%的环境破坏物。3）建筑新的美学便是低碳节能的建筑。节能建筑可以最小程度的减少对大自然的索取，这种建筑，不仅可以让人体验新的建筑艺术，同时还可以进一步享受快乐、舒适的生活。4）从一而终的节能建筑环保理念。能建筑不同之处在原材料的开发、运输、加工和利用，一直到建筑物失去利用价值的全过程，环保和节能的理念从一而终，重点是建筑要对得起全世界全人类。
3建筑设计的低碳概念
从建筑的外观上来说，以人为本、简洁美观是低碳节能的建筑设计原则。设计出来的建筑应充分利用天然能源以使得低碳节能成为低碳建筑设计的核心，格局布置和选址的合理性，应充分体现出空间流动感和阳光感。在设计方面还要考虑这两个方面的内容：一是要足够重视低碳节能，把节能技术合理积极的运用到建筑设计上，节能的重要性要从思想上深刻体会到。二是应用能源资源和先进的科学技术也可以达到资源节约的目的，使得建筑的环境质量和整体文化品质得到明显的提升。
4低碳节能建筑设计的方法
在低碳节能的建筑设计中，低碳的设计贯穿整个的构造、设计、使用和废弃等环节，每一环节都需要全面考虑低排放、低消耗以及低污染的一系列重要问题。以下几个方面对低碳节能建筑的设计进行分析。
4.1建筑形式上的低碳节能设计
1）对于屋面的建筑方法和节能设计。最常见的屋面是蓄水和覆土种植屋面的保温隔热设计方法。它可以一定程度上缓解城市的“热岛效应”，因为它的屋面绿化和墙体垂直绿化合并使用，这样不但可以充分利用雨水、遮挡东西向的阳光以及美化建筑环境，而且蒸发的水蒸气还可以净化空气，调节屋面和室内的温度。2）墙体的结构造型和对太阳能的开发利用。建筑物节能指标的达成决定因素就是建筑物的墙体对温度的保持性能是不是完美，许多国家都在这方面进行了开发研究。整个建筑的耗能影响也要看墙体的颜色、材料以及构造方式等。
4.2低碳建筑材料的挑选
1）尽量选用合适的绿色材料。地球环境的变化以及庞大的能源耗损其中一部分原因是由于装修、建筑等材料的生产、使用等环节造成的。如今城市的房屋建筑的结构分析，大部分是用钢筋水泥为首的结构形式，水泥是能耗比较高的物质，会给环境造成严重的污染，特别是在拆除建筑废弃物时这些混凝土常常是非常难处理的。耗能低、功效高、维修与施工便捷、可以合理的对室内的环境进行有效的调节是选取内部装修所需的材料要注意的方面。2）充分利用材料。进行低碳建筑设计的过程时，要充分利用材料和资源，因此设计要节约，让资源的利用达到最优，还要加深对建筑材料特性的学习并掌握使用方法，这样才能更好的利用材料优势和特性，将它们有效的与建筑紧密相结合，做到有效的减少施工材料的浪费现象，更好的保护环境。
4.3区域的气候与建设方式的统一
资源的有效节约，减少有害气体的排放量和该地方区域气候的湿度以及降雨量等多种因素创造循环、可再生的环境系统与建筑形式的合理密不可分。窗户的采光效果反映了气候中两大基本的要素是光与热。在标准采光得以满足的条件下适当的选用较小的窗墙和隔热玻璃、铝制窗框等材料在建筑施工的过程中能够在一定程度上降低耗能和有害气体的释放量。而合理适度的选取遮阳散热方式，不仅可以让建筑表面对外界气候资源的利用率得到提升，还能为建筑内部空间给予通畅的气候回流循环的环境。
5结束语
