建筑節能設計優化匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇建筑節能設計優化范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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EPS板的原材料是聚苯乙烯樹脂，加入發泡劑、阻燃劑等添加劑，經過加熱預發泡，在模具中加熱而制成具有不同表觀密度的閉孔結構的硬質EPS板[8-9]。EPS板具有顯著的節能保溫優點：質輕、導熱系數低（保溫效果好）、抗潮濕、密度低、易加工、價格便宜、施工性較好、隔聲效果良好，環保和可再循環利用等，因此成為目前使用最多的建筑保溫材料。（1）吸水性。EPS特有的內部結構致使其具有較強的抗潮濕能力。研究表明：EPS即使被埋在地下飽水層幾年其吸水量也不會超過10%；除汽油外，絕大多數溶劑對EPS影響不大[10]。因此，EPS具有較好的抗老化能力。（2）密度。EPS材料的密度低，具有質量輕的優點，這對于建筑保溫節能具有重要意義。EPS的密度一般為18~30kg/m3（表1），其密度大小取決于樹脂的膨脹倍數[11]，相比較而言，PF泡沫板、PU硬質泡沫的密度更低。（3）保溫隔熱性（導熱系數）。由于EPS內部空腔結構，使得這種材料具有低的導熱系數。研究表明：EPS的導熱系數與含水率存在正相關關系，當EPS含水率為1%時，導熱系數大約增大5%；當含水率為5%時，導熱系數最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低，具有較好的抗潮濕能力，因此，EPS仍具有較好的保溫隔熱性。（4）熱穩定性。EPS板的最高工作溫度可達80℃，一般情況下，EPS性能比較穩定；但當溫度達到150℃時EPS板開始熔融；若溫度持續升高，EPS板將會發生分解，并產生可燃氣體，但由于EPS板中添加有阻燃劑，因此火焰不會擴散，幾秒鐘之內會自動熄滅[13]。（5）回收性和環保性。EPS能夠回收再利用，具有良好的環保性。有多種途徑回收利用EPS：(1)通過機械回收EPS重新制成XPS，或者將其熱熔再生制成新的EPS使用；(2)化學回收利用，制成紙箱防水涂料、建筑涂料等[14]。

2建筑節能優化設計

2.1EPS板厚度設計

導熱系數K值是指在穩定傳熱條件下，當墻體內外兩側溫差為1℃時，單位時間內通過單位面積所傳遞的熱量值[15]。導熱系數和材料密切相關。保溫節能材料的厚度變化對墻體導熱系數具有差別。不同厚度的保溫層EPS對同一個墻體的導熱系數K和熱惰性指數D值具有一定的影響。據孫海萍[15]研究，隨著EPS保溫材料厚度的增加，墻體導熱系數K值的下降速率減低，見表2和表3[16]。從表2和表3可以看出，隨著保溫材料厚度的增加，熱惰性指數值穩步上升（幾乎恒定為0.085），而墻體導熱系數值下降速率不斷減小。當保溫材料厚度由45mm增加至50mm時，墻體導熱系數降幅不到0.05。當保溫材料EPS厚度達到一定限值之后，即使厚度繼續增加，不僅其表現出的保溫效果也不會很明顯，而且投資額度將會上升。根據我國建設部的《中國建筑技術政策》中關于建筑節能應達到65%的要求，結合上述分析，當EPS保溫節能材料厚度為40mm時，墻體導熱系數為0.635W/(m2•K)，滿足建筑節能的要求，并且節省了保溫材料過厚造成的不必要投資。

2.2EPS板防火設計

建筑節能是當前建筑行業關注的熱點課題，在節能的同時建筑材料的防火安全性也十分重要。在國內外由于建筑保溫節能材料防火安全性問題引發的火災事件并不在少數。因此，節能與防火安全應該“一手抓”，二者并重。EPS板的阻燃性為B2級，但是綜合性能上仍存在一定的安全隱患。發生火災時火焰從建筑窗口涌出，直接接觸保溫系統，未直接接觸的地方受到熱傳遞，最后內部空氣發生膨脹[17]。針對火災發生時的建筑保溫系統的這些狀態，提出關于提高建筑保溫材料防火性能的優化設計。（1）從EPS板本體角度，在制備過程中添加阻燃劑，從而提高材料本身的防火安全性，EPS所用阻燃劑有如下種類：鹵系阻燃劑，具有強的阻燃能力，種類多樣，包括：十溴二苯醚、氯化石蠟、四溴鄰苯二甲酰亞胺等等，目前通過一些學者的研究已經取得較好的效果[18]；無機阻燃劑，阻燃效率不高，常常要和其他阻燃劑配合才能達到較好的效果；膨脹阻燃劑，包括三類組成物質：酸源、氣源和碳源，鄭寶明等[19]研究表明，膨脹阻燃劑具有較好的阻燃效率；黏土類阻燃劑為最近使用的新型阻燃劑，包括：斑脫石、蒙脫石等等層狀黏土礦物。這些阻燃劑的添加使得EPS具有較強的阻燃能力，提高了保溫系統的防火安全性能。（2）從保溫系統的構造體系角度，通過對保溫節能系統進行優化，從而達到提高防火安全的目的。具體采取什么措施取決于火災時保溫節能系統的穩固性和減緩或阻礙火災擴散的能力。具體可采用的措施：防火隔離帶，在墻體外部設置呈條帶狀的防火構造物，起到阻止火焰擴散的作用；擋火梁，在窗口設置隔火裝置，起到將火焰與內部EPS板隔離的效果；采用金屬固件固定，起到穩固保溫層外的保護層作用。在EPS板的表層涂抹具有良好阻燃性的材料（圖1），比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一種具有特殊性質的材料，將其涂抹在EPS上形成隔熱甚至到達絕熱效果的保護層，從而達到阻燃的效果。與此同時，在EPS板外層涂覆這種特殊性質的材料，能阻礙熱量和氣流發生交換，進而達到保溫節能的效果。有關實驗表明：在厚度為120mm的EPS板上涂抹1mm厚的絕熱材料后，其被破壞的時間由原先的1min延長至5min，在EPS板表層形成了隔熱炭層[21]。

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1、建筑節能發展現狀

面對能源短缺問題，我國積極倡導節約能源、可持續發展，建設部將建設節能型建筑納入今后城市建設的重點發展方向，相關的指引、標準和法規相繼出臺，要求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。《民用建筑節能設計標準》規定通過在建筑設計和采暖系統設計中采用有效的技術措施將節能率從原來的50%提高為65%，對圍護結構的技術與產品、部品以及供熱系統的要求提高到一個新水平。

優化節能設計方法從本質上要求設計者從整體綜合設計概念出發，根據大范圍的氣候條件影響，針對建筑自身所處的具體環境氣候特征，重視利用自然環境創造良好的建筑室內微氣候，以盡量減少對建筑設備的依賴。但在實際操作中，設計者習慣于以往的設計思路，只考慮建筑、結構及水暖等方面的合理與否，并不用心去考慮節能的問題，因此實際的節能效果普遍達不到設計標準的規定，建筑能耗仍然處于一個很高的水平，形勢不容樂觀。

在我國既有城鄉建筑中，只有3.2億m2房屋是節能建筑，尚不足全國既有建筑的1%；在每年新竣工的建筑中，節能建筑面積不到1億m2，尚不足竣工建筑面積的5%。以居民住宅能耗與建筑業能耗為例（居民住宅能耗近似地以綜合能源平衡表中居民生活能耗表示，建筑施工能耗以建筑業能耗表示）， 我國建筑節能設計雖然已經得到政府主管部門的高度重視，但歷年的能耗數據卻反映出其實施結果令人擔憂。

2、建筑節能設計重點

2.1整體環境規劃

建筑選址、朝向、間距以及相互組合關系是整體綜合環境規劃的設計重點。合理的選址和布局對建筑節能的影響很大，應綜合考慮氣候、地質、水質、地形及周圍環境條件等相關因素加以確定；適宜的外部環境能使建筑在其整個生命周期中保持良好的微氣候環境，為建筑節能創造條件，同時維持整體生態環境的平衡；主要朝向應迎合當地夏季的主導風向，使住區內風速流暢，有效加強建筑物與空氣的熱交換，提高居住的舒適度。由于太陽高度角和方位角的變化規律，我國大部分地區以南北向或接近南北向布局為宜，與東西朝向的建筑物相比，南北朝向的建筑物在夏季可以減少太陽輻射的熱，冬季可以增加太陽輻射的熱，從而節約了建筑保溫所需的能耗，是最有利的建筑朝向。

2.2單體節能設計

2.2.1合理的建筑體形與空間組織

合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換，在其他條件相同時，建筑的體型系數（外表面積和外表面積所包的體積之比）對建筑能耗的影響非常顯著，其值越大，單位面積散熱量越大，對節能不利。從降低建筑能耗的角度出發，應將體形系數控制在一個較低的水平上，但體形系數還與建筑造型、平面布局、采光通風等緊密相關，體形系數過小將對建筑使用功能造成一定影響，因此應權衡利弊，合理確定。合理的空間組織設計應在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑平面進行豎向、橫向的合理分隔，以改善室內的保溫、通風、采光等環境，達到節能舒適的目的。

2.2.2門窗的節能設計

在建筑保護結構中，門窗的保溫隔熱能力差，門窗縫隙是冷風滲透的主要渠道，因此解決好門窗節能的問題是節能工作的一個重點。門窗的節能設計應主要考慮：由于采暖耗熱量隨窗墻面積比的增加而增加，因此可在采光允許的條件下控制建筑不同朝向的窗墻面積比并在夜間設置保溫窗簾、窗板；對門窗的相對位置及開啟方式進行合理安排，以便組織穿堂風通過；設置可調節的活動遮陽（如遮陽棚、窗蓋板、窗簾、熱反射簾或自動卷簾等），減少夏季太陽輻射的熱，增強冬季的熱；提高門窗制作質量，對金屬窗框進行斷熱處理，加設密封條以加強門窗的氣密性，選擇高性能的建筑門窗材料和幕墻技術，適當選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃或中空玻璃等節能玻璃品種。

2.2.3墻體的節能設計

墻體能夠達到保暖的效果，就能夠實現能量的損耗減少，從而達到節能的目的。墻體保溫分為內保溫和外保溫兩種，相對于墻體內保溫而言，墻體外保溫的保溫效果更理想，可完全避免熱橋，還可以起到保護墻體的作用，延長墻體的使用壽命，因此采用墻體外保溫是在經濟條件允許的情況下較好的選擇。對于加強墻體的外保溫設計，最直接有效的方法就是采用節能型建筑材料，利用高效保溫隔熱材料附著或填入墻體內來實現墻體熱阻的提高，在一定程度上能有效地避免室外氣候變化對墻體內部溫度變化的影響，使結構主體壽命延長；也有利于消除或減弱冷、熱橋的影響，避免室溫發生較大的波動。同時墻體的節能設計還應適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施，能夠改善微氣候環境條件的特殊構造也應作為考慮的重點。

2.2.4屋頂的節能設計

屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，由于太陽直射和大氣長波輻射的雙重作用，冬季散熱量大、保溫性能較差，夏季吸收大量輻射熱、室內氣溫過高。屋頂的節能設計應注重冬季保溫、夏季通風隔熱，常用的技術措施要點為：①采用架空隔熱屋面、淺色屋面、種植屋面、通風屋面、蓄水屋面等，隔離太陽輻射熱，減少陽光直射；②鋪設高效保溫隔熱材料并適當采取其他輔助措施，減少熱量傳遞；③密度較大、導熱系數較高、吸水率較大的保溫材料不宜選為屋面保溫層材料，以免屋面重量厚度過大、保溫層大量吸水而降低保溫效果等；④“冷屋頂”節能：利用高反射率涂料的使用，提高屋頂的日射反射率，減少太陽熱量的吸收，從而達到減少空調冷負荷和空調節能的目的。

3、節能設計優化建議

主管部門應加強對建筑節能設計工作的監控。政府主管部門應利用其職能，總結推廣標準規范、標準設計、公布合理的技術經濟指標及考核指標，為優化設計的進行提供良好服務，對設計圖紙、節能計算書、節能設計表進行系統化監控，使其保持一致并在施工中得到落實。制定切實可行的節能標準。建筑節能設計技術與建筑物的安全性和長期使用壽命有關， 我國現階段的建筑節能技術水平低下，性能還不完善，市場機制規范程度也欠佳，可借鑒國外成熟經驗，在原有建筑節能標準的基礎上進行完善、改革，使其更具有實踐性。

加強建筑節能設計宣傳，提高全社會節能意識。充分利用網絡、電視、報刊、雜志等媒體，開展形式多樣、內容豐富的節能設計與綠色建筑宣傳，廣泛宣傳建筑節能設計的重要性，增強業主方優化建筑節能設計意識，提高各有關部門、單位貫徹建筑節能設計標準的自覺性，努力營造各級領導重視、相關部門理解支持、建設各方積極主動、人民群眾普遍關心的良好氛圍。

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1.建筑節能設計體系的優化與創新的重要性

1.1闡釋建筑節能優化設計理念

建筑設計跨度很大，涉及到很多領域與專業的知識，是一個復合體。建筑節能設計的優化設計主要針對的是建筑性能及建筑結構的規劃與設計。建筑師在方案設計中主要對建筑的朝向、方位和體型等進行優化設計，在此過程中還必須優化建筑材料，對建筑的戶墻、玻璃、窗框、屋面、樓板和外墻的設計等進行嚴格的優化和量化。以此來提高建筑設備能效，盡可能減少能源消耗。

1.2 對建筑節能設計體系進行優化和創新的重要性

由于城市化建設進程速度不斷提高，導致我國建筑能耗不斷上漲，我國能耗總量的47％左右是建筑行業的能耗。我國每年以21億 的速度新建的建筑中屬于高能耗建筑的達到90％以上。2007年，發改委的統計數據表明，我國每年的新建建筑中只有7％屬于節能建筑，形勢相當嚴峻。

我國節能技術水平較低，建筑能耗居高不下，我們必須利用新的節能理念對建筑進行優化設計。通過對建筑節能設計體系的優化和創新努力尋求經濟發展和能源保證的最優結合點，促使建筑能耗處于最佳經濟狀態，這是建筑行業發展的大方向。

2.建筑節能的優化和創新思路的優化體現

2.1墻體節能設計

墻體節能主要有墻體自保溫、外墻內保溫和外墻外保溫三種技術。

2.1.1墻體自保溫

墻體自保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術，通過對節能型墻體材料及配套砂漿的使用，使墻體的熱工性能等物理性能指標符合相應標準。墻體自保溫適合應用在框架結構建筑中，它具有安全性能好、工序簡單、施工方便、可與建筑物同壽命和便于維修改造等優點。

2.1.2 外墻內保溫

外墻內保溫是在外墻結構的內部加做保溫層的建筑墻體保溫隔熱技術。大城市民用建筑保溫工程不適合采用外墻內保溫漿體材料。外墻內保溫具有造價相對較低，受氣候影響小，外飾面自由度大，施工較簡單和技術成熟等優點。

2.1.3 外墻外保溫

外墻外保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術，通過在外墻主體結構外側添置高效保溫材料達到保溫隔熱效果。外墻外保溫是目前大力推廣的一種保溫節能技術，具有不占室內使用面積，保護主體結構，不影響室內裝修，保溫隔熱性能優良，綜合經濟效益高等優點。

2.2 采用太陽能技術

太陽能屬于一種可再生能源，具有清潔、成本低、能源質量高、無地域限制和儲量巨大等優點，屬于首選的節能技術。我國具有豐富的太陽能資源，太陽能建筑的技術應用包括了主動應用、被動應用和綜合應用等多種途徑。

2.2.1 太陽能光熱技術

太陽能光熱技術利用最成功的領域是太陽能熱水器，太陽能熱水器以每個家庭獨立分散安裝的方式普遍存在，這種使用和安裝方式對其外觀和性能造成很大影響，沒有使建筑與太陽能熱水器形成完美結合。所以，在建筑中對太陽能熱水器進行統一設計和統一安裝是很必要的，既美觀又節省材料。

2.2.2 太陽能采暖技術

建筑物采用太陽能采暖的方式分為主動式太陽能采暖系統和被動式太陽能采暖系統。主動式太陽能采暖系統使用常規能源，利用動力系統（如風機和水泵等）將熱空氣和熱水等通過太陽能集熱器傳送到采暖房間或儲熱器內，通過控制系統中的每個部分使室溫達到需要的范圍。被動式太陽能采暖系統是最簡單的采暖方式，通過合理布置建筑的朝向和周圍環境并選用恰當的結構構造和建筑材料，在寒冷的時候，建筑物通過充分利用太陽能達到采暖的目的。

2.2.3 太陽能空調技術

太陽能空調有兩種實現方式：一種是利用太陽能的熱能驅動進行制冷；另一種在實現光――電轉換的前提下，利用常規的電力驅動制冷劑進行制冷。

2.3 采用納米透明隔熱涂料

納米透明隔熱涂料是出現不久的高科技產品，它既有較好的隔熱效果又能使玻璃保持高透光性。納米透明隔熱涂料可以在各類建筑物的玻璃上進行刷涂和噴涂。在冬季，隔熱涂膜的特殊金屬膜呈透明型，在引進可視光的同時使長波長的暖氣在室內反射，約90％的室內暖氣都不會外流。在夏季，納米透熱隔熱涂料在保證透光率達到70％的同時還能把65％的太陽能輻射隔離在室外，使室內溫度比室外溫度低4℃-7℃。

3.現階段阻礙建筑節能優化設計的相關因素

3.1 主管部門對建筑節能設計監督不夠

建筑節能設計屬于系統性設計問題，只有進行準確化和定量化才能真正實現建筑技能設計體系的優化和創新。然而，主觀部門對設計節能成果缺乏必要的評價和考核，同時對建筑設計方案節能方面缺乏系統的審查要求。

3.2 建筑內部設備用能設計不合理

建筑設計應盡量體現人性化的設計理念，然而，現在很多建筑內部環境設計缺乏對周圍環境的協調和人的感受的顧及，只是一味要求高標準，忽略了建筑設計時的節能標準，造成能效低、能耗多、舒適感差的后果，是對建筑節能設計進行優化和創新的障礙。

4.優化與創新建筑節能設計體系的措施

1)提高建筑師的節能設計意識。建筑師在建筑行業中處于舉足輕重的地位，只有從建筑師開始在建筑中注入節能理念，才能保證建筑節能設計體系的優化和創新順利進行。

2)提高建筑空間設計的合理性。合理的空間設計可以改善建筑物內部的通風、保溫和采光等微氣候條件，實現節能減排目標。

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【導言】：伴隨著經濟的迅猛發展，能源消耗的額度也逐年增大，能源問題已成為焦點，其嚴重違背了可持續發展原則，制約了國家經濟建設，阻礙社會發展。目前，建筑業耗能居于首位，我國出臺了一系列的節能標準，切實貫徹落實可持續發展原則。

1、我國建筑節能設計的現狀分析

由于建筑節能設計具有很強的綜合性與系統性，涉及到的專業領域較為廣泛，技術含量較高，使得在節能建筑設計方面依然缺乏完善的建筑設計技術，建筑設計體系也不成熟。具體現狀歸納如下：

1.1建筑節能標準執行率低

由于我國各地區的氣候條件和經濟條件差異較大，與當前的能源節能標準尚未細化，也沒有充分考慮當地的經濟條件，導致所有的標準在實施過程中存在一定的問題。

1.2設計人員缺乏J識

雖然建筑業已經成為我國經濟的支柱產業，但仍然存在著很多問題，在建筑行業的發展上建筑設計沒有充分展現出建筑節能創新的理念，這主要是由于設計人員缺乏充分認識和了解建筑節能設計，仍沿用傳統的設計過程中的設計理念，從而導致在建筑行業的建筑節能理念和技術不能得到充分的體現和應用，阻礙了節能建筑的開發應用。

1.3管理人員節能意識薄弱

建筑節能設計不僅體現在建筑中，它與建筑的管理密切相關。但在建筑節能技術應用的現狀并不樂觀，原因是創新和管理意識缺乏，不會使用節能建筑的設計理念，施工管理，施工企業的管理模式仍然是傳統的粗放式管理應用，這顯然不利于建筑節能技術。

1.4先進節能技術應用不足

當前，我國的建筑行業對國外先進技術的依賴性強，特別是在建筑節能設計技術領域。因此，先進的節能技術在節能建筑設計中不能得到充分的應用，許多設計理念仍然沿用傳統的設計理念和方法，嚴重制約了資源的保護和環境的保護。

2、建筑設計中的節能措施分析

2.1屋面節能措施

屋面是建筑圍護結構的重要組成部分，對于屋面的節能措施，在屋面進行保溫隔熱處理顯得尤為重要。在夏季，太陽輻射很強，經受太陽輻射后的建筑屋面的溫度能夠達到七十攝氏度或以上的高溫；在冬季，雖然太陽的輻射要弱得多，但是室內外溫差卻很大，從屋頂散發到室外熱量非常多。基于這方面原因的考慮，很有必要對屋面采取節能設計。在屋面節能設計方法上，以把保溫層鋪設到建筑屋面這種方法運用得比較多。然而，為了使屋面的保溫隔熱效果更加的理想，則需要嚴格要求和控制保溫材料質量。具體的做法是：第一，在設計上對保溫材料的吸水率以及密度要把握好尺度，屋面自重更是要控制在合理范圍之內。第二，在選取保溫材料的時候，應盡量選用具有環保的、優良保溫隔熱性能的以及性價比高的等優點的材料。第三，設計人員還可以用蓄水或者是綠色種植的方法運用到屋面設計中。其中蓄水式的屋面能夠散熱，還能使屋面溫度降低，綠色種植式的屋面不但可以增加建筑的綠化，隊環境起到美化的作用；還可以使屋面的保溫隔熱效果更加理想。

2.2墻體節能措施

墻體也是建筑圍護結構的重要組成部分，在墻體上采取行之有效的節能措施，能夠使建筑墻體的節能效果得到很大程度的提升。對于墻體的節能設計，主要采用以下幾種方法：在建筑外墻的材料選擇上，采用隔熱保溫性能較為理想的材料；在墻體中間，將保溫的材料放入其中，形成墻體和保溫材料凝結在一起的復合墻體；在建筑的外墻添加保溫層，不但能起到隔熱的效果，還能為墻體充當保護的功能，這種方法也叫外墻外保溫。如果只考慮保溫節能的效果，第三種方法可以說是最佳的選擇，因為室外的溫度不會對外墻外的保溫材料產生太大的影響。

2.3門窗節能設計

2.3.1控制建筑窗墻比

窗墻比顧名思義就是窗和墻之間的面積比，指的是窗戶洞口的面積和房間立面單元面積之比，常常把窗墻比作為指標參數運用到建筑和建筑工節能設計中。其中房間立面單元面積指的是建筑的層高與開間定位線所圍成的面積。不同的區域，不同的氣候條件，在窗墻比的要求也很不同。盡管如此，對于門窗節能方面的措施來說，控制好建筑外窗的面積是很好的也是有效的一個途徑。

2.3.2門窗玻璃的選擇

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現如今，我國建筑業蓬勃發展，各種高樓大廈拔地而起，在給城市帶來現代化氣息的同時，也帶來了一定的環境破壞，比如光污染等。為了使建筑更加環保，使建筑在使用周期內節約更多的能源，就必須優化建筑的設計，充分考慮節能的重要性。

一、建筑外墻體結構的節能設計

墻體是圍護結構的主體也是建筑的主要組成部分，承擔著室內外熱交換的作用。建筑節能的中的30%都是通過墻體保溫隔熱性能實現的。據分析，節能外墻與普通外墻室內溫度差為4℃-6℃，所以在建筑節能的設計中外墻是絕對不能忽略的因素之一。

外墻具備承重、安全圍護以及保溫隔熱等功能，其中在考慮節能方面時，要選擇使用保溫隔熱性能較好的墻體材料進行施工。目前在工程中常常使用的墻體材料是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復合墻體。其中復合墻體使用的絕熱材料主要有巖棉、玻璃棉、聚苯乙稀、加氣混凝土等，復合墻體宜選用外墻外保濕，即采用連續外包的方式，在主體墻結構外層粘接一層保濕材料，并在保溫材料外側用玻璃纖維網加強并涂刷粘結膠漿，隔斷其熱橋作用的混凝土梁或者柱起到“斷橋”的作用，從而降低耗能。由于此方法的效果明顯高于內保溫，隨著建筑節能技術的不斷完發展，外墻外保溫將成為建筑保溫節能形式的領導技術。

除此之外，建筑物的體形系數也是墻體中出于節能考慮的因素之一。《民用建筑節能設計標準》中對體形系數的定義是：“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。”因此減少建筑物體形系數，就是減少建筑物的表面積，減少維護結構面積，就做到了節能，換句話說體形系數越小，建筑物的節能就越有利。一般來說，體積大、體形簡單的建筑以及多層和高層建筑，體形系數較小，對節能較為有利。在設計時也常常將體形系數控制在0.3以內。從熱傳遞方面分析，由于建筑物實墻的陽角內層散熱面大，且交角處多半設置有熱橋作用的框架柱或者構造柱，因此，該處是建筑物耗能較大的部位，如果將建筑物設計成圓柱形則減少了交角，有利于節能。所以從節能的角度考慮建筑物外形設計時，盡量保持外表面整齊，避免凹凸變化太多。

對于一些既有建筑物，可以通過在日照強烈的墻面種植植物來降低傳入室內的熱源。除此之外植物還可以吸收粉塵和噪音，對于凈化空氣降低溫室效應都有很好的作用。

二、住宅平面的建筑節能設計

住宅平面設計中首要問題是確定適當的套型面積。因為適當的建筑面積不但可以節約用地（建筑行業“四節”之一）還可以大大節約建筑用材，減少營造、維護與使用過程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節能效果。

由于我國地處北半球，太陽高度角和方位角變化規律使南朝向為最為節能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風差不多成垂直關系，容易形成穿堂風，而又避開了冬季盛行的西北風。因此，將住戶長時間活動的居住空間（如廳、主要臥室）設于日照通風條件最佳的南向位置，利用自然環境使室內達到最大的舒適度，為住戶節約采暖和空調的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間，所以建筑平面宜設計成南北向。對于日照、通風條件較差的北朝向與長時間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機房、衛生間、廚房等，以擋住日照直接照射主要房間，避免冬季西北風灌入。經調查，在其他條件相同的情況下，南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。

三、住宅屋面的節能設計

在建筑物受太陽輻射的各個外表面中，屋面是接受太陽直射時間最長的部位，因此受輻射得熱也是最多的，相當于東西向墻體的2～3倍，所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導熱系數小、憎水或吸水率較小的材料（如擠塑聚苯板）。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設于防水層上，可有效防止傳統屋面構造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易，可廣泛采用。另外，利用屋頂種植花卉、灌木（如彩葉草、三色堇、麥冬草等）形成生態型屋面，既可阻擋熱源，減少溫室氣體的排放，達到保溫隔熱，又可美化環境，改善城市氣候，做到一舉兩得。種植的土壤在吸水飽和后會自然形成一層憎水膜，可起到滯阻水的作用，有利于屋面的防水，而且土壤導熱系數小，有很好的熱惰性，不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動，有利于屋面的保溫隔熱。

四、門窗節能設計

門窗即使太陽輻射吸熱部位，又是主要的散熱部位，因此在建筑節能設計時，合理設置門窗也是重點考慮的因素之一。設計時在保證采光通風的條件下，盡量減小門窗洞口的面積，選用氣密性高、保濕性好的材質，減少冷風滲透以及門窗的熱傳遞。第一是控制窗墻比，一般住宅設計盡量避免落地窗的設計，對于方向不同，窗戶的設計方式也不同，減少西北方向的立面窗戶的面積。第二是提高門窗的氣密性，選擇好的窗體材料。對于外窗部位設計時，窗框與門窗洞口之間的縫隙采用保溫材料填實，不得采用水泥砂漿。設計選用合適的窗型和門窗配件，減少窗框的外露面積，采用保濕隔熱性能好的玻璃。目前設計中多采用斷橋隔熱鋁合金窗框或者塑鋼窗框，對于玻璃的選用則多采用中空玻璃窗。另外，對于面朝南向的窗戶在設計時可以采用凹式設計，外加遮陽板，這樣可以起到遮陽的效果。

五、節能材料的選擇

科學選擇建筑的節能材料材料，體現了建筑節能設計的另一大主要工作。節能材料的選取，必須依照環保、安全、節能以及經濟的要求。一方面，在我國科學技術迅猛發展的同時，很多創新型的節能材料被廣泛開發出來，運用到實際的建設中去，起到了較好的節能效果。比如當前流行的新式防水、保濕材料，它們廣泛使用于墻體和屋頂當中，可以防潮，調節室內的濕度；新式的透光隔熱玻璃應用在門窗上，具有超級好的透光、隔熱能力；使用靈活性較強的鋁制遮陽板，使遮陽效果更加可靠有效。另一方面，建筑設計要根據實際的施工情況，使用帶有地方特色的節能材料，多加使用鄉土材料，使其貼合建筑的需要。

結束語

可持續發展觀是當今時代的主體，可持續性的生態發展觀已經深入到生活中的方方面面。因此，在今后建筑設計中必然會將節能理念融入其中，盡快建設綠色節能建筑項目，盡可能利用基地周圍的自然條件，提高資源利用率；盡可能利用再生資源和節能新技術；采用節能建材；對系統進行整體設計，從而提高人們生活和工作環境的質量。

參考文獻

篇（6）

目前，我國的建筑節能設計主要是以建筑節能設計標準的形式得以開展，其針對的具體對象主要為居住建筑，主要的研究內容仍然集中于圍護結構的熱工設計以及采暖通風空調系統的優化設計。由于與設計過程相分離且缺乏系統優化的觀念，這樣的建筑節能設計方法仍然是一種被動的設計方法，更談不上優化。

國外對建筑節能優化設計方法的研究主要集中在兩個方面：一是促進各種與建筑能耗相關的模擬軟件在建筑設計中的應用；二是研究如何利用計算機輔助建筑設計工具實現建筑節能的優化設計。

由此可見，無論是我國建筑節能設計的實際需要，還是學術研究的深入發展，都有必要從整體和系統優化的角度對建筑節能優化設計方法進行研究。

二、建筑節能結構的優化設計

（一）外窗設計。在炎熱地區，窗戶節能的關鍵在于提高窗戶的遮陽效果，控制輻射傳熱。選擇遮陽系數小的外窗，減少由窗戶進入室內的熱輻射能，對降低建筑的制冷能耗水平有重要的意義。

1、適當控制窗墻比，保證門窗的開啟面積。一般而言，住宅建筑的外窗面積不宜過大。根據規定，各朝向的窗墻比應當加以控制，其中北向不應大于0.45，東、西向不應大于0.30，南向不應大于0.50。在設計開窗的同時，對門窗的開啟也要滿足設計標準，在建筑設計中有時為了立面的效果，忽略了門窗的開啟，從而影響了節能。

2、外窗類型的選擇。在外窗選用中，遮陽系數SC是個非常關鍵的指標，應當選用遮陽系數低的外窗。常用的窗戶種類有鋼窗、鋁合金窗、塑料窗等。從各種常見的外窗熱工參數中可知，窗框材料影響的主要是K值，對SC值沒有任何影響，因此框材的選擇對節能的貢獻不大。在外窗節能設計中應該著重選擇好玻璃。玻璃按其性能可分為透明玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等，各種玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的優選對節能有很大影響，普通玻璃比較經濟，但遮陽效果差一點，對節能達標也差一點，節能型玻璃能耗少、遮陽效果好，因此價格較高一些。

3、遮陽。在設計立面時，做一些水平、垂直的遮陽板或外挑陽臺以及其他的遮陽措施，同時應選用遮陽型門窗，這樣既豐富了立面造型，又達到了很好的節能效果。

4、合理控制門窗的氣密性。門窗在安裝過程中，各部件之間存在裝配間隙，會產生室內外空氣的交換。在滿足室內衛生換氣的條件下，通過門窗縫隙滲透的空氣過大，會導致冷、熱能耗的增加，對節能是不利的。因此，必須控制門窗縫隙的空氣滲透量。尤其在高層建筑中，風壓較大，氣密性應當進一步提高。所以，九層以下的住宅外窗氣密性應達到3級，十層以上的住宅外窗氣密性應達到4級。

（二）屋面設計

1、屋面鋪隔熱板。為了增加屋面的熱阻，降低傳熱系數，減少外界高溫向室內的傳遞，目前常見的屋面隔熱做法是在屋面結構層上鋪設絕熱材料。為了提高材料層的隔熱性能，應當選用導熱性小、蓄熱性大的材料，以降低屋面表面的溫度。近年來，為了達到隔熱目的，又便于施工，又有利于節能，屋面保溫材料均選用傳熱系數小的保溫材料，在室外溫度波熱作用一定時，護結構內表面平面溫度的高低和振幅衰減的大小，主要取決于護結構的熱阻熱惰性，實體材料層的增厚通常能夠使熱阻和熱惰性指標同時增大，從而降低圍護結構內表面溫度，提高護結構的熱穩定性。在具體設計時采用倒置式屋面構造，能取得很好的屋面隔熱、防水效果。

2、通風隔熱屋頂。屋面通過各種措施，可以減少對太陽輻射熱量的吸收，降低屋面自身的溫度。但是，不管措施如何，夏季白天，屋面還是會有一定的高溫，并通過輻射傳遞給室內，造成熱感。通風屋頂，通過空氣流經屋面的表面，帶走屋面蓄積的余熱，能夠有效地降低屋面板自身的溫度。通風量越大，通風層的空氣帶走的熱量也越大，隔熱效果就越好。通風屋面隔熱性能好、散熱快，是夏季隔熱的一項重要措施。

3、反射屋面。淺色表面能夠反射更多的太陽輻射，減少結構材料對太陽能的吸收。反射屋面就是將屋面表面做淺色處理，一般可在屋面表面噴涂一層白色或淺色涂料，或鋪設淺色地面磚。影響建筑材料表面對陽光輻射反射率的主要因素是表面的色調，顏色越淺，反射能力越強。在《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》中規定，當采用淺色外飾面，即p

（三）外墻設計

1、提高墻體的熱阻。提高外墻的熱阻是目前常見的保溫隔熱措施。一般情況下，提高外墻熱阻可以通過以下途徑來獲得：外墻選用新型節能墻體材料。新型節能墻體材料是指具有節能、利廢、省土、輕質和多功能等特點的墻體材料。砌塊類：蒸壓加氣混凝土砌塊、改性粉煤灰空心砌塊、改性混凝土空心砌塊等。

2、外表做淺色處理，如采用淺色的涂料、面磚等。原理和反射屋面一樣。炎熱地區的外墻適宜采用淺色表面處理，可以降低墻體表面對太陽輻射熱的吸收，降低墻面升溫幅度，這是一項很好的節能措施。

（四）自然通風設計。自然通風是對自然條件的最充分利用，也是改善熱環境的有效措施，即使在夏季使用空調降溫的條件下，也可以減少開機時間，節省能耗。在建筑群布置時，按照建筑所處地理緯度，選擇好建筑主體朝向，減少太陽輻射影響；利用建筑體形、高度、間距及建筑開口與夏季主導風的關系，組織小區氣流；利用地勢起伏、水面陸地分布、綠化植被，以及太陽輻射熱晝夜被吸收反射的特性，形成有利的地方風等這些措施對于改善小區微氣候，降低室外氣溫，為單體建筑的自然通風創造條件等均能取得顯著效果。在單體建筑平面及空間設計中，結合使用功能，安排好門窗洞口位置和空間組織，借助自然力――熱壓和風壓作用，促使室內空氣流動和室內外空氣交換，形成穿堂風；還可采用導流措施，改善氣流的流線和流場、調量，會使自然通風取得更佳的效果。在組織室內穿堂風時，應注意防止室內污染源的擴散。可利用管道通風或輔以局部機械排風，以保持室內空氣質量。

三、對建筑節能優化設計方法的討論

當前我國城鄉建筑發展十分迅速，房屋建設的規模日益擴大，我國建筑節能設計計算機輔助設計技術水平不高的現實，決定了不可能對所有的建筑都進行建筑節能優化設計，應對不同類型的建筑加以區別對待。對于建筑形式共性比較強的建筑（如住宅），除了建筑節能設計標準之外，可應用成熟的商業化模擬軟件，根據當地的氣候特點，全面地對各影響因素以及節能設計方案進行建筑全壽命周期內的性能預測分析，并在此基礎上形成針對特定地區、特定建筑的建筑節能優化設計指南與專家知識。Garde等針對濕熱氣候條件下的典型住宅做了類似的研究。

對于個體特征比較明顯的公共建筑，則應力爭在建筑設計過程的每一個階段都融入建筑節能設計的意識和技術措施，積極應用各種現有計算機輔助設計工具，實現建筑節能設計的優化。

篇（7）

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言：隨著城市化進程的逐步加快，面對全球能源緊張這一問題，環保節能的理念被大力提倡，這就對現代建筑的智能化提出了更高的要求。如何對建筑物的各項控制系統和供配電系統實行智能化管理控制成為建筑電氣節能優化設計的中心環節。

1、開展智能化建筑電氣節能的必要性

1)當前智能化建筑電氣耗能現狀。雖然現階段，太陽能、風能等新型能源在建筑電氣工程上已逐漸開始投入使用，然而由于對新型能源的利用仍處于摸索階段，其在使用性能方面仍存在很多不足。智能化建筑主要仍是依賴于電氣能耗。據統計，我國當前各種行業能耗中，建筑耗能占大多數比重，其中以電氣的能耗占據首位。由于我國在智能化建筑工程節能技術上起步較晚，實踐經驗有限，且針對建筑電氣節能設計方面的標準仍未規范化，因而造成在建筑電氣節能運行上仍存在多種不足，耗能量仍不容樂觀。

2)智能化建筑電氣節能的重要性。隨著國民經濟的迅速發展，工業、農業等生產規模在不斷擴大，由此帶動能源的消耗量增加，尤以建筑消耗居多，且基本上是逐年遞增的變化趨勢，因而減少建筑耗能問題便成為人們關心的熱點話題；另外，隨著能源的消耗，其帶來的環境污染問題嚴重威脅到居民的正常生活、工作等。為改善現階段人們的生活環境，提高生活質量等，加強建筑電氣節能工作便尤為重要；此外，在我國推出建設節約型社會的號召下，節能減排問題是全民關注的共同話題，開展電氣節能是實現“可持續發展”，造福于后代的重要舉措。

2、智能化建筑電氣節能設計需符合的準則

1)節能應在保證實現建筑物基本功能的前提下開展。開發智能化建筑物的目的即是為人們的生活提供更完整的服務，因而在進行節能優化時，需考慮到其是否影響到建筑物的正常使用，如正常的照明需要、運輸通道通暢、休閑娛樂設施等正常運轉等。

2)節能應在符合實際經濟效益的前提下開展。節能技術的投入使用應充分考慮到實際成本問題，不能一味追求高效節能而加大投資，增加建筑物開發成本負擔。因而電氣設計工程師在進行節能優化時，需認真考慮節能方式的選擇及其設備材料的應用，盡可能實現節能性能的優化與成本的控制。

3) 節能應滿足低能耗的要求

建筑電氣節能的設計就是為了節約電能損耗、高效利用能源，但是在注意低耗能的同時也要注意應用效果的滿足。因此對于建筑建設中照明的照度、色溫、顯色指數要盡量滿足舒適性空調的溫度及新風量等新要求。

3、國內建筑電氣節能現狀

近年來，國內在建筑電氣節能領域開展了很多卓有成效的研究工作，只是在節能方案、措施制定等過程中統籌分析不夠，沒有對建筑內部現有系統的綜合能耗實現準確分析，在節能產品選型安裝或節能方案措施的實施上還存在一些不足之處。相應的基礎自動化設備還普遍不足，在節能數據及運行效果的跟蹤統計分析上不能實現實時動態管理，造成建筑電氣系統節能產品或節能措施實施后，不能有效協調相關系統運行，預期節能效果不明顯。在工程實際建設中，實施高效節能設備和自動化控制系統能夠有效降低30%―50%的建筑能耗，但在能耗監控及維護管理系統上如果不夠完善，建筑能耗節能系統就不能實現內部的實時調控，對建筑節能效果的調節管理也不夠持續穩定。

4、智能化建筑電氣節能技術的優化措施

建筑電氣節能設計與改造是使智能建筑服務水平提高的一個有效措施，不但能夠發揮建筑內部各系統的功能特性，還能優化控制電氣系統和設備工作狀態，進而使建筑電氣系統能耗得到明顯降低，減輕住戶的日常開銷。

4.1供配電系統的節能設計

對智能建筑內部用電等級和總荷載進行準確統計分析后，設計使用便捷且科學合理的建筑供配電系統，不僅能節約業主的一次性投資，使單位建筑的經濟性提高；還能使建筑工程在日后使用中實現節能降耗。可以說智能建筑節能中的最關鍵環節就是供配電系統的節能設計，在實際設計中要注意以下三方面內容：

一是合理選擇變配電所的位置，按照建筑的不同用電負荷對所需供電容量及用電等級進行準確統計，與住宅單體分布相結合，設計完成經濟穩定的供配電系統。建筑區變配電所的位置要與用電負荷中心臨近，不但能使建筑配電半徑減小，以免出現往返長距離的供電情況，縮短供電電纜長度，使供配電系統投資成本降低；而且還能使配電線路半徑縮小，有效降低線路綜合損耗，使配電質量得以提高，實現其它用電設備運行高效穩定，降低能耗的作用。

二是合理布置豎井，在各層設計配電豎井、層配電箱等具置時，為便于縮短分開關配電線路長度，降低線路損耗，可將其設置到用電負荷中心。

三是變壓器選擇要合理，高層建筑電氣節能的關鍵在于變壓器的類型要選擇合理，由于變壓器正常運行時，其內部鐵心疊片因電磁力線交變而發生磁滯及渦流現象，進而形成空載損耗，也就是鐵損。隨著材料物理相關理論的快速發展，作為新型節能材料的非晶態磁性節能材料已做為變壓器鐵心材料而得到廣泛應用，進而形成節能的非晶合金鐵心變壓器。

在工程建設中常用的S11、S13等型號變壓器優化傳統變壓器結構的改良產品，對傳統疊片式鐵心結構進行改變，能夠使變壓器鐵心內磁阻減少，與傳統變壓器相比其空載電流可減少20%―40%，變壓器功率因數明顯提高，供配電系統綜合線損降低，系統供電能力得到有效改善，從配電源頭實現節能降耗的效果。在對上述因素進行綜合考慮后，就要在設計對供配電系統后期擴容需求留有余地，要使變壓器負荷率介于合理范圍，一般多選擇在75%―85%之間。

4.2照明系統的節能設計

智能建筑在節約照明用電上不能只是通過照明燈具數量的減少或功率的降低來進行實現，而要有效利用自然光等光源。位于室外部分的建筑面積，通常多利用透光率較好的玻璃門窗等使建筑物白天照度得到增加，使開燈時間明顯減少，以實現對自然光源的有效利用，達到節約電能資源的效果。能夠采用自然光的建筑面積照明，可以根據建筑物照明設計中的照度標準對現場照度進行檢測，并采用相應燈光控制系統對燈具照明進行自動調節，以實現不同區域對照明的不同需求。設計建筑物的夜景照明，要溝通好城市景觀規劃部門，不但要通過燈光的烘托效果使建筑總體風格中蘊含的文化底蘊和藝術效果得到充分體現，還要將照明結合美學、藝術等方面特點，使建筑物夜景環境具有優美、優雅、舒適的特點。設計智能建筑的照明時，還要控制好照明系統，以免對周圍環境的造成光污染，在實現節能降耗的同時，還要保護好人文與生態環境。

5、結束語

綜上所述，在現代化建筑電氣設計工程中，人們為了提高建筑電氣設備的經濟效益和工作效率，就將各種節能措施應用到其中，并且隨著科學技術的不斷發展，人們也在傳統的節能技術的基礎上進行了相應的改進，從而進一步的降低了建筑電氣在運行過程中所產生的能量消耗。未來社會發展的趨勢必將是建筑智能化，建筑電氣智能化發展及節能是建筑發展的最基本要求，合理運用智能化和節能措施，并將兩者融合在一起，不僅能滿足生活舒適性和功能性，同時還能減少投資，節約能源。

參考文獻：

[1]范臻．基于智能化建筑電氣節能優化設計的分析[J]．中國高新技術企業，2012(28)：29-31．

篇（8）

由于我國不斷推進城市化進程，并大力倡導節能環保理念，使得智能化建筑得以推廣，且對智能化建筑電氣節能設計也提出了更高的要求。本文旨在論述智能化建筑電氣節能優化設計策略，以推動智能化建筑的快速發展。

一、智能化建筑電氣節能設計的必要性

目前，雖然風能、太陽能等新型能源已逐漸運用到建筑電氣工程中，但新型能源仍處于投入使用的摸索階段，以致新型能源在其使用性能等方面依然存在很多缺陷，而智能化建筑的主要能耗就是電氣能耗。相關統計證明，建筑耗能在我國的整體能耗中，占據相對較大的比重，而電氣能耗位居首位。因為我國近幾年才時興智能化建筑的相關節能技術，實踐經驗嚴重不足，且仍未有規范的建筑電氣節能設計標準，以致建筑電氣節能在其運行中存在很多不足，耗能量也相對較大。

由于國民經濟不斷發展，農業以及工業的生產規模逐漸擴大，這也在一定程度上增加了能源的耗能量，特別是建筑消耗，一直居于首位，并呈現出逐年遞增的趨勢，使得人們高度重視降低建筑耗能的問題。此外，能源消耗引起的環境污染越來越嚴重，且已嚴重威脅到人們的日常工作及生活。為了改善生活環境，提高人們的生活質量，優化建筑電氣節能變得更加重要。

二、智能化建筑電氣節能設計準則

1、節能應優先尊重環境保護

由于能耗會帶來環境污染，使得人們越來越重視環境，節能優化要以環保為核心。建筑節能設計的目的是實現綜合效益及提高能源利用率，有效利用先進技術，選擇安全可靠、節能環保及經濟適用的優化方案。此外，還應選擇合適的節能設備，并嚴控節能成本，以確保在預期成本范圍內，實現最佳節能效果。

2、節能應在確保建筑基本功能的情況下開展

智能化建筑是為了給人們提供更好、更完整的生活服務而開發的，所以在節能優化時，必須考慮節能設計是否會影響建筑的正常使用，例如，休閑娛樂設施及運輸通道暢通等節能設計的正常運轉。

3、節能應盡量減少能源損耗

優化建筑的節能設計時，應先總結和實現建筑基本功能無關的各種耗能方式，然后再結合建筑的實際情況，選擇合理的節能方式。無用耗能通常包括變壓器損耗及傳輸電纜的線路耗能等，這種耗能量相對較多，且對實現建筑功能沒有任何幫助，是利用建筑能源的一大損失。

4、節能應與實際的經濟效益相吻合

投入使用的節能技術應充分考慮其成本，不能為了追求節能、高效而一味加大投資，使得建筑的開發成本不斷增加。所以，電氣設計師在優化節能設計時，應著重考慮設備材料應用及節能方式選擇，以盡量實現成本控制及節能性能優化。

三、智能化建筑電氣節能設計面臨的技術問題

雖然我國關于智能化建筑電氣節能設計的投入很多，但其在實際的使用中仍未達到預期效果，仍然有很多急需解決的問題。比如，首先，質量安全監督不嚴謹，這是因為電氣工程師實施節能優化的過程中，技術應用方面仍缺少實踐性，以致建筑電氣中的節能技術的實用性較低。其次，使用設備時，智能化建筑缺少智能化、自動化的電氣設備及其他附加設施使用，且我國仍未有較為成熟的研究，所以實施優化方案時會因為使用設備受限制而不能發揮節能的最佳效果。最后，我國現階段在總體規劃智能化建筑電氣節能設計時，協調工作缺少綜合性，也沒有科學性的優化方案，以致真正實施節能設計時達不到預期效果，也未實現盡量降低能耗的目標。

四、智能化建筑電氣節能的優化設計策略

1、開發利用可再生資源

由于電能是不可再生的資源，那么其使用就有所限制，所以，開發利用熱能、太陽能等新型能源特別重要。建筑的節能設計，應充分考慮其可再生特點，以減少使用耗能大、功率高的設備，并消除對電能的依賴性；此外，智能化建筑電氣的設計裝修過程中，其墻體及裝飾物都可選擇新型環保節約型材料，以降低電能功耗，使其節能效果得以提高。

2、優化供配電系統節能設計

制定智能化建筑用電節能設計時，一定要整體把握用電設施的布局分配、負荷容量及功率大小等信息，以此為基礎，選擇恰當、合理的節能供配電設備，保證用電設備正常工作的同時，最大限度地降低能耗的損失。

因為供配電系統的主要損耗是變壓器損耗，那么節能優化設計就可從變壓器著手實施。首先要根據變壓器實際的負載情況，將負載在可控的成本范圍內進行合理分配，再選擇符合驅動負載能力的變壓器，以充分發揮變壓器的作用，盡量降低能耗損失；其次，還應將同一變電站的各變壓器進行并聯，讓其以并聯的方式進行工作，并按照其實際負載及時調整變壓器的投放量；最后，還可通過降低輸電線路的電能損耗來完成智能化建筑的電氣節能優化設計。相關統計數據顯示，線路的電能損耗在輸入電能中的比重約為4%，導致線路電能損耗的主要原因是線路導線截面及供電方式。節能優化設計的過程中，可選擇諸如鋁、銅材料等電阻率值比較低的導線，若符合經濟節約等相關要求，則可在負載量較大的建筑中選擇銅導線，在負載量較小的建筑中選擇鋁導線；此外，布局線路的過程中，應盡量減少導線長度，且需避免相對較彎的線路。

3、優化建筑的供水系統、電梯、空調機通風建設的電氣節能設計

設計建筑電氣時，不能忽略供水系統、電梯、空調及通風的用電量。選擇的電梯，其型號、功率應與其電機驅動相互匹配，并應盡量安裝在小機房內；通風設計，應結合風機等設備的參數，在考慮電能不同的需求量的情況下，選擇性價比相對較高且合適的設備；優化空調系統節能時，應充分考慮其功率高、耗電量大等特點，選擇環保、節能的水源熱泵式空調，因為其污染小且運行效率高，使用空調時，應設定合理的工作模式，以避免過度損耗電能；設計供水系統時，選擇的供水設備應無負壓作用，因為其節能環保并能凈化水質。

4、優化建筑照明系統節能設計

照明的用電量在建筑用電中占據的比重最大，所以可通過優化照明系統實現建筑電氣節能。建筑照明設施的用電量與其發光效率、照明方式、照明設備數量、照明時間、建筑總面積及設備功率等緊密相連，所以，優化照明系統：首先，選擇高效節能的照明設備，特別要選擇耐用、發光效率高及功耗低的光源設備；其次，選擇諸如觸發器、鎮流器等光源的附加元器件時，應優先考慮性能好、功耗低的設備；再次，照明時間的分配要合理，并利用聲音、光線等感應控制開關來控制照明回路，以防止照明浪費；此外，設計建筑時，應充分發揮自然光的作用，且門窗及玻璃的透光性要強，設計的照明系統電路也要以三相四線為主，進而最大限度地實現節能供電。

結語：

綜上所述，智能化建筑電氣節能設計是我國建筑電氣未來的發展趨勢。因此，智能化建筑電氣節能優化設計時，需綜合考慮各領域之間的關聯性，從環保、經濟等方面出發，設計節能環保并滿足人們生活需求的電氣方案，以體現智能化建筑高性能、低能耗的特點，真正實現經濟節約。

參考文獻：

[1] 李爭.建筑照明的節能優化技術[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（8）.

篇（9）

在我國經濟社會發展過程中，有三個”耗能大戶”，也就是工業耗能、交通耗能和建筑耗能。在這三個“耗能大戶”中，建筑這個“耗能大戶”在全社會總耗能中的比重越來越大，與我國建立資源節約型和環境友好型的社會發展目標相背離。所以，必須高度重視建筑節能優化設計，切實降低建筑能耗，緩解我國能源資源緊張的局面。

1 建筑技能及其優化設計

1.1 建筑節能的內涵

建筑節能的內涵主要包括兩個方面，第一個方面指的是建筑在正常發揮其功能條件下的能耗問題；簡單來說，在滿足人們日常生活所需中建筑所需要耗費的能量；第二個方面是建筑結構的隔熱和保溫問題。如果隔熱和保溫材料的質量不高，則會增加建筑耗能總量。

這兩個方面的問題好比一枚硬幣的兩面，如果把兩個方面的問題同時解決，或者是在設計過程中叫好解決這兩個方面的問題，則可一石二鳥，不僅實現建筑物的節能，而且可以節省工程造價。

建筑節能問題關系著國家能源資源戰略、可持續發展和環境保護等等，對于擴大內需、提高國民經濟發展的質量和效益有著重要的作用和意義。

1.2 建筑節能設計優化

建筑節能設計的優化問題，指的是在建筑節能設計中，通過節能方案的對比等，找到節能的最優辦法，從而實現建筑節能的目標。而其中最難的便是“最優”兩個字，筆者把這來給個字理解成一定的范圍，也就是根據建筑的具體能耗情況，設計多種節能方案，通過對比研分析和研究，確定采用哪個建筑節能優化方案。

而建筑節能方案的制定，需要綜合考慮建筑群的朝向、間距和道路的布局情況等，以及綠地分布范圍。

2 建筑節能技術和內容

2.1 建筑節能技術

現階段，建筑節能技術主要包括維護結構的節能技術、采暖節能技術和太陽能技術等。

2.1.1 維護結構的節能技術

建筑物的維護結構，也就是通常所說的墻體、屋面及門窗工程。圍護結構的節能技術是指通過采用墻體保溫（外保溫、內保溫、自保溫、夾芯保溫等技術）、門窗及屋面節能等措施，減少建筑的使用能耗。其節能技術的應用，直接影響著建筑物的整體耗能情況。如住宅節能就是通過圍護結構節能設計，達到比傳統住宅節約能耗25%的目標。

2.1.2 太陽能節能技術

太陽能取之不盡，用之不竭，太陽能技術當前在現階段的建筑節能設計中得到了廣泛的應用，實現了建筑散熱、遮陽效果和能量收集三者的有機結合；其中混合型節能技術的應用，為建筑物提供了光照和熱能，并在一定程度上降低建筑物整體耗能。

2.1.3 采暖節能技術

當前，水源熱泵系統是應用最廣的是采暖節能技術。水源熱泵系統把地表水源吸收太陽能，把地下水源吸收的地熱能收集起來，形成比較豐富低溫低熱的能量，大幅降低了高位電能輸入，實現建筑物熱能的轉移。由于前期投入成本較高南方地區應用較少。

2.2 建筑節能的內容

建筑的內容主要包括三個方面的內容：

2.2.1 建筑主體節能

建筑主體節能的優化設計，需要根據不同氣度的氣候和建筑能耗特點來進行，需要遵循兼顧冬夏、整體優化的原則，通過模擬建筑能耗，優化建筑能耗設計，主要是選擇體型系數、合理布置空間格局、控制不同朝向的窗墻比例等等，從整體上降低建筑物的能耗。

2.2.2 常規能源的優化利用

常規能源的優化利用可以從四個方面入手：①因地制宜選擇冷熱源優化設計，提高采暖、空調等能源的轉換效率；②采用合理的調控方式，節省輸配系統的能耗；③優化照明的控制系統，降低照明能耗；④選用合適的能源制備生活用水。

2.2.3 可再生能源的綜合利用

根據建筑物的類比、建筑物所在地的氣候特點，以及可再生能源的綜合利用情況，選擇上文中所提到的各種建筑節能技術，也就是采暖節能技術、太陽能技術和地熱能技術等。

3 建筑節能的優化設計方法

建筑節能，從設計角度來講，指的是在住宅、公共建筑等規劃和設計中，執行國家現行的建筑節能標準，通過采用先進的節能技術和施工工藝流程，利用可再生能源系統等，降低建筑的能耗。

3.1 屋頂節能優化方法

實際上，屋頂屬于建筑的圍護結構，其可以讓室內和室外產生溫差，如果室內外的溫差過大，則會增加建筑能耗。屋面節能一般通過材料和構造來實現，如選用傳熱系數小、蓄熱性大的材料，同時注意材料層的排列。現代建筑中平屋面相對較多，倒置型保溫屋面被廣泛使用，此種屋面保溫層在防水層之上，使保溫層還起到了防水層作用，這些材料必須防水和耐氣溫性能好，不易老化。（如礦（巖）棉或玻璃棉板具有良好的憎水性，稅率低，熱阻大，10m厚相當于50m厚混凝土板隔熱效果），在建筑設計中被廣泛應用。提高建筑屋頂的保溫隔熱性能，在冬季可以有效抵擋寒氣進入到室內，夏季可以吸收太陽的輻射，減少熱能，從而減低空調的能耗。

而屋頂節能優化的方法另一個是依靠太陽能技術。相關的數據顯示，地球所攔截的太陽輻射能量相當于當前全球電力消費的1500倍，而在當前的技術水平條件下，太陽能技術僅僅有一小部分被開發利用。因此，太陽能開發有著非常巨大的潛力。

此外，太陽能作為一種可再生能源，代替常規能源的可能性非常大，同時其也是一種清潔能源，不會對環境造成任何的污染和破壞。現階段，太陽能應用在建筑節能上的方式包括：被動式太陽能采暖、主動式太陽能采暖、太陽能發電和太陽能供熱水等。而過把太陽能技術應用到建筑屋頂節能中，無疑是建筑屋頂節能的最好設計方法。

3.2 圍護結構節能優化方法

建筑圍護結構節能優化方法主要包括三種：

（1）外墻內保溫技術。該技術主要是指在建筑的外墻結構內部增設保溫層，內保溫層的施工進度比較快，施工方式也比較靈活，同時還可以對施工質量進行有效的控制。內保溫技術已經成熟，國內這方面的施工經驗也比較多，因此可大范圍推廣；

（2）外墻夾芯保溫技術。該技術主要在我國東北等冬季較為寒冷地區有著廣泛的應用，其主要是在是把保溫層夾在內外墻的中間，而建筑主體需要時混凝土結構或者磚墻結構。這種技術的主要優點是：防水性能良好、耐候性能良好等。

（3）外墻外保溫技術。該技術是現階段正在大力推廣的一種節能保溫技術，就是在垂直外墻的表面建設保溫層，所以，建筑主體結構需要是混凝土結構或者磚墻結構。這種技術的技術含量比較高，適用范圍也比較廣，不僅可以用于新建樓房的節能保溫，而且可以用于危舊樓房的改造。

（4）外墻自保溫技術。該技術是指通過對墻體自身采取一系列新型技術，使其導熱系數極低，甚至達到了絕熱的程度。一般采用保溫砌塊為主要護材料，在造價上較為經濟，且施工周期較短，可大大加快施工進度，絕熱材料設置在外墻中間，有利于較好的發揮墻體本身對外界的防護作用。作者在建筑設計過程中，特別是公建設計中用外墻自保溫較多。

3.3 門窗節能優化方法

對于建筑門窗的節能優化，主要是減少門窗的滲透量、傳熱量和太陽輻射能量三個方面。具體的優化方法是：盡可能縮小門窗的面積；選擇最適合建筑物的窗型；在門窗上增設保溫隔熱層；合理確定門窗的材料；增加遮陽設施等。其中玻璃及型材的選擇在節能優化起著相當重要的作用，一塊12mm厚的透明玻璃的傳熱系數為5.5，而6mm透明玻璃+12mm空氣層+6mm透明的中空玻璃的傳熱系數能達到了2.8，因此中空玻璃在門窗節能設計中被廣泛應用。

通過以上分析，我們可以指導，建筑節能的一個重點便是建筑主體維護結構的節能措施。所以，在建筑節能優化設計中，應在這方面多設計幾套節能方法，通過對比分析，選擇最優的設計方案。

4 結 語

作為我國三大“耗能大戶”之一的建筑耗能，在我國社會總耗能中的比重有逐年上升的趨勢。而隨著我國新型城鎮化進行的不斷加快，建筑節能設計成為當務之急。在本文中，筆者介紹了建筑節能及其優化設計的內涵，并介紹了當前集中借助節能技術，最后指出了建筑節能的優化方法，主要是建筑屋頂節能優化、內外墻保溫節能優化和門窗節能優化這三個方面。

參考文獻

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篇（10）

眾所周知，節能是當前我國社會發展中的一個重要要求，尤其是作為耗能頗為嚴重的建筑行業來說，在其內部實行節能措施更是顯得極為必要，而這種節能措施的采取不僅僅體現在對于具體施工稱節的控制和管理上，更是必須在建筑設計中有所體現，尤其是對于一些恰當合理的建筑節能設計來說，其作用是極為關鍵的，這一點也得到了當前很多建筑工程的證實。

1 建筑設計中節能措施應用現狀

把節能措施恰當的融人到建筑設計過程中在當前我國的建筑行業發展中已經具備了一定的經驗，并且隨著近幾年來的發展來看，這種應用價值也得到了較好的體現，具體來說，發展到現在為止，我國在建筑設計中的節能措施應用主要體現在以下幾個方面。

首先，對于新能源的使用取得了一定的成就，但是仍然還有很大的發展空間，具體來看，當前我國建筑行業中對于新能源的利用主要是集中在太陽能和風能兩種上，這兩種能源在建筑節能設計中的優勢也是較為明顯的，尤其是對于太陽能資源來說，在當前的開發利用中已經積累了相當多的經驗，在采暖、加熱以及發電等方面都做出了較為突出的貢獻，但是相對于太陽能資源的總量來說，當前的這種開發利用程度還不夠，還需要進一步加強對于節能設計的研究，突出設計的節能效果，當然對于其它一些新型能源也需要進一步的加強開發利用，確保在設計中能夠得到充分的體現。

其次，建筑外墻節能保溫設計可以說是當前建筑設計中應用比較成熟的一種節能設計措施，并且也已經展現出了足夠的應用價值，其在具體的外墻保溫材料以及相應的保溫技術方面都取得了較為不錯的成就，應用的范圍也已經得到了較為廣泛的推廣，相信如果能夠進一步加強對這一技術手段的研究，必然能夠產生更大的價值。

2建筑設計中采用節能措施的必要性

在建筑設計中恰當的應用節能措施是極為必要的，這種必要性主要體現在以下三方面的要求：首先，節能措施在建筑設計中的體現是當前我國社會發展過程中所存在的一個總的要求，對于任何一個行業而言都是如此；其次，在建筑設計中合理的應用建筑節能措施還是建筑行業自身的一個要求，也是建筑行業自身發展的一個重要趨勢，是促進建筑行業發展的必然要求；最后，建筑節能措施在建筑設計中的體現還是建筑物使用者的一個根本訴求，這也是建筑施工的一個根本目的所在，只有贏得了使用者的歡迎才能夠確保建筑工程的成功。

3 關于工民建筑設計應用節能措施的分析

（1）時代的發展，節能技術不斷得到應用，其廣泛分布于社會各個行業中，尤其是建筑行業的發展。目前來說，工民建筑的節能技術不斷得到優化，但是在實踐過程中，依舊存在很多問題，需要我們去進行分析及應用。建筑能耗占據我國社會總能耗相當大的一部分，并且逐年增長，為了解決這一現實問題，我們需要進行建筑高能耗問題的深入分析。

隨著經濟的不斷發展，社會對于建筑品質的要求越來越嚴格，各種新型技術的應用，大大降低了建筑的前期策劃工作，為了滿足建筑設計的規范需要，進行建筑節能體系健全是必要的，從而進行建筑工程生產效率的提升，進行人力、物力、財力等的有效發揮，保證工民建筑設計中節能問題的解決，保證建筑施工環境的優化，進行資源能耗的降低，進行清潔能源使用率的提升。

（2）目前來說，我國的工民建筑設計體系不健全，存在相當多不科學現象。比如進行能源的單純節約，進行強制手段的應用，進行建筑能源消耗的減少，進行能源節約的守恒，進行能源消耗的有效控制。保證新技術應用形勢下的能源有效節約，保證新材料、新設備等的良好應用，進行能源實際利用率的提升，保證環保意識下的能源節約控制，進行工民建筑與周邊環境的融合，提升其社會經濟效益及其生態效益。

4 工民建筑設計規劃中節能技術體系的健全

（1）在工民建筑的整體設計及其規劃過程中，我們需要認真的分析工民建筑的天時地利情況。針對工民建筑的平面設計、空間構造、朝向等進行合理化的設計，進行良好的建筑節能材料的應用，保證建筑的隔熱保溫特性的發揮，進行建筑物節能體系的健全，保證能耗的降低，進行節能環保的控制。

在工民建筑設計過程中，需要進行建筑形體的朝向問題分析，建筑平面一致性情況的分析，工民建筑設計理念的更新。比如在進行空調房間的布置過程中，我們要進行南北朝向房間的選擇，避免在東西墻上進行窗戶的安裝。

（2）在工民建筑的空間構造應用中，我們需要認真規劃好設計的步驟，進行工民建筑物設計其規劃方案的協調，解決其朝向問題，解決建筑物的通風問題，保證工民建筑物的良好通風性，這就要進行積極的布局，進行布局地風向的分析。

在工民建筑的應用過程中，如果一定要進行空調設備的安裝，就需要考慮自然因素，空間的約束，可以進行緊湊型模板的應用。在工民建筑設計過程中，需要進行體形系數的審核及其參照，進行單位建筑的空間熱損面的分析，在工民建筑設計過程中，需要進行自然節能方法的應用，從而提升其應用效益。

在實際操作中，我們也要進行周圍環境綠化情況的分析，進行工民建筑的合理規劃，要保證其與周邊環境的和諧、協調，這需要做好環境的綠化工作，進行環境的積極改造，進行居住區及其工作區的氣候條件的改善，保證植被作用的有效發揮，進行碳氧平衡的控制，進行溫室效應的降低，進行大氣污染情況的控制，進行噪音污染的降低，保證居民及其工作人員自身心情的愉悅，保證工民建筑及其環境的和諧性，保證舒服和諧化的人文環境。

（3）在工民建筑墻體應用過程中，其分為外保溫墻體及其內保溫墻體，需要進行其最大保溫效益的發揮，這就需要進行相關建筑理論的應用，進行墻體的外保溫作用的分析，保證外保溫方案的優化，這就要相關人員重視墻體建設過程中的外保溫作用，保證墻體外保溫技術的優化，進行先進技術的應用，保證最新材料的應用，從而提升墻體的保溫能力，保證建筑熱能的相對穩定性，這就需要進行外側復合絕熱材料的應用，從而避免出現熱橋情況，從而進行墻體的保溫效益的提升，保證墻體結構的使用年限的提升。

在墻體內保溫技術應用過程中，我們需要按照相關的面積比例進行合理化的布局，保證復合絕熱材料的良好應用，進行用戶及其墻體應用狀況的分析，在說明書上進行重點的說明，進行用戶的人為破損墻體內保溫結構的情況避免，更好的進行外保溫作用的發揮。

（4）在門窗設計環節中，我們也需要進行工民建筑采光、通風等條件的分析，進行節能因素的充分考慮，保證建筑的良好設計理念的應用，保證基礎施工條件的優化，從而進行門窗設計面積的控制，進行門窗傳熱效益的優化，維護了建筑物內部的能量。

5 結束語

工民建筑設計中節能體系的健全，對于我國現階段建筑行業發展非常必要，這需要引起我們的重視，保證工民建筑設計方案的更新。

參考文獻：