节能设计论文范文

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第1篇

论文摘要：分析了我国北方农村地区建筑现状，针对农村建筑的特点，提出一些建筑节能设计措施以及能源综合利用方式。强调农村建筑规划体系建立和建筑节能的管理，以期为北方广大农村农民提供一个健康、舒适的节能建筑。

随着现代化建设的发展，我国农民的生活水平不断的提高，他们对自己的居住条件的要求也越来越高。长期以来，我国北方农村地区建筑特点是占地多，建造技术水平低，缺乏科学性，甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求，特别是缺乏统一的建筑规划，能源利用率低，导致其建筑土地利用率低，保温隔热性能差，能耗大，舒适度低。因此，为了提高农民生活质量，应以改善居住条件为重点，科学制定农村建筑规划体系，因地制宜地在广大北方农村地区推广建筑节能技术，发展节能建筑。

1农村建筑节能设计

1.1北方农村建筑现状分析

我国北方地区农村建筑要适应日常居住生活和农副业生产的双重需要，居民建筑类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑类型。长期以来，我国农村建筑大多为个人建造，农民随意建设，农村建筑缺乏规划和设计，造成建筑的功能划分不合理，用地浪费。在房屋建设的过程中，由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约，农民建房时多选用一些落后的建材，围护结构的设计仍采用传统的做法，致使其建筑能耗大，不利于节能。

1.2建筑规划布局

我国北方农村大多地区冬季寒冷，夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势，根据当地的气候特点，合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时，要充分考虑当地农民的生活习惯，合理地安排建筑物功能分区。

1.2.1建筑选址应避免在山谷、沟底等区域，这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应，会使其能耗增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件，选择最有利的自然采光和通风的区域，注意冬季防风和夏季有效利用自然通风，减少能耗。

1.2.2建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式，减少建筑体系系数，有利于降低建筑能耗。

1.2.3根据当地农民生活习惯，将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向，饲养室、农副产品加工室宜布置在北向。

1.2.4规划中应注重绿化环境。绿化可以改善建筑群体的气候条件，可以调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声，是优化建筑室内环境、减少建筑能耗的有效措施。

1.3建筑围护结构节能设计

1.3.1外墙

外墙散失的热量约占整个围护结构总能耗的25～28%，因此应在寒冷地区的北方农村建筑外墙设计中应采用外墙外保温。依据当地已有的原材料，合理选择建筑外墙材料，推广使用空心砖或混凝土空心小砌块等节能砖。同时在建造时灵活选取构造措施，利用农村地区容易获得的材料（稻壳，麦秸等）作为外墙保温材料，使外墙获得良好的隔热效果。

1.3.2屋面与地面

北方地区农村建筑屋面散热量占总散热量的15%左右，地面约为6%。在屋面建造时应采用坡屋顶，设置架空层或平屋顶，设置吊顶层。选用导热系数小，吸水率低，易于就地取材的保温材料。重视地面保温，在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料，并注意地面防潮设计，减少地面散热量。

1.3.3门与外窗

长期以来，北方农村建筑的门窗建造较为简陋，大部分为单层，而且密封性较差。外窗的热损失量，约占整个房屋的30%。为了减少外窗的热损失，在满足自然通风和采光的要求下，减少窗墙比，应采用双层窗或单框双玻璃窗，增强其密封性，以此来提高窗的总热阻。外门应采用双层，若采用单层应作保温处理，提高外门的隔热性能。尺寸较大的门窗应在室内加装门窗帘，也有利于减少门窗的热损失。

2能源的综合开发与应用

2.1太阳能开发与应用

北方农村地区有着丰富的太阳能资源，建造太阳能综合利用建筑，在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。特别是近年来太阳能低温地板辐射采暖系统的应用，适合应用在无集中供暖的农村建筑。在过渡季节，利用太阳能热水还可以强化自然通风。

2.2沼气开发与应用

沼气是一种清洁的可再生能源。在北方广大农村地区各种农作物的秸秆，牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料。沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题，也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用。另外沼液和沼渣可以作为有机肥料，施在农田和果园里。沼气建设与种养殖业结合，通过资源的优化配置，延伸了经济链，使能源得到有效的循环利用。目前我国农村大多采用单户的沼气建设，受技术条件的限制经常沼气产量不足，而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施，集中管理，有效利用资源，这样能使沼气设施能源利用率高，便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。2.3其他能源的开发与应用

我国有着丰富的浅层地热能源，在北方农村地区可以开发利用当地的地热资源，为集中规划建造的村镇建筑群提供热源，宜于集中热水供应和采暖设施建造，从而节约燃料的使用。在北方农村的一些地区风能资源也较为丰富，利用其建造风力发电，供应日常的生活和照明用电，既方便又廉价，节约用电。

3农村建筑节能管理

农村建筑的节能不仅仅是在体现在节能设计，节能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑节能管理机制，是落实建筑节能规划设计的前提。首先，在新建农村建筑时应注重改变观念，统一规划建设，进行初期的建筑项目可行性论证报告以及综合利用能源的可行性方案设计。要按照节能设计和规范进行建造，加强节能设计，充分利用当地易于取得的廉价又节能的建筑材料。其次，在建筑建成后注重农民节能意识培养，统一管理一些集中的公用能源设施，例如集中的沼气设施或采暖系统。

4结束语

目前，在我国北方农村地区由于经济条件的制约，多数农村建筑未能使用节能设计，这就需要国家和当地政府提供政策和经济支持，开发出适合在农村地区的廉价节能的建筑材料和能源利用设备，树立可持续发展观念，建立农村建筑规划管理体系，在农村地区大力推广节能建筑，为广大农民创造一个健康、舒适的居住环境。

参考文献：

[1]牛明成，谷延霞，韩璐.新农村住宅节能研究[J].山西建筑，2007，33（22）：238-239．

第2篇

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．

第3篇

电气能源作为难以再生的宝贵资源，是我国经济发展的重要物质保障，由于我国人口数量众多，建筑住房需求量较大，而建筑建造过程需要使用大量的电气能源，因而其成为制约我国经济发展的重要因素。智能建筑楼宇作为我国建筑行业的未来发展趋势，它的发展代表着我国建筑行业的发展水平，需要采用科学合理的电气节能设计，适应节能环保的可持续发展理念，以促进我国经济的长远发展。

2我国智能建筑楼宇的电气使用现状

2．1建筑内空调系统的过度耗能问题

空调系统的存在能够保证建筑室内环境的舒适性，不论外界气候条件有任何变化，建筑楼宇室内环境都能满足人们的居住要求。空调系统是建筑内消耗电气能源的主要设备，但是由于我国目前的空调设计不够科学、合理，安装过程不够精确等，往往造成空调系统设备的自动化程度不高，运行效率不能满足建筑楼宇居住的性能要求。因此，空调设备常常会出现使用效率过低、消耗能源过多等故障现象。加之，空调设备运行管理的制度不够健全，常常出现设备闲置或超负荷工作的不正常现象，严重时可能损坏空调设备制冷和供暖的功能，缩短了空调设备的使用寿命，反而大大增加了不必要的电气能源的消耗，不利于建筑行业环保节能的长期发展要求。

2．2建筑内部照明系统的电气使用现象

照明系统是智能建筑楼宇内部必不可少的设备系统，照明系统的电气消耗功率通常因其供电对象不同而有所差异，然而在实际照明系统的供电过程中，常常出现所安装使用的照明设备的功率过大、运行效率过低、自动控制程度较低、节能措施较差等现象，这些不合理的现象都将导致照明系统消耗更多的电气能源；有时照明设备的运行功率大小不确定，造成照明设备频率变化快，消耗电能高，降低照明设备的使用寿命，增加了智能建筑楼宇的设备投资，不利于建筑行业的节能发展。

2．3建筑内供配电系统的节能问题

建筑自身的供配电系统，是建筑物内进行正常工作和生活的前提和重要保障。其中供配电电路的设计线路、运行功率大小、变压器容量问题等因素的设计和使用是否合理，都会影响到供配电系统的实际运行效率。其中，变压器容量过高与实际负荷量不一致、变压器功率过大、线路设计过于繁琐等问题，都易导致建筑楼宇供配电系统消耗大量的电气资源，同时还会影响供配电系统设备的运行效率，同其他两大系统一样，会增加建筑正常运行的电气能源消耗，增加成本，与我国建筑行业节能环保的发展路线背道而驰，阻碍智能建筑楼宇的发展。

3智能建筑楼宇电气节能的设计要求和原则

3．1节能设计符合实际，满足楼宇正常使用

智能建筑楼宇进行电气节能设计，是希望通过对涉及到电气能源使用的系统，进行科学合理的改造，舍弃或改变一些浪费使用电气能源的现象，从而适应智能建筑楼宇的节能环保的发展理念，节约我国的电气能源，促进我国建筑行业的可持续发展。智能建筑楼宇的电气节能设计首先要符合楼宇的实际使用功能，节能设计的结果能够保证楼宇正常的居住和办公生活；切不可盲目追求节能环保的效果，不顾实际、不科学地设计，造成楼宇不能正常使用，这样会脱离实际，得不偿失，达不到智能建筑楼宇的电气节能设计的最初目的，不利于我国建筑行业的发展。

3．2节能设计符合经济要求，降低成本

在对智能建筑楼宇进行电气节能设计的过程中，应该注意到经济性能的要求，保证智能建筑楼宇进行节能设计与合理的经济投资之后，比之前的设计和成本投入时更加适应楼宇的正常使用要求，并且注意能否在智能建筑楼宇一定的使用年限内，收回在电气节能设计阶段所投入的费用。在电气节能设计过程中，不能因为盲目追求节能环保，而造成过高的资金投入；也不能随意降低成本，偷工减料，导致智能建筑楼宇达不到所需的性能要求指标。

3．3节能设计过程科学，保证质量

智能建筑楼宇在节能设计和改造过程中，要提高设计的科学性，首先应该对智能建筑楼宇有大致轮廓的认识，分析各系统和设备潜在的进行电气节能设计的可能，并对电气节能设计前后的经济状况进行对比，从而采用正确合理的设计方案，在保证节约电气能源的同时，也要做到设计过程的科学性和合理性，保证智能建筑楼宇电气节能设计过程的质量要求。

4智能建筑楼宇电气节能设计的具体措施

4．1楼宇内空调系统的电气节能设计

智能建筑楼宇内部空调系统的电气节能设计，关键环节是进行合理、精确的计算，在进行空调系统的电气节能设计过程中，依据智能建筑楼宇的相关设计要求，并结合设计前的计算数据和实际经验数值，确定空调系统内空气的相对湿度、饱和度和用电功率等参数。在进行空调系统的电气设备容量选择时，应该使所选设备的容量稍微大于计算出的理想设备容量，这样可以避免在空调实际运行过程中由于设备容量过小，而导致的空调不能正常供暖和制冷的现象，保证空调系统的正常运行。

4．2楼宇内照明系统的电气节能设计

自然光是对照明系统进行电气节能设计必须要考虑的部分，在电气节能设计过程中，设计人员应该充分考虑建筑楼宇室内自然采光的效果，这样能够降低照明系统电气设备的用电量，符合节能环保的建筑行业发展要求。另外，在照明灯具的选择上，应该尽量选用新式低耗节能的灯具，在一些照明功率较大的公共场合，应该选用声光控开关和自带无功率补偿的灯具设备；在其他地方，照明系统应该选择节能开关和设备，降低照明系统对电气能源的消耗，制定科学合理的设计方案，在保证智能建筑楼宇的正常使用情况下，通过照明系统的设计和改造，实现环保节能，适应可持续的发展要求。

4．3楼宇内供配电系统的电气节能设计

供配电系统为整座智能建筑楼宇提供动力资源，因此，在对供配电系统进行电气节能设计时，应根据建筑工程用电负荷进行用电容量的统计，并把实际用电负荷按照用电等级进行用电负荷的等级划分，以确定合理的供配电方案，从而实现智能建筑楼宇供配电系统的电气节能设计。其中，供配电系统应该选择合理科学的接线方案，尽量保证其可靠性和经济性，根据用电负荷等级要求，合理选择供电电源和配电方案；在确定变配电站或箱式变电站的安装地址时，为了降低电力输送过程中的能量损失，应该尽量选择在中心位置；当有多台变压器同时供电时，可以采用变压器并联的供电方式，这样能够保证整个供配电系统的灵活性和可靠性，降低供配电系统的电气消耗。

5结语