節能設計論文范文

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第1篇

論文摘要：分析了我國北方農村地區建筑現狀，針對農村建筑的特點，提出一些建筑節能設計措施以及能源綜合利用方式。強調農村建筑規劃體系建立和建筑節能的管理，以期為北方廣大農村農民提供一個健康、舒適的節能建筑。

隨著現代化建設的發展，我國農民的生活水平不斷的提高，他們對自己的居住條件的要求也越來越高。長期以來，我國北方農村地區建筑特點是占地多，建造技術水平低，缺乏科學性，甚至是忽視最基本的建筑熱工性能和舒適性要求，特別是缺乏統一的建筑規劃，能源利用率低，導致其建筑土地利用率低，保溫隔熱性能差，能耗大，舒適度低。因此，為了提高農民生活質量，應以改善居住條件為重點，科學制定農村建筑規劃體系，因地制宜地在廣大北方農村地區推廣建筑節能技術，發展節能建筑。

1農村建筑節能設計

1.1北方農村建筑現狀分析

我國北方地區農村建筑要適應日常居住生活和農副業生產的雙重需要，居民建筑類型大多為單戶、雙戶以及多戶并聯的建筑類型。長期以來，我國農村建筑大多為個人建造，農民隨意建設，農村建筑缺乏規劃和設計，造成建筑的功能劃分不合理，用地浪費。在房屋建設的過程中，由于技術和施工條件的限制以及經濟條件的制約，農民建房時多選用一些落后的建材，圍護結構的設計仍采用傳統的做法，致使其建筑能耗大，不利于節能。

1.2建筑規劃布局

我國北方農村大多地區冬季寒冷，夏季炎熱。建筑規劃選址中應充分利用當地的自然地理優勢，根據當地的氣候特點，合理地安排建筑與周圍環境因素之間的關系。在建筑平面的布局時，要充分考慮當地農民的生活習慣，合理地安排建筑物功能分區。

1.2.1建筑選址應避免在山谷、溝底等區域，這主要考慮冬季氣流在這些區域里形成對建筑物的“霜洞”效應，會使其能耗增加。建筑朝向應根據當地的地理條件和氣候條件，選擇最有利的自然采光和通風的區域，注意冬季防風和夏季有效利用自然通風，減少能耗。

1.2.2建筑類型上應多采用兩戶或多戶并聯的布置形式，減少建筑體系系數，有利于降低建筑能耗。

1.2.3根據當地農民生活習慣，將居住建筑和農副業生產用房進行合理的劃分。例如將臥室、大堂宜布置在南向，飼養室、農副產品加工室宜布置在北向。

1.2.4規劃中應注重綠化環境。綠化可以改善建筑群體的氣候條件，可以調節氣溫、降低溫室效應、隔熱遮陽、減少噪聲，是優化建筑室內環境、減少建筑能耗的有效措施。

1.3建筑圍護結構節能設計

1.3.1外墻

外墻散失的熱量約占整個圍護結構總能耗的25～28%，因此應在寒冷地區的北方農村建筑外墻設計中應采用外墻外保溫。依據當地已有的原材料，合理選擇建筑外墻材料，推廣使用空心磚或混凝土空心小砌塊等節能磚。同時在建造時靈活選取構造措施，利用農村地區容易獲得的材料（稻殼，麥秸等）作為外墻保溫材料，使外墻獲得良好的隔熱效果。

1.3.2屋面與地面

北方地區農村建筑屋面散熱量占總散熱量的15%左右，地面約為6%。在屋面建造時應采用坡屋頂，設置架空層或平屋頂，設置吊頂層。選用導熱系數小，吸水率低，易于就地取材的保溫材料。重視地面保溫，在地面墊層下鋪設廉價的爐渣等其他保溫材料，并注意地面防潮設計，減少地面散熱量。

1.3.3門與外窗

長期以來，北方農村建筑的門窗建造較為簡陋，大部分為單層，而且密封性較差。外窗的熱損失量，約占整個房屋的30%。為了減少外窗的熱損失，在滿足自然通風和采光的要求下，減少窗墻比，應采用雙層窗或單框雙玻璃窗，增強其密封性，以此來提高窗的總熱阻。外門應采用雙層，若采用單層應作保溫處理，提高外門的隔熱性能。尺寸較大的門窗應在室內加裝門窗簾，也有利于減少門窗的熱損失。

2能源的綜合開發與應用

2.1太陽能開發與應用

北方農村地區有著豐富的太陽能資源，建造太陽能綜合利用建筑，在屋頂放置太陽能利用設備可提供生活熱水、采暖系統以及照明等綜合應用。特別是近年來太陽能低溫地板輻射采暖系統的應用，適合應用在無集中供暖的農村建筑。在過渡季節，利用太陽能熱水還可以強化自然通風。

2.2沼氣開發與應用

沼氣是一種清潔的可再生能源。在北方廣大農村地區各種農作物的秸稈，牲畜的糞便等都可以作為產生沼氣的原料。沼氣不僅用來解決農村燃料缺乏問題，也可以應用沼氣進行采暖和照明等綜合利用。另外沼液和沼渣可以作為有機肥料，施在農田和果園里。沼氣建設與種養殖業結合，通過資源的優化配置，延伸了經濟鏈，使能源得到有效的循環利用。目前我國農村大多采用單戶的沼氣建設，受技術條件的限制經常沼氣產量不足，而且安全性較差。建議采用多戶集中建造高效的沼氣設施，集中管理，有效利用資源，這樣能使沼氣設施能源利用率高，便于為廣大農民提供高效、潔凈、安全的沼氣能源。2.3其他能源的開發與應用

我國有著豐富的淺層地熱能源，在北方農村地區可以開發利用當地的地熱資源，為集中規劃建造的村鎮建筑群提供熱源，宜于集中熱水供應和采暖設施建造，從而節約燃料的使用。在北方農村的一些地區風能資源也較為豐富，利用其建造風力發電，供應日常的生活和照明用電，既方便又廉價，節約用電。

3農村建筑節能管理

農村建筑的節能不僅僅是在體現在節能設計，節能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑節能管理機制，是落實建筑節能規劃設計的前提。首先，在新建農村建筑時應注重改變觀念，統一規劃建設，進行初期的建筑項目可行性論證報告以及綜合利用能源的可行性方案設計。要按照節能設計和規范進行建造，加強節能設計，充分利用當地易于取得的廉價又節能的建筑材料。其次，在建筑建成后注重農民節能意識培養，統一管理一些集中的公用能源設施，例如集中的沼氣設施或采暖系統。

4結束語

目前，在我國北方農村地區由于經濟條件的制約，多數農村建筑未能使用節能設計，這就需要國家和當地政府提供政策和經濟支持，開發出適合在農村地區的廉價節能的建筑材料和能源利用設備，樹立可持續發展觀念，建立農村建筑規劃管理體系，在農村地區大力推廣節能建筑，為廣大農民創造一個健康、舒適的居住環境。

參考文獻：

[1]牛明成，谷延霞，韓璐.新農村住宅節能研究[J].山西建筑，2007，33（22）：238-239．

第2篇

關鍵詞:建筑節能，可持續發展，節能減排，圍護結構

在當代建筑領域可持續發展背景下，為了有效落實建筑工程中“節能減排”目標，應把節能設計貫穿到建筑工程選址、規劃、設計、施工等各個環節中，以全過程的節能施工方式，減少建筑設計中材料的浪費。同時，盡量選用可再生資源，并結合施工區域地理環境，合理布局建筑空間，以“因地制宜”的建筑設計方法，最大限度的完成建筑節能設計，保障建筑設計中材料資源的合理化使用。以下就是對節能型建筑設計要點問題的分析。

1節能設計重要性

在我國建筑行業迅猛發展背景下，實施節能設計工作的重要性主要體現在以下幾個方面:第一，資源積累速度與資源消耗速度相比，相對較慢。所以，煤炭、石油等能源逐漸枯竭。此時，只有在建筑行業發展中踐行節能設計理念，嘗試應用生物能、太陽能、風能等新型能源，才能緩解資源匱乏問題，更好地滿足人們物質文化需求;第二，與一些發達國家相比，我國能源利用中的浪費現象較為嚴峻。即能源利用率較低，且能源分布不均。因而，必須落實建筑節能設計工作，控制資源浪費問題［1］;第三，因我國人口眾多，能源消耗量較大，而人均能源擁有量較低。所以，在資源數量有限的基礎上，應加快建筑節能設計。因為，建筑設計所消耗的資源占據我國總消耗的1/3，若加上房屋建筑材料能耗，其資源能耗量已經達到了1/2。所以，實施建筑節能設計工作已經迫在眉睫。

2建筑設計中節能設計措施

2．1整體規劃節能設計

我國建筑領域可持續發展過程中，為了有效緩解社會發展中的資源緊缺問題，應對建筑節能設計進行合理規劃。首先，在建筑選址時，應把“節能、節地”作為指導思想，盡量避免把建筑物安置在山谷、溝底等地方。因為，溝底、山谷有“霜凍”效應，會增加采暖耗能。所以，通過平地、向陽等地方的選擇，更有利于達到節能設計目標。同時，在建筑選址時，應盡量選擇一塊廢地，這樣可以提高土地利用率，且不對周圍環境造成破壞。除此之外，在建筑選址時，為了保證人們的健康，為人們營造一個舒適的生活空間，應選擇地溫適宜，土壤中無毒，遠離雷達站的區域，避免周邊環境對人體健康造成損壞。其次，在建筑整體規劃過程中，為了突出節能設計理念，應充分考慮當地的自然條件、氣候特征等，對建筑物進行合理布局［2］。同時，遵從GB50096—1999住宅設計規范規定，保持建筑室內連續日照時間超過2h，且以南北向朝向設計方法，高效利用太陽輻射能源，營造適宜的室內環境。再次，在建筑物整體規劃作業中，也應注重科學設計建筑體形。而因建筑體形系數每增加0．01，其耗熱量就會隨之增加2．5%。所以，應保證建筑體形系數在0．3以下，體現節能型建筑設計目的。除此之外，在建筑物總體規劃過程中，需利用樹木等改善建筑綠化環境，調節室內氣溫，降低空調能耗。

2．2圍護結構節能設計

1)外墻節能設計在建筑規劃設計中，因建筑圍護結構具有抑制室內熱量、促進室內熱量吸收等功能。所以，在建筑節能設計過程中，應做好圍護結構的節能設計工作。其中，在外墻節能設計時，應抓住外墻制冷節能原理，優化外墻節能設計。首先，在建筑外墻施工過程中，應盡量選用蓄熱材料。蓄熱材料，具備延長日照的功能。因此，將其應用于外墻設計中，可保證室內溫度均勻性、穩定性，滿足節能設計要求。其次，為了改善玻璃幕墻能耗高的現象，在外墻設計中，應把雙層或者三層玻璃作為圍護結構，利于玻璃之間形成相應的陽光溫室，提高建筑室內溫度，減少冬季采暖能源消耗［3］。同時，基于外墻部分設計工作開展的基礎上，為了更好地發揮外墻保溫、隔熱作用，調節室內溫度，應致力于開發新型復合墻體材料。包括聚苯乙烯泡沫塑料、巖棉、玻璃棉、礦棉、加氣混凝土等等，這一類復合墻體材料具備保溫、隔熱、無甲醛、無污染等優勢，且利于外墻熱工性能的提高。所以，若使用復合墻體，可更好的達到建筑節能設計目的。2)屋面節能設計在當今建筑設計中，為了進一步踐行“節能、節地、節水、節材”設計目標，應從以下幾個層面入手，落實屋面的節能設計工作:第一，在屋面節能設計時，應合理優化屋面構造。例如，坡屋面、倒置式屋面、雙層通風屋面、蓄水屋面、外保溫屋面等均對屋面節能設計有利，所以，應強調對這幾種屋面構造設計形式的應用。而若某地區夏熱冬冷，那么應通過屋面種植的方法，改善建筑室內溫度，降低能源的浪費;第二，在建筑屋面節能設計中，為了有效減輕空調負荷，應采取“冷”屋面設計方法。因為，“冷”屋面設計中的反射率是0．65，熱輻射系數是0．75。所以，可使淺色屋面表面和周圍溫度差達到11．1℃，為人們營造一個舒適的生活環境，取得良好的節能設計效果。例如，白色屋面設計方式就是節能屋面設計的典范［4］。從以上的分析中即可看出，屋面的節能設計，有利于改善建筑設計中空調負荷問題，降低建筑能源消耗量。因此，應強化對其的落實，實現節能設計目標。

2．3節能材料使用

在建筑設計中，為了踐行節能設計理念，嘗試應用各種節能材料是非常必要的。例如，絕熱材料、節能墻體材料、節能門窗材料等等。其中，在絕熱材料使用過程中，應注重把它的導熱系數控制在小于0．2W/(m•K)的狀態，并保證其具備疏松、多孔、密度小的特點。同時，現階段的絕熱材料種類較多，包括了金屬絕熱材料、有機絕熱材料、無機絕熱材料等等，應對其進行合理化應用。此外，在建筑圍護結構施工過程中，為了突出節能設計理念，應盡量把蒸壓加氣混凝土砌塊、金屬面聚氨酷夾心板、金屬面聚金屬面苯乙烯夾心板等作為主要建筑材料，這一類材料具有節能優勢，可更好的滿足建筑節能設計要求［5］。除此之外，在門窗等建筑材料選用過程中，為了達到節能設計目的，應充分考慮門窗材料的保溫隔熱性能，盡量選用聚氯乙烯塑料門窗、斷熱鋁合金門窗、環氧樹脂玻璃鋼窗等，突出建筑節能設計優勢，避免資源浪費問題。除此之外，在門窗玻璃建筑材料選用時，可選擇中空玻璃。因為，中空玻璃熱阻能力較強，所以，隔熱效果極佳，可緩解空調能耗。

3結語

傳統的建筑設計方法已經無法應對國際能源危機問題。所以，在全球能源儲量逐漸減少的背景下，應大力推廣建筑領域的節能設計工作。即在建筑設計中，以“節能、節地、節水、節材”為指導思想，落實建筑整體結構的節能設計工作。同時，通過外墻節能設計、屋面節能設計的方式，突出節能設計理念，另盡量選用絕熱材料、節能墻體材料、節能門窗材料等節能建材，更好的落實建筑節能設計工作，實現可持續發展。

作者:張愛英 單位:山西中方森特建筑工程設計研究院

參考文獻:

［1］王祎顯．淺談建筑節能在建筑設計中的應用［J］．門窗，2016，20(11):36，38．

［2］王檳．關于建筑設計中的節能措施的分析［J］．江西建材，2016，15(5):50，55．

［3］田小鵬．淺談民用建筑電氣設計的節能措施［J］．低碳世界，2015，40(36):134-135．

第3篇

電氣能源作為難以再生的寶貴資源，是我國經濟發展的重要物質保障，由于我國人口數量眾多，建筑住房需求量較大，而建筑建造過程需要使用大量的電氣能源，因而其成為制約我國經濟發展的重要因素。智能建筑樓宇作為我國建筑行業的未來發展趨勢，它的發展代表著我國建筑行業的發展水平，需要采用科學合理的電氣節能設計，適應節能環保的可持續發展理念，以促進我國經濟的長遠發展。

2我國智能建筑樓宇的電氣使用現狀

2．1建筑內空調系統的過度耗能問題

空調系統的存在能夠保證建筑室內環境的舒適性，不論外界氣候條件有任何變化，建筑樓宇室內環境都能滿足人們的居住要求。空調系統是建筑內消耗電氣能源的主要設備，但是由于我國目前的空調設計不夠科學、合理，安裝過程不夠精確等，往往造成空調系統設備的自動化程度不高，運行效率不能滿足建筑樓宇居住的性能要求。因此，空調設備常常會出現使用效率過低、消耗能源過多等故障現象。加之，空調設備運行管理的制度不夠健全，常常出現設備閑置或超負荷工作的不正常現象，嚴重時可能損壞空調設備制冷和供暖的功能，縮短了空調設備的使用壽命，反而大大增加了不必要的電氣能源的消耗，不利于建筑行業環保節能的長期發展要求。

2．2建筑內部照明系統的電氣使用現象

照明系統是智能建筑樓宇內部必不可少的設備系統，照明系統的電氣消耗功率通常因其供電對象不同而有所差異，然而在實際照明系統的供電過程中，常常出現所安裝使用的照明設備的功率過大、運行效率過低、自動控制程度較低、節能措施較差等現象，這些不合理的現象都將導致照明系統消耗更多的電氣能源；有時照明設備的運行功率大小不確定，造成照明設備頻率變化快，消耗電能高，降低照明設備的使用壽命，增加了智能建筑樓宇的設備投資，不利于建筑行業的節能發展。

2．3建筑內供配電系統的節能問題

建筑自身的供配電系統，是建筑物內進行正常工作和生活的前提和重要保障。其中供配電電路的設計線路、運行功率大小、變壓器容量問題等因素的設計和使用是否合理，都會影響到供配電系統的實際運行效率。其中，變壓器容量過高與實際負荷量不一致、變壓器功率過大、線路設計過于繁瑣等問題，都易導致建筑樓宇供配電系統消耗大量的電氣資源，同時還會影響供配電系統設備的運行效率，同其他兩大系統一樣，會增加建筑正常運行的電氣能源消耗，增加成本，與我國建筑行業節能環保的發展路線背道而馳，阻礙智能建筑樓宇的發展。

3智能建筑樓宇電氣節能的設計要求和原則

3．1節能設計符合實際，滿足樓宇正常使用

智能建筑樓宇進行電氣節能設計，是希望通過對涉及到電氣能源使用的系統，進行科學合理的改造，舍棄或改變一些浪費使用電氣能源的現象，從而適應智能建筑樓宇的節能環保的發展理念，節約我國的電氣能源，促進我國建筑行業的可持續發展。智能建筑樓宇的電氣節能設計首先要符合樓宇的實際使用功能，節能設計的結果能夠保證樓宇正常的居住和辦公生活；切不可盲目追求節能環保的效果，不顧實際、不科學地設計，造成樓宇不能正常使用，這樣會脫離實際，得不償失，達不到智能建筑樓宇的電氣節能設計的最初目的，不利于我國建筑行業的發展。

3．2節能設計符合經濟要求，降低成本

在對智能建筑樓宇進行電氣節能設計的過程中，應該注意到經濟性能的要求，保證智能建筑樓宇進行節能設計與合理的經濟投資之后，比之前的設計和成本投入時更加適應樓宇的正常使用要求，并且注意能否在智能建筑樓宇一定的使用年限內，收回在電氣節能設計階段所投入的費用。在電氣節能設計過程中，不能因為盲目追求節能環保，而造成過高的資金投入；也不能隨意降低成本，偷工減料，導致智能建筑樓宇達不到所需的性能要求指標。

3．3節能設計過程科學，保證質量

智能建筑樓宇在節能設計和改造過程中，要提高設計的科學性，首先應該對智能建筑樓宇有大致輪廓的認識，分析各系統和設備潛在的進行電氣節能設計的可能，并對電氣節能設計前后的經濟狀況進行對比，從而采用正確合理的設計方案，在保證節約電氣能源的同時，也要做到設計過程的科學性和合理性，保證智能建筑樓宇電氣節能設計過程的質量要求。

4智能建筑樓宇電氣節能設計的具體措施

4．1樓宇內空調系統的電氣節能設計

智能建筑樓宇內部空調系統的電氣節能設計，關鍵環節是進行合理、精確的計算，在進行空調系統的電氣節能設計過程中，依據智能建筑樓宇的相關設計要求，并結合設計前的計算數據和實際經驗數值，確定空調系統內空氣的相對濕度、飽和度和用電功率等參數。在進行空調系統的電氣設備容量選擇時，應該使所選設備的容量稍微大于計算出的理想設備容量，這樣可以避免在空調實際運行過程中由于設備容量過小，而導致的空調不能正常供暖和制冷的現象，保證空調系統的正常運行。

4．2樓宇內照明系統的電氣節能設計

自然光是對照明系統進行電氣節能設計必須要考慮的部分，在電氣節能設計過程中，設計人員應該充分考慮建筑樓宇室內自然采光的效果，這樣能夠降低照明系統電氣設備的用電量，符合節能環保的建筑行業發展要求。另外，在照明燈具的選擇上，應該盡量選用新式低耗節能的燈具，在一些照明功率較大的公共場合，應該選用聲光控開關和自帶無功率補償的燈具設備；在其他地方，照明系統應該選擇節能開關和設備，降低照明系統對電氣能源的消耗，制定科學合理的設計方案，在保證智能建筑樓宇的正常使用情況下，通過照明系統的設計和改造，實現環保節能，適應可持續的發展要求。

4．3樓宇內供配電系統的電氣節能設計

供配電系統為整座智能建筑樓宇提供動力資源，因此，在對供配電系統進行電氣節能設計時，應根據建筑工程用電負荷進行用電容量的統計，并把實際用電負荷按照用電等級進行用電負荷的等級劃分，以確定合理的供配電方案，從而實現智能建筑樓宇供配電系統的電氣節能設計。其中，供配電系統應該選擇合理科學的接線方案，盡量保證其可靠性和經濟性，根據用電負荷等級要求，合理選擇供電電源和配電方案；在確定變配電站或箱式變電站的安裝地址時，為了降低電力輸送過程中的能量損失，應該盡量選擇在中心位置；當有多臺變壓器同時供電時，可以采用變壓器并聯的供電方式，這樣能夠保證整個供配電系統的靈活性和可靠性，降低供配電系統的電氣消耗。

5結語