時間：2023-06-14 16:37:14
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【關鍵詞】建筑節能；室內照明；室內環境；場地優化
1.對建筑的節能設計評價
節能是綠色建筑的核心，特別是在中國現實的能源供應結構下，建筑節能既可以節約費用，也可以減少環境行染。建筑節能通常都采用開源和節流兩種方式，開源是指采用無污染的清潔能源來代替傳統能源的使用，如太陽能、風能、地熱能、生物質能等等；節流可以分為建筑的被動式設計和主動式設計兩方面，被動式設計主要從建筑的選址、朝向、遮陽、自然通風等方面優化建筑物理方面的特性來達到降低能耗的目的；主動式設計主要通過優化建筑的機電系統，提高建筑能耗運營管理效率等方式來降低能耗。為此，中國綠色建筑評價從開源和節流的兩大方面對建筑節能進行了明確的規定。
實際上，在建筑節能方面除了對建筑的圍護結構的保溫性能、機電設備的效率、照明功率等提出最低要求外，還需要對建筑的綜合能耗水平提出強制要求。中國綠色建筑評價標準提出了許多具體的技術措施，但是對整體的能耗水平無強制要求。因此，依據LEBD系統進行建筑的節能設計更加靈活，給設計團隊留有充分的空間，而且不管什么樣的技術整合，只要在總體能耗上能滿足節能要求即可。而中國綠色建筑設計標準的條文限制了設計的發揮，條文并不能適用于任何地區、任何形式的建筑.且總體能耗水平無從計量。因此參考中國綠色建筑設計標準的同時，宜采用LEED系統的指導方式，用綜合能耗作為檢驗技術可行性的標準。
在參考兩套標準的基礎上，我們可以歸納出一些適宜的具體節能技術，如：圍護結構的保溫方面，可考慮綠化屋頂、垂直綠化等；高效的機電系統和節能空調設計方面，可考慮地源熱泵（淺層地熱能在國標中算可再生能源的一種）結合區域的新風熱回收、自然通風等技術；在照明方面，可考慮綠色照明設計，即在采用節能燈具的同時結合自然采光達到提高室內光環境的品質，同時降低照明能耗的目的；在可再生能源方面，除地源熱泵外，考慮太陽能熱水這種較經濟實用的方式。
2.基于節能對建筑場地優化處理
在綠色建筑的理念中，建筑場地占有相當一部分的比重，因為建筑活動不僅在施工期間對場地有嚴重的干擾，甚至還會發生根本性的變化。例如，場地原有的自然水循環就因為不透水的建筑的屋頂和路面而被打破，場地內原有的微生態群落和平衡也不復存在。改變單個建筑場地的影響似乎很微小，但是無數的這樣的場地集合起來的影響就沒有辦法忽視。以上海為例，大面積的場地硬化和相對落后的城市排水系統能力造成城市在雨水期的經常性內澇，同時卻是城市低下水位的逐年下降大面積的傳統屋頂造成了城市嚴重的熱島效應；城市夜空的光污染讓人們很難再抬頭看到星空，同時也改變了城市夜間的生態群落；如上等等的負面的結果都是因為我們在進行建筑設計的時候，很少或者從未考慮過如何對場地的自然特性進行保護和優化。
在綠色建筑的評價體系中，無一例外地都考慮到建筑場地的保護。通過全面考慮綠色建筑所有相關特性，還需對比LEED系統和國標對建筑場地優化方面的條款，通過對比分析，我們可以找出適合項目的相關措施。在場地方面，LEED系統的規定較全面，從施工過程到施工完成后，對場地的環境保護、雨水管理等都提出了一些解決辦法。上海自然博物館新館可以在參考LEED條款的基礎上，總結出適宜的技術和管理辦法.例如：交通管理、生物多樣性景觀設計、減少熱島效應、減少光污染等。
3.室內環境節能優化
任何建筑最終都是要給人使用的，而室內環境的品質關系到使用者的舒適度，就建筑節能優化處理來說，對建筑室內環境的節能優化也有相應的規定。有些觀點認為提高室內環境的品質和節約能源是矛盾的，因為要靠消耗更高的能源來提升室內的溫濕度、聲、光環境等，這樣的觀點不完全正確。首先，無淪是節能和舒適度都不能走向極端，兩者之間要建立一種互相平衡的關系。其次，許多提升室內環境品質的做法并不與節能相沖突，反而有利于節約能源，比如自然采光在提供給舒適照明的同時減少了電力的消耗。合理的空調溫度設計和控制也能降低制冷和采暖能耗。因此沖突的關鍵原因是設計和管理問題。許多失敗的自然照明設計不是造成眩光就是使得太陽輻射量增加，粗糙的管理措施也造成許多室內不必要的能源浪費。
綠色建筑的室內環境品質要求主要體現在室內通風量、室內化學污染物排放量、室內溫濕度控制和室內光環境這幾個主要部分：現行國標的通風標準大于LEED的最小通風要求，甚至在按照LEED最低通風要求提高30%后，還是小于國標的要求，因此我國現行通風標淮的最低要求有些侗大，對節能不利。如果考慮節能，通風設計應參考LEED的條義如果考慮提供室內空氣品質，那么應該按照國標的要求，考慮到提升好的環境，建議根據國標的要求進行大通風量的設計。在室內污染物排放方面，兩套標準都規定了甲醛等常見污染物排放的限值，建議采用就高不就低的原則對室內化學污染源進行控制。在溫濕度控制方面，國標的要求較簡單，這樣規定是由于在夏季和冬季所設的溫度相應的偏高和偏低是為了節能的考慮，但是相應地就犧牲了室內人員的舒適度。因此，對于室內溫濕度的設計參考國標即可。在自然采光方面，無論節能還是舒適度方面，都應該鼓勵自然采光，或者可以考慮采用太陽光導照明技術對地下室進行采光。
4.基于節能的綠色照明
照明不單是建筑直接的電力消耗對象，它還對建筑中其他設備的電力消耗產生很大的影響。因為照明發熱時直接在室內進行，會相應增加室內的負荷，這就會增加空調制冷設備的負荷。所以照明設備的節能對整個建筑的節能產生至關重要的影響。對室內空間實施有效的照明，應該盡可能地利用自然光。人工照明應該和自然光照明進行整合，并根據自然光線強度變化進行控制。人工照明用于補充白天自然光照明的不足，并在夜間提供照明。人工照明的節能可以通過高效節能燈具和高效照明控制器來獲得。
自然光照明的歷史和建筑本身一樣悠久，但隨著方便高效的電燈的出現，自然光逐漸為人們所忽視。在許多國家，包括我國，許多寫字樓和大型商廈就存在這個問題：用人工照明取代自然光。不少現代建筑取消窗戶，完全依靠人工照明和空調通風，導致在這種不透風，也不透光的建筑物中工作和購物的人們患上現代建筑綜合征，出現種種不健康癥狀。自然光照明雖然有如上所述的優點，但是其不確定性制約了其在建筑領域的大范圍利用。如何提供連續、穩定的照明是自然光照明設計中的重點。
5.結論
針對當前建筑節能環保問題已經成為社會各界活動的焦點話題，文章從住宅建筑的場地優化、室內環境優化以及建筑照明節能優化等方面對住宅建筑的節能優化設計進行分析和闡述，提高了建筑節能效果。
參考文獻：
[1]趙紅艷. 探討住宅建筑節能設計的可控性[J]. 城市建筑. 2011（01）：118～119.
關鍵詞：建筑節能；設計重點；優化
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。
參考文獻
關鍵詞：變電站；節能；優化；創新
中圖分類號：TE08文獻標識碼： A
正文
變電站建筑節能設計的進步與時展及科技進步之間的關系日益緊密。人類新技術發展一日千里，令人目不暇接。這也帶動或催生了各行各業的技術革新，由此影響了新的生產、技術、管理等方式的系列進步。新型生產、制造、管理、運行方式以及普遍應運的新技術，讓變電站也廣為受益，同時，對變電站的管理方式、建筑設計也都提出了新目標，準備了新方法。傳統的人工操作正日益為智能操作所取代，配件、設備逐步由散裝、單個更換向集成化模塊方面發展，操作的智能化、自動化程度的提高標致著日前的變電站設計、施工、操作、運行正在走向更高的集約型方向發展。鑒于此種客觀現象，在變電站的設計上，方式已與以往發生了根本性變革，變電站的建筑設計理念也日益向低碳、環保、節能、綠色、低耗、集約化方向邁進。
一．環保、新型建筑材料的運用
科技發展使得當今建筑材料更加多元，新材料的建筑效果更加符合人們的各種要求，不少可以再生循環利用的、多功能、污染少、能耗小的環保型建筑材料相繼問世，為建設更加環保、節能、符合現代人們生活、工作要求的建筑物提供了極大便利。比如，混凝土多孔磚是具有生產能耗低、節土利廢、施工方便和體輕、強度高、保溫效果好、耐久、收縮變形小、外觀規整等特點的材料，是一種替代燒結粘土磚的理想材料。其取代以往的粘土實心磚的直接好處在于：不毀壞農田、不用燃煤生產、消耗能源不足燒結粘土磚的一半，減少了因燒制粘土實心磚等所導致的浪費污染等方面，有著不可估量的推動意義有著非常良好的推廣前景。
而諸如巖棉板一類的隔熱保溫材料則具有很好的隔音、保溫、消防（燃點低）等方面功能，同時，巖棉板這種新材料的透氣性能很高，熱傳導系數小，這都具備了保溫材料的本質要求。因此，在屋面、墻體建筑中，它們就運用得更為廣泛。
二．變電站建筑物節能優化、設計
要實現現代變電站的節能優化、設計，在項目立項時，必須考慮以下一些方面的因素。
首先，目的、意義必須要弄清楚?，F代建筑物強調的環保節能并不是簡單的一句話說說了事。落實到實際工作上，必須體現出建筑物設計上的合理性，同時，墻體建筑材料、門窗、隔熱材料、空調等等的選用，必須要在符合節能減排要求的同時，能明顯改變建筑物本身性能，必須要實現冬暖夏涼這一節能根本目標，這樣要求的潛在意義表現在：室內無需再添加輔助設備來進行采暖或制冷，因為建筑物本身便可以保證夏天的熱浪被阻擋在門外，冬天室內的暖氣無法外泄，在減少輔助制冷或制熱設施的同時，有效節約了成本投入，電能的利用效率也獲得根本性提升。
其次，現代變電站的節能優化、設計在必須要考慮氣候環境的同時，更要關注建筑物的體形系列。設計建筑時要充分考慮氣候因素將會產生的影響。日照條件好、風速流動性強，空氣透明等因素都有利于變電站的建設、運行。但是，具有關鍵的變電站建筑節能設計表現在建筑體形系數這方面。通俗來講就是，一方面要減少建筑表面不必要的坑坑凹凹、溝溝坎坎，外表立面能多簡單就多簡單，建筑平面盡可能的選擇光滑平整，減少光的接觸面積，增加墻體等外立面對于光的反射和折射，以此減少熱能；另外一方面是，建筑物的體型，也就是大小也至關重要。資料表明，建筑物越大，其所耗費的能量便越多，太大的建筑物直接導致節能設計徒有其名，節能理念無法實現。所以說，變電站的外觀形體越小越好，當然，必須要能滿足站內設備的正常運行為原則，而不是無原則的小。
第三．屋面、地面及外墻體節能優化設計。事實上，前述墻體節能原理與屋面相同，其根本原理在于：阻止熱量傳遞。也就是說運用節能材料，讓夏天的熱空氣不能向室內傳射，同時，使得冬天室內熱空氣不向外輻射，以此保證室內的冬暖夏涼。要實現這樣的效果并不難，只要采用對屋面進行綠化、建立斜坡屋面、使用保溫建造材料等等措施就可以實現了；對于地面節能優化設計，其實也很簡單，有一個很直觀的例子就是，居民的車庫一般都在負一層，如果我們進入車庫，夏天會很涼爽，冬天則很暖和。那么，變電站在建筑時可以充分考慮、借用這一優勢，在保證設備安全運行的前提下，可以把室內地面設計得比室外低一些，同時，采用諸如擠塑聚笨乙烯泡沫板等絕熱材料進行保溫，這樣就可以充分實現地面熱量損失減少，從而實現節能目標；至于外墻優化設計方式，更要考慮氣候特點，如果變電站處于極寒地區，可以實行外保溫方法，也就是在變電站墻體外設置保溫隔熱系統，這樣處理的好處在于，能極大減少熱傳導，有效降低熱損失。
三．建筑物結構布置的優化、創新
變電站的設計必須符合時代與地域特色，當前，工業化進程使得有人值守人手緊張，那么，設計變電站時，要求要在滿足基本運行要求前提下，盡可能減少有人值守現象，將其變身為高度智能化的少人或無人值守機房，這是變電站節能優化、設計的總體目標。
首先，變電站總體建筑布局方面，要盡可能地降低建筑物占地使用面積，節約空間，這個要求可以通過優化建筑物的總體布局等方法來實現。這樣的目的在于，在優化結構基礎上，節約占地面積，全面降低變電站建筑物的建造以及運行時將會發生的材料消耗與能源消耗等。
其次，要求變電站的內部構造盡可能的實現平面布局的分區適當，以保證設備功能的最大限度發揮，同時要求建筑物內的內部功能區分緊湊，最終實現變電站內部空間的整合、優化、不浪費。與此同時，在變電站建筑物的單體平面分布方面，要求室內盡可能的少留或者直接到消樓梯間、人行過道等，至于多余的房間、門廳之類的設置就更不必要了，可以直接在設計環節取消它們，房間內只留出設備位置，以便于設備運行為基本原則，多余位置一概不留。要求室內設計面積設備使用率在95%至100%。這樣一來，原本室內人工動作基本上疏散至室外進行，就會從根本上實現變電室內的房間面積的充分利用，相對傳統龐大的變電空間，面積最少降低一半，甚至可以節約2/3使用面積。智能變電站就采用了隔離式斷路器等新型一次設備等集約化、智能化技術，優化主接線設計和總平面布局，很多程度的優化了變電站的內部構造、減小了變電站的土地使用面積、壓縮了建筑的立體空間。由于建筑物空間體積空前減少，水消防可以直接取締，這樣不但便于消防要求，也節約了相應的消防投入，同時，因為所需建筑材料的減少，直接降低了變電站建筑物的工程造價，可謂一舉多得。目前，節約型、集約型智能變電站正不斷在設計建設中推廣利用并將迎來爆發式的增長。
第三．變電站建筑物的立面造型設計的優化。如傳統的變電站立面的最醒目標志也僅為電網LOGO，其余則并不明顯。當前時代則不同，設計師們為了提高變電站的辨識度，統一采用電網典設內規定的幾種標準色彩，并盡可能地將這幾種色彩、LOGO等噴涂至變電站的建筑物上，此舉既改變了以往那種色調單一、枯燥的感覺，而且，辨識度極高，使人眼一瞄就知道是變電站，而且建筑物本身造型也不再過分拘泥于陳舊傳統，這就使得現代變電站建筑物本身顯得更為簡單、輕便、緊湊、色彩明亮，讓人賞心悅目，也能全面展示當代設計師高超的設計水準、建筑師精湛的施工水平和電網公司本身的既有風格特征：現代、明快、簡約。而且，這種建筑物很容易與周邊辦公、居民建筑融合為一體。
四．綜述
節能環保意識是發展的大勢所趨，變電站建筑節能設計優化和創新正走在一條正確的道路之上，新型建筑材料的選擇、使用，更加簡潔、明快的建筑物造形、小巧緊湊的空間設置等，都讓現代變電站的節能設計優化、創新一覽無余。相信在不久的未來，更加節約、節能、環保、功能齊全的變電站會出現在公眾生活之中。
參考文獻：
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[3] 郭江輝. 淺談變電站節能技術的應用[J]. 山西建筑. 2010(33)
一、優化設計對建筑節能的影響
1、設計方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設計中，其建筑和結構方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。中國住宅建設用鋼平均每平方米55公斤，比發達國家高出10%~25%，水泥用量為221.5公斤，每一立方米混凝土比發達國家要多消耗80公斤水泥。據統計，在滿足同樣功能的條件下，技術經濟合理的設計，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可達10%～20%，如某無線電廠的多層框架結構廠房(4層)，設計單位按常規設計為獨立基礎，由于多層廠房荷載較大，致使獨立基礎的單體尺寸較大，埋深較深(-3.2m)，事后經其他設計人員分析如采用柱下條基，可節約大量的砼，并可降低埋深減少土方開挖所消耗的機械能耗；某綜合辦公樓，在優化設計中，因改變原先設計中的普通鋼筋為帶肋鋼筋，單此一項優化設計，共節約鋼筋1000T，鋼筋總節約率達30%左右。
2、設計方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業的復合體,并且完整的建筑節能工作包括了從最初的規劃、方案到設計、施工,以及多年的運營使用,直至最后拆除重建的全生命周期過程。但以往只注重直接建造成本的降低，輕運營階段能耗的使用情況。從住宅使用過程中的資源消耗看，與發達國家相比，我國住宅使用能耗為相同技術條件下發達國家的兩到三倍。2020年，中國的建筑能耗將達到29430億度電，比三峽電站34年的發電量總和還要多。現在，我們必須用全壽命周期的節能理念對建筑進行優化設計，即以較低的壽命周期能耗實現必要的功能，獲得豐厚的壽命周期經濟效益。所謂壽命周期能耗是指整個壽命周期過程中發生的全部能源消耗，包括建設、使用、維修、殘值及清理等階段所發生的能源消耗。設計不僅影響項目建設的一次性能耗，而且還影響使用階段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養、維修等，一次性建造能耗與經常性使用能耗有一定的反比關系，但通過優化設計可努力尋求這兩者的最佳結合，使項目建設的全壽命費用最低，全壽命能耗達到最佳經濟合理狀態。建筑節能優化設計的途徑主要是通過圍護結構保溫和氣密性能的提高，以及采暖空調設備能效的提高等等，來達到減少空調和采暖等能源的消耗。在方案設計當中，建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進行優化，必需要為充分利用自然風、陽光等自然資源創造條件。同時，也必須對建筑材料優化；外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設計等都需要量化與優化；窗墻比須要以節能和居住舒適度為前提進行優化。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，最后向客戶提供最佳的設計方案。例如，在空調與采暖設備的市場上，各種品牌各種型號使消費者眼花繚亂。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。這些空調系統的初投資和運行費用大不相同，那么通過模擬量化，計算出初投資的費用、每年的耗能量、能源費用，消費者或者項目開發者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運場館中，為減少能耗，設計者沒有采用普通的新風系統和空調系統，而是經過多次優化設計，尋找最佳節能方案。為實現自然通風和改善室內環境，采用了智能電動窗，很好的解決了新風問題；在場館空調設計中（包括“水立方”和“鳥巢”）都采用了由美國聯合技術開利公司設計的節能空調系統。該系統通過熱回收技術在空調系統中的應用，節能率為10%。該系統在冷水機組上加裝了熱回收裝置，在空氣處理機中采用了新型熱管熱回收裝置，可以回收場館排放總熱量的50%，回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水，另一部分用于加熱新風。
二、現階段推行優化設計運作困難的成因
1、政府主管部門對建筑節能優化設計監控不力
長期以來，主管部門對設計節能成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發現一些簡單問題，僅僅是一些新材料或空間布置的一些規定。缺乏對方案的節能性方面的系統審查要求。建筑節能設計首先是一個系統設計問題，它絕不是多項節能技術或者節能設備的簡單累加，它需要定量化。例如，人們在市場上可以買到節能空調、節能玻璃、節能熱水器、太陽能熱水器、墻體保溫材料等等，但是這些材料與設備如何使用、使用哪種型號、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過量化整合來完成。集思廣益，從多方面影響因素出發，以最低的投資、最佳的手段完成并達到節能設計目標。所以建設主管部門監管的同時，應增加人員配備和審查力度，對設計節能成果進行量化全面審查。
2、業主要求優化設計的意識不強
目前，業主往往把控制重心放在施工直接投資環節上，而對建成后使用運營成本及節能優化設計環節重視不夠。其原因：一是對設計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標，投標價要低于標底價、施工單位要讓利等，殊不知選擇一個優秀的設計單位進行設計方案的優化會帶來更大的節約；二是對建筑節能的認識不到位，沒有一個節能環保綠色建筑意識。
3、建筑節能優化設計的開展缺乏必要的壓力和動力
由于缺少建筑節能優化設計與企業和公眾的直接經濟利益聯系，使得節能工作缺少內在經濟利益推動力，政府部門建筑節能管理工作還存在體制不順、監管體系不健全，造成執法不嚴、監督不力，國家政策不配套，缺乏激勵機制和工作力度。對一些國有投資建設項目，有關行政審批單位在審核初步方案時，只注重設計的建設規模和投資限額，對方案的經濟合理性和節能性不做深入研究分析；另外，由于現在的設計收費是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟建筑節能和設計質量的優劣無關，導致對設計方案不認真進行節能分析，而是追求高標準，造成能源浪費。相反，設計單位即使花費了較多的人力、物力，優化了設計方案，給業主節約了投資，也不能得到應有的報酬，有時設計費反而變少了，從而挫傷了優化設計的積極性。
三、搞好優化設計的幾點建議
1、主管部門應加強對建筑節能優化設計工作的監控
為保證建筑節能優化設計工作的進行，開始可由政府主管部門來強制執行，通過對設計節能成果進行全面審查后方可實施。政府主管部門不僅需在技術法規與標準相結合方面做出努力，而且還需要政府以技術法規的形式提出必須嚴格控制的最基本的技術指標、技術要求、功能要求，可以導則、指南、技術標準等標準類技術文件予以體現。利用主管部門的職能，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。建筑節能技術新規范逐步從控制單項建筑維護結構(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標，轉化為控制建筑物的實際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經濟指標、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計算結果，特別是建筑結構熱損失計算結果。建筑能耗總量（包括供暖、通風和熱水供應）和建造能耗值只有滿足其對應的節能標準才被允許開工及竣工驗收。在竣工時，建筑開發商必須出具相關部門的一份“能源消耗證明”，證明清楚地列出了該住宅每年的能耗，及節能等級。以上措施，必須逐步實施，特別是國有投資項目要先于執行。
2、以政策扶持拉動建筑節能優化設計
國家制定節能政策，并要求以多樣化的經濟激勵等扶持舉措，形成推動建筑節能的市場機制，推進建筑節能優化設計的推廣。對建造節能建筑產品的要根據優化設計后節能程度給予政策和資金支持，減免稅費等優惠措施，并可建立評價機制，對因建造節能建筑而超支部分資金，國家應給予無償免息貸款或獎勵機制，使建筑節能優化設計以行政手段為主轉向以經濟手段為主。
【關鍵詞】建筑設計；建筑節能；節能設計
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?！睹裼媒ㄖ澞茉O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?！币虼藴p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
[1]蔣官杰.淺談如何在建筑規劃設計中實現建筑節能[J].現代物業（上旬刊），2012（08）.
摘要 ： 運用建筑節能設計分析軟件PBECA2012設計了上海地區某單體住宅樓建筑節能設計方案，并計算模擬分析其規定性指標和全面動態建筑能耗，從中分析如何高效的設計最優建筑節能方案。
關鍵詞 ： 建筑節能設計軟件最優節能方案
Case Study - Optimized energy-saving design of residential building
ZHANG Yongwei
（China Academy of Building Research Shanghai Branch，shanghai，200023）
Abstract: Designed a construction energy-saving plan for a single residential building in Shanghai by using the building energy calculation analysis software - PBECA2012, while calculating simulation analysis its compulsory Index and overall dynamic building energy consumption to reach the optimized building energy-saving plan.
Keywords:Building energy-saving design, Software, Optimized energy-saving plan
0 引言
建筑節能設計對廣大設計人員來說已不陌生，但是仍然有許多問題纏繞著設計師：建筑節能設計建?；ㄙM時間消耗精力，節能方案確立不夠合理等。 如何簡便設計既適合各地實際情況而又符合節能規范的節能方案進行節能計算分析，PBECA2012這款高效智能的建筑節能設計分析軟件來為我們提供了一條便捷的通道。
1 建筑設計說明資料
結合設計單位所提供的建筑設計施工說明，可獲悉以下建筑節能計算所需資料：
該建筑單體坐北朝南，建筑層數為14層，建筑結構類型為剪力墻結構，墻體采用200mm厚的鋼筋混凝土，在單體的南向設計有凸窗。
以上資料也是在進行建筑節能計算前必須要了解的信息，以此為下一步的設計提供參考。此項目的節能設計目標為計算分析確定最適宜的節能設計方案，確保滿足現行的建筑節能相關設計規范要求。
圖1建筑平面圖
2 計算模型和最優節能方案
2.1計算模型智能化建立
初步分析了現有的節能資料后，筆者著手對建筑單體進行生成模型、編輯和節能方案的選擇。
建筑節能計算模型的準確性是非常重要的，計算模型涵蓋了建筑體形的細節、開窗大小和位置、房間功能區的劃分等。建筑節能設計分析軟件PBECA2012是基于AutoCAD平臺上開發的，在模型轉換和編輯功能上有了很大提高，并能處理多種復雜建筑體形情況和多種構件設計情況，更加貼近建筑設計師的使用習慣，也更能體現建筑物的原有形態。智能化設計是PBECA2012軟件應用的顯著特點，軟件注重計算模型準確性診斷功能，在建模過程中智能化交互提示使用者完成計算模型準確地建立和編輯。即使剛接觸軟件的人員也能夠完成建筑的節能設計。
圖2 智能觸發機制提示
圖3智能墻線修正
圖5 模型三維圖
計算模型建立之后，需要標注房間功能類型和分戶墻，對于居住建筑來說，在計算分析之前需標注臥室和起居室以及每個戶型之間和戶型與公共部位之間的隔墻。
2.2最優節能方案專家型選擇
該住宅單于上海，因此需滿足《上海市工程建設規范-居住建筑節能設計標準》（DGJ08-205-2011）的要求。PBECA2012軟件具有節能方案的專家型選擇模式，可以幫助建筑師快速智能地確定最適宜的節能方案。其確定方法為由工程設計人員輸入一些附加條件，然后由軟件根據模型信息和附加條件的判斷，推選出圍護結構推薦系統，再通過自動選擇和手動選擇的方式，確定最終的適宜性方案。
圖6 方案確定流程
筆者完成了計算模型之后，輸入了建筑設計計算資料中相關的建筑結構類型、外墻飾面類型以及根據施工周期和預期的造價條件，軟件根據附加條件結合模型所具有的建筑層數、窗墻面積比、體形系數等信息，獲得推薦的圍護結構體系。
圖7 方案選擇
選擇方案或進行必要的編輯后，可進行方案分析計算，并直接查閱報告。軟件也提供與方案構造相關的造價優化，并對方案進行缺陷分析，詳細顯示計算工程各功能房間的空調負荷、采暖負荷和總負荷，并顯示彩色分布圖。通過數值分析，平面分析及三維分析對設計建筑的總體能耗和各個普通層乃至任意一個房間進行能耗分析，通過對不同朝向或不同房間的分析，得到各圍護構件所占耗能比，從而可以讓用戶對設計建筑的能耗和某個構件的能耗一目了然，方便找到保溫性能最差的圍護結構，有針對性地進行優化設計，更快捷的進行調整節能設計方案。
圖8 方案分析
圖9 缺陷分析
軟件中收集了建筑節能節點圖集及《全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇》（2007年）中的全國建筑節能構造和常用材料，并收錄了各種高中低檔體系價格，適用范圍和施工周期等關鍵參數構成數據庫，以此結合計算模型所選城市相應的節能規范條文和模型的數據信息，最終篩選出適宜的節能方案。
圍護結構體系可采用自動選擇和手動相結合的方式，自動選擇一般是以造價作為唯一的判斷標準，手動選擇可幫助實現特殊修改，有針對性地實施節能方案，筆者根據上海地區的實際情況，結合自動選擇和手動選擇最終確定了節能設計方案：
屋面類型1：細石混凝土(內配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+1：8水泥加氣混凝土碎料實鋪(屋面找坡)（40.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
屋面類型2：細石混凝土(內配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
外墻類型：無機保溫砂漿（40.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+無機保溫砂漿（20.0mm）
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+無機保溫砂漿（40.0mm）
分戶墻：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
分戶樓板：水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）
外窗(含陽臺門透明部分)：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm透明+12空氣+6mm透明)，傳熱系數3.20W/m2.K，玻璃遮陽系數0.86，氣密性為6級，可見光透射比0.71
凸窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數2.40W/m2.K，玻璃遮陽系數0.50，氣密性為6級，可見光透射比0.62
天窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數2.40W/m2.K，玻璃遮陽系數0.50，氣密性為6級，可見光透射比0.62
戶門：木或塑料夾層門(空氣間層厚度不小于40mm內襯鋼板)，傳熱系數2.47W/m2.K
3 節能計算模擬分析
計算模型基礎計算數據結果
采用最終確定的節能設計方案進行建筑節能計算分析，軟件以《上海市工程建設規范-居住建筑節能設計標準》（DGJ08-205-2011）為判定依據。
對于該建筑單體，軟件確定的節能方案很好地滿足了規范要求，避免了在設計時反復設計復算、查閱規范圖集，同時也為更好地完成同類設計積累了經驗。對于圍護結構有未滿足節能設計標準的，可采用“對比評定法”進行建筑節能設計綜合評價。
根據《上海市工程建設規范-居住建筑節能設計標準》（DGJ08-205-2011）的規定，居住建筑動態計算的判斷依據要根據不同的建筑類型采用不同的判斷方法。軟件可根據建筑層數自動識別多層建筑、低層建筑、高層建筑；根據用戶選擇的建筑類型，自動按照下列要求進行動態計算和判斷：
進行圍護結構節能動態計算時的假想建筑稱為參照建筑，建筑進行圍護結構節能動態計算時，應當與參照建筑的采暖和空調年耗電量之和進行比較，其計算所得設計建筑的采暖和空調年耗電量之和應當小于參照建筑的采暖和空調年耗電量之和，即采用權衡計算對比法。
PBECA2012軟件延續了強大的DOE-2計算內核的計算分析功能，最終能耗模擬分析結果顯示，該居住建筑達到了節能設計要求。
冬季結果
設計建筑全年耗電量=28.69 (kWh/m2)
參照建筑全年耗電量=29.35 (kWh/m2)
4 結論
關鍵詞：住宅建筑；節能設計；技術措施
中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：
1.引言
在當今世界，能源問題已成為全世界、全人類共同關心的問題，也是我國社會經濟發展的重要問題。能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。住宅建筑作為人類生活中的重要場所，在其建設與使用過程中，不可避免地需要消耗大量的能源和資源。隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，住宅能耗占我國能源消費總量的比例逐年增加。尤其是建設節能型建筑已成為今后城市建設的重點發展方向,隨著相關的法律、法規和標準的相繼出臺,建筑節能設計也已成為房屋建筑設計的重要組成部分。本文從建筑規劃設計、空間布局、結構圍護、環境設計四個方面論述了對建筑節能的影響。
2.住宅建筑節能設計的依據
據統計：城市建成區用地的30％用于住宅建設；住宅能耗占全國總能耗的20％左右；城市水資源的32％在住宅中消耗；住宅建設耗用的鋼材占全國用鋼的20％：水泥用量占全國總用量的17.6％。因此，在我國建設節能住宅，推廣節能技術已經是迫在眉睫，勢在必行了，也已經引起各級政府部門的重視，并把建筑節能要求體現在建筑規范和標準中，先后制定了一批技術法規和標準規范，如：《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）、《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）、《民用建筑熱工設計規范》（GB50176-93）、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》（JGJ134-2001）以及《夏熱冬暖居住建筑節能設計標準》JGJ75-2003等等。執行以上相關節能標準后，我國建筑能耗有了顯著降低，但與發達國家相比仍有相當差距，為進一步降低居住建筑的能源消耗，針對西北、華北等地區，住房和城鄉建設部與2010年3月了節能率約為65%左右的國家行業標準《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ 26-2010。夏熱冬冷地區執行50%的強制性節能標準。我國政府把建筑節能列入“十一五”規劃，提出建設“節能省地型住宅”和“2020年建筑節能遠景規劃目標”。以上標準、規范的頒布實施及國家相關政策的提出對保護環境，節約能源起到了重要作用，也為建筑節能設計提供了設計依據。
3.住宅建筑的節能優化設計的具體措施
3.1合理確定建筑朝向和平面形狀
綜合分析各方面,影響居住環境的最主要的兩個因素是太陽輻射和空氣流通。因此,規劃節能的主要方向是一方面降低太陽輻射,另一方面增強房屋建筑的自然通風效果。在規劃設計中,房子朝向、間距以及房屋之間的相互組合關系是規劃節能設計的重點。為滿足要求,首先要考慮的是建筑的朝向,建筑的朝向主要應與當地夏季的主導風向一致,建筑群的入風口和出風口應結合主導風合理設置,利于自然通風,提高居住的舒適度。在建筑物的排列中應遵循南小北大、南低北高的原則。
一般來說,我國住宅最適宜的建筑朝向為南北向或接近南北向。對于氣候炎熱的南方地區,應考慮住宅建筑的長軸方向垂直夏季主導風向,而北方冬季寒冷,住宅建筑的長軸方向應平行冬季主導風向,以防止冷空氣滲透量的增大。住宅建筑的平面形狀,應在體積一定的情況下,采用護結構表面積小的建筑。因為外表面積越小,冷負荷越小,能耗越小。
在建筑設計中，考慮到建筑節能的需要，應盡量減少建筑形體的凹凸，在采暖居住建筑中體型系數宜控制在0.3以內，住宅進深應適當擴大，以10～14m為宜，住宅長度以55m左右較為適宜。
住宅建筑平面形狀應規整，盡量減少護結構面積，增加冬季直射室內的陽光，減少夏季太陽輻射。比如把房屋外墻面積大、開窗多的一面正對太陽輻射強度大的南向，使建筑在冬季可以有效地收集太陽能，北側外墻只開設小窗，主要滿足通風的需要，而東西方位不開窗或開小窗。熱環境分區中把要求較低的廚房、廁所、過廳布置在北向。而盡量爭取將居室布置在南向，充分利用太陽能，保持冬季室內有較高的溫度。住宅建筑中設置一定的溫度阻尼區可有效地減少傳熱損失。例如，夏熱冬冷地區樓梯間由過去的開敞式改為封閉式，樓梯間設窗；北向單元入口均設門斗，避免冬季西北風灌入：對屋面上入孔密封處理，使整個樓梯間形成一個溫度阻尼區。在夏熱冬暖地區合理控制戶內空氣流速和空氣齡，創造良好的室內環境。
3.2合理規劃平面布局及控制體形系數
居住區住宅的平面布局有周邊式、自由式和行列式3種。周邊式太封閉,不利于風的導入;自由式多在受地形限制時采用;行列式是最常見的形式,有并列式和錯列式布局的變化,在某些地形中,還會出現斜列式布局。為了促進通風,居住區布局應盡量采取行列式和自由式,從建筑防熱的角度來看,行列式和自由式都能爭取較好的朝向,使大多數房間能夠獲得良好的自然通風和日照,其中又以錯列式和斜列式的布局較為好。
體形系數是建筑物圍護結構的外表面積與其所包圍的建筑體積之比。比值越大，能耗就越多。研究資料表明：體形系數每增加0.01,耗熱量指標增加2.5%。因此,正確處理建筑形式多樣化與節能的關系,是建筑設計中應當引起重視的問題。一般講,6層左右的建筑物對建筑節能較為有利。另外，建筑物的外形越簡單,其外表面積越小,熱交換量亦越少。因此,建筑物的造型宜簡潔、完整,盡量避免復雜的輪廓線。
3.3住宅周邊的綠化設計
良好的居住區綠化,不僅能美化環境,而且能起到調節居住區小氣候、改善建筑室內環境、節約建筑能耗的作用。居住區綠化應注意幾點：一是要以地面綠化并以種植灌木為主,有條件的地方可引入水景;二是要在臨近住宅的東、西、南面的適當位置種植一些高大的落葉喬木,這樣夏季遮陽,冬季不遮擋陽光,有利于朝陽居室的節能;三是要根據實際情況對墻面、陽臺進行垂直綠化。這樣，一方面能豐富居住區的景觀環境;另一方面能減少建筑與空氣直接接觸的外表面積,形成一種冬季保溫、夏季隔熱,又可增加綠化面積的復合型圍護結構,從而有效地改善住宅室內熱環境的條件。
4.建筑的外墻及材料的合理選擇
無論是冬季保溫還是夏季隔熱,都主要是通過墻、屋頂、門和窗等圍護結構的傳熱及空氣滲透。在建筑圍護結構設計中主要要注意以下幾點。
4.1 外墻節能:墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量?，F階段山東地區多層建筑砌體結構的承重外墻以240厚燒結磚為墻體主要材料，非承重建筑外墻一般使用加氣混凝土砌塊，這種材料導熱系數較低，約0.2，可很大程度上降低墻體傳熱系數。
4.2 屋面節能:現在,許多高效保溫材料已經開始應用于屋面,如山東地區最常用的擠塑聚苯板，此種材料具有傳熱系數低、憎水性好、抗壓強度較高等諸多有利于節能方面的優點 。總而言之,屋面節能措施的要點是:①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,如果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;②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。另一方面，屋面隔熱層設計應根據地域、氣候、屋面形式、建筑環境、使用功能等條件，采取種植、架空和蓄水等隔熱措施。
4.3 合理選擇門窗材料
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40%。因此,我們在保證日照、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。根據《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ 26-2010的規定，窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與房間立面單元面積（即建筑層高與開間定位線圍城的面積）的比值,規范對嚴寒和寒冷地區不同朝向的房屋窗墻比做了嚴格的規定,如山東地區處于寒冷地區，按照規定北向的窗墻比不應超過0.30、東向和西向的窗墻比不應超過0.35、南向的窗墻比不應超過0.50。
5.結語
綜上所述,住宅建筑節能是一項系統工程,它不但與建筑的規劃與設計密不可分,而且還涉及其他許多方面,如新材料、新技術、新工藝的應用,再生能源的開發和利用,設備設計、管理等,只有對它們進行綜合考慮,才能做到節約能耗,提高熱效率,達到節能的目的。
參考文獻：
[1]付祥釗.建筑節能技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.
【關鍵詞】智能化建筑；優化設計；電氣節能
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：
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[2] 周子翔.建筑電氣工程的智能化技術應用分析[J].科技創新與應用，2013，（9）：204.
關鍵詞：住宅；建筑節能；優化
一、我國建筑能耗特點
（l）我國幅員遼闊，地域氣候差異大，各地建筑能耗也差別很大。根據《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005），將我國分為嚴寒A區、嚴寒B區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區，并針對不同的地區設置不同的建筑節能標準。相對來說，北方注重冬季保暖，南方更注重到夏季隔熱，兼顧冬季保溫，而這二者在提高圍護結構隔熱性能上來說，又具有一定的統一性。
（2）各地采暖（制冷）方式差異較大。在我國城市，根據該地區獲取能源的便利程度不同，主要采用煤、電、油等能源形式，部分地區使用核電、風力電能等。而我國很多農村地區仍然采用較為原始的秸稈、薪柴、木炭等能源形式，這些傳統能源一方面利用效率低，另一方面對生態環境也產生一定壓力。
（3）各地各類型建筑耗能狀況參差不齊.例如，我國大中型城市目前已經基本結束了“秦磚漢瓦”的建筑構型，在市區禁止使用燒制實心粘土磚，而據調查，燒制粘土磚仍是農村的主要建筑材料之一。另外我國建筑節能標準根據經濟和環境形勢的發展而日漸完善，對建筑節能的要求也逐漸提高，從1986年提出的節能30%到1995年的節能50%，目前很多地區已經提出節能65%的標準。這些差異造成我國不同地區、不同建筑的節能指標差別很大。
目前，我國北方城鎮采暖能耗占全國城鎮建筑總能耗近40%，并且不同方式、不同建筑的采暖能耗相差很大。而南方地區的供暖方式僅是針對某段時間、某一建筑空間內，且采暖時室溫控制較低（14-16℃）、室內外溫差小，所以南方地區冬季采暖能耗遠低于北方地區。
二、節能新技術在建筑工程中的運用
建筑節能的重點應從建筑本體和建筑設備領域發展建筑節能的創新技術。這包括在建筑圍護結構保溫技術方面，采用高效節能建筑新材料、外墻外保溫技術、高效保溫門窗和熱反射保溫隔熱技術等。例如，雙層幕墻技術是中間帶有可調遮陽板且可通風的方式，夏季可有效遮陽和通風排熱，冬季又可使太陽光透過，減少供熱負荷。
在建筑設備所涉及的能量系統節能技術領域，采用先進供冷、供熱系統和設備以及控制技術等積極推進了建筑節能的發展。
1、計算機仿真與智能控制技術。通過對供冷、供熱系統實現優化運行節能控制，最大限度降低運行能耗。
2、熱泵應用技術。采用熱泵原理利用低溫低品位熱能資源，通過少量的高品位電能輸入，可向建筑物供熱、供冷，有效降低建筑物供熱和供冷能耗，同時降低區域環境污染。
3、變風量空調技術。變風量空調系統是一種節能的空調方式。在考慮同時使用系數的情況下，空調系統的總裝機容量可以減少10-30%左右。
4、新風處理及空調系統的余熱回收技術。新風負荷一般占建筑物總負荷的30%-40%。變新風量所需的供冷量比固定的最小新風量所需的供冷量少20%左右。新風量
如果能夠從最小新風量到全新風變化，在春秋季可節約近60%的能耗。通過全熱式換熱器將空調房間排風與新風進行熱、濕交換，利用空調房間排風的降溫除濕，可實現空調系統的余熱回收。
5、輻射性供熱節能技術。地板輻射、天花板輻射、垂直板輻射是輻射型供熱的主要方式。在有低溫廢熱、地下水等低品位可再生冷熱源時，這種方式可直接使用這些冷熱源，省去常規冷熱源。
6、熱電聯產技術。采用熱電聯合生產的方式，利用發電余熱集中供熱取代大量的、分散的、除塵效率很低的小鍋爐供熱方式，可大幅度地減少大氣污染物的排放量，有效地改善環境質量。與直接使用鍋爐供熱相比，熱電聯產提高了能源的利用效率，可降低一次能源消耗量。
三、實現建筑節能的方法措施
3.1圍護結構節能
（1）外墻
外墻外保溫適用于以混凝土空心砌塊、混凝土多孔磚、鋼筋混凝土或粘土多孔磚等材料為基層的外墻。外墻外保溫系統一般由粘結層、保溫層、防護層和飾面層組成。
外墻外保溫系統各組成材料的技術性能應符合國家、行業相關標準要求。聚氨醋外墻保溫板系統適用于多層及低層建筑；外墻外保溫系統的飾面應采用涂料，包括配套的外墻專用涂料或其他防水彈性涂料。
外墻內保溫的保溫材料應選用導熱系數較小的不燃或難燃材料；除保溫材料可允許不設護面層外，保溫層應有護面層；在有保溫層的墻面上需掛重物時，其掛鉤的埋件須固定于基層墻體內。保溫砂漿內保溫的構造層次一般為界面層、保溫層和護面層。
（2）屋面
坡屋面必須有保溫隔熱層。對于以鋼筋混凝土為基層的坡屋面，保溫層應設在基層上側。平屋面的建筑找坡可采用輕集料混凝土、水泥加氣混凝土碎料（1：8）或憎水膨脹珍珠巖制品等材料實鋪。平屋面保溫層的構造方式有正置式和倒置式兩種。
（3）樓板
住宅建筑樓層間樓板的傳熱系數（K）不應大于2.OW/（m，.K）；底部自然通風架空樓板的傳熱系數（K）不應大于1.5W/（m，.K）。底部不通風架空樓板的傳熱系數可參照樓層間樓板確定。
（4）外窗
外窗（包括陽臺門的透明部分）的面積不宜過大。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗，其傳熱系數（K）應符合相關規定。多層住宅外窗宜采用平開窗。
3.2采暖系統節能
居住建筑的共同特點是供人們居住使用，而且一般都是晝夜連續使用的，對室溫和空氣質量有較高的要求，建筑節能的重點之一就是放在節約采暖和降溫能耗上。主要措施有以下幾點：
（1）要從合理規劃和選擇采暖設備開始，改善采暖供熱系統的設計和運行管理，以提高鍋爐的運行效率：加強管道的保溫，以提高室外管道的輸送效率。
（2）為提高采暖系統熱效率，應積極發展集中供熱，以最大限度地節省燃料消耗，對短期內不能聯網集中供熱的小區，應先著手建小區集中鍋爐房供暖，并留出接網余地。
