摘要：随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广，建筑节能设计越来越引起中国广大建筑工作者的重视。本文通过分析建筑规划设计、建筑设计和设备设计中所涉及的要素，提炼归纳出有利于建筑节能的措施和方法。研究的结论是在实践工程设计中综合运用各节能措施，达到相应的建筑节能目的。
关键词：建筑设计；节能
引言
在工业、建筑、交通传统三大高能耗领域，建筑能耗所占的比重正不断上升，并趋向节能减排的核心领域，而在政策层面，建筑节能已成为国家“十二五”期间的重点课题。
1 建筑节能的现状及能耗构成
1.1建筑节能现状
随着城市建设的高速发展，目前我国每年建成的房屋面积高达16～20亿平方米，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。而我国每年单位建筑面积能耗量却为发达国家的2～3倍，占全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。然而，我国建筑耗能的效率仅为发达国家的35%左右，庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担。
1.2建筑能耗的构成
建筑能耗的构成主要包括建造过程的能耗和使用过程的能耗两部分（即所谓建筑物全生命周期能耗），建造过程的能耗是指建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输，以及建筑施工和安装中的能耗；使用过程的能耗是指建筑在采暖、通风、空调、照明、家用电器和热水供应中的能耗。一般情况下，日常使用能耗与建造能耗之比约为8：2～9：1。可见，使用过程能耗是以采暖和空调能耗为主，故应将采暖和降温能耗作为建筑节能的重点。
2 建筑设计中的节能措施
控制建筑能耗涉及多方面内容，是一个系统工程。通过上述分析可见，把握好建筑设计这一环节能有效地节约能耗，为建筑节能起到良好的效果。因此，重视和研究建筑物的节能设计问题已成为建筑节能的当务之急。
2.1建筑规划设计层面
节能规划设计就是分析构成气候的决定因素一一辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利及不利影响，通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，如充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌等因素，确定建筑的朝向、间距和景观绿化配置，利用多种自然因素，以优化建筑的微气候环境，从而有利于节能。
首先，建筑朝向设计。在朝向因素方面，建筑的主要朝向应迎合当地的主导风向（我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜），利于自然通风，提高居住的舒适度。夏天应尽量减少太阳直射室内及外墙面，有良好的通风。冬季应有适量的阳光射入室内，避免冷风吹袭。可见，从节能和热环境考虑，建筑物以南北向或接近南北向为好，避免东西向，若不能都为南北向，主要房间宜设在冬季背风和朝阳的部位，减少围护结构的散热量。合理确定建筑间距，使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少，同时也最大程度地节约用地。
其次，随着现在建筑用地的紧张，许多施工企业因较高的地价的原因而只考虑如何获得最大的收益，所以在建筑物的间距上窜改设计的意图，缩小建筑之间的间距而影响到空气的流通。这样建筑物之间的距离贴近，从而减少了建筑物与空气之间的热交换建筑。增加了建筑物之间的温度，无法达到建筑节能要求。因此在规划初期，建筑间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当加大。
最后，通过合理地规划景观绿化，适当地安排树木花草，既能起到美化作用，也是建筑节能的一项技术措施。夏季可以利用树木、爬藤类植物遮挡阳光直洒，利用蒸腾作用降低环境温度，节约空调能耗，到了冬天树木落叶后又可让阳光照进室内。
2.2建筑单体设计层面
在建筑单体设计中，应该从与建筑节能关系密切的建筑平面设计与组合、窗墙比、建筑体型、建筑体量、各围护结构、建筑外遮阳等诸多方面进行考虑，设计出符合新节能标准要求的节能建筑（建筑物总能耗不高于当地节能规范标准），其重点是各围护结构节能指标的满足。
如适当控制建筑体形系数，即建筑物外表面积与其所包围的体积之比，减少建筑面宽，加大进深或增加组合体，建筑外形选用长条型，而体型复杂，凹凸面过多的塔式住宅对节能不利。应重视造型规整，如住宅应尽量采用多单元的“一”字型，特别是采暖住宅建设应增加层数，避免建造单元太少，特别是点式平面的低层住宅。现行住宅多为北入口、北楼梯，目的在于减少北侧房间。但是，对于多数城市来说，冬季主要风向是北风，造成入口的冷风侵入量太大，加大了住宅的采暖能耗。因此，寒冷地区多层住宅不应采用开敞式楼梯间，入口处设置门斗或采取其他避风措施，减少散热。另外，要重视屋檐、挑檐、遮阳板、窗帘、百叶窗等构造措施，对于调节日照、节省能源是十分有效的。尤其是玻璃幕墙建筑，一般的玻璃不节能，但是LOW—E、真空是有节能效应的，所以当前的节能标准并不是完全否定玻璃幕墙，而是规定了幕墙的传热系数，这样更科学合理一些。
在围护结构构造处理上，采用各种高效保温的节能材料。在建筑物外围护结构中，墙体所占的面积最大，冬季通过外墙散失的热能约为总耗热量的22%，屋顶散热量约为9%。因此，搞好外墙和屋顶的保温设计十分重要。采用各种新型保温材料形成多样化的高效节能经济的新型围护体系，可以减小散热量，提高保温性能，实现节能的要求。从墙体节能来看，有复合外墙和单一外墙材料两大类，复合外墙又包括内保温复合外墙、保温材料夹芯复合外墙和外保温复合外墙三类。单一材料外墙包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砌块外墙等。从屋面节能来看，有高效保温材料建造的屋面和结构与保温合一的复合节能屋面板两大类。采用保温材料屋面，不宜选用密度大、导热系数较高、吸水率大的保温材料。工程上用膨胀型泡沫聚苯板、上铺防水层的正铺法为多，也有采用倒铺法，使防水层不直接受日光暴晒，以延缓老化，但聚苯板应采用挤出法生产的闭孔型，不与屋面黏结，上用压块固定。此外，南方地区在屋顶上设置隔热架空层，也是减少能耗的一个重要构造措施。除外围护结构外，还应重视内部结构的节能，如对蓄热量大的钢筋混凝土柱、梁和楼板以及“冷桥”部位采用保温材料保护，既能减少热量的流失，也能很好地隔声、隔噪，使节能效果更加明显。
外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗散失约占建筑总能耗散失的50%以上，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小外门窗洞口的面积，《民用建筑节能设计标准》JGJ26对不同朝向的窗墙面积比作了严格的规定，规定指出“北向、东向和西向、南向的窗墙面积比不应超过20%、30%、35%、15%；提高窗户的气密性，减少冷风渗透，如设置泡沫塑料密封条、弹性松软轻型材料、弹性密闭性材料等，使用新型的密闭性能良好的门窗材料，以及选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等等，提高窗户本身的保温性能，减少窗户自身的传热量。
2.3建筑设备设计层面
建筑设备设计内容包括建筑电气、供暖、通风、空调、消防、给排水、楼宇自动化设计等。
建筑电气设计中，照明系统、动力系统、供配电系统是建筑物用电最主要的三大块。照明系统的节能措施主要有：选择相对高效的光源、选择合理的照明方式和合理的控制方式；动力系统的节能措施主要有：根据电动机的不同负荷特征来选择使用型号、积极选用高效率的电动机和改进电动机的控制方式，提高其在运行过程中的效率。配电系统的节能主要措施有：慎重选用供电电压、选用简单的供配电系统、选择合理的变压器容量、电缆电线的截面是否符合电流密度以及把握整体功率等。
给排水设计中，合理利用市政管网余压，采用变频的供水设备；合理设计热水供应系统，尽可能利用太阳能作为热源；推广使用节水器材、器具，禁用淘汰产品，减少用水量及加压能耗以及雨水收集和综合利用等措施来实现节能。
采暖供热系统设计中应选用节能产品，合理设计热负荷及房间散热器面积。热力站的设计应选用结构紧凑、传热系数高、自动脱垢或易于除垢以及使用寿命长的换热器。热力站应设置调节装置，为量化管理创造必要条件。
锅炉、鼓风机、引风机、除尘器、排风管道等设备的选用应符合节能标准。设计热水管网时应选取经济合理的敷设方式，其供热管道的保温应符合国家标准《设备和管道保温设计导则》GB8175。
3 结语
建筑节能作为一个系统工程，涉及到规划、设计、技术、材料、施工及后期正常养护和使用等多方面的问题。通过以上分析可见，把好设计关、精心设计、优化设计是取得建筑节能效果的重要环节。作为建筑设计的技术人员，必须以改变高能耗的建筑设计现状为己任，各专业除了在自己设计领域中努力探索建筑节能方法外，还应当与其他专业通力协作，相互支持、配合，创造既符合建筑学原理，又符合节能原则的优秀建筑。