建筑节能设计优化范文

导语：如何才能写好一篇建筑节能设计优化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】建筑节能；室内照明；室内环境；场地优化

1.对建筑的节能设计评价

节能是绿色建筑的核心，特别是在中国现实的能源供应结构下，建筑节能既可以节约费用，也可以减少环境行染。建筑节能通常都采用开源和节流两种方式，开源是指采用无污染的清洁能源来代替传统能源的使用，如太阳能、风能、地热能、生物质能等等；节流可以分为建筑的被动式设计和主动式设计两方面，被动式设计主要从建筑的选址、朝向、遮阳、自然通风等方面优化建筑物理方面的特性来达到降低能耗的目的；主动式设计主要通过优化建筑的机电系统，提高建筑能耗运营管理效率等方式来降低能耗。为此，中国绿色建筑评价从开源和节流的两大方面对建筑节能进行了明确的规定。

实际上，在建筑节能方面除了对建筑的围护结构的保温性能、机电设备的效率、照明功率等提出最低要求外，还需要对建筑的综合能耗水平提出强制要求。中国绿色建筑评价标准提出了许多具体的技术措施，但是对整体的能耗水平无强制要求。因此，依据LEBD系统进行建筑的节能设计更加灵活，给设计团队留有充分的空间，而且不管什么样的技术整合，只要在总体能耗上能满足节能要求即可。而中国绿色建筑设计标准的条文限制了设计的发挥，条文并不能适用于任何地区、任何形式的建筑.且总体能耗水平无从计量。因此参考中国绿色建筑设计标准的同时，宜采用LEED系统的指导方式，用综合能耗作为检验技术可行性的标准。

在参考两套标准的基础上，我们可以归纳出一些适宜的具体节能技术，如：围护结构的保温方面，可考虑绿化屋顶、垂直绿化等；高效的机电系统和节能空调设计方面，可考虑地源热泵（浅层地热能在国标中算可再生能源的一种）结合区域的新风热回收、自然通风等技术；在照明方面，可考虑绿色照明设计，即在采用节能灯具的同时结合自然采光达到提高室内光环境的品质，同时降低照明能耗的目的；在可再生能源方面，除地源热泵外，考虑太阳能热水这种较经济实用的方式。

2.基于节能对建筑场地优化处理

在绿色建筑的理念中，建筑场地占有相当一部分的比重，因为建筑活动不仅在施工期间对场地有严重的干扰，甚至还会发生根本性的变化。例如，场地原有的自然水循环就因为不透水的建筑的屋顶和路面而被打破，场地内原有的微生态群落和平衡也不复存在。改变单个建筑场地的影响似乎很微小，但是无数的这样的场地集合起来的影响就没有办法忽视。以上海为例，大面积的场地硬化和相对落后的城市排水系统能力造成城市在雨水期的经常性内涝，同时却是城市低下水位的逐年下降大面积的传统屋顶造成了城市严重的热岛效应；城市夜空的光污染让人们很难再抬头看到星空，同时也改变了城市夜间的生态群落；如上等等的负面的结果都是因为我们在进行建筑设计的时候，很少或者从未考虑过如何对场地的自然特性进行保护和优化。

在绿色建筑的评价体系中，无一例外地都考虑到建筑场地的保护。通过全面考虑绿色建筑所有相关特性，还需对比LEED系统和国标对建筑场地优化方面的条款，通过对比分析，我们可以找出适合项目的相关措施。在场地方面，LEED系统的规定较全面，从施工过程到施工完成后，对场地的环境保护、雨水管理等都提出了一些解决办法。上海自然博物馆新馆可以在参考LEED条款的基础上，总结出适宜的技术和管理办法.例如：交通管理、生物多样性景观设计、减少热岛效应、减少光污染等。

3.室内环境节能优化

任何建筑最终都是要给人使用的，而室内环境的品质关系到使用者的舒适度，就建筑节能优化处理来说，对建筑室内环境的节能优化也有相应的规定。有些观点认为提高室内环境的品质和节约能源是矛盾的，因为要靠消耗更高的能源来提升室内的温湿度、声、光环境等，这样的观点不完全正确。首先，无沦是节能和舒适度都不能走向极端，两者之间要建立一种互相平衡的关系。其次，许多提升室内环境品质的做法并不与节能相冲突，反而有利于节约能源，比如自然采光在提供给舒适照明的同时减少了电力的消耗。合理的空调温度设计和控制也能降低制冷和采暖能耗。因此冲突的关键原因是设计和管理问题。许多失败的自然照明设计不是造成眩光就是使得太阳辐射量增加，粗糙的管理措施也造成许多室内不必要的能源浪费。

绿色建筑的室内环境品质要求主要体现在室内通风量、室内化学污染物排放量、室内温湿度控制和室内光环境这几个主要部分：现行国标的通风标准大于LEED的最小通风要求，甚至在按照LEED最低通风要求提高30%后，还是小于国标的要求，因此我国现行通风标淮的最低要求有些侗大，对节能不利。如果考虑节能，通风设计应参考LEED的条义如果考虑提供室内空气品质，那么应该按照国标的要求，考虑到提升好的环境，建议根据国标的要求进行大通风量的设计。在室内污染物排放方面，两套标准都规定了甲醛等常见污染物排放的限值，建议采用就高不就低的原则对室内化学污染源进行控制。在温湿度控制方面，国标的要求较简单，这样规定是由于在夏季和冬季所设的温度相应的偏高和偏低是为了节能的考虑，但是相应地就牺牲了室内人员的舒适度。因此，对于室内温湿度的设计参考国标即可。在自然采光方面，无论节能还是舒适度方面，都应该鼓励自然采光，或者可以考虑采用太阳光导照明技术对地下室进行采光。

4.基于节能的绿色照明

照明不单是建筑直接的电力消耗对象，它还对建筑中其他设备的电力消耗产生很大的影响。因为照明发热时直接在室内进行，会相应增加室内的负荷，这就会增加空调制冷设备的负荷。所以照明设备的节能对整个建筑的节能产生至关重要的影响。对室内空间实施有效的照明，应该尽可能地利用自然光。人工照明应该和自然光照明进行整合，并根据自然光线强度变化进行控制。人工照明用于补充白天自然光照明的不足，并在夜间提供照明。人工照明的节能可以通过高效节能灯具和高效照明控制器来获得。

自然光照明的历史和建筑本身一样悠久，但随着方便高效的电灯的出现，自然光逐渐为人们所忽视。在许多国家，包括我国，许多写字楼和大型商厦就存在这个问题：用人工照明取代自然光。不少现代建筑取消窗户，完全依靠人工照明和空调通风，导致在这种不透风，也不透光的建筑物中工作和购物的人们患上现代建筑综合征，出现种种不健康症状。自然光照明虽然有如上所述的优点，但是其不确定性制约了其在建筑领域的大范围利用。如何提供连续、稳定的照明是自然光照明设计中的重点。

5.结论

针对当前建筑节能环保问题已经成为社会各界活动的焦点话题，文章从住宅建筑的场地优化、室内环境优化以及建筑照明节能优化等方面对住宅建筑的节能优化设计进行分析和阐述，提高了建筑节能效果。

参考文献：

[1]赵红艳. 探讨住宅建筑节能设计的可控性[J]. 城市建筑. 2011（01）：118～119.

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一、优化设计对建筑节能的影响

1、设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中，其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤，比发达国家高出10%~25%，水泥用量为221.5公斤，每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可达10%～20%，如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层)，设计单位按常规设计为独立基础，由于多层厂房荷载较大，致使独立基础的单体尺寸较大，埋深较深(-3.2m)，事后经其他设计人员分析如采用柱下条基，可节约大量的砼，并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗；某综合办公楼，在优化设计中，因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋，单此一项优化设计，共节约钢筋1000T，钢筋总节约率达30%左右。

2、设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低，轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看，与发达国家相比，我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年，中国的建筑能耗将达到29430亿度电，比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在，我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计，即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能，获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗，包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。设计不仅影响项目建设的一次性能耗，而且还影响使用阶段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等，一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系，但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低，全寿命能耗达到最佳经济合理状态。建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高，以及采暖空调设备能效的提高等等，来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中，建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化，必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时，也必须对建筑材料优化；外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化；窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计，工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率，比对各种影响因素，最后向客户提供最佳的设计方案。例如，在空调与采暖设备的市场上，各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同，那么通过模拟量化，计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用，消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中，为减少能耗，设计者没有采用普通的新风系统和空调系统，而是经过多次优化设计，寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境，采用了智能电动窗，很好的解决了新风问题；在场馆空调设计中（包括“水立方”和“鸟巢”）都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用，节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置，在空气处理机中采用了新型热管热回收装置，可以回收场馆排放总热量的50%，回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水，另一部分用于加热新风。

二、现阶段推行优化设计运作困难的成因

1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力

长期以来，主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题，它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加，它需要定量化。例如，人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等，但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益，从多方面影响因素出发，以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时，应增加人员配备和审查力度，对设计节能成果进行量化全面审查。

2、业主要求优化设计的意识不强

目前，业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上，而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约；二是对建筑节能的认识不到位，没有一个节能环保绿色建筑意识。

3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力

由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系，使得节能工作缺少内在经济利益推动力，政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全，造成执法不严、监督不力，国家政策不配套，缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目，有关行政审批单位在审核初步方案时，只注重设计的建设规模和投资限额，对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析；另外，由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取，几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关，导致对设计方案不认真进行节能分析，而是追求高标准，造成能源浪费。相反，设计单位即使花费了较多的人力、物力，优化了设计方案，给业主节约了投资，也不能得到应有的报酬，有时设计费反而变少了，从而挫伤了优化设计的积极性。

三、搞好优化设计的几点建议

1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控

为保证建筑节能优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门来强制执行，通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力，而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求，可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能，总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标，为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标，转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果，特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量（包括供暖、通风和热水供应）和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时，建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”，证明清楚地列出了该住宅每年的能耗，及节能等级。以上措施，必须逐步实施，特别是国有投资项目要先于执行。

2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计

国家制定节能政策，并要求以多样化的经济激励等扶持举措，形成推动建筑节能的市场机制，推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持，减免税费等优惠措施，并可建立评价机制，对因建造节能建筑而超支部分资金，国家应给予无偿免息贷款或奖励机制，使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。

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关键词：住宅建筑；节能设计；技术措施

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

1.引言

在当今世界，能源问题已成为全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。能源短缺成为制约经济发展的重要因素。住宅建筑作为人类生活中的重要场所，在其建设与使用过程中，不可避免地需要消耗大量的能源和资源。随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，住宅能耗占我国能源消费总量的比例逐年增加。尤其是建设节能型建筑已成为今后城市建设的重点发展方向,随着相关的法律、法规和标准的相继出台,建筑节能设计也已成为房屋建筑设计的重要组成部分。本文从建筑规划设计、空间布局、结构围护、环境设计四个方面论述了对建筑节能的影响。

2.住宅建筑节能设计的依据

据统计：城市建成区用地的30％用于住宅建设；住宅能耗占全国总能耗的20％左右；城市水资源的32％在住宅中消耗；住宅建设耗用的钢材占全国用钢的20％：水泥用量占全国总用量的17.6％。因此，在我国建设节能住宅，推广节能技术已经是迫在眉睫，势在必行了，也已经引起各级政府部门的重视，并把建筑节能要求体现在建筑规范和标准中，先后制定了一批技术法规和标准规范，如：《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）、《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2001）以及《夏热冬暖居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003等等。执行以上相关节能标准后，我国建筑能耗有了显著降低，但与发达国家相比仍有相当差距，为进一步降低居住建筑的能源消耗，针对西北、华北等地区，住房和城乡建设部与2010年3月了节能率约为65%左右的国家行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010。夏热冬冷地区执行50%的强制性节能标准。我国政府把建筑节能列入“十一五”规划，提出建设“节能省地型住宅”和“2020年建筑节能远景规划目标”。以上标准、规范的颁布实施及国家相关政策的提出对保护环境，节约能源起到了重要作用，也为建筑节能设计提供了设计依据。

3.住宅建筑的节能优化设计的具体措施

3.1合理确定建筑朝向和平面形状

综合分析各方面,影响居住环境的最主要的两个因素是太阳辐射和空气流通。因此,规划节能的主要方向是一方面降低太阳辐射,另一方面增强房屋建筑的自然通风效果。在规划设计中,房子朝向、间距以及房屋之间的相互组合关系是规划节能设计的重点。为满足要求,首先要考虑的是建筑的朝向,建筑的朝向主要应与当地夏季的主导风向一致,建筑群的入风口和出风口应结合主导风合理设置,利于自然通风,提高居住的舒适度。在建筑物的排列中应遵循南小北大、南低北高的原则。

一般来说,我国住宅最适宜的建筑朝向为南北向或接近南北向。对于气候炎热的南方地区,应考虑住宅建筑的长轴方向垂直夏季主导风向,而北方冬季寒冷,住宅建筑的长轴方向应平行冬季主导风向,以防止冷空气渗透量的增大。住宅建筑的平面形状,应在体积一定的情况下,采用护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小,冷负荷越小,能耗越小。

在建筑设计中，考虑到建筑节能的需要，应尽量减少建筑形体的凹凸，在采暖居住建筑中体型系数宜控制在0.3以内，住宅进深应适当扩大，以10～14m为宜，住宅长度以55m左右较为适宜。

住宅建筑平面形状应规整，尽量减少护结构面积，增加冬季直射室内的阳光，减少夏季太阳辐射。比如把房屋外墙面积大、开窗多的一面正对太阳辐射强度大的南向，使建筑在冬季可以有效地收集太阳能，北侧外墙只开设小窗，主要满足通风的需要，而东西方位不开窗或开小窗。热环境分区中把要求较低的厨房、厕所、过厅布置在北向。而尽量争取将居室布置在南向，充分利用太阳能，保持冬季室内有较高的温度。住宅建筑中设置一定的温度阻尼区可有效地减少传热损失。例如，夏热冬冷地区楼梯间由过去的开敞式改为封闭式，楼梯间设窗；北向单元入口均设门斗，避免冬季西北风灌入：对屋面上入孔密封处理，使整个楼梯间形成一个温度阻尼区。在夏热冬暖地区合理控制户内空气流速和空气龄，创造良好的室内环境。

3.2合理规划平面布局及控制体形系数

居住区住宅的平面布局有周边式、自由式和行列式3种。周边式太封闭,不利于风的导入;自由式多在受地形限制时采用;行列式是最常见的形式,有并列式和错列式布局的变化,在某些地形中,还会出现斜列式布局。为了促进通风,居住区布局应尽量采取行列式和自由式,从建筑防热的角度来看,行列式和自由式都能争取较好的朝向,使大多数房间能够获得良好的自然通风和日照,其中又以错列式和斜列式的布局较为好。

体形系数是建筑物围护结构的外表面积与其所包围的建筑体积之比。比值越大，能耗就越多。研究资料表明：体形系数每增加0.01,耗热量指标增加2.5%。因此,正确处理建筑形式多样化与节能的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。一般讲,6层左右的建筑物对建筑节能较为有利。另外，建筑物的外形越简单,其外表面积越小,热交换量亦越少。因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。

3.3住宅周边的绿化设计

良好的居住区绿化,不仅能美化环境,而且能起到调节居住区小气候、改善建筑室内环境、节约建筑能耗的作用。居住区绿化应注意几点：一是要以地面绿化并以种植灌木为主,有条件的地方可引入水景;二是要在临近住宅的东、西、南面的适当位置种植一些高大的落叶乔木,这样夏季遮阳,冬季不遮挡阳光,有利于朝阳居室的节能;三是要根据实际情况对墙面、阳台进行垂直绿化。这样，一方面能丰富居住区的景观环境;另一方面能减少建筑与空气直接接触的外表面积,形成一种冬季保温、夏季隔热,又可增加绿化面积的复合型围护结构,从而有效地改善住宅室内热环境的条件。

4.建筑的外墙及材料的合理选择

无论是冬季保温还是夏季隔热,都主要是通过墙、屋顶、门和窗等围护结构的传热及空气渗透。在建筑围护结构设计中主要要注意以下几点。

4.1 外墙节能:墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。现阶段山东地区多层建筑砌体结构的承重外墙以240厚烧结砖为墙体主要材料，非承重建筑外墙一般使用加气混凝土砌块，这种材料导热系数较低，约0.2，可很大程度上降低墙体传热系数。

4.2 屋面节能:现在,许多高效保温材料已经开始应用于屋面,如山东地区最常用的挤塑聚苯板，此种材料具有传热系数低、憎水性好、抗压强度较高等诸多有利于节能方面的优点 。总而言之,屋面节能措施的要点是:①屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如果选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分;②屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大。另一方面，屋面隔热层设计应根据地域、气候、屋面形式、建筑环境、使用功能等条件，采取种植、架空和蓄水等隔热措施。

4.3 合理选择门窗材料

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的40%。因此,我们在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010的规定，窗墙比是指住宅窗户洞口面积与房间立面单元面积（即建筑层高与开间定位线围城的面积）的比值,规范对严寒和寒冷地区不同朝向的房屋窗墙比做了严格的规定,如山东地区处于寒冷地区，按照规定北向的窗墙比不应超过0.30、东向和西向的窗墙比不应超过0.35、南向的窗墙比不应超过0.50。

5.结语

综上所述,住宅建筑节能是一项系统工程,它不但与建筑的规划与设计密不可分,而且还涉及其他许多方面,如新材料、新技术、新工艺的应用,再生能源的开发和利用,设备设计、管理等,只有对它们进行综合考虑,才能做到节约能耗,提高热效率,达到节能的目的。

参考文献：

[1]付祥钊.建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

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我国是一直处于能源稀缺边缘的人口大国，而在消耗的能源中，建筑能耗上约占全国总能耗的1/4，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上。如何有效的进行建筑节能是近年来国内住宅建筑的设计研讨的热点。建筑节能的重要性主要体现在以下几方面：（1）可以缓解能源资源的紧张局面，建筑节能是社会经济发展的需要。（2）是减轻大气污染的需要，建筑采暖和饮食能量是造成大气污染的两个主要因素。（3）可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量，随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需求。（4）是发展建筑业的需求。我国建筑节能的范围包括：建筑采暖、空调和照明的节能，并与改善建筑舒适性相结合。（5）建筑用能使地球变暖，正危及生态平衡与人类生存，为了拯救环境，必须重视建筑节能。因此住宅的节能是我国节能工作的重点，意义重大。我们应该把建筑节能作为我国可持续发展战略的一部分。在提高和保证住宅舒适性的前提下，有效地利用建筑节能设计原理，尽量降低建筑物使用过程中的能耗。

1.门窗节能

门窗作为建筑护结构的开口部位，不但要满足人们采光、日照、通风、视野等基本要求，还要具有优良的保温、隔热、隔声性能，才能为人们提供舒适、宁静的室内环境，才能满足人们节约能源、保护环境，改善热舒适条件，提高生活水平，实现社会可持续发展的要求。门窗在一般建筑护结构中约占30%-40%，其热损失占到了50%左右。从理论上讲，窗户越大其热损失也越大。而实施建筑节能时，窗的节能造价也占到节能总造价的50%左右。

通过建筑外窗的热量中，占窗面积80%左右的玻璃传热是第一位，其次是窗缝隙空气渗透传热，而窗框所传热量占第三位。因此，使用既隔热又隔声的采光玻璃是提高窗户热学、声学和光学性能的关键。热反射镀膜玻璃、中空玻璃、热反射中空玻璃、低辐射（Low-E）镀膜中空玻璃中，采光、隔热、保温综合节能效果好的低辐射（Low-E）镀膜中空玻璃是目前世界上最理想的窗玻璃材料，相对价格也是最高的。

除了玻璃之外，提高窗框隔热性能也是确保外门窗保温隔热效果的措施之一。虽然PVC的气密性、隔声和保温隔热性能较铝合金窗好，但其抗风压、水密性能、单一色彩的装饰性能明显不足，而且在明火下会燃烧放出有毒气体，防火性能较差。采用隔热条的铝型材传热系数可以下降得比较低，铝合金型材对紫外线、可见光、红外线有很好的反射能力，其表面的反射能力与表面状态和颜色有关，对热辐射的反射能力最高可达90%，这对于阻隔太阳辐射热是很有利的。

再就是要确保门窗的负压气密性。在空调通风制冷房间中，通常是保持室内正压（≤50Pa），即室内压力大于室外压力，这对外窗要求的就是“负压气密性”。因此，双向密封的推拉窗型和内开式平开窗型，对防止夏季空调房间的空气渗透能量损失会更有利。

最后，外门窗的设计还有适当考虑窗的通风换气和散热，夏季的建筑白天隔热好，晚上散热快，就利于降低冷负荷。建筑外窗的窗墙面积比（南向）和窗的可开扇比例适当大一些，有利于充分利用窗及其缝隙的自然通风和晚间散热作用，处理好隔热和散热的矛盾。

2.墙体节能

我国长期以实心黏土砖为主要的墙体材料，用增加砌筑厚度来满足保温要求，这对能源和土地资源是一种严重浪赞，因而在节能的前提下，应进一步推广复合墙体和空心砖墙技术。

复合墙体的应用越来越广泛。其主要原理为：用砖或钢筋混凝土做承重墙，并与绝热材料复合达到增加墙体的保温隔热性能，绝热利料主要有矿棉、岩棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。目前复合墙有三种做法：① 内保温，将绝热材料复合在外墙内侧。此方法实施简易，目前应用广泛。② 中间保温，既将绝热材料设在外墙与内墙中间，以取得良好的保温性，但要填充密实，避免内部空气对流。③外保温，将绝热材料复合在承重墙外侧，此方法热稳定性好，居住较舒适，但外保温材料要经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭，对外保温材料的耐久 提出了很高的要求。

外墙围护结构是建筑工程设计中的重要结构，是建筑能耗的主要门户，在空调居住建筑中，外墙能耗约占总能耗的20% 左右，外墙的节能率占总节能率的比例也比较大，改变外墙的传热系数和太阳辐射吸收系数P，可以节能15%左右。

3.屋顶节能

屋面节能的主要措施为：①屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排除的水分 ②屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大。

比如，在某别墅建筑设计中，屋面保温层由阻燃型挤塑聚笨板、专用胶粘剂、耐碱玻璃纤维网布、高弹防水涂料组成，并采用浅色铺地砖。增加了屋顶的隔热性能。局部可结合屋面结构体系设计成绿化屋面，由于覆土层和植被层的蒸发作用，对降低屋面内外表面的温度有很大的作用。

4.结束语

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关键词：智能建筑；智能化；建筑电气；节能优化

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0030-03

1 智能建筑与智能化建筑电气节能概述

1.1 智能建筑概要

智能建筑是指利用现代建筑、计算机、通讯和控制的先进技术手段，将信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统集成为整体最优化的组合，通过楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信自动化系统（CAS）为现代人提供一种安全、高效、舒适、节能、环保、健康的建筑环境。作为一种新型的现代化楼宇，智能建筑通过智能化控制系统对建筑的通讯设备、硬件设施、水电设备等方面进行系统而高效的操作与管理。由于我国当前智能化建筑的智能化控制系统的理论基础较为薄弱，实践操作不够完善，导致我国诸多智能楼宇的控制系统未能正常运转，智能楼宇的优势未能得到充分发挥。因此，需要不断创新改进智能楼宇的智能化控制系统和技术，从而推动我国智能化建筑电气节能技术的全面发展与进步。

1.2 智能化建筑电气节能

智能建筑对智能控制提出较高要求，而智能控制的根本取决于智能化建筑电气如何实现高效智能化节能，也即取决于如何通过电气节能技术的革新来降低智能化建筑的电气耗能。建筑电气智能化节能是智能楼宇发展的重要手段与关键性因素。目前，我国建筑电气工程行业对智能化建筑电气节能的认识主要是从能源消耗的立场出发。在我国当前各种能源消耗所占的比例中，建筑能耗占主要部分，其中建筑电气方面的耗能居于首位。因此，创新提高我国智能建筑电气节能优化技术日益成为我国建筑电气工程行业技术突破的重中之重。如何实现智能楼宇电气的智能化节能是眼下全球范围内建筑电气工程行业关注的焦点所在。如何对建筑物的供配电系统、安全控制系统的操作运行及管理等进行智能化的、自动化的环保节能处理是智能化建筑电气节能优化设计的核心环节所在。这是未来建筑电气节能技术的发展方向。

2 智能化建筑电气节能技术的现状及问题

2.1 我国智能化建筑电气节能技术的发展现状

从我国当前建筑能耗的组成部分来看，电能消耗是最主要的部分。太阳能、热能、风能等是我国建筑电气工程行业主要开发并应用于智能化建筑电气节能技术中的几种新型能源。目前，依托于太阳能和风能的新型发电技术日益成熟，这两种电气技术已在我国众多行业和领域中使用，尤其在我国智能楼宇的电气节能优化设计方面使用较广，并取得了较好的环保效益和经济利益。虽然我国智能化建筑电气工程行业在新型能源应用于建筑物的电气节能优化技术方面取得了一定的突破，但是我国智能化建筑电气节能技术的优化设计仍然面临许多问题。例如，在具体开展针对智能楼宇的电气节能系统优化控制工作时，某些建筑电气工程师未能全面有效地对现有建筑电气节能技术进行合理分析和综合把握，导致在其具体的设计、安装环节受阻，使得某些智能楼宇的电气节能系统无法正常运行。自动化、智能化电气设备是智能化建筑电气节能控制系统能否正常运行的决定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自动化、智能化设备，即使拥有最为先进的智能楼宇电气节能技术，也无法获得降低能耗的预期效果。而我国在相应的自动化、智能化电气设备研究、开发和生产上还处于比较落后的地位。

2.2 我国智能化建筑电气节能技术的主要问题

基于我国当前智能化建筑电气节能技术发展现状，可以看出，目前智能化建筑电气节能技术仍存在诸多现实问题。例如：智能化建筑电气节能系统缺乏全面有效的协调统筹，节能系统实际运行效率低下；缺乏基础性的自动化电气节能配套设施，实际节能效果不明显；智能化建筑电气节能系统控制制度存在漏洞，控制方式不合理，消耗大量电能等等。因此，在智能化建筑电气节能技术的具体设计过程中，应遵循适用性、安全性、节能性、环保性四大基本原则。除此之外，智能化建筑电气节能技术的设计还应符合我国现行的智能化建筑电气国家设计规程和标准。比如，电气工程师对智能建筑的供配电系统进行具体设计时，可以结合建筑物用电总负荷容量和负荷等级的统计分析，对变配电所进行合理选址布局，并选用节能型变压器，以变压器的负荷率在80%左右为佳。在设计智能楼宇照明系统时，应选择合适的光源和灯具，充分利用自然采光，重视照明系统控制，采用自动化的控制管理设备进行节能监控。

3 智能化建筑电气节能技术的系统优化

3.1 智能控制系统的优化

智能控制系统的优化是智能化建筑电气节能技术系统优化的主要内容，具体包括智能控制策略的优化、智能控制管理方式的优化、智能数字控制器的优化以及智能控制网络的优化四个方面。

以如何实现暖通空调系统的节能技术系统优化为例。从智能控制策略优化的角度出发，PID控制是空调的数字控制器（简称DDC）普遍采取的一种控制方式。一般而言，PID系数的高低与空调达到设定温度的过程长短成反比例关系。当PID系数无法及时实现空调机组对温度变化响应的控制时，可以采用在空调的送风道和室内同时安装温度传感器的双级的控制方式，加速系统对温度波动的响应，从而达到节能系统的优化。从智能控制管理方式的优化角度出发，为了给空调使用者提供较大的舒适与便利，工程设计者可以通过在DDC上安装功能与VRV控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调系统的中央控制。从智能数字控制器的优化角度出发，可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC，如在冷冻机房等空调通风密集的地方可以选择安装大型控制器，而对空调通风机可以选择安装中小型的控制器。还可以在空调通风的设备控制器中扩大可编程逻辑控制器（PLC）的使用范围。从智能控制网络的优化角度出发，依据工程的类型，基于拓扑结构在控制网络中的重要作用，可以选择性地运用基于RS485总线的控制网络对小型智能化建筑电气节能工程进行优化或者采用基于楼层的分支、分层的多级化网络控制模式对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器以及智能控制网络的优化有助于全面实现智能控制系统的优化，从而达到节能降耗、安全环保的智能化建筑节能目的。

3.2 质量安全监控的优化

对建筑电气质量安全监控进行优化在智能化建筑节能电气工程中具有极其重要的地位，它可以确保智能化建筑电气节能系统正常有效地运行，也可以保障智能化建筑电气节能系统的安全。

质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开：第一，优化智能建筑电气节能供电系统的保护措施。如借助网络开启智能保护措施，通过借助因特网的人工智能识别系统对质量安全进行监控，可以及时发现安全问题。如建筑电气的某一环节出现了断电或者短路等问题，借助因特网能够快速识别出出问题的部位，帮助管理人员及时维修。第二，优化智能化建筑电气节能的安全防范系统。包括对视频监控系统、入侵报警系统、门禁控制系统、数字与网络视频监控技术、安全防范系统的集成与技术融合等方面的节能优化等。其中信息的采集与处理是智能化建筑电气安全防范系统的核心，它采用的主要技术有现场总线布控技术、智能元器件探测技术、微机接口及其控制技术、智能化系统调试技术等。智能化建筑电气节能的质量安全监控优化给监控管理人员的技术素质提出了较高要求。在注重智能化建筑电气节能系统设计与安装质量的同时，还应重点对质量监控系统设备安全性能问题进行有效的监控，以此来优化智能化建筑电气节能设备的质量安全系统的功效。

4 结语

智能化不仅是建筑工程未来的发展方向，也是建筑电气节能设计的世界性发展趋势。在智能化建筑的工程设计中对电能的节约降耗是重中之重。基于目前建筑电气能源消耗较大的现实情况以及在智能化建筑电气节能技术工程设计中存在的实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题，智能化建筑电气节能应从系统优化的角度出发，重点关注智能化建筑电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全。在对智能化建筑的智能控制系统进行优化的同时，加强智能化建筑电气的质量安全监控的完善和技术革新，从而在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。

参考文献

[1] 庄莉.智能化建筑与建筑电气[J].中华建设，2012，（4）.

[2] 林毅宏.智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究

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    心的位置,以缩短供电半径,降低线路损耗,减少电压损失,满足供电质量的要求。供电干线半径应控制在200m

    ,当供电容量超过500kW(计算容量),供电距离超过250m时,宜考虑增设变电所。

    2.供配电系统应尽量简单可靠,同一用户,高压配电级数不宜多于两级,变压器二次侧至用电设备见得低压配电级数不宜超过三级,尽量减少变电级数过多产生的电能损耗?由两路电源进线供电的系统,宜采用两路电源同时运行的方式,以减少正常运行时的线路损耗?

    3.合理选择供电电压?同等情况下,电压越高,损耗越小。城镇的高压配电电压优先采用10kV,特殊情况下,可采用6kV,低压配电电压应采用220V/380V。当用电设备功率在250kW及以上或需用变压器在160kVA及以上者,宜采用10kV供电。对于大型公用建筑的冷水机组,条件许可时,应尽量采用10kV(或6kV)冷水机组,以利节能?

    4.减少线路能量损耗,合理选择电缆?导线截面?在满足允许载流量?运行电压损失等各种技术指标前提下,应按经济电流密度合理选择导线截面,并应从降低电能损耗.减少投资和节约有色金属等方面综合考虑?

    5.合理选择变压器?电力变压器应选用S11型及以上非晶合金等节能环保.低损耗和低噪声的变压器?注重提高设备运行的负荷率,尽可能使变压器处在经济运行状态?部分对供电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器?在选择变压器容量和台数时,应根据负荷变化情况,综合考虑投资和年运行费用,选取容量与电力负荷相匹配的变压器?

    6.降低电动机电能损耗,提高电动机效率。根据负荷特性选择合理高效的电动机,提高电动机工作效率和功率因数。功率较大的电动机壳采用变频调速器(消防设备除外),减少电机轻载和空载运行。采用软起动器,使电机启动平稳,减少对电网电压的冲击。

    7.合理提高供配电系统中的功率因数。正确合理的选择电动机.变压器的容量及照明灯具的镇流器,降低线路感抗,采用正确的电线?电缆敷设方式,提高用电单位的自然功率因数?若自然功率因数达不到接入电网要求时,应进行无功功率补偿,提高功率因数,减少能耗?

    8.谐波治理?配电系统的合理设计.用电设备的正确选型对于提高电能使用效率至关重要?选用Dyn11变压器,设置滤波或隔离滤波装置?合理选择中性线截面等措施抑制谐波,提高电能质量?

    二、动力系统的节能措施

    在建筑中,家电和电力设备的使用都离不开电动机,它的能耗相当大,提高它的工作效率可以有效地减少电动机的能耗。具体可以采用以下几种方法:

    1.根据电动机的负荷大小合理地选择电动机的型号,这就要求对电动机的负荷需求事先进行评估。

    2.尽可能地使用高效率的电动机,以减少电动机的空载消耗和负载消耗,提高电动机的工作效率。

    3.对电动机的控制方式加以改进,提高其运行效率。另外,还要注意发动机的质量,保证电能消耗的计算的准确性。

    三、照明系统的节能措施

    照明系统节能的关键就是在不降低照明质量的情况下,力求减小照明系统中损耗的光能。可以考虑使用以下几种方法:

    1.充分利用自然光。自然光是绿色环保的清洁能源,在设计中要充分加以利用,比如增加靠近室外部分的门窗尺寸等,保证建筑物在白天利用自然光可获得稳定的照明条件。这样一来,可以很大程度的节约照明能耗,也利于提高室内的温度,进一步降低建筑的能耗。

    2.根据建筑的各个部分照明的需求,合理选用照明灯具,采用各种节能开关。

    3.尝试性地使用太阳能技术及相关产品。太阳能技术的开发利用,可节约资源.保护生态环境,在节能减耗方面具有重大的意义。

    四、暖通空调控制系统的优化设计

    公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的 50%以上,系统节能潜力巨大。目前,暖通空调系统的自动控制基本上采用建筑设备自动化系统。BA 系统是智能建筑的特征之一,也是建筑节能的有效途径之一。

    1.BA系统 简介。BA系统是通过中央计算机系统的网络,将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来,集中完成分散的操作和综合监控。系统中各子系统或设备应采用相同的通信接口,使用公开的通信协议,使系统具备集成和互操作能力。 2.节能控制优化设计。BA系统控制方案的优化应将节约能耗和提高控制水平放在首位,对系统的结构

    和参数进行最佳匹配,使整体效能最佳。从整体上讲,暖通空调系统的自动控制应考虑下列策略:(1)机电设备启停优化控制;(2)变风量.变流量系统最优控制;(3)冬夏季部分负荷时水泵分设控制;(4)与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制;(5)参数设定节能控制,包括温度标准设定.焓值控制.利用室内CO2浓度控制新风量等。

    3.用户管理系统。用户管理系统主要用于以下几个方面:(1)高压监测功能。监视10kV 高压配电柜进线.出线和母联断路器的开关状态及故障报警;(2)低压监测功能。实时检测回路的电流.电压.有功功率.无功功率.功率因数.频率.有功电能.无功电能等电参数;(3)设备维修功能。根据历史记录.实际运行状况和检修条件,为设备检修提供建议;(4)预警记录功能。设定各电量参数的上下限值,在事故发生前提前报警,并根据不同类型的报警信号发出不同声音;(5)节能增效功能。通过调整尖峰谷平用电时间,优化电费成本;均衡负载,优化能耗分配。

    五、建筑设备自动化管理控制系统的应用

    随着计算机网络.信息通信.自动化控制.显示及计算机软件等技术的发展,建筑设备的自动化管理控制系统的性能日趋优异,逐渐成为建筑控制能源损耗的有效手段。通过建筑设备自动化管理控制系统的应用,可以对建筑物内部的采暖通风.给排水和热水供应等系统的运行进行能效管理,确保各个设备系统安全稳定的运行,在正常发挥建筑物功能的情况下最大限度地降低能源消耗。我国智能建筑设计时经常将整个项目交由集成商负责,而他们并不了解智能建筑设计程序和全过程,没有太多的经验和专业知识,设计的东西经常不符合建筑要求,有些甚至有很大危险。这样的运行环境下,电气自动化这一安全性要求极高的项目在智能建筑中的应用定会受到严重阻碍。

    六.结论

    对于电气设计人员而言,在工程设计中要不断总结经验,深入调查研究,把握成熟的新技术.新设备信息,逐步加以推广应用。既要采用高科技的.联动控制的节能技术,也应重视行之有效的传统的.分立的节能方案;既重视大范围.大容量的节能大户,也不应忽视局部.点滴的节能功效。将电气节能技术充分运用到建筑电气设计中,真正达到提高效率,节约能源的目的。

    参考文献:

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关键词：建筑；给水设计；节能节水

建筑行业每年消耗能源的总和，占据着我国每年能源消耗的大部分，在百分之三十左右。巨大的消耗背后必然存在着隐患，能源也并不是取之不尽用之不竭的，在建筑行业中对于节能节水方面存在很大的潜力。特别是我国的水资源短缺，我国的很多地方都有严重的水资源供应不足现象，水资源是人们生存的根本。我们要高度的重视建筑的给排水的节能节水，减少消耗，注重水资源的循环利用，缓解我国的水资源紧张面对的压力。190

一、节能大背景下优化建筑设计给水设计的意义

建筑给水系统的节能节水是经济发展的需要，很多人认为资源能源的发展与经济发展没有关系，其实不然，如果说经济发展是带动社会进步的机器，那么资源能源就是这部机器的发动机，它为经济发展提供了源源不断的动力。所以经济发展和资源能源的发展的关系是十分密切的。水资源短缺能源浪费等问题，不仅仅在我国十分严峻，在世界的各个国家都面临着相应的问题，可以说保护和节约能源资源已经不是一个人或一个国家的责任，而是全人类应共同担负的。建筑给水系统节能节水是环境保护的需要，很多的企业将工业废水直接排放到河流中，不仅对水资源造成严重的污染而且里面含有的废物对环境也有着严重的破坏。建筑给给水系统的节能节水是提高人民生活水平的需要。如今人们对生活品质有了越来越高的高求，但是就我国目前的能源资源应用情况来看，因为资源能源短缺，很多地区的人民都不能保证最低需求，所以我们更应高度的去重视资源资源的保护问题，提高能源资源的利用率，缓解水资源缺少地区的用水压力，从而提高水资源稀少地区人民的生活品质。

二、建筑给水设计节能优化的探索

1、高层建筑给水设计应充分利用市政给水管网的余压

对于高层建筑，城市管网水压通常难以完全满足其供水要求。若将市政管网进水直接引入水箱中，则白白损失了市政管网的可用水头，即不经济也不合理。高层建筑中的下面几层一般是用水量较大的公共服务商业设施，这部分用水量占建筑物总用水量相当的大，如果全部由水箱及水泵加压供水，无疑是一个极大的浪费。最直接的改进办法为：充分重视市政管网的余压，对高层建筑物一至四层直接由市政管网供水，不采用水箱水泵加压供水，以节省用水泵提升水压的耗电量，达到了更好的节能效果。当然对于市政管网压力不能满足的楼层，采用增压供水的方法也很多，如：无负压供水、变频供水、屋面水箱供水等，都有节能的作用。要合理地对建筑物的给水系统进行供水分区和供水方式的选择。针对不同的建筑物的所需，合理选择供水方式，以达到更好的节能效果。针对用水量经常变化的场合如住宅，采用变频供水，即调速调节流量，具有优良的节能效果。而变频恒压供水节能的效果主要取决于用水流量的变化情况及水泵的合理选配，为了使变频恒压供水具有优良的节能效果，故在选泵时，要充分考虑水泵性能，使得水泵处于高效工作状态，以达到节能效果。对于用水量不大、用水时间相对集中（白天使用）的建筑物如办公楼，在市政供水条件允许的情况下，采用无负压供水方式即管网叠加供水，更为节能，它充分利用了市政的管网的余压，节能效果更好。另外，宾馆酒店用水，因要考虑冷热水的使用平衡问题，冷热的供水分区应保持一致，并对压力及压力的波动的要求较为严格，一般供水采用屋面水箱供水最为节能，对器具的出口压力较为稳定，一般是首选方案。其次也可采用分区变频供水系统，在选用系统时考虑变频设备带气压罐，这样使得系统处于小流量时由气压罐供水，大流量时由变频泵供应，这样供水节省电能也可达到节能效果。

2、建筑物中推广应用新型节水设备

好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用，所以给水设备的选用也是至关重要的。比如给水管材镀锌钢管，它容易生锈，会造成水质污染，长时间闲置后再使用，需放掉一部分锈水，这样就导致了水浪费；同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。若采用新型管材如钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R管等就能很好地解决此类浪费问题。阀门也是建筑给排水中最常用的配件之一，其类型和质量的好坏也会影响节水问题，在设计时我们就应当选用更能够节水的阀门。以瓷芯节水龙头代替普通水龙头，在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果，节水量为20%～30%。另外，如目前正在推广使用节水型器具，坐便器采用6L的冲洗水箱，公共卫生间采用感应水嘴、感应式小便器冲洗阀等。所以，设计人员应在保证排水系统正常工作的情况下，建议用户使用小容积水箱大便器。在公共场所可以采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。同时对水量的计量，控制无端的浪费水源，也是相当重要的。不同的功能均应各自设水表计量，住宅按一户一表，办公商业按业主不同，分别计量，也是一种节水办法。

3、太阳能利用和雨水的回收

太阳能是一种巨大且对环境无污染的能源，地球每秒钟获得的太阳能量相当于燃烧500万t优质煤发出的能量。利用太阳能可以建成温室大棚、太阳房等节能建筑；太阳集热器作为热源可代替传统锅炉；使用太阳能热水器和太阳灶等，可节约生活燃料；太阳能还可用来淡化水、制冷、发电；太阳能电池在人造地球卫星上已被成功使用，现在开始转向地面应用。太阳能作为清洁能源，取之不尽，用之不竭。太阳能用作住宅热水供热也是节能技术措施的一个重要选项，节能的重要途径。我国大部分地区均处北纬40度以北，日照时间较长，均适合推广太阳能热水器。广东省建筑节能管理办法中已提出具体的实施意见。利用太阳能热水器作预热，可充分利用太阳能的能量，春夏秋季热水温度基本可满足家庭使用要求，冬季也可充分利用太阳能，节能效果明显，可广泛使用于多层及小高层住宅，又可多人连续使用。可再生能源的利用，除了太阳能热水系统，还有雨水的收集，雨水的收集要考虑当地的情况，在年降水量很少的地区就没有必要装备这样的装置，因为相比较工业废水和生活用水，雨水的污染程度很低，这样对于处理净化所需要的费用就会相对较少。在科技迅速发展的今天，对雨水的收集已经不是什么难事，雨水的收集可以说是水资源循环利用的明显案例，这对水资源的节约有很深远的影响。在小区内设置一套收集局部屋面雨水回用系统，经过一定的设施和药剂处理后，得到符合某种水质指标的水再利用的过程，把雨水转化为产品，代替自来水用于绿化浇灌景观观赏补水。而地面雨水为保护地面，雨水入渗不收集回用。这样屋面的雨水收集回用起来，又缓解了水土保湿等自然生态问题，营造了高质量的自然生活环境。

参考文献：

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【关键词】 建筑设计 节能 优化

引言

随着人类科技水平的飞速发展，世界各地的资源和能源正在以几何式的消耗速度增长。特别是步入21世纪以来，这种消耗速度更是惊人。因此，节能减排便成为每一个国家的一项基本国策。我国作为一个发展中大国，在全面推进国家现代化建设的过程当中，各项资源能源消耗都处于世界前列，而人均能源指标却极度贫乏。巨大的反差迫使我国需要更加注意资源节约，发展可持续能源建设。

建筑节能作为节能优化体系的一个分支，具有深入的发展潜力。我国当前的房地产业飞速发展，每年建成的房屋面积已经超过世界所有国家，居世界首位。而建筑资源在生产和使用过程当中的消耗量却占到了世界消耗量的一半。我国当前在建筑节能方面的巨大发展潜力急切的需要我们进行深入细致的研究。

1 具体措施

建筑节能是一项非常复杂的系统性工程，需要我们从各个方面来具体分析。总的节能原则趋势是要发展在技术方面可行、经济方面合理、社会和资源环境方面可以承受的新方法、新工艺、新措施。而建筑位置、朝向、外窗选择、房屋顶面铺设、墙体维护结构等方面都对建筑节能有着深刻的联系。下面将从三个方面来简要分析一下建筑设计当中的节能措施。

1.1 建筑位置以及朝向的节能优化设计措施

太阳能作为当今时代最具发展潜力的清洁能源，具有高能量、无污染等诸多优点。每年地球可以接受太阳辐射的能量都超过了70亿KW，如何将这些能量应用到日常生活当中，对节能减排具有十分重要的意义。对建筑设计而言，不同的位置和朝向设计，将会直接影响到太阳能的吸收和散热问题。特别是对处于寒冷地区的建筑设计而言，建筑物的位置和朝向设计，要结合当地的太阳照射情况，根据天文观测统计的太阳高度角绘制出当地的日影响图，据此来计算出每日的太阳照射时间。建筑物的位置和朝向设计朝南时，为了吸收更多的太阳光能，开窗面积要足够的大。而朝北设计时，开窗面积需要足够的小，以尽可能减少太阳能的散热损失。只有通过扩大采热面积、减小散热损失，我们才能保持建筑房屋具有合理的居住温度。

1.2 建筑顶面的节能优化设计措施

建筑物顶面所占面积大、吸热能力强，因此做好建筑顶面的节能优化设计具有十分重要的意义。当前建筑物顶面节能优化的主要方法有屋面绿化、屋面蓄水、屋面倒置等多种设计方案。通过在建筑物顶面铺设绿色植物，可以有效降低室内温度，缓解城市热岛效应，并且绿色环保，是一种非常有发展潜力的节能方法。而屋面倒置是将保温层设置在防水层的上。它与传统的设计理念不同，将保温目标放在了首要位置，可以大大减少能量吸收，并且有效降低室内温度。此外，将传统的深暗色屋面用非金属浅暗色材料代替，可以提高大约35%的反射率，这种新型的设计方法称之为浅色坡屋面。

1.3 建筑墙体维护结构的节能优化设计措施

在建筑耗能当中，建筑物墙体外侧维护结构的耗能是最大的，超过了整体能耗的四分之一。而建筑物的行体结构与能耗损失密切相关。体形系数越大，它所反射、损失的能耗也就越高。数学研究表明，在同等面积条件下圆的周长最短。根据这个原理，我们可以将建筑体形设计成圆形或者椭圆形，降低建筑物的外表面积，以此来减少建筑物的能耗损失。戴高乐机场、伦敦大饭店等知名建筑物都是采取这种设计，并取得了很好的节能效果。

维护建筑物的墙体结构属于填充材料，我们可以通过采用质量轻便、保温效果良好的新型建筑材料，来达到保温、隔热、降低建筑负荷的作用。通过研究表明，保温层设置在墙体外侧具有更优良的节能效果。同时注意，保温材料不宜选用聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等材料。因为这些材料的寿命较短，虽然保温效果良好，但寿命期和建筑物的寿命期不匹配，因此需要经常更换建筑保温材料，造成资源浪费。

1.4 建筑与太阳能一体化设计

建筑设计与太阳能一体化设计的重点和特点是要将无污染、高能量的太阳能应用到建筑设计的每一个环节当中。将建筑、太阳能、设计艺术完美的融合在一起，使得太阳能和建筑物合二为一，达到相互结合充分利用的目的。它可以减少传统房屋顶面的覆盖层设计材料使用，在降低投资成本的同时还挺高了经济效益，实现了双赢的目标。

在建筑供暖系统的设计方案当中，我们可以将太阳能系统考虑进去，将传统的供暖系统和太阳能系统合理优化搭配，以减少能源消耗，提高太阳能的利用率。在植物培养基地建筑设计当中，更是需要将太阳能采集、输送、管理系统应用到植物培养的各个环节当中。在降低能源消耗的同时，还促进了植物的生长发育，因此是一种非常实用的能源应用技术。

2 结语

建设资源节约型、环境友好型社会是我国在21世纪的社会发展目标。建筑节能优化设计作为节能减排的一个重要方向，它的提出是一项利国利民的福利政策，其功在当代、利在千秋。本文所提出的一些建筑节能优化设计建议也仅仅是一些浅要的、宏观方面的设计方法。而建筑节能作为一个复杂的系统性工程，还涉及到其他一些诸如管理、投资、新型节能技术研发等方面的内容。我们只有将节能理念贯彻到建设、投资、生产、使用的每一个环节当中，才能真正实现可持续能源的充分利用。同时也可以促进建筑行业设计水平的发展，提高社会生态环境，实现社会和技术的双重飞跃。

参考文献

[1] 国外新型建筑材料的技术进展和经济效益，《加速发展新型建筑材料及其政策和效益的研究》，软科学课题编写组，1986年6月

[2] 师全忠， 新型高纤维多彩涂料，建材工业信息，1995年4期

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关键词：建筑工程；电气设计；节能；原则；技术

Abstract: With the rapid development of social economy, the problem of resources and energy has become one of the most important problem restricting China's economic development, the construction industry as China's most energy consumption in industry, construction industry, electrical energy saving design has important significance for reducing the energy consumption of a building, the building electrical energy saving design and its application is an important task in the development of the construction industry. This paper combined with the author's practical experience, analyzes the energy saving principle and technology used in building electrical design.

Key words: building engineering; electrical design; energy saving; principle; Technology

中图分类号：TU201.5

在当前城市化进程不断加快的大背景下，人们的生活水平日益提高，而建筑功能越来越复杂，能源消耗已成为不得不关注的问题。以下根据建筑电气设计的基本原则，提出几点相关节能技术。

1 建筑电气节能的基本原则

1.1 符合建筑基本功能

对于建筑的电气设计来说，应优先保证人们的正常生活、工作用电，确保用电的安全性、可靠性，因此选择性能良好的电气设备，是最基础、最重要的一环。包括调节新风量、调节空调温度、调节灯光照明度等。

1.2 减少不必要的浪费行为

在电气设计中采取节能措施，必须充分考虑建筑运行过程中可能产生的无谓消耗，如线路中的能量、电能传输过程的变压器消耗等；应采取先进、有效的调控技术，确保建筑发挥基本功能的前提下，尽量节约能量。

1.3 实现经济环保目标

在确定建筑电气设计方案过程中，应遵循合理性、适用性、节能性目标；通过切实可行的方案和精准的计算结果，提高电气设备与控制方法应用的效率，尽量在控制投资额的前提下，提高节能效果，实现环保目标。

1.4 符合建筑经济效益需要

对于建筑电气设备的安装来说，既要结合工程实际情况，更要考虑经济因素；但是不能一味压低施工、安装成本，而造成投入使用之后的高能量消耗；那么在电气设计过程中，就要对节能设备、节能材料优化选择，尽量节约施工费用与运行费用。

2 建筑电气设计的节能技术

2.1 供配电系统的节能设计

结合建筑内部用电负荷的实际情况，包括用电设备、负荷量等级、负荷量分布等，优化设计供配电系统，确保其处于安全、稳定的运行状态下，减少不必要的损耗。具体从以下几方面加强设计：

1）尽量保障供电系统的简单性，在同一个电压等级的供电系统中，不宜设计过多的变配电级数，通过控制变电级数，也可减少不必要的电能消耗。2）确定电缆与导线的截面。在符合基本载流量，并保留一定电压损失的前提下，应结合经济化发展目标，根据电流密度实际情况确定导线的截面；从电能消耗控制、投资控制等多方面综合考量。3）选择变压器的容量与数量。一般情况下，变压器的负载率控制在 70%~85%范围内，以确保接线能够较好地适应负荷变化需求；结合经济性运行原则，提高变压器切换的灵活性，确保变压器处于最佳运行状态，减少不必要的损耗。4）设计时应缩短低压供配电线路的长度

（1）输电线路上的损耗功率与电压的关系为

式中

P1——输电线路上的损耗功率（kW）

P2——输电线路上的输送功率（kW）

由式（1）可知，输电线路上的损耗功率与电压的平方成反比。所以，设计时应尽量使10kv高压线路深入负荷中心, 使输电线路上的功率损耗减少, 以利于节能。

( 2) 输电线缆的截面积与电压的关系为

式中 S——输电线缆的截面积( mm2)

P2——输电线路上的输送功率( kW )

由式 ( 2) 得到, 输电线缆的截面积与电压的平方成反比。所以采用 10 kV高压输电线路, 能大大节省有色金属材料, 有利于节约资源, 保护环境。

( 3) 配电线缆的长度与电压偏差的关系为

式中

U——电压偏差( V )

L——配电线缆的长度（mm)

由式 ( 3) 得出, 配电线缆的长度与电压偏差成正比, 即线缆越长, 电压偏差越大。供给用户端的电压若超过其允许范围, 就会影响到用电设备的正常运行, 严重时会造成用电设备损坏, 给用户带来损失, 故设计时应缩短低压供配电线路的长度。

2.2 照明系统的节能设计

据估计，我国照明用电量约占总发电量的10%左右，而建筑照明用电占建筑耗电的20%-30%，且现有照明装置以低效照明为主，节电潜力巨大。照明节能设计主要可从以下几个方面着手加强对自然光的重视与利用；一方面，利用自然光不会对人体造成任何损害，也不会产生环境污染问题；另一方面，自然光几乎没有成本，实现节能目标。因此在建筑电气设计时，应该将人工照明与自然光相结合，可减少人工照明所需的电耗；

但是也要保障单位面积内足够的照明功率；在保障室内照明需求的前提下，选择高效发光型的节能灯或者紧凑型的荧光灯作为照明工具；节能灯的应用更加明显。

照明节能设计时光源选用应根据不同的使用场合，在满足照明质量的前提下，尽可能选择高光效光源，降低照明功率密度值。常用光源性能表：

2.3 电动机运行的节能设计

在建筑项目的暖通、水电等工种中，电动机是必不可少的配套设备，在运行过程中，也要注意落实节能目标。一方面，可采取就地补偿方式，减少输送线路过程中形成过多的无功运行问题；另一方面，尽量避免电机的轻载或者空载，减少不必要的能源消耗。另外，对负荷有变化的空调系统水泵、空调机等，可设计采用变频控制，确保随着负荷的实际变化而优化运行速度。从电动机启动到运行的整个过程，电流的变化不得过大，以此将电网电压波动状态控制在一定范围内，完善散热及通风等基本功能。

2.4 功率因数的节能设计

适当提高电气运行的功率因数，可有效控制线路损耗及变压器的损耗。对于线路传输过程的功率来说，可划分为无功功率与有功功率两大部分，其中有功功率是满足建筑用电需求的基本功能，是不能调整或者变化的，但是无功功率则可优化调节，具体措施分析如下：

1）通过增强设备运行的自然功率因数，可减少对超前无功功率的大量需求；一般情况下，选择同步电动机应尽量提高功率因数；采用荧光灯照明系统，电子镇流器的高次谐波系数应在15%以下；2）产生感抗过程中，就会出现相对滞后的无功功率，此时可利用电容器进行补偿；在电容器中产生了超前无功功率，二者实现抵消作用；另外，应用电感镇流器的气体放电灯，在安装电容器时可以适当增强功率因数，以此保障电源输送的能力水平；3）在选择用电设备型号、数量以及确定调速控制方案过程中，如果自然功率因素与运行要求不相符，就需要采用无功功率补偿方法；如果供电点相对较远而设备的无功功率比较大，就需要采取就地补偿方式，避免线路中的无功损耗过大，以此实现节能降耗目标；在用电设备较为集中的区域，则可采取成组补偿方法。

3 结语

由上可见，随着我国经济社会的不断发展与完善，对能源的需求量和消耗量大幅度增加，能源短缺问题已成为制约社会发展的因素之一。因此在当前低碳经济发展的大背景下，若想切实改善能源问题，除了开发新能源以外，采用节能技术也是有效方法。在建筑电气设计的节能技术运用过程中，涉及到一些较为繁琐、复杂的内容，但是积极响应低碳经济发展的政策要求，全面控制建筑能耗问题，已成为当前建筑设计人员必须思考的话题，可更好地实现建筑电气设计的节能目标，促进我国建筑行业健康、持续发展。

参考文献：

[1] 林卓铭.建筑电气设计中的节能问题探究[J]. 科技致富向导. 2011(09)

[2] 姜秀菊.浅谈建筑电气节能设计的方法[J]. 黑龙江科技信息. 2008(18)

[3] 陈志民.探讨高层建筑电气节能设计[J]. 广东科技. 2009(18)

篇10

关键词：农村既有住宅建筑；节能改造；因地制宜；优化设计

中图分类号：TU201

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12021603

1引言

当前，我国农村地区既有住宅建筑的数量极其庞大，但住宅建造技术水平低，缺乏科学性，往往忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求，导致其能源利用率低，保温隔热性能差，舒适度低。为了提高农民生活质量，应以改善居住条件为重点，为此农村既有住宅建筑的节能改造，已成为当务之急。我国幅员辽阔，各地自然条件、历史文化背景、经济发展状况、生产生活方式和风俗习惯等大相径庭，因此，“因地制宜”应作为推广农村既有住宅建筑节能改造技术的前提。

“优化设计”可定义为：研究问题和寻求解决问题的最优方案，这里的“最优”二字应理解为在给定条件下获得最满意的结果[1]。本文对陕西关中地区农村既有住宅建筑进行了一系列实地调研，亲赴有代表性的户县、渭南、宝鸡等地进行实地观察，收集了当地既有农宅的建筑结构、构造、空间、建材、用能方式、作息习惯等方面的基础数据，进行了系统分析后，提出了冬冷夏热地区农村既有住宅建筑节能改造优化设计应遵循的原则，并探讨了一些实现优化设计目标的具体途径，期望为在同类地区进一步开展节能改造工作提供有一定参考价值的理论依据和工程应用方法。

2冬冷夏热地区农村既有住宅建筑节能改造优化设计应遵循的原则

2.1尊重民意的原则

广大农民是农村建筑节能的主体，应加强示范与引导，充分调动广大农民的积极性，不搞大包大揽，真正变“要我节能”为“我要节能”，如此农村建筑节能才能迈上新的台阶。节能改造的具体内容与措施应由农民的富裕程度及偏好而定，必须把农民的经济承受能力考虑进来，满足农民不同层次的需求。

2.2适宜性原则

节能改造应适合当地的气候条件、经济发展水平、当地的资源条件、改造本体的基础条件等。节能改造的设计方案及建材选择、构造做法，必须符合当地施工条件和住房所有者的经济承受能力，应做到构造做法简单易行、材料价格低廉、具有地方性，当地村民易于接受。改造过程中，还应注意周边场地的生态环境（风、日照等因素影响），尽可能利用生态建材、本地建材，以人的舒适度为主要目标。

2.3经济性原则

在节能改造中应选择性价比高的适宜技术，缩短投资回收期，应努力做到小型化、低成本、免维修、无动力，要能与农村的生态循环链有机结合在一起，并应尽量使用简单的施工方法；应最大限度地保持原有结构，不应破坏原有的结构体系，不宜改变原来的体形系数，应尽量减少墙体和屋面增加的荷载，不改变房间原有的功能，不破坏门窗外的装饰等。我国传统民居的设计和用料中，都蕴含着朴素的节能理念，如果在进行节能改造时，加强对这种乡土经验的传承和放大，完全可能以最小的成本投入，取得很好的节能效果[2]。

2.4整体性原则

节能改造应统筹考虑包括气候、周边环境、建筑室内、结构等因素，进行整体性改造。必须达到安全、保洁、隔音、隔热、采光通风良好、温馨、舒适、美化，有利于身体健康和节约空间。另外还要强调环境的整体和谐，适当增加绿化、景观元素等。

2.5文脉继承原则

节能改造应充分考虑当地自然条件、历史文化背景、经济发展状况、生产生活方式和风俗习惯，体现地方特色、乡村特色、民族特色，尽可能兼顾当地地域特色，并与周边环境相协调，注意乡土味道，保留乡村风貌，留住田园乡愁。

3实现冬冷夏热地区农村既有建筑节能改造优化设计的具体途径

关中地区地处气候分区的寒冷区，冬夏季相对较长，冬季寒冷，夏季炎热。有关文献曾通过实测数据，计算出关中地区乡村住宅冬季室内平均温度约为11.6℃，而夏季室内平均温度约为28.1℃ [3]。节能改造设计时，应重点考虑冬季保温，统筹考虑夏季防热。故农村既有建筑节能改造优化设计的具体途径有以下几点。

3.1护结构的保温隔热节能改造

3.1.1墙体

关中地区既有农宅的外墙体绝大多数以实心粘土砖砌筑， 如改变外墙构造做法可大大减少墙体耗热量。故应提倡做外墙“外保温”，对既有建筑的外饰面做必要的处理后，粘贴保温层或保温装饰一体化材料，既能避免建筑热桥与墙面冬季结露、阻断冷桥，提高供热效果，改善室内热舒适度，还可保护主体结构，减少温度应力，增加结构寿命；墙体保温施工时，应不影响住户的日常生活，不p少室内居住面积。在外墙保温材料的选择方面，应选用节能效果好，轻质价廉的适合农村住宅的外墙保温材料，推荐使用聚苯乙烯板，这种材料保温性能好，施工方便，造价较低，在我国既有建筑节能改造中可以普遍使用。也可利用关中农村地区容易获得且廉价的材料（粘土加小麦秸秆、稻壳等）作为外墙保温材料，使外墙获得良好的隔热效果。

3.1.2屋顶

关中地区大部分既有农宅的屋顶为钢筋混凝土平屋顶或传统的坡屋面。本地区农村房子层高大，完全可以做架空层来保温。部分农房沿用传统的坡顶建筑形式，屋顶保温可以采用吊顶保温的形式，使屋顶和吊顶之间有空气间层 能起到隔热作用，提高屋顶热阻，节能效果相对较好。宜在原吊顶上铺设轻质保温材料，吊顶应耐久、防火、安全。做法为使用塑料袋密封包装的锯末、稻壳，秸秆及粉碎的膨胀珍珠岩置于屋顶的空腔区域或吊顶上部，采用吊顶保温后，屋顶冬季平均传热系数会大幅降低；在坡屋顶上还可设置通风换气装置，如天窗、老虎窗、气窗等，既美观又实用，增强了坡屋顶的利用率和夏季隔热效果。

3.1.3地面

关中农村既有农宅地面多为素土夯实后现浇混凝土，再用水泥砂浆罩面，许多农户还在地面上镶贴地板砖或水磨石。而本地区相对南方而言，雨量较少，地下水位低，土壤较干燥。故建议：在地面垫层下铺设廉价的炉渣等保温材料，并注意地面防潮设计，减少地面散热量。

3.1.4门窗

关中既有农宅的户门较大，而根据当地的习惯，住宅日间开敞大门，导致室内外温度基本相同[4]，故建议设置门斗，防止冬季冷风渗透是非常必要的。关中既有农宅窗户大部为单层玻璃窗，窗户的传热系数较大，建议可在原单玻窗内外加装一层窗，间距100 mm左右，并能满足热工性能指标。应提高门窗气密性，加强门窗洞口周边的密封，更换新窗时，窗框与墙之间应保温密封。建议有条件的农户门窗玻璃不用普通平板玻璃，采用塑钢中空玻璃窗。另外，应利用宣传教育等方式，改变当地村民冬季白天门窗常开的做法，培养在正午室外气温较高时开窗换气、早晚关窗保温，以及随手关门的生活习惯，同时提倡通过夜间加厚窗帘等保温做法，加强冬季保温。

刘启泓：冬冷夏热地区农村住宅建筑节能改造优化设计的探讨

能源及节能

3.2能源使用

3.2.1采暖供热

关中农宅冬季大多还采用传统的火炕取暖，“陕西省农村建筑节能技术导则”推荐的新型燃煤火炕已成为目前关中地区农村新建住宅或节能改造中较为常用的火炕，在传统火炕的基础上，简化了炕体构造，使炕上、炕头、炕梢热度均衡，且散热时间延长。使烧炕、清灰方便，污染小。同样推荐的另一种高效节能架空火炕，俗名“吊炕”，它是在传统农村大炕的基础上，将炕连灶燃烧的物质产生的能量充分作用，通过热能封闭循环和增加炕体供热表面积，实现散热供暖，达到增加室内温度的目的。省柴灶与架空炕相结合的炕连灶，综合热效率能提高至70%左右，而且炕面各处温度较均匀。以上措施均值得推广使用。

3.2.2炊事设施改造

可对老式柴灶进行节能改造，笔者亲自参加规划设计的户县东韩村优先选择了节能柴灶和以秸秆等为燃料的节能炉具作为主要炊事设施，它们应能适应多种燃料、具有良好的炊事功能，最大可能地减少烟气等污染物排入室内[4]。户县东韩村已有规模适中的秸秆气化站，可满足全村烧饭之用，故作为清洁和可再生能源使用是有示范意义的。

3.2.3太阳能利用

关中地区全年日照时数都在2000 h以上，为太阳能利用提供了必要的条件。但根据笔者调研，关中大部分农宅对太阳能利用较少且形式单一（主要表现为仅安装户用太阳能热水器），未能从主动式和被动式两个方面充分利用当地太阳能资源。在渭南市新店村，当地已安装使用太阳能热水器的农宅比例仅为20%左右，虽然很多村民都有安装意向，但由于经济能力所限尚未实现。关中农宅有一个普遍的特点，即不论坡屋顶还是平屋顶，均带有1 m左右的挑檐，笔者在宝鸡市陈仓区蜀仓乡 ，就观察到有的农户将原有的南向檐廊封闭，可形成简易的附加阳光间，所花成本最低，施工工艺非常简单，和现有住房相比较变化程度最小，很值得推广。

3.2.4沼气使用

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。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。

3.2.5夏季防热降温。

关中农宅夏季大多用电风扇，很少有遮阳设施，因此可采用适当的外遮阳（ 如在窗外安装外遮阳卷帘、活动式遮阳伞等） 把热量挡在室外； 冬季，则采用内遮阳（ 如可装厚织物制作的窗帘） 以阻挡室内热量的散失。内、外遮阳合理地配合使用，可达到较好的隔热保温效果。夏季利用反光、低透光窗帘可以起到很好的遮阳效果，降低室内温度。

3.3室外环境的改善

3.3.1绿化

加强绿化可以较明显地改善庭院微气候，减少夏季阳光直射入室内而使得室内温度过高。应在院落中种植一定的乔木， 如适合关中地区栽种的柿子、核桃、杏树等，以其巨大的树冠在夏季为民居撑起一把“ 遮阳伞” ， 还可种植爬山虎等藤类植物， 沿墙体盘爬， 为民居外墙穿上“ 降温衣” 。但要结合地理气候特点适当合理选择绿化种类， 调整绿化密度， 考虑遮阳效果，且避免影响室内通风， 并兼顾冬季日照和采光。

3.3.2室外场地改造

如将户外原有的水泥地面适当减小，加设渗水混凝土地面，既可以减少夏季太阳光强烈反射，又可以在下雨时及时将雨水渗入地下，改善小气候。因此， 建议将庭院少“ 硬铺” ，多“ 软铺” ， 创造良好的室外环境。

3.4安全性与卫生环境

（1）抗震与防污染。节能改造结构的抗震性能应符合规范；防止或减轻改造可能发生的自然及人为灾害；要求尽量选用安全环保的天然材料，减少辐射、有害气体的污染，创造安全小环境。

（2）三废处理。节能改造应做到生活垃圾收集袋装化；使用除烟尘措施等，使“三废”对环境的污染减少到最低程度；

（3）噪声与视觉污染防治。改造中采用隔声好的新材料。室内噪声应不大于40dB； 设计中应考虑空调外机的遮护措施，并考虑其噪声的影响；创造良好的室外立面环境，减少视觉污染。

4结语

本研究课题选择关中地区农村为突破口，以绿色生态理念为主导思想，本着“因地制宜地改善农房热舒适性”的节能改造思想，探索的优化设计理论和方法具有很强的可操作性，适用于全国同类地区，可期望取得可观的社会、经济、环境效益。但农村住宅节能工作任重道远，还需要广大科研与设计人员深入调查研究和政府相关政策的扶持，并在实践中不断完善实施。

⒖嘉南祝

[1]

刘启泓.基于复合生态系统平衡概念的农村居住环境规划设计优化研究――以关中地区农村为例[D].西安：长安大学， 2010.

[2]刘启泓.农村既有建筑节能改造优化设计综合评价指标体系的探讨――以陕西关中地区农村为例[J] .绿色科技，2016（6）.