建筑节能设计优化汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇建筑节能设计优化范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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EPS板的原材料是聚苯乙烯树脂，加入发泡剂、阻燃剂等添加剂，经过加热预发泡，在模具中加热而制成具有不同表观密度的闭孔结构的硬质EPS板[8-9]。EPS板具有显著的节能保温优点：质轻、导热系数低（保温效果好）、抗潮湿、密度低、易加工、价格便宜、施工性较好、隔声效果良好，环保和可再循环利用等，因此成为目前使用最多的建筑保温材料。（1）吸水性。EPS特有的内部结构致使其具有较强的抗潮湿能力。研究表明：EPS即使被埋在地下饱水层几年其吸水量也不会超过10%；除汽油外，绝大多数溶剂对EPS影响不大[10]。因此，EPS具有较好的抗老化能力。（2）密度。EPS材料的密度低，具有质量轻的优点，这对于建筑保温节能具有重要意义。EPS的密度一般为18~30kg/m3（表1），其密度大小取决于树脂的膨胀倍数[11]，相比较而言，PF泡沫板、PU硬质泡沫的密度更低。（3）保温隔热性（导热系数）。由于EPS内部空腔结构，使得这种材料具有低的导热系数。研究表明：EPS的导热系数与含水率存在正相关关系，当EPS含水率为1%时，导热系数大约增大5%；当含水率为5%时，导热系数最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低，具有较好的抗潮湿能力，因此，EPS仍具有较好的保温隔热性。（4）热稳定性。EPS板的最高工作温度可达80℃，一般情况下，EPS性能比较稳定；但当温度达到150℃时EPS板开始熔融；若温度持续升高，EPS板将会发生分解，并产生可燃气体，但由于EPS板中添加有阻燃剂，因此火焰不会扩散，几秒钟之内会自动熄灭[13]。（5）回收性和环保性。EPS能够回收再利用，具有良好的环保性。有多种途径回收利用EPS：(1)通过机械回收EPS重新制成XPS，或者将其热熔再生制成新的EPS使用；(2)化学回收利用，制成纸箱防水涂料、建筑涂料等[14]。

2建筑节能优化设计

2.1EPS板厚度设计

导热系数K值是指在稳定传热条件下，当墙体内外两侧温差为1℃时，单位时间内通过单位面积所传递的热量值[15]。导热系数和材料密切相关。保温节能材料的厚度变化对墙体导热系数具有差别。不同厚度的保温层EPS对同一个墙体的导热系数K和热惰性指数D值具有一定的影响。据孙海萍[15]研究，随着EPS保温材料厚度的增加，墙体导热系数K值的下降速率减低，见表2和表3[16]。从表2和表3可以看出，随着保温材料厚度的增加，热惰性指数值稳步上升（几乎恒定为0.085），而墙体导热系数值下降速率不断减小。当保温材料厚度由45mm增加至50mm时，墙体导热系数降幅不到0.05。当保温材料EPS厚度达到一定限值之后，即使厚度继续增加，不仅其表现出的保温效果也不会很明显，而且投资额度将会上升。根据我国建设部的《中国建筑技术政策》中关于建筑节能应达到65%的要求，结合上述分析，当EPS保温节能材料厚度为40mm时，墙体导热系数为0.635W/(m2•K)，满足建筑节能的要求，并且节省了保温材料过厚造成的不必要投资。

2.2EPS板防火设计

建筑节能是当前建筑行业关注的热点课题，在节能的同时建筑材料的防火安全性也十分重要。在国内外由于建筑保温节能材料防火安全性问题引发的火灾事件并不在少数。因此，节能与防火安全应该“一手抓”，二者并重。EPS板的阻燃性为B2级，但是综合性能上仍存在一定的安全隐患。发生火灾时火焰从建筑窗口涌出，直接接触保温系统，未直接接触的地方受到热传递，最后内部空气发生膨胀[17]。针对火灾发生时的建筑保温系统的这些状态，提出关于提高建筑保温材料防火性能的优化设计。（1）从EPS板本体角度，在制备过程中添加阻燃剂，从而提高材料本身的防火安全性，EPS所用阻燃剂有如下种类：卤系阻燃剂，具有强的阻燃能力，种类多样，包括：十溴二苯醚、氯化石蜡、四溴邻苯二甲酰亚胺等等，目前通过一些学者的研究已经取得较好的效果[18]；无机阻燃剂，阻燃效率不高，常常要和其他阻燃剂配合才能达到较好的效果；膨胀阻燃剂，包括三类组成物质：酸源、气源和碳源，郑宝明等[19]研究表明，膨胀阻燃剂具有较好的阻燃效率；黏土类阻燃剂为最近使用的新型阻燃剂，包括：斑脱石、蒙脱石等等层状黏土矿物。这些阻燃剂的添加使得EPS具有较强的阻燃能力，提高了保温系统的防火安全性能。（2）从保温系统的构造体系角度，通过对保温节能系统进行优化，从而达到提高防火安全的目的。具体采取什么措施取决于火灾时保温节能系统的稳固性和减缓或阻碍火灾扩散的能力。具体可采用的措施：防火隔离带，在墙体外部设置呈条带状的防火构造物，起到阻止火焰扩散的作用；挡火梁，在窗口设置隔火装置，起到将火焰与内部EPS板隔离的效果；采用金属固件固定，起到稳固保温层外的保护层作用。在EPS板的表层涂抹具有良好阻燃性的材料（图1），比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一种具有特殊性质的材料，将其涂抹在EPS上形成隔热甚至到达绝热效果的保护层，从而达到阻燃的效果。与此同时，在EPS板外层涂覆这种特殊性质的材料，能阻碍热量和气流发生交换，进而达到保温节能的效果。有关实验表明：在厚度为120mm的EPS板上涂抹1mm厚的绝热材料后，其被破坏的时间由原先的1min延长至5min，在EPS板表层形成了隔热炭层[21]。

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1、建筑节能发展现状

面对能源短缺问题，我国积极倡导节约能源、可持续发展，建设部将建设节能型建筑纳入今后城市建设的重点发展方向，相关的指引、标准和法规相继出台，要求将建筑设计与建筑微气候、建筑技术和能源的有效利用相结合。《民用建筑节能设计标准》规定通过在建筑设计和采暖系统设计中采用有效的技术措施将节能率从原来的50%提高为65%，对围护结构的技术与产品、部品以及供热系统的要求提高到一个新水平。

优化节能设计方法从本质上要求设计者从整体综合设计概念出发，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。但在实际操作中，设计者习惯于以往的设计思路，只考虑建筑、结构及水暖等方面的合理与否，并不用心去考虑节能的问题，因此实际的节能效果普遍达不到设计标准的规定，建筑能耗仍然处于一个很高的水平，形势不容乐观。

在我国既有城乡建筑中，只有3.2亿m2房屋是节能建筑，尚不足全国既有建筑的1%；在每年新竣工的建筑中，节能建筑面积不到1亿m2，尚不足竣工建筑面积的5%。以居民住宅能耗与建筑业能耗为例（居民住宅能耗近似地以综合能源平衡表中居民生活能耗表示，建筑施工能耗以建筑业能耗表示）， 我国建筑节能设计虽然已经得到政府主管部门的高度重视，但历年的能耗数据却反映出其实施结果令人担忧。

2、建筑节能设计重点

2.1整体环境规划

建筑选址、朝向、间距以及相互组合关系是整体综合环境规划的设计重点。合理的选址和布局对建筑节能的影响很大，应综合考虑气候、地质、水质、地形及周围环境条件等相关因素加以确定；适宜的外部环境能使建筑在其整个生命周期中保持良好的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时维持整体生态环境的平衡；主要朝向应迎合当地夏季的主导风向，使住区内风速流畅，有效加强建筑物与空气的热交换，提高居住的舒适度。由于太阳高度角和方位角的变化规律，我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜，与东西朝向的建筑物相比，南北朝向的建筑物在夏季可以减少太阳辐射的热，冬季可以增加太阳辐射的热，从而节约了建筑保温所需的能耗，是最有利的建筑朝向。

2.2单体节能设计

2.2.1合理的建筑体形与空间组织

合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换，在其他条件相同时，建筑的体型系数（外表面积和外表面积所包的体积之比）对建筑能耗的影响非常显著，其值越大，单位面积散热量越大，对节能不利。从降低建筑能耗的角度出发，应将体形系数控制在一个较低的水平上，但体形系数还与建筑造型、平面布局、采光通风等紧密相关，体形系数过小将对建筑使用功能造成一定影响，因此应权衡利弊，合理确定。合理的空间组织设计应在充分满足建筑使用功能要求的前提下，对建筑平面进行竖向、横向的合理分隔，以改善室内的保温、通风、采光等环境，达到节能舒适的目的。

2.2.2门窗的节能设计

在建筑保护结构中，门窗的保温隔热能力差，门窗缝隙是冷风渗透的主要渠道，因此解决好门窗节能的问题是节能工作的一个重点。门窗的节能设计应主要考虑：由于采暖耗热量随窗墙面积比的增加而增加，因此可在采光允许的条件下控制建筑不同朝向的窗墙面积比并在夜间设置保温窗帘、窗板；对门窗的相对位置及开启方式进行合理安排，以便组织穿堂风通过；设置可调节的活动遮阳（如遮阳棚、窗盖板、窗帘、热反射帘或自动卷帘等），减少夏季太阳辐射的热，增强冬季的热；提高门窗制作质量，对金属窗框进行断热处理，加设密封条以加强门窗的气密性，选择高性能的建筑门窗材料和幕墙技术，适当选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃等节能玻璃品种。

2.2.3墙体的节能设计

墙体能够达到保暖的效果，就能够实现能量的损耗减少，从而达到节能的目的。墙体保温分为内保温和外保温两种，相对于墙体内保温而言，墙体外保温的保温效果更理想，可完全避免热桥，还可以起到保护墙体的作用，延长墙体的使用寿命，因此采用墙体外保温是在经济条件允许的情况下较好的选择。对于加强墙体的外保温设计，最直接有效的方法就是采用节能型建筑材料，利用高效保温隔热材料附着或填入墙体内来实现墙体热阻的提高，在一定程度上能有效地避免室外气候变化对墙体内部温度变化的影响，使结构主体寿命延长；也有利于消除或减弱冷、热桥的影响，避免室温发生较大的波动。同时墙体的节能设计还应适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施，能够改善微气候环境条件的特殊构造也应作为考虑的重点。

2.2.4屋顶的节能设计

屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分，由于太阳直射和大气长波辐射的双重作用，冬季散热量大、保温性能较差，夏季吸收大量辐射热、室内气温过高。屋顶的节能设计应注重冬季保温、夏季通风隔热，常用的技术措施要点为：①采用架空隔热屋面、浅色屋面、种植屋面、通风屋面、蓄水屋面等，隔离太阳辐射热，减少阳光直射；②铺设高效保温隔热材料并适当采取其他辅助措施，减少热量传递；③密度较大、导热系数较高、吸水率较大的保温材料不宜选为屋面保温层材料，以免屋面重量厚度过大、保温层大量吸水而降低保温效果等；④“冷屋顶”节能：利用高反射率涂料的使用，提高屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。

3、节能设计优化建议

主管部门应加强对建筑节能设计工作的监控。政府主管部门应利用其职能，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，对设计图纸、节能计算书、节能设计表进行系统化监控，使其保持一致并在施工中得到落实。制定切实可行的节能标准。建筑节能设计技术与建筑物的安全性和长期使用寿命有关， 我国现阶段的建筑节能技术水平低下，性能还不完善，市场机制规范程度也欠佳，可借鉴国外成熟经验，在原有建筑节能标准的基础上进行完善、改革，使其更具有实践性。

加强建筑节能设计宣传，提高全社会节能意识。充分利用网络、电视、报刊、杂志等媒体，开展形式多样、内容丰富的节能设计与绿色建筑宣传，广泛宣传建筑节能设计的重要性，增强业主方优化建筑节能设计意识，提高各有关部门、单位贯彻建筑节能设计标准的自觉性，努力营造各级领导重视、相关部门理解支持、建设各方积极主动、人民群众普遍关心的良好氛围。

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1.建筑节能设计体系的优化与创新的重要性

1.1阐释建筑节能优化设计理念

建筑设计跨度很大，涉及到很多领域与专业的知识，是一个复合体。建筑节能设计的优化设计主要针对的是建筑性能及建筑结构的规划与设计。建筑师在方案设计中主要对建筑的朝向、方位和体型等进行优化设计，在此过程中还必须优化建筑材料，对建筑的户墙、玻璃、窗框、屋面、楼板和外墙的设计等进行严格的优化和量化。以此来提高建筑设备能效，尽可能减少能源消耗。

1.2 对建筑节能设计体系进行优化和创新的重要性

由于城市化建设进程速度不断提高，导致我国建筑能耗不断上涨，我国能耗总量的47％左右是建筑行业的能耗。我国每年以21亿 的速度新建的建筑中属于高能耗建筑的达到90％以上。2007年，发改委的统计数据表明，我国每年的新建建筑中只有7％属于节能建筑，形势相当严峻。

我国节能技术水平较低，建筑能耗居高不下，我们必须利用新的节能理念对建筑进行优化设计。通过对建筑节能设计体系的优化和创新努力寻求经济发展和能源保证的最优结合点，促使建筑能耗处于最佳经济状态，这是建筑行业发展的大方向。

2.建筑节能的优化和创新思路的优化体现

2.1墙体节能设计

墙体节能主要有墙体自保温、外墙内保温和外墙外保温三种技术。

2.1.1墙体自保温

墙体自保温是一种建筑墙体保温隔热技术，通过对节能型墙体材料及配套砂浆的使用，使墙体的热工性能等物理性能指标符合相应标准。墙体自保温适合应用在框架结构建筑中，它具有安全性能好、工序简单、施工方便、可与建筑物同寿命和便于维修改造等优点。

2.1.2 外墙内保温

外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层的建筑墙体保温隔热技术。大城市民用建筑保温工程不适合采用外墙内保温浆体材料。外墙内保温具有造价相对较低，受气候影响小，外饰面自由度大，施工较简单和技术成熟等优点。

2.1.3 外墙外保温

外墙外保温是一种建筑墙体保温隔热技术，通过在外墙主体结构外侧添置高效保温材料达到保温隔热效果。外墙外保温是目前大力推广的一种保温节能技术，具有不占室内使用面积，保护主体结构，不影响室内装修，保温隔热性能优良，综合经济效益高等优点。

2.2 采用太阳能技术

太阳能属于一种可再生能源，具有清洁、成本低、能源质量高、无地域限制和储量巨大等优点，属于首选的节能技术。我国具有丰富的太阳能资源，太阳能建筑的技术应用包括了主动应用、被动应用和综合应用等多种途径。

2.2.1 太阳能光热技术

太阳能光热技术利用最成功的领域是太阳能热水器，太阳能热水器以每个家庭独立分散安装的方式普遍存在，这种使用和安装方式对其外观和性能造成很大影响，没有使建筑与太阳能热水器形成完美结合。所以，在建筑中对太阳能热水器进行统一设计和统一安装是很必要的，既美观又节省材料。

2.2.2 太阳能采暖技术

建筑物采用太阳能采暖的方式分为主动式太阳能采暖系统和被动式太阳能采暖系统。主动式太阳能采暖系统使用常规能源，利用动力系统（如风机和水泵等）将热空气和热水等通过太阳能集热器传送到采暖房间或储热器内，通过控制系统中的每个部分使室温达到需要的范围。被动式太阳能采暖系统是最简单的采暖方式，通过合理布置建筑的朝向和周围环境并选用恰当的结构构造和建筑材料，在寒冷的时候，建筑物通过充分利用太阳能达到采暖的目的。

2.2.3 太阳能空调技术

太阳能空调有两种实现方式：一种是利用太阳能的热能驱动进行制冷；另一种在实现光――电转换的前提下，利用常规的电力驱动制冷剂进行制冷。

2.3 采用纳米透明隔热涂料

纳米透明隔热涂料是出现不久的高科技产品，它既有较好的隔热效果又能使玻璃保持高透光性。纳米透明隔热涂料可以在各类建筑物的玻璃上进行刷涂和喷涂。在冬季，隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型，在引进可视光的同时使长波长的暖气在室内反射，约90％的室内暖气都不会外流。在夏季，纳米透热隔热涂料在保证透光率达到70％的同时还能把65％的太阳能辐射隔离在室外，使室内温度比室外温度低4℃-7℃。

3.现阶段阻碍建筑节能优化设计的相关因素

3.1 主管部门对建筑节能设计监督不够

建筑节能设计属于系统性设计问题，只有进行准确化和定量化才能真正实现建筑技能设计体系的优化和创新。然而，主观部门对设计节能成果缺乏必要的评价和考核，同时对建筑设计方案节能方面缺乏系统的审查要求。

3.2 建筑内部设备用能设计不合理

建筑设计应尽量体现人性化的设计理念，然而，现在很多建筑内部环境设计缺乏对周围环境的协调和人的感受的顾及，只是一味要求高标准，忽略了建筑设计时的节能标准，造成能效低、能耗多、舒适感差的后果，是对建筑节能设计进行优化和创新的障碍。

4.优化与创新建筑节能设计体系的措施

1)提高建筑师的节能设计意识。建筑师在建筑行业中处于举足轻重的地位，只有从建筑师开始在建筑中注入节能理念，才能保证建筑节能设计体系的优化和创新顺利进行。

2)提高建筑空间设计的合理性。合理的空间设计可以改善建筑物内部的通风、保温和采光等微气候条件，实现节能减排目标。

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【导言】：伴随着经济的迅猛发展，能源消耗的额度也逐年增大，能源问题已成为焦点，其严重违背了可持续发展原则，制约了国家经济建设，阻碍社会发展。目前，建筑业耗能居于首位，我国出台了一系列的节能标准，切实贯彻落实可持续发展原则。

1、我国建筑节能设计的现状分析

由于建筑节能设计具有很强的综合性与系统性，涉及到的专业领域较为广泛，技术含量较高，使得在节能建筑设计方面依然缺乏完善的建筑设计技术，建筑设计体系也不成熟。具体现状归纳如下：

1.1建筑节能标准执行率低

由于我国各地区的气候条件和经济条件差异较大，与当前的能源节能标准尚未细化，也没有充分考虑当地的经济条件，导致所有的标准在实施过程中存在一定的问题。

1.2设计人员缺乏J识

虽然建筑业已经成为我国经济的支柱产业，但仍然存在着很多问题，在建筑行业的发展上建筑设计没有充分展现出建筑节能创新的理念，这主要是由于设计人员缺乏充分认识和了解建筑节能设计，仍沿用传统的设计过程中的设计理念，从而导致在建筑行业的建筑节能理念和技术不能得到充分的体现和应用，阻碍了节能建筑的开发应用。

1.3管理人员节能意识薄弱

建筑节能设计不仅体现在建筑中，它与建筑的管理密切相关。但在建筑节能技术应用的现状并不乐观，原因是创新和管理意识缺乏，不会使用节能建筑的设计理念，施工管理，施工企业的管理模式仍然是传统的粗放式管理应用，这显然不利于建筑节能技术。

1.4先进节能技术应用不足

当前，我国的建筑行业对国外先进技术的依赖性强，特别是在建筑节能设计技术领域。因此，先进的节能技术在节能建筑设计中不能得到充分的应用，许多设计理念仍然沿用传统的设计理念和方法，严重制约了资源的保护和环境的保护。

2、建筑设计中的节能措施分析

2.1屋面节能措施

屋面是建筑围护结构的重要组成部分，对于屋面的节能措施，在屋面进行保温隔热处理显得尤为重要。在夏季，太阳辐射很强，经受太阳辐射后的建筑屋面的温度能够达到七十摄氏度或以上的高温；在冬季，虽然太阳的辐射要弱得多，但是室内外温差却很大，从屋顶散发到室外热量非常多。基于这方面原因的考虑，很有必要对屋面采取节能设计。在屋面节能设计方法上，以把保温层铺设到建筑屋面这种方法运用得比较多。然而，为了使屋面的保温隔热效果更加的理想，则需要严格要求和控制保温材料质量。具体的做法是：第一，在设计上对保温材料的吸水率以及密度要把握好尺度，屋面自重更是要控制在合理范围之内。第二，在选取保温材料的时候，应尽量选用具有环保的、优良保温隔热性能的以及性价比高的等优点的材料。第三，设计人员还可以用蓄水或者是绿色种植的方法运用到屋面设计中。其中蓄水式的屋面能够散热，还能使屋面温度降低，绿色种植式的屋面不但可以增加建筑的绿化，队环境起到美化的作用；还可以使屋面的保温隔热效果更加理想。

2.2墙体节能措施

墙体也是建筑围护结构的重要组成部分，在墙体上采取行之有效的节能措施，能够使建筑墙体的节能效果得到很大程度的提升。对于墙体的节能设计，主要采用以下几种方法：在建筑外墙的材料选择上，采用隔热保温性能较为理想的材料；在墙体中间，将保温的材料放入其中，形成墙体和保温材料凝结在一起的复合墙体；在建筑的外墙添加保温层，不但能起到隔热的效果，还能为墙体充当保护的功能，这种方法也叫外墙外保温。如果只考虑保温节能的效果，第三种方法可以说是最佳的选择，因为室外的温度不会对外墙外的保温材料产生太大的影响。

2.3门窗节能设计

2.3.1控制建筑窗墙比

窗墙比顾名思义就是窗和墙之间的面积比，指的是窗户洞口的面积和房间立面单元面积之比，常常把窗墙比作为指标参数运用到建筑和建筑工节能设计中。其中房间立面单元面积指的是建筑的层高与开间定位线所围成的面积。不同的区域，不同的气候条件，在窗墙比的要求也很不同。尽管如此，对于门窗节能方面的措施来说，控制好建筑外窗的面积是很好的也是有效的一个途径。

2.3.2门窗玻璃的选择

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现如今，我国建筑业蓬勃发展，各种高楼大厦拔地而起，在给城市带来现代化气息的同时，也带来了一定的环境破坏，比如光污染等。为了使建筑更加环保，使建筑在使用周期内节约更多的能源，就必须优化建筑的设计，充分考虑节能的重要性。

一、建筑外墙体结构的节能设计

墙体是围护结构的主体也是建筑的主要组成部分，承担着室内外热交换的作用。建筑节能的中的30%都是通过墙体保温隔热性能实现的。据分析，节能外墙与普通外墙室内温度差为4℃-6℃，所以在建筑节能的设计中外墙是绝对不能忽略的因素之一。

外墙具备承重、安全围护以及保温隔热等功能，其中在考虑节能方面时，要选择使用保温隔热性能较好的墙体材料进行施工。目前在工程中常常使用的墙体材料是多孔粘土砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。其中复合墙体使用的绝热材料主要有岩棉、玻璃棉、聚苯乙稀、加气混凝土等，复合墙体宜选用外墙外保湿，即采用连续外包的方式，在主体墙结构外层粘接一层保湿材料，并在保温材料外侧用玻璃纤维网加强并涂刷粘结胶浆，隔断其热桥作用的混凝土梁或者柱起到“断桥”的作用，从而降低耗能。由于此方法的效果明显高于内保温，随着建筑节能技术的不断完发展，外墙外保温将成为建筑保温节能形式的领导技术。

除此之外，建筑物的体形系数也是墙体中出于节能考虑的因素之一。《民用建筑节能设计标准》中对体形系数的定义是：“建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。”因此减少建筑物体形系数，就是减少建筑物的表面积，减少维护结构面积，就做到了节能，换句话说体形系数越小，建筑物的节能就越有利。一般来说，体积大、体形简单的建筑以及多层和高层建筑，体形系数较小，对节能较为有利。在设计时也常常将体形系数控制在0.3以内。从热传递方面分析，由于建筑物实墙的阳角内层散热面大，且交角处多半设置有热桥作用的框架柱或者构造柱，因此，该处是建筑物耗能较大的部位，如果将建筑物设计成圆柱形则减少了交角，有利于节能。所以从节能的角度考虑建筑物外形设计时，尽量保持外表面整齐，避免凹凸变化太多。

对于一些既有建筑物，可以通过在日照强烈的墙面种植植物来降低传入室内的热源。除此之外植物还可以吸收粉尘和噪音，对于净化空气降低温室效应都有很好的作用。

二、住宅平面的建筑节能设计

住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地（建筑行业“四节”之一）还可以大大节约建筑用材，减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。

由于我国地处北半球，太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射得热，而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系，容易形成穿堂风，而又避开了冬季盛行的西北风。因此，将住户长时间活动的居住空间（如厅、主要卧室）设于日照通风条件最佳的南向位置，利用自然环境使室内达到最大的舒适度，为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间，所以建筑平面宜设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等，以挡住日照直接照射主要房间，避免冬季西北风灌入。经调查，在其他条件相同的情况下，南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。

三、住宅屋面的节能设计

在建筑物受太阳辐射的各个外表面中，屋面是接受太阳直射时间最长的部位，因此受辐射得热也是最多的，相当于东西向墙体的2～3倍，所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料（如挤塑聚苯板）。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上，可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易，可广泛采用。另外，利用屋顶种植花卉、灌木（如彩叶草、三色堇、麦冬草等）形成生态型屋面，既可阻挡热源，减少温室气体的排放，达到保温隔热，又可美化环境，改善城市气候，做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用，有利于屋面的防水，而且土壤导热系数小，有很好的热惰性，不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动，有利于屋面的保温隔热。

四、门窗节能设计

门窗即使太阳辐射吸热部位，又是主要的散热部位，因此在建筑节能设计时，合理设置门窗也是重点考虑的因素之一。设计时在保证采光通风的条件下，尽量减小门窗洞口的面积，选用气密性高、保湿性好的材质，减少冷风渗透以及门窗的热传递。第一是控制窗墙比，一般住宅设计尽量避免落地窗的设计，对于方向不同，窗户的设计方式也不同，减少西北方向的立面窗户的面积。第二是提高门窗的气密性，选择好的窗体材料。对于外窗部位设计时，窗框与门窗洞口之间的缝隙采用保温材料填实，不得采用水泥砂浆。设计选用合适的窗型和门窗配件，减少窗框的外露面积，采用保湿隔热性能好的玻璃。目前设计中多采用断桥隔热铝合金窗框或者塑钢窗框，对于玻璃的选用则多采用中空玻璃窗。另外，对于面朝南向的窗户在设计时可以采用凹式设计，外加遮阳板，这样可以起到遮阳的效果。

五、节能材料的选择

科学选择建筑的节能材料材料，体现了建筑节能设计的另一大主要工作。节能材料的选取，必须依照环保、安全、节能以及经济的要求。一方面，在我国科学技术迅猛发展的同时，很多创新型的节能材料被广泛开发出来，运用到实际的建设中去，起到了较好的节能效果。比如当前流行的新式防水、保湿材料，它们广泛使用于墙体和屋顶当中，可以防潮，调节室内的湿度；新式的透光隔热玻璃应用在门窗上，具有超级好的透光、隔热能力；使用灵活性较强的铝制遮阳板，使遮阳效果更加可靠有效。另一方面，建筑设计要根据实际的施工情况，使用带有地方特色的节能材料，多加使用乡土材料，使其贴合建筑的需要。

结束语

可持续发展观是当今时代的主体，可持续性的生态发展观已经深入到生活中的方方面面。因此，在今后建筑设计中必然会将节能理念融入其中，尽快建设绿色节能建筑项目，尽可能利用基地周围的自然条件，提高资源利用率；尽可能利用再生资源和节能新技术；采用节能建材；对系统进行整体设计，从而提高人们生活和工作环境的质量。

参考文献

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目前，我国的建筑节能设计主要是以建筑节能设计标准的形式得以开展，其针对的具体对象主要为居住建筑，主要的研究内容仍然集中于围护结构的热工设计以及采暖通风空调系统的优化设计。由于与设计过程相分离且缺乏系统优化的观念，这样的建筑节能设计方法仍然是一种被动的设计方法，更谈不上优化。

国外对建筑节能优化设计方法的研究主要集中在两个方面：一是促进各种与建筑能耗相关的模拟软件在建筑设计中的应用；二是研究如何利用计算机辅助建筑设计工具实现建筑节能的优化设计。

由此可见，无论是我国建筑节能设计的实际需要，还是学术研究的深入发展，都有必要从整体和系统优化的角度对建筑节能优化设计方法进行研究。

二、建筑节能结构的优化设计

（一）外窗设计。在炎热地区，窗户节能的关键在于提高窗户的遮阳效果，控制辐射传热。选择遮阳系数小的外窗，减少由窗户进入室内的热辐射能，对降低建筑的制冷能耗水平有重要的意义。

1、适当控制窗墙比，保证门窗的开启面积。一般而言，住宅建筑的外窗面积不宜过大。根据规定，各朝向的窗墙比应当加以控制，其中北向不应大于0.45，东、西向不应大于0.30，南向不应大于0.50。在设计开窗的同时，对门窗的开启也要满足设计标准，在建筑设计中有时为了立面的效果，忽略了门窗的开启，从而影响了节能。

2、外窗类型的选择。在外窗选用中，遮阳系数SC是个非常关键的指标，应当选用遮阳系数低的外窗。常用的窗户种类有钢窗、铝合金窗、塑料窗等。从各种常见的外窗热工参数中可知，窗框材料影响的主要是K值，对SC值没有任何影响，因此框材的选择对节能的贡献不大。在外窗节能设计中应该着重选择好玻璃。玻璃按其性能可分为透明玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃等，各种玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的优选对节能有很大影响，普通玻璃比较经济，但遮阳效果差一点，对节能达标也差一点，节能型玻璃能耗少、遮阳效果好，因此价格较高一些。

3、遮阳。在设计立面时，做一些水平、垂直的遮阳板或外挑阳台以及其他的遮阳措施，同时应选用遮阳型门窗，这样既丰富了立面造型，又达到了很好的节能效果。

4、合理控制门窗的气密性。门窗在安装过程中，各部件之间存在装配间隙，会产生室内外空气的交换。在满足室内卫生换气的条件下，通过门窗缝隙渗透的空气过大，会导致冷、热能耗的增加，对节能是不利的。因此，必须控制门窗缝隙的空气渗透量。尤其在高层建筑中，风压较大，气密性应当进一步提高。所以，九层以下的住宅外窗气密性应达到3级，十层以上的住宅外窗气密性应达到4级。

（二）屋面设计

1、屋面铺隔热板。为了增加屋面的热阻，降低传热系数，减少外界高温向室内的传递，目前常见的屋面隔热做法是在屋面结构层上铺设绝热材料。为了提高材料层的隔热性能，应当选用导热性小、蓄热性大的材料，以降低屋面表面的温度。近年来，为了达到隔热目的，又便于施工，又有利于节能，屋面保温材料均选用传热系数小的保温材料，在室外温度波热作用一定时，护结构内表面平面温度的高低和振幅衰减的大小，主要取决于护结构的热阻热惰性，实体材料层的增厚通常能够使热阻和热惰性指标同时增大，从而降低围护结构内表面温度，提高护结构的热稳定性。在具体设计时采用倒置式屋面构造，能取得很好的屋面隔热、防水效果。

2、通风隔热屋顶。屋面通过各种措施，可以减少对太阳辐射热量的吸收，降低屋面自身的温度。但是，不管措施如何，夏季白天，屋面还是会有一定的高温，并通过辐射传递给室内，造成热感。通风屋顶，通过空气流经屋面的表面，带走屋面蓄积的余热，能够有效地降低屋面板自身的温度。通风量越大，通风层的空气带走的热量也越大，隔热效果就越好。通风屋面隔热性能好、散热快，是夏季隔热的一项重要措施。

3、反射屋面。浅色表面能够反射更多的太阳辐射，减少结构材料对太阳能的吸收。反射屋面就是将屋面表面做浅色处理，一般可在屋面表面喷涂一层白色或浅色涂料，或铺设浅色地面砖。影响建筑材料表面对阳光辐射反射率的主要因素是表面的色调，颜色越浅，反射能力越强。在《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中规定，当采用浅色外饰面，即p

（三）外墙设计

1、提高墙体的热阻。提高外墙的热阻是目前常见的保温隔热措施。一般情况下，提高外墙热阻可以通过以下途径来获得：外墙选用新型节能墙体材料。新型节能墙体材料是指具有节能、利废、省土、轻质和多功能等特点的墙体材料。砌块类：蒸压加气混凝土砌块、改性粉煤灰空心砌块、改性混凝土空心砌块等。

2、外表做浅色处理，如采用浅色的涂料、面砖等。原理和反射屋面一样。炎热地区的外墙适宜采用浅色表面处理，可以降低墙体表面对太阳辐射热的吸收，降低墙面升温幅度，这是一项很好的节能措施。

（四）自然通风设计。自然通风是对自然条件的最充分利用，也是改善热环境的有效措施，即使在夏季使用空调降温的条件下，也可以减少开机时间，节省能耗。在建筑群布置时，按照建筑所处地理纬度，选择好建筑主体朝向，减少太阳辐射影响；利用建筑体形、高度、间距及建筑开口与夏季主导风的关系，组织小区气流；利用地势起伏、水面陆地分布、绿化植被，以及太阳辐射热昼夜被吸收反射的特性，形成有利的地方风等这些措施对于改善小区微气候，降低室外气温，为单体建筑的自然通风创造条件等均能取得显著效果。在单体建筑平面及空间设计中，结合使用功能，安排好门窗洞口位置和空间组织，借助自然力――热压和风压作用，促使室内空气流动和室内外空气交换，形成穿堂风；还可采用导流措施，改善气流的流线和流场、调量，会使自然通风取得更佳的效果。在组织室内穿堂风时，应注意防止室内污染源的扩散。可利用管道通风或辅以局部机械排风，以保持室内空气质量。

三、对建筑节能优化设计方法的讨论

当前我国城乡建筑发展十分迅速，房屋建设的规模日益扩大，我国建筑节能设计计算机辅助设计技术水平不高的现实，决定了不可能对所有的建筑都进行建筑节能优化设计，应对不同类型的建筑加以区别对待。对于建筑形式共性比较强的建筑（如住宅），除了建筑节能设计标准之外，可应用成熟的商业化模拟软件，根据当地的气候特点，全面地对各影响因素以及节能设计方案进行建筑全寿命周期内的性能预测分析，并在此基础上形成针对特定地区、特定建筑的建筑节能优化设计指南与专家知识。Garde等针对湿热气候条件下的典型住宅做了类似的研究。

对于个体特征比较明显的公共建筑，则应力争在建筑设计过程的每一个阶段都融入建筑节能设计的意识和技术措施，积极应用各种现有计算机辅助设计工具，实现建筑节能设计的优化。

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中图分类号：F407文献标识码： A

前言：随着城市化进程的逐步加快，面对全球能源紧张这一问题，环保节能的理念被大力提倡，这就对现代建筑的智能化提出了更高的要求。如何对建筑物的各项控制系统和供配电系统实行智能化管理控制成为建筑电气节能优化设计的中心环节。

1、开展智能化建筑电气节能的必要性

1)当前智能化建筑电气耗能现状。虽然现阶段，太阳能、风能等新型能源在建筑电气工程上已逐渐开始投入使用，然而由于对新型能源的利用仍处于摸索阶段，其在使用性能方面仍存在很多不足。智能化建筑主要仍是依赖于电气能耗。据统计，我国当前各种行业能耗中，建筑耗能占大多数比重，其中以电气的能耗占据首位。由于我国在智能化建筑工程节能技术上起步较晚，实践经验有限，且针对建筑电气节能设计方面的标准仍未规范化，因而造成在建筑电气节能运行上仍存在多种不足，耗能量仍不容乐观。

2)智能化建筑电气节能的重要性。随着国民经济的迅速发展，工业、农业等生产规模在不断扩大，由此带动能源的消耗量增加，尤以建筑消耗居多，且基本上是逐年递增的变化趋势，因而减少建筑耗能问题便成为人们关心的热点话题；另外，随着能源的消耗，其带来的环境污染问题严重威胁到居民的正常生活、工作等。为改善现阶段人们的生活环境，提高生活质量等，加强建筑电气节能工作便尤为重要；此外，在我国推出建设节约型社会的号召下，节能减排问题是全民关注的共同话题，开展电气节能是实现“可持续发展”，造福于后代的重要举措。

2、智能化建筑电气节能设计需符合的准则

1)节能应在保证实现建筑物基本功能的前提下开展。开发智能化建筑物的目的即是为人们的生活提供更完整的服务，因而在进行节能优化时，需考虑到其是否影响到建筑物的正常使用，如正常的照明需要、运输通道通畅、休闲娱乐设施等正常运转等。

2)节能应在符合实际经济效益的前提下开展。节能技术的投入使用应充分考虑到实际成本问题，不能一味追求高效节能而加大投资，增加建筑物开发成本负担。因而电气设计工程师在进行节能优化时，需认真考虑节能方式的选择及其设备材料的应用，尽可能实现节能性能的优化与成本的控制。

3) 节能应满足低能耗的要求

建筑电气节能的设计就是为了节约电能损耗、高效利用能源，但是在注意低耗能的同时也要注意应用效果的满足。因此对于建筑建设中照明的照度、色温、显色指数要尽量满足舒适性空调的温度及新风量等新要求。

3、国内建筑电气节能现状

近年来，国内在建筑电气节能领域开展了很多卓有成效的研究工作，只是在节能方案、措施制定等过程中统筹分析不够，没有对建筑内部现有系统的综合能耗实现准确分析，在节能产品选型安装或节能方案措施的实施上还存在一些不足之处。相应的基础自动化设备还普遍不足，在节能数据及运行效果的跟踪统计分析上不能实现实时动态管理，造成建筑电气系统节能产品或节能措施实施后，不能有效协调相关系统运行，预期节能效果不明显。在工程实际建设中，实施高效节能设备和自动化控制系统能够有效降低30%―50%的建筑能耗，但在能耗监控及维护管理系统上如果不够完善，建筑能耗节能系统就不能实现内部的实时调控，对建筑节能效果的调节管理也不够持续稳定。

4、智能化建筑电气节能技术的优化措施

建筑电气节能设计与改造是使智能建筑服务水平提高的一个有效措施，不但能够发挥建筑内部各系统的功能特性，还能优化控制电气系统和设备工作状态，进而使建筑电气系统能耗得到明显降低，减轻住户的日常开销。

4.1供配电系统的节能设计

对智能建筑内部用电等级和总荷载进行准确统计分析后，设计使用便捷且科学合理的建筑供配电系统，不仅能节约业主的一次性投资，使单位建筑的经济性提高；还能使建筑工程在日后使用中实现节能降耗。可以说智能建筑节能中的最关键环节就是供配电系统的节能设计，在实际设计中要注意以下三方面内容：

一是合理选择变配电所的位置，按照建筑的不同用电负荷对所需供电容量及用电等级进行准确统计，与住宅单体分布相结合，设计完成经济稳定的供配电系统。建筑区变配电所的位置要与用电负荷中心临近，不但能使建筑配电半径减小，以免出现往返长距离的供电情况，缩短供电电缆长度，使供配电系统投资成本降低；而且还能使配电线路半径缩小，有效降低线路综合损耗，使配电质量得以提高，实现其它用电设备运行高效稳定，降低能耗的作用。

二是合理布置竖井，在各层设计配电竖井、层配电箱等具置时，为便于缩短分开关配电线路长度，降低线路损耗，可将其设置到用电负荷中心。

三是变压器选择要合理，高层建筑电气节能的关键在于变压器的类型要选择合理，由于变压器正常运行时，其内部铁心叠片因电磁力线交变而发生磁滞及涡流现象，进而形成空载损耗，也就是铁损。随着材料物理相关理论的快速发展，作为新型节能材料的非晶态磁性节能材料已做为变压器铁心材料而得到广泛应用，进而形成节能的非晶合金铁心变压器。

在工程建设中常用的S11、S13等型号变压器优化传统变压器结构的改良产品，对传统叠片式铁心结构进行改变，能够使变压器铁心内磁阻减少，与传统变压器相比其空载电流可减少20%―40%，变压器功率因数明显提高，供配电系统综合线损降低，系统供电能力得到有效改善，从配电源头实现节能降耗的效果。在对上述因素进行综合考虑后，就要在设计对供配电系统后期扩容需求留有余地，要使变压器负荷率介于合理范围，一般多选择在75%―85%之间。

4.2照明系统的节能设计

智能建筑在节约照明用电上不能只是通过照明灯具数量的减少或功率的降低来进行实现，而要有效利用自然光等光源。位于室外部分的建筑面积，通常多利用透光率较好的玻璃门窗等使建筑物白天照度得到增加，使开灯时间明显减少，以实现对自然光源的有效利用，达到节约电能资源的效果。能够采用自然光的建筑面积照明，可以根据建筑物照明设计中的照度标准对现场照度进行检测，并采用相应灯光控制系统对灯具照明进行自动调节，以实现不同区域对照明的不同需求。设计建筑物的夜景照明，要沟通好城市景观规划部门，不但要通过灯光的烘托效果使建筑总体风格中蕴含的文化底蕴和艺术效果得到充分体现，还要将照明结合美学、艺术等方面特点，使建筑物夜景环境具有优美、优雅、舒适的特点。设计智能建筑的照明时，还要控制好照明系统，以免对周围环境的造成光污染，在实现节能降耗的同时，还要保护好人文与生态环境。

5、结束语

综上所述，在现代化建筑电气设计工程中，人们为了提高建筑电气设备的经济效益和工作效率，就将各种节能措施应用到其中，并且随着科学技术的不断发展，人们也在传统的节能技术的基础上进行了相应的改进，从而进一步的降低了建筑电气在运行过程中所产生的能量消耗。未来社会发展的趋势必将是建筑智能化，建筑电气智能化发展及节能是建筑发展的最基本要求，合理运用智能化和节能措施，并将两者融合在一起，不仅能满足生活舒适性和功能性，同时还能减少投资，节约能源。

参考文献：

[1]范臻．基于智能化建筑电气节能优化设计的分析[J]．中国高新技术企业，2012(28)：29-31．

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由于我国不断推进城市化进程，并大力倡导节能环保理念，使得智能化建筑得以推广，且对智能化建筑电气节能设计也提出了更高的要求。本文旨在论述智能化建筑电气节能优化设计策略，以推动智能化建筑的快速发展。

一、智能化建筑电气节能设计的必要性

目前，虽然风能、太阳能等新型能源已逐渐运用到建筑电气工程中，但新型能源仍处于投入使用的摸索阶段，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电气能耗。相关统计证明，建筑耗能在我国的整体能耗中，占据相对较大的比重，而电气能耗位居首位。因为我国近几年才时兴智能化建筑的相关节能技术，实践经验严重不足，且仍未有规范的建筑电气节能设计标准，以致建筑电气节能在其运行中存在很多不足，耗能量也相对较大。

由于国民经济不断发展，农业以及工业的生产规模逐渐扩大，这也在一定程度上增加了能源的耗能量，特别是建筑消耗，一直居于首位，并呈现出逐年递增的趋势，使得人们高度重视降低建筑耗能的问题。此外，能源消耗引起的环境污染越来越严重，且已严重威胁到人们的日常工作及生活。为了改善生活环境，提高人们的生活质量，优化建筑电气节能变得更加重要。

二、智能化建筑电气节能设计准则

1、节能应优先尊重环境保护

由于能耗会带来环境污染，使得人们越来越重视环境，节能优化要以环保为核心。建筑节能设计的目的是实现综合效益及提高能源利用率，有效利用先进技术，选择安全可靠、节能环保及经济适用的优化方案。此外，还应选择合适的节能设备，并严控节能成本，以确保在预期成本范围内，实现最佳节能效果。

2、节能应在确保建筑基本功能的情况下开展

智能化建筑是为了给人们提供更好、更完整的生活服务而开发的，所以在节能优化时，必须考虑节能设计是否会影响建筑的正常使用，例如，休闲娱乐设施及运输通道畅通等节能设计的正常运转。

3、节能应尽量减少能源损耗

优化建筑的节能设计时，应先总结和实现建筑基本功能无关的各种耗能方式，然后再结合建筑的实际情况，选择合理的节能方式。无用耗能通常包括变压器损耗及传输电缆的线路耗能等，这种耗能量相对较多，且对实现建筑功能没有任何帮助，是利用建筑能源的一大损失。

4、节能应与实际的经济效益相吻合

投入使用的节能技术应充分考虑其成本，不能为了追求节能、高效而一味加大投资，使得建筑的开发成本不断增加。所以，电气设计师在优化节能设计时，应着重考虑设备材料应用及节能方式选择，以尽量实现成本控制及节能性能优化。

三、智能化建筑电气节能设计面临的技术问题

虽然我国关于智能化建筑电气节能设计的投入很多，但其在实际的使用中仍未达到预期效果，仍然有很多急需解决的问题。比如，首先，质量安全监督不严谨，这是因为电气工程师实施节能优化的过程中，技术应用方面仍缺少实践性，以致建筑电气中的节能技术的实用性较低。其次，使用设备时，智能化建筑缺少智能化、自动化的电气设备及其他附加设施使用，且我国仍未有较为成熟的研究，所以实施优化方案时会因为使用设备受限制而不能发挥节能的最佳效果。最后，我国现阶段在总体规划智能化建筑电气节能设计时，协调工作缺少综合性，也没有科学性的优化方案，以致真正实施节能设计时达不到预期效果，也未实现尽量降低能耗的目标。

四、智能化建筑电气节能的优化设计策略

1、开发利用可再生资源

由于电能是不可再生的资源，那么其使用就有所限制，所以，开发利用热能、太阳能等新型能源特别重要。建筑的节能设计，应充分考虑其可再生特点，以减少使用耗能大、功率高的设备，并消除对电能的依赖性；此外，智能化建筑电气的设计装修过程中，其墙体及装饰物都可选择新型环保节约型材料，以降低电能功耗，使其节能效果得以提高。

2、优化供配电系统节能设计

制定智能化建筑用电节能设计时，一定要整体把握用电设施的布局分配、负荷容量及功率大小等信息，以此为基础，选择恰当、合理的节能供配电设备，保证用电设备正常工作的同时，最大限度地降低能耗的损失。

因为供配电系统的主要损耗是变压器损耗，那么节能优化设计就可从变压器着手实施。首先要根据变压器实际的负载情况，将负载在可控的成本范围内进行合理分配，再选择符合驱动负载能力的变压器，以充分发挥变压器的作用，尽量降低能耗损失；其次，还应将同一变电站的各变压器进行并联，让其以并联的方式进行工作，并按照其实际负载及时调整变压器的投放量；最后，还可通过降低输电线路的电能损耗来完成智能化建筑的电气节能优化设计。相关统计数据显示，线路的电能损耗在输入电能中的比重约为4%，导致线路电能损耗的主要原因是线路导线截面及供电方式。节能优化设计的过程中，可选择诸如铝、铜材料等电阻率值比较低的导线，若符合经济节约等相关要求，则可在负载量较大的建筑中选择铜导线，在负载量较小的建筑中选择铝导线；此外，布局线路的过程中，应尽量减少导线长度，且需避免相对较弯的线路。

3、优化建筑的供水系统、电梯、空调机通风建设的电气节能设计

设计建筑电气时，不能忽略供水系统、电梯、空调及通风的用电量。选择的电梯，其型号、功率应与其电机驱动相互匹配，并应尽量安装在小机房内；通风设计，应结合风机等设备的参数，在考虑电能不同的需求量的情况下，选择性价比相对较高且合适的设备；优化空调系统节能时，应充分考虑其功率高、耗电量大等特点，选择环保、节能的水源热泵式空调，因为其污染小且运行效率高，使用空调时，应设定合理的工作模式，以避免过度损耗电能；设计供水系统时，选择的供水设备应无负压作用，因为其节能环保并能净化水质。

4、优化建筑照明系统节能设计

照明的用电量在建筑用电中占据的比重最大，所以可通过优化照明系统实现建筑电气节能。建筑照明设施的用电量与其发光效率、照明方式、照明设备数量、照明时间、建筑总面积及设备功率等紧密相连，所以，优化照明系统：首先，选择高效节能的照明设备，特别要选择耐用、发光效率高及功耗低的光源设备；其次，选择诸如触发器、镇流器等光源的附加元器件时，应优先考虑性能好、功耗低的设备；再次，照明时间的分配要合理，并利用声音、光线等感应控制开关来控制照明回路，以防止照明浪费；此外，设计建筑时，应充分发挥自然光的作用，且门窗及玻璃的透光性要强，设计的照明系统电路也要以三相四线为主，进而最大限度地实现节能供电。

结语：

综上所述，智能化建筑电气节能设计是我国建筑电气未来的发展趋势。因此，智能化建筑电气节能优化设计时，需综合考虑各领域之间的关联性，从环保、经济等方面出发，设计节能环保并满足人们生活需求的电气方案，以体现智能化建筑高性能、低能耗的特点，真正实现经济节约。

参考文献：

[1] 李争.建筑照明的节能优化技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（8）.

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在我国经济社会发展过程中，有三个”耗能大户”，也就是工业耗能、交通耗能和建筑耗能。在这三个“耗能大户”中，建筑这个“耗能大户”在全社会总耗能中的比重越来越大，与我国建立资源节约型和环境友好型的社会发展目标相背离。所以，必须高度重视建筑节能优化设计，切实降低建筑能耗，缓解我国能源资源紧张的局面。

1 建筑技能及其优化设计

1.1 建筑节能的内涵

建筑节能的内涵主要包括两个方面，第一个方面指的是建筑在正常发挥其功能条件下的能耗问题；简单来说，在满足人们日常生活所需中建筑所需要耗费的能量；第二个方面是建筑结构的隔热和保温问题。如果隔热和保温材料的质量不高，则会增加建筑耗能总量。

这两个方面的问题好比一枚硬币的两面，如果把两个方面的问题同时解决，或者是在设计过程中叫好解决这两个方面的问题，则可一石二鸟，不仅实现建筑物的节能，而且可以节省工程造价。

建筑节能问题关系着国家能源资源战略、可持续发展和环境保护等等，对于扩大内需、提高国民经济发展的质量和效益有着重要的作用和意义。

1.2 建筑节能设计优化

建筑节能设计的优化问题，指的是在建筑节能设计中，通过节能方案的对比等，找到节能的最优办法，从而实现建筑节能的目标。而其中最难的便是“最优”两个字，笔者把这来给个字理解成一定的范围，也就是根据建筑的具体能耗情况，设计多种节能方案，通过对比研分析和研究，确定采用哪个建筑节能优化方案。

而建筑节能方案的制定，需要综合考虑建筑群的朝向、间距和道路的布局情况等，以及绿地分布范围。

2 建筑节能技术和内容

2.1 建筑节能技术

现阶段，建筑节能技术主要包括维护结构的节能技术、采暖节能技术和太阳能技术等。

2.1.1 维护结构的节能技术

建筑物的维护结构，也就是通常所说的墙体、屋面及门窗工程。围护结构的节能技术是指通过采用墙体保温（外保温、内保温、自保温、夹芯保温等技术）、门窗及屋面节能等措施，减少建筑的使用能耗。其节能技术的应用，直接影响着建筑物的整体耗能情况。如住宅节能就是通过围护结构节能设计，达到比传统住宅节约能耗25%的目标。

2.1.2 太阳能节能技术

太阳能取之不尽，用之不竭，太阳能技术当前在现阶段的建筑节能设计中得到了广泛的应用，实现了建筑散热、遮阳效果和能量收集三者的有机结合；其中混合型节能技术的应用，为建筑物提供了光照和热能，并在一定程度上降低建筑物整体耗能。

2.1.3 采暖节能技术

当前，水源热泵系统是应用最广的是采暖节能技术。水源热泵系统把地表水源吸收太阳能，把地下水源吸收的地热能收集起来，形成比较丰富低温低热的能量，大幅降低了高位电能输入，实现建筑物热能的转移。由于前期投入成本较高南方地区应用较少。

2.2 建筑节能的内容

建筑的内容主要包括三个方面的内容：

2.2.1 建筑主体节能

建筑主体节能的优化设计，需要根据不同气度的气候和建筑能耗特点来进行，需要遵循兼顾冬夏、整体优化的原则，通过模拟建筑能耗，优化建筑能耗设计，主要是选择体型系数、合理布置空间格局、控制不同朝向的窗墙比例等等，从整体上降低建筑物的能耗。

2.2.2 常规能源的优化利用

常规能源的优化利用可以从四个方面入手：①因地制宜选择冷热源优化设计，提高采暖、空调等能源的转换效率；②采用合理的调控方式，节省输配系统的能耗；③优化照明的控制系统，降低照明能耗；④选用合适的能源制备生活用水。

2.2.3 可再生能源的综合利用

根据建筑物的类比、建筑物所在地的气候特点，以及可再生能源的综合利用情况，选择上文中所提到的各种建筑节能技术，也就是采暖节能技术、太阳能技术和地热能技术等。

3 建筑节能的优化设计方法

建筑节能，从设计角度来讲，指的是在住宅、公共建筑等规划和设计中，执行国家现行的建筑节能标准，通过采用先进的节能技术和施工工艺流程，利用可再生能源系统等，降低建筑的能耗。

3.1 屋顶节能优化方法

实际上，屋顶属于建筑的围护结构，其可以让室内和室外产生温差，如果室内外的温差过大，则会增加建筑能耗。屋面节能一般通过材料和构造来实现，如选用传热系数小、蓄热性大的材料，同时注意材料层的排列。现代建筑中平屋面相对较多，倒置型保温屋面被广泛使用，此种屋面保温层在防水层之上，使保温层还起到了防水层作用，这些材料必须防水和耐气温性能好，不易老化。（如矿（岩）棉或玻璃棉板具有良好的憎水性，税率低，热阻大，10m厚相当于50m厚混凝土板隔热效果），在建筑设计中被广泛应用。提高建筑屋顶的保温隔热性能，在冬季可以有效抵挡寒气进入到室内，夏季可以吸收太阳的辐射，减少热能，从而减低空调的能耗。

而屋顶节能优化的方法另一个是依靠太阳能技术。相关的数据显示，地球所拦截的太阳辐射能量相当于当前全球电力消费的1500倍，而在当前的技术水平条件下，太阳能技术仅仅有一小部分被开发利用。因此，太阳能开发有着非常巨大的潜力。

此外，太阳能作为一种可再生能源，代替常规能源的可能性非常大，同时其也是一种清洁能源，不会对环境造成任何的污染和破坏。现阶段，太阳能应用在建筑节能上的方式包括：被动式太阳能采暖、主动式太阳能采暖、太阳能发电和太阳能供热水等。而过把太阳能技术应用到建筑屋顶节能中，无疑是建筑屋顶节能的最好设计方法。

3.2 围护结构节能优化方法

建筑围护结构节能优化方法主要包括三种：

（1）外墙内保温技术。该技术主要是指在建筑的外墙结构内部增设保温层，内保温层的施工进度比较快，施工方式也比较灵活，同时还可以对施工质量进行有效的控制。内保温技术已经成熟，国内这方面的施工经验也比较多，因此可大范围推广；

（2）外墙夹芯保温技术。该技术主要在我国东北等冬季较为寒冷地区有着广泛的应用，其主要是在是把保温层夹在内外墙的中间，而建筑主体需要时混凝土结构或者砖墙结构。这种技术的主要优点是：防水性能良好、耐候性能良好等。

（3）外墙外保温技术。该技术是现阶段正在大力推广的一种节能保温技术，就是在垂直外墙的表面建设保温层，所以，建筑主体结构需要是混凝土结构或者砖墙结构。这种技术的技术含量比较高，适用范围也比较广，不仅可以用于新建楼房的节能保温，而且可以用于危旧楼房的改造。

（4）外墙自保温技术。该技术是指通过对墙体自身采取一系列新型技术，使其导热系数极低，甚至达到了绝热的程度。一般采用保温砌块为主要护材料，在造价上较为经济，且施工周期较短，可大大加快施工进度，绝热材料设置在外墙中间，有利于较好的发挥墙体本身对外界的防护作用。作者在建筑设计过程中，特别是公建设计中用外墙自保温较多。

3.3 门窗节能优化方法

对于建筑门窗的节能优化，主要是减少门窗的渗透量、传热量和太阳辐射能量三个方面。具体的优化方法是：尽可能缩小门窗的面积；选择最适合建筑物的窗型；在门窗上增设保温隔热层；合理确定门窗的材料；增加遮阳设施等。其中玻璃及型材的选择在节能优化起着相当重要的作用，一块12mm厚的透明玻璃的传热系数为5.5，而6mm透明玻璃+12mm空气层+6mm透明的中空玻璃的传热系数能达到了2.8，因此中空玻璃在门窗节能设计中被广泛应用。

通过以上分析，我们可以指导，建筑节能的一个重点便是建筑主体维护结构的节能措施。所以，在建筑节能优化设计中，应在这方面多设计几套节能方法，通过对比分析，选择最优的设计方案。

4 结 语

作为我国三大“耗能大户”之一的建筑耗能，在我国社会总耗能中的比重有逐年上升的趋势。而随着我国新型城镇化进行的不断加快，建筑节能设计成为当务之急。在本文中，笔者介绍了建筑节能及其优化设计的内涵，并介绍了当前集中借助节能技术，最后指出了建筑节能的优化方法，主要是建筑屋顶节能优化、内外墙保温节能优化和门窗节能优化这三个方面。

参考文献

[1]蔡阳军，毛建新.浅析建筑节能优化设计[J].江苏建筑，2010（3）.

[2]高华.浅谈建筑节能与优化设计[J].黑龙江科技信息，2009（31）.

[3]谢丰荣，李艳辉.，建筑节能与优化设计[J].土木建筑学术文库，2010（11）.

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众所周知，节能是当前我国社会发展中的一个重要要求，尤其是作为耗能颇为严重的建筑行业来说，在其内部实行节能措施更是显得极为必要，而这种节能措施的采取不仅仅体现在对于具体施工称节的控制和管理上，更是必须在建筑设计中有所体现，尤其是对于一些恰当合理的建筑节能设计来说，其作用是极为关键的，这一点也得到了当前很多建筑工程的证实。

1 建筑设计中节能措施应用现状

把节能措施恰当的融人到建筑设计过程中在当前我国的建筑行业发展中已经具备了一定的经验，并且随着近几年来的发展来看，这种应用价值也得到了较好的体现，具体来说，发展到现在为止，我国在建筑设计中的节能措施应用主要体现在以下几个方面。

首先，对于新能源的使用取得了一定的成就，但是仍然还有很大的发展空间，具体来看，当前我国建筑行业中对于新能源的利用主要是集中在太阳能和风能两种上，这两种能源在建筑节能设计中的优势也是较为明显的，尤其是对于太阳能资源来说，在当前的开发利用中已经积累了相当多的经验，在采暖、加热以及发电等方面都做出了较为突出的贡献，但是相对于太阳能资源的总量来说，当前的这种开发利用程度还不够，还需要进一步加强对于节能设计的研究，突出设计的节能效果，当然对于其它一些新型能源也需要进一步的加强开发利用，确保在设计中能够得到充分的体现。

其次，建筑外墙节能保温设计可以说是当前建筑设计中应用比较成熟的一种节能设计措施，并且也已经展现出了足够的应用价值，其在具体的外墙保温材料以及相应的保温技术方面都取得了较为不错的成就，应用的范围也已经得到了较为广泛的推广，相信如果能够进一步加强对这一技术手段的研究，必然能够产生更大的价值。

2建筑设计中采用节能措施的必要性

在建筑设计中恰当的应用节能措施是极为必要的，这种必要性主要体现在以下三方面的要求：首先，节能措施在建筑设计中的体现是当前我国社会发展过程中所存在的一个总的要求，对于任何一个行业而言都是如此；其次，在建筑设计中合理的应用建筑节能措施还是建筑行业自身的一个要求，也是建筑行业自身发展的一个重要趋势，是促进建筑行业发展的必然要求；最后，建筑节能措施在建筑设计中的体现还是建筑物使用者的一个根本诉求，这也是建筑施工的一个根本目的所在，只有赢得了使用者的欢迎才能够确保建筑工程的成功。

3 关于工民建筑设计应用节能措施的分析

（1）时代的发展，节能技术不断得到应用，其广泛分布于社会各个行业中，尤其是建筑行业的发展。目前来说，工民建筑的节能技术不断得到优化，但是在实践过程中，依旧存在很多问题，需要我们去进行分析及应用。建筑能耗占据我国社会总能耗相当大的一部分，并且逐年增长，为了解决这一现实问题，我们需要进行建筑高能耗问题的深入分析。

随着经济的不断发展，社会对于建筑品质的要求越来越严格，各种新型技术的应用，大大降低了建筑的前期策划工作，为了满足建筑设计的规范需要，进行建筑节能体系健全是必要的，从而进行建筑工程生产效率的提升，进行人力、物力、财力等的有效发挥，保证工民建筑设计中节能问题的解决，保证建筑施工环境的优化，进行资源能耗的降低，进行清洁能源使用率的提升。

（2）目前来说，我国的工民建筑设计体系不健全，存在相当多不科学现象。比如进行能源的单纯节约，进行强制手段的应用，进行建筑能源消耗的减少，进行能源节约的守恒，进行能源消耗的有效控制。保证新技术应用形势下的能源有效节约，保证新材料、新设备等的良好应用，进行能源实际利用率的提升，保证环保意识下的能源节约控制，进行工民建筑与周边环境的融合，提升其社会经济效益及其生态效益。

4 工民建筑设计规划中节能技术体系的健全

（1）在工民建筑的整体设计及其规划过程中，我们需要认真的分析工民建筑的天时地利情况。针对工民建筑的平面设计、空间构造、朝向等进行合理化的设计，进行良好的建筑节能材料的应用，保证建筑的隔热保温特性的发挥，进行建筑物节能体系的健全，保证能耗的降低，进行节能环保的控制。

在工民建筑设计过程中，需要进行建筑形体的朝向问题分析，建筑平面一致性情况的分析，工民建筑设计理念的更新。比如在进行空调房间的布置过程中，我们要进行南北朝向房间的选择，避免在东西墙上进行窗户的安装。

（2）在工民建筑的空间构造应用中，我们需要认真规划好设计的步骤，进行工民建筑物设计其规划方案的协调，解决其朝向问题，解决建筑物的通风问题，保证工民建筑物的良好通风性，这就要进行积极的布局，进行布局地风向的分析。

在工民建筑的应用过程中，如果一定要进行空调设备的安装，就需要考虑自然因素，空间的约束，可以进行紧凑型模板的应用。在工民建筑设计过程中，需要进行体形系数的审核及其参照，进行单位建筑的空间热损面的分析，在工民建筑设计过程中，需要进行自然节能方法的应用，从而提升其应用效益。

在实际操作中，我们也要进行周围环境绿化情况的分析，进行工民建筑的合理规划，要保证其与周边环境的和谐、协调，这需要做好环境的绿化工作，进行环境的积极改造，进行居住区及其工作区的气候条件的改善，保证植被作用的有效发挥，进行碳氧平衡的控制，进行温室效应的降低，进行大气污染情况的控制，进行噪音污染的降低，保证居民及其工作人员自身心情的愉悦，保证工民建筑及其环境的和谐性，保证舒服和谐化的人文环境。

（3）在工民建筑墙体应用过程中，其分为外保温墙体及其内保温墙体，需要进行其最大保温效益的发挥，这就需要进行相关建筑理论的应用，进行墙体的外保温作用的分析，保证外保温方案的优化，这就要相关人员重视墙体建设过程中的外保温作用，保证墙体外保温技术的优化，进行先进技术的应用，保证最新材料的应用，从而提升墙体的保温能力，保证建筑热能的相对稳定性，这就需要进行外侧复合绝热材料的应用，从而避免出现热桥情况，从而进行墙体的保温效益的提升，保证墙体结构的使用年限的提升。

在墙体内保温技术应用过程中，我们需要按照相关的面积比例进行合理化的布局，保证复合绝热材料的良好应用，进行用户及其墙体应用状况的分析，在说明书上进行重点的说明，进行用户的人为破损墙体内保温结构的情况避免，更好的进行外保温作用的发挥。

（4）在门窗设计环节中，我们也需要进行工民建筑采光、通风等条件的分析，进行节能因素的充分考虑，保证建筑的良好设计理念的应用，保证基础施工条件的优化，从而进行门窗设计面积的控制，进行门窗传热效益的优化，维护了建筑物内部的能量。

5 结束语

工民建筑设计中节能体系的健全，对于我国现阶段建筑行业发展非常必要，这需要引起我们的重视，保证工民建筑设计方案的更新。

参考文献：