建筑专业方案节能设计

2.2　建筑专业方案节能设计

2.2.1　朝向

建筑朝向的不同对建筑的室内温度环境有重要的影响。因此，在方案设计阶段，对建筑朝向的合理控制将对建筑节能起到十分明显的作用。

建筑主要朝向宜南北向或接近南北向布置，总平面布置应有利于日照、采光和自然通风。采暖空调房间宜朝南偏东15°至南偏西15°，不宜超出南偏东45°至南偏西30°的范围。

2.2.2　体形系数

建筑物的体形系数对建筑节能效果有直接的影响。一般而言，体形系数越大，建筑的外表面积就大，得热和散热的情况就越明显，就越不利于建筑节能。而建筑的体形系数在建筑方案确定时就基本确定了，因此，体形系数应该是建筑方案阶段节能设计的控制要点之一。

居住建筑应控制建筑物的外表面积，减少凹槽与架空设置，使体形系数满足居住建筑节能设计标准的规定，限值如表2.1所示。

表2.1　居住建筑体形系数限值

一般高层建筑体形系数建议不超过0.45，尽量控制在0.4以内，使围护结构建筑节能易于实现。

2.2.3　窗墙面积比

建筑窗墙面积比是影响建筑节能效果的重要指标之一。夏季，重庆地区东西朝向的外窗对室内温度有着十分明显的影响。因此，从建筑节能角度出发，建筑的窗墙面积比是方案设计阶段建筑节能应重点控制的因素之一。

根据居住建筑节能设计标准规定，朝向窗墙面积比应满足表2.2的要求，其中各朝向的范围如图2.1所示。窗户面积包含阳台门、厨房门等透明部分外门，封闭阳台的外窗应计入该朝向外窗面积。一般情况下，建议窗墙面积比不超过0.3，否则对外窗热工性能要求较高。

表2.2　不同朝向窗墙面积比的限值

图2.1　朝向范围示意图

2.2.4　自然通风

建筑方案设计中若能很好地实现建筑自然通风，则会大幅降低建筑的实际使用能耗，用最小的代价就能实现最大的建筑节能效果，这是最值得推荐的建筑节能设计路线之一。在现阶段，可以通过合理设置门窗洞口位置和控制最小的通风开口面积等简单的方法来达到自然通风的要求。

平面设计时，房间门窗洞口位置应有利于夏季穿堂风的形成。每套住宅的通风开口面积不应小于地板轴线面积的5%，以满足夏季、过渡季节通风降温的要求，从而达到节能的目的。

执行居住建筑节能65%设计标准的建筑尚需满足以下三点要求：

①居住建筑每户在通风季节应达到10次/h的通风换气量。

②自然通风的进、排风口在采暖和空调季节应能关闭。

③每个采暖空调空间应按采暖和空调季节卫生通风的要求，设置卫生通风口或进行机械通风，卫生通风口应有防雨、隔声、防虫的功能，净面积S_min应满足下式要求。

S_min≥0.0016s

式中　S_min——卫生通风口净面积，m²；

　s——该空间的地板轴线面积，m²。

居住建筑节能设计标准在空调采暖季节都是以1次/h的换气次数为判断基准，而节能设计标准对门窗的气密性又作了明确要求，因此，在门窗关闭的情况下，仅通过门窗缝隙渗透难以满足1次/h的换气次数要求，导致房间空气质量下降，室内人员感觉不适（常说的“空调病”）。通常人们为了达到舒适的要求，在开启空调的同时打开门窗进行换气，造成了能源的极大浪费，节能效果被大大消减。

为保证建筑节能效果，又不牺牲室内空气品质，居住建筑节能65%设计标准明确要求空调采暖房间必须设置专用的自然通风装置或机械通风装置，具体设置方法详见3.1.3节。

2.2.5　遮阳

建筑遮阳可分为固定式外遮阳和活动外遮阳两大类。固定式遮阳在夏季能有效降低空调能耗，但在冬季需要采暖时反而减少太阳辐射热的吸收。因此，活动外遮阳是目前能有效降低建筑能耗的措施之一，尤其针对夏热冬冷地区。居住建筑节能设计标准明确规定：东偏北30°至东偏南60°、西偏北30°至西偏南60°范围的外窗（包括幕墙）宜设置可以遮住窗户正面的活动外遮阳，南向的外窗（包括幕墙）宜设置水平遮阳或可以遮住窗户正面的活动外遮阳。为了引导和鼓励活动外遮阳的推广应用，重庆地方建筑节能设计标准还明确了当设置展开或关闭时能完全遮住窗户正面的活动外遮阳时，则视为设计完全满足标准中的遮阳系数的要求。其中卷帘、百叶窗、中空百叶玻璃等可取修正系数对传热系数进行修正，修正系数取值如表2.3所示。

表2.3　正面活动外遮阳的外窗传热系数修正系数

公共建筑节能设计标准也对各种遮阳措施作了要求，节能设计时对外窗传热系数修正系数取值可参考居住建筑节能设计标准执行。