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摘要：建筑設計的時候要用整體、系統的思想去看待建筑物的能耗水平，綜合各種條件，從而達到最佳的節能手段。因此在設計的過程中要采用計算機輔助設計手段將建筑設計與節能設計相結合的方式，為建筑節能設計提供便利。

關鍵詞：建筑節能設計；計算機輔助；能耗水平；節能手段

1建筑節能概述

建筑行業是能源使用最多的行業，根據相關統計，建筑耗用全世界40%的資源，而且產生很多廢棄物，嚴重影響國民生計。建設部指出，資源和環境問題已經成為我國城市化建設的重要問題。建筑節能有以下優勢，下面就對其進行分析：第一，使用建筑節能技術可以節約建筑使用者的費用，根據建筑物的生命周期可知，建筑物從生產到規劃、設計、施工以及后期的使用與管理工作都需要消耗地球資源，選擇節能建筑，就會節約大量的使用費和管理費，從而減少建筑物使用者的費用。第二，使用建筑節能技術可以提高單位、國家的整體利益。目前建筑節能設計雖然會增加相應的造價費用，但是其他設備會降低，整體來說降低了建筑成本，并且減少了能源與資源的使用成本，提升建筑技術含量與住戶滿意度。

2計算機輔助建筑節能分析

綠色建筑材料在計算機輔助建筑節能通常需要借用eQuest，這是一款能耗模擬軟件，其最大的優勢就是可以在最短的時間內，作出一份非常專業的建筑能源分析報告，被廣泛應用在建筑節能設計領域。

2.1基于通風模擬的建筑節能分析

建筑物通風的組織形式可以分為兩種，由壓差或者溫差驅動的自然通風和需要消耗能源的機械通風。因此做好建筑節能設計，提高室內空氣質量，就要充分利用自然通風。根據eQuest建立模型可以得知，隨著體型系數見效帶來的節能效果與建筑物所處的地理位置、氣候條件、通風方式、圍護結構的熱功能性均有關系，因此節能效率是一個綜合因素作用的結果，要根據具體情況來進行分析。對于北方這種寒冷的地區，要滿足冬季保溫的要求，還要兼顧夏季的防熱處理，這就需要做好窗戶的熱功能性和外墻的保溫節能效果。尤其是哈爾濱和沈陽這種嚴寒地區城市，要加大墻體保溫比例。對于上海這種夏熱冬冷的地區來說，受到體形系數見效，節能潛力最大，因此可以提高外圍護結構熱功能性占比，從而來增強節能效果。

2.2基于日照模擬的建筑形體節能分析

日照是大自然的主要能源，也是影響人類生活居住環境的重要氣候條件。日照受到地理條件、區域等因素的影響較大，人們也因為所處地區的不同，對于日照的需求也不相同。比如寒冷的高緯度地區，為了更好的接收日照，從而減少冬季所需供暖的能耗。對于日照來說，同時存在納陽和遮陽兩種看似對立的需求，主要是因為環境等因素的影響。

2.3基于氣候特點的建筑形體綜合設計

建筑物是一個復雜而又統一的系統，影響能耗水平的因素也又很多，而且是相互作用的，要綜合多種條件，才能達到最佳的技能手段，對于建筑物形體的綜合設計，一般來說，主要分為兩個方面：建筑形體綜合設計主要分為兩個方面，第一，墻窗比，窗戶是建筑設計的重要構成部分，它可以阻止外界環境變化對室內溫度的影響，減少窗墻比可以增加熱功能性，但是窗又是人與自然溝通的重要媒介，人們可以通過窗戶得到光和熱，人類又喜歡大開窗、落地窗等，這就需要增大窗墻比。因此在對窗戶進行設計的相對難度高，要綜合多種因素來進行考慮。一般來說，南向窗受到窗墻比的影響較大，這是由于冬季日輻射得熱大于窗本身的失熱，因此窗墻比增大，耗熱指標減小，因此在寒冷地區南向窗墻比一般不得高于0.35，然而過小的時候也不可以，比如當南向窗墻比為0.1時，其耗熱量指標遠遠大于0.2的水平，因此需要適當放寬穿墻比，可以加強窗的熱功能性與墻體的保溫效果。第二，建筑體量，建筑物的外表面積與體積之比定義為建筑的體形系數，其體型系數與建筑物的吸熱與保溫性能息息相關。當體形系數較小，建筑物保溫隔熱性能較好，這是由于表面積減小、輻射得熱小的緣故，反之，體型系數較大，保溫隔熱性能較差。眾所周知，邊的數目越多，建筑體型系數越小。

3基于計算機輔助的建筑節能設計實際案例分析

利用eQuest對大連地區的節能示范工程進行能耗模擬，根據對大有恬園、前程國際花園、億達世紀城分別進行能耗模擬，對比其結果得知，圍護結構傳熱耗熱量指標的差異保持在10%以下，內部得熱差異控制也在10%以下，空氣滲透傳熱量差異較大。首先是采暖方式的對比，對這三個工程使用的散熱器采暖和地板輻射采暖方式進行模擬，可以得出地板輻射采暖的節能效果要高于普通散熱器采暖，而且更加的舒適。然后從窗墻比、圍護結構與體形系數進行總體分析，對比這三個工程的具體差別，首先是窗墻比，大連市對于窗墻比有著明確限制，南向窗的比例為0.35，北向窗是0.25，東西是0.30，對比這三個工程的窗墻比，可以看出這三個樓盤的東西兩個朝向的窗墻比都比較小，南向最大，大有恬園的南向窗墻比甚至達到了0.39，因此它選擇了具有良好熱功性能的外窗，一樣達到了節能效果。對于墻體保溫來說，主要保溫方式是外墻保溫，根據傳熱系數可知，外保墻保溫效果要明顯優于夾芯保溫。從體型系數來分析，三個形體系數均低于0.30，因此在設計具體住宅的時候，要將體形系數控制在較低水平，在保持外觀美觀的基礎上，還要盡量保持外形簡潔，從而達到節能效果。

4總結

建筑要面對通風、日照、采光等影響建筑設計的問題，尤其是在傳統的建筑節能設計中，由于缺乏相應的數據來指導設計，從而制約了建筑節能設計的發展。這就需要借助計算機模擬技術，根據建筑物的實際情況，來定量分析建筑物的得熱、通風、采光等情況，從而來確定建筑物形體結構。提高自然資源的利用，提升建筑物的節能效率。

參考文獻

［1］黃海靜，陳綱.建筑采光節能設計的整體思維［J］.重慶建筑大學學報，2007（4）：6-7.

［2］陳震，何嘉鵬，孫偉民.南京地區東西向建筑窗墻比對辦公建筑能耗影響分析［J］.新型建筑材料，2008（11）：54-56.

作者：趙菲 單位：鄭州工業應用技術學院