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（1）围护结构
围护结构是指建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、屋顶、门窗、楼板和地面等。按是否同室外空气直接接触以及建筑物中的位置，围护结构又可分为外围护结构和内围护结构。
（2）建筑物体形系数（ S ）
建筑物体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面面积与其所包围的体积的比值。
（3）围护结构传热系数（ K ）
围护结构传热系数是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温度差为 1 K,单位时间内通过单位面积传递的热量，单位为W/ （m 2 ·℃ ）。
（4）外墙平均传热系数（ K m ）
外墙平均传热系数是指外墙包括主体部位和周边热桥（构造柱、圈梁以及楼板伸入外墙部分等）部位在内的传热系数平均值。按外墙各部位（不包括门窗）的传热系数对其面积的加权平均计算求得，单位为W/ （m 2 ·K）。
（5）窗墙面积比
窗墙面积比是指窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值。
（6）窗玻璃遮阳系数
窗玻璃遮阳系数是表征窗玻璃在无其他遮阳措施情况下对太阳辐射透射得热的减弱程度。其数值为透过窗玻璃的太阳辐射得热与透过 3 mm厚普通透明窗玻璃的太阳辐射得热之比值。
（7）外窗的综合遮阳系数（ S w ）
外窗的综合遮阳系数是考虑窗本身和窗口的建筑外遮阳装置综合遮阳效果的一个系数，其值为窗本身的遮阳系数（ S c ）与窗口的建筑外遮阳系数（ S D ）的乘积。
（8）建筑物耗冷量指标
建筑物耗冷量指标是指按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量，单位为W/ m 2 。
（9）建筑物耗热量指标
建筑物耗热量指标是指在采暖期间平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、需有室内采暖供给的热量，单位为W/ m 2 。
（10）空调年耗电量
空调年耗电量是指按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积空调设备每年所要消耗的电能，单位为kW·h /（m 2 ·a）。
（11）采暖年耗电量
采暖年耗电量是指按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积供暖设备每年所要消耗的电能，单位为kW·h /（m 2 ·a）。
（12）空调、供暖设备能效比
空调、供暖设备能效比是指在额定工况下，空调、供暖设备提供的冷量或热量与设备本身所消耗的能量之比。
建筑节能设计就是一种从分析地区的气候条件出发，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的建筑设计方法，也就是说在冬季最大限度地利用自然能来取暖，多获得热量和减少热损失；夏季最大限度地减少获得热量和利用自然能来降温冷却。从时间维度上，建筑节能工程设计基本过程从拟订目标、预测分析、方案综合、评价反馈到实施管理阶段，设计者对分析、综合和评价体现出较强的主观性和系统性。因此，建筑节能工程的设计方法属于整体设计方法，其一般流程如图 2.1 所示。
图2.1 建筑节能工程设计的一般流程
进入 20 世纪 90 年代后，随着能源、资源问题的日趋严重，建筑师与设备工程师必须在能源利用的层面上考虑建筑节能设计的含义，强调以较低的能耗通过被动式与主动式技术满足居住者舒适感的要求，形成一种多专业配合的集成建筑设计方法，通过合理调整建筑物、建筑围护结构设计及暖通空调等设备之间的关系提高环境品质并降低成本，进而提高能源利用率。
集成设计体现了资源能效、动态发展和环境共生 3 个原则。集成设计的内涵，包括 3 个方面：一是从空间维度上，既要使建筑系统与外部环境系统的协调发展，又要使建筑系统内部各子系统或各要素之间性能优化；二是从时间维度上，从规划设计、施工调试到运行管理的不同阶段形成闭合过程，是全生命周期的节能设计；三是把传统观念认为与建筑设计不相关的主动式技术和被动式技术等集合到一起考虑，以较低的成本获得高性能和多方面的效益。这种设计方法通常在形式、功能、性能和成本上紧密结合绿色建筑设计策略与常规建筑设计标准，其基本特点就是集成性，要体现整体设计的系统思想。
建筑设计是保证新建建筑达到节能设计标准、实现建筑节能的重要环节。新建建筑的节能设计主要体现在两个方面：一是力求实现建筑物本身对能耗需求的降低；二是加大可再生能源在建筑上的应用。前者有强制性节能设计标准要求，而后者一般由业主自由选择。建筑节能作为一种能源开发理念和政策取向，是以保障并逐步提高建筑物舒适度与综合性能为前提的，因此，既要减少建筑物能源需求，又要保证合理、高效用能，同时满足不同消费群体对建筑多元化的需求。这就要求新建建筑的节能设计采用性能化、精细化的设计方法，将建筑节能的新技术、新材料和新手段融入建筑创作，成为建筑设计人员的创作理念。新建建筑节能设计的一般流程如图 2.2 所示。
图2.2 新建建筑节能设计的一般流程
徐峰等人建立了“以建筑节能为目标的集成化设计方法与流程”，将建筑模拟计算与建筑设计过程结合起来，实现建筑节能设计。根据不同的设计阶段有不同的设计任务、不同的已知和未知条件，不同阶段的设计应有各自的循环设计、评价与反馈过程。这种设计方法和流程体现了设计的综合性和闭合性，每一个设计阶段的设计都是在前阶段设计工作的基础上的进一步创作与细化，每个阶段建筑师、结构师、暖通空调工程师和能源师进行专业配合；同时每个阶段又都有其相对的独立性，其主要的任务不同，面临的问题也不同。
由于既有建筑本身的特性，在节能改造设计中其设计方法和流程与新建建筑存在一定区别。既有建筑节能改造是在确保建筑物结构安全、满足使用功能和抗震与防火的前提下，既要提升建筑环境品质，又要提高建筑能源效率。既有建筑节能改造设计的一般程序如图 2.3 所示。
建筑节能改造设计是在节能诊断的基础上，因地制宜地选择投资成本低、节能效果明显的方案，对建筑系统的薄弱环节进行重点改造设计，以提升建筑整体的性能。建筑能效诊断包括查阅竣工图纸、主要用能设备样本和既有能耗统计资料；拟订初步的现场监测计量方案；结合现场实际对上述方案进行修订、完善，使其具有可操作性；用能设备分项计量的实施，对现有系统运行能耗进行分项常年监测；对室内环境品质进行定期监测；对既有设备性能进行能力诊断鉴定等。通过能效诊断确定需要进行节能改造的建筑，首先提出节能改造方案并进行效益分析，再对节能改造方案进行系统设计。既有建筑节能改造设计与施工同步进行，系统和设备节能改造效果评估，并根据评估结果反馈到方案设计或系统设计，形成闭合设计系统。节能改造设计难度一般比新建建筑节能设计大，影响因素多，对设计方法的选择更应慎重，更需要科学的理论和方法进行指导。
图2.3 既有建筑节能改造设计的一般程序
建筑节能需要进行全过程管理才能实现真正意义上的节能，其中规划设计阶段的节能设计处于龙头位置，特别是在建筑方案阶段的节能处理，如果前期不加以重视，则某些问题积累起来，即使后续进行建筑围护结构的加强以及设备工程师在设备方面进行优化也很难达到真正意义上的建筑节能。以下对建筑节能全过程设计进行分析。
在传统设计过程中，基本上是以建筑师为主导，建筑师基于房屋功能、外观等因素进行规划设计，然后在后期由结构和机电工程师进行配合完成设计，如图 2.4 所示。节能设计在很大程度上变成了补救措施，建筑师在方案设计后期进行的建筑节能分析，主要还是从建筑的围护结构方面来进行补偿性节能设计，同时依靠设备来达到室内舒适度指标。在当前国内的设计环境下，建筑师在进行方案设计时更多地把重心偏向于建筑的平面功能和外形设计，容易轻视节能和设备等问题，能够在规划阶段就考虑节能问题的就更少。尤其在公共建筑中，围护结构的节能并不代表建筑本身节能，不考虑建筑布局、气候环境、朝向等因素所增加的能耗是很大的浪费，所以应对建筑材料、围护结构体系、能源系统设计，从节能角度进行全面的评估、审查和改进。
图2.4 传统的设计过程
建筑节能全过程设计包含以下两个方面的内容。
①从规划、多专业设计、设计管理进行节能设计的全过程控制，达到资源整合。
②设计内容不能只着眼于一个建筑或者建筑的某一方面，而要从建筑群体、周边环境、能源利用等方面进行综合考虑。
建筑节能的全过程设计，特别是在设计前期就需要节能设计的介入，且每个环节都需要进行节能的评价，整个设计过程更加复杂和具有科学依据。具体来讲，要考虑全过程的节能设计，在建筑规划布局、建筑体型、方位朝向等方面开始进行节能设计。例如，通过良好的布局优化场地内的通风，发挥室内的自然通风效果；通过合理布置建筑的朝向，优化建筑的采光和日照；通过对建筑体型的进行减少体型系数。可见，全过程设计的前期更多的是进行“被动式”节能优化。建筑全过程设计示意图如图 2.5 所示。
图2.5 建筑全过程设计示意图
实际工程中全面开展全过程设计还面临一些困难。全过程设计要求在方案阶段就进行科学的分析和模拟计算，但在当前的大多数设计中，因为普遍采用二维设计方法，会加重设计师负担和设计复杂性而阻碍其实施。但是，随着三维设计手段的逐渐普及，特别是基于BIM（建筑信息模型）的节能设计，可以让各个专业基于一个建筑信息模型进行设计分析，在实施过程中采用BIM工具可以方便地对建筑进行各类性能分析。比如，基于一个BIM方案模型对建筑进行概念性的能源消耗、遮阳、日照、通风等分析，然后，基于分析结果重新评价建筑方案并加以改进，改进后又动态地进行类似分析，得到结果再修正。方案阶段的节能设计成果给出了建筑设计的大方向，节能从源头得到控制，后续再基于BIM方案模型进行不断的深化设计，同时设备工程师也可以随时介入而对建筑设计进行干预。
建筑节能设计内容主要包括建筑主体节能设计、常规能源系统的优化设计以及可再生能源利用系统设计等 3 个方面。
进行建筑主体节能设计就是根据不同地区气候和建筑能耗特点，在兼顾冬夏、整体优化的原则上，通过能耗模拟综合分析，采取各种有效的节能途径，比如，选择适宜的体形系数、合理布置室内空间、提高围护结构保温隔热性能、控制不同朝向窗墙比、设计有效的夏季遮阳装置、改善自然通风等，从整体上降低建筑运行的供暖和空调能耗。
常规能源系统的优化设计可以主要从以下 4 个方面入手：
①因地制宜地进行冷热源优化选择，提高供暖、空调系统的能量转换效率；
②采用合理的调控方式，节省输配系统能耗；
③优化照明控制，减少照明能耗；
④选用适宜的能源制备生活热水，如利用工业废热、热泵、空调余热和分户燃气炉等制备热水。
根据建筑类别、气候特点和可再生能源的可利用性选择具体的可再生能源利用技术，主要包括太阳能利用技术、地热利用技术、风能利用技术、生物质能利用技术和地源热泵技术等。
根据付祥钊教授提出的建筑节能三原理，并针对夏热冬冷地区气候特征提出建筑节能技术的“调节阳光、控制通风、合理保温、高效设备、用户可调”20 字要领，笔者认为建筑节能技术选择应遵循 3 个原则，即建筑节能应与气候相适应原则、与社会发展相适应原则和系统协调性原则。
