一、節能型建築的熱工設計
建築熱工設計分區
我國於1993年8月1日起實施的《民用建築熱工設計規範》（GB50176—1993），對建築熱工設計分區，民用建築冬季保溫、夏季防熱的設計要求，圍護結構的保溫設計、隔熱設計和防潮設計等做出了規定，其主要目的在於保證室內基本的熱環境質量，並使圍護結構滿足最低限度的保溫隔熱要求。熱工規範適用於全國各類地區。
建築熱工設計要求
建築節能設計標準對我國居住建築的能耗指標以及建築的熱工設計和采暖設計等做出了規定，其主要目的是在保證建築物使用功能和室內熱環境質量條件下，將采暖與空調能耗控製在規定水平。
節能標準和熱工規範在內容、目的和適用範圍方麵是有區別的，但節能標準中的建築熱工設計部分與熱工規範中的保溫設計部分的原理和方法是一致的，隻不過節能標準從控製采暖的角度出發，對圍護結構的保溫和門窗的氣密性進一步提高了要求。因此，在嚴寒和寒冷地區，采暖居住建築應按節能標準執行，其他民用建築應按熱工規範執行，並參照節能標準。由於節能標準中包含許多建築熱工設計的內容，如建築耗熱量指標的計算、建築布置和體形設計、圍護結構設計等的原理和方法與熱工規範中是一致的；有些計算方法和計算參數，熱工規範已作出規定，在進行節能設計時，常常需要引用。因此，節能設計標準與熱工設計規範是密切相關的。
根據《民用建築熱工設計規範》（GB50176—1993）的規定，建築熱工設計應符合冬季保溫設計和夏季防熱設計的要求。
建築節能熱工設計技術
1．建築朝向
我國地處北半球，受太陽高度角和方位角變化規律的影響，南朝向的建築在夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，是最有利的建築朝向，所以使建築物為南朝向是我國建築節能的必要條件。空調冷熱負荷的大小與建築物的朝向和平麵形狀有著密切關係。研究表明，同樣平麵形狀的建築物，南北向比東西向負荷少，合理的設計將有利於空調係統的節能。
朝向選擇需要考慮的因素有以下幾點：
①冬季能有適量並具有一定質量的陽光射入室內；
②炎熱季節盡量減少太陽直射室內和居室外牆麵；
③夏季有良好的通風，冬季避免冷風吹襲；
④充分利用地形並節約用地；
⑤照顧居住建築組合的需要。
（1）各建築朝向牆麵及室內可能獲得的日照時間和日照麵積
無論是溫帶還是寒帶，必要的日照條件是建築所不可缺少的，但是不同地理環境和氣候條件下的住宅在日照時數和陽光照入室內深度上是不相同的，如圖2—2所示是北京與上海地區太陽輻射的差別。建築物牆麵上的日照時間，決定牆麵接受太陽輻射熱量的多少。由於冬季和夏季太陽方位角的變化幅度較大，各個朝向牆麵所獲得的日照時間相差很大。因此，應對不同朝向牆麵在不同季節的日照時數進行統計，求出日照時效的日平均值，作為綜合分析朝向的依據。
根據太陽能在不同時段的分布狀況、建築物的使用性質來調整和確定建築朝向，是充分利用太陽能的有效措施。例如，夏熱冬暖地區建築物的設計朝向應為南偏東，以減少夏季進入室內的太陽輻射，而冬季又能較充分利用太陽輻射熱。又如辦公、學校等公共建築隻在白天使用，冬季希望上午室溫能夠盡快上升，這樣的建築物應將朝向設為南偏東；而住宅、旅館、宿舍等居住建築希望下午有較強的太陽輻射熱進入室內以提高夜間室溫，應將朝向設為南偏西。
（2）主導風向與建築朝向的關係
主導風向直接影響冬季住宅室內的熱損耗及夏季室內的自然通風。因此，從冬季保暖和夏季降溫方麵考慮，在選擇建築朝向時，當地的主導風向因素不容忽視。另外，從建築群的氣流流場可知，建築長軸垂直於主導風向時，由於各住宅之間會產生渦流，從而影響自然通風效果，因此，應避免建築長軸垂直於夏季主導風向（即風向入射角為零度），從而減少前排房屋對後排房屋通風的不利影響。
在實際運用中，在根據日照和太陽輻射將建築的基本朝向範圍確定後，再進一步核對季節主導風時，會出現主導風向與日照朝向形成夾角的情況。從單幢建築的通風條件來看，房屋與主導風向垂直效果最好。但是，從整個建築群來看，這種情況並不完全有利，這時希望兩者形成角度，以便各排房屋都能獲得比較滿意的通風條件。
2．建築體形與體形係數
建築體形係數是指建築物與室外大氣接觸的外表麵積與其所包圍的建築空間體積的比值。體形係數越大，說明單位建築空間所分擔的傳熱麵積越大，負荷就越大。在其他條件相同的情況下，建築物耗熱量指標隨體形係數的增長而增長。體形係數每增大0．01，耗熱量指標約增加2．5%。從建築物傳熱耗能考慮，建築物的外圍護結構是傳熱耗能的主要部位，其表麵積應該是越小越好。