机械工业第六设计研究院有限公司 河南省郑州市 450007
摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，其结构设计工作越来越受到重视。在人们节能环保意识不断增强的背景下，建筑节能设计得以在民用建筑设计中应用。现阶段，节能建筑是建筑行业设计的主要发展趋势，节能建筑不但可以节省大量的不可再生资源，而且有利于环境的改善。基于此，该文在节能设计的特点和原则的基础上，阐述了实现节能设计在民用建筑设计中的有效应用。
关键词：节能设计；民用建筑；围护结构
引言
近年来，我国城镇化水平持续提高，住宅建筑的规模不断扩大，建筑施工质量水平也持续提升。与此同时，住宅建筑在施工和使用过程中的能源消耗越来越大，对于环境的污染越发严重。因此，为了最大程度上提高能源利用效率，就需要做好节能设计。通过科学合理的节能设计并运用到住宅建筑施工中去，就能够有效减轻环境污染，实现低碳环保的目的。
1建筑节能的重点部位
控制民用建筑的能耗，提高民用建筑能源利用效率，就是延缓建筑能量散失，在合理的时间区间内将能量保持在用能空间之内。基于典型建筑模型数据库分析，就公共建筑来说，2005年版建筑节能标准与2015年版建筑节能标准相比，由于建筑围护结构热工性能的改善，全年供暖、通风、空调和照明系统总能耗减少20%～30%。这表明，围护结构的热工性能对供暖、通风、空调和照明设备能源利用效率的提高至关重要。建筑围护结构热工性能设计应选用最优方案。国家建筑节能标准制定借鉴了发达国家相关标准编制的经验，同时根据我国实际情况，充分考虑了各地区气候条件，通过技术经济综合分析，确定我国不同气候区典型城市不同类型建筑的最优建筑节能方案，确定了我国现有条件下民用建筑合理的技术经济节能目标，并将这些目标逐项分解到建筑围护结构、供暖、通风、空调和照明等系统，明确了各系统的最优的节能指标要求，为相关建筑节能设计提供了最佳参数设计依据。各类建筑节能设计标准给定了建筑围护结构热工性能限值法和权衡判断法两种节能设计方法。建筑围护结构热工性能限值法计算简便、快捷，各部位限值代表了相应类型建筑围护结构热工性能的最优配置，同时保证室内环境的最佳状态，设计中应优先选用。当局部参数不满足限值法设计要求时，在满足一定条件下，可采用建筑围护结构热工性能权衡判断法设计。如果不能满足权衡判断法参数要求，表明建筑模型不符合节能建筑基本要求，应重新调整建筑模型。
2民用建筑中节能设计应用存在的问题
在节能设计应用的问题中，主要存在着两个问题，分别是建筑耗能大的问题和建筑节能方式落后的问题。首先，建筑耗能大的问题，是在进行建筑使用的时候，会消耗大量的资源，这就和环保节约的理念背道而驰，不利于节能设计的应用。这是因为人们环保意识提高的同时，对于建筑的安全要求也在不断增高。所以建筑行业里为了满足人们的质量要求，就会消耗大量的能源去进行安全保证，这就是建筑耗能大的问题。而且由于我国对能源这一问题的关注还比较晚，在建筑的节能方式上还比较落后。比如民用建筑中的供暖问题，集中供暖是民用建筑的常用供暖方式，集中供暖的材料是煤炭，但是有很多煤炭在利用时还没有完全燃烧就被丢弃，这就造成了资源的很大浪费。因此，建筑节能方式落后也是节能设计应用中的主要问题。
3民用建筑中节能设计的有效应用
3.1总体布局
在民用建筑节能设计的过程中要注意3点。1）必须选择合适的建筑场地，方向尽量向阳，尤其是北方建筑朝阳的方向可以保证建筑物能充分利用太阳能辐射，同时起到避风的作用，可减少热能的损失。在进行建筑规划时要控制建设规模，尤其要控制高层建筑的建设。
2）充分考虑日照因素，尽量选择南北朝向位置，根据每一个房建的功能进行内部房间设计，次要房间一般朝北，楼梯和电梯的设计不能占用主要采光面。3）合理控制气流，减少建筑物热能损失，同时可保证自然通风。一般将底层建筑物布置在迎风面，将多层建筑物放在中间，高层建筑物放在建筑群体后面，采用并列式、平行式布局而避免使用周边布局模式，同时要根据具体地形情况组织建筑群的气流，建筑物内走廊两边的门尽量面对面设置可更加合理地组织建筑物内部的自然通风。
3.2保温材料的选择
选择保温材料应综合考虑各种因素。材料的保温性能、燃烧性能、物理性能应满足设计要求，除此之外，当地施工水平、供材能力、材料价格也是必须考虑的因素。材料必须满足现行《建筑设计防火规范》要求，同时应为后期运行维护管理提供方便。现阶段，保温材料种类很多，其性能指标各异，选择时应根据建筑使用性能、建筑高度、防火要求、围护结构性能、当地气候适应性、供材状况、施工水平等因素，结合保温材料性能指标综合考虑，选用性价比最高的保温材料。
3.3合理利用可再生能源以及新能源
在节能设计的应用中，对于一些新能源以及可再生能源的合理利用是节能的关键。所以应该在节能设计中对可再生能源进行充分的挖掘，除了常用的太阳能和风能外，在条件允许下还可以对潮汐能等进行利用，这些新能源的利用都将是节能设计中必不可缺的组成部分，以目前来看，太阳能和风能在节能设计中已经得到了有效的应用。比如太阳能可以实现生活中洗浴热水供应，而且在需要的时候还可以实现一定的供热，在我国不仅城市运用广泛，在农村也有着普遍太阳能的应用。在风能，同样是建筑设计中节能设计的重要能源，风能能够提供一定的电力供应，保护了生态环境。除了这些可再生能源外，对于一些新能源也要在建筑设计中进行充分运用，新能源作为绿色能源，一般来讲，新能源的有效应用有着两个目的：首先，其能够减少建筑内部的污染，保证居民的健康；其次，它可以对可再生能源的利用紧张程度进行缓解，加快节能设计的脚步。而且在加快能源运用的过程中，需要将一些环保理念落实到实处。在生活中提倡对可再生能源和新能源的应用，坚持可持续发展战略，深刻推动节能设计在建筑设计中的切实应用。
3.4积极利用新能源技术
民用建筑设计阶段，在节约不可再生资源能源的同时，也要注意加强对各类新能源的积极利用，比较常见的有太阳能和风能，这些清洁能源不但取之不尽用之不竭，而且还不会产生污染，极大地减少了对环境的破坏。但是在开发利用这些能源时，还需要和建筑施工当地的情况合理选择和搭配。以太阳能为例，应建立太阳能技术体系，在建筑设计时了解当地在不同季节的日照情况，然后对建筑的朝向、形状、内部布局等进行合理设置。太阳能技术的利用一方面减少了电能的消耗，另一方面起到保护环境的作用。另外，太阳能技术系统操作简单且需投入的成本较低，在我国南北方差异较大的情况下利用太阳能资源不但满足了人们对节能建筑的要求，而且因为减少了不可再生能源的使用，所以对于民用建筑的可持续发展具有十分重要的意义。
结语
综上所述，建筑围护结构节能设计是建筑节能设计的重要部分，是建筑能量散失的屏障，是采暖、通风、空调、电气设备节能的保证。就现状而言，节能理论、节能设计、节能材料、施工工艺水平、运维管理能力等诸多方面都有待进一步完善和提高。随着国力的增强、科技的进步、人们节能认知的提高，建筑节能一定会更科学、更高效。
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