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建筑节能技术在建筑设计中的应用探讨

发表时间：2020/12/30 来源：《建筑科技》2020年7月上作者：赵国璆

[导读] 我国是一个人口大国，虽然国土面积很大，但人均可利用资源低于世界平均水平，而且很多资源，包括煤炭、石油等都是不可再生资源，但在日常生活生产中，我们在使用这些资源时还存在很多不足，因此，要实现人类的可持续发展，就必须在经济建设中培养节能环保的意识，保护自己的家园。

中国建筑设计研究院有限公司赵国璆 100044

摘要：我国是一个人口大国，虽然国土面积很大，但人均可利用资源低于世界平均水平，而且很多资源，包括煤炭、石油等都是不可再生资源，但在日常生活生产中，我们在使用这些资源时还存在很多不足，因此，要实现人类的可持续发展，就必须在经济建设中培养节能环保的意识，保护自己的家园。伴随着经济发展方式的不断升级和完善，环境保护的理念日益深入人心。在建筑设计中，“绿水青山就是金山银山”的思想同样适用。怎样才能实现建筑行业的节能与环保，是每一位建筑师的使命，也是值得我们认真探讨的课题。
关键词：建筑节能设计；建筑设计；应用
        建筑设计工作作为影响建筑质量与建筑环保性的重要内容设计者若能采取有效措施进行有意识的绿建节能设计，有利于促进建筑行业的兴旺发展.我国现今建筑能耗大体上占据总能耗的34%左右，为了进一步开创友好型社会格局，应从建筑设计着手，利用节能与智能化手段，实现绿色建筑的建设，这样一来，才能最大化降低建筑能源损耗，促使建筑物能在展现实用价值的同时贴合环保理念。
        1建筑节能的布局设计
        建筑工程设计为先导，所以在这个阶段，要深入贯彻节能环保的理念。在建筑设计阶段，我们应该把环保节能和建筑设计理念完美地融合，相互呼应。节能在建筑层面首先要考虑两个方面：平面布局和立面外窗控制。比如在通风方面的考量：在具体工程中，利用烟囱效应采用上下贯通的垂直空间，这样有利于空气的对流，并且通风口的位置要比楼顶高。由于通风孔的位置与室内空气流动的方向密切相关，所以通风孔的位置要根据房间的实际功能，建筑所处的气候区与风向、风力来具体确定。
        对平面设计来说，则应考虑门窗的对应关系，门窗之间应呈直线排列，这样能形成穿堂风，有利于实现空气流通，条件允许时，应尽量增加门窗的面积，这样有利于采光和空气流动，给建筑增添自然采光，提高舒适性。
        2建筑节能与规划设计
        传统的建筑规划大多都是坐北朝南，这样可以保证有效日照。但随着城市建筑高度的不断增加，建筑物之间的间距过小，使得楼层较低的房屋常年接受不到充足阳光，在南方建筑内更会比较潮湿，不利于使用者身体健康，同时也降低了舒适性。所以在建筑的规划和设计过程中，应充分考虑采光问题，根据建筑的地理环境和光照条件进行分析，并结合房屋的高度来选择适当的间距和建筑的朝向。
        如建筑物的湿度过大，应尽量保持房间的通风，房间的朝向应根据当地季风的方向来确定，而建筑物的出风口和进风口应与主风方向一致，以利于通风。建筑布局应遵循南小北大的原则，这样有利于保证底层建筑的采光。增大照明范围有如下好处：适当的照明可以提高房间的亮度，减少白天开灯的次数，节省电力，其次照明可以杀菌，可以提高房间的舒适度，在这个时候，南北朝向的房间在夏季受到的太阳辐射较少，所以冬暖夏凉，节省了空调和暖气的用量，无形之间节省了居民的能源使用。确保建筑物之间的距离和通风，是为了有利于空气的流通，使建筑物间的热交换增加得更快，同时有利于湿气的消散。当然这些也还是要结合不同的气候区具体分析设计。
        3建筑节能的设计方式
        3.1建筑墙体的节能
        我国现在主流设计的大部分建筑外墙多为钢筋混凝土现浇、预制或砌块材料，但钢筋混凝土在阳光的直接长时间的照射会使室内温度升高，特别是夏天，不利于节能。而且冬天墙体散热快，房间温度也随墙体温度降低而降低。所以对于墙体的材料应选用保温性能好的材料，且墙体的厚度应根据当地的气候做出相应的调整，南方选用薄墙体有利于散热，北方选用厚墙体有利于保温。提倡选用加气混凝土材料，因为这种材料的热导率低，而且保暖效果好，能达到冬暖夏凉的目的。现在国内的保温节能要求逐年增高，优秀的保温材料的选用也是节能设计的重要步骤。

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        3.2 屋面节能设计
        屋面的节能设计应主要考虑以下方面。一是屋面保温层材料选择不吸水保温层，因为水的散热性太强，易吸水材料的保温性不够持久，而且容易增加室内湿度，不利于人体健康，但选用吸水良好的保温层，则应在屋面通风口多设一个排水孔，以增加屋内水分蒸发。二是屋面保温层应选用密度小、导热系数低的材料并保证屋面的厚度和重量轻，如屋面采用加有保温芯板的材料，这样既能保证保温效果，又能保护环境。现在更推荐使用倒置式屋面做法有利于屋面节能。
        3.3 门窗的设计
        通风与照明是门窗设计的两大主要目的。所以在设计时尽量保证门窗的面积和相应位置，这样既可以增加房间的采光，又可以保证最大程度的通风。对于门窗材料的选择，在保证安全的前提下，应在增加光照的同时，多采用断桥材料，以提高窗户的节能效果。
        3.4 建筑周围环境的设计
        对建筑周边环境进行设计，既要体现建筑的功能，又要增加建筑的舒适度和美感。首先，对于建筑的绿化设计来说，小区的绿化效果非常丰富，既保证了美观，净化了空气，防风固沙，又调节了温度，特别是在夏季，树荫可以防止紫外线的直接照射，实验表明，夏季阴凉处的温度比空地阳光直射处的温度低2～3℃。所以在不影响光线的情况下，可以在建筑周围多种遮阴的绿色植被，植被种类多选择乔木类植物。合理规划微气候循环后的水景设计也可以提升建筑环境的体感品质。
        其次，对于建筑外层的遮阴设计，应合理地采用外遮阳方式，而遮阳方式的选择通常与建筑的朝向有关，材料的选择应根据建筑的造型来设计和规划。
        最后，合理利用可再生资源。比如太阳能的使用，风能的使用，对于房间的照明类型可以采用节能灯，而建筑物周围的路灯可以采用风能或太阳能路灯，这些能源都是可再生的，只要合理地使用，就会收到良好的节能效果，充分体现节能的目的。
        3.5充分利用自然光源
        在建筑设计过程中，设计师应在工程规划阶段善于利用自然光照特征，确保建筑本身能够节省一定照明电能供应量。比如在制定建筑项目设计方案时，设计人员可结合当地光照特征以及风向规律判断建筑物所在位置的自然光源可利用率。一般位于南北向的建筑在夏季往往风力较强，在冬季光照强度较大。因此，可在建筑设计期间注重建筑位置的规划，以便帮助使用者削弱对灯具的依赖感。
        此外，建筑物的空间造型也会影响自然光源的利用效果。若建筑物体形系数较大自身散热性较为明显，还应选用适合的外墙材料，由此确保建筑本身能最大化利用自然光源，实现室内节能目的。另外，在节能设计中，还可对建筑屋顶进行着重规划，利用“屋顶绿植”、“铺设太阳能集热板”等方式获得最佳的节能结果。
        4结语
        伴随着经济的发展和可持续发展的理念，节能环保建筑必将成为建筑设计的主流理念，节能环保建筑设计不仅能节约能源，提高可再生资源的利用率，同时也能节省水电费用，提高环境的舒适度，对此，我们必须予以高度重视。文章从建筑节能布局设计、建筑节能与规划设计、建筑节能设计方法等方面进行了系统的论述，为我国节能建筑设计进行了系统性的总结，希望能够促进我国建筑行业的绿色健康发展。
参考文献
[1]张震，张俊波，等.现代建筑设计中的环保节能应用[J].城市建设理论研究，2018,15(08):156-162.
[2]陈军力，丁鹏程.浅谈绿色建筑节能设计的实现[J].科技创新与应用，2017,10(02):143-144.
[3]陈云.探讨绿色建筑中的环保节能设计[J].技术与市场，2018,9(09):129-135.