建筑工程設計中的節能建筑設計探討

【摘要】目前，中國的能源儲備量居世界第三，但每年能源的消耗量在全球高居于第二位。作為世界上建筑規模最大的國家，我國每年新建建筑的數量已經超過西方發達國家年新建數量的總和。自改革開放以來，我國經濟持續不斷地高速穩定發展，然而在快速發展的背后，我們付出了過度消耗資源和污染環境的昂貴代價。有調查表明，在我國每年僅建筑行業消耗的能源就占全社會總耗能的24%。面對有限的資源和能量儲備，我們必須加快發展節能技術，降低建筑行業所帶來的能源消耗。

【關鍵詞】建筑；節能；設計

1、建筑節能設計的原則和目標

1.1實現資源的有效利用

立足于當地區域狀況，對自然資源進行充分有效利用，以可用的自然資源代替能源的消耗和使用。例如，在溫度高、氣候濕潤的區域，在建筑內部，利用蒸發冷卻技術，并且設置通風系統，將高溫潮濕的環境進行調整和轉化，從而改變居住環境的舒適度。通過對自然資源的利用來實現居住環境的改善，避免了對其他能源的消耗。

1.2加強環保材料的使用

在建筑設計中，注重建筑材料的選擇，選擇那些節能環保的工程材料，避免造成環境的污染，并且還能夠轉化為能源。例如，用于建筑外墻的保溫隔熱材料，可以實現對室內環境溫度的控制，保持居住環境的溫度穩定。在建筑內部中，選用節能環保的工程材料，防止有害氣體的揮發，保護居住者的身體健康。

1.3引入資源的循環利用

在建筑設計時，需要充分考慮到資源的循環利用問題。一般來說，可以實現循環利用的能源有太陽能、風能，這些自然資源具有很好的環保性能，不會污染環境。另外，還有水資源可以循環利用，根據不同的情況，既可用作冷卻水，又可用作溫熱水，水循環的有效利用，實現了水資源的有效節約。

2、建筑節能設計的意義

2.1符合可持續發展要求

根據建筑節能設計的相關要求可知，在整個管理階段，需要發揮現有管理形式的最大化作用，滿足概況要求。節能設計形式的影響因素比較多，考慮到行業管理和其他方面影響因素可知，從設計階段入手，進行節能分析和指導后，能符合可持續發展要求，實現節能。

2.2促進節能環保行業的發展

建筑行業是我國主要行業之一，在節能環保這個部門設計中，開展節能設計形式，能滿足穩定性要求。結合節能環保事業的整體進步要求可知，如何實現節能設計和干凈化分析成為重點，能促進行業整體進步。

2.3促進我國建筑整體進步

在國際化管理階段，節能設計需要符合要求，根據現有指標和應用要求等可知，如何促進行業進步成為重點，在各項指標分析階段要以國際化管理作為基礎，做好影響因素分析工作，提升可行性。

2.4緩解能源危機

我國人口比較多，能源占據首位，人均占有率比較低，存在分布不平衡的現象。根據能源管理的實際情況可知，在整個管理過程中需要對能源進行合理有效的應用，以現有保護機制作為基礎，如何發揮節能化設計成為重點，為了保證建筑能源的穩定性，在后續利用階段需要實現能源再利用，促進整體進步。

3、建筑設計中節能設計措施

3.1整體規劃節能設計

目前的粗放式經濟發展必然會帶來資源的浪費問題，因此必須轉為精細化發展，大力發展建筑節能設計。首先需要在建筑選址之時就要避開山谷、溝底等地方，降低建筑供暖壓力，以“節能、節地”為目標，盡量挑選向陽平地。另外盡量選擇廢棄的地塊，可以提高土地利用率。為了能夠保證人們的健康，選取的土地應該是無毒的，遠離危險品堆放點和雷達站等對人體健康造成危害的地方。第二在規劃建筑布局時應該充分考慮到當地的氣候條件和地理條件并加以利用，保證建筑獲得足夠的自然通風和采光。另外還需要根據具體情況采取一些遮陽措施，避免夏季過于強烈的太陽直射。在建筑設計中需要控制建筑體形系數，一般為0.3以下，因為建筑體形系數每增加0.01，耗熱量就會提升2.5%。第三可以通過綠化遮陽等措施改善室內氣溫，降低建筑能耗。

3.2圍護結構節能設計

3.2.1外墻節能設計

首先需要在外墻施工時注意選用較好的蓄熱材料，這樣才能更好維持室內溫度恒定，降低空調能耗。其次需要提高玻璃及玻璃幕墻部分的保溫隔熱性能，可以使用雙層或三層玻璃結構提升玻璃部分的保溫性能，幫助減少室內熱量的散失，降低冬季供暖壓力。另外為了更好地做到外墻的保溫隔熱工作，可以創新采用新型的復合墻體材料，比如巖棉、礦棉、玻璃棉、加氣混凝土等，這種復合墻體材料的保溫隔熱性良好且無毒無污染，有利于提高外墻的保溫隔熱性，達到建筑節能的目的。

3.2.2屋面節能設計

首先是合理選取屋面結構形式和屋面構造方法。比如坡屋面、通風屋面、蓄水屋面、外保溫屋面都有利于建筑節能減排，因此值得推廣使用。當然具體使用哪一種屋面結構形式需要根據具體情況具體分析，比如在夏熱冬冷地區可以采用屋面綠化的方式改善室內熱工環境，降低能源的消耗，維持室溫的恒定。第二，除了需要保證建筑在冬季的保溫性能外，還需要做好夏季屋面反射工作達到降低建筑能耗的目的。通常采用“冷”屋面的設計方法。因為，“冷”屋面設計中的反射率是0.65，熱輻射系數是0.75。所以，可使淺色屋面表面和周圍溫度差達到11.1℃，為人們營造一個舒適的生活環境，取得良好的節能設計效果。例如，白色屋面設計方式就是節能屋面設計的典范。通過上面的分析可以知道，屋面的節能設計可以大大減輕空調負荷，降低建筑能耗，對于建筑節能減排具有重要作用。

3.3節能材料使用

為了能夠達到較好的節能效果，還需要多多嘗試各種節能材料，通過不同類型節能材料的應用可以降低建筑能耗，比如絕熱材料、節能門窗材料和墻體材料等。其中絕熱材料需要選用導熱系數小于0.2W/（m·K），并且具有多孔和密度小的特點。由于可選擇的絕熱材料很多，比如金屬絕熱材料、有機絕熱材料和無機絕熱材料等等，應該按情況選取合適的材料。另外在建筑圍護結構的選擇中，為了突出節能設計理念，應盡量把蒸壓加氣混凝土砌塊、金屬面聚氨酷夾心板、金屬面聚苯乙烯夾心板等作為主要建筑材料，這一類材料具有節能優勢，可更好地滿足建筑節能設計要求。

結語：

總之，節能建筑在發展的過程中需要遵循一定的原則，我們要在保護環境、節能減排的前提下進行設計，保留傳統建筑先進的設計成分，應用到現代建筑中，從而促進現代建筑的發展，推動城市化的進步。

參考文獻：

[1]苗壯.傳統建筑技術在現代建筑節能設計中的應用研究[J].河南建材，2018（3）：23～24.

[2]謝美君.淺析傳統建筑技術在現代建筑節能設計中的應用[J].建材發展導向，2018（1）：56～58.

作者簡介：

李紅東，華誠博遠工程技術集團有限公司天津分公司，天津。