建筑工程設計中的節能建筑設計分析

李 濤

(山西晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司，山西 太原 030013)

建筑業的快速發展過程中，其對能源的消耗成為當前各個領域的耗能之首。在可持續戰略的發展過程中，更加注重環保、低碳、減排等可持續發展理念，因而也帶動現代建筑設計必須貫徹落實節能減排的理念。為此，這就要求建筑工程設計者應與時俱進，使建筑節能設計與時代發展的步伐保持一致，這樣才能充分發揮節能設計的作用。

1 節能建筑設計的內涵及節能設計的基本原則

1.1 節能建筑設計的內涵

在建筑設計中，其節能設計涵蓋了各個方面，所以在進行建筑設計時，應真正落實節能的理念，將其滲透到工程設計中去。在實際實施過程，應廣泛應用各種節能新產品及新型材料，為實現建筑節能的目標打下堅實的基礎。而且，科學合理地設計建筑結構，才能確保建筑各個系統的運行處于最佳狀態，切實發揮建筑節能的作用。另外，應根據需要適時地利用可再生資源，盡量減少建筑的能源消耗量。

1.2 節能建筑設計的原則

第一，舒適的原則。只有滿足居民的建筑使用需求，才能稱之為低碳節能建筑和綠色建筑設計，這就意味著有一定的舒適度要求。第二，循環利用的原則。在工程的設計階段、材料的選擇上以及施工的過程，都必須充分利用各種資源，并盡可能做到循環利用，降低對資源的過度消耗，以此才能提高資源的利用率，并防止出現資源浪費的問題。第三，資源節約的原則。綠色建筑應做到因地制宜，充分對各種自然資源包括自然采光、太陽能、風能、低熱等的有效利用，以此來減少對不可再生資源如電能的過度消耗，而且應對空調、采暖等設備的使用進行合理控制，如圖1所示。

2 節能建筑設計存在的問題

2.1 節能材料種類單一且質量相對較差

節能建筑設計的過程中，其建筑節能的效果及最終建筑投入使用的質量會與節能材料的質量及其種類有著密不可分的關聯性。當前的建材市場存在的問題即是節能材料的種類比較單一，而且大部分節能材料都屬于一次性使用，無法循環重復利用，再加上這些節能材料質量參差不齊，無法達到其節能的效果。

2.2 能源消耗太大

建筑施工中需要利用的能源量非常大，尤其是隨著當前建筑數量和規模的不斷擴大發展，使得能源消耗量在快速增加。據相關報告顯示，2014年我國建筑總面積達到了605.5億m2，建筑能耗達到了8.14億tce。

2.3 缺乏自主節能技術的掌握

由于我國的建筑節能設計起步滯后于國外很多發達國家，因而普遍對節能材料的認識還不夠，也同時缺乏先進的節能技術能力。而且，當前不少建筑單位在進行建筑設計時，應用了沒有經過系統驗證的一些節能技術，這實際上無形之中給建筑安全帶來了極大的安全及使用隱患，使得建筑結構的耐久性和穩定性無法得到保障。

2.4 缺乏合理的建筑物間距控制

在高層建筑出現缺乏合理的建筑物間距問題，主要是因為城市土地供不應求，為了緩解這種狀況，所以在高層建筑設計時，為了盡可能縮減建筑所占面積，大部分施工單位會減小建筑物之間的距離，這就使得建筑物之間出現了相互遮擋的問題，對建筑物的采光、通風等都產生了一定的影響，大大降低了人們居住生活的舒適愉悅感，那么可能最終就會影響樓房的銷售，嚴重時可能還面臨拆了重建的可能，這些都是違背了建筑節能設計的要求。

3 建筑工程設計中如何有效進行節能建筑設計

3.1 建筑設計整體規劃融入節能理念

在建筑設計的過程中，首先要考慮的問題即是建筑規劃及整體要求。在開始設定建筑設計目標之前，應滲透并融合節能理念，應結合當地的地理環境來進行相應的節能理念設計，這樣才能保證節能設計的科學合理性，而且才能為之后施工技術的實施打下基礎，降低施工難度，減少建筑材料的能源消耗量。

3.2 合理利用節能材料

在建筑工程的設計中，建筑材料是其中最為重要的組成部分，為了達到節能目標，在進行設計時應重視并加強對節能材料的高效合理利用。為此，要求相關工作人員應從多角度、多層面去遵守節能、減排且高效環保的原則，在建筑施工材料的選擇上更要注重其科學環保性。在科學技術快速發展的過程中，各種先進、現代化的節能高效的材料開始大量出現，所以必須與時俱進，與科學技術發展的步伐保持一致，才能充分發揮節能的作用。

3.3 墻體和屋面的設計

建筑結構所包含的內容和因素非常廣，其中墻體和屋面即是其中不可或缺的組成部分。在進行墻體設計時，相關工作人員應在材料的選擇方面，注重以有良好保溫效果、光線效果的材料為主來進行設計，這一方面能達到所要求的保溫效果，而且還能通過其余熱來改善環境，達到節能的效果。而在屋面設計時，因夏天光照時間長，所以建筑物屋頂的表面溫度要高于其他建筑圍護結構，會對室內溫度產生很大的影響，頂層房屋是冬季冷、夏季熱的狀況(見圖2)。那么這就需要不僅可使用高效保溫材料來進行保溫措施的處理，同時還要從設計角度考慮，在頂層設置通風隔熱層或者是把頂層直接作為設備間等，這樣即可形成一個二次隔熱的效果，不會對屋面有溫度方面的影響。另外，也可通過坡屋頂，通過閣樓進行散熱通風。

3.4 節能建筑中采用先進化的新科技

當前的節能建筑的設計應用還有很大的發展空間，應注重新型技術在節能建筑中的有效利用，積極引進國外各種新工藝、新技術、新材料、新產品等，帶動我國建筑節能的整體發展水平，例如，大力發展太陽能或風能來進行發電，這些新型的發電技術一方面可使得人們室內供電要求達到所需，另一方面也可更好地調控室內的發電機室內額定溫度，這樣即可保障室內環境始終保持在舒適狀態。

3.5 綠化系統設計

在節能建筑的設計中，應重視對綠化系統植物的合理有效利用，可起到凈化空氣、降噪的作用。因而作為建筑節能的設計人員，必須高度重視對綠化系統植物的植入與廣泛應用，通過與綠化植物的結合，不斷降低能源的消耗，減少污染氣體的總體排放量。對于這種綠化系統主要是三種不同方式：一種是在屋頂綠化，另一種是垂直綠化，還有一種則是空中花園綠化。其中關于屋頂綠化，可把屋頂設計成斜坡，在斜坡上種植各種綠色植物，但這個過程中應注意考慮綠色植物的種植對屋面產生的荷載，避免荷載太大而影響屋面。而垂直綠化主要是在外墻種植爬山虎這一類的植物，使其將整個建筑外墻蔓延覆蓋起來，起到遮陽的作用，而且還能起到凈化空氣的作用，提高空氣質量。

4 結語

在建筑工程設計中，應重視節能建筑設計所發揮的重要作用，它一方面可有效緩解當前我國資源緊缺或不足的問題，同時還能促進我國建筑業得到更為長遠健康的可持續發展，為實現綠色建筑節能減排的目標而繼續努力。