節能設計思想在建筑方案設計中應用

安家興

（中聯西北工程設計研究院有限公司 陜西西安 710000）

0 前言

在政府部門的引領之下，可持續發展理念已經被深度貫徹于各行各業，在建筑行業當中表現尤為明顯。如今，建筑從業人員大力追求高效與節能雙贏，在建筑方案設計環節不斷融入節能設計思想，依托于建筑設計實際需求和節能設計思想內涵，設計出高效低耗的建筑設計方案，進而實現建筑工程整體質量的提升。

1 節能設計思想的內涵

建筑節能設計思想要求保證建筑的使用功能、質量和室內環境優質，通過利用節能技術和節能管理措施，實現各項資源的合理配置，提高建筑的能源利用效率，進而達到節能目的。在實踐工作當中建筑節能設計的應用需要遵循以下原則：

（1）因地制宜原則。建筑設計方案應該根據建筑所在地的氣候環境、水文地質條件以及使用者需求而靈活調整，需要開展有針對性的合理設計[1]。

（2）全面分析原則。為了保證建筑整體工程的有效性，設計師應該基于建筑的生命周期對其進行綜合分析和考量，實現資金消耗和能源損耗之間的平衡。

（3）技術創新原則。設計人員應該積極引入新技術并開展技術創新，提升應用技術之間的協調性，讓建筑設計方案更具合理性。

2 工程概況

某建筑位于季風性季候區域，所處環境四季分明，夏季高溫多雨冬季低溫大風。該建筑為商住兩用高層樓，共分三個單元，設計樓層數為地上28層，地下2層，總面積達到12580m2。現為提高建筑的節能性、實用性和經濟性，要求在設計環節融入節能設計思想。

3 建筑設計中節能設計思想的應用

如今，建筑節能設計思想在建筑設計環節的應用越來越普及，在許多建筑工程中都有所體現。所以，筆者將以實際工程案例為基礎，對建筑節能設計思想在建筑設計之中的實際應用進行簡要分析。

3.1 合理選擇建筑體形系數

所謂建筑物的體形系數就是建筑物接觸的大氣面積。通常來說，建筑物的體形系數越大，其所需要的能耗也就越多；反之，若建筑物的體形系數較小，則建筑物所產生的能耗也較低。而且，相比于高層建筑，低層建筑或小而復雜的建筑物，需要耗費的能量更大。在此情況之下，為了能保證建筑物的節能性，建筑設計人員在實踐當中應積極融入建筑節能設計思想，實現對建筑物體型系數的控制。

現階段，對建筑體型系數的控制主要表現在控制建筑物的高度和寬度上。目前，城市當中高樓林立，許多建筑師過度追求建筑高度，使得建筑物出現內部出現供水、供電、供氣困難的問題。這種盲目追高的行為，不僅會讓建筑物在運行環節耗費大量的水、氣、電能資源；更使得建筑外部結構的傳熱和能耗區域增加，與建筑節能要求嚴重相悖。所以，在實踐工作當中，建筑師應該依據建筑物的實際建設要求以及用戶的使用需求對其高度進行綜合考量，將建筑設計成最佳高度。而在建筑物的寬度控制方面，設計人員應該有意識地增大建筑物的寬度，這是建筑節能設計思想在建筑設計環節的集中體現。比如，建筑長度小于最佳值，那么設計師可以擴展其寬度實現對建筑物形體系數的調節和控制，進而達到節能目的[2]。以案例中的建筑工程為例，基于預算、施工難度、施工周期以及當地自然人文條件等因素，建筑師所設計的建筑高度略低于最佳高度。為了保證建筑的實用性和節能性，在融入建筑節能設計思想后選擇通過加寬其南北向寬度的方式來降低體型系數。而且，為了進一步增強采光能力，建筑師摒棄傳統的表面凹槽式采光，以削弱東西山墻、將折線形體轉變為圓弧形提的方式擴大采光設計有效性，既保證了建筑物的自然光照和通風，又降低了建筑的體形系數達到了節能目的。

3.2 科學設計建筑外部景觀環境

如今，建筑設計工作不僅表現在對建筑主體的設計上，更表現在了對其內外部景觀環境上的設計上。對于建筑物而言，遮陽、隔熱、減少噪聲、實現高質量的熱循環，不僅可以通過優質的建筑材料以及科學的設計來完成，更可以通過合理配置建筑外部環境中的綠植來實現。綠色植物具有改善氣溫、調節氣候、減少污染、凈化空氣的作用。所以，建筑設計人員應該重視外綠色植物的應用，合理的利用綠色植物實現對建筑物外部環境的設計和構建，保障其具備生態性、環保性和美觀性。

在建筑設計環節，設計人員應該充分考量建筑物的室內保溫隔熱問題。此前，大部分建筑師都傾向于使用保溫隔熱材料來阻隔內外溫度。通過這些材料可以盡量降低室內空調的應用比率，減少因空調制冷制熱而帶來的能耗。而基于建筑節能設計思想，設計師可以通過合理應用綠植設計外部環境，實現對內部溫度的調節。比如，可以在建筑物周邊種植綠植，以實現對太陽輻射熱量的阻擋，可以實現對建筑物內外溫差的有效調節，也能在一定程度上規避過度強烈的光照，讓建筑能在滿足自然采光和通風的需求之下實現節能降耗。在案例工程中，設計師基于建筑節能設計思想，在建筑物周圍種植了大量的闊葉落葉喬木，在經過了合理計算后保證這些植物布置合理、覆蓋全面，既可以滿足節能設計的調溫、降耗要求，又能實現對建筑外部景觀的合理布局，從設計層面實現美觀性和實用性的雙重保障[3]。

3.3 綜合考量建筑的圍護結構

圍護結構是建筑設計中的重要環節，該環節設計的節能性也將深刻影響建筑整體的節能成效。為了能夠有效地實現節能設計，建筑師應該著力選擇，可再生材料用于施工，這樣既能夠滿足建筑物圍護結構應用需求，又能夠減少其經濟成本和使用能耗。比如，在設計環節建筑師可以選擇粉煤灰砌塊作為維護結構的施工材料，通過這種原料為工業廢渣的環保材料，降低建筑圍護結構施工在選材、運輸、作業等方面的成本，真正地實現節能減耗和成本壓縮。

當然，在建筑的圍護結構設計環節建筑師還應該強化對建筑圍護結構保溫性能和穩固性能的控制。在實踐中，需要根據建筑物的實際需求所在環境特征，以及其使用要求對建筑物的面積比進行科學計算。同時，為了能夠保證建筑物的自然采光和通風，實現節能和保溫，建筑師還應該在設計環節加強對門窗氣密性、穩固性以及保溫性的重視。通過科學選擇玻璃及窗框的材質類型、合理布設門窗框位置，來提升他們的保溫能力。比如，在案例工程中建筑師為提高門窗的保溫性能，將建筑物的所有窗戶設置為真空玻璃窗，并且為15層以上的房間設置窗外圍欄和遮陽傘，這樣能有效地規避過度光照，實現合理控溫。

此外，為了進一步實現控溫和節能，建筑師應該從墻體施工技術方面著手開展合理設計。比如，合理的應用外墻內保溫和外墻外保溫技術。在案例工程當中，建筑師選擇以磚砌體和混凝土墻作為主結構層，依托于這兩種材質的穩固性特征建筑物具有良好的承重能力，以保障建筑整體的安全性。為了避免建筑受潮，合理布設空氣層實現對外部液態水分滲透的阻隔。而在保溫層設計方面，選擇依托于保溫節能材料構建復合型墻體，來實現室內外溫度之間的阻隔，保障室內溫度不會出現驟降或驟升。

4 結論

總而言之，為了保證建筑設計方案的節能性和高效性，設計人員需要秉承因地制宜、全面分析和技術創新原則作業。在實踐工作當中，為了實現節能設計思想的科學應用，建筑設計人員需要對建筑的體型系數進行合理選擇，對建筑的外部景觀環境進行科學設計，對建筑圍護結構進行綜合考量。