節能設計在民用建筑設計中的有效應用

田英

（山西省陽泉市建筑設計院，山西 陽泉045000）

1 引言

我國經濟的快速發展與各行各業項目的有序實施，對建筑行業的發展起到了一定的推動作用。同時，國家一直倡導的節能環保理念也對建筑行業的進步提出了更高的要求。值得一提的是，傳統的建筑行業給環境帶來的負面影響是很大的，且整個工程消耗的能源較多，而大眾對居住環境以及生活質量的要求越來越高，使國家逐步開始重視環保。在此背景下，建筑節能設計的戰略地位得到了不斷提升。

2 節能設計技術與環保理念的重要性

可持續發展被視作21 世紀的主題詞之一，當前建筑行業的發展速度不同往常，且國內土木工程的數量在與日俱增，使環境污染問題以及能源消耗問題更加尖銳。據相關部門的調查顯示，當前國內建筑年增量約占全世界的1/2，而電力資源與水力資源是支撐建筑行業發展的主要能源，使國內的能耗量達到了發達國家的3 倍之多。其中，有不少是被浪費掉的資源。現階段，國內的建筑行業在推動節能改革，但是國內的工業技術水平和相關理念與西方國家還有一定的差距，導致實行建筑節能制度時暴露出造價高且經濟收益低的缺陷。但是，低碳節能仍然是國內建筑行業需要突破的技術瓶頸。因此，要節約能耗且對環境產生盡可能小的負面影響，必須將節能設計放在較高的戰略地位[1]。

3 民用建筑設計的節能原則

3.1 合理選取建筑地址

設計民用建筑時，首先需要選擇建設場所，只有確保建筑選址在氣候條件比較優良且地質條件較為理想的狀態下，才能保證在實施民用建筑建設的過程中能夠節省施工材料。與此同時，居住環境、周圍環境以及氣候會對人的居住體驗產生較大的影響，尤其是在天氣比較炎熱的夏季以及氣溫比較低的冬季。如果人們會在體感上有冬暖夏涼的感覺，會降低對空調的使用頻率，從而節約部分電力能源，最終實現人、環境與建筑三者的有機融合。

3.2 科學設計建筑體形以及日照間距

國內的民用建筑設計通常比較注重建筑形體的設計，因為這樣不但能夠保證民用建筑可以節約能源，而且還能保證建筑本身的美感。除此以外，融入該建設理念建成的民用建筑對周圍環境和氣候會有更好的適應性。值得一提的是，在做好建筑的形體設計后，還需要針對光照等方面做好更加科學完備的設計，以確保建筑能有充足的日照時間。

4 節能設計在民用建筑設計中的具體應用

4.1 可再生能源的挖掘

在民用建筑的節能設計中，要盡可能地減少對不可再生資源的使用，因此，必須對新型能源進行挖掘，尤其是加大對可再生資源研發的投入力度，如潮汐能、風能以及太陽能等。其中，太陽能與風能的獲取難度較小，且借助太陽能可以進行民用建筑的熱水供應及供暖，而借助風能可以產生生活所需的電量。除此以外，充分利用新能源可以緩解當前不可再生能源緊缺的情況，還能對施工場地周圍的環境起到一定的保護作用，在很大程度上減少了對環境的污染，使民用建筑真正實現了綠色環保。

4.2 建筑整體結構的節能設計

民用建筑的外圍結構建設消耗能源較多，因此，要實現民用建筑的綠色環保，施工單位需要組織技術人員與設計人員對建筑的外圍結構進行反復節能評估與設計。首先，要合理選擇建筑外圍結構的保溫隔熱材料，針對不同地區的氣候條件的差異，施工單位要因地制宜地選擇更加合適的保溫材料。對于氣候變化較大的地區，施工單位要選擇保溫隔熱性能更強的材料，只有這樣才能避免外界環境對建筑室內的氣溫產生較大的影響，從而降低不可再生能源的利用率。比如，北方地區要避免使用落地窗，此外，需要考慮夏季窗戶的整體性能，施工單位應盡可能地選擇吸熱性能較好的玻璃，從而減少室內外環境的熱傳遞，減少對不可再生能源的利用。復合墻體就是在此背景下誕生的新型生態技術。在民用建筑中應用復合墻體時，施工單位可以將保溫材料嵌入到墻體內，這樣不僅能增強墻體的承載力，而且還可以將整個建筑的隔熱保溫效果提升到更高的水平。除此以外，在民用建筑的骨架間進行保溫材料填充，可以起到較好的保溫效果。

4.3 優化照明系統

民用建筑照明系統的能源消耗量在建筑所有能耗中名列前茅。照明系統的節能設計理念主要是通過優化建筑結構設計，充分利用自然光。施工單位需要通過結合各種技術確保整個建筑的采光，進而有效減少人工照明能源的消耗。

照明節能有2 種常用措施：（1）利用自然光照明。施工單位可以在室外布置采光裝置，從而對室外的日光進行收集，然后將光能導入自然光照明系統，借助光導裝置進行強化并運輸其中的光能，進而應用漫射器實現自然光的光線導入，并且不管是陰天還是下雨，也無論黎明還是黃昏，該系統都能保證室內的光線充足。（2）使用節能燈。公共場所照明設施采用高效電子鎮流器、節能電感鎮流器、電子觸發器和電子變壓器，并采用無功補償燈具降低能耗。此外，還可以適當利用太陽能等資源，如通過太陽能發電的方式為地下車庫提供電能。其次，光源的選擇對減少民用建筑照明系統的能源消耗十分重要，對于不同房間的具體需求，可以制定個性化的照明設計。

另外，還可以選擇照明系統的開關，對于臥室，應優先選用調光開關，可以依據人們的生活狀態和需要選擇不同的亮度，從而更好地貼合人們對光源的需求。除此以外，室外可以優先選用光控燈，樓道優先選取聲控燈，這些照明系統的開關可以有效降低民用建筑照明系統的能源消耗。

4.4 合理使用現有資源并開發新能源

由于國內傳統能源日益緊缺，許多企業在積極開發并利用新能源。近年來，太陽能、潮汐能以及風能等新能源已經被應用在各行各業中，且發揮著非常重要的作用。然而，由于從業人員對新能源的了解程度還不夠深，導致上述新能源的能源利用效率較低，因此，應繼續加強對新能源的開發力度。例如，將光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽板等融入建筑設計中，使其與建筑融為一體，完成耗能向產能的有效轉變，并在多方面發揮太陽能的作用。在其他能源的利用中，也可以堅持產能原則，從而最大限度地發揮新能源的積極作用。

5 結語

由于民用建筑的能源消耗在我國整體建筑行業能源消耗中占有非常大的比例，且節能環保是我國長久以來倡導的建筑理念，因此，施工單位應在設計與建造建筑時融入節能環保理念，從民用建筑的電氣設計以及照明系統等多個方面著手進行研究，從而促進國內建筑行業向著更加健康綠色的方向發展。