節能設計在民用建筑中的應用

劉文帝

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0 前言

建筑行業的能耗相較于其他行業是非常龐大的，如果不加節制，會造成巨大的資源浪費，使得資源緊缺。隨著我國社會主義“五位一體”中綠色環境發展的理念提出，在發展過程中適當節能，在確保經濟利益的同時兼顧環境效益，已經成為當下發展的大趨勢[1]。將節能設計運用在民用建筑之中，在很大程度上能夠減少行業的資源消耗，提高行業的發展效率。文章將圍繞節能設計在民用建筑中的有效應用這一話題進行研究和探討。

1 節能設計在民用建筑中應當遵循的原則

1.1 提高天然氣利用率

天然氣是當下人們生活生產過程中不可或缺的一種資源，提高天然氣的利用率在一定程度上就是節能方式的體現。天然氣的使用效率需要制定具體的策略，同時還要強化監測以及管控的具體的效果，也需要相關的技術人員在具備良好的工作態度的同時提供相應的技術支持。設計在建筑建設的過程中發揮著及其重要和不可替代的作用。建筑建設基本上完全依靠于設計，節能設計人員不僅需要具備專業的建筑設計知識，還需要將節能理念運用在具體的建筑之中。很多設計人員并未受過系統的知識培訓，在具體的設計過程中不能將兩者很好地進行融合，使得建筑的建設工期過長，提高了建設的成本[2]。

1.2 新能源利用的落實

新能源指的是可再生能源，如風能、太陽能等。這些能源的利用效率在民用建筑中非常低下，能源的使用僅僅局限在房屋的通風層面，并未運用到建筑的其他方面。將節能設計運用到民用建筑中，需要發揮新能源在建筑行業中的作用。

1.3 建設的成本

成本問題一直是建筑行業發展過程中存在的大問題，主要是投資及建筑兩方的利益矛盾。建筑如果運用良好的材料、專業的施工人員，成本價格一定會較高，但是投資方對于建筑的要求總是要考慮效益的，使得在建筑建設的過程中投資方和建筑方矛盾叢生。節能設計需要在保證建筑質量的基礎之上，壓縮建筑的成本，減少建筑成本的投入，從節能減排的建設要點出發，確保建筑能夠在符合標準的同時，成本問題能夠得到保障。

2 節能設計在民用建筑中的有效應用

2.1 總體布局

我國土地資源廣闊，但是能夠用于建筑的土地資源還較為稀缺。盡管我國的建筑土地資源相當緊張，但是民用建筑在我國的所有建筑中占據著非常關鍵的位置。因此建筑行業在進行相關設計的時候，不僅應當體現出設計的節能理念，更應當確保設計的科學性及合理性。

節省建筑資源最主要的方法就是大幅度縮短建筑之間的間距，一方面這是因為人們對美好生活的需求體現在房子上，建筑行業也因此不斷發展，造成了當下“寸土寸金”新的發展局面。另一方面，民用建筑盡管仍舊在所有建筑中占有非常重要的地位，但是其建筑的空間已經被大大壓縮。同時建筑有自身的使用年限，如果為了一時的節約而不顧建筑的整體發展，在后期必然會造成嚴重的后果。這就需要設計師在設計環節進行合理規劃，確保民用建筑的質量[3]。

2.2 提高水資源在建筑中的合理運用

水是當下我國資源中非常重要的資源。眾所周知，水屬于不可再生的資源，無論是世界還是我國的水資源都呈現逐年遞減的趨勢，這樣的趨勢并不利于各個行業發展及經濟水平的提升。我國盡管土地資源較為廣闊，但是水資源相較于土地資源來講并不算多，同時水資源面臨著分配不均的問題，這也是我國“南水北調”工程的具體原因。促進水在國家資源運用中的合理性是我國當前資源運用中亟待解決的問題。技術人員將節能設計應用到民用建筑中，需要反復斟酌水資源的使用方法，提高水資源的使用效率。在這個過程中需要特別注意水的循環、污水的回收以及水的重復利用。設計人員應當從人與自然和諧共生以及發展方面考慮，解決相關的問題[4]。

2.3 民用建筑中圍欄結構的節能應用

民用建筑的圍欄結構與建筑的整體保溫有著非常緊密的關系。外圍護結構是民用建筑中的主要墻體，墻體的隔熱保溫功能又與建筑的節能息息相關。要將節能設計運用到民用建筑之中，圍欄防護是一個不能回避的問題。設計人員需要從外墻的內保溫以及自保溫角度出發，做好民用建筑的保溫設計。在與基礎的規范以及要求相符合的基礎上，檢查外墻的垂直綠化情況，最大程度地確保植物能夠在建筑上攀爬，減少或是避免太陽直射。同時也可以設計空中花園，改善民用建筑的環境，增加民用建筑的使用空間。

建筑外圍護結構是構成建筑空間的重要建筑構件，其外圍護結構現建筑行業中墻體（含砌體墻、柱、梁、以及剪力墻）、建筑外門窗以及建筑幕墻、玻璃幕墻等，墻體的隔熱保溫功能又與建筑的節能息息相關。要將節能設計運用到民用建筑之中，圍護防護是一個不能回避的問題。設計人員需要從外墻的保溫措施出發，外墻的保溫系統分為外保溫、內保溫以及自保溫系統，目前民用建筑中主流保溫措施還屬外保溫、內保高溫系統也是目前國家大力倡導的保溫做法。

做好民用建筑節能設計這兩種保溫系統各有利弊，外墻外保溫顧名思義是保溫層設置在主體墻材外面的保溫做法，優點是因其可以減少自然界溫度對建筑室內的影響，同時保護主體墻材料不受自然界的溫度變化發生熱脹冷縮和材料的變形應力，但其弊端是隨著時間的推移建筑外墻的飾面及保護層受到風吹日曬及酸雨等因素的影響，會出現外墻飾面開裂甚至脫落剝離，特別是受溫度的影響，因為每種材料的物理熱脹冷縮變形性能不一，而且每天的溫度時刻都在變化（如白天溫度最高的時候到晚上溫度最低的時候），溫差越大就越考驗這些材料的物理性能和發生變形的同步性，也因后期圍護檢修難度較大，近幾年頻發因建筑外墻外飾面剝離墜落事件，有些甚至影響到人生命安全[5]。

外墻內保溫系統則是保溫層設置在主體墻材內側的保溫做法，技術性能要求沒有外墻外保溫嚴格，而且造價對外保溫系統較低、升溫（降溫）比較快，適合于間歇性采暖的房間使用，弊端是結構冷(熱)橋的存在使局部溫差過大導致產生結露現象（會使墻面發霉、開裂）。由于建筑外墻內保溫保護的位置僅僅在建筑的內墻及梁內側，內墻及板對應的外墻部分得不到保溫材料的保護，因此在這部分會形成冷(熱)橋，另外室內外溫差較大的情況下，所用材料物理熱脹冷縮會形成變形應力，內墻面會出現空鼓開裂情況，相對于外保溫系統在這種情況下圍護檢修容易的多了。

3 結語

在當下綠色發展的大背景下，建筑行業要符合我國的發展理念，提升行業發展的水平，就必須將節能的理念運用在各類建筑的建設過程中。建筑行業在進行相關設計的時候，要具體情況具體分析，將節能設計的理念及方式更好地與民用建筑進行融合，確保人與自然的和諧發展，促進建筑行業的可持續發展。