節能建筑設計原則及應用措施

喬文玨

摘 要： 現階段，節能減排已經成為社會發展的主旋律，在建筑行業中也是如此。隨著人們對建筑節能減排功能的要求越來越高，節能建筑成為當前建筑行業發展的主流方向，相應的設計及施工技術也要不斷完善。分析節能建筑設計的作用、建筑節能設計原則以及應用措施，希望能夠幫助建筑行業實現節能降耗的發展目標，推動建筑行業實現綠色健康發展。

關鍵詞： 節能建筑 設計原則 節能減排 地域差異

中圖分類號： TU2文獻標識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）01-0033-03

當前，隨著社會整體環保意識的不斷增強，人們開始重視節能減排，節能建筑成為當前建筑行業發展的主流方向。因此，建筑行業從業者要重視節能減排，落實節能建筑設計原則與措施，減少建筑能耗。

1 建筑節能設計的內涵與作用

現階段，建筑節能設計大多是指在保障建筑使用功能和施工質量的前提下，遵循建筑節能設計原則，提高對于自然資源的應用率，通過多種新型節能施工技術與材料，切實降低建筑能耗，實現低碳環保的發展目標。建筑能耗的種類繁多，最常見的就是水源和電力能源。此外，對于污染物的二次利用及減少污染物排放等也在建筑節能設計的考慮范圍之內。節能建筑能夠通過對于朝向、間距以及風向等條件為人們設計出舒適且功能全面的生活空間，在此基礎上還能夠提高對于建筑材料的利用效率，減少對于建筑能源的浪費及對生態環境的破壞[1]。總而言之，節能建筑是滿足人們身體健康、活動空間及生態環境協調發展的一種建筑模式。在進行建筑節能設計的過程中，節能設計原則是引導規劃、設計和后續選材施工環節的理論支撐，能夠保障節能建筑設計的科學性與規范性。

2 節能建筑設計原則

2.1 節能環保原則

在開展節能建筑設計工作時，節能環保原則是需要遵循的首要原則，建筑設計人員要將這一原則貫徹落實到設計中的各個環節。設計人員應當充分了解新研發出的建筑施工工藝、施工技術和施工材料，合理利用這些建筑材料與施工工藝和技術進行建筑結構設計工作，推動建筑設計實現高效率、低能耗發展。

2.2 地域差異原則

在進行建筑設計工作時，不但要遵循相關的理念進行工作，還應該重視因地制宜原則，選擇合適的建筑施工技術與材料，以此保障的建筑設計的合理性。設計人員在開展設計工作時，要充分了解建筑所在地的氣候條件以及地理環境等信息，進行差異化、個性化的定制設計服務。不同氣候條件和地理環境下的考慮因素，見表1。

建筑設計是一個綜合性的工作，除了考慮氣候條件和地理環境，還需要考慮其他很多因素，如法規規定、用戶需求等，以達到最完善的設計效果。

2.3 建筑美學原則

節能建筑是多種建筑形式的一種，在進行設計過程中依然要遵循建筑美學原則，應將設計與現代建筑藝術相結合，設計出具有建筑美的現代化節能建筑。現代社會中，人們對于建筑單一的居住需求已經轉變為居住、藝術及環保的多方面需求。因此，在進行現代建筑設計工作時，不但要始終貫徹低碳環保的設計理念，還應該將現代藝術與建筑技術結合，設計建造出帶有現代建筑美學、多功能的舒適生活空間，從各個方面滿足人們對于現代建筑的需求。

2.4 全過程原則

遵循節能設計原則能夠有效降低建筑能耗，需要設計師注意的是應將節能理念貫穿整個建筑施工項目當中，不論是在建筑施工選材還是施工技術選擇環節，都要充分體現節能低耗原則[2]。

2.5 以人為本原則

在進行節能建筑設計工作的過程中，還要重視以人為本原則。節能建筑設計不僅要滿足人們的功能需求及精神需求，還應該保障人類活動與生態環境之間的動態平衡發展。

3 節能建筑設計原則應用的不足之處

3.1 缺乏對于節能建筑的正確認知

由于節能建筑是近些年新興的建筑模式，我國節能建筑設計領域與相關施工技術并不完善。使用節能建筑材料與技術進行施工需要投入更多成本，很多建筑企業缺乏對節能建筑的正確認知，認為建筑施工成本過高，無法為企業帶來預期的經濟效益，因此，對節能建筑模式持有觀望態度。

3.2 缺少建筑企業支持

目前，節能建筑在我國處于起步階段，市場較小，成本投入較高，且售后難度大。這些問題讓很多建筑企業對于這種建筑模式保持觀望態度。很多建筑企業認為節能建筑投入過多，無法獲得相應的經濟效益，影響企業內部的資金運轉，因此，節能建筑缺少建筑企業的支持，使用頻率較低。

3.3 缺少先進的節能建筑施工技術

節能建筑是新型建筑模式，與其相匹配的節能施工工藝與技術并不完善，大多都是引進國外的施工設備與技術，由建筑單位直接研發的建造工藝與技術相對較少，這在一定程度上阻礙了我國節能建筑發展。粗放型建筑形式仍然是我國建筑行業的建造主流，而節能建筑這種精細化的建造形式還不是當前的主流模式。此外，我國現階段的節能建筑面臨著發展時間短、技術差、創新能力低的問題，這些問題導致我國節能建筑在發展過程中缺少相關建造技術支持，無法順利發展[3]。

4 節能建筑設計的應用措施

4.1 從建筑整體及外部要求進行節能設計

在開展建筑設計工作時，設計人員開展對該建筑項目的系統性調查，在充分了解建筑施工地區的水文、地質以及氣候特點后再進行建筑設計工作，這樣才能夠保障建筑設計在滿足使用需求的基礎上實現高效節能。在進行節能建筑設計的過程中，設計師要綜合考察建筑周邊環境，要減少建筑在施工中及使用中對于周邊自然環境的影響，將當地文化風俗以及自然習慣等因素融入建筑設計當中，使建筑與區域環境更好地融合，實現建筑與自然景觀的協調。

4.2 節能建筑的朝向設計

在進行節能建筑設計時，設計人員還要意識到建筑位置不僅要考慮到出入便捷，還應該考慮到建筑物的朝向問題，這直接影響著建筑內部的光照情況以及通風情況，因此，節能建筑設計要充分考慮到建筑的朝向問題。首先，建筑設計師在進行設計時要對建筑建造地點進行充分調查，了解該建造工程與其他建筑項目之間的距離，在此基礎上合理布局建筑位置[6]；其次，還應該對該建筑項目所在地區的氣候和季節因素進行和分析，最大化利用自然光照，保證建筑室內擁有良好通風。通常情況下，我國的北方地區建筑朝向都是坐北朝南的，這樣能夠確保即使在冬季房間室內也能光照充足。而南方地區地勢多變，通常會根據該區域的主導地勢方向進行設計，以保障室內的自然光照和通風效果良好[4]。

4.3 節能建筑的墻體與屋面設計

墻體和屋頂是建筑的主要結構，為保障節能建筑得到充分落實，設計師在進行屋面及墻體設計時也要貫徹節能理念。首先，設計師要選擇合適的建筑材料進行墻體與屋面的設計。在材料選擇方面，通常要選擇那些具有較強保溫效果且光線效果較好的節能建材進行施工。這樣不但能保障室內溫度，還能夠減少在保溫方面投入的建設成本；其次，在進行建筑屋頂設計時，可以考慮采取鋪實屋面的保溫設計方案，通過這樣的方式既保證了室內的溫度，又能夠增加建筑物屋面的使用年限，減少建筑后期的屋面維修投入。此外，設計人員還可以通過設計綠化花園的方式來設計屋頂，通過植被有效隔熱的同時，實現凈化空氣目標，減少建筑在供暖制冷方面的能源消耗[5]。

4.4 節能建筑的遮陽節能

我國建筑行業較為常見的建筑節能遮陽模式主要有以下3種。（1）垂直遮陽型。這種遮陽形式通常用于高度角較低的建筑遮陽，主要是防止建筑窗戶位置的斜射型光照，尤其是在東北側和西北側的窗戶使用效果較好。（2）水平遮陽型。這一類的遮陽設計通常用于高度角較大的建筑，主要是遮擋建筑物窗戶上方的光照，用于南側朝向的窗戶效果更好。（3）綜合遮陽型。這種建筑遮陽方式對于高度角中等的建筑遮陽效果較強，比較適合用于建筑物西南側和東南側的窗口遮陽。除了以上三種較為常見的節能建筑遮陽方式以外，節能建筑設計還可以根據自身條件及需求選擇其他的遮陽方式，以此實現節能遮陽效果[6]。在進行節能建筑遮陽施工的過程中，建筑設計單位與施工單位要根據建筑實際遮陽需求合理選擇遮陽形式。但需要注意的是，無論選擇哪種遮陽形式，建筑設計人員及施工人員都應該盡量減少避免建筑物在夏季受到的太陽光照直射，避免室內溫度因為光照過強而溫度升高。而冬季的室內光照又不會受到較大影響，避免因光照不足而導致的室內溫度過低。

4.5 節能建筑的窗戶節能

為保障建筑內部光照滿足日常生活及活動需求，設計人員設計節能建筑的過程中，還需要重視建筑物窗戶的面積及位置，通過科學的設計保障建筑采光充足。根據實踐及科學證明，有色玻璃能夠更好地吸收太陽光照，其中太陽能有色玻璃還能夠推動太陽光向光電的轉化。所以，對于窗戶面積較大的建筑物，可以在建筑上安裝太陽能有色玻璃，通過太陽能發電為建筑提供電力供應，不但能減少供電對能源的消耗，還能減少在供電過程中對環境的破壞。除此之外，還應該科學選擇窗戶材料，確保窗戶的材料具有較強的抗壓性與耐久性，延長窗戶的使用年限，減少后期維護成本。在實際設計施工的過程中，可以選擇鋼結構和有色玻璃的組合，有效保障窗戶滿足建筑節能、承壓和耐久的要求[7]。

4.6 節能建材與綠色施工技術的使用

在進行節能建筑設計的過程中，要選擇合適的環保建材，使用新型低耗建筑材料代替傳統建筑材料，減少對生態環境的破壞及能源的消耗。與此同時，在進行建筑節能設計的過程中，還要重視對建筑材料的二次利用，提高建筑材料的利用率。除此之外，隨著當前人們對于節能建筑模式的重視程度加深，越來越多的綠色建材和施工技術被投入到節能建筑施工當中，設計人員通過使用新型能源與環保施工技術來代替傳統能源及施工技術，不但能夠有效提高能源利用效率，減少能源消耗與浪費，還能夠保障建筑施工質量，推動建筑行業實現可持續發展。

5 結語

綜上所述，節能建筑不但能夠減少建筑施工成本，增加建筑企業的經濟效益，還能夠在保障建筑環境與功能的同時，減少對于自然環境的破壞。因此，要推動建筑行業實現綠色長遠發展，從業人員就要重視對節能設計原則及技術的完善，不斷研發新的節能建筑施工技術與材料，減少建筑行業對自然生態環境的破壞。

參考文獻

[1]曾惠勇.節能減排理念在建筑暖通空調設計中的應用分析[J].居業，2023（9）：134-136.

[2]徐一白.節能建筑設計原則及應用措施[J].石材， 2023（8）：122-124.

[3]王雪亮.節能建筑設計原則及應用措施[J].居舍， 2023（17）：98-101.

[4]劉禪.某公共建筑節能降耗的有效技術措施分析[J].石材，2023（6）：138-140.

[5]吳振東.節能設計在民用建筑設計中的有效應用[J].城市建設理論研究（電子版），2023（1）：71-73.

[6]劉德建.低碳節能建筑設計和綠色建筑生態節能設計研究[J].建筑技術開發，2020，47（19）：141-142.

[7]馬軍勝.建筑設計中的節能措施的淺述[J].四川水泥，2016（12）：97.