節(jié)能設(shè)計在民用建筑設(shè)計中的有效應(yīng)用

王振義

（山西中方森特建筑工程設(shè)計研究院，山西 太原 030000）

建筑工程耗能較大，帶來的能耗問題也加重了我國能源短缺。在現(xiàn)今發(fā)展形勢下，建筑行業(yè)要想穩(wěn)固地位，將節(jié)能理念融入其中是非常必要的。而建筑節(jié)能開始的第一步就是建筑設(shè)計。為此，需要在建筑設(shè)計中加大節(jié)能理念的融合，改善建筑性能。本文重點對節(jié)能設(shè)計在民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用加以分析和探討。

1 民用建筑節(jié)能設(shè)計的重要作用

能源緊缺是目前我國社會面臨的主要問題。我國作為人口大國，對能源的需求量較大，再加上不合理開發(fā)，導(dǎo)致能源儲量明顯低于同等級的其他國家。建筑業(yè)雖然是我國的支柱型產(chǎn)業(yè)，但帶來的能耗問題確是無法忽視的，如果不能實行科學(xué)處理和控制，一方面會增加工程建設(shè)中的資金成本，降低企業(yè)效益；另一方面也會對生態(tài)環(huán)境帶來破壞，增加環(huán)境污染。尤其是民用建筑，作為城市建設(shè)及生活的重要媒介，能耗問題的產(chǎn)生會直接降低人們的生活質(zhì)量。

基于此，在民用建筑設(shè)計中，有必要將節(jié)能設(shè)計理念融入其中，實現(xiàn)對建筑空間及功能的科學(xué)管控，加大自然資源利用率，解決民用建筑存在的能耗問題。另外，在現(xiàn)代化民用建筑設(shè)計中，人們在要求其功能性的同時，環(huán)境質(zhì)量及與自然銜接率也是關(guān)注重點，節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用將環(huán)保型材料應(yīng)用到民用建筑中，改善了建筑內(nèi)外部的環(huán)境，減少了污染物。

2 民用建筑設(shè)計中開展節(jié)能設(shè)計要遵守的基本原則

2.1 選址科學(xué)性

民用建筑設(shè)計中做到選址的科學(xué)性，一方面是為建筑選取良好的環(huán)境場地，為人們營造舒適的生活空間，一方面也是為選取具有明顯優(yōu)勢的地區(qū)開展民用建筑建設(shè)，充分利用建筑所在地的優(yōu)勢。如良好的氣候條件、地質(zhì)環(huán)境等，以自然資源替換傳統(tǒng)能源，達(dá)到節(jié)能效果。

2.2 結(jié)構(gòu)形體及朝向的科學(xué)規(guī)劃

要想規(guī)避民用建筑的能耗問題，在設(shè)計中，應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)、朝向及建筑間距實行科學(xué)分析和把控，以保證建筑內(nèi)部有良好的自然通風(fēng)和采光環(huán)境，降低照明設(shè)備、暖通空調(diào)等設(shè)施的使用，達(dá)到節(jié)能效果。同時建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，也可增強(qiáng)建筑的美觀性。

2.3 建材的科學(xué)選擇

民用建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的落實，要求在建材選擇上，以節(jié)能型號、經(jīng)濟(jì)性高的建筑材料為主，以此降低能源損耗，減少資金成本，縮減現(xiàn)場的固體廢物儲量。

2.4 本土文化和自然環(huán)境的融入與規(guī)劃

本土文化的融入可在確定民用建筑風(fēng)格，深化其設(shè)計內(nèi)涵的同時，密切建筑與自然環(huán)境間的聯(lián)系，提高兩者間的協(xié)調(diào)性。再者，本土文化的融入，在民用建筑設(shè)計布局中，可凸顯建筑的獨特性和個性化特征。自然環(huán)境的科學(xué)規(guī)劃主要是為提升自然資源在民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用效率，達(dá)到空間供暖和納涼的目的，控制能源損耗。

3 民用建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計理念的運用

3.1 建筑總體布局

總體布局規(guī)劃是民用建筑節(jié)能設(shè)計落實的基礎(chǔ)，在總體布局規(guī)劃中，設(shè)計人員需結(jié)合周邊環(huán)境展開綜合考量，采用合理方式將天然能源轉(zhuǎn)化成民用建筑所需能源，替換傳統(tǒng)的非可再生能源，以達(dá)到節(jié)約目的，實現(xiàn)建筑與自然和諧共處的目標(biāo)。在總體布局設(shè)計中，要充分考慮自然通風(fēng)和自然采光等設(shè)計問題，按照樓層高度、樓間距等原始參數(shù)加以計算和分析，增加自然資源的利用率。

總體布局設(shè)計中，也可利用被動式節(jié)能技術(shù)，以提高太陽能、風(fēng)能的應(yīng)用效率，滿足建筑采光和通風(fēng)需求，降低能源損耗。設(shè)計人員需深度了解建筑當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候及人文風(fēng)俗等，并在建筑設(shè)計中分析各類因素優(yōu)劣勢，對建筑物的整體布局加以優(yōu)化，使建筑物的通風(fēng)及采光能力達(dá)到最佳。

3.2 加大新型環(huán)保型能源的利用率

隨著非可再生資源過度開發(fā)，可利用能源數(shù)量逐漸降低，為促進(jìn)民用建筑的正常運轉(zhuǎn)，加大對可再生循環(huán)利用能源的研究和利用非常必要。政府部門應(yīng)加大對可再生能源研究的投入，將現(xiàn)有的可再生能源以現(xiàn)代化技術(shù)加以轉(zhuǎn)化，且應(yīng)用到建筑領(lǐng)域中，如太陽能轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的電能可供建筑日常照明所需。在民用建筑節(jié)能設(shè)計中，設(shè)計人員也可將現(xiàn)有的新型環(huán)保型能源應(yīng)用到建筑中，替換傳統(tǒng)能源，確保民用建筑內(nèi)外部運行的需求。人們也需加深自身的環(huán)保意識，增大環(huán)保型能源的利用率，削弱污染力度，構(gòu)建綠色的生態(tài)環(huán)境。

3.3 節(jié)能措施的科學(xué)使用

圖1 復(fù)合墻體設(shè)計

一是外圍護(hù)節(jié)能設(shè)計。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性對于節(jié)能目的的落實有推動作用，設(shè)計人員要加大對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重視力度，結(jié)合建筑具體情況，對結(jié)構(gòu)形態(tài)、維護(hù)材料進(jìn)行分析和處理，降低熱能損耗，優(yōu)化建筑性能。二是保溫隔熱設(shè)計。建筑所在地區(qū)氣候的不同，對保溫隔熱材料的要求也各不相同，且現(xiàn)今市面上保溫隔熱材料的種類豐富，設(shè)計人員需要做好調(diào)研分析，注重材料選擇合理性，完善建筑性能。另外，保溫隔熱材料選用的合理性，對于熱能消耗、建筑內(nèi)部暖通空調(diào)的使用率有直接影響，保溫隔熱效果明顯，建筑中熱能的散失率才會較低，進(jìn)而減少暖通空調(diào)的開啟頻率。受到南北氣候差異的影響，在設(shè)計中，門窗這類散熱設(shè)施也需展開科學(xué)處理。北方冬季溫度較低，設(shè)計中應(yīng)減少落地窗的出現(xiàn)，以吸熱性較好的玻璃實現(xiàn)內(nèi)外界連接，做好能源管控。科學(xué)技術(shù)隨著社會發(fā)展而逐漸進(jìn)步，建筑隔熱保溫技術(shù)也得到了合理的優(yōu)化，當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的節(jié)能設(shè)計為復(fù)合墻體，通過將保溫材料灌注到墻體中來達(dá)到保溫隔熱的效果，還可以有效增強(qiáng)墻體的承載力。

3.4 照明節(jié)能設(shè)計

民用建筑節(jié)能設(shè)計中，照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化也要重點把控，設(shè)計人員需按照照明范圍及功能要求，對照明設(shè)施、亮度等實施規(guī)劃處理，做好能源管控。最常用的照明節(jié)能控制系統(tǒng)以二線控制系統(tǒng)和BAS系統(tǒng)為主，前者獨立性較強(qiáng)，可做到單獨管控，后者則被納入到BA設(shè)計的分支內(nèi)。這兩種方式各有各的優(yōu)勢，第一種具有獨立運行的特性，能夠?qū)鼍昂土炼冗M(jìn)行自由調(diào)節(jié)，適用于使用功能比較高的地方。還有一種是采用集中控制的方式，適用于空間比較大的建筑。

3.5 水資源及暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能處理

水資源在民用建筑中起到非常重要的作用。節(jié)能設(shè)計中可做到對水資源的管控，也是解決生活中水資源短缺的重要方式。水是人們的生存之本，屬于一種不可再生資源。我國現(xiàn)今人均水資源占有量相對較少，再加上人們的肆意浪費，可用淡水資源儲量越來越低。在民用建筑的設(shè)計中，可以設(shè)置污水的回收系統(tǒng)，讓生活中的一些污水得到二次利用，將海綿城市的理念在建筑設(shè)計中逐步貫穿，以確保水資源發(fā)揮出最大利用價值。工作人員可以實行人工濕地的設(shè)計，一方面實現(xiàn)對污水的處理，另一方面維持人與自然的和諧統(tǒng)一。

暖通空調(diào)系統(tǒng)是調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)成為民用建筑必備設(shè)備。不過為增強(qiáng)建筑內(nèi)部的舒適性，暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)常存在全天候工作的情況，帶來了巨大的能源損耗。為此，在節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)添加自動化、智能化控制系統(tǒng)，對暖通空調(diào)加以科學(xué)管控，通過識別建筑內(nèi)外部溫濕度差的變化，自動調(diào)節(jié)內(nèi)部溫濕度，避免全天候超強(qiáng)運轉(zhuǎn)，從而節(jié)約能源。另外，設(shè)計人員還可借助自然風(fēng)的引入，降低暖通空調(diào)利用率，加強(qiáng)室內(nèi)的舒適性、環(huán)保性。

4 結(jié)語

民用建筑關(guān)系到人們的日常生活，做好建筑的節(jié)能設(shè)計，不僅可提高人們的生活質(zhì)量，營造舒適的活動空間，還可降低能源損耗，緩解我國現(xiàn)存的能源危機(jī)問題，最終推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這對于我國社會穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)效益的提升起到了顯著作用。