建筑工程设计中的节能建筑设计分析

2018-12-11李涛

山西建筑 2018年32期

李涛

(山西晋设拓凡建筑设计咨询有限公司，山西太原 030013)

建筑业的快速发展过程中，其对能源的消耗成为当前各个领域的耗能之首。在可持续战略的发展过程中，更加注重环保、低碳、减排等可持续发展理念，因而也带动现代建筑设计必须贯彻落实节能减排的理念。为此，这就要求建筑工程设计者应与时俱进，使建筑节能设计与时代发展的步伐保持一致，这样才能充分发挥节能设计的作用。

1 节能建筑设计的内涵及节能设计的基本原则

1.1 节能建筑设计的内涵

在建筑设计中，其节能设计涵盖了各个方面，所以在进行建筑设计时，应真正落实节能的理念，将其渗透到工程设计中去。在实际实施过程，应广泛应用各种节能新产品及新型材料，为实现建筑节能的目标打下坚实的基础。而且，科学合理地设计建筑结构，才能确保建筑各个系统的运行处于最佳状态，切实发挥建筑节能的作用。另外，应根据需要适时地利用可再生资源，尽量减少建筑的能源消耗量。

1.2 节能建筑设计的原则

第一，舒适的原则。只有满足居民的建筑使用需求，才能称之为低碳节能建筑和绿色建筑设计，这就意味着有一定的舒适度要求。第二，循环利用的原则。在工程的设计阶段、材料的选择上以及施工的过程，都必须充分利用各种资源，并尽可能做到循环利用，降低对资源的过度消耗，以此才能提高资源的利用率，并防止出现资源浪费的问题。第三，资源节约的原则。绿色建筑应做到因地制宜，充分对各种自然资源包括自然采光、太阳能、风能、低热等的有效利用，以此来减少对不可再生资源如电能的过度消耗，而且应对空调、采暖等设备的使用进行合理控制，如图1所示。

2 节能建筑设计存在的问题

2.1 节能材料种类单一且质量相对较差

节能建筑设计的过程中，其建筑节能的效果及最终建筑投入使用的质量会与节能材料的质量及其种类有着密不可分的关联性。当前的建材市场存在的问题即是节能材料的种类比较单一，而且大部分节能材料都属于一次性使用，无法循环重复利用，再加上这些节能材料质量参差不齐，无法达到其节能的效果。

2.2 能源消耗太大

建筑施工中需要利用的能源量非常大，尤其是随着当前建筑数量和规模的不断扩大发展，使得能源消耗量在快速增加。据相关报告显示，2014年我国建筑总面积达到了605.5亿m2，建筑能耗达到了8.14亿tce。

2.3 缺乏自主节能技术的掌握

由于我国的建筑节能设计起步滞后于国外很多发达国家，因而普遍对节能材料的认识还不够，也同时缺乏先进的节能技术能力。而且，当前不少建筑单位在进行建筑设计时，应用了没有经过系统验证的一些节能技术，这实际上无形之中给建筑安全带来了极大的安全及使用隐患，使得建筑结构的耐久性和稳定性无法得到保障。

2.4 缺乏合理的建筑物间距控制

在高层建筑出现缺乏合理的建筑物间距问题，主要是因为城市土地供不应求，为了缓解这种状况，所以在高层建筑设计时，为了尽可能缩减建筑所占面积，大部分施工单位会减小建筑物之间的距离，这就使得建筑物之间出现了相互遮挡的问题，对建筑物的采光、通风等都产生了一定的影响，大大降低了人们居住生活的舒适愉悦感，那么可能最终就会影响楼房的销售，严重时可能还面临拆了重建的可能，这些都是违背了建筑节能设计的要求。

3 建筑工程设计中如何有效进行节能建筑设计

3.1 建筑设计整体规划融入节能理念

在建筑设计的过程中，首先要考虑的问题即是建筑规划及整体要求。在开始设定建筑设计目标之前，应渗透并融合节能理念，应结合当地的地理环境来进行相应的节能理念设计，这样才能保证节能设计的科学合理性，而且才能为之后施工技术的实施打下基础，降低施工难度，减少建筑材料的能源消耗量。

3.2 合理利用节能材料

在建筑工程的设计中，建筑材料是其中最为重要的组成部分，为了达到节能目标，在进行设计时应重视并加强对节能材料的高效合理利用。为此，要求相关工作人员应从多角度、多层面去遵守节能、减排且高效环保的原则，在建筑施工材料的选择上更要注重其科学环保性。在科学技术快速发展的过程中，各种先进、现代化的节能高效的材料开始大量出现，所以必须与时俱进，与科学技术发展的步伐保持一致，才能充分发挥节能的作用。

3.3 墙体和屋面的设计

建筑结构所包含的内容和因素非常广，其中墙体和屋面即是其中不可或缺的组成部分。在进行墙体设计时，相关工作人员应在材料的选择方面，注重以有良好保温效果、光线效果的材料为主来进行设计，这一方面能达到所要求的保温效果，而且还能通过其余热来改善环境，达到节能的效果。而在屋面设计时，因夏天光照时间长，所以建筑物屋顶的表面温度要高于其他建筑围护结构，会对室内温度产生很大的影响，顶层房屋是冬季冷、夏季热的状况(见图2)。那么这就需要不仅可使用高效保温材料来进行保温措施的处理，同时还要从设计角度考虑，在顶层设置通风隔热层或者是把顶层直接作为设备间等，这样即可形成一个二次隔热的效果，不会对屋面有温度方面的影响。另外，也可通过坡屋顶，通过阁楼进行散热通风。

3.4 节能建筑中采用先进化的新科技

当前的节能建筑的设计应用还有很大的发展空间，应注重新型技术在节能建筑中的有效利用，积极引进国外各种新工艺、新技术、新材料、新产品等，带动我国建筑节能的整体发展水平，例如，大力发展太阳能或风能来进行发电，这些新型的发电技术一方面可使得人们室内供电要求达到所需，另一方面也可更好地调控室内的发电机室内额定温度，这样即可保障室内环境始终保持在舒适状态。

3.5 绿化系统设计

在节能建筑的设计中，应重视对绿化系统植物的合理有效利用，可起到净化空气、降噪的作用。因而作为建筑节能的设计人员，必须高度重视对绿化系统植物的植入与广泛应用，通过与绿化植物的结合，不断降低能源的消耗，减少污染气体的总体排放量。对于这种绿化系统主要是三种不同方式：一种是在屋顶绿化，另一种是垂直绿化，还有一种则是空中花园绿化。其中关于屋顶绿化，可把屋顶设计成斜坡，在斜坡上种植各种绿色植物，但这个过程中应注意考虑绿色植物的种植对屋面产生的荷载，避免荷载太大而影响屋面。而垂直绿化主要是在外墙种植爬山虎这一类的植物，使其将整个建筑外墙蔓延覆盖起来，起到遮阳的作用，而且还能起到净化空气的作用，提高空气质量。