节能设计在民用建筑设计中的有效应用

2020-01-06尹松楠

四川建材 2020年4期

尹松楠

(中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉 430010)

1 节能设计在民用建筑设计中的应用原则

1.1 坚持因地制宜

首先在对民用建筑设计应用节能设计的时候，必须要坚持一种因地制宜的原则，要对民用建筑的设计场所进行合理的选择。根据实际的地理情况，来采用相适应的节能设计能够大大地节省成本。在地理位置的选择上，要对气候条件和地质条件都进行仔细地考察，确保节能设计在实际的地理位置中可行，能够发挥出其应有的作用。另外，良好的地理环境选择可以让居民的身心得到放松愉悦，更能够提高生活质量。比如在气候适宜的环境中进行建筑设计，就能让人感到舒适，而且在节能设计上，可以减少对空调的使用，节省一些电力的消耗，就充分地实现了对民用建筑的节能设计，实现了协调设计。

1.2 选用合适的节能材料

对民用建筑节能设计有着直接影响的就是材料的选择，节能材料的质量对于建筑的整体质量有着直接影响。一般来讲，节能材料需要满足三个特性，即高效性、节能性以及经济性。在保证节能材料质量的同时，最大化地节省成本，刚好符合了节能设计的核心理念。总之，节能材料的各种工程造价要科学合理，实现环保节能[1]。

1.3 坚持本土化设计和外部环境的设计

此外，在民用建筑的节能设计中，需要满足一些本土化的设计和坚持外部环境的设计。本土化的设计是指在设计过程中，需要结合当地的建筑习惯以及人文生活方式，和一些习俗等结合起来，在实现节能设计的同时，还能让建筑看起来符合大众的审美。并且在方便人生活和休息的同时，还要对外部环境进行设计和布局。比如说将一些需要日照采暖的房间如卧室等，可以布置在建筑的南向，将一些需要低温避免日照的房间布置在建筑北向。而且民用建筑的设计，其建筑形状设计也需要综合多方面的因素，坚持合理的设计。在坚持节能的同时，要尽可能地增加建筑的美感。值得一提的是，在对建筑内部进行设计的时候，不能只追求设计高效而忽略掉建筑中的设计功能分布，这就不利于实际的生活质量。所以，需要在建筑设计上节能设计的应用上中坚持本土化的设计和对外部环境的合理设计[2]。

2 民用建筑中影响节能设计的因素以及问题

2.1 民用建筑中影响节能设计的因素

在节能设计的具体应用上，影响节能设计的因素有很多，其中对新能源的利用技术、设计人员的专业能力以及投入建筑设计的成本，是其中较为重要的因素。首先，由于节能设计在我国发展的时间相比建筑行业来说比较短，在人才上也比较缺乏，有着很多人员都没有经历过专门的节能设计培训，所以导致了在建筑的整体设计中，没有对建筑的整体生命周期进行综合考虑，影响到了建筑设计中的节能设计。其次，对于环境的保护和建筑的技能，新能源的利用有着非常重要的作用。目前来说，新能源包括一些太阳能和风能等一些可再生的能源。这些能源的应用水平，对于建筑设计资源的节约有着直接的关联。最后，民用建筑都会受到成本的限制，而节能的设计一般都会有着更高的成本，所以建筑设计的成本因素也是影响节能设计有效应用的关键。

2.2 民用建筑中节能设计应用存在的问题

在节能设计应用的问题中，主要存在着两个问题，分别是建筑耗能大的问题和建筑节能方式落后的问题。首先，建筑耗能大的问题，是在进行建筑使用的时候，会消耗大量的资源，这就和环保节约的理念背道而驰，不利于节能设计的应用。这是因为人们环保意识提高的同时，对于建筑的安全要求也在不断增高。所以建筑行业里为了满足人们的质量要求，就会消耗大量的能源去进行安全保证，这就是建筑耗能大的问题[3]。而且由于我国对能源这一问题的关注还比较晚，在建筑的节能方式上还比较落后。比如民用建筑中的供暖问题，集中供暖是民用建筑的常用供暖方式，集中供暖的材料是煤炭，但是有很多煤炭在利用时还没有完全燃烧就被丢弃，这就造成了资源的很大浪费。因此，建筑节能方式落后也是节能设计应用中的主要问题。

3 民用建筑中节能设计的有效应用

3.1 实现节能建筑的整体布局

首先，为了构建出节能的建筑，就需要将整个建筑布局贯穿节能设计，实现节能设计对建筑的整体布局。比如民用建筑的外部环境设计上，应该将节能建筑设计在一些透风并且光照充足的地方。合理地利用风能、太阳能等自然资源，以这两种资源代替建筑内的电器照亮，就在一定程度上完成了节能的目标[4]。这就要求在设计中需要设计人员对当地的气候以及温度有着仔细的考察，对于光照和通风因素都有着清楚的认知，然后才能够实现自然资源的节能设计应用。

节能设计不仅体现在资源的节能上，还体现在对土地的节约利用上。目前来看，我国的城市用地还都比较紧张，因此，需要在建筑设计中应用土地的节能设计理念，比如为了节省土地资源，可以通过缩小建筑物之间的距离实现节能。不过在缩小距离时要坚持科学合理地缩小，不能为了追求节能影响到建筑物的质量。通过缩短建筑物之间的距离，可以提高建筑物地上空间的使用率，满足了节能环保的要求。同样也可以对建筑物内部的空间利用率进行提高，在民用建筑的设计中，可以将地下空间设计一些机房、超市以及储藏的空间等。并且节能设计还要求将一些天然的采光日照和一些自然风都引入进去，将地下空间整体环境变得舒适起来。

而且还需要在建筑中减少对一些不可再生资源的利用，同时要在建筑设计中尽量避免人口密集的现象，以此在保证自然资源利用效率的基础上，对于居民的生活质量提升有着推动作用。而在建筑内部，也需要实现节能建筑的布局，可以通过如全开放的客厅和厨房来加强建筑内部的通风，而且也可以在一些建筑内部物件摆放上呈现出一些并列式或者是平行式的布置。总之就是为了让建筑物内部更合理地通风，对于节能资源利用和生活质量的提高都有着很大的帮助[5]。

3.2 合理利用可再生能源以及新能源

在节能设计的应用中，对于一些新能源以及可再生能源的合理利用是节能的关键。所以应该在节能设计中对可再生能源进行充分的挖掘，除了常用的太阳能和风能外，在条件允许下还可以对潮汐能等进行利用，这些新能源的利用都将是节能设计中必不可缺的组成部分，以目前来看，太阳能和风能在节能设计中已经得到了有效的应用。比如太阳能可以实现生活中洗浴热水供应，而且在需要的时候还可以实现一定的供热，在我国不仅城市运用广泛，在农村也有着普遍太阳能的应用。在风能，同样是建筑设计中节能设计的重要能源，风能能够提供一定的电力供应，保护了生态环境。除了这些可再生能源外，对于一些新能源也要在建筑设计中进行充分运用，新能源作为绿色能源，一般来讲，新能源的有效应用有着两个目的：首先，其能够减少建筑内部的污染，保证居民的健康；其次，它可以对可再生能源的利用紧张程度进行缓解，加快节能设计的脚步。而且在加快能源运用的过程中，需要将一些环保理念落实到实处。在生活中提倡对可再生能源和新能源的应用，坚持可持续发展战略，深刻推动节能设计在建筑设计中的切实应用。

3.3 建筑材料上的节能设计

在建筑设计上的节能设计中，应该多利用节能材料来购造成整体建筑，具体来说建筑中有着以下需要注意。

首先，屋面的节能设计在建筑节能设计中是不可或缺的一部分。在传统的屋面节能设计中，主要是为屋面设置一层保温层，一般来说保温材料都会选择吸水比较低，并且能够防渗漏的材质，这是因为保温材料的密度比较小，并且设计也比较简单，对我国的建筑行业有着一定的贡献。不过传统的保温层材料也有着缺点，就是它的整体质量和厚度有着直接关联，为了加强保温，就需要更厚的厚度，这就需要更高的成本。而节能设计中的屋面绿化就可以很好满足保温作用，屋面绿化能够积极地降低热岛效应，对于屋面隔热有着很好的保证。既满足了居民对保温的需求，又可以通过绿化来建设绿色环境，成本上也有着很强的经济性，在建筑设计中有着很强的应用意义。

其次，外门窗在建筑能耗的散失中，所占的比例比较大，也是能耗散失中最薄弱部位。所以，为了减少能耗，实现节能环保的目的。就要在保证期正常使用后的基础上，对于外门窗的开口面积进行尽可能的缩小[6]。另外在外门窗的节能设计上，没有统一的标准材料，而应该根据当地气候的不同来选择合适的建筑材料。比如说在北方气候较为寒冷的民用建筑上，外门窗能以塑钢门窗作为主要应用材料，可以避免金属窗产生的冷桥现象。而对于一些四季气候都比较突出的地区，在材料上应该注重对冷热交替的适应性，可以选择一些镀膜玻璃和中空玻璃等。总之，采用合适的材料对外门窗进行建筑设计，就是节能设计的切实应用。

最后，建筑围栏结构的设计也是节能设计中需要注意的地方，建筑维护结构对于建筑的保温设计有着直接的关联。在建筑外围结构中，墙体隔热和保温性能的好坏对于节能的影响是关键，所以在节能设计中，需要对墙的保温技术以及墙体的节能材料选择做出合理的设计。一般来说，现在的墙体保温节能技术都向着外墙保温技术进行发展，其包括外墙外保温、外墙内保温以及外墙自保温三种，而墙的材料上也都是选择能够吸热的材料。总之，在围栏结构的建筑设计中，发展墙外保温的节能技术是节能设计中必不可或缺的。

3.4 合理利用水资源以及冷暖资源

在众多生活所用资源中，水资源是非常重要的一种，为了节约水资源实现可持续发展，需要在民用建筑中对水资源的利用进行合适的节能设计。比如在民用建筑的设计中，为了保护水资源，可以适当地设计出一种污水的回收系统，将生活污水进行集中统一的净化，让水资源得到二次利用。并且还可以在整体的建筑和设计中进行人工湿地的设计，人工湿地的设计可以将无法净化的污水进行统一排放，实现了对污水的处理，并且为生态环境构建也做出了贡献。除了水资源外，节能设计对于冷暖资源的利用也要进行合理的设计，现在的冷暖空调装置都是日夜使用，造成的能源消耗是十分大的[7]。因此，可以考虑建筑智能化的运用，比如室外温度适宜时可以通过通风来对室内降温，而且要准确引导室内热量，保证节能设计的应用。