节能设计思想在建筑方案设计中应用

2020-02-14安家兴

建材与装饰 2020年6期

安家兴

（中联西北工程设计研究院有限公司陕西西安 710000）

0 前言

在政府部门的引领之下，可持续发展理念已经被深度贯彻于各行各业，在建筑行业当中表现尤为明显。如今，建筑从业人员大力追求高效与节能双赢，在建筑方案设计环节不断融入节能设计思想，依托于建筑设计实际需求和节能设计思想内涵，设计出高效低耗的建筑设计方案，进而实现建筑工程整体质量的提升。

1 节能设计思想的内涵

建筑节能设计思想要求保证建筑的使用功能、质量和室内环境优质，通过利用节能技术和节能管理措施，实现各项资源的合理配置，提高建筑的能源利用效率，进而达到节能目的。在实践工作当中建筑节能设计的应用需要遵循以下原则：

（1）因地制宜原则。建筑设计方案应该根据建筑所在地的气候环境、水文地质条件以及使用者需求而灵活调整，需要开展有针对性的合理设计[1]。

（2）全面分析原则。为了保证建筑整体工程的有效性，设计师应该基于建筑的生命周期对其进行综合分析和考量，实现资金消耗和能源损耗之间的平衡。

（3）技术创新原则。设计人员应该积极引入新技术并开展技术创新，提升应用技术之间的协调性，让建筑设计方案更具合理性。

2 工程概况

某建筑位于季风性季候区域，所处环境四季分明，夏季高温多雨冬季低温大风。该建筑为商住两用高层楼，共分三个单元，设计楼层数为地上28层，地下2层，总面积达到12580m2。现为提高建筑的节能性、实用性和经济性，要求在设计环节融入节能设计思想。

3 建筑设计中节能设计思想的应用

如今，建筑节能设计思想在建筑设计环节的应用越来越普及，在许多建筑工程中都有所体现。所以，笔者将以实际工程案例为基础，对建筑节能设计思想在建筑设计之中的实际应用进行简要分析。

3.1 合理选择建筑体形系数

所谓建筑物的体形系数就是建筑物接触的大气面积。通常来说，建筑物的体形系数越大，其所需要的能耗也就越多；反之，若建筑物的体形系数较小，则建筑物所产生的能耗也较低。而且，相比于高层建筑，低层建筑或小而复杂的建筑物，需要耗费的能量更大。在此情况之下，为了能保证建筑物的节能性，建筑设计人员在实践当中应积极融入建筑节能设计思想，实现对建筑物体型系数的控制。

现阶段，对建筑体型系数的控制主要表现在控制建筑物的高度和宽度上。目前，城市当中高楼林立，许多建筑师过度追求建筑高度，使得建筑物出现内部出现供水、供电、供气困难的问题。这种盲目追高的行为，不仅会让建筑物在运行环节耗费大量的水、气、电能资源；更使得建筑外部结构的传热和能耗区域增加，与建筑节能要求严重相悖。所以，在实践工作当中，建筑师应该依据建筑物的实际建设要求以及用户的使用需求对其高度进行综合考量，将建筑设计成最佳高度。而在建筑物的宽度控制方面，设计人员应该有意识地增大建筑物的宽度，这是建筑节能设计思想在建筑设计环节的集中体现。比如，建筑长度小于最佳值，那么设计师可以扩展其宽度实现对建筑物形体系数的调节和控制，进而达到节能目的[2]。以案例中的建筑工程为例，基于预算、施工难度、施工周期以及当地自然人文条件等因素，建筑师所设计的建筑高度略低于最佳高度。为了保证建筑的实用性和节能性，在融入建筑节能设计思想后选择通过加宽其南北向宽度的方式来降低体型系数。而且，为了进一步增强采光能力，建筑师摒弃传统的表面凹槽式采光，以削弱东西山墙、将折线形体转变为圆弧形提的方式扩大采光设计有效性，既保证了建筑物的自然光照和通风，又降低了建筑的体形系数达到了节能目的。

3.2 科学设计建筑外部景观环境

如今，建筑设计工作不仅表现在对建筑主体的设计上，更表现在了对其内外部景观环境上的设计上。对于建筑物而言，遮阳、隔热、减少噪声、实现高质量的热循环，不仅可以通过优质的建筑材料以及科学的设计来完成，更可以通过合理配置建筑外部环境中的绿植来实现。绿色植物具有改善气温、调节气候、减少污染、净化空气的作用。所以，建筑设计人员应该重视外绿色植物的应用，合理的利用绿色植物实现对建筑物外部环境的设计和构建，保障其具备生态性、环保性和美观性。

在建筑设计环节，设计人员应该充分考量建筑物的室内保温隔热问题。此前，大部分建筑师都倾向于使用保温隔热材料来阻隔内外温度。通过这些材料可以尽量降低室内空调的应用比率，减少因空调制冷制热而带来的能耗。而基于建筑节能设计思想，设计师可以通过合理应用绿植设计外部环境，实现对内部温度的调节。比如，可以在建筑物周边种植绿植，以实现对太阳辐射热量的阻挡，可以实现对建筑物内外温差的有效调节，也能在一定程度上规避过度强烈的光照，让建筑能在满足自然采光和通风的需求之下实现节能降耗。在案例工程中，设计师基于建筑节能设计思想，在建筑物周围种植了大量的阔叶落叶乔木，在经过了合理计算后保证这些植物布置合理、覆盖全面，既可以满足节能设计的调温、降耗要求，又能实现对建筑外部景观的合理布局，从设计层面实现美观性和实用性的双重保障[3]。

3.3 综合考量建筑的围护结构

围护结构是建筑设计中的重要环节，该环节设计的节能性也将深刻影响建筑整体的节能成效。为了能够有效地实现节能设计，建筑师应该着力选择，可再生材料用于施工，这样既能够满足建筑物围护结构应用需求，又能够减少其经济成本和使用能耗。比如，在设计环节建筑师可以选择粉煤灰砌块作为维护结构的施工材料，通过这种原料为工业废渣的环保材料，降低建筑围护结构施工在选材、运输、作业等方面的成本，真正地实现节能减耗和成本压缩。

当然，在建筑的围护结构设计环节建筑师还应该强化对建筑围护结构保温性能和稳固性能的控制。在实践中，需要根据建筑物的实际需求所在环境特征，以及其使用要求对建筑物的面积比进行科学计算。同时，为了能够保证建筑物的自然采光和通风，实现节能和保温，建筑师还应该在设计环节加强对门窗气密性、稳固性以及保温性的重视。通过科学选择玻璃及窗框的材质类型、合理布设门窗框位置，来提升他们的保温能力。比如，在案例工程中建筑师为提高门窗的保温性能，将建筑物的所有窗户设置为真空玻璃窗，并且为15层以上的房间设置窗外围栏和遮阳伞，这样能有效地规避过度光照，实现合理控温。

此外，为了进一步实现控温和节能，建筑师应该从墙体施工技术方面着手开展合理设计。比如，合理的应用外墙内保温和外墙外保温技术。在案例工程当中，建筑师选择以砖砌体和混凝土墙作为主结构层，依托于这两种材质的稳固性特征建筑物具有良好的承重能力，以保障建筑整体的安全性。为了避免建筑受潮，合理布设空气层实现对外部液态水分渗透的阻隔。而在保温层设计方面，选择依托于保温节能材料构建复合型墙体，来实现室内外温度之间的阻隔，保障室内温度不会出现骤降或骤升。