浅谈建筑节能在房屋构造设计中的应用

2020-02-18杨爱珍

居业 2020年12期

杨爱珍

(江苏城乡建设职业学院，江苏常州 213000)

随着我国社会经济、科学技术的不断发展，建筑行业作为国民经济支柱产业，在其蓬勃发展的同时，为了满足建筑需求，不断提升建筑的功能性和美观性，在建筑建造和使用过程中，日益加剧的能源消耗问题也越发凸显。如果能够对其进行有效的优化设计，有助于使我国建筑的应用能耗效率得到提升，也能够有效降低能源损耗，使我国的建筑业更加健康可持续发展。

1 优化建筑房屋构造设计的主要原则

1.1 经济适用性原则

在对建筑房屋构造设计工作进行优化时，需要尽可能将经济适用性原则应用于其中。这体现在设计方案中的建筑体型设计、空间组织合理布局，能源与资源的利用，房屋构造优化设计，以及建筑循环再利用等经济理念融于建造全方位全过程中。随着建设项目信息化管理的发展，设计过程中，可以运用BIM技术与建筑能耗模拟技术结合起来，实现绿色评价和项目量化的性能分析，如围护结构材料的改变或建筑方案外立面的改变对建筑能耗的影响等，借助能耗评估数据，更好地指导完善和优化设计方案，有助于建设项目能源的利用率得到提升。

1.2 绿色环保原则

在整个建筑的全生命周期里，应尽可能将绿色环保原则融入其中，尽可能将现代社会环境中的绿色能源应用于建筑房屋构造设计与使用中，例如可以将太阳能等能源应用于其中能够有助于降低能源的损耗，使绿色能源的利用率得到提升。再生材料的重新加工、合成和利用，新型节能材料的推广使用，不仅能够有助于使能源的利用率得到提升，还能使我国不同的产业得到可持续发展。在建筑建设的整个产业中，可以根据人们对光照的需求来开展电器房屋构造设计，尽可能满足人们光照需求的同时降低能耗。

1.3 其他原则

基于节能建筑建设全过程的系统研究，应从它的功能、结构等多要素及其相互关系综合考虑。目前各种软件技术应用得到了广泛的开发和利用，这也为我国建筑的节能设计和发展提供了更多的条件。如建筑热能量消耗过程中的能源消耗模拟软件，建筑使用过程中对节能状况进行评估的软件等，通过多种软件的综合运用，可以帮助设计人员在设计阶段对建筑材料合理选用、建筑节能设计方案及构造节能设计做法进行优化。

2 建筑房屋构造设计的优化路径

2.1 明确房屋构造设计的主要节能方案

为了使建筑设计房屋构造设计进一步优化，相关工作人员首先就需要对建筑应用能耗方面的具体情况进行分析，明确不同建筑在建设完成后的具体能耗需求，在进行建筑设计时，需要对房屋设计的各项内容进行进一步的优化分析，将其作为一种信息设计内容，确认为节能设计提供的信息产生，这样能够帮助建筑节能设计更好的实现自身的目的。对建筑节能设计方案的局部及整体的分析、综合以及评估三个方面进行循环优化改善，使后续的建筑节能工作更为完善并且准确。

利用建筑项目信息化管理技术，应用数字仿真信息技术构建建筑基础模型，对建筑工程结构、工程材料外观、质量、规格等直观展示，通过建立合适的尺寸、材料、空间等智能设计节能建筑模型。借助BIM 5D虚拟建筑可视化的立体功能，对绿色建筑的施工方案进行模拟，检查设计误差与减少施工冲突，强化绿建筑节能减碳行动。

2.2 降低能耗，提高能耗的利用效率

建筑物为降低能耗，维持室内的热稳定性，就要合理解决建筑外维护结构(即外墙、屋顶、门窗)等部位的保温与隔热问题。采用多种多功能材料的复合墙体形成承重保温构造系统，替代单一材料增加墙体厚度做法，解决保温与承重的双重问题。为使复合墙体更好地达到节能环保目的，合理选择墙体材料及保温材料，做好高效节能的墙体保温隔热构造措施。选用孔隙率高的轻质高强、高效环保的外墙材料，如轻质高强的泡沫混凝土砌块、挤塑聚苯板等有机保温材料，形成墙体自保温系统；其次采用复合墙体保温隔热构造做法，如外墙外保温复合墙体，将聚苯板或岩棉板等保温材料采取粘结剂锚固件与墙体连接，面层抹聚合物砂浆并用玻纤网格增强。外墙外保温构造设计基本消除热桥影响，热工效率高，不仅适用新建房屋，也适用于既有建筑的节能改造。合理选择窗型、增加门窗框型材的热阻值，并选用优质密封橡胶条及多锁点五金件，从而提高门窗气密性。采用蓄水隔热或绿色种植等隔热构造屋面，利用性能优良的反辐射玻璃屋面等节能构造做法，均有利于室内的热稳定性。

在整体的布局活动中，尽可能将更多的节能设备应用于其中，不仅能够满足建筑的光照需求，还能降低建筑使用能源消耗。在进行节能设备的应用时，应当根据建筑物自身的特点以及实际应用的具体状况，做好不同区域用户对于光照、供暖、电能、用水的需求分析，尽可能选择高效率的节能设备，符合建筑内部的实际状况，做好设备的设计与分布布局，根据设备的使用情况做好设备的智能控制，使整体的使用能耗得到控制。

2.3 充分利用自然资源

房屋构造设计中应充分利用自然资源如风能、太阳能等实现建筑节能。根据建筑物的场地环境及朝向，合理布局门窗，调节窗地比及窗墙比等建筑能耗的重要影响因素，充分利用自然采光及通风降低建筑能耗。利用光源间接采光，需要考虑到建筑中用户的需求以及光源的具体情况，例如自然光需要考虑到光源的照射方向和照射时长。就目前来说，我国市场上所应用的直管荧光灯光源需要考虑建筑的光效要求，而在满足人们的光照需求的背景下，需要尽可能将自然光源应用于其中，这样能够有效降低电气设备的设备用电，同时还能够与现代建筑行业做尽可能在进行建筑建设时对当地的日照状况进行规划，这样能够有助于提升室内的电气设备，降低成功光源的应用量。可以最大限度地通过合理的窗户设计来将天然光源引用于其中，或者通过散光或传光的方式对自然光源进行引导，如建筑外墙面采用改良设计的玻璃幕墙就可以同时实现一定的透光采光和反射降温隔热多功能。

2.4 将信息化技术与电气设备控制技术进行有机的结合

在进行房屋构造设计时，需要将现代的信息化技术与智能控制技术进行有机的结合。随着建筑智能化的发展，智能电气设备系统在市场中的应用也日趋广泛，通过智能控制系统能够对整体的电气设备进行管理，能够有效减少电气等设备的能耗浪费。如在建筑电气设备连续长时间运行过程中，将智能电气设备控制系统应用于其中，能够保证电气设备的稳定运行，同时还能使节能设备的运行状态最优化。采用配置有相应亮度传感器的智能电气设备，能够根据设定的光照需求来对室内的光照强度进行自主调节，使节能效果得到进一步的提升。