节能设计在民用建筑中的应用

2021-01-06刘文帝

河南建材 2021年9期

刘文帝

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0 前言

建筑行业的能耗相较于其他行业是非常庞大的，如果不加节制，会造成巨大的资源浪费，使得资源紧缺。随着我国社会主义“五位一体”中绿色环境发展的理念提出，在发展过程中适当节能，在确保经济利益的同时兼顾环境效益，已经成为当下发展的大趋势[1]。将节能设计运用在民用建筑之中，在很大程度上能够减少行业的资源消耗，提高行业的发展效率。文章将围绕节能设计在民用建筑中的有效应用这一话题进行研究和探讨。

1 节能设计在民用建筑中应当遵循的原则

1.1 提高天然气利用率

天然气是当下人们生活生产过程中不可或缺的一种资源，提高天然气的利用率在一定程度上就是节能方式的体现。天然气的使用效率需要制定具体的策略，同时还要强化监测以及管控的具体的效果，也需要相关的技术人员在具备良好的工作态度的同时提供相应的技术支持。设计在建筑建设的过程中发挥着及其重要和不可替代的作用。建筑建设基本上完全依靠于设计，节能设计人员不仅需要具备专业的建筑设计知识，还需要将节能理念运用在具体的建筑之中。很多设计人员并未受过系统的知识培训，在具体的设计过程中不能将两者很好地进行融合，使得建筑的建设工期过长，提高了建设的成本[2]。

1.2 新能源利用的落实

新能源指的是可再生能源，如风能、太阳能等。这些能源的利用效率在民用建筑中非常低下，能源的使用仅仅局限在房屋的通风层面，并未运用到建筑的其他方面。将节能设计运用到民用建筑中，需要发挥新能源在建筑行业中的作用。

1.3 建设的成本

成本问题一直是建筑行业发展过程中存在的大问题，主要是投资及建筑两方的利益矛盾。建筑如果运用良好的材料、专业的施工人员，成本价格一定会较高，但是投资方对于建筑的要求总是要考虑效益的，使得在建筑建设的过程中投资方和建筑方矛盾丛生。节能设计需要在保证建筑质量的基础之上，压缩建筑的成本，减少建筑成本的投入，从节能减排的建设要点出发，确保建筑能够在符合标准的同时，成本问题能够得到保障。

2 节能设计在民用建筑中的有效应用

2.1 总体布局

我国土地资源广阔，但是能够用于建筑的土地资源还较为稀缺。尽管我国的建筑土地资源相当紧张，但是民用建筑在我国的所有建筑中占据着非常关键的位置。因此建筑行业在进行相关设计的时候，不仅应当体现出设计的节能理念，更应当确保设计的科学性及合理性。

节省建筑资源最主要的方法就是大幅度缩短建筑之间的间距，一方面这是因为人们对美好生活的需求体现在房子上，建筑行业也因此不断发展，造成了当下“寸土寸金”新的发展局面。另一方面，民用建筑尽管仍旧在所有建筑中占有非常重要的地位，但是其建筑的空间已经被大大压缩。同时建筑有自身的使用年限，如果为了一时的节约而不顾建筑的整体发展，在后期必然会造成严重的后果。这就需要设计师在设计环节进行合理规划，确保民用建筑的质量[3]。

2.2 提高水资源在建筑中的合理运用

水是当下我国资源中非常重要的资源。众所周知，水属于不可再生的资源，无论是世界还是我国的水资源都呈现逐年递减的趋势，这样的趋势并不利于各个行业发展及经济水平的提升。我国尽管土地资源较为广阔，但是水资源相较于土地资源来讲并不算多，同时水资源面临着分配不均的问题，这也是我国“南水北调”工程的具体原因。促进水在国家资源运用中的合理性是我国当前资源运用中亟待解决的问题。技术人员将节能设计应用到民用建筑中，需要反复斟酌水资源的使用方法，提高水资源的使用效率。在这个过程中需要特别注意水的循环、污水的回收以及水的重复利用。设计人员应当从人与自然和谐共生以及发展方面考虑，解决相关的问题[4]。

2.3 民用建筑中围栏结构的节能应用

民用建筑的围栏结构与建筑的整体保温有着非常紧密的关系。外围护结构是民用建筑中的主要墙体，墙体的隔热保温功能又与建筑的节能息息相关。要将节能设计运用到民用建筑之中，围栏防护是一个不能回避的问题。设计人员需要从外墙的内保温以及自保温角度出发，做好民用建筑的保温设计。在与基础的规范以及要求相符合的基础上，检查外墙的垂直绿化情况，最大程度地确保植物能够在建筑上攀爬，减少或是避免太阳直射。同时也可以设计空中花园，改善民用建筑的环境，增加民用建筑的使用空间。

建筑外围护结构是构成建筑空间的重要建筑构件，其外围护结构现建筑行业中墙体（含砌体墙、柱、梁、以及剪力墙）、建筑外门窗以及建筑幕墙、玻璃幕墙等，墙体的隔热保温功能又与建筑的节能息息相关。要将节能设计运用到民用建筑之中，围护防护是一个不能回避的问题。设计人员需要从外墙的保温措施出发，外墙的保温系统分为外保温、内保温以及自保温系统，目前民用建筑中主流保温措施还属外保温、内保高温系统也是目前国家大力倡导的保温做法。

做好民用建筑节能设计这两种保温系统各有利弊，外墙外保温顾名思义是保温层设置在主体墙材外面的保温做法，优点是因其可以减少自然界温度对建筑室内的影响，同时保护主体墙材料不受自然界的温度变化发生热胀冷缩和材料的变形应力，但其弊端是随着时间的推移建筑外墙的饰面及保护层受到风吹日晒及酸雨等因素的影响，会出现外墙饰面开裂甚至脱落剥离，特别是受温度的影响，因为每种材料的物理热胀冷缩变形性能不一，而且每天的温度时刻都在变化（如白天温度最高的时候到晚上温度最低的时候），温差越大就越考验这些材料的物理性能和发生变形的同步性，也因后期围护检修难度较大，近几年频发因建筑外墙外饰面剥离坠落事件，有些甚至影响到人生命安全[5]。

外墙内保温系统则是保温层设置在主体墙材内侧的保温做法，技术性能要求没有外墙外保温严格，而且造价对外保温系统较低、升温（降温）比较快，适合于间歇性采暖的房间使用，弊端是结构冷(热)桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象（会使墙面发霉、开裂）。由于建筑外墙内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧，内墙及板对应的外墙部分得不到保温材料的保护，因此在这部分会形成冷(热)桥，另外室内外温差较大的情况下，所用材料物理热胀冷缩会形成变形应力，内墙面会出现空鼓开裂情况，相对于外保温系统在这种情况下围护检修容易的多了。