节能建筑设计探讨

2021-01-07叶剑

河南建材 2021年12期

叶剑

江西月兔企业集团有限公司（334600）

0 前言

自然环境是人们赖以生存的基础，而很多能源作为不可再生资源，同样也是宇宙赋予人类生存的重要保障，然而在实际的发展过程中，一些诸如天然气资源、矿石资源、石油资源等燃料即将殆尽。作为建筑工程的从业者，必须站在节能的角度，缓解现有能源问题，从建筑设计方面开展节能设计与分析，为提升整体的节能效率提供支撑和保障。

1 节能建筑设计在工程中的重要性

在人们居住的建筑中，各种照明设备、暖气供应、给排水系统等都是巨大的能源消耗体。为了能够有效地缓解能源消耗，建筑工程设计人员必须结合实际生活经验及节能建筑需要来进行环保设计，在合理运用各种节能手段的同时为实现既定的目标而努力[1]。

现阶段的节能建筑设计的重要性主要体现在如下几方面。

我国人口众多，在能源消耗方面更是存在较大的弊端，因此在满足人们需求的同时，必须从节能的角度开展各个领域的工作推进，从“住”的角度严把节能关。

在建筑项目施工过程中，做好相关节能技术的应用，从行业与领域的角度不断寻找更多、更好的设计防护网，力争在短时间内完成节能减耗的目标，为整个碳中和领域的健康发展提供支撑与帮助。

要结合建筑行业的实际情况，不断提升建筑节能设计的重要地位，在推进建筑企业保质保量发展的同时，从众多的建筑企业中脱颖而出，在竞争激烈的市场浪潮下稳步发展。

2 节能建筑设计的必要性

2.1 节能设计的健康发展

随着我国社会经济的迅猛发展，建筑工程中的节能设计得到了前所未有的进步，特别是在施工规模不断扩大、施工技术不断创新的今天，每一名建筑设计从业者都必须在推进整个领域健康发展的同时，不断提升对节能材料和节能环保技术水平。对建筑施工过程中产生的大量污染源及废弃物进行处理，以此来确保可持续发展有效落实[2]。

2.2 满足可持续发展需要

新时期下的社会经济发展有效提升了城市化的建设水平，在满足人们需要的同时，也能够从可持续发展的角度优化施工和设计。建筑工程施工涉及节能环保材料的使用及节能技术的使用等，以便保证建筑工程施工过程中对环境的保护与能源的节约，为人类发展创造更加美好的环境，最终满足可持续发展的需要[3]。

2.3 节能建筑设计的原则

首先，要满足舒适性的原则，在关注居民建筑使用需求的同时，不断提升低碳节能建筑与绿色建筑设计质量，确保整个建筑舒适性和环保性的融合。要在关注循环利用的同时，从施工、工程实际及材料选择中，充分调动各种节能资源，在循环利用各种资源的同时，不断减少由于建筑施工带来的各种资源过度消耗，提升能源与资源利用率，减少各种资源浪费问题。

其次，在满足资源节约的原则前提下，设计人员要结合绿色建筑发展方向，从低热、风能、太阳能以及自然采光的角度来合理应用各种资源，杜绝各种不可再生资源的过度使用，对各类采暖设备、空调设备进行科学合理的控制与设计[4]。

3 节能设计在建筑领域中的有效应用

3.1 关注住宅建筑的布局设计

在建筑节能设计过程中，必须结合周边的环境来进行综合考量，在关注自然与建筑环境高度融合的同时，也要对所处地域的居民习惯、地域文化等进行思考和研判，以此将建筑的楼间距、朝向以及采光等进行科学设计。如在楼与楼之间的建筑设计过程中，必须确保建筑的朝向能够满足住户对采光与通风的需要，不仅要将这种需求和节能进行协调，同时也要对建筑外形进行简洁设计，避免各种凸凹形态的设计出现。通常而言，建筑节能体型系数不应超过0.3，应当结合当地居民需要适当扩大住宅进深，通常以宽10～14m、长度55m左右为宜。

3.2 关注住宅建筑平面节能设计

为了满足各类住户生活需求，在日常的住宅建筑结构设计中，必须从建筑平面设计的角度，进行相关的舒适度、采光及功能研究，最终提升整体住宅利用率。在这种环境下，为了能够有效满足建筑节能需求，必须从多元化的角度来对外界因素进行整合与考量，从关注建筑整体、平面布局的角度，对温度进行调研，合理设置建筑内部热环境。要从如下几个方面来开展相关工作。

要关注整体热能节约布局，在住宅建筑设计的过程中，以确保安全为基础减少各类建筑周边护栏设计，以此确保冬季室内光照面积的有效增加，夏季最大程度地减少各类辐射。

在各种热环境设计的过程中，要尽可能应用太阳能。结合日常住宅设计来看，通常人们会对厕所、厨房及过厅等进行观察，选出那些高度较低的区域安置在北侧，南侧则要尽量是客厅及卧室。除此以外，在节能设计过程中还应当尽可能地利用温度、做好阻尼区，将楼梯间进行封闭设计，尽可能地避免传热损失。

3.3 建筑的墙体节能设计

在节能理念迅猛发展的今天，建筑设计从业者必须更加关注整个墙体的节能设计，对墙体材质的选择上面更要严把节能设计关。在设计中，要从关注原有墙体主结构的角度，结合相关的建筑目标设计要求，尽可能增加各种有效的绝热保温材料，以增加合理层数的方式来提升整个墙体的热工性能。

在实际工作中，设计人员应当站在复合节能材料与墙体主结构的应用角度，从广泛应用外部保温技术的方式来确保节能作用的发挥，提升整体的节能效果。

3.4 建筑的外窗节能设计

对建筑实体热工性能产生影响的因素十分广泛，归纳起来主要有如下几方面:首先，在住宅建筑外窗材料选择、遮阳方式选择以及施工用采光玻璃的选择过程中，建筑施工从业者必须要从降低能耗的角度尽可能地使用新型保温节能材料。其次，在使用的过程中，尽可能多地对材料热工性能进行充分对比和研讨。最后，要在窗墙面积的设计中，关注空调系统的能耗量。在对建筑外部条件进行充分调研的同时，确保整个的建筑施工设计方案实施过程能够完全可控。一般而言，北向房间的面积应当不大于25%，南向房间的面积要尽量控制在35%左右，不要随意提升其面积。东西向房屋的面积要尽量控制在30%以下。

3.5 优化材质的节能设计应用

首先，为了满足新时期的节能设计应用，应当通过一些全新的技术应用不断提升节能水平。如在对一些传统的建筑物进行设计的过程中，可以通过科学应用节能技术和节能措施来对相关建筑进行设计和完善。特别是那些诸如泡沫类的保温材料应用中，更是要关注其不耐腐蚀等弊端，尽量选择全新的环保材料，在确保节能效果的同时，也能够有效优化整个系统的应用。此外，设计人员在日常的节能设计创新过程中，还应当从墙体材料中选择一些石膏板，以此作为对保温层的固定，真正将节能环保及墙体安全发挥到极致，在发挥隔冷作用的同时，实现冬暖夏凉。

其次，在设计工作中还应当关注对门窗的节能设计和施工。作为整个房屋设计过程中的重要要素，门窗不仅要美观大方，也要具有较强的节能性。因此必须通过科学有效的管理手段对现有门窗进行设计和优化，以提升整体美观性和节能性，确保整个建筑物能够从本质上实现室内温度的恒定。在此过程中，相关从业者必须关注建筑的地区差异，如对于北方地区而言，冬季与夏季的温差较大，在设计的时候要关注建筑物的保温性，同时也要关注建筑物的密闭性。在工作中，在做好房屋朝向的同时也要结合窗、墙的比例关注通风与采光设计，最大程度地减少各种能源消耗，实现既定的节能目标。要合理选择门窗材料，对温差较大的东北地区的门窗设计要尽可能选择断桥铝合金型材，通过使用三层或者双层玻璃，有效提升自身保温程度。常用的产品为热辐射膜镀膜玻璃、LOW-E玻璃等。

最后，要关注遮阳系统设计的环保作用，常见的遮阳系统设计主要分以下三种:①垂直式遮阳设计。这种设计的主要目标是通过遮挡窗户两侧出现的斜射的阳光进行处理，由于这种这样方式的遮挡角度适中，因此通常被设计在东北或者西北朝向的房屋中。②水平式遮阳。这种遮阳系统更加关注从窗户上方射入的阳光，由于其遮挡高度略大，因此主要被安放在朝南方向的窗户中。③综合式遮阳设计。这种设计的优势在于其内在的遮阳效果十分显著，不仅能够有效地抵挡住中等高度角的阳光，同时也能够有效防止紫外线的侵入，因此在节能建筑施工应用中，被广泛应用在东南方向或者西南方向的窗口上。通过这些操作方式可以认定，在新时期下的节能建筑遮阳设计中，设计人员必须充分结合建筑物的实际特点和需求开展有效分析，最大程度地确保建筑物在冬季能够接触到充足的光照，在降低室内热量散发的同时，确保温度恒定，最大程度地减少夏季阳光的直射。