节能理念在建筑规划设计中的应用探究

2022-02-06范娟

大众标准化 2022年14期

范娟

（甘肃宏图建筑设计有限公司，甘肃兰州 730000）

近年来，绿色经济理念推动了我国低碳经济快速发展。在建筑行业，随着建筑节能理念的应用发展，节能理念新建筑应运而生，节能设计体系得到初步构建，推动了建筑行业转型步伐。作为建筑工程项目的核心环节，建筑设计成为节能理念践行的重要工作。把节能理念渗透到建筑各个环节，在室内设计中注重节能材料的选用，在室外设计中进行大面积节能应用，成为建筑设计单位践行节能理念的发展方向。同时，把节能设计和利润最大化相融合，在提升节能环保成效的同时，实现节能理念与经济效益相统一，成为建筑设计单位进行节能设计的重要目标。

1 建筑规划节能设计的基本原则

（1）充分利用自然资源。施工区域自然条件是建筑规划设计时必须考虑的重要因素，对于节能设计来说，在设计中合理利用施工区域的自然条件，挖掘施工区域自然资源的潜力，利用自然资源的特征进行能源消耗和置换，成为节能设计中的基本思路。比如，建筑工程处在高温高湿的自然环境下，在进行节能设计时，就应以高温高湿环境改造为节能设计目标，在技术选择上以蒸发冷却技术为主，辅以通风系统，从而有效调节高温高湿环境，营造舒适的室内居住环境。

（2）重视环保材料。在建筑规划节能设计中，建筑材料选择是重要的设计内容，根据建筑设计方案，合理选择环保材料，在施工时进行标准化操作，从而有效地发挥建筑材料的环保性和节能型，最大限度地杜绝建筑材料对室内环境的污染。一方面，在建筑物外墙设计时，为了保持达到室内温度的稳定性，营造良好的室内生活环境，就要在保温隔热材料的选取上下功夫，根据施工地区的自然条件，结合建筑规划设计目标，选择环保性较好的保温隔热材料。另一方面，在进行建筑室内设计时，要践行节能理念，高度重视建筑工程材料的环保性，把居民的健康放到重要位置，根据建筑规划设计要求和相关标准，精心选取节能环保性能较好的建筑材料，确保建筑室内环境的安全性和舒适性。

（3）加强资源科学利用。在建筑规划节能设计时，一方面，应把资源回收利用放到重要的位置，以建筑设计方案为依据，以节能和环保要求为基础，对建筑设计中的各项资源进行优化配置，注重对资源进行回收和利用，从而最大限度地减少能耗，发挥资源利用的效果。另一方面，在节能设计时，应对自然环境进行充分的调研，在获取施工区域自然条件数据后，根据自然条件的优势，对太阳能、风能等可循环利用资源进行有效开发，充分发挥可循环利用资源的环保性能，实现节能、环保和低成本设计的目标。

2 建筑规划节能设计要素

（1）要素1：空间环境。在建筑规划节能设计时，一方面，要从房屋采光性和通风性的角度展开设计，使房屋的采光效果和散热性达到设计要求，保证房屋达到充足的日照条件和散热功能，实现室内温度的稳定性。另一方面，要把居住舒适性作为设计目标，在充分考虑房屋采光性和通风性的基础上，对房屋面积进行精细化设计，使房屋大小与居住舒适性相匹配，同时，在节能设计时，要对建筑环境进行绿化设计，确保建筑环境绿化面积达到要求，从而营造舒适、节能、环保的生活环境。

（2）要素2：建筑朝向。房屋朝向既是建筑规划设计的重要内容，也是建筑营销和消费者购买的关键要素。一般情况下，大多建筑物朝向设计多采用坐北朝南，这既能保证冬季获得充足的光照，也能在夏季避免炎热的光照，保持室内温度的稳定性和良好的通风性。因此，在建筑规划设计时，设计人员要根据建筑物的自然条件和节能设计要求，对不同朝向情况下的室内光照效果和通风性进行科学计算，最终确定合理的建筑朝向。

（3）要素3：建筑物布局。建筑物规划布局是建筑规划设计的首要内容，合理的建筑物布局，对于各个建筑物的通风和光照效果具有重要的意义。一般情况下，斜置布局是经常采用的布局形式，将建筑物错开设计，可以有效地实现通风效果，若采用并排布局或者圆环布局则会造成通风困难。而在高纬度地区，由于通风效果受建筑物布局影响较小，在布局上进行并排或圆环规划设计也是可行的。另外，在建筑物布局设计时，要把提高节能效率放到重要位置，对建筑物楼内过道和电梯进行合理设计，实现分散日照的效果，从而有效地调节建筑物内的温度。同时，也可以在建筑物布局时，注重通风节能设计，尽可能地减少空调、风扇等散热设备的能耗，实现节能化、环保化目标。

（4）要素4：建筑物体型。在建筑规划节能设计时，建筑物体型设计是实现有效节能的重要因素。科学合理的建筑物体型设计，可以有效地减少能耗，实现良好的节能效果。特别是建筑物规模较大的情况下，由于规模越大，所消耗的能源越多，节能效果就越差，因此，在设计时，要结合自然条件、建筑物规划设计目标，结合节能要求，高度重视建筑物规模设计，在保证建筑物规划设计基本目标的前提下，对建筑物体型进行科学化、节能化设计，实现舒适、节能、低成本的建筑物节能设计效果。

（5）要素5：建筑物材料。在建筑物规划设计时，建筑材料的选取和使用，是建筑物节能设计的重要内容，也是建筑工程实现节能化和低消耗的重要手段。因此，在对建筑材料进行设计选取时，要以节约能源和经济环保为基本原则。选取具有良好的隔热保温性能的环保材料。在选取建筑材料时，建筑地区的气候条件是重要的参考要素。比如在我国北方地区，由于北方冬季时间较长，因此在保温建筑材料的选取上，既要实现建筑材料的保温性能，也要注重建筑材料的环保性和节能性；而在我国南方地区，选取散热通风性能较好的环保材料，在取得良好的散热通风效果的同时，可以有效地降低成本，实现节能环保的设计目标。

3 节能理念在建筑规划设计中的应用策略

（1）建筑整体规划节能理念应用策略。建筑节能总体规划设计是节能理念应用的第一步，是建筑整体规划设计的基本原则。在节能总体规划设计中，需要以节能理念为指导，对建筑物整体规划和布局进行节能设计。在进行建筑节能设计时，要对施工区域的自然条件进行勘察，在对水文地质条件进行充分掌握的情况下，从提高建筑的环保性能出发，进行建筑节能设计。在进行具体设计时，首先要确保建筑物的基本规划和布局符合工程建设的设计标准，在此基础上，再对建筑规划布局进行节能设计；同时，在进行施工流程设计时，要把施工区域的水文地质条件与节能环保设计有机结合起来，确保对建筑施工进程不产生影响，有序推进建筑节能施工进度，保障建筑节能总体规划设计科学化和合理化。

（2）建筑单元设计节能理念应用策略。减少能耗是建筑节能规划设计的核心理念，因此，要把这一理念贯穿在建筑规划设计的全过程，在建筑各个单元的设计中要以减少能耗为设计目标，对建筑单元进行优化设计，从而实现建筑整体规划设计的节能目标。随着城市化建设的发展，高层建筑成为城市建筑工程的主要形式，对于高层建筑节能设计来说，可以建筑单元规划为私人住宅和公共城所。在节能设计时，可以对这两个单元进行优化设计，力求私人区域和公共区域的节能设计合理化和效率化，同时在设计时要关注二者的融合，如果在设计时出现对立，就要遵循减少能耗的设计理念，及时调整设计思路，最大限度地实现资源利用最大化，减少建筑节能设计成本。

（3）门窗设计节能理念应用策略。门窗是建筑节能规划设计的重要环节，也是家居设计中提升美观性和节能性的关键部分。科学合理的门窗节能设计，对于房屋美观和采光通风具有重要的意义。在进行门窗节能设计时，应从隔热的角度展开节能设计，通过提高房屋的隔热性能，实现门窗隔热节能的效果。特别是我国北方地区，由于冬季气温寒冷，对门窗保温性能提出了更高要求。在门窗传统设计中，多以单层玻璃为主，造成隔热性能较差，密封性不好。为此，采用优质的门窗材料，通过对门窗进行节能设计，根据朝向和居住空间不同的房屋，合理设计门窗的比例，实现科学合理的采光设计和通风设计，最大限度地减少能耗，提高门窗的隔热性能。

（4）屋顶隔热技术节能理念应用策略。屋顶隔热技术是高层建筑节能设计中的重要内容，对于高层建筑有效调控建筑物内部温度具有重要的作用。与底层建筑接受阳光辐射的面积相比，高层建筑接受的面积更大，使得建筑内温度相对更高，特别是对于高层建筑顶层来说，由于室内温度过高，对居住质量影响较大。而通过利用屋顶空气隔热技术，可以有效地解决阳光辐射带来的影响，使高层建筑顶层问题维持在适宜的范围内。另外，通过利用建筑保温技术，可以有效杜绝建筑物内部热量的散发，从而最大限度地减少能耗，起到节能减排的良好效果。

对于建筑物隔热设计来说，隔热材料的选择至关重要，通常利用隔热砂浆和隔热板等隔热材料，来有效隔离热量传递，使室内温度处于稳定状态，对于防止室内能量散失，减少能耗，节约消费成本具有重要的价值。除此之外，遮阳系统也是建筑实现隔热效果的重要方式，在进行建筑隔热设计时，可以根据建筑物设计风格和室外自然环境，选取水平、垂直和复合遮阳系统，使室外遮阳设计与建筑物有机地结合起来，最大限度地取得隔热效果。

（5）建筑资源利用节能理念应用策略。在建筑施工准备阶段，施工技术人员需要以建筑图纸为参考，以节能理念为依据，选取建筑节能材料，并根据施工方案和各流程材料要求列出建筑材料使用计划，从而对建筑材料的使用量进行高效调控，实现减少材料消耗的目标。同时，为了实现减少耗能的目标，需要对建筑材料进行成本核算，在核算时要考虑到建筑材料成本的各要素，在核算中要纳入物流、加工和存储等方面的成本，从而最大限度地减少成本消耗。此外，在购买建筑材料时，要整体把握建筑材料价格，在保证建筑材料质量的前提下，尽可能地选取高性价比的建筑材料。

对于水能、电能和热能等资源来说，可以从物联网的角度，选择有效的物联网技术，对建筑物室内水能和热能的高效利用进行科学调控，力求室内水能和热能利用合理化和自动化。同时，可以从技术层面进行节能设计，比如利用热水器的自动设置功能，实现水能使用自动化，从而有效节约水资源，减少能耗。此外，可以选择智能化和自动化系统，利用互联网技术，对特定的温度和湿度技术参数进行智能化控制，实现对电力等资源科学化和合理化利用。

（6）绿化系统设计节能理念应用策略。绿化系统植物设计对于建筑物节能目标的实现至关重要，科学合理的绿化系统节能设计，可以有效减少外界噪音，对于室内空气的洁净具有重要作用。对于建筑物来说，在建筑节能设计中融入绿色系统，对于建筑物能源消耗和减少二氧化碳排放量意义重大。一般来说，根据周边环境和建筑结构，通常采用屋顶绿化、垂直绿化和空中花园绿化三种形式。对于屋顶绿化系统设计来说，首先对屋顶进行斜坡式设计，然后选取适合的绿色植物。另外，在选取和种植绿色植物时，要准确把握屋顶负载量，确保绿色系统负载不对屋顶产生影响。对于垂直绿化系统设计来说，一般在建筑物外墙上种植爬山虎等植物，利用绿色植物来有效遮挡阳光辐射，对于减少外界噪音，避免污染以及室内空气洁净具有重要作用。而对于空中花园绿化系统来说，通常使用花盆种植绿色植物，从而增加建筑物绿地空间，实现美化环境和净化空气的作用。

（7）建筑整体布局节能理念应用策略。随着城市化进程的加快，城市土地资源稀缺性愈加明显，为了有效利用土地资源，提升建筑物的合理利用效果，需要对建筑物进行科学规划和整体布局，确保建筑物之间保持合理的距离。因此，在建筑整体布局中，为了实现土地资源的高效利用，达成节能设计目标，保证建筑物的照明和通风效果，就要对建筑用地类型进行合理选择，对周边高层建筑进行合理规避。在节能设计准备阶段，要对建筑物的采光条件进行测算，并以围护结构隔热性能数据为依据，通过计算，获取建筑物热量得失数据，在此基础上，对建筑物外形进行节能设计。在进行建筑物外形设计时，考虑到高层建筑体量因数和外表面积普遍较大，造成的热损失相应增加，从这个角度看，为了减少能耗，通常从建筑物形状和立面设计出发，以形状的规则性和立面的平整性为设计原则，进行建筑物整体规划和使用功能的设计。