建筑设计中的建筑节能措施分析

2022-11-24申延

建筑与装饰 2022年19期

申延

山东圣凯建筑设计咨询有限公司山东烟台 264001

引言

现代化社会发展中，建筑节能措施逐渐诞生于建筑设计过程中，引起了社会的高度重视。建筑节能措施作为建筑设计中的一个重要核心，能够有效实现建筑企业科学合理的设计，在我国经济发展中发挥着关键的作用。另外，对建筑节能措施展开演技，可大大提升我国城市化建设水平，降低建筑损耗及环境污染，推动经济快速发展。基于此，我们应采取科学、可行的措施，加强建筑节能措施的分析，充分保障建筑设计可行性，实现建筑企业经济效益最大化[1]。

1 建筑节能措施在建筑设计过程中需要遵循的原则

1.1 合理性原则

人尽皆知，合理性原则不仅关乎着建筑工程整体建设质量，还决定着建筑节能措施能够在建筑设计中得以高效的利用。对此，建筑设计过程中应用建筑节能措施时，应结合建筑结构特点，在实际建筑设计中，应根据现实情况，综合考量建筑节能措施使用的科学性、合理性，以防设计空想，与实际方案脱离，无法落实。因此，在此之中，要严格遵照合理性原则，才能促进后期工作的规范、有序开展。

1.2 超前性原则

由于我国建筑节能发展时间较短，同时在建筑设计中，体制方面存在一定的缺陷，所以很难达到既定的设计标准。近几年，虽然我国在建筑设计时，加强了外围结构的热工性能，并延长了建筑使用年限，但必须要意识到我国的建筑设计部分的节能标准，属于分段修改的，因此，设计时要有超前性，以保证在设计过程中可以对部分节能措施进行及时的修补，防止增大新标准节能的改造难度。建筑节能设计期间，秉持超前性原则，以提高建筑设计中建筑节能措施应用的前瞻性[2]。

2 建筑设计中建筑节能具有的作用

2.1 缓解能源的消耗

中国人口基数较大，各项资源数量有限，平均个人资源量极少，因此，建筑设计过程中使用节能技术，可有效降低能源损耗，提高人们生活舒适性。建筑设计若缺少合理性，将难以保证节能措施的合理使用，极可能会引发严重的资源浪费现象，再加上环境受建筑废料影响，导致周围自然环境发生很大的变化。对此，建筑节能措施的合理运用，能够有效降低能源损耗，节省资源消耗[3]。

2.2 提升建筑经济效益

建筑建设需要后期长期的使用，所以，建筑建设时，合理运用节能措施，不仅可以充分发挥建筑经济效益，还能够节约资源，提升资源使用效率。①对部分绿色材料而言，在后期可回收与利用，提高材料使用率，有效减少建筑材料的浪费；②在建筑间距方面，可实现距离的合理控制，有效发挥太阳能效用。

3 我国建筑设计中节能措施的应用现状

国内传统建筑设计水平不是很高，且对能源的利用效率较低，从而造成很多能源浪费情况，加之近些年，生态环境的体检恶化，进一步阻碍了我国建筑设计的长远健康发展。目前，在我国国民经济快速发展下，节能措施逐渐被建筑设计中普及和应用，并占有越来越重要的位置，发挥着无可代替的关键作用。我国许多大城市建设发展中，建筑对能源的使用率直接影响着建筑的未来应用。因此，建筑设计期间，必须全方位考虑建筑建设中的各项建筑材料和施工技术，充分利用能源效用，尽可能地降低能源损耗，表面对环境造成严重的污染，切实提高建筑设计水平，实现节能措施作用的最大化发挥[4]。

4 建筑节能措施在建筑设计中的分析

4.1 建筑规划节能设计

4.1.1 建筑选址。节能建筑选址尤为关键，无论任何区域和自然条件都适合建筑节能型建筑。确保整体建筑具备冬季采暖和夏季纳凉功能，是建筑的基础前提。建筑选址过程中，必须满足采暖、纳凉以及节能目标。另外，气候条件对节能设计也是非常重要的，其作为关键的外界因素之一，可提高建筑物冷（热）负荷，以防受自然界影响，同时通过设计和改造等，降低建筑物对能源的需求。

4.1.2 建筑朝向设计。在进行建筑平面布局中，朝向尤为关键。若朝向科学、合理，可确保建筑内部冬季的采暖功能，避免因很强的冷风，导致大量能源的消耗；夏季能够合理控制光照，保持室内通风、凉爽。基于此，从节能、热效应方面考虑，通常避免建筑物东西朝向，一般以南北，或接近南北朝向最佳，该种朝向方向可防止东照西晒，大大减少光照对建筑物内部造成的影响。

4.1.3 建筑间距设计。光照是建筑物获取足够热量的主要途径。然而，由于城市用地面积小，建筑物之间的距离小，间距太小会导致日照不足。因此，在平面设计中，应以日照条件为基本原则，综合考虑各种因素，明确最佳的建筑距离[5]。

4.1.4 室外风环境设计。节能建筑不但要满足冬季采暖需求，还要确保夏季具备纳凉功效。无论冬季，还是夏季，要尽可能地保证自然条件与室内采暖、纳凉需要相符。建筑纳凉最好的方式就是保持室内良好的通风，就是利用夜间温度偏低的环境，对室内的热惰性材料进行降温，因此建筑节能设计过程中，要明确建筑区域环境不能使夏季、冬季主导风向，影响施工。

4.1.5 绿化环境设计。绿化对建筑节能具有重要作用，不仅能够真正的改善室内的问题，还可以有效调节空气中碳氧含量，规避温室效应影响，提高大气环境质量，减少噪音污染，实现城市整体自然环境的调节，提升能源利用率。小区绿化中，应结合小区实际环境，注重城市生态平衡。

4.2 住宅建筑的布局和外型设计

4.2.1 建筑设计过程中，需综合考虑建筑及周围自然环境，促使其充分融入于自然环境中，发挥建筑人文特性，尽可能地满足人们生活方式需求。

4.2.2 全方位考虑建筑朝向、间距和采光等方面，不能够只考虑某一个的单一的方面。对一栋建筑进行设计时，应从细节进行功能设计，同时处理好朝向问题，以保障每一户都满足通风、采光要求[6]。

4.2.3 建筑外型设计期间，要根据当地人民的实际需求及节能要求，促进二者统一。一般来说，快速、明确、简单是建筑外形设计的基础原则，也就是直接设计方式，尽量不要出现太多的凹凸造型等。

4.2.4 将建筑物节能系数最好控制在0.3以下，可以在适当范围内，加大建筑进深，一般住宅为10～14m，长度保持在55m左右。

4.3 住宅建筑平面节能设计

为了能够实现建筑结构设计、生活等诸多方面的需求，平面设计则是一种良好的设计方式，其涵盖功能、采光和使用率设计等多方面。为切实提高建筑整体节能效果，应重点考虑建筑结构外部因素，对建筑温度和局部热效应等综合考量。下面对可能对建筑结构造成影响的外部因素进行简析：

4.3.1 建筑平面布局中，合理应用整体布局理念。在充分保障建筑安全性基础上，尽可能地减少建筑周围护栏结构，防止夏季大量辐射，尽量增加室内冬季采光面积，这样一来，人们就会减少空调使用，进而降低能源损耗；

4.3.2 建筑热环境设计过程中，有效利用太阳能，以实现节能降耗目标。厨房、过厅和卫生间等，在建筑内部属于辅助功能区域，将其设置于建筑结构北面位置，客厅和卧室属于建筑内部主要活动场所，将其设置于建筑结构南侧为最佳住宅热环境设计方案，且效果最好。

4.4 住宅建筑的围护结构和材料设计

4.4.1 住宅建筑的屋面节能设计。节能建筑设计过程中，往往忽略小面积的屋面，这一部分屋面不仅会对顶层楼房的居住舒适度造成影响，而且在顶层节能设计中具有重要作用。

屋面保温材料选择时，应充分考虑如何才能确保屋面厚度在合理范围，尽量不使用高密度保温材料；屋面设计时，较大吸水率的保温材料，对屋面效果没有很大优势，所以实际工程中，最好不要选择该种材料。现阶段，生态建筑逐渐盛行，倒置式保温墙面、高效保温材料等节能屋面，被许多建筑中广泛使用。随着建筑行业的迅猛发展，遮阳屋面和种植屋面相继出现，取得良好发展，带动了建筑节能环保的快速发展[7]。

4.4.2 住宅建筑的墙体节能设计。建筑墙体在建筑物总面积中占比最大，从目前情况来看，很多复合墙体被节能建筑建设广泛使用，效果显著。复合式墙体主要是在基础墙体结构外侧，根据建筑节能要求，增多绝热保温材料的层数，发挥墙体热工性能。一般通过建筑节能设计方式，对复合节能材料、墙体基础结构进行区分，现阶段，可将其分为内内部和外部保温技术两大类，其中外部保温技术最为常用。在节能设计中，外部保温技术具有无可代替的位置，此项技术可以有效实现建筑节能保温，在旧楼改造中具有良好的效用，是高效科学的一种建设方案。

4.4.3 住宅建筑的外窗节能设计。建筑设计过程中，很多因素都会对整体结构的热工性能造成影响，例如，住宅建筑外窗材料、遮阳方式、玻璃类型与性能等。要想降低能源的消耗，建筑外窗设计时，最好选择节能材料，并在使用期间，对每种材料热工性能进行比较。除此以外，窗墙面积设计对建筑性能也有很大的影响，其关系着建筑空调系统的能量消耗，所以，外窗设计时，应结合工程实况，综合考量建筑结构外部条件，制定最佳设计方案，一般来说，北向房屋的北向面积应尽可能地低于25%，南向房屋的南向面积最好低于35%，东向房屋东向面积控制为30%以下为最佳。门窗四周框架和墙体间采用密封材料，密封处理，通常水泥浆，或密封胶比较普遍。该种处理方式，可有效增强建筑防渗能力，减少能源消耗[8]。

4.5 暖通空调的应用

制定空调设计方案时，相关设计人员应考虑全面，结合建筑结构形式及功能特性，对各项设计数据进行详细对比和分析，充分考虑整体节能设计方案，综合比较，然后选出最适宜的设计方案。这一过程中，由于空调运行时，对冷热源系统消耗较大，因此，此过程对整个建筑设计十分重要。方案选择过程中，充分考虑成本预算及后期费用的使用，认真研究和分析不同建筑结构形式对能源消耗所带来的影响，最终确定最科学、实际、合理的设计方案。另外，开展暖通设计中的空调安装设计时，要最大限度地避免因区域温度差对建筑结构的影响，防止冬季、夏季温度过高、过低造成的大量能源浪费。宗旨，新技术选择时，要综合考量其与实际情况是适应，禁止先进科学技术的盲目使用，必须结合具体的实际情况，科学分析，理性考虑建筑功能、结构和负荷，制定最佳设计方案[9]。