探析建筑工程设计中的节能建筑设计

2022-12-23杨文君

居业 2022年11期

杨文君

(甘肃省工业与民用建筑设计院有限公司，甘肃兰州 730046)

在现阶段我国建筑工程项目优化设计中，为了促使相应建筑工程项目可以发挥出较为理想的应用价值，设计人员应该注重融入运用节能设计理念，以便促使相应节能建筑设计方案可以实现原有能耗损失问题的有效防控。为了切实优化建筑节能设计效果，设计人员往往需要在遵循相关设计标准和规范的基础上，力求从多个角度着手，确保后续建筑工程项目的应用能够具备较强的综合节能效益。榆中县中医院康复中心建设项目在设计中就重点考虑到了节能诉求，相应节能设计策略也取得了理想效益，现报告如下。

1 项目概况

榆中县中医院康复中心建设项目位于榆中县三角城乡周前村，北临省级公路兰三公路，西依城市规划路东三环路。新建康复中心位于榆中县中医院院内，北邻现状兰三公路，东依规划商住用地、西靠建设用地内空地，南面门诊楼。现状场地南北长约185m，东西宽约177m，总占地面积32 978.00m2(约49.467亩)，其中建设用地面积21 780.00m2(合约32.67亩)，代征用地面积11 198.00m2(合约16.797亩)，总体建设用地呈不规则四边形，最长处长170.00m，最宽处宽150.00m。建设用地内现状标高最高处1 933.1m, 最低处1 930.9m,整体产地在北侧入口处设挡土墙，保证建筑与现状场地基本处于同一平面，车行部分在北侧入口处采用坡道链接场地内外。场地内总建筑面积为27 286.00m2，其中新建康复中心9 999.00m2，地下建筑面积1 146.00m2(原有)，地上建筑面积26 140.00m2，建筑基底面积5 252.00m2，其中新建康复中心建筑基底面积1 335.00m2，建筑密度24.1%，容积率1.20，绿地率30.49%，停车位76辆；新建康复中心地上8层，共8层，建筑高度为29.7m，室内外高差0.3m，一层层高3.9m，2层～8层层高均为3.6m，屋面面层厚度为0.3m。本次新建康复中心为三级康复中心，建筑高度为29.7m， 1层～3层为设备用房、门诊部及各个专业科室，地上4层～8层为康复疗养室，建筑耐火等级一级，建筑设防烈度为7度，屋面防水等级Ⅰ级。

2 节能建筑设计原则

在建筑工程项目设计中践行节能建筑设计理念时，往往需要首先明确基本设计原则和要求，以便对于相应设计工作予以优化指导，最终促使相应建筑工程项目能够在后续长期应用中表现出理想的节能效益。结合榆中县中医院康复中心建设项目设计中节能建筑设计工作的开展来看，设计人员主要遵循了以下几项基本原则。

首先，节能建筑设计需要遵循全面性原则，设计人员应该全方位考虑整个建筑工程项目在使用过程中存在的所有能耗损失问题，进而予以综合优化处理，由此形成较为理想的整体节能效益，避免在任何方面出现严重隐患和缺陷。比如榆中县中医院康复中心建设项目在节能设计中就不仅关注热量散失方面的防控，同时还重点考虑到了给排水节能、电力节能以及暖通系统节能等，由此形成了更为理想的节能优化效果。

其次，节能建筑设计还应该重点考虑到材料以及设施的选用，在该方面高度关注节能诉求，由此更好提升整体节能效益。无论是对于建筑工程项目外墙结构所用材料，还是对于各个系统运行所需要的相关设施，往往都直接和能耗损失状况挂钩，如此也就需要引起节能设计人员的高度重视，以便由此体现出更为全面彻底的优化节能效益。比如在榆中县中医院康复中心建设项目的外墙结构节能设计中，设计人员就重点考虑到外墙墙体材料以及保温材料的选用，由此在外墙方面形成了良好的保温隔热效果。

另外，节能建筑设计还应该重点关注建筑工程项目的使用需求，避免因为节能设计而影响到建筑物以及各个系统的运行效果。这也就需要确保建筑设计人员能够具备以人为本的意识，能够在采取各项节能设计方法时，优先考虑到是否会影响到相应功能的表达，对于可能出现的制约问题予以处理，避免随意应用任何节能手段。比如在榆中县中医院康复中心建设项目给排水系统节能设计中，设计人员就事先考虑到了给排水系统运行需求，尤其是对于给水需求进行了综合分析，明确了给水压力以及积水量，进而再予以其它角度的节能优化设计，避免影响后续榆中县中医院康复中心建设项目的正常用水状况。

3 节能建筑设计策略

3.1 建筑结构节能设计

在节能建筑设计理念应用中，设计人员首先应该从建筑结构着手，要求在不影响建筑工程项目应用功能的基础上，促使相应能耗损失问题可以得到有效控制，尤其是在热量散失方面的问题，更是需要引起高度重视。在建筑结构节能设计中，首先应该从体形系数着手予以优化控制，确保相应建筑工程项目的体形系数能够相对较小，同时控制好相应建筑结构中各个外墙面的窗墙比，由此实现对于该方面热量散失问题的防控。榆中县中医院康复中心建设项目在该方面就进行了优化设计，具体控制效果如表1所示。

表1 体形系数和窗墙比

在此基础上，建筑结构方面的节能设计还需要重点考虑到围护结构的切实优化，以求切实提升围护结构的整体节能效益，避免因为节能方面的考虑不当，出现较为严重的热量散失问题。在榆中县中医院康复中心建设项目围护结构的节能优化设计中，设计人员主要针对所用材料进行了严格把关，基于相应建筑工程项目的外墙、外窗、屋面以及其它区域进行了综合分析，结合不同需求选择了最为适宜合理的热工构造方式，由此形成了较强的围护结构保温隔热效果，具体应用状况如表2所示。

表2 围护结构热工设计表

3.2 给排水节能设计

在节能建筑优化设计中，设计人员还需要重点针对给排水系统方面的能耗损失以及水资源损失进行有效控制，力求由此更好提升节能效益。在给排水节能设计中，设计人员应该重点考虑到建筑工程项目后续使用过程中对于给水以及排水的需求，进而才能够更加有目的地予以优化设计，以便在达到更强节能节水效果的同时，避免影响相应建筑给排水系统的正常运行功能。具体到建筑给排水节能设计中，设计人员除了要重点予以优化计算，保障各个给排水系统运行参数得以最优设定外，往往还需要重点考虑到各类材料以及给排水设施的优化选用，由此形成较为理想的综合节能效果。比如在榆中县中医院康复中心建设项目给排水节能设计中，设计人员就首先准确计算整个建筑的用水量，以此作为基本依据开展后续节能设计工作，避免出现节能设计不当问题，相应用水量状况如下表3所示。

表3 建筑物用水量表

具体到榆中县中医院康复中心建设项目给排水系统节能设计中，设计人员还具体到各个构成部分以及关键器部件上，确保相应给排水系统能够具备更强节能节水效益。比如在建筑物给水龙头的选择时，设计人员就优先选择了陶瓷芯片密封节水龙头，规避了在该方面出现的水资源损耗问题，坐便器同样也选择了高效节水型分段式坐便器。为了规避可能出现的溢水问题，在水箱设计中高度关注溢流水位的严格控制，合理运用报警装置进行优化控制，避免了长期溢水带来的水资源损耗现象。对于给水压力同样也进行了严格控制和优化设计，在借助于竖向分区方式予以控制的基础上，保障了静水压在0.35MPa以下，二次加压供水同样也进行了有效管控，由此形成了较为理想的节水效益。在相应给水压力严格控制的背景下，各个给水支管的水流必然也就可以得到合理调控，促使其流速能够控制在1.0m/s以内，切题同时合理设计胀缩装置。为了促使相应水流效果较为理想，设计人员还针对二次生活给水泵以及相应管道进行了防噪隔振设计处理，保障了给水的稳定协调性。比如静音式止回阀的应用就可以在该方面发挥出理想作用，降低噪音的同时，有助于节水节能。饮用水箱也进行了优化设计，确保内部水源停留时间避免过长，一般应该在4h左右，最长不能超过1d，由此较好保障生活饮用水的安全性，与此同时，生活用水水箱还应该优先选择自洁式装配式不锈钢全封闭卫生水箱，确保其上部无污水管道，通气管用钢丝网包扎，检修口加盖加锁，防止蚊蝇和小动物进入水箱造成污染。采用具有尾流冲水功能的坐便器，以保证每次冲洗完毕后水封被充满。公共卫生间的小便器采用感应式冲洗阀，洗手盆采用感应式龙头，避免造成交叉感染的隐患。

3.3 暖通节能设计

在建筑工程项目后续长期应用中，暖通系统不仅是能源消耗量较大的系统，同样也是节能设计的重点和难点，要求确保相应暖通系统可以在发挥理想温度调控作用的同时，实现较为理想的节能效益。在暖通系统节能优化设计中，设计人员往往需要密切结合建筑结构体系予以优化布置，以便在有效提升建筑工程项目整体保温隔热性能的基础上，最大程度上提升相应暖通系统的能量利用效率，避免在系统构成的各个部分中出现能耗损失问题。在榆中县中医院康复中心建设项目暖通系统的优化设计中，设计人员就充分关注各个节能诉求，主要采取了以下几项节能设计手段。暖通系统中每组散热器设三通温控阀，实现分室控温；热力入口设楼栋式热量表及静态水力平衡阀；热力管道分支处设调节装置，减少供热的不平衡；主、干管均设保温，减少了热损失；所有通风设备均采用高效、低能耗设备。

3.4 电力节能设计

建筑工程设计中节能建筑设计理念的应用还需要高度关注电力系统的优化，因为电力能源作为整个建筑工程项目中至关重要的组成部分，直接决定着建筑工程项目的应用功能，同时也容易出现能耗损失，甚至带来安全威胁，应该作为节能优化设计的重点和难点。在电力节能设计中，设计人员同样也应该注重优化选择恰当的电力系统布置方式以及选材状况，规避任何方面遗留的电力能源损耗问题。基于榆中县中医院康复中心建设项目电力系统节能设计工作的开展来看，其中可供参考借鉴的方法主要有以下几点。载流体采用铜材质。采用穿钢管敷设方式，导线敷设避免裂相敷设方式。用电设备选用低损耗、节能型、高效率电机及电器。在保证设计照度和照明质量的前提下，选用价格较便宜的高效T5，T8 三基色稀土节能灯具和光源，减少使用白炽灯。节能灯和荧光灯均采用合格的电子镇流器。照明系统采用三相四线配线方法，使用电负荷趋于平衡，减少星型点的漂移，零序电流控制在15%以下并针对不同情况尽量避免集控。日光灯灯具尽量采用裸露无罩型。节能效益比控制在1.02左右。电容分散分相自动补偿和集中补偿的方式，保证功率因数达到0.90以上，以减少线损。增设电能计量器，提高经济意识。变压器采用低损耗干式变压器。