节能设计在民用建筑设计中的有效应用

吴振东

浙江新宇建筑设计有限公司 浙江 温州 325000

建筑业的蓬勃发展，在促进经济发展的同时，也能满足人民的生活和居住需要，使人民的生活品质得到提升。由于传统观念不注重节能，导致工程建设及投入使用后能源消耗巨大，资源浪费现象十分突出。而绿色建筑理念的提出，为建筑行业的发展提供了一个新的思路和途径，既能减少对环境的破坏，又能有效地控制建筑的建设成本。民用建筑节能设计中涉及很多方面，这就需要设计师具备更高的专业素质，要从节能设计的思想有效地渗透到建筑的环境中去，从而达到控制环境污染和能源消耗的目的，为建筑工业的发展注入新的动力。在实践中，必须对民用建筑的需求和特性进行分析，提出实用的节能设计方案，并对其进行优化，以提高工程的实际效果。

1 传统民用建筑设计的局限性

1.1 建筑整体的规划与布局缺乏合理性

在传统的建筑设计中，人们往往只会注意到建筑的朝向和窗户的布置，而不会去注意建筑的结构和功能，缺少整体规划思路，这就造成了建筑建成后的实际应用中会出现很多问题，比如不合理的布局会造成人员过于拥挤，很可能会造成人员堵塞，从而影响到人们的日常活动。另外，根据建筑物的高度和用途的不同，它们的布局也缺乏科学性，比如低矮的建筑没有设置在迎风面，然后随着建筑的高度不断地增加，这样就会影响到整个建筑物的采光效果[1]。

1.2 建筑材料浪费现象较为普遍

在传统的民用建筑设计和建设中，最不合理的就是对建筑材料的浪费以及建筑资源利用率低下问题。以楼面和墙体的主要施工材料钢筋为例，在实际施工过程中容易对钢筋材料造成不同程度的破坏，比如在搬运的过程中导致钢筋材料发生变形等，针对这种废弃的建筑材料，可以通过科学的方法来修复，也可以用在别的地方，但如果随意地扔掉，不但会浪费大量的资源，而且还会污染环境。在传统的民用建筑中，建筑材料的浪费会更加严重，这就使得推广新型的建筑节能设计显得尤为重要。

1.3 门窗以及室内采光效果不够理想

对于民用建筑来说，门窗设计和室内采光效果之间有直接联系，而在传统建筑设计中往往存在着由于建筑规划不够合理而导致采光效果欠佳的问题，这是因为在建筑设计中没有充分考虑到建筑的空间分布。例如，低矮的建筑在高层建筑的背光处等，会造成低矮建筑的照明效果非常不好，特别是在冬天，太阳会更加强烈。部分低矮的建筑，甚至有可能一天都看不到太阳。这不但会对居民的日常生活造成很大的影响，同时也会导致低端住户被迫使用大量的照明设施，造成不必要的资源浪费。

2 在民用建筑工程设计中应用节能设计的必要性

2.1 有利于实现可持续发展

目前，可持续发展已成为我国各行各业的一个重要课题，既要实现经济的持续增长，又要重视与自然环境的和谐发展。只有如此，企业才能获得持续、稳定地发展。将节能设计措施运用于民用建筑工程中，能够有效地推动建筑企业的可持续发展。在以往的施工中，施工工艺落后，设备落后，造成了大量的施工材料浪费现象，给施工单位带来了很大的影响。为有效地改善这种状况，国家在建设工艺、材料等方面出台了许多规定，大力提倡建筑企业采用节能、环保技术，这样既能有效地控制工程建设对周边环境的影响，又可节约工程造价，增加经济效益。

2.2 缓解当前社会能源紧张局面

随着社会和经济的迅速发展，我国的能源消耗量也在不断增加，这就要求在住宅建设中合理地运用节能技术。我国目前拥有大量的能源，但是人均占有水平很低。我国虽然是一个能源大国，但能源紧缺的问题更加突出，应该重视建筑节能技术的推广，从而达到节约能源和资源的目的。在住宅建设中，建筑节能技术的运用与最终的节能效果有着密切的关系，科学、合理地运用相关的建筑节能技术已经迫在眉睫。

2.3 是行业发展的必经之路

由于房屋建设项目比较复杂，涉及很多的建设环节，并且每一个施工环节之间都存在着十分密切的联系，在很多方面都要耗费大量的材料。因此，房建施工企业要想让自身的建设水平得到有效提升，同时最大程度节省施工成本，就必须依赖于当前的生态环境和社会资源情况合理使用建筑节能技术，这也是我国建筑行业今后发展的必然趋势[2]。在以往的房屋建设项目中，有不少施工工人没有承担起责任的意识，造成了大量的材料浪费问题。近几年，随着对节能、环保观念的普及，我国房屋建筑企业需要合理应用各种节能施工技术，确保在实际建设过程中，不断提高各种资源的利用效率，充分发挥出能源和资源的重要作用。

3 节能设计在民用建筑设计中的应用原则

首先，应该确保选址的合理性。在民用建筑的建设过程中，应该对场地进行合理选择。设计人员应该加强调查分析，明确当地的气候环境、地质状况等等，增强民用建筑与周围环境的协调性，给居民带来更好的居住生活体验。为了降低建筑空调的能耗，通常需要建筑布置的冬暖夏凉的位置，促进电能消耗的降低。其次，应该确保民用建筑规划和体形设计的合理性。建筑在投运后会受到多种外界因素的影响，应该对其进行合理规划，防止建筑的使用功能受到影响。对建筑体形和日照间距的考量，能够确保建筑能够得到充足的光照，满足建筑的照明与取暖需求。在节能材料的应用过程中，需要以高效性、经济性和节能性作为基本原则，实现对造价和节能效果的有效平衡。最后，应该本土化及外部环境的设计予以重视。除了应该确保外观符合当地审美需求外，还应该对当地地域特征进行分析，合理选择内部装饰、建筑材料等，实现对空间环境的本土化处理。结合当地文化特色和风俗习惯制定设计方案，遵循以人为本的基本理念，增强民用建筑节能环境的高效性。

4 房屋建筑施工节能技术分析

4.1 对建筑整体进行科学布局和规划

在民用建筑设计中贯彻节能和环境保护的思想，最根本的是对整个工程的整体布局进行合理规划。在具体的设计中，要根据实际情况进行具体的分析，制定出一套科学、合理的总体规划，使人与自然的关系更加融洽。另外，在住宅建筑的采光、通风等方面，应注重对住宅建筑的楼层、间距进行科学的规划，以提高住宅建筑的使用功能和作用。而在建筑的具体设计与建造中，则要充分利用各种天然资源，以提高建筑的采光与通风性能，从而提高居住环境的舒适性，达到了节能效果和环境效益的提升。同时，设计师要充分考虑到当地的风土人情、气候、地形等诸多因素，并以此为依据，合理运用各种要素。在室内设计中，充分体现出节能的思想，保证建筑的设计更加符合使用者的实际需要。

4.2 场地节能设计

首先是建筑朝向问题，需要充分结合高温季节的主导风向，科学设计建筑物的进风口和出风口，南北朝向是最佳的建筑排列方式，可以有效避免遭受太阳光的辐射，降低空调能耗。其次，在建筑间距规划过程中，以标准间距为基础，可以根据实际情况适当增加距离，确保自然风可以在建筑之间流通，提升内部空气和外界空气的热交换效率，从而实现节能目的[3]。最后，在高层建筑空间布局设计工作中，应全面考虑环境、成本、采光和通风等因素，进行科学合理的遮阳设计，从而促进空调能耗降低。

4.3 墙体节能设计

在高层民用建筑设计工作中，需要加强对墙体节能环保设计的重视，并且在具体设计过程中应保证每一个工艺参数都具备较高的标准性和规范性，从而确保取得比较理想的墙体节能效果。比较常见的墙体节能技术有多种，每一种都适合在不同的情况下使用，因此在具体的墙体节能设计环节必须要从以下几个方面入手：（1）根据实际情况进行砌块排列，保证排列方式的科学性及合理性，从而为空心砖块砌筑墙体的质量提供保障。（2）在很多高层建筑的建设过程中，通常会使用空心砖作为墙体材料，并且在墙体管道和洞口等部位也能看到空心砖的身影。（3）在设计过程中还应考虑到墙体保温，实际应用的保温技术种类较多，而比较常见的有下面几种：干挂技术、粘贴复合技术和喷涂技术等。以喷涂技术为例，在实际应用时需要用到聚氨酯泡沫塑料材料，并且在喷涂作业正式开始之前必须要全面处理基层的表面，将表面的水分和杂质去除，确保基层表面干净整洁，此外还需要对实际喷涂距离、喷涂速度以及喷涂角度等进行严格控制，保证符合实际施工要求。干挂技术一般是用于墙体的外部保温，此技术具有良好的防水隔热效果，保温性能优良，在实际施工过程中应重点考虑防腐蚀问题，并加强对墙体锚固质量的关注，以此提升整个房屋建筑的稳定性。

4.4 门窗结构的节能设计

房屋建筑门窗是属于薄壁轻质构件，根据以往的房屋建筑施工经验，可以看出，在建筑中，门窗能耗约为50%，因此，要达到节能要求，必须加大对门窗节能技术的运用。通过提高窗户的反光强度，利用物理和化学方法提高其反射率，达到良好的保温效果。可以根据不同的情况来调整门窗的方向，如采用节能铝塑共挤门，采用节能型铝塑共挤门，采用新型的隔热材料，例如使用低能耗、高热阻的材料制作的塑钢门窗。新的节能玻璃如吸热玻璃、空心玻璃也可按实际需要加以考虑。

4.5 建筑照明系统的节能设计

建筑工程中的灯光系统可划分为室内和户外两大部分。室内照明一般是指居住和休息所使用的灯具，而户外灯光则是指公共空间的灯光。根据两种不同的照明方式，采用了不同的节能和环境保护措施。例如，在设计户外灯光时，可以充分利用自然光的优点。利用自然光来设计室内的灯光。太阳能发电系统的科学运用，可以将太阳能板安装在街灯上，在白天吸收阳光。夜间即可达到户外照明。在室内灯光方面，可以根据不同房间的灯光要求，选用最适合的灯具[4]。比如，应科学区分光线的强弱，对于卧室休息区域来说，可以应用亮度较弱的灯具，在书房中采用亮度较强的灯具。在室外环境中，可以对灯具的高度和灯罩大小进行合理调整，从而实现对光照区域的有效控制，光照区以小区路面范围为主，防止人们受到光的反射影响，避免对视觉造成不良影响。

4.6 水循环节能设计

目前，我国正处于水资源缺乏的状态，并且在房屋建筑的建设过程中往往会产生大量的污水，还会直接排放到自然环境中，这不但会对环境产生很大的影响，同时也严重浪费了宝贵的水资源，还会让房屋建筑工程的整体成本投入进一步增高。因此，在房屋建筑的设计中，必须采用科学、合理的环保技术，并对其进行严格的控制。采用科学的方法，对污水进行无害化处理，达到了水资源的回收目的，既能节约水资源，又能保护自然环境。例如，可以在施工期间，将建筑污水集中起来，用于混凝土的混合作业。另外，在建筑工地上也可以设置雨水收集装置，将建筑工程中的自然降雨收集起来，再用来进行除尘和清洗。另外，可以采用过滤技术对钻井液中的废水进行处理，通过沉淀得到的水可以回收。

4.7 合理应用新能源技术

无论是房屋建筑工程的设计环节还是施工环节，都需要加强对新能源技术的应用，比如风能、太阳能等，做好这些新能源的开发工作，不断提升新能源的利用效率，从而让节约能源和环境保护的目的得以实现。比如说，在我们的日常生活中，经常会用到太阳能，不仅绿色环保，而且还不会对环境造成破坏，在今后的房屋住宅工程建设中可以充分利用太阳能。在实际使用中，为了有效地提高太阳能的综合利用效率，必须在选用合适的材料时，加大新材料的使用力度，以提高太阳能的收集与储存的效率。另外，有关设计单位还可以采用导光管照明系统，利用遮阳板吸收室外的自然光。在此基础上，采用导光管将自然光引入地下室，并采用散射器进行室内无电照明。

4.8 其他构件的节能设计措施

住宅建筑的主要部件节能措施有：（1）屋面节能，屋顶节能的方法多为斜坡屋面或直接提高屋面隔热。（2）地板的节能，我们首先要考虑到楼面的天花板形状，比如将循环管道插在上面。夏季用凉水降温，冬季用热水取暖。（3）外墙的节能，通常是从外墙的材质开始，比如选用新的建材，比如加气混凝土。该材料的能源消耗仅为普通实心砖的二分之一，因此，采用此类材料是不可避免的。（4）建筑物的通风，相对于空调制冷而言，自然通风是建筑物的主要风源。自然通风具有两大优点：一是自然通风能够达到被动冷却，同时又不需要其他能源，同时又能消除湿气。因此，室内空气质量得到了提高。二是为人们提供自然清新的空气，对身体的身体和心理都有好处。

5 结语

民用建筑与人民的生活息息相关，在民用建筑的设计中，合理地运用节能设计，可以有效地减少能耗，提高各种能源的利用效率，从而有效地解决目前的资源紧缺问题，保证国家经济的稳定，进而推动建筑业的健康发展。在民用建筑的设计中，有关设计工作人员要根据工程的具体情况，明确科学的节能设计思路，制定合理的节能设计规划，采用科学、合理的设计方法，并在施工中充分运用节能技术，改善居住环境的舒适度，以最大程度地满足人民的需要。