節(jié)能設計在民用建筑設計中的有效應用

繆琳

（山西園區(qū)建設發(fā)展集團有限公司，山西太原 030032）

經(jīng)濟發(fā)展和技術水平的提高，為建筑行業(yè)帶來了動力支持，不過在現(xiàn)階段節(jié)能環(huán)保理念的要求下，建筑行業(yè)發(fā)展中存在的能耗問題也成為人們關注的焦點，如果不能對其實行科學管控，不僅會阻礙行業(yè)進步，還會對人們的生活構成威脅。為此，將節(jié)能設計理念融入其中就顯得尤為重要。在節(jié)能設計理念下，采取科學有效的方式完善民用建筑設計也成為業(yè)內(nèi)研究的主題。

1 節(jié)能建筑設計的重要性

將節(jié)能設計融入民用建筑設計中，一方面可實現(xiàn)能耗問題的科學把控。在當前社會發(fā)展中，能耗問題已經(jīng)成為主要問題，隨著能源消耗量的上升，可應用資源逐漸減少，產(chǎn)生的污染物產(chǎn)量逐漸增大，不利于社會及環(huán)境的科學發(fā)展。建筑行業(yè)作為能源消耗大的產(chǎn)業(yè)，應注重能耗問題，充分發(fā)揮節(jié)能設計的優(yōu)勢，提高發(fā)展價值。

另一方面，節(jié)能設計在民用建筑設計中的應用，可在保護建筑結構、功能的基礎上，以多樣化的方式節(jié)約能源，降低損耗，延長建筑使用壽命。再者，隨著人們意識的深化，國家政策的完善，建筑行業(yè)對于節(jié)能環(huán)保的認知也在提升，更需要通過節(jié)能設計對自身加以創(chuàng)新和變革，落實可持續(xù)發(fā)展目標。

2 民用建筑設計中開展節(jié)能設計需遵守的基本原則

節(jié)能設計已經(jīng)成為推動民用建筑設計發(fā)展的必備要素，在實際應用中，應遵循以下幾點要求：

（1）綜合利用。能源匱乏已經(jīng)成為全世界存在的普遍問題，能源缺失、資源配置不合理，對城市發(fā)展及人們生活均帶來嚴重影響。為解決這一問題，在民用建筑設計中，需在保證功能性的基礎上，做到資源、能源的科學配置和利用，從而減少損耗的產(chǎn)生，大力推動行業(yè)的進步。

（2）遵循自然規(guī)律。民用建筑設計中，能源和資源利用的合理性，不僅關系建筑使用性能和壽命，還關系自然環(huán)境的質(zhì)量，資源能源的浪費和損耗，會增加固體廢物、廢氣的產(chǎn)生，對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)構成破壞。為此，在節(jié)能設計中，也需對環(huán)境這一因素加以重點考量，以滿足能源設計的要求。

（3）協(xié)調(diào)發(fā)展。隨著物質(zhì)和精神需求的提高，民用建筑設計需要在滿足功能性要求的基礎上，深度考慮自然資源的科學利用，合理規(guī)劃建筑通風、采光等系統(tǒng)，促進人與自然的有機融合，進而達到綠色建筑目標，為人們提供良好生活空間。

3 民用建筑設計中節(jié)能設計理念的運用

3.1 科學布局

民用建筑設計中，節(jié)能設計理念的體現(xiàn)應該從總體布局規(guī)劃開始。設計人員以全局眼光，對民用建筑現(xiàn)存問題實行分析，明確節(jié)能環(huán)保的重要性，并從該角度展開總體布局規(guī)劃，以增強建筑結構、功能的合理性，控制能源損耗。同時科學配置建筑所在區(qū)域資源，提高可再生資源循環(huán)利用率，以此控制能源損耗，做到建筑與自然的和諧發(fā)展。

在總體布局設計中，設計人員應該優(yōu)先考慮自然采光和通風問題，對建筑間距、朝向等予以綜合考量，增加建筑中自然資源使用率。這里可以通過被動式節(jié)能技術的應用，做好建筑自然采光和通風，控制建筑內(nèi)部暖通空調(diào)、照明設施的應用，降低能源損耗及環(huán)境污染率，增強建筑內(nèi)部舒適性、健康性。設計人員需要深度了解建筑當?shù)氐牡匦?、氣候以及人文風俗，在建筑設計中分析各類因素的優(yōu)劣勢，對建筑物的整體布局加以優(yōu)化，使建筑物的通風和采光能力達到最佳。

3.2 新能源與可再生能源的利用

節(jié)能技術在民用建筑設計中的應用是為解決建筑行業(yè)當前發(fā)展存在的能源過量損耗問題，以緩解我國能源危機帶來的威脅。在節(jié)能設計中，應注重對新能源、可再生能源的科學利用，通過太陽能、風能、地熱能的科學使用，替換傳統(tǒng)的非可再生資源，這樣一方面可降低能源損耗量，另一方面也可減少系統(tǒng)設備運行壓力，避免因供能不穩(wěn)定引發(fā)危險事故。重要的是新能源與可再生能源的綠色環(huán)保性較強，不會產(chǎn)生多余污染物，可達到建筑、人、環(huán)境三者間的平衡，改善人們的生活質(zhì)量。

3.3 節(jié)能措施

（1）墻體圍護。圍護結構的設計可增強建筑保溫隔熱效果，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的應用頻率，在保證室內(nèi)舒適度的同時，降低能源損耗。圍護結構的設計需要根據(jù)建筑所在區(qū)域實行科學規(guī)劃，合理選擇圍護材料和形式，以達到節(jié)能保溫效果。目前常見的圍護結構以外墻自保溫、內(nèi)保溫、外保溫這三種結構形式為主。另外，目前一些區(qū)域在民用建筑設計中，為增強美觀性，會以垂直綠化作為外墻圍護結構，借助植物的攀爬來形成保溫層，以改進建筑性能，美化空間環(huán)境（見圖1）。垂直綠化能減少太陽對建筑物的直接照射，有效削弱太陽熱輻射。對于高層建筑來說，設置空中花園，既可以為人們提供交流共享的平臺，同時也是改善建筑室外環(huán)境的有效措施。

圖1 垂直綠化

（2）門窗節(jié)能。建筑門窗是能源散失最薄弱的部位，產(chǎn)生的能耗可達到總能耗的1/3 以上。而且建筑門窗具備采光、通風、消防救援、觀景等功能，在設計中應對門窗尺寸、密實度、開關方式及遮擋措施實行科學分析與考量，從節(jié)能角度出發(fā)，改進門窗設計效果，降低能源損耗。如寒冷地區(qū)內(nèi)可以斷橋鋁門窗避免冷橋問題的產(chǎn)生。利用中空或鍍膜玻璃減少陽光直接照射，實現(xiàn)內(nèi)部自然采光和溫度控制。

（3）屋面節(jié)能。此前，民用建筑屋面節(jié)能多采用設置保溫層的方式來滿足需求，選擇吸水、滲透、導熱性能較低的材料開展屋面鋪裝，雖然施工便捷、成本低廉、承受荷載較低，但整體保溫性能會由材料厚度決定，難以很好地滿足人們的生活需求。然而在節(jié)能設計理念落實后，除對傳統(tǒng)保溫材料進行創(chuàng)新優(yōu)化，增強保溫效果外，還加大了綠色屋面的應用，通過綠色植物的栽植來達到防滲、防陽光直射、保溫等效果，且屋面綠化能降低城市熱島效應、優(yōu)化屋面隔熱性能、提供生活休憩場所等（見圖2）。

（4）照明節(jié)能。民用建筑設計中，照明系統(tǒng)的節(jié)能設計是借助自然光源和人工照明設施的科學設置實現(xiàn)的，這要求設計者根據(jù)建筑朝向、間距等基本參數(shù)實行綜合考量，合理規(guī)劃窗口位置，或采取增加導光裝置的方式，向室內(nèi)引入自然光源，增強自然照明效果。在選擇人工照明設備時，以節(jié)能為基本要求，在提高亮度的同時，降低能源損耗。按照建筑不同區(qū)域的功能要求，安裝智能化照明系統(tǒng)，使照明設施自動開關，節(jié)約電能。

圖2 屋面綠化

（5）水資源的優(yōu)化設計。水資源是人們生活之本，我國人均水資源占用率較少，所以在節(jié)能建筑設計中，應考慮到水資源利用問題，以保障居民的日常生活。在民用建筑的設計中，可以設置雨污水的回收系統(tǒng)，讓生活中的這部分水資源得到二次利用，將海綿城市的理念在設計中逐步貫穿，以確保水資源利用的最大化?；蛘呖梢蚤_展人工濕地的設計工作，一方面做好污水處理，另一方面達到人與自然的和諧統(tǒng)一。

（6）冷暖資源的優(yōu)化設計。冷暖資源的合理使用可借助暖通裝置的節(jié)能規(guī)劃實現(xiàn)，在此過程中，設計人員需要考慮智能技術的應用，以敏感識別外界溫度變化為特征，自動調(diào)節(jié)暖通裝置，做好建筑內(nèi)部冷暖空氣的流通，控制能源消耗。還可增強建筑內(nèi)部自動通風效果，降低室內(nèi)溫度，保證室內(nèi)舒適性。在暖通裝置設計中，設計人員應融入循環(huán)利用理念，吸收產(chǎn)生的多余熱量，轉化成其他類型能源持續(xù)應用。

4 結語

希望上文論述可對設計人員在民用建筑設計工作中有所幫助，做出更好的水資源、冷暖資源的設計，引入照明節(jié)能設施，做到室內(nèi)科學布局，也可以發(fā)揮自然資源的最大利用價值，符合綠色建筑建設目標，推動環(huán)保型現(xiàn)代化城市的前行。