建筑節(jié)能在建筑設(shè)計中的運用探究

周若沖 楊垚 高平 朱卡爾

1. 北京特種工程設(shè)計研究院 北京 100028；2. 陸軍航空兵學院 北京 101100

引言

在我國城市化建設(shè)進程不斷加快的背景下，對于建筑設(shè)計方面人們的要求越來越高。而在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的情況下，我國對于節(jié)能方面的問題越來越重視。為了可以實現(xiàn)節(jié)能的目標，那么在建筑設(shè)計的過程中，設(shè)計人員一定要與施工現(xiàn)場的實際情況進行結(jié)合，并且對于建筑節(jié)能的相應(yīng)措施也應(yīng)該要進行合理的考慮，這樣才可以使得建筑的可靠安全得到有效的保障。因此，本文就建筑節(jié)能在建筑設(shè)計中的運用展開探究，以此來實現(xiàn)建筑綠色節(jié)能的目標，進而有效的促進我國建筑行業(yè)的長遠可持續(xù)發(fā)展。

1 建筑節(jié)能的概述

早在二十世紀的時候外國的發(fā)達國家就提出了建筑節(jié)能的設(shè)計理念[1]。對于建筑節(jié)能理念而言，其實就是指使用新型的節(jié)能材料，運用節(jié)能能源，減少投入的資金以及能源損失，并且采取各種措施來使得建筑資源的利用效率得到有效的提升，進而使得建筑項目的經(jīng)濟效益得到有效的提升。在建設(shè)建筑工程的過程中，會涉及很多方面的材料，所以在施工的過程中，對于資源就應(yīng)該要進行合理的利用，并且還應(yīng)該要做到能源節(jié)約。而在建筑施工圖紙設(shè)計的過程中，可以通過節(jié)能設(shè)計來設(shè)計建筑施工平面圖、設(shè)計建筑保溫材料、材料使用、水資源的使用等進行優(yōu)化，并且在施工的過程中多運用新型的節(jié)能材料，以此來將資源的最大化利用實現(xiàn)。

2 在建筑設(shè)計中運用建筑節(jié)能的重要意義

就我國現(xiàn)階段的實際情況來說，人口在不斷地增長，所以對于能源方面的需求量也越來越高，在這樣的情況下，我國正面臨著資源短缺的問題。為了可以更好解決資源短缺的問題，對于有限的資源就應(yīng)該要進行合理的運用，并且還應(yīng)該要不斷地提高廣大民眾的節(jié)能環(huán)保意識[2]。我國屬于一個人口大國，所以我國對于住宅類建筑物的需求量越來越大。因而，對于建筑行業(yè)的從事人員來說，一定要將相對應(yīng)的節(jié)能措施做好，這樣才可以使得資源的有效使用得到全面的保障。與此同時，我國的主要產(chǎn)業(yè)之一就是建筑行業(yè)，對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展來說有著至關(guān)重要的意義。因此，在建筑設(shè)計的過程中，一定要全面的貫徹節(jié)能理念，只有將建筑節(jié)能理念有效的體現(xiàn)在建筑設(shè)計當中，在施工的過程中施工單位才可以更好地依據(jù)圖紙來進行施工，并且可以有效地落實節(jié)能理念。除此以外，在我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，我國城市化建設(shè)進程也在不斷地加快，我國的建筑企業(yè)也越來越多，這樣就導致了建筑市場的競爭壓力越來越激烈。而建筑企業(yè)為了可以在激烈的市場競爭中占據(jù)一席地位，那么建筑企業(yè)就需要在質(zhì)量保證的基礎(chǔ)上來使得建筑施工的成本降低。而建筑節(jié)能的運用就可以有效降低施工成本，以此來使得資源的損耗降低，進而使得建筑企業(yè)在市場當中的競爭力得到有效的提升。

3 建筑節(jié)能在建筑設(shè)計當中運用存在的主要問題

3.1 落后的設(shè)計理念

經(jīng)過了這么多年的發(fā)展和進步，建筑行業(yè)取得了十分顯著的成績[3]。而對于一個行業(yè)的發(fā)展來說，最為關(guān)鍵的支撐就是創(chuàng)新。但是對于我國的一些地方來說，建筑設(shè)計的理念是比較落后的，并且建筑企業(yè)對于有關(guān)的培訓工作還有綠色節(jié)能設(shè)計的資料及信息等也是缺少，所以在這些地區(qū)中很難普及建筑節(jié)能設(shè)計的理念。與此同時，對于建筑節(jié)能設(shè)計的理念而言，在運用的時候應(yīng)該要與地方的實際情況還有建筑發(fā)展的趨勢進行有效的結(jié)合，做到因地制宜。但是就現(xiàn)階段我國的一些地區(qū)而言，在運用建筑節(jié)能設(shè)計理念的過程中，卻出現(xiàn)了照搬抄襲的問題，雖然從表面上來看是將建筑的節(jié)能目標實現(xiàn)了，但是卻對建筑的耐久性造成了嚴重的影響。除此以外，在對建筑進行設(shè)計的過程中，有關(guān)設(shè)計人員并沒有深入建筑物建設(shè)的地區(qū)進行實地的調(diào)研和考察，而設(shè)計過程中所使用的許多參數(shù)和數(shù)據(jù)也都是通過設(shè)計人員之前的設(shè)計經(jīng)驗來進行估算的，所以就導致所設(shè)計出來的建筑施工圖紙與實際的情況不符合。

3.2 缺少節(jié)能方式

若是就我國可持續(xù)發(fā)展的長遠目標來說，相關(guān)的設(shè)計人員在設(shè)計建筑的時候，在建設(shè)設(shè)計當中所運用的建筑節(jié)能應(yīng)該要深入的進行研究和調(diào)查，并且還應(yīng)該深入地勘察現(xiàn)場，這樣才可以對建筑物周圍的環(huán)境以及建筑物所在位置的地質(zhì)情況有一個充分的了解[4]。但是，在實際設(shè)計建筑的過程中，部分設(shè)計人員對于實際的建設(shè)現(xiàn)場并沒進行深入的研究和調(diào)查，這樣在設(shè)計施工方案的時候就會缺少有力的數(shù)據(jù)支撐。并且在繪制施工圖紙的時候，很多的設(shè)計人員就會依據(jù)自己的直觀印象還有以往的設(shè)計經(jīng)驗來對施工圖紙進行繪制，這樣就會降低圖紙的質(zhì)量。與此同時，對于我國目前的節(jié)能方式來說，還是比較單一的，所以在設(shè)計建筑的時候，設(shè)計人員都只是考慮了短期的經(jīng)濟效益和建設(shè)目標，并且也只是簡單的提高某個指標，例如優(yōu)化施工工藝或者是施工材料的使用等。對于目前很多的節(jié)能方式來說，雖然大部分都可以在短時間內(nèi)得到良好的效果，但是在長遠的方向來看，依然存在著很多的問題，這樣就會造成建筑工程質(zhì)量問題的發(fā)生，并出現(xiàn)返工的情況。

4 建筑節(jié)能在建筑設(shè)計中的有效運用

4.1 運用在建筑規(guī)劃當中

在我國經(jīng)濟水平不斷提高的同時，我國也面臨著愈來愈嚴重的環(huán)境問題。而在我國綠色環(huán)保理念的實行以及人們生活質(zhì)量不斷提高的背景下，人民的環(huán)保意識也越來越高。在建筑設(shè)計當中有效的運用環(huán)保節(jié)能理念來讓人們的生活環(huán)境變得更加安全和舒適[5]。所以，將建筑節(jié)能運用在建筑設(shè)計中時，首先對于當?shù)氐臍夂驐l件以及生態(tài)環(huán)境等應(yīng)該要進行充分的考慮，并且在設(shè)計建筑的過程中還應(yīng)該按照當?shù)鬲氂械臐穸群蜏囟葪l件來規(guī)劃，使得所設(shè)計的建筑物更加的適合居住。與此同時，對于建筑物建設(shè)過程中使用的施工材料應(yīng)該盡可能的就地取材，這樣不但可以使得施工的成本有效地降低，并且還可以讓建筑物更好地凸顯出當?shù)鬲氂械奶厣６趯ㄖ嶋H進行設(shè)計和規(guī)劃的過程中，一定要充分地運用自然環(huán)境，以此來更好的規(guī)劃建筑的內(nèi)部和外觀，并且還可以協(xié)調(diào)城市的布局規(guī)劃，以此來滿足建筑能源的消耗的要求，進而對人們居住環(huán)境的需求更好地滿足。

4.2 運用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中

將節(jié)能材料運用到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計當中時，可以通過屋頂、墻體還有窗戶等方面的設(shè)計來實現(xiàn)能耗減少的目的[6]。對于墻體來說，在運用材料的時候，對于材料的耐用性、堅固性還有保溫隔熱的效果等一定要進行充分的考慮，并且在設(shè)計建筑立體墻面的時候，應(yīng)該要減少花樣的設(shè)計，以此來使得墻體的能耗有效的降低，進而使得建筑的保溫性得到有效的提升。對于窗戶而言，這是太陽光照射強度最大的位置，因此對于窗戶的開口面積設(shè)計以及改良應(yīng)該要進行有效的考慮。在具體設(shè)計的過程中，應(yīng)該要確保外墻傳熱系統(tǒng)低于同朝向窗戶的傳熱系數(shù)，并且在對采光需求滿足的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該對窗戶的面積進行有效的控制。而且在窗戶的選擇過程中，應(yīng)該在不會對造價成本造成影響的基礎(chǔ)上，來盡可能選擇節(jié)能高效的窗戶，比如中空玻璃以及著色玻璃等，以此來將節(jié)能的目標的實現(xiàn)，進而對建筑的熱環(huán)境進行有效的改善。與此同時，在設(shè)計屋面的時候，對于當?shù)氐臍夂蜃兓€有地理環(huán)境等應(yīng)該要進行充分的考慮，并且在具有施工的過程中，對于屋面的施工材料來說，可以運用低吸水性的施工材料，這樣可以有效地防止?jié)B漏問題的發(fā)生。除此以外，還應(yīng)該要盡量運用輕便并且密度小的材料，這樣才可以使得建筑物的承載力有效的降低。

4.3 運用在建筑通風采光設(shè)計當中

在設(shè)計建筑物遮擋的時候，其表現(xiàn)的方式存在著許多的不同之處，例如，為了使居住環(huán)境的光照時間可以得到有效的保障，那么在對窗戶的角度進行設(shè)計的時候就應(yīng)該依據(jù)建筑物的需求來進行，這樣才可以使得建筑物的保暖性得到有效的保障，并且還可以使陽光的利用率得到有效的提升，進而可以實現(xiàn)節(jié)約能源的目的[7]。對于建筑物室內(nèi)的環(huán)境來說，建筑物中的空氣還有陽光都會對其造成直接的影響，而通風系統(tǒng)的設(shè)計可以將新鮮的空氣輸送到室內(nèi)，以此來使環(huán)境的質(zhì)量得到有效的保障。因此，運用建筑節(jié)能來對通風系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，就需要對建筑物之間的距離、建筑的朝向還有風向和建筑布局之間的一致性進行充分的考慮，這樣才可使居住環(huán)境的舒適性得到有效的提高。

4.4 運用在空調(diào)采暖系統(tǒng)的設(shè)計當中

對于建筑工程當中的空調(diào)暖通系統(tǒng)來說，這是建筑當中能耗比較大的部分，所以在設(shè)計建筑物的時候，就應(yīng)該要對當?shù)氐乃奶卣鬟€有地理環(huán)境進行充分的考慮，這樣才可以對建筑物的空間以及朝向進行科學合理的布局[8]。因此，首先就需要對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，并且使建筑物墻體的隔熱恒溫性得到有效的提升，能源消耗有效地降低。同時，運用建筑節(jié)能的過程中，應(yīng)該要采用再生能源，并且運用太陽能和風能之間的電能轉(zhuǎn)換來帶動壓縮的制熱制冷系統(tǒng)，這樣就可以使建筑物的經(jīng)濟性、節(jié)能性還有環(huán)保性得到有效的保障。

4.5 運用在建筑創(chuàng)新技術(shù)的設(shè)計當中

現(xiàn)階段，在我國新型能源當中運用比較廣泛的就是太陽能，其運用的原理就是將太陽產(chǎn)生的輻射能轉(zhuǎn)變成為電能和熱能，這樣才可以使得不可再生資源的損耗降低[9]。例如，太陽能熱水器在住宅的建筑中有著廣泛的使用，并且很多公共的大型建筑也會采取太陽能來進行熱能的供應(yīng)。將建筑節(jié)能運用到創(chuàng)新技術(shù)當中，可以使能源消耗的水平得到有效的降低，進而為人們提供一個低能耗的舒適居住環(huán)境。

5 結(jié)束語

綜上所述，在我國國民經(jīng)濟高速發(fā)展以及城市化建設(shè)進程不斷推進的背景下，人們的節(jié)能環(huán)保意識也在不斷深化。而對于建筑設(shè)計來說，將建筑節(jié)能運用到設(shè)計當中，不但可以使能源得到有效的節(jié)約，并使可再生資源的利用率得到有效的提升，同時還可以使得相應(yīng)的建設(shè)和居民水電成本有效地降低，進而有效地推動我國建筑行業(yè)長久、穩(wěn)定、可持續(xù)的發(fā)展。