基于节能设计理念的建筑设计应用分析

摘要:当前全球范围陷入了能源危机,我国也不可避免的受到影响，而在我国能源消耗中建筑能耗占到相当大比重，这就要求建筑行业要全面推行节能观念，建筑设计环节就是其中重要环节，因此，要切实推行节能设计理念，这对于节能环保具有重大意义。本文主要就推行节能设计的必要性进行分析，在此基础上，对建筑设计中的节能设计应用进行分析与研究。

关键词:节能设计；建筑设计；应用

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一、当前推动节能设计的必要性

（一）建筑能耗总量不断攀升

当前我国建筑能耗在能源消耗总量的比重从70年代的10%上升到接近30%。而一般来说，发达国家的的建筑能耗则达到33%左右，因此，可以推断，伴随着我国城市化的不断深入，人们生活水平的不断提高，我国的建筑能耗将会进一步上升，如此大的比重必将成为我国经济可持续发展的软肋[1]。

（二）建筑节能状况不容乐观

70年代的能源危机迫使西方国家积极研究节能技术，而我国却没有能够引起这方面的重视。因此，当前我国的建筑节能水平与发达国家相比落后许多。在我国，对于采暖地区的围护结构，在热功能方面，与西方国家相比，就差很多。具体来说，与国外相比较，外墙的传热系数是3—4倍，外窗则达到2—3倍，屋面则达到3—6倍。在欧洲，住宅的年采暖能耗已经能够达到每平方米6升油，相当于每平方米燃烧8.5公斤标准煤，而我国的一些节能建筑则要耗费12.5公斤标准煤，因此，可以很明显看出来，我国单位建筑面积采暖能耗与发达国家相比差距很大，因此改善建筑节能水平刻不容缓。

二、基于节能设计理念的建筑设计应用分析

（一）优化建筑规划

在这个阶段,要综合考察各种影响建筑节能的因素:建筑的方位、间距、体量、体型以及相应的绿化配置，达到改善热环境的目的。尤其是对于建筑的平面布局来说，建筑的朝向就格外重要。通常来说，在冬季要保持适量阳光进入室内，有效防止冷风吹袭，在夏季则要尽可能的避免阳光射入室内，保持良好通风环境。因此，站在节能和热环境的角度来说，建筑物要尽可能的坐落南北方向，避免东西走向，如果在实际中确实不能采取南北方向，就应该将主房间设置在冬季背风，或者其他朝阳的位置，以有效减少围护结构的散热量。此外，还应该关注建筑间距对节能的影响，要保证在采暖季节，整个建筑南墙的太阳辐射面积不会由于建筑物的阻挡而减少[2]。

从建筑体型与气候关系的角度来看，一般在建筑设计的过程中建筑物的表面积越小，其能源的散失也就随之越小，因此在理论上来说，应该尽可能的减少建筑物表面积，有效控制建筑体型系数，通过减少建筑面宽，增加组合体，或者加大进深，这样能够有效减少日照热的量。但是换一个角度来看，适当加大建筑物表面积能够使得建筑物的采光量以及自然通风量得到增加，从而减少对冷房空调以及照明的依赖。因此，以上两者之间存在一定矛盾，在进行设计的时候，要认真区分建筑物的使用性质，以对建筑物影响较大者为优先考虑因素。此外，有关研究表明，最佳的外观设计是“十”字形，这是由于这种楼体能够在保证有效的自然光照明的同时实现照明好，能量散失小的效果。与其他的外形与平面设计相比较，这种字形可以节能5%以上。

从绿化配置来看，充分利用周围的自然环境，能够有效改善建筑周围的微气候，其中种植树木花草不仅能够发挥美化功能，也是一项有效的节能技术。一般来说，对于所种植的树木，要尽可能的选取那些枝叶伸展较宽，长的较高，夏季茂盛，冬季落叶的乔木，这样的树木可以在夏季遮挡阳光，降低环境温度，减少空调能耗，待冬季，树木落叶，阳光能够直射入室内。在国外，不少建筑物里面设置游泳池，这样在夏季可以确保室内环境湿润凉爽，在冬季，阳光能够被水面反射入室内，获取更多太阳能。此外，也可以进行地面首层的架空设计，这样能够有效防止对建筑物周围的自然表土的破坏；可以铺设一些具有较高透水率的透水砖，配合周围绿地，能够有效控制建筑物的热岛效应。

（二）提升围护结构节能的科学性

一般来说，建筑物的能耗主要来源于建筑物围护结构的热传导以及冷风渗透。其中，建筑物围护结构的耗热量占到整个采暖热耗的六成以上，这就是说，有效确保建筑围护结构的保温热性能能够有效实现能量的减少，同时也能够相应的减少保持室内舒适环境所需的能量。总体说来，主要从以下几个方面着手：

1.墙体节能。作为建筑物的围护结构主体，墙体的主要作用在于承重、防水、隔热以及保温等等。设计节能建筑的关键是确保承重结构设计的合理性，在节能工程造价中承重结构的布局费用占有相当大比重。我国传统的墙体材料主要是实心粘土砖，通过增加砌筑厚度实现保温功能，这是对土地资源以及能源的一种巨大浪费，通常，单一的墙体并不能够同时满足隔热与保温的作用，因此，当前应该大力推广空心砖墙以及相应的复合墙体技术。其中复合墙体技术逐渐发展成为节能墙的主流。这种技术主要采取钢筋混凝土或者砖作为承重，同时与一些绝热材料进行复合，这主要包括矿棉、岩棉、聚苯乙烯、加气混凝土等等。其中某些单一材料墙体能够发挥很明显的减少耗能作用，例如，与传统的粘土墙相比较，加气混凝土的导热系数仅占到其29%，是一种节能显著，保温性能好的墙体材料。

2.窗户节能。在建筑中，窗户的主要功能在于采光与通风，而且也发挥保温、隔声、隔热与防火等围护作用。同时由于窗户是一种轻质构体，因此，也是建筑耗能的一个薄弱环节。其中一般的单层玻璃窗的能耗占到整个建筑物夏季降温或冬季保暖能耗的50%以上，因此，对窗户的绝热性能的改善是建筑节能的重点。其做法主要有：http:///
一、区别不同朝向的窗户，有效控制窗墙比，防止东西方向开大

窗，提升遮阳性能。二、结合市场上空调设备的价格以及相关的采暖与制冷费用，确定适当的玻璃品种，基于玻璃的太阳能阻隔性能以及导热性，对窗户的节能效果进行比较，选择热玻璃、中空玻璃以及低辐射玻璃等，同时有效提升气密水平。

三、加贴透明的聚酯膜于窗外也是一种有效的节能措施。

3.屋顶节能。加强屋面的节能，一般来说，有以下几个方面：http:///
一、注意选用那些密度小、导热系数较低的保温材料，有效防止屋面的重量以及厚度过大。二、避免选用吸水率较大的材料，避免在进行防屋面湿的工作时候，出现由于保温层大量吸水，而达不到有效保温的现象，但是如果在实际操作中，如果采用那种材料，就应该设置相应的排气口，使得保温层内的水分得以排除。此外，近些年来一些高效保温材料开始在屋面上使用。也有采取正铺法以及倒铺法的方式，避免防水层受到日光暴晒，延缓屋面衰老。[3]

（三）采暖与空调的节能要求

对于采暖与空调的节能，必须与围护结构的节能同步。首先，要对采暖设备做好规划与采购工作，科学采暖供热系统，加强管理，提升锅炉的运转效率；注重管道保温，确保室外管道的输送效率。在当前，为实现以上要求，应积极发展集中供暖，做到最大化节能减耗。其次，从节省制冷设备性能的角度来看，最有效方式在于不适用制冷设备。但是由于在实际中要经常利用制冷设备，因此，可以有意识采取一些高效节能的空调系统，提高空调设备的运转效率。

三、结语

建筑节能涉及到了建筑技术、能源技术、智能技术、材料技术、废物再利用技术等领域以及设计、施工与管理等不同部门，因此，建筑节能是一项综合性的系统工程。因此，这就要求建筑师不断更新自身理论知识，学习建筑节能新理念，从系统论的角度对建筑的规划设计、构造与绿化等方面进行合理组合，以提升建筑的整体效益。

参考文献：

[1]张鹏.浅谈我国房屋建筑节能设计[J].山西建筑，2012（08）

[2]崔丽.面向产业化的节能住宅设计[J].暖通空调，2008（12）

[3]张林飞.建筑节能对建筑设计发展的影响[J].低温建筑技术，2008（06）