節能設計在建筑工程設計中的重要性和應用

【摘 要】隨著時代的不斷發展，經濟水平的不斷提高，資源能源的巨大消耗與人類經濟社會的可持續發展形成了巨大的反差，資源環境問題日益突出。經濟化進程的加快必然帶動城市化進程的迅速前進，建筑工程行業的發展是城市化的重要標志，所以在建筑工程設計中充分考慮節能的設計勢在必行。本文主要結合天津地區的實際情況論述了節能設計在建筑工程設計中的重要性以及具體的應用辦法和途徑。

【關鍵詞】節能設計；重要性；有效應用

我國處在社會主義現代化發展的關鍵時期，資源能源的需求量與日俱增。天津地區的發展也不例外。在科技經濟迅猛發展的今天日益彰顯出強大的生命力，對能源資源的需求量也是成倍上升。長期的重工業發展推動了天津的發展，也造成了資源短缺的問題，節能設計任重而道遠。

1 節能設計在建筑工程設計中的重要性

從天津地區的實際情況來看，建筑工程設計中的節能設計對經濟可持續發展的影響非常深遠，它不僅有效緩解資源能源的壓力，而且能有效改善人們的生活，使建筑設計變得更加生態化，綠色化。

眾所周知，天津屬于溫帶季風性氣候，雖然臨近渤海灣，但半封閉的內海海灣對天津的氣候影響不大，所以雨水主要集中在夏季，全年降水總量偏少，河流得不到有效補給，雖然流經的河流比較多，還有一定數量的人工河，但是由于重工業基地多，城市人口眾多，生活用水和生產用水總量大，水資源依然很緊缺。

天津是工業大城，加之夏天炎熱，空調耗電量大，冬季寒冷，城區需要供暖等方面需要消耗大量的煤炭資源、石油資源、天然氣資源，從貫徹可持續發展戰略來看，建筑節能十分必要。

在提倡建設資源節約型、環境友好型社會的現代社會，充分利用現今的科學技術探索利用新能源是最為可行的辦法，只有這樣才能切實貫徹可持續發展戰略對我們的內在要求，才能日益滿足更多人口的生活生產需要，促進天津各方面發展的同時，也是在推進我國的現代化進程。

2 節能設計在建筑工程設計中的有效應用

節能措施在建筑設計中的應用十分廣泛，現代化的節能設計崇尚一種生態環保的理念，很多細節都能體現出設計者的匠心獨運。

2.1 電暖方面

天津夏天炎熱，大量使用空調將耗費很多電力資源，尤其是火力發電，消耗很多的煤炭資源，短時期內是不可再生資源，所以如果在建筑設計中投入很多的節電設計，利用自然條件降低室溫，延長大自然的照明時間，就可以有效節約資源，同時達到環境保護的目的。

天津在冬天需要供暖，也將耗費很多能源，同時，會降低空氣質量。如果在建筑設計中就融入保暖設計或者利用自然光的照射達到穩定室溫的目的，那么也將會節約很多的煤炭、天然氣等資源。

從節約用電量角度來說，我們可以從兩個方面來分析，一是照明時間，二是空調的使用時間。延長自然光的照明可以減少燈光照明的時間，建筑物在具體設計時要充分考慮到采光條件不管是商業建筑物還是住宅建筑物，單體設計時適宜用透明玻璃采光，有色玻璃會使室內變暗，影響正常視覺感。在能安裝玻璃的地方盡量安裝玻璃。如果是群體建筑，則應該考慮建筑物的排列和走向，不至于造成樓體間的遮擋。這樣就能充分利用自然光照明，達到節約用電的目的。

減少使用空調的時間意味著建筑內部盡量靠自然通風來調節室溫，具體設計時應充分考慮建筑物的朝向和群體之間的距離。天津地區夏季的主導風是偏南風，是由副熱帶洋面吹向大陸的，建筑物的朝向要迎合主導風向有利于自然通風。建筑物之間要留有日照間距，可以提高風速，同時風流量也會加大，可以調節建筑物之間的溫度，在夏季就可以降低能源消耗。如果通風不良，建筑物內部和建筑物之間的熱量不能夠散發出去，不得已使用空調進行降溫，則加大了能耗。

室內窗戶的合理選用也可以起到自然調節溫度的作用。比如就拿窗戶來講，平開的窗戶比推拉式的窗戶的通風面積更大，如果房間內同時設計進風口和出風口，空氣流速增加，容易形成穿堂風，大大降低夏天室內溫度。同時也要慎重考慮通風窗戶的位置和通風口的高度。不僅室內要充分考慮通風問題，而且建筑物整個剖面也要適當考慮合理的通風設計，還可以進行外遮陽措施，減少太陽輻射對室內的影響，比如可以在窗外設置遮陽棚，或者進行局部墻體的綠化，種植可以沿著墻面攀爬的藤類植物如爬山虎等，這樣的方法非常環保又美觀，越來越受到人們的青睞。

在冬天，如果建筑物的外部足夠保暖、內部設計足以避免熱量流失，則室內溫度恒定，降低供暖力度，從而節約資源。具體設計時應注意外墻的保溫、屋面以及門窗的保溫，科學證明采暖期如果用相同厚度保溫材料去進行外保溫和內保溫，則外保溫比內保溫減少約1／5的熱損失。夏季，進行過外墻保溫的建筑物的室內溫度也低于沒有進行外保溫的建筑，同時如果用新型的斷熱橋型鋁合金門窗或鋁塑復合門窗，門窗節能性就會大幅提高，從而達到預期效果。

2.2 用水方面

天津的水資源比較緊缺，生活用水工業用水的節能措施一定要落實到位才能緩解水資源壓力，具體來說包括以下幾方面：

從給水設計來講，如今的城市給水設計早已告別傳統的供水方式，就是通過水池到水泵再到水箱的過程。傳統方法耗能非常高，而且水容易受到污染，新型的給水方法是用變頻器改變電機的供電頻率，根據用水量的大小實現對水泵的無級調速和軟啟動，十分節能。

從熱水的供應設計來說，天津很多地方都采用了太陽能熱水器，非常高效。這種能源清潔又安全，而且是可循環重復利用的能源，在室內使用太陽能熱水供應系統集熱快，不受外界環境的影響，易于操作，全年都可以使用，安裝的地點選擇也比較靈活。

從選擇閥門上來說，建筑物給排水管應采用新型閥門。新型閥門區別于傳統法門的特點主要是防滲漏的性能佳。一般截止閥、閘板閥、球閥是最常見的傳統閥門，但是使用次數過多后，密封性能就降低了，會有漏水的現象，浪費了水資源，所以采用密封性能高的新型閥門可以達到節水的目的。

從水管材料的選擇上來看，要根據建筑物的實際情況采取相應的措施。通常來講，如果輸送用水的管道的內壁越光滑，則阻力越小，水的流動速度也就越大，水頭損失就越小，相反則管道內壁越粗糙，水的流動阻力越大，水頭損失也就越大，所以在選擇管道上，應該盡量選擇粗糙度小的同時局部阻力也十分小的管材。從材質上來說，塑料管比金屬管的優點更多，例如價格便宜，便于安裝，耐腐蝕性強，不容易被污染等等，所以采用塑料管更為經濟實惠。另外，從水廠到用水地方鋪設的管道不宜過長，這樣減少消耗。

3 總結

由以上論述我們可知，有效實現建筑工程設計中的節能設計不僅關系到現今的資源能源的科學合理利用，而且關系到子孫后代的長遠發展。天津地區要根據實際情況，及時制定符合本區的節能發展規范，在實踐中不斷提高節能技術，做到有效節電節水等相關措施，切實為建設資源節約型、環境友好型國家貢獻一份力量。

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