建筑設計中的節能設計研究

寧楊

【摘要】 近幾年來，我國城市化建設取得了顯著成效，人們生活水平不斷提高，對生活環境有了更高的期待。國家節能減排政策的出臺，社會各界節能環保意識得到提高。本文筆者對建筑設計中的節能設計進行了探討，希望對相關從業人員具有借鑒意義。

【關鍵詞】 建筑，節能，設計

前言：在建筑設計環節采取必要節能措施，全面提升建筑節能水平，才能有效降低建筑能耗，建設對環境的污染和生態的破壞，從而更好順應時代發展需求，促進建筑業健康、持續發展。

一、建筑設計中節能設計的重要性

能源緊缺是一個全球性問題，我國正處于社會發展轉型時期，能源消耗量大，環境污染和生態破壞形勢嚴峻。在巨大能源消耗中，建筑消耗占很大的比例，我國高能耗建筑高達90%，不僅造成了巨大的能源浪費，而且還引發各種環境問題，節約能源刻不容緩。建筑設計是建筑施工順利進行的重要保障，其設計水平直接關系到建筑工程質量及能耗消費情況，其重要性不言而喻。

二、應用節能建筑設計的優勢

節能建筑是在保證建筑基本使用功能的基礎上，利用節能環保的材料和技術來提高建筑的資源利用率，其中隔熱、保溫性能等相比以往建筑都有著更好的作用效果，并且建筑設施的能源消耗也大大降低，從環境和節能的效果來看，節能建筑也是建筑未來發展的必然趨勢。建設節能建筑不用通過采暖設備就可以實現冬暖夏涼的建筑要求，在建筑設計過程中，必須要嚴格按照節能環保的標準來進行，這樣才能有效的保證建筑的節能效果。

與以往的建筑相比，節能建筑具有更多的優勢，其中主要表現在以下幾方面內容：首先，節能建筑能夠更好的提高能源的利用率。建筑節能設計的基本理念就是節能環保，隨著城市化進程的不斷加快，城市能源短缺問題也越來越嚴重，通過節能建筑的發展能夠更好的解決目前能源短缺的問題，并且對于提高環境保護也有著重要的作用，對于促進生態自然環境的可持續發展也有著重要的意義。其次，節能建筑能夠更好的保護周邊環境質量。在節能建筑中所采用的都是節能環保型的材料和設施，并且采用了大量的清潔型能源也能夠有效的降低對周邊環境的污染。最后，節能建筑對于提高居住環境的質量也有著重要的作用。目前，人們對于居住環境的要求也越來越高，非節能型建筑不僅會造成大量的能源消耗，也會使周邊的環境產生一定程度的污染，這也使人們的居住環境質量大大下降，而節能建筑建設不僅能有效的避免帶來的環境污染，同時對于提高人們的居住環境也有著非常好的效果。

三、基于建筑設計中的節能措施分析

1.墻體方面

建筑墻體節能措施，具體包括：（1）外墻方面。應充分利用具有較高隔熱保溫性能的節能材料，降低設計并制作成單一性的材料外墻。（2）復合墻體方面。應通過保溫材料設計，在墻體中間形成具有保溫夾層的復合墻體。（3）保溫層反面。為在保護墻體自身的同時，實現良好隔熱效果，應在外墻外側設計保溫層。常用的建筑墻體保溫隔熱材料主要有：保溫砂漿、聚苯板、多孔粘土磚、加氣混凝土砌塊及復合墻體等等。

2.門窗方面

建筑中，門窗是能耗損失較嚴重的部位，在整個建筑能耗中所占的比例高達40%。因而，在建筑設計過程中要注重正常通風、采光、日照，在滿足建筑要求的同時，確保門窗的氣密性，盡可能減少門窗面積，從而全面提高門窗保溫功效，減少傳熱損失，從而達到節能降耗的設計效果。建筑門窗節能措施，以筆者所在的夏熱冬暖地區為例：（1）窗墻比的合理設計。一般來說，公共建筑每個朝向的窗（包括透明幕墻）墻面積比均不應大于0.70；住宅建筑則是南、北向窗墻比不得高于0.40，東、西向不應大于0.30。（2）門窗的氣密性保護。外門窗氣密性等級不應低于《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級級檢測辦法》GB/T7106-2008規定的6級，玻璃幕墻的氣密性不應低于《建筑幕墻》GB/T21086-2007的規定，10層以下為2級，10層以上為3級。（3）新型環保節能材料的應用。隨著科技不斷進步，新材料不斷問世，在建筑設計時，應注重新型節能環保材料的應用，以實現從材料上保證建筑門窗的節能性與環保性。

3.屋面方面

建筑屋面是接觸外部環境的重要部分，直接受到外界環境變化的影響，因而在設計環節采取有效措施，更加凸顯節能效果，甚至比外墻節能效果更為明顯。我國南北方氣候條件存在較大差異，因而在屋面節能設計時，應根據當地具體氣候環境，綜合考慮各方面的因素，最大限度保證節能效果。北方夏季高溫多樣，冬季寒冷干燥，南方夏季高溫多雨，東西溫和少雨，夏季時，太陽輻射大，建筑屋面溫度可達70℃～100℃，冬季熱量主要從屋內向屋外發散。為此，在建設屋面節能設計中，要做好保溫隔熱層的設計，通過新型環保屋面材料的應用，達到建筑設計要求。屋面節能設計措施，具體包括：（1）保溫層方面。設計時，應控制好保溫材料的密度和吸水率，以降低建筑屋面的自重，減少排氣孔重新設置。北方保溫層應設置在板樓上方的防水層中，而南方則在防水層外部設置保溫層，并使之與屋面呈倒置關系。（2）屋面材料的選用。冬季寒冷的北方主要以煤采暖為主，而夏季高溫的南方，則以電作為降溫的主要媒介。為此，設計時，應根據當地具體情況，選擇合理的保溫隔熱材料，如膨脹珍珠巖等，在滿足建筑設計要求的同時，降低建筑能源損耗，從而達到節能環保的目的。（3）綠色植物屋面和蓄水屋面的應用。通過在屋面種植植物的方式，使得建筑屋面保溫隔熱性能得到提高，并切實增加綠化率，改善城市氣候。而蓄水層的設計，主要是利用蒸發制冷的機理，將水深控制在20cm左右，從而有效降低屋面溫度。

4.景觀設計方面

景觀設計同建筑節能設計密切相關，將景觀設計理念融合到建筑節能設計中可有效起到節能效果。景觀設計是結合建筑所在區域的維度、氣候、風向等特點合理配置植物，為建筑營造和諧的空間環境。在建筑節能設計中可根據建筑門窗的位置設置一些綠化帶，比如種植一些喬木，通過樹木形成的空氣流動來改善室內通風效果，同時也能在大風天氣起到防風的效果。在建筑的東西向種植一定數量的灌木或者喬木可以起到遮陽的效果，更能起到美化人居環境的功效。

5.綠化系統植物方面

通過綠化系統植物在建筑本體上的合理植入可起到遮陽、滯塵降噪以及凈化空氣的作用。通過綠化植被在建筑中的有機融入，起到節能減排，降低能耗的問題。綠化系統一般分為三種方式，即屋頂綠化方式、垂直綠化方式以及空中花園綠化方式。其中屋頂綠化方式是在屋頂構造設計時將屋頂設計為斜坡，在斜坡上種植各種綠色植物，但要在設計中計算屋面的荷載，以防屋面荷載過大造成屋面壓壞。垂直綠化是指在建筑外墻種植一些諸多爬山虎之類的植物，爬山虎的藤曼順著外墻根基爬滿整個建筑外墻，可避免陽光對外墻的直接照射，還可以起到降低噪聲，滯塵，改善建筑周邊空氣質量的功效。

四、小結

總而言之，建筑節能是一項系統、復雜、專業的工程，已經成為時代發展的必然選擇。建筑設計人員應加強思想重視，在嚴格遵守國家相關規范和標準的基礎上，堅持科學發展觀，全面樹立節能環保觀念，在保證建筑設計科學性與合理性的同時，兼顧節能降耗，為資源節約型、環境友好型社會的實現提供強有力保障。

參考文獻：

[1]劉建平.建筑玻璃貼膜的節能優勢及針對不同朝向房屋的設計方案[J].四川建筑科學研究，2011，37（01）：260-262.

[2]徐斌，龍林爽，孟憲春，葉宏.不同典型氣候區內建筑屋面及外墻使用隔熱涂層后節能作用的分析與評價[J].太陽能學報，2012，33（04）：670-676.