建筑工程設(shè)計中的節(jié)能建筑設(shè)計探討

【摘要】目前，中國的能源儲備量居世界第三，但每年能源的消耗量在全球高居于第二位。作為世界上建筑規(guī)模最大的國家，我國每年新建建筑的數(shù)量已經(jīng)超過西方發(fā)達(dá)國家年新建數(shù)量的總和。自改革開放以來，我國經(jīng)濟持續(xù)不斷地高速穩(wěn)定發(fā)展，然而在快速發(fā)展的背后，我們付出了過度消耗資源和污染環(huán)境的昂貴代價。有調(diào)查表明，在我國每年僅建筑行業(yè)消耗的能源就占全社會總耗能的24%。面對有限的資源和能量儲備，我們必須加快發(fā)展節(jié)能技術(shù)，降低建筑行業(yè)所帶來的能源消耗。

【關(guān)鍵詞】建筑；節(jié)能；設(shè)計

1、建筑節(jié)能設(shè)計的原則和目標(biāo)

1.1實現(xiàn)資源的有效利用

立足于當(dāng)?shù)貐^(qū)域狀況，對自然資源進行充分有效利用，以可用的自然資源代替能源的消耗和使用。例如，在溫度高、氣候濕潤的區(qū)域，在建筑內(nèi)部，利用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，并且設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，將高溫潮濕的環(huán)境進行調(diào)整和轉(zhuǎn)化，從而改變居住環(huán)境的舒適度。通過對自然資源的利用來實現(xiàn)居住環(huán)境的改善，避免了對其他能源的消耗。

1.2加強環(huán)保材料的使用

在建筑設(shè)計中，注重建筑材料的選擇，選擇那些節(jié)能環(huán)保的工程材料，避免造成環(huán)境的污染，并且還能夠轉(zhuǎn)化為能源。例如，用于建筑外墻的保溫隔熱材料，可以實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境溫度的控制，保持居住環(huán)境的溫度穩(wěn)定。在建筑內(nèi)部中，選用節(jié)能環(huán)保的工程材料，防止有害氣體的揮發(fā)，保護居住者的身體健康。

1.3引入資源的循環(huán)利用

在建筑設(shè)計時，需要充分考慮到資源的循環(huán)利用問題。一般來說，可以實現(xiàn)循環(huán)利用的能源有太陽能、風(fēng)能，這些自然資源具有很好的環(huán)保性能，不會污染環(huán)境。另外，還有水資源可以循環(huán)利用，根據(jù)不同的情況，既可用作冷卻水，又可用作溫?zé)崴h(huán)的有效利用，實現(xiàn)了水資源的有效節(jié)約。

2、建筑節(jié)能設(shè)計的意義

2.1符合可持續(xù)發(fā)展要求

根據(jù)建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)要求可知，在整個管理階段，需要發(fā)揮現(xiàn)有管理形式的最大化作用，滿足概況要求。節(jié)能設(shè)計形式的影響因素比較多，考慮到行業(yè)管理和其他方面影響因素可知，從設(shè)計階段入手，進行節(jié)能分析和指導(dǎo)后，能符合可持續(xù)發(fā)展要求，實現(xiàn)節(jié)能。

2.2促進節(jié)能環(huán)保行業(yè)的發(fā)展

建筑行業(yè)是我國主要行業(yè)之一，在節(jié)能環(huán)保這個部門設(shè)計中，開展節(jié)能設(shè)計形式，能滿足穩(wěn)定性要求。結(jié)合節(jié)能環(huán)保事業(yè)的整體進步要求可知，如何實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計和干凈化分析成為重點，能促進行業(yè)整體進步。

2.3促進我國建筑整體進步

在國際化管理階段，節(jié)能設(shè)計需要符合要求，根據(jù)現(xiàn)有指標(biāo)和應(yīng)用要求等可知，如何促進行業(yè)進步成為重點，在各項指標(biāo)分析階段要以國際化管理作為基礎(chǔ)，做好影響因素分析工作，提升可行性。

2.4緩解能源危機

我國人口比較多，能源占據(jù)首位，人均占有率比較低，存在分布不平衡的現(xiàn)象。根據(jù)能源管理的實際情況可知，在整個管理過程中需要對能源進行合理有效的應(yīng)用，以現(xiàn)有保護機制作為基礎(chǔ)，如何發(fā)揮節(jié)能化設(shè)計成為重點，為了保證建筑能源的穩(wěn)定性，在后續(xù)利用階段需要實現(xiàn)能源再利用，促進整體進步。

3、建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計措施

3.1整體規(guī)劃節(jié)能設(shè)計

目前的粗放式經(jīng)濟發(fā)展必然會帶來資源的浪費問題，因此必須轉(zhuǎn)為精細(xì)化發(fā)展，大力發(fā)展建筑節(jié)能設(shè)計。首先需要在建筑選址之時就要避開山谷、溝底等地方，降低建筑供暖壓力，以“節(jié)能、節(jié)地”為目標(biāo)，盡量挑選向陽平地。另外盡量選擇廢棄的地塊，可以提高土地利用率。為了能夠保證人們的健康，選取的土地應(yīng)該是無毒的，遠(yuǎn)離危險品堆放點和雷達(dá)站等對人體健康造成危害的地方。第二在規(guī)劃建筑布局時應(yīng)該充分考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和地理條件并加以利用，保證建筑獲得足夠的自然通風(fēng)和采光。另外還需要根據(jù)具體情況采取一些遮陽措施，避免夏季過于強烈的太陽直射。在建筑設(shè)計中需要控制建筑體形系數(shù)，一般為0.3以下，因為建筑體形系數(shù)每增加0.01，耗熱量就會提升2.5%。第三可以通過綠化遮陽等措施改善室內(nèi)氣溫，降低建筑能耗。

3.2圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

3.2.1外墻節(jié)能設(shè)計

首先需要在外墻施工時注意選用較好的蓄熱材料，這樣才能更好維持室內(nèi)溫度恒定，降低空調(diào)能耗。其次需要提高玻璃及玻璃幕墻部分的保溫隔熱性能，可以使用雙層或三層玻璃結(jié)構(gòu)提升玻璃部分的保溫性能，幫助減少室內(nèi)熱量的散失，降低冬季供暖壓力。另外為了更好地做到外墻的保溫隔熱工作，可以創(chuàng)新采用新型的復(fù)合墻體材料，比如巖棉、礦棉、玻璃棉、加氣混凝土等，這種復(fù)合墻體材料的保溫隔熱性良好且無毒無污染，有利于提高外墻的保溫隔熱性，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

3.2.2屋面節(jié)能設(shè)計

首先是合理選取屋面結(jié)構(gòu)形式和屋面構(gòu)造方法。比如坡屋面、通風(fēng)屋面、蓄水屋面、外保溫屋面都有利于建筑節(jié)能減排，因此值得推廣使用。當(dāng)然具體使用哪一種屋面結(jié)構(gòu)形式需要根據(jù)具體情況具體分析，比如在夏熱冬冷地區(qū)可以采用屋面綠化的方式改善室內(nèi)熱工環(huán)境，降低能源的消耗，維持室溫的恒定。第二，除了需要保證建筑在冬季的保溫性能外，還需要做好夏季屋面反射工作達(dá)到降低建筑能耗的目的。通常采用“冷”屋面的設(shè)計方法。因為，“冷”屋面設(shè)計中的反射率是0.65，熱輻射系數(shù)是0.75。所以，可使淺色屋面表面和周圍溫度差達(dá)到11.1℃，為人們營造一個舒適的生活環(huán)境，取得良好的節(jié)能設(shè)計效果。例如，白色屋面設(shè)計方式就是節(jié)能屋面設(shè)計的典范。通過上面的分析可以知道，屋面的節(jié)能設(shè)計可以大大減輕空調(diào)負(fù)荷，降低建筑能耗，對于建筑節(jié)能減排具有重要作用。

3.3節(jié)能材料使用

為了能夠達(dá)到較好的節(jié)能效果，還需要多多嘗試各種節(jié)能材料，通過不同類型節(jié)能材料的應(yīng)用可以降低建筑能耗，比如絕熱材料、節(jié)能門窗材料和墻體材料等。其中絕熱材料需要選用導(dǎo)熱系數(shù)小于0.2W/（m·K），并且具有多孔和密度小的特點。由于可選擇的絕熱材料很多，比如金屬絕熱材料、有機絕熱材料和無機絕熱材料等等，應(yīng)該按情況選取合適的材料。另外在建筑圍護結(jié)構(gòu)的選擇中，為了突出節(jié)能設(shè)計理念，應(yīng)盡量把蒸壓加氣混凝土砌塊、金屬面聚氨酷夾心板、金屬面聚苯乙烯夾心板等作為主要建筑材料，這一類材料具有節(jié)能優(yōu)勢，可更好地滿足建筑節(jié)能設(shè)計要求。

結(jié)語：

總之，節(jié)能建筑在發(fā)展的過程中需要遵循一定的原則，我們要在保護環(huán)境、節(jié)能減排的前提下進行設(shè)計，保留傳統(tǒng)建筑先進的設(shè)計成分，應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中，從而促進現(xiàn)代建筑的發(fā)展，推動城市化的進步。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

李紅東，華誠博遠(yuǎn)工程技術(shù)集團有限公司天津分公司，天津。