節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用

繆琳

（山西園區(qū)建設(shè)發(fā)展集團(tuán)有限公司，山西太原 030032）

經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)水平的提高，為建筑行業(yè)帶來了動(dòng)力支持，不過在現(xiàn)階段節(jié)能環(huán)保理念的要求下，建筑行業(yè)發(fā)展中存在的能耗問題也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，如果不能對(duì)其實(shí)行科學(xué)管控，不僅會(huì)阻礙行業(yè)進(jìn)步，還會(huì)對(duì)人們的生活構(gòu)成威脅。為此，將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入其中就顯得尤為重要。在節(jié)能設(shè)計(jì)理念下，采取科學(xué)有效的方式完善民用建筑設(shè)計(jì)也成為業(yè)內(nèi)研究的主題。

1 節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的重要性

將節(jié)能設(shè)計(jì)融入民用建筑設(shè)計(jì)中，一方面可實(shí)現(xiàn)能耗問題的科學(xué)把控。在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，能耗問題已經(jīng)成為主要問題，隨著能源消耗量的上升，可應(yīng)用資源逐漸減少，產(chǎn)生的污染物產(chǎn)量逐漸增大，不利于社會(huì)及環(huán)境的科學(xué)發(fā)展。建筑行業(yè)作為能源消耗大的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)注重能耗問題，充分發(fā)揮節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，提高發(fā)展價(jià)值。

另一方面，節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可在保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)、功能的基礎(chǔ)上，以多樣化的方式節(jié)約能源，降低損耗，延長(zhǎng)建筑使用壽命。再者，隨著人們意識(shí)的深化，國(guó)家政策的完善，建筑行業(yè)對(duì)于節(jié)能環(huán)保的認(rèn)知也在提升，更需要通過節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)自身加以創(chuàng)新和變革，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

2 民用建筑設(shè)計(jì)中開展節(jié)能設(shè)計(jì)需遵守的基本原則

節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為推動(dòng)民用建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的必備要素，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)要求：

（1）綜合利用。能源匱乏已經(jīng)成為全世界存在的普遍問題，能源缺失、資源配置不合理，對(duì)城市發(fā)展及人們生活均帶來嚴(yán)重影響。為解決這一問題，在民用建筑設(shè)計(jì)中，需在保證功能性的基礎(chǔ)上，做到資源、能源的科學(xué)配置和利用，從而減少損耗的產(chǎn)生，大力推動(dòng)行業(yè)的進(jìn)步。

（2）遵循自然規(guī)律。民用建筑設(shè)計(jì)中，能源和資源利用的合理性，不僅關(guān)系建筑使用性能和壽命，還關(guān)系自然環(huán)境的質(zhì)量，資源能源的浪費(fèi)和損耗，會(huì)增加固體廢物、廢氣的產(chǎn)生，對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成破壞。為此，在節(jié)能設(shè)計(jì)中，也需對(duì)環(huán)境這一因素加以重點(diǎn)考量，以滿足能源設(shè)計(jì)的要求。

（3）協(xié)調(diào)發(fā)展。隨著物質(zhì)和精神需求的提高，民用建筑設(shè)計(jì)需要在滿足功能性要求的基礎(chǔ)上，深度考慮自然資源的科學(xué)利用，合理規(guī)劃建筑通風(fēng)、采光等系統(tǒng)，促進(jìn)人與自然的有機(jī)融合，進(jìn)而達(dá)到綠色建筑目標(biāo)，為人們提供良好生活空間。

3 民用建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用

3.1 科學(xué)布局

民用建筑設(shè)計(jì)中，節(jié)能設(shè)計(jì)理念的體現(xiàn)應(yīng)該從總體布局規(guī)劃開始。設(shè)計(jì)人員以全局眼光，對(duì)民用建筑現(xiàn)存問題實(shí)行分析，明確節(jié)能環(huán)保的重要性，并從該角度展開總體布局規(guī)劃，以增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)、功能的合理性，控制能源損耗。同時(shí)科學(xué)配置建筑所在區(qū)域資源，提高可再生資源循環(huán)利用率，以此控制能源損耗，做到建筑與自然的和諧發(fā)展。

在總體布局設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該優(yōu)先考慮自然采光和通風(fēng)問題，對(duì)建筑間距、朝向等予以綜合考量，增加建筑中自然資源使用率。這里可以通過被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，做好建筑自然采光和通風(fēng)，控制建筑內(nèi)部暖通空調(diào)、照明設(shè)施的應(yīng)用，降低能源損耗及環(huán)境污染率，增強(qiáng)建筑內(nèi)部舒適性、健康性。設(shè)計(jì)人員需要深度了解建筑當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂蛞约叭宋娘L(fēng)俗，在建筑設(shè)計(jì)中分析各類因素的優(yōu)劣勢(shì)，對(duì)建筑物的整體布局加以優(yōu)化，使建筑物的通風(fēng)和采光能力達(dá)到最佳。

3.2 新能源與可再生能源的利用

節(jié)能技術(shù)在民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是為解決建筑行業(yè)當(dāng)前發(fā)展存在的能源過量損耗問題，以緩解我國(guó)能源危機(jī)帶來的威脅。在節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重對(duì)新能源、可再生能源的科學(xué)利用，通過太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿目茖W(xué)使用，替換傳統(tǒng)的非可再生資源，這樣一方面可降低能源損耗量，另一方面也可減少系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行壓力，避免因供能不穩(wěn)定引發(fā)危險(xiǎn)事故。重要的是新能源與可再生能源的綠色環(huán)保性較強(qiáng)，不會(huì)產(chǎn)生多余污染物，可達(dá)到建筑、人、環(huán)境三者間的平衡，改善人們的生活質(zhì)量。

3.3 節(jié)能措施

（1）墻體圍護(hù)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可增強(qiáng)建筑保溫隔熱效果，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用頻率，在保證室內(nèi)舒適度的同時(shí)，降低能源損耗。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)建筑所在區(qū)域?qū)嵭锌茖W(xué)規(guī)劃，合理選擇圍護(hù)材料和形式，以達(dá)到節(jié)能保溫效果。目前常見的圍護(hù)結(jié)構(gòu)以外墻自保溫、內(nèi)保溫、外保溫這三種結(jié)構(gòu)形式為主。另外，目前一些區(qū)域在民用建筑設(shè)計(jì)中，為增強(qiáng)美觀性，會(huì)以垂直綠化作為外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，借助植物的攀爬來形成保溫層，以改進(jìn)建筑性能，美化空間環(huán)境（見圖1）。垂直綠化能減少太陽對(duì)建筑物的直接照射，有效削弱太陽熱輻射。對(duì)于高層建筑來說，設(shè)置空中花園，既可以為人們提供交流共享的平臺(tái)，同時(shí)也是改善建筑室外環(huán)境的有效措施。

圖1 垂直綠化

（2）門窗節(jié)能。建筑門窗是能源散失最薄弱的部位，產(chǎn)生的能耗可達(dá)到總能耗的1/3 以上。而且建筑門窗具備采光、通風(fēng)、消防救援、觀景等功能，在設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)門窗尺寸、密實(shí)度、開關(guān)方式及遮擋措施實(shí)行科學(xué)分析與考量，從節(jié)能角度出發(fā)，改進(jìn)門窗設(shè)計(jì)效果，降低能源損耗。如寒冷地區(qū)內(nèi)可以斷橋鋁門窗避免冷橋問題的產(chǎn)生。利用中空或鍍膜玻璃減少陽光直接照射，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部自然采光和溫度控制。

（3）屋面節(jié)能。此前，民用建筑屋面節(jié)能多采用設(shè)置保溫層的方式來滿足需求，選擇吸水、滲透、導(dǎo)熱性能較低的材料開展屋面鋪裝，雖然施工便捷、成本低廉、承受荷載較低，但整體保溫性能會(huì)由材料厚度決定，難以很好地滿足人們的生活需求。然而在節(jié)能設(shè)計(jì)理念落實(shí)后，除對(duì)傳統(tǒng)保溫材料進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，增強(qiáng)保溫效果外，還加大了綠色屋面的應(yīng)用，通過綠色植物的栽植來達(dá)到防滲、防陽光直射、保溫等效果，且屋面綠化能降低城市熱島效應(yīng)、優(yōu)化屋面隔熱性能、提供生活休憩場(chǎng)所等（見圖2）。

（4）照明節(jié)能。民用建筑設(shè)計(jì)中，照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)是借助自然光源和人工照明設(shè)施的科學(xué)設(shè)置實(shí)現(xiàn)的，這要求設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑朝向、間距等基本參數(shù)實(shí)行綜合考量，合理規(guī)劃窗口位置，或采取增加導(dǎo)光裝置的方式，向室內(nèi)引入自然光源，增強(qiáng)自然照明效果。在選擇人工照明設(shè)備時(shí)，以節(jié)能為基本要求，在提高亮度的同時(shí)，降低能源損耗。按照建筑不同區(qū)域的功能要求，安裝智能化照明系統(tǒng)，使照明設(shè)施自動(dòng)開關(guān)，節(jié)約電能。

圖2 屋面綠化

（5）水資源的優(yōu)化設(shè)計(jì)。水資源是人們生活之本，我國(guó)人均水資源占用率較少，所以在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮到水資源利用問題，以保障居民的日常生活。在民用建筑的設(shè)計(jì)中，可以設(shè)置雨污水的回收系統(tǒng)，讓生活中的這部分水資源得到二次利用，將海綿城市的理念在設(shè)計(jì)中逐步貫穿，以確保水資源利用的最大化。或者可以開展人工濕地的設(shè)計(jì)工作，一方面做好污水處理，另一方面達(dá)到人與自然的和諧統(tǒng)一。

（6）冷暖資源的優(yōu)化設(shè)計(jì)。冷暖資源的合理使用可借助暖通裝置的節(jié)能規(guī)劃實(shí)現(xiàn)，在此過程中，設(shè)計(jì)人員需要考慮智能技術(shù)的應(yīng)用，以敏感識(shí)別外界溫度變化為特征，自動(dòng)調(diào)節(jié)暖通裝置，做好建筑內(nèi)部冷暖空氣的流通，控制能源消耗。還可增強(qiáng)建筑內(nèi)部自動(dòng)通風(fēng)效果，降低室內(nèi)溫度，保證室內(nèi)舒適性。在暖通裝置設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)融入循環(huán)利用理念，吸收產(chǎn)生的多余熱量，轉(zhuǎn)化成其他類型能源持續(xù)應(yīng)用。

4 結(jié)語

希望上文論述可對(duì)設(shè)計(jì)人員在民用建筑設(shè)計(jì)工作中有所幫助，做出更好的水資源、冷暖資源的設(shè)計(jì)，引入照明節(jié)能設(shè)施，做到室內(nèi)科學(xué)布局，也可以發(fā)揮自然資源的最大利用價(jià)值，符合綠色建筑建設(shè)目標(biāo)，推動(dòng)環(huán)保型現(xiàn)代化城市的前行。