節能設計在民用建筑設計中的有效應用

王振義

（山西中方森特建筑工程設計研究院，山西 太原 030000）

建筑工程耗能較大，帶來的能耗問題也加重了我國能源短缺。在現今發展形勢下，建筑行業要想穩固地位，將節能理念融入其中是非常必要的。而建筑節能開始的第一步就是建筑設計。為此，需要在建筑設計中加大節能理念的融合，改善建筑性能。本文重點對節能設計在民用建筑設計中的應用加以分析和探討。

1 民用建筑節能設計的重要作用

能源緊缺是目前我國社會面臨的主要問題。我國作為人口大國，對能源的需求量較大，再加上不合理開發，導致能源儲量明顯低于同等級的其他國家。建筑業雖然是我國的支柱型產業，但帶來的能耗問題確是無法忽視的，如果不能實行科學處理和控制，一方面會增加工程建設中的資金成本，降低企業效益；另一方面也會對生態環境帶來破壞，增加環境污染。尤其是民用建筑，作為城市建設及生活的重要媒介，能耗問題的產生會直接降低人們的生活質量。

基于此，在民用建筑設計中，有必要將節能設計理念融入其中，實現對建筑空間及功能的科學管控，加大自然資源利用率，解決民用建筑存在的能耗問題。另外，在現代化民用建筑設計中，人們在要求其功能性的同時，環境質量及與自然銜接率也是關注重點，節能設計的應用將環保型材料應用到民用建筑中，改善了建筑內外部的環境，減少了污染物。

2 民用建筑設計中開展節能設計要遵守的基本原則

2.1 選址科學性

民用建筑設計中做到選址的科學性，一方面是為建筑選取良好的環境場地，為人們營造舒適的生活空間，一方面也是為選取具有明顯優勢的地區開展民用建筑建設，充分利用建筑所在地的優勢。如良好的氣候條件、地質環境等，以自然資源替換傳統能源，達到節能效果。

2.2 結構形體及朝向的科學規劃

要想規避民用建筑的能耗問題，在設計中，應對建筑結構形態、朝向及建筑間距實行科學分析和把控，以保證建筑內部有良好的自然通風和采光環境，降低照明設備、暖通空調等設施的使用，達到節能效果。同時建筑結構設計的合理性，也可增強建筑的美觀性。

2.3 建材的科學選擇

民用建筑設計中節能設計的落實，要求在建材選擇上，以節能型號、經濟性高的建筑材料為主，以此降低能源損耗，減少資金成本，縮減現場的固體廢物儲量。

2.4 本土文化和自然環境的融入與規劃

本土文化的融入可在確定民用建筑風格，深化其設計內涵的同時，密切建筑與自然環境間的聯系，提高兩者間的協調性。再者，本土文化的融入，在民用建筑設計布局中，可凸顯建筑的獨特性和個性化特征。自然環境的科學規劃主要是為提升自然資源在民用建筑設計中的應用效率，達到空間供暖和納涼的目的，控制能源損耗。

3 民用建筑設計中節能設計理念的運用

3.1 建筑總體布局

總體布局規劃是民用建筑節能設計落實的基礎，在總體布局規劃中，設計人員需結合周邊環境展開綜合考量，采用合理方式將天然能源轉化成民用建筑所需能源，替換傳統的非可再生能源，以達到節約目的，實現建筑與自然和諧共處的目標。在總體布局設計中，要充分考慮自然通風和自然采光等設計問題，按照樓層高度、樓間距等原始參數加以計算和分析，增加自然資源的利用率。

總體布局設計中，也可利用被動式節能技術，以提高太陽能、風能的應用效率，滿足建筑采光和通風需求，降低能源損耗。設計人員需深度了解建筑當地的地形、氣候及人文風俗等，并在建筑設計中分析各類因素優劣勢，對建筑物的整體布局加以優化，使建筑物的通風及采光能力達到最佳。

3.2 加大新型環保型能源的利用率

隨著非可再生資源過度開發，可利用能源數量逐漸降低，為促進民用建筑的正常運轉，加大對可再生循環利用能源的研究和利用非常必要。政府部門應加大對可再生能源研究的投入，將現有的可再生能源以現代化技術加以轉化，且應用到建筑領域中，如太陽能轉化，轉化的電能可供建筑日常照明所需。在民用建筑節能設計中，設計人員也可將現有的新型環保型能源應用到建筑中，替換傳統能源，確保民用建筑內外部運行的需求。人們也需加深自身的環保意識，增大環保型能源的利用率，削弱污染力度，構建綠色的生態環境。

3.3 節能措施的科學使用

圖1 復合墻體設計

一是外圍護節能設計。外圍護結構設計的合理性對于節能目的的落實有推動作用，設計人員要加大對外圍護結構的重視力度，結合建筑具體情況，對結構形態、維護材料進行分析和處理，降低熱能損耗，優化建筑性能。二是保溫隔熱設計。建筑所在地區氣候的不同，對保溫隔熱材料的要求也各不相同，且現今市面上保溫隔熱材料的種類豐富，設計人員需要做好調研分析，注重材料選擇合理性，完善建筑性能。另外，保溫隔熱材料選用的合理性，對于熱能消耗、建筑內部暖通空調的使用率有直接影響，保溫隔熱效果明顯，建筑中熱能的散失率才會較低，進而減少暖通空調的開啟頻率。受到南北氣候差異的影響，在設計中，門窗這類散熱設施也需展開科學處理。北方冬季溫度較低，設計中應減少落地窗的出現，以吸熱性較好的玻璃實現內外界連接，做好能源管控。科學技術隨著社會發展而逐漸進步，建筑隔熱保溫技術也得到了合理的優化，當前應用比較廣泛的節能設計為復合墻體，通過將保溫材料灌注到墻體中來達到保溫隔熱的效果，還可以有效增強墻體的承載力。

3.4 照明節能設計

民用建筑節能設計中，照明系統的節能優化也要重點把控，設計人員需按照照明范圍及功能要求，對照明設施、亮度等實施規劃處理，做好能源管控。最常用的照明節能控制系統以二線控制系統和BAS系統為主，前者獨立性較強，可做到單獨管控，后者則被納入到BA設計的分支內。這兩種方式各有各的優勢，第一種具有獨立運行的特性，能夠對場景和亮度進行自由調節，適用于使用功能比較高的地方。還有一種是采用集中控制的方式，適用于空間比較大的建筑。

3.5 水資源及暖通空調系統優化節能處理

水資源在民用建筑中起到非常重要的作用。節能設計中可做到對水資源的管控，也是解決生活中水資源短缺的重要方式。水是人們的生存之本，屬于一種不可再生資源。我國現今人均水資源占有量相對較少，再加上人們的肆意浪費，可用淡水資源儲量越來越低。在民用建筑的設計中，可以設置污水的回收系統，讓生活中的一些污水得到二次利用，將海綿城市的理念在建筑設計中逐步貫穿，以確保水資源發揮出最大利用價值。工作人員可以實行人工濕地的設計，一方面實現對污水的處理，另一方面維持人與自然的和諧統一。

暖通空調系統是調節室內溫濕度的系統，該系統成為民用建筑必備設備。不過為增強建筑內部的舒適性，暖通空調系統經常存在全天候工作的情況，帶來了巨大的能源損耗。為此，在節能設計中，應添加自動化、智能化控制系統，對暖通空調加以科學管控，通過識別建筑內外部溫濕度差的變化，自動調節內部溫濕度，避免全天候超強運轉，從而節約能源。另外，設計人員還可借助自然風的引入，降低暖通空調利用率，加強室內的舒適性、環保性。

4 結語

民用建筑關系到人們的日常生活，做好建筑的節能設計，不僅可提高人們的生活質量，營造舒適的活動空間，還可降低能源損耗，緩解我國現存的能源危機問題，最終推動建筑行業的可持續發展，這對于我國社會穩定及經濟效益的提升起到了顯著作用。