節(jié)能設計在民用建筑設計中的重要性分析

曾松松

摘 要：民用建筑是建筑行業(yè)中極為關鍵的組成部分，與人們的日常生活聯(lián)系密切。在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，人們的生活質量和生活水平得到了大幅提高，使人們提高了對生活環(huán)境的要求，因此，將節(jié)能設計應用于民用建筑設計，不僅可以提高能源使用率，而且能促進節(jié)能民用建筑的可持續(xù)發(fā)展。文章分析了節(jié)能設計理念應用于民用建筑設計的重要性，針對民用建筑節(jié)能設計現(xiàn)狀及存在的問題，提出節(jié)能設計有效應用的策略，為開展民用建筑節(jié)能設計工作提供參考。

關鍵詞：民用建筑;節(jié)能設計;現(xiàn)狀;應用

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）04--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.041

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和生活水平的提高，人們越來越重視節(jié)能環(huán)保，粗放型的經(jīng)濟發(fā)展模式已不再適應當前和未來社會發(fā)展的要求，協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟發(fā)展與自然的關系。通過房屋建筑的節(jié)能設計，可以滿足人類協(xié)調(diào)性發(fā)展的需求。

民用建筑建設中，要認識到節(jié)能設計的重要性，滿足人們的住房需求，減少環(huán)境破壞，促進人與自然的和諧發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。從建筑企業(yè)角度，我國建筑行業(yè)快速發(fā)展和進步，市場競爭日趨激烈，建筑企業(yè)為在市場中占有一席之地，要注重降低建筑能耗，提高建筑產(chǎn)品的競爭力[1]。

1 節(jié)能設計在民用建筑設計中的重要性

節(jié)能設計理念在建筑設計中的廣泛應用可以顯著減少資源消耗，提高建筑工程施工效率，在控制建筑成本方面發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)階段，人們對環(huán)境質量的要求越來越高，應用節(jié)能設計理念后，建筑施工方會適當增加環(huán)境建設方面的投入，人們的生活質量也會得到一定程度的改善。此外，應用節(jié)能設計技術可以將節(jié)約的資源用于其他建設，從社會層面來看，資源優(yōu)化配置水平也有所提高[2]。

節(jié)能設計理念在建筑設計中應用最直接的原因是資源日益匱乏、環(huán)境狀況不佳，尤其是近年來城鎮(zhèn)化發(fā)展腳步逐漸加快，各個城市都在如火如荼地建設工程項目，導致我國很多地區(qū)出現(xiàn)了不同程度的資源短缺情況，很多建筑施工單位不得不在節(jié)能施工方面作出了嘗試。具體表現(xiàn)為，在施工環(huán)節(jié)中使用新型建造技術和環(huán)保節(jié)能材料，在保證建筑質量和安全的前提下，降低建筑材料使用量，延長建筑使用年限。當人們認識到資源短缺的弊端，環(huán)境保護和節(jié)約資源的呼聲也越來越高漲。

在建筑行業(yè)內(nèi)部推動作用和外界環(huán)保壓力的共同作用下，節(jié)能設計理念在建筑設計中的應用變得越來越廣泛，說明節(jié)能理念在建筑行業(yè)的未來發(fā)展中具有廣闊的發(fā)展空間。

2 民用建筑節(jié)能設計存在的影響因素

2.1 環(huán)境因素

環(huán)境因素通常指日照、降水量、空氣流通三個方面。其中，日照和家庭的居住舒適度密切相關，陽光暴曬的情況下會造成室內(nèi)溫度過高，缺少陽光的情況下會導致室內(nèi)溫度過低。我國屬于大陸性氣候，冬季寒冷干燥，夏季高溫干燥，如果降雨密集還會使建筑潮濕發(fā)霉。一旦陽光太強或太弱，室內(nèi)溫度受到強烈影響，使人體感到不適，一般利用空調(diào)或者風扇的方式調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。大量使用家電調(diào)節(jié)溫度，將消耗更多電力。

氣流主要影響室內(nèi)的溫度，進而影響能耗。在不同建筑設計中，氣流性能會產(chǎn)生一定的差異。例如，在兩排建筑物高度相似的情況下，街道兩側會發(fā)生風漏現(xiàn)象，提高風速和建筑物的熱損耗。

2.2 節(jié)能材料

節(jié)能型建筑材料主要包括儲能材料、隔熱材料等。隔熱是指通過某種方法減小物體表面的熱傳遞系數(shù)和固態(tài)熱傳導系數(shù)，隔熱材料的主要作用是降低固體與物體表面的導熱程度，通過使用保溫材料減少室內(nèi)和室外的熱量轉移，達到保溫隔熱的效果。蓄能材料的應用能夠緩解日照對室內(nèi)溫度造成的影響，減少室內(nèi)外溫度差異，節(jié)約能源[3]。

2.3 房屋規(guī)劃設計工作開展不協(xié)調(diào)

盡管當下我國建筑行業(yè)對節(jié)能環(huán)保的重要性有了相應認知，但仍會遇到各種復雜情況。例如在房屋設計中過于注重外觀的美觀性，卻忽視了對周邊環(huán)境的影響，或在設計階段雖然考慮到節(jié)能環(huán)保問題，但在執(zhí)行時無法發(fā)揮應有的作用。因此，房屋設計要具備全局意識，將設計思維與環(huán)保理念相結合，使房屋規(guī)劃設計更具協(xié)調(diào)性。

2.4 相關部門不重視建筑工程的環(huán)保問題

盡管我國對于建筑設計施工的節(jié)能環(huán)保有一系列標準規(guī)范，但并非所有建筑工程都能將相關標準落實到位。產(chǎn)生上述問題的原因在于建筑設計未能貫徹節(jié)能環(huán)保理念，節(jié)能環(huán)保方面的嘗試較為保守，相關部門對此也缺乏重視，更是讓建筑節(jié)能環(huán)保工作難以落實。

3 民用建筑節(jié)能設計優(yōu)化措施

3.1 加大建筑節(jié)能宣傳力度

我國大部分民眾和建設工程設計人員缺乏建筑節(jié)能設計意識的現(xiàn)象，政府管理部門應大力宣傳節(jié)能建筑[4]。例如，政府管理部門和建筑企業(yè)可以利用互聯(lián)網(wǎng)、電視、廣播等多種媒體渠道宣傳節(jié)能建筑，加強人們對建筑節(jié)能設計理念的理解，可以通過舉辦全國節(jié)能產(chǎn)品博覽會、展銷會等途徑，加大對建筑節(jié)能新材料、新技術、新產(chǎn)品和新設備的宣傳力度，講解新型建筑節(jié)能設計帶來的效益，將建筑節(jié)能理念帶到民眾面前，使人們對建筑節(jié)能設計具有更深層次的理解。

同時，相關建筑設計單位要大力宣傳、普及節(jié)能設計理念，積極開展對建筑企業(yè)管理人員、工程設計人員、現(xiàn)場施工人員的技能培訓，講解建筑節(jié)能知識，強化建筑節(jié)能理念，促進建筑節(jié)能設計的優(yōu)化與創(chuàng)新。

3.2 建立健全建筑節(jié)能制度體系

政府管理部門要建立健全相應的建筑節(jié)能規(guī)章制度，加強對建筑節(jié)能設計理念的宣傳。

首先，政府應針對節(jié)能建筑領域制定相應的法律法規(guī)，在建筑節(jié)能設計、節(jié)能材料、節(jié)能建筑施工及建筑節(jié)能效能驗收等多方面制定規(guī)范標準和監(jiān)督機制。通過法律法規(guī)的約束，避免不法分子鉆法律空子，打著建筑節(jié)能的旗號非法牟利，給消費者造成嚴重的經(jīng)濟損失。

其次，通過制定法律法規(guī)，約束和監(jiān)督相關建筑施工單位，督促建筑施工單位遵守相應的法律法規(guī)，嚴格按照建筑節(jié)能設計方案科學施工，確保工程建筑的節(jié)能效率。

最后，政府管理部門和相關建筑工程企業(yè)要及時建立建筑節(jié)能時效性標識，針對建筑節(jié)能效能形成完善的評定體系，建立科學、高效的建筑節(jié)能體系，為節(jié)能建筑的發(fā)展奠定堅實制度基礎[5]。

3.3 民用建筑設計

3.3.1 按照總體布局規(guī)劃設計

為從根本上落實民用建筑環(huán)保設計理念，要對民用建筑布局進行規(guī)劃設計。民用建筑設計人員要依照實際情況設計民用建筑，將民用建筑與周圍環(huán)境相融合，并在此基礎上加強再生能源的使用，實現(xiàn)人與自然和諧相處[6]。

民用建筑設計人員要深入思考采光、通風等問題，合理規(guī)劃樓距、樓層，多使用自然資源，緩解對資源的消耗，保證節(jié)能環(huán)保理念逐步落實。此外，民用建筑設計人員要了解與掌握民用建筑的地形、環(huán)境、氣候等，優(yōu)化與完善民用建筑布局，確保采光、通風等實現(xiàn)最大化。

3.3.2 墻體節(jié)能設計

從節(jié)能環(huán)保在建筑設計中的應用來說，墻體的節(jié)能性也是建筑節(jié)能的關鍵。具體可以分為外保溫節(jié)能、內(nèi)保溫節(jié)能、內(nèi)外混合保溫節(jié)能三種方式，差異在于保溫隔熱層的位置。設置保溫層要從施工和最終效果的角度考慮建筑凈空、施工效率、施工難度等各種因素。一般情況下，人們傾向于使用外保溫節(jié)能方式，主要是因為這種反射光方式的保溫隔熱性能略優(yōu)于其他兩種。

隨著科學技術的快速發(fā)展，市場中可供選擇的墻體保溫材料類型逐漸豐富，目前的主流墻體保溫材料為聚苯乙烯板，從綠色節(jié)能的角度，設置空氣隔離層可以防止保溫材料受潮。

3.3.3 門窗節(jié)能設計

在門窗設計中引入節(jié)能環(huán)保技術，要考慮到美觀度和協(xié)調(diào)性，具體設計時要注重把握門窗比例。門窗設計最基礎的要求是氣密性，雖然外部墻體的保溫處理對室溫穩(wěn)定有重要的作用，但只能被動地發(fā)揮作用。當人們調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度時，還是離不開門窗換氣通風。因此，保證門窗的氣密性是設計中最基礎的環(huán)節(jié)，尤其是冬季氣候寒冷地區(qū)，門窗氣密性不足的危害將被顯著擴大，造成嚴重的熱量流失問題[7]。

門窗安裝材料的選擇同樣要將節(jié)能環(huán)保作為前提。目前，建筑市場中的門窗材料以合金框架和玻璃為主，玻璃材料又有功能方面的差異，如隔音玻璃、隔熱玻璃等，這些產(chǎn)品都為門窗設計提供了多樣性選擇。設計人員在設計門窗時，要根據(jù)建筑位置調(diào)整材料，例如靠近主干道的建筑選擇隔音玻璃，陽光直射的地方選擇遮光、隔熱玻璃，在提高舒適性的同時貫徹綠色環(huán)保理念。

3.3.4 新能源節(jié)能設計

我國不可再生能源極度匱乏，因此，要盡量使用其他能源代替不可再生能源，加大再生能源的使用效率。在人們的日常生活中，太陽能、風能是極為常見的能源，民用建筑設計人員要合理使用這些能源，降低不可再生能源的利用率[8]。

以太陽能為例，其屬于清潔能源和可再生能源，我國絕大多數(shù)地區(qū)處于中低緯度，意味著太陽能可以廣泛應用到建筑設計中。在現(xiàn)實生活中，我國居民使用最頻繁的太陽能設備就是太陽能熱水器，同時，在建筑設計優(yōu)化和太陽能利用技術的共同作用下，太陽能充電器和太陽能基礎照明設施的應用也越發(fā)常見。

3.3.5 加強對建筑材料的節(jié)能設計

設計民用建筑要強化建筑材料的節(jié)能設計。

首先，作業(yè)現(xiàn)場的施工建設中，使用綠色建筑材料涉及建筑材料、管材設備、鋼筋混凝土等建筑材料大多屬于高污染、高耗能的建筑材料，這些高耗能材料的降解時間較長，重復利用率較低，會造成不可再生能源的過度浪費。

其次，提高能源資源的使用價值，例如，科學、合理地整合土地、綠色建筑材料、施工設備等，使建筑及環(huán)境力求達到自然、和諧、低碳的標準。在施工中，合理安排施工順序及施工標準，設計中要引導使用方在建筑竣工后做到低碳使用。民用建筑設計涉及能源，通過高效應用達到建筑結構節(jié)能設計的目的。

3.3.6 做好房屋室內(nèi)外環(huán)境的綠化設計

在綠色建筑設計理念下，房屋設計要注意到室內(nèi)外的綠化設計，為人們營造良好、宜居的生活環(huán)境。在室內(nèi)設計階段，要立足室內(nèi)空間結構的具體特征以及室內(nèi)空間的使用功能進行綠化設計。例如，臥室、客廳等功能空間要設計盆景、園藝小品等綠植，通過綠色植物營造室內(nèi)空間。尤其是可以布置綠蘿、白掌、虎皮蘭等能夠凈化空氣的綠色植物，在綠化美化室內(nèi)環(huán)境的同時，還可以凈化空氣中的甲醛等污染氣體。

在室外環(huán)境設計方面，要依托房屋建筑風格進行綠化設計。在綠色植物的選擇上，要堅持本土性和美觀性的雙重原則，選擇本土具有觀賞性的植物設計室外空間的環(huán)境，在做好綠化的同時提高室外空間的觀賞性。

3.4 節(jié)約水資源、冷暖資源

近年來，建筑行業(yè)得到高效發(fā)展，水資源、煤炭資源卻越來越少，基本達到一種比較稀缺的狀態(tài)。面對這樣的狀況，要在民用建筑的設計階段，科學、合理地分配水資源、冷暖資源，實現(xiàn)資源合理優(yōu)化配置。水資源是民用建筑施工建設中的重要資源，設計民用建筑要合理分配水資源，例如，在民用建筑內(nèi)部設置專門存放、回收污水的區(qū)域，能夠妥善處理日常排放的生活廢水，廚余廢水可以澆灌土地，洗衣服等廢水在經(jīng)過凈化后可以沖洗道路，實現(xiàn)水資源二次利用。

設計民用建筑不僅要科學、合理地配置水資源，而且要優(yōu)化冷暖資源的配置。現(xiàn)階段，我國的煤炭資源主要分布在華北、華中地區(qū)，要有條不紊地配置煤炭資源。大部分民用建筑安裝空調(diào)，在南方，因為溫度變化，夏季人們開空調(diào)降暑，冬季開空調(diào)取暖，促使空調(diào)常年處于開啟狀態(tài)，能源消耗量巨大。為降低能源消耗，要靈活配置冷暖資源，不斷引進先進科學技術，優(yōu)化調(diào)整設計方案，減少民用建筑內(nèi)部的熱量傳遞。

4 結語

民用建筑與人們的日常生活息息相關，在民用建筑設計中融入節(jié)能設計，不僅可以減少能源消耗，而且可以實現(xiàn)不同類型能源的充分利用，緩解當前能源匱乏的問題，促進社會和諧和經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。與此同時，設計人員要發(fā)揮主觀能動性，在當前基礎上改善與優(yōu)化設計理念，將節(jié)能技術融入其中，逐漸滿足人們對生活質量的要求。

參考文獻

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