建筑设计中节能设计的分析探究

徐志刚

摘    要：我国国民经济不断发展，对生活水平的要求持续提高，促进了建筑行业的蓬勃发展，而建筑能耗问题也受到了社会广泛的关注。随着节能环保理念的不断渗透，建筑设计中节能设计也得到了大量应用，合理科学的运用节能设计能够节约建筑工程资源，控制成本，降低建筑能耗，保障建筑工程的顺利进行。本文通过对建筑工程中节能设计的重要性做简要的分析。

关键词：建筑设计;节能设计;探究

1  引言

随着科技的发展以及现代文明的不断推进，越来越多的人开始追求绿色、低碳、环保的人居环境，建筑环保设计成为社会热点话题之一。相比西方发达国家而言，我国的建筑环保设计起步较晚，在建筑设计中对环保、节能等问题不够重视，如何在节能环保的理念下进行建筑设计，坚持保护环境和可持续发展，笔者就此问题进行阐述，权当抛砖引玉。

2  我国房屋建筑节能设计的意义

随着人与自然关系研究的深入，人们开始认识到人类社会的发展方式不是一味的向自然索取，粗放的经济发展方式已经不适合当前以及未来社会发展的要求，在社会经济发展中应协调与自然的关系，在房屋建筑设计中注重节能设计正是符合人与自然协调发展的要求。因此，房屋建筑要重视节能设计，以最少的资源消耗满足人们对房屋建筑的需求，减少对环境的破坏，形成和谐城市、和谐社会、和谐自然，为我国建成能源节约型社会打下坚实的基础。我国是一个人口大国，经济发展对资源的消耗严重，建筑能耗增加会进一步加剧我国能源紧缺的局势，导致我国经济发展缺少持久动力，影响经济的可持续发展。从建筑行业以及建筑企业自身角度来看，我国建筑行业市场化程度日益提高，建筑企业面临的市场竞争也越来越高。建筑企业要在市场上占据一席之地，在市场中取得优势，必须重视建筑节能设计，提高建筑产品的质量，满足国家和人民对降低建筑能耗的需求。提升建筑产品的市场竞争力，提高建筑企业的效益，促进建筑行业的绿色发展。

3  节能在建筑设计中应用的必要性

3.1  国家经济发展的需要

国家经济的快速发展，离不开能源的支持，能源是一个国家经济发展不可或缺的因素，这也就能理解为什么许多的战争都是为了获取石油、煤炭等能源的原因。我国能源产值与国内生产总值的增长相比存在滞后性，严重影响着经济的进一步发展。国民经济要想进一步地发展，必须依赖于能源，但是当前能源的紧缺会导致我国经济发展受阻，这就需要在建筑设计中进行节能的设计，降低对能源的消耗，避免因为高消耗的建筑大量建设，消耗大量能源，制约我国经济的健康快速发展。

3.2  环境保护的需要

建筑业中大量使用的水泥、钢筋等建筑材料，其生产过程除了消耗大量的能源，而且还会因为废气、废液、废渣的大量产生，给我国水能源、空气能源等带来污染，这些污染给我国人民的健康带来巨大的危害，雾霾的产生就是例子。同时，后期建筑取暖也是消耗能源、污染环境的地方，随着环保意识的不断深入人心，环境的保护成为当前人们关心的问题，所以，加强节能设计，是当前环境保护的需要。

3.3  我国可持续发展战略的需要

在我国，环境问题、能源问题成为当前热门的话题，国家提出可持续发展战略，目的就是节约能源，促进能源的长效利用。现今可持续发展战略的实施是国家的头等大事，这就要求我们与建筑设计相结合，付诸行动，遏制建筑能源的严重浪费，做好建筑节能设计工作，把节能设计工作落到实处，这是国家可持续发展战略的需要。

4  房屋建筑节能设计应用分析

4.1  遮阳系统设计

遮阳系统设计是房屋建筑布局设计中的主要内容之一。遮阳构件的类型多样，不同部位的遮陽设计也具有很强的针对性。常见的遮阳类型有水平式、垂直式和综合式三种。水平式设计具有较大的遮挡高度角，可遮挡从门窗上方照射下来的阳光，因此水平式遮阳构件适用于南向门窗。垂直式遮阳构件的遮挡高度角低于水平式，但是垂直式可遮挡来自门窗两侧斜射而来的阳光，因而垂直式适用于东北和西南方向的门窗。综合室的综合遮阳效果较好，可以遮挡来自上下和侧面照射的阳光，多应用于东南和西南方向的门窗。

遮阳系统设计需要设计人员根据房屋所处的地形地貌条件、已有房屋布局、气候条件等多个因素综合考虑，达到较好的遮阳效果。以南方地区为例，南方地区纬度较低，季风性气候更加明显。季风性气候具有夏天湿热、冬季阴冷的特点。夏天气温高，日照时间长，夜间静风率高，昼夜温差小;冬季天气阴沉，雨水天气多，降水量少，日照时间短。因此南方房屋建筑的不仅需要在夏季发挥遮阳的效果，而在冬季不仅不能遮阳，还要发挥保温作用。最后，房屋的遮阳系统设计还需要坚持平面布局原则，需要根据已有房屋布局进行合理规划设计，充分利用现有房屋建筑的带来的遮阳效果，减少额外增加遮阳构件，降低房屋建筑工程的成本。

4.2  外墙保温设计

房屋外围结构热损耗较大是我国房屋建筑节能设计存在主要问题之一，而外墙又是房屋建筑的主要部分，做好外墙的保温设计对提升整个房屋建筑的节能性能有重要的作用。传统外墙保温设计方式多使用保温隔热性能好的外墙体建筑材料。而且房屋建筑外墙保温设计可以应用于已有房屋建筑，而且可以不改变原有建筑的基本形式。保温涂料和轻型保温板是常用的外墙保温材料，但是随着技术大发展，更加高效的绝热材料以及更加完善的隔热施工技术也在不断推广，如不燃绿色节能墙体保温技术系统。对于部分对外形有重点要求的房屋建筑，可采用保温材料以及保温施工技术相结合的方式，通过对原有外墙体结构的保温加固处理，再采用各种外墙保温材料辅助保温，并配合相应的保温门窗，从整体上提升建筑的外墙保温效果。

5  将节能建筑设计应用于建筑设计的主要措施

在建筑设计中，重点关注建筑节能设计相关内容，采取合适的节能材料降低能源消耗，改善空气质量，提供舒适的生活环境。因此，设计师们可以从以下各个方面开展建设节能设计。

5.1  大量使用环保、节能材料

随着建筑技术水平的提高，大量环保且危害性低的环保材料不断涌现，主要包括以下几方面。

5.1.1  墙体材料的应用

在工程施工设计中大多是将附加材料设置在砖砌体的围护结构上，以发挥保温隔热、减轻墙体承重的作用。根据不同的保温层位置，可分为内附保温层、外附保温层和夹心保温层等。据研究分析，增大围护结构隔热性能的费用占总投资的5%左右，节能可达30%。在建筑施工设计中，应遵循因地制宜原则，应用多种新型不燃环保墙体材料，提高材料应用率，促进建筑技术的更新与发展。

5.1.2  屋顶节能材料的应用

在冬季设置屋顶的保温隔热层可防止室内热量散失，夏季可防止太阳的辐射热能。常用的保温技术措施是将热系数小的轻质材料设置在屋顶防水层下，在国外大多应用废纸制成纸纤维保温层，其优势在于产生能源消耗小，保温性能良好，防火功能强等。在工程施工设计中，将屋顶钉成夹层，将纸纤维喷吹入其中，构建保温层。同时，利用屋顶的采光面积安装太阳能光电板发电，可发电供其他电气设备利用，达到节能省电的效果。

5.1.3  门窗和玻璃节能材料的应用

节能玻璃包括中空玻璃、真空玻璃、镀膜玻璃等。其中中空玻璃作为实现门窗节能的重要途径，其热导率很低、保温性能良好。真空玻璃比中空玻璃节电17%，可节约大量能源。镀膜玻璃对380mm～780nm可见光的透射率较为良好，确保室内的能见度，可高效反射红外光，达到保温节能标准。在施工设计中做好门窗和玻璃幕墙节能工作，可使建筑节能高达40%。国外新建住宅的法定节能玻璃是中空玻璃，其应用优势在于防尘、防噪音、隔热等。在石化、建筑或者冷库等项目中大多应用泡沫玻璃，它具有耐腐蚀、绝热、密度小等性能。门窗框扇材料包括：塑钢型材门窗框扇、塑铝型材框扇、玻璃钢型材框扇等。各种材料适用环境范围广泛，使用寿命长，成为鼓励发展的节能产品。

5.1.4  新型节能材料的应用

节能建筑涂料、木地板和化学建材等新型节能建筑材料，结合装饰性与功能性应用于建设中，可最大程度的提高建筑工程的节能指标，扩展建筑节能材料、工藝、技术的应用领域。作为设计师应大力提倡新环保、节能材料，全面淘汰含甲醛、苯以及氨等的建筑材料。

5.2  应用可再生能源与新型节能环保建材

设计师在开展建筑设计过程中，应该选择可替代性能源、可持续利用能源。太阳能、潮汐能以及风能等作为可再生能源，充分提高可再生能源的利用率，实现能源持续利用的效果。可替代性和可持续利用能源具有低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用率高等特征，实现了生态环境的平衡发展。在建筑节能设计中不断利用可替代性和可持续利用能源，有利于充分提高自然资源的利用率，维持生态的平衡发展。同时要大力发展新型节能环保建材，采用轻质绿色建筑材料具有防火、防臭、防潮、隔热、隔音、保湿、无毒、无害、灭菌等性能。绿色建筑材料作为清洁生产和产品生态化的重要手段，在生产与使用过程中，能有效避免对人们身体的伤害。在建筑施工中应用环保型的绿色材料，为人们提供环保清洁的生活环境，从根本上保障居住使用者的身体健康。

6  结束语

综上所述，建筑行业是我国的支柱产业，建筑设计中的节能设计具有重大意义，采取节能型的建筑技术、材料及工艺，能够有效的减少建筑工程能源的消耗，节约投资成本，实现企业效益最大化，从根本上实现节约型建筑，保障建筑行业的稳步发展。