建筑设计中节能设计的原则及应用

甄明扬+张嘉宇

摘要：建筑产业是一个能源和资源消耗量较大的产业，，在全球环保理念逐渐强化的背景下，建筑领域也向着绿色建筑的方向发展。本文首先阐述了建筑节能设计的原则、并对科学的运用节能设计措施进行了探讨，从而更好的提高建筑设计的水平。

关键词：建筑设计；节能建筑；设计原则及应用

前言

随着节能理念不断深入人心，提升现代建筑设计的节能效果，成为建筑业乃至社会的必然要求，需要每一个建筑企业在推动建筑节能的发展中，做出应有的贡献。因此，为有效落实科学发展观，维护地区生态平衡，必须在建筑领域大力倡导环保节能技术，落实节能减排，减少能耗。

1建筑工程节能设计原则

所谓节能建筑，即绿色节能理念运用到建筑设计中，也就是利用最少最优的能源，在确保环境污染度最低的情况下，进行建筑设计，完成建筑工程。在建筑设计的过程中，最主要的任务就是尽最大努力做到能源节省，提升能源的有效利用率，在最大程度上降低能源损耗，确保环境污染最小化。建筑工程设计过程中，要遵循普遍的节能设计原则，节约水、建筑材料、阳光等能源，真正将建筑工程设计成为绿色节能建筑。通常，要依照以下几个原则：

1.1协调化原则

建筑物本身并不是独立的，它与周围的事物、环境等存在着千丝万缕的联系，其实建筑也属于自然生态系统的组成部分。节能建筑倡导人与自然的协调关系，因此在节能建筑设计中要构建新型的建筑、环境、人三者的新型结构。要在设计中对自然条件进行全面的综合，从场地条件、气候特点、人群特征等方面重构自然与人的新关系。在节能建筑设计中应该尽量选择优质无污染的材料，利用太阳能、无源热泵托高技术降低建筑产生的污染，控制建筑的能源消耗，以此来实现节能建筑协调、综合、全面发展的目标。

1.2资源优化利用原则

能源的利用率低，只會造成资源浪费和环境污染。一般来说，建筑设计要实现就地取材，对建材、水和土地要按照计划，高效利用，以节省资源。因此，在设计绿色节能建筑的过程中，最需要考虑的就是对能源的科学合理利用，常见的能源有太阳能和风能等。想要充分利用太阳能和风能，必须要对其做到全面了解，不同的季节中，风能和太阳的发挥作用是不一样的。

1.3人性化原则

以业主为中心是指建筑设计中尽量让业主工作或生活舒适，提高业主生活质量，同时又要考虑到生态平衡，保持人与自然的动态平衡。在节能建筑设计中要以人的需要和人的主观感受作为基础，采用低消耗、自然的方法提升节能建筑的宜居性，要精确控制温度和湿度，利用自然交换和通风提升生态建筑的舒适度，做到对节能环境的有效保护同时，满足人的各类需要。

2建筑节能设计具体应用

2.1从整体与外部要求节能设计

生态系统的平衡和发展不但可以使得建筑与环境息息相关，同时建筑还能成为生态环境的重要组成部分。建筑规划的合理性对于建筑工程的施工和使用有着重要的影响，其中涉及到建筑工程的规模、使用功能等几个要素，而对这个要素进行合理布局，可以提高建筑工程的使用效率，减少对周边环境的影响。我们对此应有一种整体的规划，当然也要根据周围的环境、气候等来选取建筑的类型，只有这样才能科学的确定建筑设计方向。当然设计师也应该对当地的气候、环境、地势有所了解，以便于更好地设计建筑布局，那样各个建筑群才能和谐有序的构成一个完整的整体，只有对这些方面有更好地了解建筑师才能做出更适合的设计方案。

2.1.1综合考量环境因素

在建筑设计之初，要对项目地进行系统调查和测评，有条件的项目要对气候、水文、地质等进行评估，选择较适宜的地方进行项目建造。这样在建造过程中，可以有效减少项目对原有生态环境的影响。这就为实现建筑节能，打造生态平衡奠定了坚实的基础；同时也能够充分利用当地资源和能源，做到就地取材。

2.1.2当项目地确定之后，根据环境测评结果和建筑物本身的用途，设计建筑物的外立面，实现节能减排。环境测评可以有效利用周围环境的优势和劣势，设计合理的基础设施工程。当然，在某些严寒的地方，也可以改善自然环境，平衡室内外温差。当某些项目遇到恶劣的风沙环境时，还要首先设计防风措施，同时处理好建筑物的形状、用途和建筑风格与自然环境的关系，充分考虑阳光、日照关系，从整体上进行设计。

2.2节能材料使用

要实现节能建筑设计，就要先做好节能材料的选择，不同的材料对于能源的消耗也是大有不同，很显然都得经过严格科学的对比分析来决定哪种最为适合。它是实现建筑节能化的关键。一般来说，对于建筑材料的选择要遵循高效、健康、实用以及节能的原则，首先，在科学技术的带动下，一些新型的节能材料被研发出来并得到了广泛应用，这为建筑的节能化设计提供了更多的参考和借鉴：其次，建筑工程还可以结合所处的自然环境，发现具有地方性的节能材料，然后对其加以利用，使之更好的应用到建筑施工中。

2.3完善外围结构的设计

节能建筑的设计，不仅只体现在其使用功能方面，而是必须从内到外都应符合节能环保的基本要求。从外围结构方面看，建筑物的外围设置主要包括外墙与窗口两大组成部分。处于承受重力的考虑，外墙在外围结构中占据比例偏大。因此，要对外墙的能源利用问题进行缤密全面的思考和研究，尽量降低外墙部分的资源消耗。为达到这一效果，应在外墙的设计过程中积极运用先进的节能技术手段，墙体构成材料应具有良好的保温隔热性能，在新型墙体材料的推广应用下，对于建筑外墙的节能保温设计来说，它的保温形式主要有外墙内保温和夹心复合墙体形式两种。同时，外围结构中的窗口设计，也要以节能环保为根本前提，要合理的确定建筑物门窗的朝向以及窗墙比等参数，应该按照建筑物的采光和保温效果综合分析窗墙比以及朝向设计，对门窗气密性能做好设计，尤其是做好门窗开启扇的密封设计。

2.4建筑平面的合理布局

循环使用资源既改善了生态环境，又改善了居住环境，在保障了人们的身心健康地同时，也改变了人们的心情。为了最大程度地降低建筑本身对外部引入资源的需求量，应使建筑能够尽可能地利用周围环境中的天然资源。具体到建筑设计上来，就应在建筑朝向及建筑外形上加以重视。在朝向方面，应考虑到太阳能的利用问题。建筑的不同朝向会使其接受到的太阳辐射量有所不同，并在室内热量损失方面出现明显起伏。节能建筑的设计为了符合以人为本的原则，必须将人体对包括温度在内的室内环境的适应性进行充分考虑。冬季时应尽量增加热能接收，而在天气炎热的夏季则应充分利用天然通风来降低室内温度。因此，节能建筑设计应力求做到室内环境的冬暖夏凉。建筑的外形设计也会对其节能效果造成影响：一般而言，建筑外形系数与建筑外形成正比，即建筑的外形越是简化，建筑的热量交换活动就越不活跃，节能效果也随之提升。

2.5屋面节能的设计和施工

建筑外围护构造的重要组成部分就是屋面，屋面的保温隔热也是建筑中必不可少的部分。为了有效的减少屋顶的能耗损失，屋面的保温显得尤为重要，屋面的保温可以使用保温材料，或者使用架空型的保温屋面或者倒置式的屋面来达到屋面保温隔热的效果。针对建筑物屋面的建筑节能设计，在屋面层结构的设计上，应该增加具有导热系数小以及蓄热系数大的保温隔热层。同时也可以借助坡面屋顶、倒置式屋面、蓄水隔热屋面、太阳能屋顶以及绿化种植屋面等措施来实现建筑屋面的节能。

3结语

总之，节能建筑设计是以人与自然生态环境的和谐相处为宗旨，以人与自然环境的和谐共生为目标。建筑节能工作是一项长期且复杂的任务。因此，要不断地总结工作经验，不断地学习科学知识，从而更好地优化节能技术设计，促进我国房屋建筑行仲的发展，实现经济的可持续发展。

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现代物业杂志社

2020-03-03