建筑设计中节能建筑设计实践

【摘 要】我国是建筑业大国,每年都有大量的城市新增建筑面积.建筑业在迅速发展的同时,其对能耗的消耗也成为人们关注的焦点.在建设节约型社会、节能减排和绿色施工等节能、环保理念的指导下,对当前建筑设计中的节能设计进行分析和思考,对于建筑节能的发展具有重要的实践指导意义.

【关 键 词】建筑设计；节能建筑；设计实践

低碳经济成为当前经济发展的主要模式,做好建筑节能设计与实践,对于实现绿色、环保、可持续的经济发展,具有重要的作用.从建筑节能现状分析入手,对存在的一些问题提出了建议,在当前的形势下对建筑节能实际具有重要的实践指导意义.

一、当前我国建筑设计现状

随着我国城市建设进程的加快,对建筑设计的需求也越来越大.建筑不但在施工过程中会产生大量的能源消耗,在使用时的如采暖、空调等环节也会消耗大量的能源.在政府和社会对建筑能耗普遍关注的形势下,建筑设计师作为建筑设计的节能理念的执行者,在设计过程中将保护自然环境、降低建筑能源损耗、提高自然资源利用率等作为设计的重点,才能实现建筑的可持续发展.我国在建筑节能方面的研究较发达国家的起步要晚,在技能技术等方面的水平较低,在建筑设计中融入建筑节能理念,运用节能新技术,已迫在眉睫.

二、建筑的节能设计

1.建筑的平面布置和建筑物的体形

建筑物的平面布置要充分考虑太阳光的照射,根据实际情况保证建筑南北朝向或者尽量的接近南北朝向；建筑物之间的间距要保证冬季采光的需要,符合当地的日照标准.建筑物的平面布置是最基本的节能设计,是建筑节能的基础.建筑物的体形设计是指建筑物在设计时尽量的减少凹凸和架空楼板的设计以减小建筑物外形与室外大气之间的接触面积,在接触面积过大时需加大墙体厚度、增设保温材料等,增加了建筑成本.这一平衡的衡量可以采用建筑体形系数,即建筑物与室外大气的接触面积与建筑物所包围的体积的比值来衡量.

2.门窗节能的设计

门窗作为建筑热量散失最为严重的地方,是建筑节能设计的关键所在.因此,建筑的节能设计,要做好门窗的能源损耗控制,如尽量的减小外门窗的面积；减小其冷风渗透和提高其气密性；改善门窗的保温导热性能,减小门窗本身带来的热传递等.具体可采取以下的几个措施：

一是要控制好建筑的窗墙比.建筑窗墙比是指建筑门窗面积与建筑的立面面积之间的比例,我国颁布的《民用建筑节能设计标准》对不同情况如朝向不同的建筑窗墙比进行了明确的规定,在设计中为保证节能效果,要严格遵守设计规范.二是采用新型材料,增加门窗的密封性.如采用塑料泡沫密封条提高门窗气密性,减少冷空气渗透,在玻璃与窗之间用弹性压条处理,在窗框与墙体之间采用密封膏等弹性材料进行处理等.三是做好门窗的保温设计.采用钢塑复合窗或者塑料窗来避免金属窗产生的冷桥反应；采用中空玻璃、镀膜玻璃、双层或者三层玻璃来增加保温性能；门的设计应在门内部填充岩棉板或者聚苯乙烯板以增加其保温性；在外窗加设活动遮阳；扩大单块玻璃的面积,减少窗扇缝隙；根据实际的情况增加固定扇窗的面积,减小可开启的窗扇面积以减少散热.四是通过设置封闭的阳台来减少建筑与外部环境之间的冷热渗透,即温度阻尼区的设计.如将楼梯间设计为封闭式；设计封闭式阳台；在外门设计防风门斗以防止冷风倒灌等.

3.建筑外墙保温设计

建筑外墙的保温设计,是近年来建筑节能设计比较关注的领域,我国当前的的建筑设计,在护结构上造成的热损耗较大,在夏季使用空调和冬季采暖时会由于墙体保温性能较差导致较多的能源消耗,是建筑能源消耗的一个重要环节.在建筑外墙实现节能设计,主要的通过利用新型的保温材料对建筑外墙进行处理,主要的形式有节能保温涂料和轻型的保温板材.新型保温材料和复合型的外墙施工技术是主要的节能做法,目前较为普遍运用的材料是聚氨酯保温材料,聚氨酯泡沫的保温效果在实践运用中表现良好,满足了建筑节能的要求.对于一些需要特殊外墙视觉效果的建筑,在外墙节能设计上偏向于外墙外保温技术和内保温技术的有效结合.现代建筑的支撑结构相对独立,对墙体进行节能设计时可供操作的空间较大,可以对原有的墙体进行节能保温加固后再进行外包处理,宜采用节能涂料和板材以及保温门窗等共同使用.

4.照明的节能设计

一是对新型光源的使用.在传统的电气设计中,采用最多的往往是钠灯、汞灯等灯具,这些灯具由于其使用和成本方面的优势在电气系统中广泛使用而且也发挥了自身的作用.但是在新的节能要求下,新型的光源设备不断的推出,传统灯具的寿命短、启动时间长、功率因数差等缺点致使其无法与新型的光源设备进行比较.在电气系统的照明设计中采用如电磁感应灯、LED灯等新型光源,可以有效的实现电气系统的节能.

二是改变光源的控制方式.在照明设计中采用如时控、光控和声控等自动化的控制技术,这些技术的运用已经很成熟,在电气系统节能设计中还有很大的空间可以实施,其成本低,操作简单,可以有效的实现对电力的节约.

5.充分利用太阳能

我国的大多数地区都具有较好的太阳能资源,在建筑设计中增加对太阳能资源的利用是实现建筑设计节能环保的重要举措.太阳能的利用主要包括太阳能热水器、太阳能发电、太阳能采暖等形式.在一般的建筑物如居民建筑中,太阳能热水器的利用等到了一定的普及,是建筑物节能环保,太阳能利用的典型事例.太阳能的利用方式有以下几种：第一种方式是通过控制好建筑物的朝向,采用反光镜等实施保证建筑物内的采光,以求做到在白天采用自然光进行采光,减少人工照明；二是优化建筑布局,建筑布局优化后,不但可以保证高密度建筑区的采光效果,还可以实现建筑物之间的空气流通,排除不良空气,提高建筑物的舒适度.

6.新风系统的节能设计

随着现代建筑结构越来越复杂,建筑物的封闭性越来越强,为保证建筑物内空气的流通,室内新风输入系统已成为建筑物不可或缺的因素,室内新风的输入与污染气体的排除成为建筑设计的新课题.目前建筑物多采用新风由地面墙边送入和由屋顶排除污染气体的设计,在室内形成一个空气的循环.先进的新风系统可将排放气体的热量与新风气体进行冷热的交换从而减少对新风处理的耗能.

三、建筑节能设计支持要素分析

在建筑设计中推行节能设计,对于节约能源、减小建筑施工成本和使用过程中的成本,增加建筑使用者的舒适、健康和环保等具有重要的意义,是对我国建设节约型社会具有重要影响的工作.但同时建筑节能设计也是一个长期的、系统的工程,它涉及到建筑设计、施工、消费和管理等多个环节,涵盖的面很广.且建筑节能设计可能在短时间内因为隔热板等保温材料的使用而增加建筑成本,前期费用高,而利益的回收周期较长,所带来的使用的舒适和节能环保效果主要为居住者、使用者和整合社会所共享,建筑开发投资商因此对于建筑节能设计并不重视,这就需要政府加大对建筑节能设计的支持,出台相关的法律法规,采取强制要求和政策鼓励的方式进行推广.

四、总结

我国的能源短缺形势严峻,建筑业作为重要的能源消耗行业,从建筑节能设计入手做好建筑行业的节能减排,即符合我国当前的政府政策,也满足当前形势下建筑企业的发展,最终实现建筑行业经济和社会效益的全面实现.