节能设计在建筑设计中的运用研究

节能设计在建筑设计中的运用研究

黄新强

黄新强(惠州市建筑设计院有限公司)

【摘要】随着我国现代化建设的发展，我国建筑能耗的比例不断增加，因此如何更加有效地实施建筑节能设计已成为当务之急。本文将书本理论同具体实际情况相结合，根据我国目前建筑节能设计的现状和存在的问题，探讨了节能设计在建筑设计中的运用，以便更好地实现我国建筑行业稳定健康可持续发展。

【关键词】节能设计；建筑设计；运用

1.引言

随着我国基本建设的快速发展，能量的消耗也越来越大。环境污染和能源消耗的重要来源在于建筑设计过程，在实践中科学有效应用节能环保技术不仅可以有效推动经济乃至整个社会的可持续发展，而且还能促进和谐社会建设。近几年来，我国的建筑总量在逐年上升，且多为高耗能建筑，据统计，我国一年建成的房屋建筑面积，比所有发达国家一年建成的房屋建筑面积的总和还要多，单位建筑的能源消耗更是发达国家的二到三倍，我国能源短缺问题空前突出，推行建筑节能设计已势在必行，迫在眉睫。因此，分析建筑设计中节能环保技术的应用，对于具体实际具有重要的实践指导作用。

2.目前我国建筑节能设计的现状

2.1目前我国建筑节能的现状

随着经济的快速发展，能源消耗量与日剧增，能源短缺的状况日益突显，我国在建筑节能方面的不足主要是无法使资源得到充分利用，造成大量资源浪费，从而造成能源消耗、短缺。在这严峻的考验之下，建筑师们终于提出了节能建筑设计的伟大构想，节能建筑能够有效地减少能源的浪费，提高能源利用率，解决能源短缺的问题。然而在当前能源短缺的形势下，节能建筑设计的推广还远远达不到发展的要求和预期的目标。

2.2目前我国建筑节能设计技术

我国在现代化建设的推动下，建筑行业得到了蓬勃的发展，然而相比于发达国家，对于节能建筑设计的技术还不够成熟。节能建筑设计的方案随着建筑物地理位置、结构构造等因素的不同而不同，这就需要在建筑方案阶段就进行建筑能耗模拟，判断建筑是否满足节能要求。传统的能源消耗分析软件需要大量的专业数据，专业性强，输入繁琐，这对与建筑师来说很难完成各项设计方案的模拟试验，大多数的设计师参考其他生态建筑设计案例和套用己经有的技术手法，这大大降低了设计试验、数据统计的效率以及方案分析的效果，因此已远远不能达到现代化建筑节能设计的要求。在传统的Auto-CAD的2DCAD时代，建筑设计的相关数据只能通过手工输入的方式输入到相应的专业软件中，进一步进行能量分析。而操作和使用这些软件不仅需要具备复杂的能量分析基础知识，而且本身也是专业化的程序，必须由专业人士经过专业培训才能进行操作，而我国对于这种专业化的人士又是严重短缺，因此我国在建筑设计方面的发展非常缓慢，在建筑设计技术方面也不够完善。由于设计技术的限制，使得建筑设计师在进行设计时，无法对设计方案进行良好的节能分析，使建筑设计无法达到理想的节能效果。

2.3新材料发展落后

新型节能环保材料是实现设计节能，大幅度降低建筑造价的有效途径。而在实际情况中，一般只有较大型的建筑项目才会采用新型先进材料，在一般性普通的建筑项目如居民楼的建设中利用得很少。通过调研其原因是新型材料的发展速度比较缓慢，成本相对较高。这就要求我们需要多花些时间和精力去发展新型材料，如墙体保温涂料等，在进行建筑设计时采用经济与技术相结合的新型材料。

3.节能设计在建筑设计中的应用

3.1建筑物的新能源利用和采光设计

各种可再生的自然能源常常被用于低碳建筑设计中，近年来新能源的发现，生物能源研究利用也促进了建筑的发展。其中太阳能在建筑上的主要应用就是光伏发电和太阳能热水系统，而太阳能热水器是大家再熟悉不过的了。除此之外，风能也被有效利用，节能建筑中为了保持空气新鲜往往利用自然风来调节室内的空气流动，这样不仅节能的同时有助于身体健康，还降低了空调的使用率。

建筑采光是十分消耗能源的，但是采用天然导光技术，借助玻璃纤维，就可以将自然光引入地下建筑，用作建筑用电。为了节约能源，减少室内照明的耗用量，建筑设计师们因地制宜，从实际出发，科学的设计门窗的位置方向，合理的选择建筑物的走向，不仅能够延长日光照射时长，而且还最大限度的增加了采光面积。冬季主导风的方向是建筑物外表面应该避开的，并且建筑物之间应留有合适的间隔。

3.2环保材料的应用

以装饰材料为例，环保型材料主要有两种，一是低毒、低排放型的材料，通过合成、加工等技术方法来控制有害物质的积聚和释放，这种材料毒性轻微，不会影响到人体的健康，较典型的材料有甲醛释放量低、符合国家标准的胶合板、纤维板、大芯板等；另一种是基本无毒无害的天然材料，这种材料未经污染且只进行简单的加工，对人体健康基本没有影响。不同的装饰材料对能源的消耗是不同的，比如，深色系房间的照明用电是浅色系房间的两倍；设计时，要充分考虑到环保型材料的应用。

3.3高效利用太阳能

我国的大多数地区处于亚热带地区，因而大部分地方都具有较好的干净新兴太阳能资源，在建筑设计中增加对太阳能资源的利用成为建筑设计节能环保的重要内容。利用太阳能资源主要通过太阳能发电、太阳能热水器、太阳能取暖的方式。其中太阳能的利用方式主要有：第一种是通过合理利用建筑物的朝向，利用反光镜的原理等措施保证建筑物内的采光，实现在白天利用免费的自然光进行采光，减少人工照明；第二种是优化建筑布局，在进行建筑布局优化后，不仅使它能够保证高密度建筑区的采光效果，而且还能确保建筑物之间的空气流通，提高建筑物居住环境的舒适度。

3.4建筑结构的环保节能

加强屋面的保温隔热能够达到良好的环保效果。建筑屋面的节能环保措施主要有两点：一是选择吸水率低的保温材料；二是选择密度小、导热系数低的保温材料。现在应用较广的是膨胀珍珠岩保温芯板保温层，代替了传统的水泥珍珠岩和沥青珍珠岩，不仅克服了散热的缺点，成本也较低，对环境污染小。这种材料不仅适用于平面屋面，还适用于曲面屋面。

3.5建筑物的新能源利用和采光设计

各种可再生的自然能源常常被用于低碳建筑设计中，近年来新能源的发现，生物能源研究利用也促进了建筑的发展。其中太阳能在建筑上的主要应用就是光伏发电和太阳能热水系统，而太阳能热水器是大家再熟悉不过的了。除此之外，风能也被有效利用，节能建筑中为了保持空气新鲜往往利用自然风来调节室内的空气流动，这样不仅节能的同时有助于身体健康，还降低了空调的使用率。

建筑采光是十分消耗能源的，但是采用天然导光技术，借助玻璃纤维，就可以将自然光引入地下建筑，用作建筑用电。为了节约能源，减少室内照明的耗用量，建筑设计师们因地制宜，从实际出发，科学的设计门窗的位置方向，合理的选择建筑物的走向，不仅能够延长日光照射时长，而且还最大限度的增加了采光面积。冬季主导风的方向是建筑物外表面应该避开的，并且建筑物之间应留有合适的间隔。

结语

随着我国经济的飞速发展和能源问题的日益严重，建筑业存在的问题越显突出，建筑节能设计变得越来越重要。建筑设计是多种技术综合发展的结果，建筑设计的节能环保技术不仅对建筑行业的自身发展有着很大的影响，并且也对我国整个社会经济的可持续发展有着深远的影响，我们应从节能材料、高效利用太阳能等方面着手，在建筑设计中使用一些节能环保设计，推动建筑行业长远发展。

【参考文献】：

[1]陆京兰.建筑设计在建筑节能中的重要性[J]小企业管理与科技（下旬刊）2009（6）

[2]孙洪亮.浅谈节能建筑设计[J].科技致富向导，2011（05）

[3]薛志峰，超低能耗建筑设计及应用[J]，北京：中国建筑工业出版社，2012（24）：65-68．