节能建筑设计原则及应用措施

节能建筑设计原则及应用措施

杜如伟

伊犁鼎轩建筑设计院有限公司， 新疆维吾尔自治区伊宁市， 835000

摘要：进入21世纪以来，中国正处在快速城镇化和新农村建设的重要阶段，经济发展深刻影响着人们对居住空间更大、空间更大、更舒适的居住空间需求。随着国家环保意识的增强，节能减排成为建筑业的重要工作内容，而建筑节能又是其中最重要、最基本的一环。然而，随着建筑群规模的不断扩大，高能耗问题已经成为亟待解决的重大挑战。随着我国经济的高速发展，能源供给日趋紧张，节能减排已成为当今社会的一项重要任务。鉴于房地产业已被列为我国三大能源消费产业之一，我国应建立低碳经济模式，并以此作为今后发展的方向。

关键词：节能建筑；设计原则；应用

1建筑设计中节能建筑设计的主要原则

1.1节能环保原则

在节能建筑设计中，节能环保是设计人员应该秉承的首要理念，设计者需要将该理念融入到建筑设计的每一个具体环节中。设计人员尤其需要深入解与熟悉新建筑材料、新建筑施工工艺、新建筑施工技术，并将这些新的材料、工艺与技术有效渗透进具体的建筑结构内。使建筑结构设计不断朝着科学、高效、低碳、环保的方向发展。

1.2 地区差异原则

在建筑设计中应用节能建筑设计，并不是单纯的依靠理念实施就可以，还需因地制宜，采取相应技术与措施。所有节能建筑都需要参照建筑自身所在地区的具体地理环境、气候特征以及人文环境状况，展开差异化、个性化、实用化的节能设计。这样既可以充分实现节能建筑的各项功能，获得较高节能成效，又能与地区文化充分融合，给予节能建筑应用者十分舒适的应用体验。

1.3 建筑美学原则

节能建筑本身属于一种更现代更科学的建筑，所以它的设计也需要遵守建筑美学相关原则，需要与现代建筑艺术紧密结合。换个角度而言，随着经济发展，现代人的生活水平较以往明显提高，物质也变得空前丰富。人们在满足基本的物质需求后，对精神需求不断增加，反映到建筑领域，就是人们开始关注居住环境，并对自身居住环境的要求不断提高。人们从传统的对建筑的居住需求，转变成现代的集居住、审美、艺术、环保等于一体的多种功能需求。所以在现代建筑设计中应用节能建筑设计一方面需要坚持低碳环保、绿色健康的节能理念，另一方面还需要将艺术与多种现代科技有效结合，使节能建筑具备较强的居住舒适感，观赏艺术感、应用科技感。真正从多方面充分满足现代人对节能建筑的实际需求。

1.4 全过程原则

在建筑设计中应用节能建筑设计固然可以为现代建筑构建一种节能高效、建筑结构极其合理的新型建筑模式。但是设计人员特别需要意识到节能建筑设计并不单是建筑设计环节的问题，更是一个需要融入建筑项目整个生命周期的事情，无论建筑的哪个环节，都需要充分展现出节能建筑最基本的节能性质。同时节能建筑设计并不是只单纯的缩减能源消耗，还应该更能体现建筑项目的舒适居住功能及其它功能。

2节能建筑设计应用措施

2.1 自然通风

众所周知，为了保证室内空气的流通和良好的空气质量，中国传统住宅普遍采用自然通风方式。随着社会的不断进步，人们对居住环境提出了更高的要求。目前，它不仅在住宅节能方面取得了显著成效，在生态建筑领域也起到了举足轻重的作用。为了达到净化空气、降温和调湿的目的，设计师们经常使用各种建筑设计技巧来引导和优化空气流动。与其它设计方法相比，自然通风在提供充足新鲜空气的同时，还能以零能耗的方式提高室内的舒适性，这是毋庸置疑的。为达到较好的通风效果，建筑布局应采取分散布置的方式。根据风向的不同，合理地划分建筑结构，使建筑结构满足不同的功能要求。沿东南方向分布的中、小、高层建筑，在垂直方向上采用自然通风方式，在保证室内热舒适的前提下，降低各建筑的热风温度。对于不同朝向的建筑来说，南向的建筑优于北向的建筑。在严寒的冬天，最后一排高楼可以有效地挡住来自西北方的冷风，从而减少供暖能耗。在夏季，通过分析不同风向和风速条件下室外气象要素的变化规律，提出利用风能来设计空调系统，以达到建筑节能的目的。

2.2建筑遮阳

无论是新建还是已有住宅小区，为了保证居住环境的健康与舒适，都需要对其室外空间进行遮阳设计与改造。传统住宅小区的室外空间因日照条件差、绿化覆盖率低、建筑高度高等问题而显得不够合理、不够科学。针对此问题，需根据不同区域的功能与空间特征、空间需求及群体活动特征，进行合理的绿化及辅助遮荫措施设计，使其达到最佳效果。建立了模拟真实光照条件的数学模型。在此基础上，设计人员利用环境检测技术，将居住区内的太阳辐射特征及日太阳运动轨迹进行了直观的呈现。建立了阳光照射下特定时刻日照时数的数学模型。同时，本项目还将为马鞍山地区所处经纬度不同季节太阳辐射强度提供必要数据，并在此基础上分析不同地区建筑阴影分布特征及遮阳率的差异。因此，综合以上几种方法，可为住宅规划设计中遮荫问题的研究提供重要基础。同时，结合Eco-tect技术，准确计算出一年中某一时刻的太阳位置、太阳仰角以及建筑物的阴影分布，从而真正实现遮阳避光的功能，并结合建筑的实际情况，降低能耗。

2.3 建筑屋顶

建筑屋顶部位直接受到太阳光的照射，并且长期暴露在室外接受风吹雨淋，如果屋顶部位保温隔热效果不佳，会严重影响到建筑室内的热环境舒适度。传统的建筑屋面构造难以满足节能建筑的设计标准，设计人员应选用新的节能设计方式和新型节能材料完善节能建筑的屋面设计。如倒置式的屋面防水构造设计在节能建筑中就比较常见，指在柔性防水层上设置聚苯板保温层结构，保温层上方再设置刚性的防水层，也可铺设隔热砖材料，一方面对防水层结构起到有效的保护作用，与此同时保温隔热性能也可显著提升。此外，在传统的屋面架空隔热层与防水层之间设置铝箔层，也可以显著抑制室内外的热交换，达到节能的目的。设计人员还可进行蓄水屋面设计，并在建筑屋面种植适当数量的植物，水的蒸发吸热以及植物的遮阳庇荫作用都能优化建筑屋面隔热降温的效果。

2.4可再生能源的应用设计

想要推动建筑节能目标的快速实现，建筑工程中对于可再生能源的合理利用必不可少。例如，在节能建筑中应用频率非常高的太阳能就是可再生能源的代表之一，设计人员可在节能建筑中应用太阳能光伏发电、太阳能热板集热等功能来降低建筑能耗。另外，设计人员可在节能建筑中创建环保节能水系统，其是指在满足建筑基本用水功能和其对水质要求的基础上，对建筑用水和水进行循环使用，实现水资源的高效利用。例如，设计人员可设置雨水收集及循环利用装置，实现水资源的节约利用。此外，设计人员还可依据建筑物自身特征、功能、地理环境等，设计高能效的空调系统，例如蓄能系统、区域供暖系统及热泵系统等。

3结语

在我国经济发展过程中，随着居民生活水平的不断提高，人们对住宅建筑的需求日益增大，导致建筑能耗呈快速上升趋势。目前，我国已进入资源短缺时代，节能与环保问题已成为全社会关注的焦点。为加快实施“绿色中国”战略，提高建筑业的可持续发展水平，建筑师在设计与施工过程中，既要保证新建筑的舒适度，又要实现节能降耗，这是建筑师必须考虑的问题。所以，建筑设计者必须积极地进行创新与优化，从多方面降低能耗，采取合理有效的节能措施，促进社会的可持续发展。只有这样，才能提高能源利用率，降低建筑成本，为人们提供舒适健康的居住环境。

参考文献：

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