建筑设计中节能设计策略探讨

建筑设计中节能设计策略探讨

Summary:城市化速度减缓，为建设产业形成有利的竞争环境。随着市场需求的不断变化，越来越多的中小型企业从建筑设计的角度来提高自己的竞争能力。新能源是世界能源市场发展的新方向，绿色生活观念在世界各国已得到普遍认同，因此，建筑设计应将节能观念与建筑设计相结合，提高企业的竞争能力，顺应市场的绿色发展趋势，已成为建设企业发展战略的重要内容。文章通过对建筑设计中节能思想相结合的必要性进行了分析，并就如何将节能设计运用到建筑设计中，提供了一些有益的借鉴。Keys:建筑设计；节能设计；理念运用1建筑设计中应用节能设计理念的价值1.1减少建筑对环境的影响我国每年新增建筑用地约25亿平方米，占世界一半,居全球首位，建筑用地的快速扩大消耗了大量的非再生资源，给环境带来不可逆转的损害。在建设过程中，既要消耗水泥、砂石和木材，又要消耗大量的钢铁和其他资源，也带来了大量的建筑垃圾，严重影响到了城市的形象。在建设项目中，水资源、电力、土地资源的消耗很大，特别是人口基数大、可用土地资源少，在这样的大背景下，大量使用高污染的建材，将会激化社会矛盾，造成不良的社会影响。将节能设计理念引入到建筑设计中，将节约能源思想融入到建筑设计中，减少建筑施工对环境的污染，达到建筑与环境、人与自然、人与社会协调发展的目的。1.2减少对化石能源的依赖我国是世界上最大的化石能源消费国，化石能源严重依赖于外部环境，而建筑行业又是化石能源消耗的主要来源。随着世界经济格局的变化，降低矿物能源的依赖性已成为国家发展的重大战略，为此，我国在新能源方面进行了重要布局，太阳能、风能、地热能等新能源得到了快速发展。在建筑行业中，新能源的使用仍有很大的缺陷，尽管人们的环保意识有所改变，但对传统材料的支持依然很常见。将节能设计思想与建筑设计相结合，积极取代传统的化石能源，采用新的能源、新技术，提高居民生活品质，可以减少人类对矿物能量的依赖性。建筑行业要顺应新的发展理念，顺应国家发展的战略要求，坚持以节能技术为指导，以节约型设计为核心，在建筑节能材料的基础上，进行建筑设计的创意，增强建筑的安全性、美感、人性化，以满足人们的生活需要，从而达到节能、环保的目的。2节能设计理念应用策略2.1环境的融合在建筑设计中，要充分地反映出建筑的节能设计思想，设计师要对建筑环境有更深刻的理解，把建筑环境和建筑设计有机地结合起来，设计时要从分考虑建筑物所处气候、地形、水文、土壤等因素，有助于提高节能理念在建筑设计中的应用。我国北方冬季较长、夏季较短，以供热、采暖为主。在北方的乡村，人们用的是烧木头和煤炭来取暖。由于供暖是最基本的要求，所以在建筑设计中要充分考虑到这种需要，所以采用节能设计的第一步，就是要优化采暖需求，体现节能的理念。将周围的环境要素结合起来，利用光照条件，使建筑物的朝向发生变化，可以缩短供暖时间。在我国北方，大部分的民用建筑都是朝南的，这样的布置可以利用太阳能来满足室内的需要，从而缩短用电消耗。南方的住宅建筑与北方冬天的供暖要求不一样，南方住宅更注重通风，所以在设计时要注意季风的流动。2.2材料的选择在建筑设计中要充分体现绿色、节能的思想，关键是选用合适的材料。建筑节能材料由内、外两部分组成，外墙材料以围护结构为主。在建筑围护结构中，许多复合隔热材料都是重要的隔热材料。在建筑围护结构的设计中，应选用符合建筑功能要求和体现建筑节能理念的建材。在选用室内节能材料时，应注重材质的美感，室内墙面一般选用绿色乳胶漆，在家具上尽量减少使用纯木材，选用对环境友好的人造材料。同时，应注意室内、室外的绿化设计。在天花板的设计中选用PVC复合材料，可以降低施工费用与资源的浪费，与铝扣板、石膏板比较，PVC板材在环境保护方面表现得更为突出。在地面的设计中，选用人造地板，减少使用大理石和瓷砖。在门窗的设计上，节能玻璃幕墙在照明上优于常规材料，其节能效果也比较好。3建筑设计中运用节能理念的路径3.1基于功能需求的节能设计理念在建筑设计中，将节能的思想应用到建筑围护结构中，使其具有更大的优越性。在具体的设计中，应将建筑的功能需求与周围环境因素相结合。在设计之前，应对室外的环境状况进行初步的界定，采用与周围环境相结合的节能设计，如绿化设计、高度设计等。在设计之前对建筑使用化石能源的造价和环境污染进行估算，并对室内通风、空气调节、照明等进行精确的计算，为节能设计的基本目标做出了初步的规划。在建筑围护结构中，选用透明材质作为主体，对其在建筑内的透光率进行优化，并根据采暖、通风等功能要求，选用适当的窗口面积。充分考虑到建筑中的应用场景，采用全玻璃材质，采用节能隔热材料对楼板、横梁与幕墙间的空隙进行保温。3.2基于环境因素的节能设计思路在建筑节能的应用中，应充分考虑人文差异、区域差异、环境差异等因素，并针对不同的环境特点进行节能设计，选用节能建材。以建筑幕墙为例，在北方寒冷地区，采用隐框式幕墙作为主要材料；若选用明框式幕墙，则采用保温铝合金型材作为主要材料。因为在寒冷地区，对外墙的保温性能有很高的要求。而在其它地区，建筑幕墙的选用也多以明框式幕墙为主，特别是在南方，对散热器的要求比较高。在幕墙设计中，既要突出框架结构，又要注重材料，以达到隔热要求。北方幕墙玻璃的气膜厚度应超过12mm，主要是采用中空低辐射、隔热效果好的玻璃，在供暖要求高的地区，其节能效果会更好。在非透光性幕墙的设计中，采用铝板和石板作为主要材料，在墙体上安装50mm的玻璃棉可以提高墙体的隔热效果，玻璃棉的密度应在每平方米16公斤以上，而幕墙的传热系数要在0.7-0.9W/平方米之间。在非严寒地区，采用不透光的幕墙，其换热系数必须在1.5W/m2.K以下。3.3基于信息技术的节能设计思维在建筑的节能设计中，信息技术的优点能够得到充分的发挥。建筑设计中存在多种、多层次的设计方案，设计时采BIM技术对设计参数进行结构优化、节能效果模拟，设计过程中发现问题、共享设计方案、提炼设计参数，从设计要素、全环节展示设计理念。运用智能技术进行室内系统的开发，以达到对能源消耗的即时监控。在大规模的公用设施中，能源的损耗问题十分突出，而在常规的手工操作，难以做到对细节的全面渗透。采用智能控制技术，可以取代手工操作，对中央空调进行适时调节，以达到节能的目的。在计算机网络与人工智能技术日益广泛的今天，智能化的自动监控技术已经开始在建筑的设计中得到了广泛的运用。转变设计思路，采用智能技术提高运行中的能效，减少总能源消耗，能够有效提高经济、社会价值。4结语随着国家“碳中和”战略实施，为大规模应用节能技术奠定了良好的基础。建筑材料、信息技术的发展为建筑节能设计提供了可行性与技术支撑。在建筑设计中，应以节约能源为主要手段，并与周围的环境相融合，将环境要素和功能要求相结合，强调建筑节能设计理念创新，从而达到了节能设计的目的。建设绿色、节能型建筑，要敢于打破传统的设计理念，采用大量的节能材料，如玻璃幕墙、合成材料等。应用BIM技术对设计进行优化，实现建筑节能效果的准确估算。将智能技术应用于建筑工程的设计，为建筑企业的绿色发展提供可行途径。Reference[1]黄涛,王建廷,黄城志.“被动优先”策略在绿色建筑节能设