节能设计在民用建筑设计中的有效应用

田英

（山西省阳泉市建筑设计院，山西 阳泉045000）

1 引言

我国经济的快速发展与各行各业项目的有序实施，对建筑行业的发展起到了一定的推动作用。同时，国家一直倡导的节能环保理念也对建筑行业的进步提出了更高的要求。值得一提的是，传统的建筑行业给环境带来的负面影响是很大的，且整个工程消耗的能源较多，而大众对居住环境以及生活质量的要求越来越高，使国家逐步开始重视环保。在此背景下，建筑节能设计的战略地位得到了不断提升。

2 节能设计技术与环保理念的重要性

可持续发展被视作21 世纪的主题词之一，当前建筑行业的发展速度不同往常，且国内土木工程的数量在与日俱增，使环境污染问题以及能源消耗问题更加尖锐。据相关部门的调查显示，当前国内建筑年增量约占全世界的1/2，而电力资源与水力资源是支撑建筑行业发展的主要能源，使国内的能耗量达到了发达国家的3 倍之多。其中，有不少是被浪费掉的资源。现阶段，国内的建筑行业在推动节能改革，但是国内的工业技术水平和相关理念与西方国家还有一定的差距，导致实行建筑节能制度时暴露出造价高且经济收益低的缺陷。但是，低碳节能仍然是国内建筑行业需要突破的技术瓶颈。因此，要节约能耗且对环境产生尽可能小的负面影响，必须将节能设计放在较高的战略地位[1]。

3 民用建筑设计的节能原则

3.1 合理选取建筑地址

设计民用建筑时，首先需要选择建设场所，只有确保建筑选址在气候条件比较优良且地质条件较为理想的状态下，才能保证在实施民用建筑建设的过程中能够节省施工材料。与此同时，居住环境、周围环境以及气候会对人的居住体验产生较大的影响，尤其是在天气比较炎热的夏季以及气温比较低的冬季。如果人们会在体感上有冬暖夏凉的感觉，会降低对空调的使用频率，从而节约部分电力能源，最终实现人、环境与建筑三者的有机融合。

3.2 科学设计建筑体形以及日照间距

国内的民用建筑设计通常比较注重建筑形体的设计，因为这样不但能够保证民用建筑可以节约能源，而且还能保证建筑本身的美感。除此以外，融入该建设理念建成的民用建筑对周围环境和气候会有更好的适应性。值得一提的是，在做好建筑的形体设计后，还需要针对光照等方面做好更加科学完备的设计，以确保建筑能有充足的日照时间。

4 节能设计在民用建筑设计中的具体应用

4.1 可再生能源的挖掘

在民用建筑的节能设计中，要尽可能地减少对不可再生资源的使用，因此，必须对新型能源进行挖掘，尤其是加大对可再生资源研发的投入力度，如潮汐能、风能以及太阳能等。其中，太阳能与风能的获取难度较小，且借助太阳能可以进行民用建筑的热水供应及供暖，而借助风能可以产生生活所需的电量。除此以外，充分利用新能源可以缓解当前不可再生能源紧缺的情况，还能对施工场地周围的环境起到一定的保护作用，在很大程度上减少了对环境的污染，使民用建筑真正实现了绿色环保。

4.2 建筑整体结构的节能设计

民用建筑的外围结构建设消耗能源较多，因此，要实现民用建筑的绿色环保，施工单位需要组织技术人员与设计人员对建筑的外围结构进行反复节能评估与设计。首先，要合理选择建筑外围结构的保温隔热材料，针对不同地区的气候条件的差异，施工单位要因地制宜地选择更加合适的保温材料。对于气候变化较大的地区，施工单位要选择保温隔热性能更强的材料，只有这样才能避免外界环境对建筑室内的气温产生较大的影响，从而降低不可再生能源的利用率。比如，北方地区要避免使用落地窗，此外，需要考虑夏季窗户的整体性能，施工单位应尽可能地选择吸热性能较好的玻璃，从而减少室内外环境的热传递，减少对不可再生能源的利用。复合墙体就是在此背景下诞生的新型生态技术。在民用建筑中应用复合墙体时，施工单位可以将保温材料嵌入到墙体内，这样不仅能增强墙体的承载力，而且还可以将整个建筑的隔热保温效果提升到更高的水平。除此以外，在民用建筑的骨架间进行保温材料填充，可以起到较好的保温效果。

4.3 优化照明系统

民用建筑照明系统的能源消耗量在建筑所有能耗中名列前茅。照明系统的节能设计理念主要是通过优化建筑结构设计，充分利用自然光。施工单位需要通过结合各种技术确保整个建筑的采光，进而有效减少人工照明能源的消耗。

照明节能有2 种常用措施：（1）利用自然光照明。施工单位可以在室外布置采光装置，从而对室外的日光进行收集，然后将光能导入自然光照明系统，借助光导装置进行强化并运输其中的光能，进而应用漫射器实现自然光的光线导入，并且不管是阴天还是下雨，也无论黎明还是黄昏，该系统都能保证室内的光线充足。（2）使用节能灯。公共场所照明设施采用高效电子镇流器、节能电感镇流器、电子触发器和电子变压器，并采用无功补偿灯具降低能耗。此外，还可以适当利用太阳能等资源，如通过太阳能发电的方式为地下车库提供电能。其次，光源的选择对减少民用建筑照明系统的能源消耗十分重要，对于不同房间的具体需求，可以制定个性化的照明设计。

另外，还可以选择照明系统的开关，对于卧室，应优先选用调光开关，可以依据人们的生活状态和需要选择不同的亮度，从而更好地贴合人们对光源的需求。除此以外，室外可以优先选用光控灯，楼道优先选取声控灯，这些照明系统的开关可以有效降低民用建筑照明系统的能源消耗。

4.4 合理使用现有资源并开发新能源

由于国内传统能源日益紧缺，许多企业在积极开发并利用新能源。近年来，太阳能、潮汐能以及风能等新能源已经被应用在各行各业中，且发挥着非常重要的作用。然而，由于从业人员对新能源的了解程度还不够深，导致上述新能源的能源利用效率较低，因此，应继续加强对新能源的开发力度。例如，将光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板等融入建筑设计中，使其与建筑融为一体，完成耗能向产能的有效转变，并在多方面发挥太阳能的作用。在其他能源的利用中，也可以坚持产能原则，从而最大限度地发挥新能源的积极作用。

5 结语

由于民用建筑的能源消耗在我国整体建筑行业能源消耗中占有非常大的比例，且节能环保是我国长久以来倡导的建筑理念，因此，施工单位应在设计与建造建筑时融入节能环保理念，从民用建筑的电气设计以及照明系统等多个方面着手进行研究，从而促进国内建筑行业向着更加健康绿色的方向发展。