节能设计在民用建筑设计中的有效应用

王振义

（山西中方森特建筑工程设计研究院，山西 太原 030000）

建筑工程耗能较大，带来的能耗问题也加重了我国能源短缺。在现今发展形势下，建筑行业要想稳固地位，将节能理念融入其中是非常必要的。而建筑节能开始的第一步就是建筑设计。为此，需要在建筑设计中加大节能理念的融合，改善建筑性能。本文重点对节能设计在民用建筑设计中的应用加以分析和探讨。

1 民用建筑节能设计的重要作用

能源紧缺是目前我国社会面临的主要问题。我国作为人口大国，对能源的需求量较大，再加上不合理开发，导致能源储量明显低于同等级的其他国家。建筑业虽然是我国的支柱型产业，但带来的能耗问题确是无法忽视的，如果不能实行科学处理和控制，一方面会增加工程建设中的资金成本，降低企业效益；另一方面也会对生态环境带来破坏，增加环境污染。尤其是民用建筑，作为城市建设及生活的重要媒介，能耗问题的产生会直接降低人们的生活质量。

基于此，在民用建筑设计中，有必要将节能设计理念融入其中，实现对建筑空间及功能的科学管控，加大自然资源利用率，解决民用建筑存在的能耗问题。另外，在现代化民用建筑设计中，人们在要求其功能性的同时，环境质量及与自然衔接率也是关注重点，节能设计的应用将环保型材料应用到民用建筑中，改善了建筑内外部的环境，减少了污染物。

2 民用建筑设计中开展节能设计要遵守的基本原则

2.1 选址科学性

民用建筑设计中做到选址的科学性，一方面是为建筑选取良好的环境场地，为人们营造舒适的生活空间，一方面也是为选取具有明显优势的地区开展民用建筑建设，充分利用建筑所在地的优势。如良好的气候条件、地质环境等，以自然资源替换传统能源，达到节能效果。

2.2 结构形体及朝向的科学规划

要想规避民用建筑的能耗问题，在设计中，应对建筑结构形态、朝向及建筑间距实行科学分析和把控，以保证建筑内部有良好的自然通风和采光环境，降低照明设备、暖通空调等设施的使用，达到节能效果。同时建筑结构设计的合理性，也可增强建筑的美观性。

2.3 建材的科学选择

民用建筑设计中节能设计的落实，要求在建材选择上，以节能型号、经济性高的建筑材料为主，以此降低能源损耗，减少资金成本，缩减现场的固体废物储量。

2.4 本土文化和自然环境的融入与规划

本土文化的融入可在确定民用建筑风格，深化其设计内涵的同时，密切建筑与自然环境间的联系，提高两者间的协调性。再者，本土文化的融入，在民用建筑设计布局中，可凸显建筑的独特性和个性化特征。自然环境的科学规划主要是为提升自然资源在民用建筑设计中的应用效率，达到空间供暖和纳凉的目的，控制能源损耗。

3 民用建筑设计中节能设计理念的运用

3.1 建筑总体布局

总体布局规划是民用建筑节能设计落实的基础，在总体布局规划中，设计人员需结合周边环境展开综合考量，采用合理方式将天然能源转化成民用建筑所需能源，替换传统的非可再生能源，以达到节约目的，实现建筑与自然和谐共处的目标。在总体布局设计中，要充分考虑自然通风和自然采光等设计问题，按照楼层高度、楼间距等原始参数加以计算和分析，增加自然资源的利用率。

总体布局设计中，也可利用被动式节能技术，以提高太阳能、风能的应用效率，满足建筑采光和通风需求，降低能源损耗。设计人员需深度了解建筑当地的地形、气候及人文风俗等，并在建筑设计中分析各类因素优劣势，对建筑物的整体布局加以优化，使建筑物的通风及采光能力达到最佳。

3.2 加大新型环保型能源的利用率

随着非可再生资源过度开发，可利用能源数量逐渐降低，为促进民用建筑的正常运转，加大对可再生循环利用能源的研究和利用非常必要。政府部门应加大对可再生能源研究的投入，将现有的可再生能源以现代化技术加以转化，且应用到建筑领域中，如太阳能转化，转化的电能可供建筑日常照明所需。在民用建筑节能设计中，设计人员也可将现有的新型环保型能源应用到建筑中，替换传统能源，确保民用建筑内外部运行的需求。人们也需加深自身的环保意识，增大环保型能源的利用率，削弱污染力度，构建绿色的生态环境。

3.3 节能措施的科学使用

图1 复合墙体设计

一是外围护节能设计。外围护结构设计的合理性对于节能目的的落实有推动作用，设计人员要加大对外围护结构的重视力度，结合建筑具体情况，对结构形态、维护材料进行分析和处理，降低热能损耗，优化建筑性能。二是保温隔热设计。建筑所在地区气候的不同，对保温隔热材料的要求也各不相同，且现今市面上保温隔热材料的种类丰富，设计人员需要做好调研分析，注重材料选择合理性，完善建筑性能。另外，保温隔热材料选用的合理性，对于热能消耗、建筑内部暖通空调的使用率有直接影响，保温隔热效果明显，建筑中热能的散失率才会较低，进而减少暖通空调的开启频率。受到南北气候差异的影响，在设计中，门窗这类散热设施也需展开科学处理。北方冬季温度较低，设计中应减少落地窗的出现，以吸热性较好的玻璃实现内外界连接，做好能源管控。科学技术随着社会发展而逐渐进步，建筑隔热保温技术也得到了合理的优化，当前应用比较广泛的节能设计为复合墙体，通过将保温材料灌注到墙体中来达到保温隔热的效果，还可以有效增强墙体的承载力。

3.4 照明节能设计

民用建筑节能设计中，照明系统的节能优化也要重点把控，设计人员需按照照明范围及功能要求，对照明设施、亮度等实施规划处理，做好能源管控。最常用的照明节能控制系统以二线控制系统和BAS系统为主，前者独立性较强，可做到单独管控，后者则被纳入到BA设计的分支内。这两种方式各有各的优势，第一种具有独立运行的特性，能够对场景和亮度进行自由调节，适用于使用功能比较高的地方。还有一种是采用集中控制的方式，适用于空间比较大的建筑。

3.5 水资源及暖通空调系统优化节能处理

水资源在民用建筑中起到非常重要的作用。节能设计中可做到对水资源的管控，也是解决生活中水资源短缺的重要方式。水是人们的生存之本，属于一种不可再生资源。我国现今人均水资源占有量相对较少，再加上人们的肆意浪费，可用淡水资源储量越来越低。在民用建筑的设计中，可以设置污水的回收系统，让生活中的一些污水得到二次利用，将海绵城市的理念在建筑设计中逐步贯穿，以确保水资源发挥出最大利用价值。工作人员可以实行人工湿地的设计，一方面实现对污水的处理，另一方面维持人与自然的和谐统一。

暖通空调系统是调节室内温湿度的系统，该系统成为民用建筑必备设备。不过为增强建筑内部的舒适性，暖通空调系统经常存在全天候工作的情况，带来了巨大的能源损耗。为此，在节能设计中，应添加自动化、智能化控制系统，对暖通空调加以科学管控，通过识别建筑内外部温湿度差的变化，自动调节内部温湿度，避免全天候超强运转，从而节约能源。另外，设计人员还可借助自然风的引入，降低暖通空调利用率，加强室内的舒适性、环保性。

4 结语

民用建筑关系到人们的日常生活，做好建筑的节能设计，不仅可提高人们的生活质量，营造舒适的活动空间，还可降低能源损耗，缓解我国现存的能源危机问题，最终推动建筑行业的可持续发展，这对于我国社会稳定及经济效益的提升起到了显著作用。