建筑节能及其在建筑设计中的应用

唐 晔

(黑龙江省林业设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150080)

随着我国经济快速平稳的发展和城市化水平的不断提升，人们对于建筑设计的要求也随之越来越高,在空间环境中的建筑节能设计的意识也逐渐增强。建筑行业的不断发展在提高人们生活水平的同时也增加了资源的使用量,使得整体的能源比较紧缺,而且问题越来越突出,这就需要建筑设计人员可以结合工程现场情况有针对性的设计。只有这样才能达到建筑绿色节能的效果，可以更好的满足人们的身心需求。

1 建筑节能应用于建筑设计中的重要意义

建筑节能是国民经济发展的需要，建筑借助着能源的创新使用，不断提高人们的生活质量，同时推动着国民经济的发展,但是由于人们对能源开发利用的不当等因素造成能源的浪费和对生态环境的破坏,使得我国绿色发展产生一定的阻碍。所以,我们应该落实可行的节约方法对资源进行合理利用。建筑节能设计是作为建筑施工的一个重要依据,其设计关系着整个建筑能耗的高低且能够缓解我国能源消耗的压力，可以保障国家能源安全、保护环境和提高人们的居住品质[1-3]。

2 建筑节能设计的应用现状

首先我国现阶段的建筑节能概念相对于发达国家来说处于初级阶段,没能形成一系列完整的节能建筑设计体系,很多节能设计处于理论阶段。因为技术的有限性,无法将理念与实际施工完美相结合,从而影响我国建筑节能的发展速度。在当前的建筑节能施工过程中，一些设计师掌握了建筑节能技术的理论知识，不能够将节能技术很好的运用到施工项目当中，同时对建筑结构创新的盲目追求而不注重建筑节能，从而导致设计出“伪节能建筑”,难以满足节能环保的目的[4-6]。

其次我国的建筑节能的技术相比较而言也处于不成熟的阶段，很多建筑节能理论也处于概念化阶段,在建筑施工中不能很好的将建筑节能技术运用到实际工程中，这不仅不能达到节约节能环保的效果，反而会隐藏一部分的安全隐患。例如:太阳能在大力推广节能技术的背景下取得了很好的发展,但是并没有全面推行开,不仅是因为太阳能的造价过高，实际情况不具备安装的条件，同时太阳能的电池并没有统一的规范和使用规格,造成一定的安全隐患等。

而在我国建筑行业内建筑节能理论和技术应用的不到位是非常突出的问题,在施工过程中,不仅会降低房屋的使用寿命,同时会破坏围护结构的稳定性。建筑节能材料是建筑节能设计的物质基础,直接关系到建筑节能设计的实施情况,但是我国目前市场上大部分使用的节能材料,过于单一同时多为不可再利用的材料，这就造成了大量的建筑废弃垃圾，不能够达到节约节能环保的要求。

3 建筑节能在建筑设计中的应用

3.1 在建筑规划中的应用

随着环境污染的日趋严重,人们绿色环保意识日益提高,低碳环保的节能理念付诸于实际建筑规划设计中,给人们带来了舒适安全的生活环境。设计时需考虑当地的气候环境等，根据当地特有的温湿度条件设计出适宜居住的建筑，建筑施工时所使用的材料应尽量就地取材，节约成本的同时可以建造出具有当地特色的建筑。通过具体的规划和设计,在对自然环境充分利用的基础上,让建筑内部和外观更好的和城市规划的布局相协调,将建筑能源消耗降到最低的同时满足人们的居住需求[7-9]。

3.2 在建筑采光通风设计中的应用

在建筑设计中,建筑物遮挡设计有很多不同的表现方式,比如按照建筑物的需求设计窗户的角度,能够保证居住环境的光照时间,这样既能保证建筑物的保暖性能，还可以提高阳光的利用率达到能源节约的效果。在建筑物中太阳和空气对室内环境有直接的影响, 建筑的通风可以为室内提供新鲜的空气从而保证环境质量。设计建筑时需要考虑建筑的朝向、建筑物之间的间距、建筑物的布局与夏季风向一致。可以利用自然风的流通提升居住环境的舒适度，建筑物之间的间距需满足不同使用功能建筑的日照时间，这样不仅可以满足节能要求，而且能够促进建筑物与空气之间进行热交换的速度以降级能耗[10]。

3.3 在建筑结构设计中的应用

在建筑结构设计中,通过运用节能材料在建筑墙体、窗户和屋顶设计中达到减少能耗的作用。墙体材料的运用要考虑保温隔热同时坚固耐用,在建筑墙体的立面减少花样的设计,降低墙体的能耗,提高建筑的保温性。窗户是接受太阳光照射最强烈的地方,考虑窗户的改良和设计开口面积。窗户的传热系数会大于同朝向外墙的传热系数，因此在满足采光的需求下，控制窗户面积与窗户面积加上外墙面积之比值和设置保温窗帘、窗板，这些对节能是十分主要的。同时在不影响成本造价的前提下,选择高效节能的窗户,例如，着色玻璃,镀膜玻璃,中空玻璃，以实现节能目的,改善建筑的热环境。此外，屋面设计也是非常重要，建筑屋面的设计需要考虑当地不同的地理环境的气候变化，根据实施工程运用低吸水性材料，以避免雨雪潮湿而导致的渗漏情况，尽可能选择密度相对较小轻便的材料，以降低建筑物的承载力[11]。

3.4 在采暖空调系统设计中的应用

在建筑工程中,暖通空调都是耗能比例很大的一部分,在规划建筑设计时,充分考虑到当地的地理环境和水文特征,科学合理布置建筑朝向和空间布局。另一方面通过优化建筑结构,提高墙体隔热恒温性能,降低能源的消耗。运用再生能源,利用风能和太阳能与电能之间的互相转换,再使用电能带动压缩制冷制热系统。在建筑设计中水源热泵系统也得到广泛的应用,它具有节能、环保、经济的使用特点，从而实现热能的转换。

3.5 在建筑创新技术设计中的应用

太阳能是目前运用最为广泛的新型能源,其利用太阳的辐射能将其转换为热能和电能,能够降低不可再生资源的消耗。在住宅建筑中太阳能热水器最为普遍使用，而在大型的公共建筑也运用太阳能来提供热能。太阳能的运用对环境没有污染,可以源源中不断的获得,并且无需运输。创新技术的应用降低能耗水平,给人们提供“高舒适、低能耗”的居住空间。

3.6 在建筑能源利用中的应用

建筑的设计根据地区气候的不同和环境条件的变化，根据实际情况测算建筑能源消耗状况来筛选合理的能源利用模式。例如，北方城市中天气冷，需要将采暖保温设计功能纳入整体建筑设计的范畴内，通过可以替换不可再生资源的新能源，不断降低废气废物的排放量，提高可再生资源利用的效率。在建筑物设计中将可再生资源中风能、水能、太阳能、地热能等付诸实践中，通过综合控制、新型材料和创新技术利用进行建筑节能设计方案的优化，在这些基础上可以将低碳建筑设计变为可能，创造出建筑与环境和谐共生的良好模式[12-13]。

4 结语

当今时代不可再生资源稀缺较为严重，我们应当在生活中就注意节约资源，而生活中的节约是远远不够的，这就需要在各个行业中注重节能减排。在建筑行业中，建筑节能就可以为节约能源做出很大的贡献。只有将建筑节能设计和工程项相结合，使得建筑原材料的应用更加的节能环保，降低建筑投资成本，增加能源使用效率，这样就可以为人们提供舒适健康的居住环境。而这些也需要在建筑设计与建筑施工操作过程中需要投入大量的人力、财力和物力等，同时也需要建筑工程师和材料研发人员们的努力专研而获取的[14]。