节能理念在建筑设计中的运用探讨

刘慧慧 袁帅龙

山东省纺织建筑设计院有限公司 山东 济南 250013

1 建筑设计中节能理念价值

随着节能成为全球所倡导并逐步推进的内容，我国作为能源消耗大国且人口基数庞大，在这种局面下各行业落实节能就显得尤为迫切。而建筑工程在其开发过程中不仅占据到了大量的土地资源，同时建设以及后期交付使用中消耗了大量的能源。倘若我国建筑行业在后期的发展中，仍没有意识到节能理念在建筑设计中运用的重要意义，不仅会导致环境、资源的发展陷入恶性循环，同时也会加剧人类群体与社会发展之间的矛盾关系。因此，需要将节能理念与建筑设计工作进行对接，改善产业建设中的粗放式运转模式，并通过提升不可再生资源利用率、开发可再生资源等方式，构建一个引导市场经济健康发展的绿色产业[1]。

2 建筑工程设计中节能理念运用原则

2.1 因地制宜

在开展建筑工程设计中节能理念运用过程中，需要贯彻因地制宜的设计原则，依据建筑工程设计场所的实际地理条件，制定适宜的节能设计方案，从而最大限度地减低建筑成本。在设计工作开展前，首先要针对地理位置进行认真勘查，了解当地的气候条件以及地质状况，以保证节能设计能够切实开展落实，发挥最大功效。除此之外，也要考虑建筑工程的建设位置，尽量选择具有良好地理环境条件的区域，气候适宜的环境，不仅能够改善居住人群的居住环境和生活质量，提升居民的生活幸福感，而且也更利于开展节能设计，通过降低空调使用率达到减少电力消耗的效果。

2.2 选用合适节能材料

节能材料质量决定了建筑工程节能设计的运用效果，对整体建筑节能起着关键性作用。通常情况下，在选择节能材料时，要考虑材料是否具备高效性、节能性和经济性3个因素。在确保材料质量的前提下，尽可能降低成本开支，这才是符合节能设计的本质要求。总而言之，在选择节能材料时，各个环节涉及的工程造价必须科学、合理，从而满足节能、降耗的需求。

3 节能理念在建筑设计中的运用

3.1 合理规划建筑空间，降低建筑空间资源消耗

基于节能理念，为确保建筑设计能够达到节能效果，针对影响建筑资源的空间进行规划设计。通常情况下，建筑空间越大，则消耗的空间资源越大，但也存在建筑空间规划不合理，造成空间资源消耗量大的问题。因此，针对这一问题，在进行建筑设计时，需要根据建筑后期施工和使用的需要，对其进行规划控制。在进行规划时，应当首先满足功能布局紧凑的原则，尽可能将各个主要功能区域布置集中，并将各个功能相似的建筑结构组团化布置。同时，针对洁净区域与污物区域分区分流设置，尽可能使洁污功能区相对分区设置，并确保各类建筑设施的储存、回收等不会出现洁污流线交叉的问题。同时，还应当遵循路径简洁、便捷的原则，合理规划各个建筑功能分区，使各个建筑结构在水平方向或垂直方向上保持一定联系，并避免各个通道出现迂回复杂的问题。同时，在按照上述流程完成对建筑空间的合理规划后，还需要考虑到各个空间区域的温度，确保每个建筑结构空间的温度满足相应需求。以客厅和卧室建筑空间为例，需要更多的阳光照射，因此在对其进行分区设计时，需要确保其空间阳光充足。针对厨房、书房等对光照要求较低的空间，在对其空间规划时应当选择有阳光但光照强度相对较少的区域，以此完成对建筑空间的合理规划[2]。

3.2 采用保温隔热设计，优化建筑屋顶节能效果

在完成对建筑空间的合理化设计后，本章将从建筑屋顶设计入手，通过优化屋顶不同层次的构成，使建筑在设计中满足通风与隔热的需求。在此过程中，应明确建筑屋顶属于建筑结构中的表面部分，此结构部分在建筑中受到外部阳光的直射，是整体结构中最容易被侵蚀的部位。因此，在选择建筑屋顶设计材料时，应全面考虑材料的保温、隔热、防辐射、抗腐蚀等综合性能，只有确保选择的材料具有上述设计提出的相关性能，才能使建筑内部能够更好地抵御外界环境变化对室内环境的干扰。在此基础上，应考虑建筑屋顶的防水设计，对于平面结构的建筑屋顶，可在其上部增设导水槽与排水孔，避免大规模降雨后，由于无法有效导出雨水在屋顶造成渗水、漏雨等问题。

3.3 门窗设计中的运用

门窗能源消耗在建筑整体消耗过程中所占据比例较大，是建筑能量消耗的主体，因此，在进行建筑设计过程中必须做好门窗节能设计。在传统设计过程中，设计人员为了能将门窗能量消耗量进行缩减，会对门窗面积进行更改，使用小面积门窗来进行控制，但是这种方式会对室内通风效果以及采光效果产生影响，因此仅仅依靠缩小门窗面积无法将节能效果发挥到极致，设计人员在进行门窗节能设计时需要根据建筑物内部实际面积对其比例进行合理划分，从而保证门窗设计比例的科学性和合理性，降低门窗对于能源消耗力度。除此以外，设计人员还需要对门窗气密性进行控制，气密性能将室内外温度进行隔绝，因此对其气密度进行合理控制，能避免室外温度对室内温度产生影响，从而提高能源利用率，避免出现能源消耗的概率。同时，在进行材料选择过程中，设计人员也需要使用节能型材料来进行门窗设计，提高门窗设计工作节能性和环保性。由于我国对于建筑物门窗要求较为严格，设计人员在进行节能设计过程中必须严格按照建筑设计标准以及国家标准对其进行合理管控，提高门窗设计工作效率，让门窗具有美观性和舒适性，同时对能源进行控制，减少能源消耗比例[3]。

3.4 在平面设计过程中运用

通常情况下，建筑围栏传热面积主要分为第一地带、第二地带、第三地带、第四地带，因此建筑围护结构面积越小，其节能效果越好。在体积相同情况下，设计人员需要对其围护结构进行合理设计，从而避免热能消耗频率过大，尽量将其围护结构面积进行缩减。除此之外，建筑长度与热能消耗也存在正比关系，根据相关数据显示，建筑长度越长，其节能效果越好，建筑长度在100m以内，其能量消耗幅度较大，而将建筑缩减到50m时，其能量消耗会增加8%～10%之间。同时，建筑宽度也会对节能效果产生影响，例如9层普通住宅建筑，其宽度增加3m时，能量消耗率能够减少6%～7%，而增加5m时，能量消耗率可减少12%～14%。建筑纵轴上同尺寸大小也会影响到建筑节能效果，如果其建筑层数相同，但是总尺寸大小存在一定差异，则尺寸越大，消耗率越低。最后，建筑平面布局不仅会决定建筑物舒适度，对于节能环保效果也息息相关，设计人员在进行平面设计时可以将其热环境进行划分，设计温度阻尼区，可以根据大众对于房间使用需求，以及大众生活轨迹来对其环境进行合理划分，通过温度阻尼区将其温度进行保持，减少外界温度对于内部环境的影响，从而减少热能消耗率。

3.5 围护结构的节能设计

由于建筑围护结构直接关系到建筑物的保温效果，因此设计人员在进行节能设计时需要关注围护结构的设计。建筑围护结构对建筑物墙体的隔热保温效果起着决定性作用，直接关系到节能设计的实施效果。因此，在开展外围机构的节能设计时，需要科学合理地选择保温技术以及所使用的节能材料。通常情况下，目前采取的墙体保温节能技术多是外墙保温技术，分为外墙外保温、外墙内保温和外墙自保温三类技术类型。另外，在墙体的材料选择方面通常也是使用具备吸热性能的材料，保温材料的技术更新需要设计人员实时关注。由此可以看出，墙外保温节能技术是一项非常重要的节能技术[4]。

3.6 合理使用再生资源和新能源

节能设计的核心是科学合理地运用新能源和可再生资源，实现建筑物节能环保的效果。因此，设计人员需要结合建筑物所在地的自然环境情况，将可以使用的资源充分运用到建筑设计中去，不仅需要将普遍使用的太阳能、风能等充分利用起来，还需要考虑其他的节能资源，如潮汐能等等。新能源是建筑节能设计中至关重要的构成内容，太阳能和风能当前已普遍运用于建筑中。例如，太阳能可以提供加热供暖，建筑内的洗浴热水供应大部分都是由太阳能提供的。而风可以代替煤炭用于电力供应，从而起到节省资源保护环境的作用。另外，一些新能源也已经用于建筑节能设计中。作为绿色环保的新型能源，一方面可以降低建筑内部的污染程度，从而有利于维护居民的身体健康。另一方面新能源的投入使用，一定程度上缓解了可再生资源的供应紧张状况，从而推动了节能设计在建筑设计中的使用开展，也进一步提高了人们的环保节能意识。通过在建筑设计过程中引入可再生资源和新能源，也为居民创造了节能环保的舒适居住环境[5]。

3.7 合理使用水资源和冷暖资源

在人们日常生活中使用到的诸多资源里，水资源是十分关键的一项资源。因此，在进行建筑工程设计过程中，设计人员需用针对水资源进行科学合理的节能设计，尽可能减少水资源的浪费。例如，设计人员可以在进行节能设计时，将污水回收系统融入建筑设计里，将生活污水、废水统一收集起来，采取污水净化措施，从而实现污水废水再利用。设计人员在充分利用水资源的同时，还需要综合考虑冷暖资源的科学合理使用。由于现在居民大多采取冷暖空调进行温度调节，通常是白天晚上都在使用空调，这在一定程度上造成了电能资源的耗费。所以，设计人员可以在进行节能设计时，将建筑智能化使用引入到设计方案中，实现智能化控制建筑内部问题，保持室温稳定在适宜温度状态。

3.8 提高设计人员节能意识

设计人员作为建筑设计工作中的主体，其综合素质将会直接决定建筑设计整体效率，因此建筑行业要想提高建筑节能设计质量，就需要对设计人员节能意识及技术进行培养，让其能将设计过程中节能、降耗的问题进行总结、整合及利用，提高自身节能设计理念，进一步提高建筑行业节能设计的应用范围和水平。首先，建筑设计企业需要做好人员选择工作，聘请具有专业技术工作经验人员来进行队伍组建工作，提高设计团队整体专业性，让其综合数据能符合节能、降耗的需求。除此以外，企业还需要根据设计人员工作内容开展与其相关的培训课程，让设计人员了解新型节能技术及材料，从而将设计过程中的问题进行有效解决，提高建筑设计与节能理念相互融合水平，进一步提高建筑节能设计整体效率。最后，还需要做好引导作用，让设计人员能在进行正常设计过程中自觉地将节能理念与建筑设计进行契合，提高设计人员责任心，让其节能设计工作能更加严谨，降低设计过程中出现问题的概率，全面将建筑节能设计作用发挥出来，为我国可持续发展领域全面落实奠定基础[6]。

4 结束语

在现代化经济发展的带动下，建筑行业在城市中发展的进程持续加快，使得我国现如今的建筑行业成为市场高耗能的主要行业之一。在这种情况下，建筑行业就必须重视起建筑设计中节能技术的运用。通过充分掌握节能理念运用的一些基本原则，并结合具体项目情况采取诸如合理规划建筑空间、采用保温隔热设计、围护结构的节能，以及合理使用再生资源和新能源等措施来促使建筑工程实现良好节能效果。