节能设计在建筑设计中的有效应用分析.pdf

第1 4 期（总第5 4 5 期）节能设计在建筑设计中的有效应用分析新潮电子工程技术陈海龙（广西北海三人行工程咨询有限责任公司，广西北海摘要：建筑业的发展对能源的消耗更加显著，节能设计日益成为建筑设计中的一个重要环节。节能设计是建筑业发展的必然选择，它不仅提高了能源的使用效率，降低了能源消耗，而且提高了建筑设计的质量。能源短缺问题已成为社会发展不容忽视的问题，建筑行业如何提高能源利用效率，函需在认识和实践上进行创新和转变。因此，本文在分析建筑节能意义和指出建筑节能设计中存在问题的基础上，简要探讨节能设计在建筑设计中的有效应用。关键词：节能设计；建筑设计；应用一、节能设计在建筑设计中的应用概述（一）节能设计在建筑设计中应用意义在我国城镇化进程加快的情况下，建设工程日益增多,对建设工程的质量要求不断提高。同时,随着我国可持续发展战略的实施，人们的节能环保意识显著增强,建筑行业对节能环保的要求更加严格。因此,积极推动节能设计在建筑设计中的大力应用，已成为顺应时代发展的必然之举。其次,建筑设计是施工的前提和基本要素,将节能理念融人建筑设计已成为衡量建筑科学施工的关键因素。此外，建筑节能设计涉及的领域多,涉及面广。如果在建筑设计阶段出现问题，不仅会严重影响施工进度,增加施工成本和浪费建筑材料,还会对生态环境造成严重破坏,因此加强节能设计在建筑设计中的应用，体现了人与自然的和谐统一发展,兼顾住宅性能和建筑美感,有利于促进我市经济稳定健康发展国家经济与建筑业的可持续发展。（二）建筑工程节能设计重要性分析在当前形势下，建筑工程的设计工作显得尤为重要。对于建筑设计师来说，在建筑项目的设计中,不仅需要保证外观符合人们的审美观念，还需要将建筑与周围环境有机地结合起来，提高建筑与自然的结合度。通过对采光和通风条件的设计，使建筑设计更符合我国当前的可持续发展战略。建筑节能设计涉及的领域非常广泛。如果在设计阶段出现问题,往往会增加建筑物的建造成本，严重浪费材料，对生态环境造成严重破坏。随着社会的发展，人们更加注重环境保护。可持续发展理念也是我国当前经济发展的必然结果，它强调人与自然的和谐统一，确保我国经济持续稳定发展。此外,通过建筑节能设计工作，一方面可以缓解我国目前能源短缺的局面，同时可以促进建筑业的可持续发展。但是，由于建筑行业的节能设计涉及每5 3 6 0 0 0)的内容很多，对设计人员来说是一个很大的挑战,对专业水平要求很高。二、民用建筑节能设计原则(一)合理选址分析场地周围的气候、地理条件以及影响施工的各种因素。例如：在选择地址时，可以优先考虑气候宜人、环境舒适。这样的周边条件可以营造一个温暖的空间，冬暖夏?，同时减少人们对空调的使用，意味着降低能源消耗，促进人与自然的和谐共生，达到节能的初衷。（二）建筑形体设计民用建筑施工需要综合考虑，多角度分析研究。建筑的美感是在建筑的基础上增加的，与周围复杂的环境相适应。当然，还要注意采光问题。如上所述，照明要合理，但不能过度。（三）本土化与外部环境的融合本土化是指在设计民用建筑时，设计感要符合当地的文化习俗,使民用建筑与周围环境更加融合。同时，在进行建筑外观设计时，需要提前设计好布局，如房屋的南北朝向、光线方向，并根据不能适应的外部因素调整建筑。三、民用建筑节能设计的实际需求随着国家的深入发展，我国对环境能源问题越来越重视。今天，我国的重要发展战略是保持可持续发展状态。对于建筑行业，建筑设计负责人在设计时必须坚持环境节能的理念，并将其融人到建筑设计中，最大限度地采用建筑节能方式，着眼于绿色发展目标，将能源纳人其中，将设计理念真正运用到民用建筑的设计中,改善周边的绿色环境。例如：我国建筑施工中的采暖方式有的采用燃煤，不仅造成煤炭的浪费，而且对空气产生无法弥补的污染，造成能源的巨48工程技术大损失。如今，空气污染已成为众所周知的大问题,每个人都需要面对这个后果，已经开始影响居民的正常生活,对他们的身体健康构成威胁。因此,在当今建筑设计中加强节能设计势在必行，运用行之有效的技术理念,对减少大气污染和能源利用发挥重要作用。在实际建筑推广中，可以宣传民用建筑节能设计的优势，比如室内采光舒适度，可以提高居民的舒适度。同时，建筑节能设计能够有效促进国家社会经济发展。我国现阶段能源问题比较严重，要求广大人民认识到能源短缺的严重性,增强环保意识,在日常生活和工作中树立节能观念。四、节能设计在建筑设计应用中的现存问题（一）对新能源利用不足，能源消耗量较大为了满足人们的设计需求,建筑行业往往会消耗大量能源,这不仅与环境保护和绿色发展的理念背道而驰,也给能源资源的使用和管理带来了一系列负面影响。国家颁布的建筑节能与可再生能源利用通用规范明确提出,新建住宅建筑和公共建筑的平均能耗水平应按节能设计标准分别降低3 0%和2 0%。2 0 1 6年实施。不同气候带的平均节能率应满足以下要求：严寒寒冷地区住宅建筑平均节能率达到7 5%,除严寒寒冷地区，住宅建筑其他气候带平均节能率达到65%,公共建筑平均节能率达到7 2%。然而,在一些建筑结构设计中,没有注意建筑内部与周围环境的有效协调，装饰品的选择和使用不符合节能要求。（二）建筑设计节能理念不深入，节能意识应用有待提高设计在建筑设计中的应用与实施,要求将节能理念贯彻于建筑施工的全过程，而建筑设计作为建筑施工的前提和基础,应深刻体现节能与绿色环保理念设计中的保护意识。此外，建筑设计师的设计节能意识将直接影响到节能设计应用的整体质量和实施情况，也会给节能设计在建筑设计中的应用带来了不利影响。（三）节能技术起步晚，建筑节能手段滞后随着我国社会经济水平的不断提高，人们日常生产生活对能源的需求也越来越大,能源短缺问题进一步凸显。与其他发达国家相比,我国在建筑节能设计方面还有很大的提升空间。以集中供热为例：我国集中供热以煤炭为主要原料，但煤炭在燃烧过程中没有得到充分利用，造成能源严重浪费。49新潮电子五、节能设计在建筑设计中的有效应用(一）总体布局设计建筑规划设计应考虑可以从更高、更宏观的角度来考虑和确定建筑的总体布局和设计。这样,既可以使建筑设计与周边环境相得益彰，又可以提高现有资源的利用率。目前,我国建设用地十分紧张,为提高土地资源的合理利用，应科学合理地设置建筑物间距，以更长远的眼光代替短期利益，不损害资源增长的生命周期。以建筑选址和设计为例：要充分考虑规划区内人口和建筑的密度,不能造成过度集中,还要考虑采光、自然通风等自然条件,以达到有效的效果。（二）合理开发新能源和可再生资源随着科学技术的进一步发展，在不对资源和环境造成危害的前提下，应合理开发新能源和可再生资源。太阳能和风能是目前应用广泛的可再生能源,太阳能可以供水供热,风能可以发电。能否通过新技术手段进一步挖掘太阳能、风能等可再生能源,有效缓解不可再生资源的使用。同时，新能源可以起到减少资源浪费、减少环境污染的作用，可以促进绿色建筑在我国的普及。（三）建筑结构节能设计建筑结构在整个建筑中的作用巨大,其在能耗中的地位也是无可比拟的。因此，节能设计在建筑结构中的有效应用具有很大的影响。在建筑结构节能设计中，首先想到的应该是建筑结构中保温材料的选择。由于我国各地区气候环境差异较大，保温材料的选择应有所区别。如果所在地区的气候条件变化较大,尽可能选择功能性更强的材料,减少外界环境变化对室内环境温度的影响，是对不可再生资源的有效利用。以北方建筑的结构设计为例：在设计窗户时,通常选择的设计不是落地窗，而是考虑窗户对室内温度的影响。窗户的选择通常是吸热性强的材料,以降低散热程度。目前,复合墙体技术是一种比较先进的建筑保温隔热技术,应用范围很广。在建工程当时建筑从业者的做法是将保温等材料融人复合墙体中，在提高墙体承载力的同时进一步增加保温效果。（四）照明系统的优化照明系统的消耗在建筑能耗中占很大比重。因此，节能设计在建筑设计中的有效应用还需要优化照明系统。首先，照明系统的优化应以保证照明质量为前提,优化照明系统时应考虑自然资源的使用。在建筑设计过程中,以自然光代替人工照明,减少不可再生资源的消耗。二是充分考虑光源的使用范围，合理第1 4 期（总第5 4 5 期）第1 4 期（总第5 4 5 期）设计光源。比如：荧光灯更适合室内，高压钠灯更适合室外。第三，对照明系统的开关进行技巧设计。在室内，根据居室用途和生活需要设计调光开关。在户外，根据人们生活习惯，使用声控灯。（五）照明技术节能设计在建筑设计中，传统的照明技术往往消耗大量的电费，照明过程中会产生一定的热量，导致室内温度上升，从而在建筑应用过程中造成额外的能源浪费。就像夏天在空调屋里一样，长期应用照明技术会增加室内空调使用的功率,造成电能的浪费。此外，节能设计还可以采用现代照明设计手段，调整建筑内特定区域的铺设，实现室内光线的折射等，从而将阳光引人室内，提高室内的亮度。此外，该技术在楼宇楼道的应用,可以在保证楼道采光的基础上，降低电能的消耗。最后就是节能灯的使用，目前，我国节能灯技术的发展正在逐步完善,市场上的节能灯种类繁多,通过节能灯的应用，可以大大减少建筑使用过程中照明电能的浪费。（六）保温屋面节能技术建筑屋面保温是节能保温的重要组成部分，一般采用密度较低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料进行保温。传统正屋面的保温层在防水层之下，侧屋面的保温层在防水层以上。不仅在材料的选择上要充分考虑质量和性能，屋顶植被的做法也能在一定程度上提高节能保温的效果,实现建筑的维护和改善。此外，对于节能技术，必然涉及到太阳能资源的应用。热水供应是建筑中消耗大量能源的环节,需要对热水供应系统进行调整和优化。在屋顶节能方面，要尽可能减少热水供应的损失，在技术选型过程中要保证太阳能热水器具有热能转化率高、无污染清洁等特点和应用，以满足热水供应需求，提高整体节能效率。（七）电气系统节能技术在建筑使用过程中,电气系统是能源消耗的主要环节,因此电气系统节能技术也很重要,是降低能耗的关键。电气系统的设计主要涉及变压器、线路和照明系统，对于变压器，在设计过程中必须优先选用一些导磁率高的优质设备。随着设备性能的提高，可以降低铁芯的涡流能量消耗，从而减少密封连接过程中的能量损失。针对以往产品，优化变压器选型设计,空载能量损耗降低约4 3%,每kVA平均节电9 kWh。对于线路设计来说，线损是造成高能耗的主要原因,因新潮电子为近年来超高层建筑不断增加，建筑层数不断增加，也间接增加了阻力和线路损失，导致线路能耗增加。在电气设计中,应选用一些电阻比较小的导线,同时尽量缩短线路的长度，以减少线路的损耗。照明节能的措施主要有两种：一是利用自然光进行照明。电气设计人员在设计时需要与建筑专业充分合作，充分利用自然光，将室内人工照明与自然采光有效结合，从而减少人工照明的投资。另一种是使用节能灯。公共场所照明设施采用高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器、电子变压器，并采用带无功补偿的灯具，减少能量损耗。此外，还可以适当利用太阳能等资源能源，如：通过太阳能转化为地下车库提供电能。（八）建筑墙体节能环保设计北方低温环境下建筑的墙体对人们的生活有着重要的影响。通过提高墙体的保温性能，可以避免室内温度的大量损失，从而减少采暖用煤等自然资源的消耗。在建筑节能设计过程中，可以采用加气混凝土、多功能复合墙体等方法来提高建筑墙体对热能的阻隔效果，而这些材料本身就符合现行的节能环保政策。此外,建筑幕墙设计在我国的建设中也逐渐得到广泛应用。常见的幕墙材料包括玻璃和大理石，,这些材料一方面可以提高建筑物的美观效果，另一方面也可以反射光纤。但是,这些材料对人眼的影响更大。对此,在幕墙节能设计过程中,可以采用陶瓷板等材料进行替代。这些材料的应用一方面降低了幕墙的成本，同时提高了幕墙在使用过程中的耐腐蚀性能。六、结束语节能设计在建筑设计中的应用是新时代推动建筑工程行业发展的必然途径，也是建筑工程行业科学发展的重要体现,随着我国可持续发展战略的不断实施，人们对节能和环境保护的重视程度也不断提高，对行业发展也有节能和环保的要求。建筑行业要落实节能理念要求,强化节能设计思想，为行业发展提供保障。参考文献：1徐超.在建筑电气设计中的绿色节能技术措施 J.中小企业管理与科技,2 0 1 8(2 9):6 6.2雷斯雅.试分析节能设计在建筑设计中的有效应用 .居舍,2 0 1 9(1 1):1 0 7.3黄兰.节能设计在建筑设计中的有效应用分析 J.智能建筑与智慧城市,2 0 2 2(1 2):3 8.工程技术50