节能建筑设计原则及应用措施.pdf

122STONE2023No.8STONE节能环保石材节能建筑设计原则及应用措施徐一白（中铁第五勘察设计院集团有限公司，江苏苏州2 150 0 0）1节能建筑的内涵目前，对于节能理念的定义，我国建筑行业的设计人员并未达成一致准确意见。大家对节能建筑内涵的理解都是既浅薄又清晰，存在着一定的个人认识局限性。简而言之，节能建筑基本上就是在确保建筑安全与建筑质量合格的基础上，尽力遵循建筑设计的多方面相关原理，倡导提升自然资源的实际利用率，应用各类新技术新材料，充分实现耗能减少、低碳环保的目的。这里的耗能减少所包含的类型比较多，比如我们最常说的水能源、电力能源以及其它一些建筑材料的减少等，都被涵盖在这个耗能减少的范畴中。不但指直接消耗掉的资源，还包括资源的回收再利用与污染物、排放物等的减少。换个角度讲，只要能减轻资源与环境压力，对资源与环境有正向积极作用的操作，基本都属于节能建筑的范围。概括地讲，节能建筑其实就是指能够完美实现人们的身体健康、生活空间与自然环境三者协调并存的一种建筑。在节能建筑的全过程建设中，节能建筑设计理念是其理论支撑，它从建筑规划环节、建筑设计环节，至建筑施工环节、建材选择环节，再至施工管理环节、新材料新工艺应用环节等，有效引导与规范节能建筑的一系列建设行为。2建筑设计中节能建筑设计的主要原则2.1节能环保原则在节能建筑设计中，节能环保是设计人员应该秉承的首要理念，设计者需要将该理念融人到建筑设计的每一个具体环节中。设计人员尤其需要深人解与熟悉新建筑材料、新建筑施工工艺、新建筑施工技术，并将这些新的材料、工艺与技术有效渗透进具体的建筑结构内。使建筑结构设计不断朝着科学、高效、低碳、环保的方向发展 2 2.2地区差异原则在建筑设计中应用节能建筑设计，并不是单纯的依靠理念实施就可以，还需因地制宜，采取相应技术与措施。所有节能建筑都需要参照建筑自身所在地区的具体地理环境、气候特征以及人文环境状况，展开差异化、个性化、实用化的节能设计。这样既可以充分实现节能建筑的各项功能，获得较高节能成效，又能与地区文化充分融合，给予节能建筑应用者十分舒适的应用体验。2.3建筑美学原则节能建筑本身属于一种更现代更科学的建筑，所以它的设计也需要遵守建筑美学相关原则，需要与现代建筑艺术紧密结合。换个角度而言，随着经济发展，现代人的生活水平较以往明显提高，物质也变得空前丰富。人们在满足基本的物质需求后，对精神需求不断增加，反映到建筑领域，就是人们开始关注居住环境，并对自身居住环境的要求不断提高。人们从传统的对建筑的居住需求，转变成现代的集居住、审美、艺术、环保等于一体的多种功能需求。所以在现代建筑设计中应用节能建筑设计一方面需要坚持低碳环保、绿色健康的节能理念，另一方面还需要将艺术与多种现代科技有效结合，使节能建筑具备较强的居住舒适感，观赏艺术感、应用科技感。真正从多方面充分满足现代人对节能建筑的实际需求 3 2.4全过程原则在建筑设计中应用节能建筑设计固然可以为现代建筑构建一种节能高效、建筑结构极其合理的新型建筑模式。但是设计人员特别需要意识到节能建筑设计并不单是建筑设计环节的问题，更是一个需要融人建筑项目整个生命周期的事情，无论建筑的哪个环节，都需要充分展现出节能建筑最基本的节能性质。同时123石材2023年8 期SHICAI节能环保材节能建筑设计并不是只单纯的缩减能源消耗，还应该更能体现建筑项目的舒适居住功能及其它功能。3建筑设计中节能建筑设计应用存在的问题3.1国民缺乏对节能建筑的正确认识传统建筑在我国经过了漫长的发展时期，在民众间已经赢得一定的群众基础。且传统建筑造价成本相对较低，国民长时期以来也已经适应了传统建筑的所提供的各种功能。即使传统建筑在满足民众现代化生活需求方面比节能建筑稍有逊色，但国民基本上已经适应了传统建筑提供的居住体验。而且同传统建筑相比，节能建筑属于一种新兴事物，不但需要投人更大的建设成本，且就节能建筑自身来讲，其设计与施工技术并不成熟，建设与应用过程中存在较多不确定因素。所以目前国民对这种新兴且耗资较大的建筑模式接受程度十分有限，在我国节能建筑市场受众并不多。3.2缺乏建筑企业的主动支持节能建筑受众有限，后期应用还会为施工企业带来较多应用售后问题。出于节能建筑市场行情与工程效益的考虑，建筑施工企业们十分担心在节能建筑方面增加经济投人后，却难以获得更多的经济回报，直接降低企业的经济效益。所以并未得到建筑施工企业积极应用(43.3缺乏良好的节能技术助力目前我国经济虽然实现了较大进步，建筑行业也发展迅速。但有些建筑技术其实并未真正成熟，很多建筑技术都是借鉴国外，从国外逐渐引人进来的，并非由我国相关单位亲自研发。正是由于有些建筑技术尚未成熟，所以目前我国建筑业仍沿用落后粗放型建筑模式。在建筑工程施工过程中，也极大地破坏了周边生态环境。而节能建筑更多的属于一种精细型建筑方式，显然不太符合我国建筑业目前的发展方式。并且我国的节能建筑在发展中面临着起步晚，技术水平低，创新能力不足，创新支持力度有限等诸多障碍。节能建筑技术在世界部分国家发展比较迅速。但就我国的节能技术实情而言，并未进人成熟阶段。这一切都使得节能建筑设计的应用在我国缺乏一系列良好的节能技术的支撑，所以在应用过程中依然存在不少的资源浪费与环境破坏现象。4建筑设计中节能建筑设计应用措施4.1节能建筑的朝向节能在建筑设计实践中，设计者需要深刻意识到建筑朝向不单纯的是一个建筑项目进出位置问题，还直接着建筑项目所受到的自然光照时间与自然光照效果。同时影响着建筑项目的日常通风质量。所以建筑设计者需要高度重视建筑项目的朝向选择问题。一方面，建筑设计师在设计建筑项目的朝向时，需要全面深人了解建筑项目周边环境，并依据建筑项目与周边建筑工程之间的实际距离合理设置。另一方面，建筑设计师还需要深人了解与全面分析建筑项目所在地区的实际区域环境，充分考虑当地的季节、气候等诸多因素的综合影响，最大化确保节能建筑光照情况良好，通风顺畅。依据我国的地理位置与气候状况分析，一般我国广大的北方地区建筑项目适合设计成南北朝向，才能获得足够光照效果。而南方湿热地区，通常会利用该地区的主导方向，获得良好的自然通风效果。4.2节能建筑的墙体与屋面节能墙体与屋面是现代节能建筑结构的基础组成部分。同其它结构因素一样，建筑设计师在设计节能建筑的墙体与屋面时，也需要充分考虑节能目标。第一，节能建筑的墙体设计需要先选择好相应的节能建筑材料。通常建筑设计者需要尽量采用那些具有良好光线效果又具有较强保温功能的建筑材料作为节能建筑墙体材料。这样一方面可以直接实现节能建筑的良好保温功能，另一方面，还能够借助余热，改善建筑周边环境，实现二次节能。第二，在节能建筑的屋面设计上设计者一般可选择铺实屋面保温方案，既能真正获得较好的保温成效，又可以有效延长建筑屋面的耐久性与实际应用年限4.3节能建筑的遮阳节能从节能建筑在我国的实际应用状况看，目前我国节能建筑物所应用的遮阳形式主要可分为以下三种类124STONE2023 No.8STONE节能环保石材型。第一，垂直型遮阳。该种遮阳方式遮挡高度一般较小，主要是针对来自建筑窗户两侧的斜射型阳光，比较适合应用于节能建筑的东北方向窗户与西北方向窗户。第二，水平型遮阳。该类型的遮阳设计高度角一般很大，主要是用于遮挡来自节能建筑物窗户上方位置的阳光，大多应用于建筑物南朝向窗户上。第三，综合型遮阳。该类型的遮阳方式对高度角适中的阳光遮阳效果突出，所以非常适合应用到建筑物的西南向窗口与东南向窗口，实现良好的遮阳功能。除上述三种外，节能建筑还可采用其它多种遮阳方法，实现节能功能。在节能建筑实践设计中，施工企业应该依据建筑物实际遮阳要求与施工现场的具体状况针对性选择相应的遮阳方式。但无论选择哪种遮阳方式，工作人员都应该最大化确保节能建筑夏季不受阳光直射，不会因为阳光直射大幅升温；冬季能够受到足量光照，室内不会因为低温而产生热量散发。4.4节能建筑的窗户节能应用在建筑物各结构部分中，窗户一般受太阳光照射最为强烈。特别是高层建筑，大部分是通过窗户获得（上接第118 页）平整度和外观均合格。表3 路面维修后性能测试结果抗压强度/黏结强度/监测点平整度/mm裂缝/mmMPaMPa138.31.520.52无可见裂缝241.11.630.56无可见裂缝336.31.530.62无可见裂缝434.41.710.53无可见裂缝537.51.540.56无可见裂缝639.21.590.55无可见裂缝验收标准301.55无可见裂缝5结语通过对薄层快速修补材料的实验室开发和现场试用，得出以下结论：（1）缓凝剂的加人可有效改善快速修补材料的工作性损失，确保施工操作时间，但缓凝剂掺量过高影响早期强度，通过试验确定的最佳缓凝剂种类为酒石酸，掺量为1.5g/kg，即胶凝材料的高质量的光照效果。所以设计人员在进行节能建筑设计时，需要重点考虑该建筑物窗户面积与窗户位置。从专业角度讲，有色玻璃可以较好地收集太阳光，并促成太阳光至光电的转变。所以建筑物窗户应用的玻璃面积如果较大，其相应的吸收阳光，转变光电的能力也越强。节能建筑设计者应该充分意识到这点，并以此为切人点，做好节能建筑的窗户节能设计。一方面，科学选择窗户材料，确保所应用的节能窗户材料坚固性高，吸光性能强。另一方面，确保节能窗户材料具有较强的抗压性与耐久力，能够长时期充分支撑起来自建筑物的压力。在节能窗户设计实践中，工作人员可以通过钢结构与玻璃的有效结合，充分实现节能建筑窗户节能、采光、通风、承压等各项功能。参考文献1】王珠.建筑设计与节能环保D.建筑与装饰,2 0 2 3(1):3 7-3 9.2年夫帅.节能建筑设计在建筑工程设计中的应用D.建材发展导向（上）,2 0 2 3,2 1(2):43-45.3】王雪英.建筑节能及其在建筑设计中的应用D.砖瓦世界，2023(2):46-48.4张勇.节能材料在建筑设计中的应用探析D.建材与装饰，2023,19(2):78-80.0.3%。（2）胶粉的加人可有效提升快速修补材料的黏结强度，纤维的加人可改善快速修补材料的磨损率。通过试验确定的最佳胶粉掺量为胶凝材料的1%，6mm聚丙烯纤维掺量为0.2%。（3）现场应用表明实验室研究开发的薄层快速修补材料达到了预期的效果，可快速通车，未出现肉眼可见裂缝和空鼓现象。参考文献1计旗槟，南兵，彭龙贵，等.基于混凝土表面缺陷的修补材料制备与耐污水腐蚀性能研究D).混凝土世界,2 0 2 2(12)：36-40.2侯柏青.基于顶升压浆工艺的受损水泥混凝土路面修复方案DJ.交通世界，2 0 2 2（3 0）：111-113.3】舒朗，乔欢欢.水泥基自流平砂浆的正交试验研究D.建材技术与应用，2 0 2 2（0 4）：7-11.4】王健丰.HC-1超快硬混凝土在公路修复中的性能研究D.混凝土世界，2 0 2 2（0 7）：8 0-8 2.5武鑫江，齐东有，邹德麟，等.硫铝酸盐水泥缓凝剂研究进展D).中国水泥，2 0 2 2（12）：8 1-8 5.6耿继双，徐鹏飞，王飞，等.水泥基修复材料和老混凝土界面粘结性能D).低温建筑技术，2 0 2 2，44（0 1）：6 5-6 9.