浅谈基于节能设计理念的建筑设计应用

【摘 要】建筑节能设计能够有效地促进能源的合理利用，能够有效地缓解我国经济社会发展过快与能源紧缺之间的矛盾，是保护环境、改善人们生活水平、实现可持续发展的有利保障。本文基于节能设计理念的角度分析了建筑设计的应用，并提出了全面提高我国建筑设计中节能设计水平的一些措施，旨在促进节能设计的进一步发展。[1]

【关键词】节能设计；建筑设计；提高

建筑节能，是指建筑全过程中节能的总和。这个全过程包括：选址、规划、设计、建造和使用。在这个全过程中，选用合理的规划、节能材料以及设备，并按照建筑节能设计的有关要求，将建筑能源消耗控制在合理的范围内，实现能源的有效利用。如果不改变当前建筑节能设计水平较低的情况，那么将留下极大的问题：能源消耗过大；治理困难。这些问题将给国民经济带来极大的压力，所以将节能设计理念贯穿于建筑设计中去很有必要。

一、建筑节能设计的必要性

随着对传统能源地不断开采与利用，天然气、石油、煤炭等能源的使用日益紧张。我国的能源问题不容乐观，主要表现在：（1）人均占有量低。（2）能源结构较为单一，以煤为主。（3）能源在地域方面分布不平衡。（4）能源的利用率不高。[2]

目前，我国城市化进程不断加快，建筑能耗不断提升，已经达到社会能源总耗量的百分之四十五。我国现有四百多亿平米的建筑面积，且以二十亿平米的面积不断递增。原有的以及新建的建筑大部分属于高能耗建筑，如果不对建筑节能设计标准进行提高，那么能源耗用问题将成为一个严重的社会问题。所以在建筑行业中实行全面节能是有理论基础与实际必要的。这方面我国需要参照国外的许多节能建筑理念，无论是德国邮政大楼利用水循环发电，英国格林威治新千年村利用热能和电能合一的供应系统，还是澳洲的屋顶绿化及废水回收设备都体系了他们对“绿色节能”理念的重视。正如设计师登斯特对其设计的未来社区BedZED所形容的那样：“未来的社区应该是一个全方位永续发展，未来的生活方式需要高生活品质、零排放、零废弃物、低能耗、生物及能源多样化。”未来的城市及建筑设计需要将阳光、空气、水、废弃等充分利用起来，而不是总依靠那些不可再生的能源，节能与建筑的结合才是未来建筑发展的方向。

二、建筑设计中节能设计理念的实施

节能设计是建筑设计的重要组成部分，作用是从源头上减少能源的浪费。

1.建筑整体及周边环境的节能设计

建筑整体及周边环境的节能设计是指通过对建筑所处的环境进行综合分析，从而确定规划、选址、外部环境等方面的设计，使得建筑本身能够与周边环境很好地契合。建筑的选址是一项复杂的工作，要综合考虑气候、地形、水土等诸多条件。不仅要为建筑的节能提供便利，同时还要满足另一个要求，即不破坏当地的生态平衡。

建筑选址这项工作完成后，应该重点研究其所处的周边环境，以此来实现建筑的节能，具体的措施有：植树造林。不仅能够遮挡风沙、净化空气，而且在降低噪音、遮阳等方面也有明显效果；设置人工水面，作用有：防风沙、平衡温度、方便给排水。

建筑的整体规划和体型设计，包括以下几个方面：建筑的整体体量与形体组合；建筑体型；建筑朝向（日照）。在草原地区，蒙古包式样的建筑有圆形的平面以及圆锥形屋顶，所以具有有减少散热、抵抗风沙的优点。在沿海地区，人们更看重通风对节能的应用，建筑在体型设计方面更利于风洞的形成，因而通风效果良好，从而收到了节能的效果。在选择建筑朝向时，应该遵循如下原则：冬季，日照充足，避开主导风向；夏季，防辐射，充分利用自然风；避免东西向日晒。[3]

2.单体的节能设计

单体的节能设计包括三大部分：建筑的节能构造设计；空间的分隔设计；节能材料、设备的选用。

（1）建筑的节能构造设计

屋顶的节能设计。和屋顶有关的节能方法有：给屋顶一个合理的坡度；对屋面进行保温隔热的设计。例如德国巴斯夫的“三升房”，其以每年每平米消耗的采暖耗油量不超过三升而闻名于世，“三升房”对屋顶的节能重视就是一个典型，其对太阳能电池板极为器重，这也是整个建筑的屋顶，建筑屋顶利用这些太阳能板吸收太阳光，用于发电，这些电能会进入市政点网，用发电得到的收入填补建筑供暖的费用。

楼板层的节能设计。可以将循环水管铺设在楼板层的中空结构中，冬季，用热水循环取暖；夏季，用冷水循环降温。

建筑墙体的节能设计。建筑墙体在进行节能设计时，要充分考虑保温、防潮、隔热等方面的应用。如在气候严寒的地区，可以采用夹心墙体的设计。

建筑门窗的节能设计。根据调查研究显示，门窗是建筑耗能的一个重要途径。门窗的节能设计可以从以下几个方面着手：建筑朝向不同，墙窗在面积上的比例亦应有所不同；窗户的遮阳设计；门窗便于自然通风；严寒地区，门窗要有防寒功能；门窗的材料性能要好。

围护结构等细部的节能设计。俗话说，千里之堤溃于蚁穴，所以不要忽略细部节能对整体节能的影响。细部的节能设计一般包括以下几个方面：对阳台、雨罩、附壁柱、凸窗等部位采用隔断热桥以及保温的措施；对墙壁以及窗口外侧保温处理；用保温材料填充一些重要的缝隙，如门与墙体之间。

（2）空间的分隔设计

不影响建筑使用功能的前提下，将建筑内部空间进行分隔设计，从而收到保温、通风、采光等良好效果，实现节能的目的。例如，在寒冷地区，将使用频率不高的房间置于建筑北侧，形成一个对冷空气的缓冲区，从而保证常用房间的舒适性以及整体建筑的节能性。

（3）节能材料的选用

节能材料的合理选用是实现建筑节能的重要组成部分。材料的选用原则如下：节能、高效、经济、健康。如今，随着经济、科技的飞速发展，越来越多的新型材料得以应用，节能效果稳步提升。如门窗安装新型透光隔热玻璃，可以收到很好的透光隔热效果。[4]

三、全面提高我国建筑设计中的节能设计水平

同世界上一些发达国家相比，我国建筑节能设计还存在很大的不足，在面对机遇的同时，也将接受严峻的考验，因此有必要全面提高我国建筑设计中的节能设计水平。可以从以下几个方面入手。

1.加强节能方面的法律约束

我国建筑节能还属于探索阶段，相关方面节能的改造工作量很大，需要人力、物力以及资金的大量投入。为了保证资金的安全性、最大利用率，有关部门应该制定相关的法律法规对其进行约束，积极引导建筑各个阶段的进行以及节能工作的开展。

2.寻求新能源的开发

石油、煤、电是我国建筑消耗的主要能源，占比分别为百分之五十、百分之十、百分之四十。我国大型公共建筑消耗的能源中有百分之九十属于非再生资源，对新能源的开发利用几乎为零。为了避免对非再生资源的过分开采，我国有必要加大对新能源的开发力度，这些新能源包括太阳能、风能、地热能等。一直以来，我国都存在着广泛的天然能源，有关资料显示，我国陆地每年接收到的太阳辐射总量为3.3*1.3～8.4*1.6KJ/(m2·年)之间，相当于2.5*1.4亿t标煤。我国青海、、新疆、内蒙古以及宁夏等地区的总日照及总辐射量非常惊人，太阳能资源十分丰富，而东部、东北部及南部等地区则为资源中等区，因此在建筑设计中，这些地区可以加强对太阳能的利用，以实现在资源节约的基础上为建筑提供水电、暖气和热水等。例如深圳振业城，就是太阳能有效利用的典型案例，深圳振业城有近500套别墅住宅，其在屋顶设置有能大量吸收阳光的太阳能板，截至目前，该建筑耗能占深圳整体耗能的1/3，按照一般的消耗量来计算，每户每年可以节省大约3200元左右，即70年就可以节约22万元之多，想来是十分惊人的。因此，开发及推广新能源是十分必要的。

3.加大科学研究投入力度

建筑节能工作的开展离不开科学研究的指引，这是世界各国在发展过程中总结出的经验。诸如太阳能等新能源在建筑领域的应用，离不开科学家、工程师、建筑师的同心协作。当前，我国研究建筑节能的机构或者队伍规模较小且比较分散，难以发挥出团队的优势，实际成果及其有限。我国应该加大对此类机构的支持力度，比如制定有利的政策，提供人力、物力、财力支持等。这样才能有效促进我国建筑节能事业的飞速发展。

4.从思想的高度，确立节能意识

当前，对建筑节能宣传的力度是不够的，民众普遍缺乏对建筑节能的深刻认识与了解。建筑节能符合可持续发展的科学理念，是有利国家，有利社会，有利民众的大好事，我们应该扩大建筑节能的影响，营造一个和谐的社会氛围，调动人们的积极性，从思想的高度确立节能的意识。[5]

四、结论

我国对能源的消耗十分巨大，降低建筑能耗，发展生态建筑是目前的当务之急。建筑节能设计是降低建筑能耗的有效途径，在经济上也具备可行性，所以相关工作者应该结合当地的法规政策、自然条件，不断发掘建筑节能设计的潜力，提高人们的生活水平，这是一件“功在当代，利在千秋”的大事。

参考文献

[1] 张甜甜. 建筑节能设计的意义与措施[J]. 山西建筑. 2011(19).

[2] 黄刚. 浅析建筑节能设计的方法与对策[J]. 山西建筑. 2010(34).

[3] 李焕. 建筑节能与绿色建筑设计探讨[J]. 科技创业月刊. 2011(07).

[4] 杜斌. 夏热冬暖地区建筑节能设计的探讨[J]. 科学之友. 2012(04).

[5] 王丽静. 建筑的几种节能途径[J].科学之友. 2012(02).