建筑设计中节能建筑设计的具体应用路径探析

来源：建筑设计 浏览：- 发布日期：2023-04-24 09:14:29

建筑设计中的节能建筑设计就是在满足人们居住、工作需求的前提下，将建筑本身所具有的各种功能进行合理地配置和利用，从而最大限度地提高能源利用效率。随着建筑行业的不断转型升级，建筑设计行业也迎来了新的机遇与挑战，节能设计则是实现这一转变的关键举措之一。对于现代建筑设计而言，要想获得更好的发展，就必须坚持“绿色环保”理念，从自身实际情况出发，选择恰当的节能技术以及方法，真正意义上推动建筑节能事业的进一步完善。

1、建筑墙体材料的应用

建筑墙体材料十分重要，既要考虑到保温隔热效果又要坚固耐用，选择时一定要选质轻、导热系数小的保温材料。节能建筑墙体材料有外墙外保温和内墙保温两种类型。外墙外保温技术是以水泥为主要原料，掺入一定量的矿物掺合料及化学添加剂，经搅拌而成的水泥砂浆或混凝土等建筑材料。内墙保温技术是以粘土质黏土为胶凝材料，加入一定量的粉煤灰、矿渣粉以及其他辅料（如石灰），经过混合后制成的一种无机非金属材料。外墙外保温板具有很好的热工性能，它能有效地阻止室内热量向室外传递，从而达到提高室内空气温度，降低建筑物能耗的目的，同时还可减少房屋占地面积，节省投资成本。通常情况下，建筑结构中采用内隔墙板与外墙间形成封闭空间的形式进行保温，即所谓的“内外结合式保温系统”，也称为“围护结构一体化”保温系统。除此之外，建筑墙体保温材料还包括：岩棉瓦、聚氨酯泡沫、聚苯醚泡沫塑料、加气砌块、硅藻土等。在这些产品中，以聚氨酯泡沫最为常见，这种发泡材料的特点是密度低、比强度高、吸声性能优越，而且施工简便，价格便宜。具体施工中，首先要根据工程实际需要确定合理的保温层厚度，一般要求不得低于1.5米。其次要对保温材料的质量进行检验，并按照有关规定进行验收合格后方可使用。再者，要严格按设计图纸进行现场砌筑、抹灰、浇注工作。另外，为了防止渗漏现象发生，应做好屋面防水处理。最后，对于一些特殊部位的墙体，必须采取特殊措施进行保护。目前，我国正在推广建筑墙体节能材料，外墙外保温已成为建筑节能发展方向之一。因此，相关技术人员应加强对各种新型节能墙材的研究，掌握其施工工艺，使之能更好地为我国建筑工程服务。

2、太阳能技术

太阳能技术作为一项清洁能源，具有环保、经济、安全等特点。在节能建筑设计中运用太阳能技术既可解决建筑能耗问题又能满足人们的需求，实现绿色设计理念。具体设计中，应从以下几方面入手：

1）通过对建筑物屋顶进行改造与利用来降低能源消耗，例如“光伏+储能”系统，“光热发电+储热装置”是一种新型的光热发电方式，它可以有效地储存热能，并不受地域限制，把太阳光转换为电能并存储到蓄电池当中，当需要时再将电能释放给负载，使整个供电系统更加高效可靠。

2）要从建筑功能及使用角度出发，考虑建筑布局以及朝向，同时还要注意采光和通风效果。太阳能热水器的安装高度应尽量靠近阳光直射面，这样更有利于充分利用太阳辐射量。采用全玻璃真空集热管或双层真空管集热器，避免因温差产生冷凝水而影响正常使用。

3）太阳能技术中还包括其他一些先进技术，如光电复合采暖、蓄热保温一体化供热、相变蓄能等新技术。其中，光电复合采暖技术是指在传统采暖系统基础上增加了光热电站模块（即光电效应），从而达到提高室内温度的目的。相变蓄冷技术主要用于空调制冷或者供暖，其优点在于不受气候条件制约，且能节约大量常规能源。太阳能技术的应用使得建筑节能得到进一步发展，对于减少碳排放也有很大帮助。

3、风能技术

楼群建筑上除了能安装太阳能热水器之外，同样也可以安装风轮叶片，这一点充分应用了风能技术。所谓风能技术是指利用自然界中的风力进行发电、输送电力或将电能转换成热能等形式，使之成为一种可再生能源，满足社会生产生活对能源的需求。节能建筑设计中的风能技术应用必须按照一定的设计原则实施，即在保证建筑物安全运行和使用功能要求的前提下，充分利用自然风资源并尽可能地减少其产生的损失。例如考虑自然风压时应当采取适当的构造措施提高抗侧力能力，尽量减小门窗洞口尺寸以增加空气流动阻力，此外，还应该采用有效的防雨方法防止雨水侵入室内。同时还应加强通风换气，避免因过于集中而影响采光效果。由于风能具有波动性和间歇性的特点，因此在建筑节能设计阶段，应根据不同地区气候条件选择合适的风速等级以及风向角，并通过合理设置屋顶遮阳设施改善建筑的热环境，从而降低能耗。另外，为了更好地实现“绿色”理念，需要进一步优化建筑用气系统，如选用高效节能型风机及空调机组，建立完善的燃气供应保障体系，制定更加严格的建筑限界标准。总之，要想达到真正意义上的“低碳”目标，就需加强对风能技术的开发应用，结合自身实际情况因地制宜，做到扬长避短，充分发挥风能优势。

4、节气技术

建筑设计中的节气技术包括对建筑布局及室内采光等方面的设计。节气技术会影响到建筑管道的分布设计，从而决定了整个建筑的结构布置与使用效果。由于建筑内部的煤气大都以管道输送为主，为了保证安全和经济的原则，在进行燃气输配系统规划设计时必须考虑到这一点，使其符合节能环保要求。节气技术设计步骤必须遵循下列规则：首先要根据当地的气候条件确定天然气气源点。其次要合理选择建筑物类型及其内部构造形式，并通过计算得出不同朝向、高度以及面积下各主要房间所需的气室数量和大小。再次，充分考虑冬季采暖问题，最后是采用相应的空调方式。另外，为优化管道使用，还需要结合室外气象条件来分析研究各种管线敷设方案的经济性，合理性。例如“U型埋设法”可以避免夏季高温季节因雨水而导致的管道腐蚀，降低施工难度，利用太阳能集热器能够充分利用白天阳光热能，减少能耗。“S型埋设法”也可以解决夜间温度较低造成的管道冻裂破坏问题，节省安装成本。此外，“V型埋设法”不仅能有效防止雨雪天气引起的水锤现象，且不会出现积水或结冰等情况。总之，节气设计是一个综合概念，它涉及多个领域，具有很强的综合性和复杂性。因此，在实际应用过程中，设计师应该深入了解相关理论，掌握相关规范标准，同时还要注重实践操作。