建筑設計中節能建筑設計的具體應用路徑探析

來源：建筑設計 瀏覽：- 發布日期：2023-04-24 09:14:29

建筑設計中的節能建筑設計就是在滿足人們居住、工作需求的前提下，將建筑本身所具有的各種功能進行合理地配置和利用，從而最大限度地提高能源利用效率。隨著建筑行業的不斷轉型升級，建筑設計行業也迎來了新的機遇與挑戰，節能設計則是實現這一轉變的關鍵舉措之一。對于現代建筑設計而言，要想獲得更好的發展，就必須堅持“綠色環保”理念，從自身實際情況出發，選擇恰當的節能技術以及方法，真正意義上推動建筑節能事業的進一步完善。

1、建筑墻體材料的應用

建筑墻體材料十分重要，既要考慮到保溫隔熱效果又要堅固耐用，選擇時一定要選質輕、導熱系數小的保溫材料。節能建筑墻體材料有外墻外保溫和內墻保溫兩種類型。外墻外保溫技術是以水泥為主要原料，摻入一定量的礦物摻合料及化學添加劑，經攪拌而成的水泥砂漿或混凝土等建筑材料。內墻保溫技術是以粘土質黏土為膠凝材料，加入一定量的粉煤灰、礦渣粉以及其他輔料（如石灰），經過混合后制成的一種無機非金屬材料。外墻外保溫板具有很好的熱工性能，它能有效地阻止室內熱量向室外傳遞，從而達到提高室內空氣溫度，降低建筑物能耗的目的，同時還可減少房屋占地面積，節省投資成本。通常情況下，建筑結構中采用內隔墻板與外墻間形成封閉空間的形式進行保溫，即所謂的“內外結合式保溫系統”，也稱為“圍護結構一體化”保溫系統。除此之外，建筑墻體保溫材料還包括：巖棉瓦、聚氨酯泡沫、聚苯醚泡沫塑料、加氣砌塊、硅藻土等。在這些產品中，以聚氨酯泡沫最為常見，這種發泡材料的特點是密度低、比強度高、吸聲性能優越，而且施工簡便，價格便宜。具體施工中，首先要根據工程實際需要確定合理的保溫層厚度，一般要求不得低于1.5米。其次要對保溫材料的質量進行檢驗，并按照有關規定進行驗收合格后方可使用。再者，要嚴格按設計圖紙進行現場砌筑、抹灰、澆注工作。另外，為了防止滲漏現象發生，應做好屋面防水處理。最后，對于一些特殊部位的墻體，必須采取特殊措施進行保護。目前，我國正在推廣建筑墻體節能材料，外墻外保溫已成為建筑節能發展方向之一。因此，相關技術人員應加強對各種新型節能墻材的研究，掌握其施工工藝，使之能更好地為我國建筑工程服務。

2、太陽能技術

太陽能技術作為一項清潔能源，具有環保、經濟、安全等特點。在節能建筑設計中運用太陽能技術既可解決建筑能耗問題又能滿足人們的需求，實現綠色設計理念。具體設計中，應從以下幾方面入手：

1）通過對建筑物屋頂進行改造與利用來降低能源消耗，例如“光伏+儲能”系統，“光熱發電+儲熱裝置”是一種新型的光熱發電方式，它可以有效地儲存熱能，并不受地域限制，把太陽光轉換為電能并存儲到蓄電池當中，當需要時再將電能釋放給負載，使整個供電系統更加高效可靠。

2）要從建筑功能及使用角度出發，考慮建筑布局以及朝向，同時還要注意采光和通風效果。太陽能熱水器的安裝高度應盡量靠近陽光直射面，這樣更有利于充分利用太陽輻射量。采用全玻璃真空集熱管或雙層真空管集熱器，避免因溫差產生冷凝水而影響正常使用。

3）太陽能技術中還包括其他一些先進技術，如光電復合采暖、蓄熱保溫一體化供熱、相變蓄能等新技術。其中，光電復合采暖技術是指在傳統采暖系統基礎上增加了光熱電站模塊（即光電效應），從而達到提高室內溫度的目的。相變蓄冷技術主要用于空調制冷或者供暖，其優點在于不受氣候條件制約，且能節約大量常規能源。太陽能技術的應用使得建筑節能得到進一步發展，對于減少碳排放也有很大幫助。

3、風能技術

樓群建筑上除了能安裝太陽能熱水器之外，同樣也可以安裝風輪葉片，這一點充分應用了風能技術。所謂風能技術是指利用自然界中的風力進行發電、輸送電力或將電能轉換成熱能等形式，使之成為一種可再生能源，滿足社會生產生活對能源的需求。節能建筑設計中的風能技術應用必須按照一定的設計原則實施，即在保證建筑物安全運行和使用功能要求的前提下，充分利用自然風資源并盡可能地減少其產生的損失。例如考慮自然風壓時應當采取適當的構造措施提高抗側力能力，盡量減小門窗洞口尺寸以增加空氣流動阻力，此外，還應該采用有效的防雨方法防止雨水侵入室內。同時還應加強通風換氣，避免因過于集中而影響采光效果。由于風能具有波動性和間歇性的特點，因此在建筑節能設計階段，應根據不同地區氣候條件選擇合適的風速等級以及風向角，并通過合理設置屋頂遮陽設施改善建筑的熱環境，從而降低能耗。另外，為了更好地實現“綠色”理念，需要進一步優化建筑用氣系統，如選用高效節能型風機及空調機組，建立完善的燃氣供應保障體系，制定更加嚴格的建筑限界標準。總之，要想達到真正意義上的“低碳”目標，就需加強對風能技術的開發應用，結合自身實際情況因地制宜，做到揚長避短，充分發揮風能優勢。

4、節氣技術

建筑設計中的節氣技術包括對建筑布局及室內采光等方面的設計。節氣技術會影響到建筑管道的分布設計，從而決定了整個建筑的結構布置與使用效果。由于建筑內部的煤氣大都以管道輸送為主，為了保證安全和經濟的原則，在進行燃氣輸配系統規劃設計時必須考慮到這一點，使其符合節能環保要求。節氣技術設計步驟必須遵循下列規則：首先要根據當地的氣候條件確定天然氣氣源點。其次要合理選擇建筑物類型及其內部構造形式，并通過計算得出不同朝向、高度以及面積下各主要房間所需的氣室數量和大小。再次，充分考慮冬季采暖問題，最后是采用相應的空調方式。另外，為優化管道使用，還需要結合室外氣象條件來分析研究各種管線敷設方案的經濟性，合理性。例如“U型埋設法”可以避免夏季高溫季節因雨水而導致的管道腐蝕，降低施工難度，利用太陽能集熱器能夠充分利用白天陽光熱能，減少能耗。“S型埋設法”也可以解決夜間溫度較低造成的管道凍裂破壞問題，節省安裝成本。此外，“V型埋設法”不僅能有效防止雨雪天氣引起的水錘現象，且不會出現積水或結冰等情況。總之，節氣設計是一個綜合概念，它涉及多個領域，具有很強的綜合性和復雜性。因此，在實際應用過程中，設計師應該深入了解相關理論，掌握相關規范標準，同時還要注重實踐操作。