节能设计思想在建筑方案设计中应用 张晓恩

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:张晓恩
[导读] 摘要:建筑物的节能设计是一项综合技术运用的系统工程,既包括房屋建筑的施工技术,又涉及到建筑材料以及相关设备的选择。
        北京威斯顿建筑设计有限公司石家庄分公司  河北石家庄  050000
        摘要:建筑物的节能设计是一项综合技术运用的系统工程,既包括房屋建筑的施工技术,又涉及到建筑材料以及相关设备的选择。建筑节能设计必须要紧紧围绕这些方向展开,秉承节能理念、把握“因地制宜”等原则、从总体布局入手,做好建筑体形分析,合理利用各项节能材料、节能技术,使建筑物的节能性能得到全面提升。
        关键词:节能设计;建筑方案设计;设计原则
        1建筑方案设计中应用节能设计思想的重要性
        建筑物在设计过程中经常出现资源浪费问题,其主要原因是建筑物总体布局的不合理与建筑物单体布局的不合理。一般来说,建筑设计人员通常只是最大化的呈现建筑面积,以满足企业对于经济利益的追求,却忽略了建筑的自然通风和采光,这导致建筑的运行需要消耗大量的能源,以满足建筑内部照明和通风需求;其次,在建筑设计过程中,设计人员不仅要考虑建筑实用性,往往过多考虑建筑的美观性,造成建筑项目投入使用后建筑能耗过高。
        建筑设计方案中应用节能设计的理念不仅能合理有效地利用可再生的能源资源,还能满足人们对于生产、生活的需要。科学化的建筑设计理念可以使设计人员更好的融入到环境中,降低建筑工程建设对自然环境造成的不良影响,使得建筑与环境呈现出和谐共处的良好局面[1]。此外,建筑设计人员应该更多地考虑应用主动式节能设计方案,在对单体建筑进行设计时,充分协调建筑造型与功能间的关系。尽可能选用自然通风和采光,以减少建筑运行时能源的消耗;保证建筑室内环境清新,防止建筑使用人员有慢性疾病产生的现象;要尊重自然,平衡自然环境与建筑环境之间的关系,建设环境友好型建筑,促进建筑行业的可持续发展。
        2建筑设计中节能设计思想的应用
        2.1合理选择建筑体形系数
        所谓建筑物的体形系数就是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。通常来讲,在一定条件下,建筑物的体形系数越大,其所需要的能耗也就越多;反之,若建筑物的体形系数较小,则建筑物所产生的能耗也较低。而且,相比于高层建筑,低层建筑或小而复杂的建筑物,需要耗费的能量更大。在此情况之下,为了能保证建筑物的节能性,建筑设计人员在实践当中应积极融入建筑节能设计思想,实现对建筑物体形系数的控制。现阶段,对建筑体形系数的控制应力求规整,注意朝向。目前,城市当中高楼林立,许多建筑师过度追求建筑造型及高度,使得建筑物内部出现供水、供电、供气困难的问题[2]。这种盲目追高的行为,不仅会让建筑物在运行环节耗费大量的水、气、电能资源;更使得建筑外部结构的传热和能耗区域增加,与建筑节能要求严重相悖。所以,在实践工作当中,建筑师应该依据建筑物的实际建设要求以及用户的使用需求对其进行综合考量,将建筑设计成最佳形体。而在建筑物的宽度控制方面,设计人员应在基于一定条件下,有意识地增大建筑物的宽度,这是建筑节能设计思想在建筑设计环节的集中体现[3]。比如,建筑长度小于最佳值,那么设计师可以扩展其宽度实现对建筑物体形系数的调节和控制,进而达到节能目的。以实际中的建筑工程为例,基于预算、施工难度、施工周期以及当地自然人文条件等因素,建筑师所设计的建筑高度略低于最佳高度。为了保证建筑的实用性和节能性,在融入建筑节能设计思想后选择通过加宽其南北向宽度的方式来降低体形系数。
        2.2科学设计建筑外部景观环境
        如今,建筑设计工作不仅表现在对建筑主体的设计上,更表现在了对其外部景观环境的设计。

对于建筑物而言,遮阳、隔热、减少噪声、实现高质量的热循环,不仅可以通过优质的建筑材料以及科学的设计来完成,更可以通过合理配置建筑外部环境中的绿植来实现。绿色植物具有改善气温、调节气候、减少污染、净化空气的作用。所以,建筑设计人员应该重视外部绿色植物的应用,合理的利用绿色植物实现对建筑物外部环境的设计和构建,保障其具备生态性、环保性和美观性。在建筑设计环节,设计人员应该充分考量建筑物的室内保温隔热问题。此前,大部分建筑师都倾向于使用保温隔热材料来阻隔内外温度。通过这些材料可以尽量降低室内空调的应用比率,减少因空调制冷制热而带来的能耗。而基于建筑节能设计思想,设计师可以通过合理应用绿植设计外部环境,实现对内部温度的调节[4]。比如,可以在建筑物周边种植绿植,以实现对太阳辐射热量的阻挡,可以实现对建筑物内外温差的有效调节,也能在一定程度上规避过度强烈的光照,让建筑能在满足自然采光和通风的需求之下实现节能降耗。
        2.3综合考量建筑的围护结构
        围护结构是建筑设计中的重要环节,该环节设计的节能性也将深刻影响建筑整体的节能成效。为了能够有效地实现节能设计,建筑师应该着力选择可再生材料用于施工,这样既能够满足建筑物围护结构应用需求,又能够减少其经济成本和使用能耗。比如,在设计环节建筑师可以选择粉煤灰砌块作为围护结构的施工材料,通过这种原料为工业废渣的环保材料,降低建筑围护结构在选材、运输、作业等方面的成本,真正地实现节能减耗和成本压缩。当然,在建筑的围护结构设计环节建筑师还应该强化对建筑围护结构保温性能和稳固性能的控制。在实践中,需要根据建筑物的实际需求所在环境特征,以及其使用要求对建筑物的面积比进行科学计算[5]。同时,为了能够保证建筑物的自然采光和通风,实现节能和保温,建筑师还应该在设计环节加强对门窗气密性、稳固性以及保温性的重视。通过科学选择玻璃及窗框的材质类型、合理布设门窗框位置,来提升他们的保温能力。比如,在实际工程中建筑师为提高门窗的保温性能,将建筑物的所有窗户设置为真空玻璃窗,并且为15层以上的房间设置窗外围栏和遮阳伞,这样能有效地规避过度光照,实现合理控温。此外,为了进一步实现控温和节能,建筑师应该从墙体施工技术方面着手开展合理设计。比如,为了避免建筑受潮,合理布设空气层实现对外部液态水分渗透的阻隔;而在保温层设计方面,合理的应用外墙内保温和外墙外保温技术,选择依托于保温节能材料构建复合型墙体,来实现室内外温度之间的阻隔,保障室内温度不会出现骤降或骤升[6]。
        结语
        节能应用在建筑方案设计中占有重要地位,会对建筑工程的成本控制、施工图纸及设计单位未来发展造成影响,同时,会对城市空间格局、城市交通与城市文化传播、生态环境造成影响。如今,建筑从业人员大力追求高效与节能双赢,在建筑方案设计环节不断融入节能设计思想,依托于建筑设计实际需求和节能设计思想内涵,设计出高效低耗的建筑设计方案,进而实现建筑工程整体质量的提升。
        参考文献
        [1]王巍,彭宇,丁焕龙.浅述装配式建筑方案阶段设计流程[J].四川建筑,2018,38(06):36-38.
        [2]张鹏.高层建筑配电方案设计优化探讨——高层建筑的防雷接地分析[J].建材与装饰,2018(52):215-216.
        [3]赵卫国.浅谈概念设计在建筑结构设计中的意义及应用[J].建材与装饰,2018(52):64-65.
        [4]林森.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].建材与装饰,2018(52):78-79.
        [5]张衍伟.BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2018(52):94-95.
        [6]张俊.谈博物馆工程建筑节能设计[J].中国标准化,2018(24):60-61.
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