论建筑设计中的节能建筑设计.pdf

82/总第235期/2023/2文创设计论建筑设计中的节能建筑设计杜国强（内蒙古自治区本级政府投资非经营性项目代建中心，内蒙古 呼和浩特 010000）摘要：近年来我国经济飞速发展，在科学技术水平不断提升的同时，环境与经济之间的矛盾也日益突出，可持续发展已经成为建筑行业的核心话题。在以往的建筑设计过程中，通常设计方式过于简单，现代民众对于生态环境保护的需求难以得到充分满足。基于这种社会形势，我国建筑行业以及相关领域工作人员开始将工作重心放在低污染、低能耗的节能建筑设计中，我国也在2006 年颁布了绿色建筑评价标准，明确指出了建筑工程绿色，节能设计的指标、要求以及相关规定。基于此，该文就建筑设计中的节能建筑设计进行探究，以供参考。关键词：建筑工程；设计；节能近年来，随着社会经济发展水平的不断提升，民众对各种商品的需求不管是在数量上还是在质量上都有了明显的提升，建筑住房同样如此。建筑工程的建设需要耗费大量的资源，而我国以往的过度开发使资源短缺的问题日益凸显。面对能源供应无法满足需求的现实情况，建筑行业未来的重心必然要向绿色、节能方面发展。就环境因素而言，建筑行业应当积极缩减自身的能源消耗，最大限度地实现能源的节省。节能建筑设计应采取更加科学的自然资源节约方式，促使建筑行业发展与能源之间的矛盾得以缓和，稳步提升民众生活质量，为国家资源的可持续发展提供充分保障。一、发展节能建筑的重要意义过去，我国对经济产业的发展十分重视，很多建筑工业企业都由大型重工企业转型而来，国内一场建筑设计风潮就此展开。同时，我国教育领域开始在各专业学校开办建筑专业，并出台了全国高等学校建筑学专业本科教育评估标准，为建筑院校的管理保驾护航，建筑专业学生的设计质量与标准都得到了长足的改善，而中华人民共和国注册建筑师条例的颁布则为建筑设计师的管理提供了标准。随着社会的不断发展，工业发展有目共睹，民众生活质量也得到了提升。但在此过程中，对于环境的破坏也是难以避免的，因此国际上开始高度重视生态环保、绿色节能建筑以及可持续发展，也由此提醒了国内建筑设计师以及建筑行业教育者，绿色节能建筑的设计理念逐渐出现在人们的视野中。面对不断加剧的环境、资源、经济以及人口之间的矛盾，能否与自然和平相处逐渐成为人类发展史上的重要命题，而使现代化建筑工程设计回归自然，也逐步成为我国相关科研人员以及建筑从业者的重要任务之一。所谓的节能建筑设计就是在建筑工程有限的生命周期内，实现材料、水资源、土地资源以及投入等多方面资源的节约，减少污染，保护环境，并以此为基础保障建筑工程质量，为民众提供更加高效、适用与健康的空间，切实实现自然与人的和谐共生。换言之，节能建筑设计就是减少能源消耗，用最小的生态环境付出获得更加高质量的民众住房需求回报，切实满足民众的办公以及生活需求。同时提供有利的条件对环境加以保护，实现建筑与环境的共同发展，建设更多低能耗、高质量的工程，最大限度地减小公共建筑对环境的损耗，实现保护环境、健康舒适以及节约能源的发展目标。现代建筑较为重视感性体验，建筑的艺术意境以及隐喻追求是众多建筑设计师重视的内容。因此在进行建筑工程设计时，很多设计师会从环境的态、形以及势中寻找灵感，以建筑设计理念为标准，设计出更具代表性以及象征性的建筑工程，确保能够从民俗、文化以及历史中真正寻找到建筑工程的意境，实现现代化绿色节能建筑设计目标。二、我国节能建筑设计发展现状生态建筑学最早由意大利著名建筑师保罗索勒瑞提出，该理念也标志着建筑行业对自然与建筑工程之间关系的重视，力图站在社会、自然、建筑以及人之间复杂关系的角度，构建全新的节能建筑设计理念。自 20 世纪 70 年代能源危机出现之后，新型能源成为西方国家实验的重点对象，低能耗的节能建筑技术也开始在不断的实践中逐步发展。同时，国际社会对节能建筑设计的重视程度不断提升，全球人类都开始更加倾向于这种节能设计，因此，节能建筑设计的发展异常迅速，从最早的单体建筑向着绿色城市、生态区域的方向发展，其中包含文化、经济以及计算机等多个方面，逐步形成了一个十分严谨的学科。近年来，我国开始不断地出台一些政策，其中包含工业资源以及自然资源节约利用的相关政策，环境保护与节能设计的新型设计理念于 2007 年开始逐步应用。当下，建筑设计师在进83总第235期/2023/2/文创设计行建筑设计的过程中，需要充分考量环境因素，最大限度地控制施工过程中造成的环境污染，力求建筑工程能够在保障民众经济、舒适居住环境的基础上，严格控制建筑工程对环境造成的危害，促使节能建筑设计理念得以强化。三、现阶段节能建筑设计存在的问题（一）开发商与设计者之间的矛盾设计者的首要任务是尽可能地把节能设计思想落实到设计本身，对开发商而言，其根本目的是尽可能获取最大利润，这就在一定意义上导致了二者之间的冲突。因此设计师在设计以及实施节能设计的过程中，必然存在如下主要问题：建筑工程所使用的施工材料自身价值较高，与其他设计相比，节能建筑设计往往需要付出较多的成本，难度较大，建筑设计师需要结合应用各种高端的专业软件与硬件。而建筑单位过于重视工程的经济效益，因此造成了开发商与设计者之间的矛盾。（二）技术的局限性所导致的能源浪费问题我国现阶段的节能建设技术基本处于发展期，技术水平还有较大的提升空间。解决这个情况的关键在于我国的经济发展。传统的节能技术往往需要依赖各种软件以及硬件来解决问题，而我国当下节能技术与发达国家相比还存在一定的不足，技术层面的局限在很大程度上对建筑节能设计产生了严重的影响。（三）人的节约能力比较薄弱由于我国的节能建设政策出台比较晚，建筑行业的管理者还是采用过去的方式，而不能将节能改革变成切实的措施，这也让建筑节能逐渐成为讨论的焦点。部分管理者虽然拥有一定的节约意识，但是缺乏适当的创新思维，这也导致他们很容易使用一些机械化的方式处理问题。四、节能建筑设计的应用（一）太阳能在节能建筑设计中的应用现阶段，太阳能依然是人类可以利用的最佳能源种类之一。我国地域辽阔，很多地区都能够大面积且长时间地接受太阳光的照射，因此，太阳能的广泛应用已经成为大势所趋。比如我们常用的太阳能热水器、太阳光充电器、太阳光热系统、太阳能照明管理系统等。在节能建筑设计过程中，我们需要因地制宜地制定对策，通过对该区域的太阳资源和基础地理信息进行研究，更有效地开发太阳能，并在生活中合理应用。（二）绿色环保生态材料在建筑中的使用现代社会发展的主题是绿色环保，强化绿色环保建筑材料的应用是保护自然环境、确保建筑工程迎合社会发展的重要手段之一，真正实现建筑工程的绿色无污染。当下，绿色环保建筑材料的应用主要分为以下几部分内容：首先，环保型混凝土。这种建筑材料与传统建筑材料相比，有着更加明显的优势，不仅功能更加全面，还具备较强的耐久性与强度，能够充分满足现代建筑的要求。环保型混凝土的应用不但能减少对自然环境的污染，而且能满足建筑质量标准。环保型混凝土的应用减少了水泥的使用量，并且在施工过程中能够最大程度减少污染物的产生，降低建筑的粉尘污染，因此值得被重视。其次，墙体材料。利用新技术研发的加气混凝土砌砖不仅能切割成型，还具有阻热蓄能的效果；防霉墙纸的使用不但解决了室内外温差大造成的各种发霉问题，而且材料透气性好，隔音效果好，经济实用。随着科技的不断发展，越来越多的绿色环保材料被应用到建筑中，不仅实用美观，还实现了能源的循环使用，有效降低了能耗。（三）建筑节能设计支持要素分析在节能建筑中，通过节约能源，可以减少施工成本和设计成本，改善房屋使用者的生活舒适性，对安全生产与环境保护有着重大作用，对国家建立节约型社会有着重要意义。房屋节能是一项长期性的、系统性的工作，它关系到建筑设计、居民消费和管理工作等许多领域，牵涉面广泛。由于保温隔热板等新材料的应用和建设成本的增加，在建筑节能前期投入中，投资回报时间很长，将影响用户生活以及用户对社会资源的共享，因此，开发商对施工节能建设并不重视，这就需要地方政府部门加大政策扶持力度，针对建筑节能建设制定相应的法律法规，出台强制性规定和政策措施，引导企业实施。（四）在节能工程中通风和热工环境的运用在开展建筑设计的过程中，设计人员应当充分利用自然资源，以国家相关标准为基础进行通风与保温设计，为建筑的采光与通风提供保障。设计人员应高度重视建筑工程所处地区的气候特征，针对不同的建筑工程采用不同的设计方式，最大限度地避免出现照搬的情况。对于朝南的建筑可以适当地增加窗户设计，不仅能够增加建筑的采光面积，对窗户的大小进行调整还能够减少墙体保温材料的使用，实现节能的基本目标。一是在节能建筑设计方案中要重视窗户的数量、大小。窗户的大小不但直接关系着房屋建筑的美观度，而且关系着室内的整体通风与采暖。所以，设置得好的窗户可以减少资源占用，对于减少污染非常关键。二是房门、玻璃窗应具备较高的气密性。因为屋子内外的空气交流都是通过房门和玻璃窗实现的，如果门和窗户的密封性出现问题，在冬天，就会影响屋内的热量，尤其是在我国北方，就会损失热量而无法起到很好的保温效果。所以应该重视房门和玻璃窗的气密性，尤其是在建筑设计和实施过程中。（五）采光、通风策略对于建筑工程而言，采光是十分重要的影响因素之一，建筑采光有人工采光和自然采光之分。设计人员通过设计实现自然采光与人工采光的平衡是建筑工程采光低能耗的重要手段之一，要始终遵循以自然采光为主、人工采光为辅的原则，确保自然光能够被充分利用，减少人工采光的使用。对于自然风的合理利用也是体现可持续性发展与环境生态设计的一个重要方面。良好的自然通风系统能够提供一个清新自然的人工环境，降低了依靠机器通风的能耗。例如，诺曼福斯特对德国议会大楼的改建设计，其圆拱顶就对整座大楼的采光照明和通风系统产生了关键性影响。它的设计基础是一种叫作“光线雕刻家”的倒晶锥形光反射系统，晶锥上的反射板能够把水平光源反射成柔和的漫射光，从而照亮整座国会大厦。在天气晴朗的日子，白天绝大多数时段都不用进行人工光照。另外，安装了一个360 回转的舌形防晒板，可随着一日内太阳光高度的改变而翻转，以阻挡过强的日光辐射和刺眼的光源。夜幕降临时，这一流程就会反过来。锥体上的反射板将大厦内的亮光全部反射到玻璃穹顶，穹顶就成为漂亮的灯塔，也起到了避免人工光照的作用。84/总第235期/2023/2文创设计（六）节能技术应用建筑设计不仅要针对特定场所做出独特设计，还要充分考虑环境，地区的自然环境如地形地势、气候特点等都可能对房屋的形态造成一定影响。相关设计人员在开展设计的过程中要合理地应用土地资源，确保设计方案的科学性，与工程整体充分结合，提升设计工作的可行性，并以此为基础为建筑所处区域的生态环境提供保障。编制施工方案时，一定要高度重视施工区域及其周边环境的特征，根据现场的天气情况、建筑物的朝向、建筑物间的位置制订科学合理的方案。当建筑物全部建成后，必须全面展开对建筑设计的考察，确保其满足室内通风的要求。选择通透型的设计方案，可以有效保证房间温度的舒适度，减少消耗的同时降低废气的排放量。房屋的采光设计要求对建筑进行科学合理的布局，并依据建筑现场的照明状况，在符合人们需要的基础上，采取相应的方法对采光系统进行优化设置，可合理地选用遮阳板和玻璃窗等，并设置好建筑与楼层之间的空隙，从而使任何一座建筑物的采光都可以适应生活和办公的需要。同样，在门窗节能建筑设计中，也要提高房屋的日照效率，尽可能使门与窗相对应。（七）加大建筑节能宣传力度意识对人的经济活动发挥指导作用，从房屋建设现状来看，其受传统建筑理念的影响很深，建设企业向绿色建设发展的目标也受到了限制。在新时代，政府不仅应该利用广播、电视、报刊等对节约的意识进行宣传，而且应该借助网络等先进科学技术，进一步推广建筑节能知识。建设企业也必须遵守有关规定，进一步建设健全效益评估制度，并积极引用先进的节能科学技术，以进一步提高建筑节能的科学性、高效性，从而推动建设企业向着绿色、环保的目标发展，提高建设企业的竞争能力。与此同时，建设企业还需要加大对建筑节能技术的关注度，并将其融入公司管理实践，提高节约能力，进一步改进节约