建筑設計中節能建筑設計的具體應用路徑探析

來(lái)源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)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(mǎn)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(jìn)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(zhù)建筑行業(yè)的不斷轉型升級，建筑設計行業(yè)也迎來(lái)了新的機遇與挑戰，節能設計則是實(shí)現這一轉變的關(guān)鍵舉措之一。對于現代建筑設計而言，要想獲得更好的發(fā)展，就必須堅持“綠色環(huán)保”理念，從自身實(shí)際情況出發(fā)，選擇恰當的節能技術(shù)以及方法，真正意義上推動(dòng)建筑節能事業(yè)的進(jìn)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(shí)一定要選質(zhì)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(lèi)型。外墻外保溫技術(shù)是以水泥為主要原料，摻入一定量的礦物摻合料及化學(xué)添加劑，經(jīng)攪拌而成的水泥砂漿或混凝土等建筑材料。內墻保溫技術(shù)是以粘土質(zhì)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(jīng)過(guò)混合后制成的一種無(wú)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(shí)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(jìn)行保溫，即所謂的“內外結合式保溫系統”，也稱(chēng)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(chǎn)品中，以聚氨酯泡沫最為常見(jiàn)，這種發(fā)泡材料的特點(diǎn)是密度低、比強度高、吸聲性能優(yōu)越，而且施工簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜。具體施工中，首先要根據工程實(shí)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(zhì)量進(jìn)行檢驗，并按照有關(guān)規定進(jìn)行驗收合格后方可使用。再者，要嚴格按設計圖紙進(jìn)行現場(chǎng)砌筑、抹灰、澆注工作。另外，為了防止滲漏現象發(fā)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(jìn)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(fā)展方向之一。因此，相關(guān)技術(shù)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(wù)。

2、太陽(yáng)能技術(shù)

太陽(yáng)能技術(shù)作為一項清潔能源，具有環(huán)保、經(jīng)濟、安全等特點(diǎn)。在節能建筑設計中運用太陽(yáng)能技術(shù)既可解決建筑能耗問(wèn)題又能滿(mǎn)足人們的需求，實(shí)現綠色設計理念。具體設計中，應從以下幾方面入手：

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

2）要從建筑功能及使用角度出發(fā)，考慮建筑布局以及朝向，同時(shí)還要注意采光和通風(fēng)效果。太陽(yáng)能熱水器的安裝高度應盡量靠近陽(yáng)光直射面，這樣更有利于充分利用太陽(yáng)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(chǎn)生冷凝水而影響正常使用。

3）太陽(yáng)能技術(shù)中還包括其他一些先進(jìn)技術(shù)，如光電復合采暖、蓄熱保溫一體化供熱、相變蓄能等新技術(shù)。其中，光電復合采暖技術(shù)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(shù)主要用于空調制冷或者供暖，其優(yōu)點(diǎn)在于不受氣候條件制約，且能節約大量常規能源。太陽(yáng)能技術(shù)的應用使得建筑節能得到進(jìn)一步發(fā)展，對于減少碳排放也有很大幫助。

3、風(fēng)能技術(shù)

樓群建筑上除了能安裝太陽(yáng)能熱水器之外，同樣也可以安裝風(fēng)輪葉片，這一點(diǎn)充分應用了風(fēng)能技術(shù)。所謂風(fēng)能技術(shù)是指利用自然界中的風(fēng)力進(jìn)行發(fā)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(mǎn)足社會(huì )生產(chǎn)生活對能源的需求。節能建筑設計中的風(fēng)能技術(shù)應用必須按照一定的設計原則實(shí)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(fēng)資源并盡可能地減少其產(chǎn)生的損失。例如考慮自然風(fēng)壓時(shí)應當采取適當的構造措施提高抗側力能力，盡量減小門(mén)窗洞口尺寸以增加空氣流動(dòng)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(shí)還應加強通風(fēng)換氣，避免因過(guò)于集中而影響采光效果。由于風(fēng)能具有波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn)，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(fēng)速等級以及風(fēng)向角，并通過(guò)合理設置屋頂遮陽(yáng)設施改善建筑的熱環(huán)境，從而降低能耗。另外，為了更好地實(shí)現“綠色”理念，需要進(jìn)一步優(yōu)化建筑用氣系統，如選用高效節能型風(fēng)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(fēng)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)應用，結合自身實(shí)際情況因地制宜，做到揚長(cháng)避短，充分發(fā)揮風(fēng)能優(yōu)勢。

4、節氣技術(shù)

建筑設計中的節氣技術(shù)包括對建筑布局及室內采光等方面的設計。節氣技術(shù)會(huì )影響到建筑管道的分布設計，從而決定了整個(gè)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(jīng)濟的原則，在進(jìn)行燃氣輸配系統規劃設計時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)，使其符合節能環(huán)保要求。節氣技術(shù)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(diǎn)。其次要合理選擇建筑物類(lèi)型及其內部構造形式，并通過(guò)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(wèn)題，最后是采用相應的空調方式。另外，為優(yōu)化管道使用，還需要結合室外氣象條件來(lái)分析研究各種管線(xiàn)敷設方案的經(jīng)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(yáng)能集熱器能夠充分利用白天陽(yáng)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(wèn)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(huì )出現積水或結冰等情況。總之，節氣設計是一個(gè)綜合概念，它涉及多個(gè)領(lǐng)域，具有很強的綜合性和復雜性。因此，在實(shí)際應用過(guò)程中，設計師應該深入了解相關(guān)理論，掌握相關(guān)規范標準，同時(shí)還要注重實(shí)踐操作。