建筑設(shè)計中節(jié)能建筑設(shè)計的具體應(yīng)用路徑探析

來源：建筑設(shè)計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-04-24 09:14:29

建筑設(shè)計中的節(jié)能建筑設(shè)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(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。隨著建筑行業(yè)的不斷轉(zhuǎn)型升級，建筑設(shè)計行業(yè)也迎來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，節(jié)能設(shè)計則是實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵舉措之一。對于現(xiàn)代建筑設(shè)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，從自身實際情況出發(fā)，選擇恰當(dāng)?shù)墓?jié)能技術(shù)以及方法，真正意義上推動建筑節(jié)能事業(yè)的進(jìn)一步完善。

1、建筑墻體材料的應(yīng)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(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料。節(jié)能建筑墻體材料有外墻外保溫和內(nèi)墻保溫兩種類型。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(nèi)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)過混合后制成的一種無機(jī)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(nèi)熱量向室外傳遞，從而達(dá)到提高室內(nèi)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(jié)省投資成本。通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)中采用內(nèi)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(nèi)外結(jié)合式保溫系統(tǒng)”，也稱為“圍護(hù)結(jié)構(gòu)一體化”保溫系統(tǒng)。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，這種發(fā)泡材料的特點(diǎn)是密度低、比強(qiáng)度高、吸聲性能優(yōu)越，而且施工簡便，價格便宜。具體施工中，首先要根據(jù)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(zhì)量進(jìn)行檢驗，并按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗收合格后方可使用。再者，要嚴(yán)格按設(shè)計圖紙進(jìn)行現(xiàn)場砌筑、抹灰、澆注工作。另外，為了防止?jié)B漏現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)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(hù)。目前，我國正在推廣建筑墻體節(jié)能材料，外墻外保溫已成為建筑節(jié)能發(fā)展方向之一。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對各種新型節(jié)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、太陽能技術(shù)

太陽能技術(shù)作為一項清潔能源，具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全等特點(diǎn)。在節(jié)能建筑設(shè)計中運(yùn)用太陽能技術(shù)既可解決建筑能耗問題又能滿足人們的需求，實現(xiàn)綠色設(shè)計理念。具體設(shè)計中，應(yīng)從以下幾方面入手：

1）通過對建筑物屋頂進(jìn)行改造與利用來降低能源消耗，例如“光伏+儲能”系統(tǒng)，“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，把太陽光轉(zhuǎn)換為電能并存儲到蓄電池當(dāng)中，當(dāng)需要時再將電能釋放給負(fù)載，使整個供電系統(tǒng)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，同時還要注意采光和通風(fēng)效果。太陽能熱水器的安裝高度應(yīng)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(chǎn)生冷凝水而影響正常使用。

3）太陽能技術(shù)中還包括其他一些先進(jìn)技術(shù)，如光電復(fù)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(fù)合采暖技術(shù)是指在傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了光熱電站模塊（即光電效應(yīng)），從而達(dá)到提高室內(nèi)溫度的目的。相變蓄冷技術(shù)主要用于空調(diào)制冷或者供暖，其優(yōu)點(diǎn)在于不受氣候條件制約，且能節(jié)約大量常規(guī)能源。太陽能技術(shù)的應(yīng)用使得建筑節(jié)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(yīng)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?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成熱能等形式，使之成為一種可再生能源，滿足社會生產(chǎn)生活對能源的需求。節(jié)能建筑設(shè)計中的風(fēng)能技術(shù)應(yīng)用必須按照一定的設(shè)計原則實施，即在保證建筑物安全運(yùn)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)壓時應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施提高抗側(cè)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(yīng)該采用有效的防雨方法防止雨水侵入室內(nèi)。同時還應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)換氣，避免因過于集中而影響采光效果。由于風(fēng)能具有波動性和間歇性的特點(diǎn)，因此在建筑節(jié)能設(shè)計階段，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)氣候條件選擇合適的風(fēng)速等級以及風(fēng)向角，并通過合理設(shè)置屋頂遮陽設(shè)施改善建筑的熱環(huán)境，從而降低能耗。另外，為了更好地實現(xiàn)“綠色”理念，需要進(jìn)一步優(yōu)化建筑用氣系統(tǒng)，如選用高效節(jié)能型風(fēng)機(jī)及空調(diào)機(jī)組，建立完善的燃?xì)夤?yīng)保障體系，制定更加嚴(yán)格的建筑限界標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，要想達(dá)到真正意義上的“低碳”目標(biāo)，就需加強(qiáng)對風(fēng)能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，結(jié)合自身實際情況因地制宜，做到揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮風(fēng)能優(yōu)勢。

4、節(jié)氣技術(shù)

建筑設(shè)計中的節(jié)氣技術(shù)包括對建筑布局及室內(nèi)采光等方面的設(shè)計。節(jié)氣技術(shù)會影響到建筑管道的分布設(shè)計，從而決定了整個建筑的結(jié)構(gòu)布置與使用效果。由于建筑內(nèi)部的煤氣大都以管道輸送為主，為了保證安全和經(jīng)濟(jì)的原則，在進(jìn)行燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)規(guī)劃設(shè)計時必須考慮到這一點(diǎn)，使其符合節(jié)能環(huán)保要求。節(jié)氣技術(shù)設(shè)計步驟必須遵循下列規(guī)則：首先要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件確定天然氣氣源點(diǎn)。其次要合理選擇建筑物類型及其內(nèi)部構(gòu)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(shù)量和大小。再次，充分考慮冬季采暖問題，最后是采用相應(yīng)的空調(diào)方式。另外，為優(yōu)化管道使用，還需要結(jié)合室外氣象條件來分析研究各種管線敷設(shè)方案的經(jīng)濟(jì)性，合理性。例如“U型埋設(shè)法”可以避免夏季高溫季節(jié)因雨水而導(dǎo)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(shè)法”也可以解決夜間溫度較低造成的管道凍裂破壞問題，節(jié)省安裝成本。此外，“V型埋設(shè)法”不僅能有效防止雨雪天氣引起的水錘現(xiàn)象，且不會出現(xiàn)積水或結(jié)冰等情況。總之，節(jié)氣設(shè)計是一個綜合概念，它涉及多個領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的綜合性和復(fù)雜性。因此，在實際應(yīng)用過程中，設(shè)計師應(yīng)該深入了解相關(guān)理論，掌握相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時還要注重實踐操作。