节能设计在民用建筑设计中的有效应用

李莉

摘要：伴随着时代的不断发展，很多新的技术也随着产生。绿色建筑的设计理念，对建筑工程的能耗问题做出了极大改善。应用无毒、无污染的绿色建筑材料，可以有效减少工程建筑过程中污染物的排放量，推动建筑规划朝向更加环保的方向发展。

关键词： 节能设计；民用建筑；设计应用

引言

建筑设计中绿色建筑理念的应用需要首先表现出节能特点，这也是该类建筑的基本属性，要求能够实现以往建筑中各类能耗损失问题的防控。基于此，建筑设计人员应该首先综合全面分析以往居住应用中存在的能耗损失问题，对于各个能耗损失机制进行深入解读，进而探讨是否存在适宜合理的解决办法，确保相应设计方案可以具备理想的节能效益。

1 绿色建筑设计的基本原则

1.1高效性

在绿色建筑设计过程中将生态资源、绿色资源灵活应用，对工程建筑的整体寿命使用年限有效改进，例如总体规划工程占地、节约区域水资源、购置建筑材料，对建筑材料再利用等。

1.2协同性

通过社会经济发展角度看，绿色建筑就是一个工程项目，但从整体生态社会和谐共享的角度来看，绿色建筑是推动人类社会可持续发展的重要动力。所以，在进行整体设计规划的过程中，将整个绿色建筑的规划设计与周边环境相融合，达到一致的协同性。

2 节能设计在民用建筑设计中的有效应用

2.1采光遮阳设计的优化结合

2.1.1热压通风

热压通风，是指借助不同高度开口周围的空气温差形成热力差，来促进空气流通，即“烟囱效应”。如果室内外气温不一致，或各开口出现空气温差，空气密度也会出现差异，从而形成压力差（空气），带动空气流通。实践表明，热压由进出口高度差、室内外空气温差决定，进口处高度差越大，室内外空气温差越大，热压通风的效果越强。

2.1.2风压通风

风压通风，是指当外部气流进入建筑物时，由于受到建筑物遮挡而产生负压力，同时在建筑物的背风面、侧面产生涡流，出现付压力，在背风面、迎风面之间形成压力差 ；当建筑物各侧面有合适开口，或空气流通通道时，室外气流会在压力作用下进入内部，这是风压通风的工作原理。风压差和建筑物布局、周边环境等因素有关，合理的建筑布局、良好的外部环境可以产生较好的风环境（外部），为内部通风创设条件。如果建筑物是长方形构造，当来流风垂直吹向建筑物时，会在迎风面出现正压，正面出现正压区，背面出现负压区，同样会为室内通风创设条件。此外，基于伯努利流体原理分析，流体流动速度加快，流体静压减少 ；流动速度减小，静压则增加。依据该原理，在建筑物预留气流通道，风经过通道时，空气静压减少，带动周围空气流动。预留风道要有一定长度，才能满足空气流动的需求，这类通风方式比较适用于大进深建筑。

2.2 主动和被动相结合

在建筑设计中应用绿色建筑理念，设计人员还需要重点关注主动和被动相结合的基本原则，力求促使建筑能够表现出更强的全面节能环保效益。被动式绿色建筑设计手段主要是着眼于建筑自身相关系统和构成部分，力求综合分析评估是否可以采取一些有效的优化布置手段，增强其节能环保性能，尤其是对于建筑的各个围护结构，成为被动式绿色建筑设计的重要着眼点。主动式绿色建筑设计则需要设计人员综合运用各类先进技术和设施，以便更为积极地利用各类可再生能源，提升建筑的能源利用率，解决能耗损失问题，同时创设出更为符合居住者生活要求的条件。这也就需要设计人员可以立足于建筑，综合运用主动和被动方法，最大程度上提升其节能环保水平。

2.3 墙体节能设计

绿色建筑设计还应该重点考虑到各个围护结构的优化，针对以往在围护结构方面出现的严重能耗损失问题予以处理，以此体现出更强的节能效益。比如建筑外墙结构就是不容忽视的重要组成部分，要求确保外墙结构具备理想的保温隔热性能，降低该部位出现的热量散失程度。基于外墙结构的保温隔热性能优化来看，外墙外保温施工技术的应用比较常见，该技术的应用可以在外墙结构的外侧进行优化布置，利用多重保温隔热材料，增强外墙结构的保温水平，尤其是在我国北方地区，这种外墙外保温技术的应用最为普遍，应该促使其恰当融入建筑外墙结构。针对建筑的屋面同样也需要优化控制，力求在保障原有功能的同时，进一步借助适宜合理的材料，增强屋面结构的保温隔热性能，解决该部位热量散失问题，且能够实现对于太阳光照射的优化应对，促使其可以在炎热的夏天具备理想隔热能力。对于建筑结构中比较重要的门窗结构，同样也需要在绿色建筑理念下得以优化，以便促使门窗结构既能够实现对于以往热量散失问题的处理，也能够有效实现对于通风、采光效果的优化，以此契合节能诉求。基于此，在门窗结构的布置位置以及大小设计中，设计人员应该予以综合分析，以求能够形成较为理想的协调关系，可以较好实现对于通风以及采光效果的提升，促使其可以更好服务于建筑室内空间营造。在此基础上，设计人员对于门窗材料的选用也需要严格控制，要求切实增强整体保温性能，选择导热系数相对较小的边框材料以及玻璃材料，同时借助于高致密度的密封材料予以全面处理，增强其整体性能。

2.4自身建筑体型系数的控制

房屋建筑体型系数指的是房屋建筑本身与户外空气直接接触的表面范围和其所包裹的体积的比率，体型系数比率的高低，合理的建筑体形可以有效降低建筑与外界的热能交换，在其他条件不变的情况下，体积系数越大，散发的热量也就越多，对环境和能源消耗也就越大。建筑外形愈简洁，其外罩面积愈小，热交换也就愈少。因此，在对建筑进行设计时，应尽可能保证简约的造型、标准、完整，尽量减少繁杂的轮廓线。不过，建筑在适用的基础上，造型美观也是其最主要的特征之一，造型美观必然要求建筑形式多样化，不能千篇一律。怎样妥善解决建筑风格多样化与节能环保之间的关系，是当前我国建筑设计中亟待解决的问题。

2.5新型建筑材料的应用

2.5.1门窗材料

窗户材料中的节能玻璃类型多样，较常见的如中空玻璃，由两层及以上的玻璃组成，每层之间都有气体存在，在维持室内温度恒定、降低室外温度变化对室内温度影响等方面具有较好的效果。门窗材料中较常见的还有一种是断桥铝合金。断桥铝合金是门窗框扇的主要结构，与中空玻璃组合而成的门窗被称作隔热断桥铝合金门窗，在减少热量损失等保温隔热方面具有良好的效果。断桥铝合金门窗还有较好的耐火性和耐腐蚀性，使用寿命也较传统门窗更长，是一种非常优秀的建筑门窗。但这种材料存在一些缺陷，如无法在高温环境下使用。这是因为断桥铝合金材料中的 PVC 塑料不耐高温，在温度很高的环境下使用会出现变形问题，导致门窗框扇尺寸发生变化。为解决这一问题，可以使用 FRP 类型材料。这种材料具有更好的耐高温性能，也有较强的抗腐蚀效果，同时使用寿命也较长。总而言之，经过不断的改进优化，隔热断桥铝合金材料在建筑市场上广受欢迎，是当今建筑工程中非常重要的节能环保材料之一。

2.5.2主墙体材料

节能环保型的主墙体材料常见的有加气混凝土砌块、空心混凝土砌块等。其中前者优势在于拥有很好的保温隔热性能，重量较强，有较理想的抗震效果。新型空心混凝土砌块与传统的空心砌块相比，有更高的空心率，从而降低了重量并提高了抗震性能。而且新型空心混凝土砌块的原料包括工业废渣，这种对传统废弃物进行回收利用的方式大大缓解了环境污染问题，对保护环境、节约资源做出了卓越贡献。

结语

当前，应将当今建筑规划设计的具体内容与当今绿色节能建筑的技术性相结合，积极选择现代技术，降低工程项目材料成本，提高绿色节能建筑应用技术实力。在项目的整个施工过程中，力求做到环境保护、节能降耗与生态环境治理紧密结合，遵循绿色发展核心理念的社会经济发展规律。

参考文献

[1]秦川 .绿色建筑技术在建筑设计中的应用探析[J].中国住宅设施，2021(12):95-96.

[2]胡媛媛 . 绿色建筑设计的应用实践[J]. 四川水泥，2021(12):116-118.