浅谈建筑工程设计中的节能建筑设计

建筑节能浅谈建筑工程设计中的节能建筑设计张雅珠亚瑞建筑设计有限公司摘要：在建筑行业发展的过程中，也会产生较大的能耗，为了能够更好的促进建筑行业的发展，并响应国家近年来的节能减排号召，就需要实现建筑行业的节能，在保障人们的基础需求上，努力实现建设高效、节能、绿色、环保的现代化建筑具有重要的现实意义。因而本文主要从建筑工程设计中的节能建筑设计进行探究，旨在为建筑工程设计中的节能建筑设计提出一个系统化的概述，实现建筑领域的节能绿色可持续发展。关键词：建筑工程；节能设计；节能材料1前言建筑工程设计中的节能建筑设计，指的是在建筑设计阶段，采用节能理念、节能工艺和节能材料，实现建筑全过程的节能设计。与此同时，建筑工程设计中所采用的新的工艺技术、材料等等都需要经过试验，并不能直接应用于实际的建筑工程中。在建筑施工技术不断发展创新的形势下，也要求建筑施工中的节能材料在各个建筑工程环节的使用，如建筑楼地面的节能设计、墙体围护结构的节能设计、节能门窗以及屋顶的节能设计等等，最终达到建筑工程节能设计。过建筑与自然的最大程度的互动，减少能量耗损，有的利用新的材料工艺实现。3关于建筑工程设计中的节能设计表现3.1工程概况以亚瑞建筑设计有限公司承接的某住宅小区，总建筑面积17万平方米，地下一共有2层，建筑面积为2万平方米，项目主要由8栋多层和20栋高层住宅组成，建筑高度不超过54m，容积率为2.0。2关于建筑工程中的节能设计概述3.2目前，我国的能源产量与消耗之间具有很大的差距，城镇化发展背景下带来的建筑行业的全面发展，致使建筑行业内的节能设计成为行业内的当务之急。另外一方面是随着生活水平的显著提高，人们倾向于追求智能化、自动化、人性化的绿色建筑环境，城市规划设计到处都需要展开工程建筑施工，而建筑工程设计也实现了新工艺、新材料、新理念的发展趋势。在此趋势下实现建筑工程中的节能设计，要求实现建筑工程全过程的节能设计。下面系统的介绍影响建筑节能热工性能的几个主要因素：a）建筑体形、建筑朝向。建筑本身的形体，如总体布局、平面形状、体型系数以及朝向等因素，同建筑的节能之间有很大的关系。如不同地区的夏季主导风不同，当地的建筑朝向也因根据当地的“气候条件”和“微环境”变化。只有这样，才能最大程度的实现建筑自身的自然能来取暖或是降温，减少能量的损耗。b）屋顶节能保温设计。建筑屋顶的节能保温设计，主要是实现隔热、保温效果，是利用新的材料和设计工艺，如利用蓄水屋面和种植屋面的设计。c）外墙节能设计、热桥梁柱、楼板节能设计。建筑外墙等建筑主体结构的设计，主要是通过对建筑本身的保温隔热效果等的设计，由此减少在建筑后期的电气设备系统的设计，如利用调整建筑内部结构的微环境，增加其保温隔热效能。d）外窗节能设计。节能措施包括：外窗四朝向综合遮阳系数、外窗的气密性、窗墙比及可见光透射比、外窗可开启面积。窗户的材料使用和窗户的位置方向大小使用同建筑的形体朝向等息息相关。在建筑设计中，要求开设窗户的位置是太阳直接辐射进室内的，这将增加建筑内部的能耗。e）如规定性指标未满足国家规定的节能设计标准，须对围护结构进行权衡计算。建筑围护结构的设计是影响建筑节能设计的重要因素之一，围护结构能够对建筑工程项目的微环境进行调节，实现节能环保。f）当设计建筑的单位面积全年能耗小于参照建筑的单位面积全年能耗，才能达到建筑节能设计标准节能要求。总之，上述影响建筑节能中热工性能的六方面因素，都是通过最大程度的调动建筑本身的隔热保温的效果，如有的通3.2.1门窗的节能设计与优化在整体建筑中，门窗中渗透的热量占到整个建筑传热耗能的28%以上，因而实现门窗方面的传热控制可以节约一半左右的建筑能耗。根据当前国家相关节能标准，要求对建筑外窗的节能实现K值限制，控制好室内外的温度差。例如，根据国家标准可知，当前的门窗的节能设计和优化可以根据内外窗、内外门的材料来达到控制室内外的温差控制。如外窗可以分为铝合金窗、木窗、钢窗等，开启的方式可以分为平开和推拉，推拉方式能够阻挡的热量小于平开，但是相对的在通风方面，推拉方式也具有一定的弊端，如通风较差等。因而需要根据建筑所在的不同气候条件，对建筑的不同楼层，不同朝向采用材质的门窗。例如本案例工程选择了断桥铝合金型材，玻璃选择新型的Low-E、热辐射镀膜玻璃等，使门窗自身的热功性能提升，实现室内的温度恒定。3.2.2墙体和屋面的节能设计建筑墙体和屋面层的节能设计，主要分为两种方案，一是墙体和屋面整体的节能设计选择全面的节能型墙体，但是具有造价高等缺陷。节能型墙体是材料及配套专用砂浆使墙体热工性能等物理性能指标符合相应标准的建筑墙体保温隔热系统。比如蒸压加气混凝土砌块墙体自保温系统、节能型烧结页岩空心砌块墙体自保温系统、陶粒混凝土小型空心砌块墙体自保温系统等，该技术体系具有工序简单的优点。对于建筑墙体的节能设计还可以采用对个别细节的高新技术设计，如墙体的形状和朝向的设计。在对屋面进行保温隔热节能设计时，可以优先选择板块式保温材料，主要有聚苯板、加气混凝土板、泡沫塑料板、膨胀珍珠岩板、膨胀蛭石板等。这种材料具有导热系数低、保温隔热效果好、板材材质轻、构造简单等优势，利用两层以上的板块叠合组成保温层，并处理好板块之间的接缝，避免热桥的现象发生。可以在最大范围内实现散热管理，铺设在屋面上防止热量传递消散，比如本案例工程墙体选择了蒸压加气混凝土砌块墙体自保温系统、屋面采用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，都达到了很好的节能效果。3.2.3节能建筑的朝向和形体选择节能建筑的形体选择要求能够按照建筑物与室外大气接触的外表面积和其所包围的体积之间的比值，就是说当该住宅区建筑空间的外表面积越大，其体型数据就越大，也就不利建筑工程中节能建筑设计的具体措施34

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建筑节能于节能建筑发展。因而要求在进行住宅小区设计时，不应过分考虑外形的立体特点，即外形不应该凹凸太多，主要是选择完整的体型进行设计规划。比如本住宅小区正是采用立方体的形态结构，最大程度上降低了能耗。另外正确合理的建筑朝向能够最大程度的利用自然资源，如太阳能等，并且能够保证建筑的采光、通风程度，做到冬暖夏凉，减少建筑对电气设备的依赖。而且随着城镇化的发展，当前我国城市建筑的规划设计中，建筑的楼层规划和楼间距规划等都直接影响其内部的能源使用情况发展，通过对建筑朝向的合理规划，从而保证楼与楼之间的距离不再是影响其光照、通风等的影响因素，最终可以最大程度地实现单位面积内的建筑数量；而且合理的建筑楼层高度能够最大限度地实现建筑内能源的发展，避免出现楼与楼之间的光照遮挡，由此造成的资源浪费。比如本案例工程就采用正南朝北。3.2.4节能建筑中的遮阳系统设计建筑遮阳技术是一项投入少，但是节能效果明显的建筑节能技术，其有利于改善室内环境和促进建筑节能的作用。当前我国的建筑遮阳节能技术主要有以下几种：第一种，点式遮阳设计，主要是利用遮阳构件同窗口之间形成遮阳保护，遮阳件的点排列方式要求具有一定的设计要求，即对建筑窗户朝向中常见的太阳光的最大直射点上设置遮阳挡板等；第二种，线式遮阳设计，主要是利用建筑窗口与光线形成一个水平的角度，对直接从窗户上方射入的阳光进行遮挡，能够达到较高角度的遮挡；第三种，面式遮阳设计，在建筑中面对大面积的窗台设计，可以采用面式的遮阳构件设计，有效抵挡各个角度的阳光。可以说，不论是何种建筑窗台设计，节能建筑设计系统都可以采用遮阳系统的设计规划，实现对建筑的节能建设。（上接第33页）

Doors&Windows

3.2.5节能建筑中的节能技术设计当前我国节能建筑中对建筑自身的墙体、朝向以及窗口设计等展开节能规划设计。但是同时对建筑工程项目的节能技术的设计规划也至关重要。如对环境控制技术的设计，只有合理利用太阳能、地热能等主动式节能技术，才能够实现该住宅小区的全面节能环保发展。第一充分利用太阳能节能技术，在建筑工程中，屋面层以及外墙体会接收到无线的太阳能量，因而要求能够采用一定的节能技术设计手段，使其转换为有效的能量供应节能建筑使用，如在建筑屋面设计太阳能光伏发电系统，将这些太阳能转换为住宅小区日常使用的能量；也可以在屋面层设计太阳能热水系统，在建筑屋面上设计太阳能集热器或是真空管吸收太阳辐射热，将其转换为生活中的热水。4结语综上所述，建筑工程设计中的节能建筑设计是对建筑材料选择、房屋的设计规划以及对自然能源的有效利用来实现的。当前实现建筑节能设计，一方面要重视对建筑新技术新工艺的把握；另一方面是要强调建筑的节能设计需要实现舒适度。通过对墙体的造型设计、墙体材料使用、屋顶的节能材料使用、遮阳系统的设计等等来实现冬暖夏凉，做好保暖遮阳等功效，减少高能耗的建筑电气设备的使用。参考文献：[1]尹丽娜,周伟敬.建筑工程设计中的节能建筑设计探讨[J].江西建材,2017(3):204.[2]潘杰.探究建筑设计工程中的节能建筑设计[J].基层建设,2017(4).充水泥材料，既可以发挥不同吸波剂的优势，还弥补了单独使用时的缺陷。3微生物污染控制方面的绿色建材随着人口的增多，建筑逐渐趋于高层建筑，但高层建筑在通风、调湿等方面明显不易控制，露水凝结在墙壁等有机物上，容易使真菌等微生物滋生。这些微生物的滋生不但会损坏墙面，影响美观、破坏安全结构，也会损害人的身体健康。因此，需要研发抗菌、防霉建材。这类建材不仅要发挥基本建材应有的性能，而且要能长期防止各类微生物的生成。目前，掺入到建材中最多的是无机抗菌剂，主要包括金属系抗菌剂、磷酸盐系抗菌剂、硅酸盐系抗菌剂和其他抗菌剂这四大类。其制作方法主要为通过离子交换法、熔融法、吸附法等将抗菌成分引入，从而制成抗菌剂。这些无机抗菌剂通常耐热性很好，有广谱抗菌性，现在广谱抗菌性最好的是银离子及载银无机抗菌剂。并且因为无机抗菌剂多数的载体是多元氧化物或氧化物，所以大部分不溶或难溶于水，且不挥发，所以抗菌效果持久，安全性高。但无机抗菌剂大部分以粉末形式存在，容易进入眼睛、呼吸道等造成物理刺激，所以在使用时必须保护好眼睛和使用防尘面具。抗菌剂在建筑上的应用十分广泛，可制作成包括抗菌陶瓷、抗菌涂料、抗菌地板、抗菌塑料等在内的建材。我国已经研发了保健抗菌釉面砖、抗菌卫生瓷和稀土激活保健抗菌净化功能材料等。钙生态板已经在各类公共建筑中得到广泛应用。纳米TiO2建材除了可以运用光催化降解作用去除甲醛，也可以通过表面的亲水性形成的水膜，通过其重力作用去除有机或无机物。因为材料中存在着大量纳米尺寸的TiO2，因此在催化降解甲醛时比藻钙生态板净化能力强。5对绿色功能型建材未来发展的展望4化学污染控制方面的绿色建材在新装修的室内，往往存在甲醛的超标，需要对其进行吸收或去除。最常用的去除甲醛的方法是通过TiO2的光催化降解作用，将甲醛氧化为CO2和H2O。在建筑材料中，运用较多的是藻钙生态板和纳米TiO2建材。藻钙生态板是柔性圆盘筛状的藻类晶体和刚性短柱状无机钙盐晶体通过转晶技术、复合技术、增强技术形成的一种无机装饰板，其组分中含有TiO2。在结构性能上，其微孔越完整，孔数越多，分布越均匀，对甲醛的净化性能就越好。目前，藻综上所述，绿色功能型建材在各种污染控制方面的发展都有了很大的提升，但大多只解决单一污染，而在实际生活中，各种污染都是同时存在的。因此，未来在绿色建材上的发展，要关注复合材料的研发，使一种建材同时具有几种特性，从而真正实现解决建筑中各方面的污染问题，为人们提供一个更好的生活环境。我国在绿色建材方面的研究开始的较晚，还有很大的提升空间。在未来的发展中，我们需要借鉴发达国家在这一领域的发展成果和经验，研发出符合我国地理环境和气候特征的绿色功能型建材。参考文献：[1]陈雪刚,叶瑛,程继鹏.电磁波吸收材料的研究进展[J].无机材料学报,2011(5):449~457.[2]颜家桃,高学农,唐亚男等.复合相变材料的制备及其在地板采暖中的应用[J].新型建筑材料,2010(10):6~9.[3]肖敏,龚克成.良导热、形状保持相变蓄热材料的制备及性能[J].太阳能学报,2001(4):427~430.[4]胡君杰,孙振亚.纳米TiO2建筑材料光催化净化室内甲醛研究进展[J].化工新型材料,2013(4):16~18.[5]王小龙.浅析新型建筑材料的节能与环保[J].科教导刊:电子版,2017(8):243.[6]杨培莹,章学来,吕磊磊等.太阳能蓄热墙相变蓄热材料的研究进展[J].电力与能源,2008(1):38~40.[7]黄季宜,金招芬.调湿建材调节室内湿度的可行性分析[J].暖通空调,2002(1):105~106.[8]韦华,童军,朱跃鹏等.藻钙生态板的制备及其净化甲醛性能研究[J].新型建筑材料,2016(6):64~66.2018.10

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