（成都天華西南建筑設(shè)計有限公司，四川 成都 610000）

1 民用建筑節(jié)能設(shè)計

1.1 節(jié)能設(shè)計的特點和優(yōu)勢

建筑節(jié)能設(shè)計是遵循高效節(jié)能、環(huán)保安全、經(jīng)濟實用、宜居的原則進行設(shè)計的，所以設(shè)計的方案更加科學(xué)合理，不僅可以滿足人們基本的生活需求，而且也實現(xiàn)了人和自然和諧共生的目標(biāo)。在進行節(jié)能設(shè)計時，首先應(yīng)控制自然資源，盡量用最少的資源達到理想的設(shè)計目標(biāo)。其次在設(shè)計中將充分利用太陽能、風(fēng)能等自然可再生資源，積極采用高效節(jié)能的措施來減少對不可再生能源的利用，同時減少污染物的排放[1]。另外，節(jié)能建筑設(shè)計可以實現(xiàn)保護地理環(huán)境以及人文歷史的目的，盡可能地使用當(dāng)?shù)仫L(fēng)格的建筑材料，不僅節(jié)約了建筑材料運輸?shù)某杀?，取材便利，而且也體現(xiàn)了地域性特點，更加適合當(dāng)?shù)厝藗兊木幼　?/p>

1.2 建筑節(jié)能設(shè)計的原則

建筑節(jié)能的設(shè)計有4 項原則。1） 合理選址。在進行民用建筑設(shè)計前，選擇合理的場地是關(guān)鍵，要求所選擇的場地必須和當(dāng)?shù)貧夂?、地質(zhì)和周圍環(huán)境相適應(yīng)，保證民用建筑在使用中可以和周圍自然氣候相協(xié)調(diào)，和生態(tài)環(huán)境互相平衡。2）規(guī)劃和體形設(shè)計的合理性。在進行民用建筑設(shè)計時必須保證建筑規(guī)劃和形體設(shè)計合理，使其能夠更好地適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。3）科學(xué)選擇節(jié)能建筑材料，遵循高效、經(jīng)濟和節(jié)能的原則，保證各建筑物造價合理。4）本土化和外部環(huán)境設(shè)計。即建筑設(shè)計不僅要在外觀上體現(xiàn)本土化，建筑材料以及內(nèi)部裝飾和空間環(huán)境等也要體現(xiàn)本土化特征，根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況進行設(shè)計，打造能凸顯本地文化和生活的建筑。同時在外部環(huán)境設(shè)計時要在滿足基本使用功能的基礎(chǔ)上合理地進行布局，營造高效的建筑節(jié)能環(huán)境。

2 節(jié)能設(shè)計在民用建筑設(shè)計中的有效應(yīng)用

2.1 總體布局

在民用建筑節(jié)能設(shè)計的過程中要注意3 點。1）必須選擇合適的建筑場地，方向盡量向陽，尤其是北方建筑朝陽的方向可以保證建筑物能充分利用太陽能輻射，同時起到避風(fēng)的作用，可減少熱能的損失。在進行建筑規(guī)劃時要控制建設(shè)規(guī)模，尤其要控制高層建筑的建設(shè)。2）充分考慮日照因素，盡量選擇南北朝向位置，根據(jù)每一個房建的功能進行內(nèi)部房間設(shè)計，次要房間一般朝北，樓梯和電梯的設(shè)計不能占用主要采光面。3）合理控制氣流，減少建筑物熱能損失，同時可保證自然通風(fēng)。一般將底層建筑物布置在迎風(fēng)面，將多層建筑物放在中間，高層建筑物放在建筑群體后面，采用并列式、平行式布局而避免使用周邊布局模式，同時要根據(jù)具體地形情況組織建筑群的氣流，建筑物內(nèi)走廊兩邊的門盡量面對面設(shè)置可更加合理地組織建筑物內(nèi)部的自然通風(fēng)。

2.2 節(jié)能建筑外觀設(shè)計

外觀設(shè)計也是民用建筑設(shè)計的重要內(nèi)容，且外立面和節(jié)能設(shè)計之間存在緊密的聯(lián)系。為了實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，要求建筑外立面盡可能簡潔實用，具有立體感，避免出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。這種設(shè)計方式可減少體型系數(shù)，同時應(yīng)將外觀設(shè)計為圓形或正方形。夏天房屋受到的熱量比冬天大很多，因此盡量控制建筑物的長寬比，減少建筑區(qū)外墻圖面，做好架空樓板設(shè)計，坡屋頂盡量設(shè)置在坡腳部位的水平位置或降低坡度。此外，加強建筑構(gòu)造的熱工性，嚴(yán)格控制采暖空調(diào)的能源消耗[2]。

2.3 節(jié)能建筑外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖1 所示，在進行墻體節(jié)能設(shè)計時，可將墻體結(jié)構(gòu)分成基層墻體、砂漿找平層、保溫層、抗裂防護層和飾面層5 個部分，其中保溫層由粘接層和膨脹聚苯板構(gòu)成，抗裂防護層由塑料膨脹錨栓、抗裂膠漿、耐堿玻纖網(wǎng)格布和抗裂膠漿組成，飾面層一般由柔性的耐水膩子和涂料組成。在選擇墻體材料時，為了實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，首先要考慮材料是否安全環(huán)保和節(jié)能耐用，一般選擇保溫隔熱型墻體材料，這類材料的強度好且透氣性好，能夠很好地起到抗腐蝕和抗老化的作用。常見的保溫隔熱墻體材料有巖棉、聚苯乙烯塑料，也有采用空心磚墻等填充材料的，或者通過外墻外保溫的方式來達到保溫隔熱的效果。在進行門窗節(jié)能設(shè)計時，除了要求所選材料具有節(jié)能環(huán)保的特性外，還可以通過增加玻璃層數(shù)、粘貼聚酯膜、安裝密封條、采用低輻射玻璃材料、隔熱保溫效果好的塑料窗等形式來改善保溫隔熱的效果，以此阻止空氣熱傳導(dǎo)。在屋面的節(jié)能設(shè)計中，首先要重點考慮保溫性良好的材料，不可采用密度大且導(dǎo)熱系數(shù)高的保溫材料，否則會導(dǎo)致屋面重量和厚度過大，同時也不要采用吸水率大的材料，否則會在施工中出現(xiàn)大量吸水而降低保溫效果，一定要使用吸水性強的材料時必須合理設(shè)置排水孔，且排除在保溫層內(nèi)不易被排除的水分。此外應(yīng)合理設(shè)置架空型保溫屋面或者倒置型保溫屋面等節(jié)能屋面。

2.4 供配電系統(tǒng)設(shè)計

圖1 民用建筑外圍結(jié)構(gòu)墻體的節(jié)能設(shè)計

合理設(shè)計、動態(tài)控制及管理各個子系統(tǒng)的能量需求，是建筑節(jié)能設(shè)計的重要工作。供電系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的運行、設(shè)備和線路消耗、損耗能量是否過大等因素都會影響整個建筑工程的節(jié)能效果。因此，首先要考慮供電系統(tǒng)中的電力設(shè)施，它們的功率、布局和負荷容量是否合適，要求優(yōu)先考慮節(jié)能型供電設(shè)施。尤其是對變壓器的選擇，由于該設(shè)備能耗消耗最大，必須根據(jù)實際要求合理選擇和合理分配變壓器的荷載，使其荷載和驅(qū)動負載能力保持一致。此外，線路損耗也是供配電系統(tǒng)中能量消耗較大的一部分，在輸電中受各種不確定因素的影響，出現(xiàn)線損現(xiàn)象十分正常。因此要對線路進行節(jié)能設(shè)計，優(yōu)先選擇可以減少熱量和電阻的材料作為線路材料，例如常見的有銅鋁復(fù)合型材料，該材料不僅可以降低能源消耗，而且還能保證線路整體運行的安全穩(wěn)定性。

2.5 電梯、通風(fēng)和供水系統(tǒng)設(shè)計

在電梯的節(jié)能設(shè)計方面，首先要根據(jù)民用建筑工程具體情況，合理地選擇規(guī)格和數(shù)量合適的電梯，盡量減少電梯機房的使用可以有效降低電能消耗。其次應(yīng)將電梯系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)結(jié)合起來設(shè)計，對電梯系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，可保證電梯的安全穩(wěn)定運行。在進行通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計時，一方面必須滿足電力需要，另一方面可選擇高效型的通風(fēng)設(shè)備，比如選擇合適的空調(diào)設(shè)備，在保證通風(fēng)制暖制冷等功能的基礎(chǔ)上減少空調(diào)數(shù)量，可有效減少電能損耗問題。在使用空調(diào)設(shè)備時，可適當(dāng)調(diào)整溫度，減少能源的消耗。在進行供水系統(tǒng)設(shè)計時，優(yōu)先選擇無負壓供水設(shè)備，盡量選擇節(jié)水型設(shè)備，并對供水管道進行優(yōu)化設(shè)計，完善熱水供應(yīng)系統(tǒng)，不但可達到凈化水質(zhì)的作用，還能避免水資源的浪費，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

2.6 照明系統(tǒng)設(shè)計

照明系統(tǒng)是民用建筑設(shè)計的重要內(nèi)容，也是電力系統(tǒng)中消耗電能較大的一個部分，為滿足節(jié)能降耗設(shè)計理念，要求盡量加大對自然光源的利用，常見的有聲感和光感設(shè)備，能高效利用自然光，實現(xiàn)對照明設(shè)備的自動化開和關(guān)控制。其次，要加強對照明設(shè)備本身的設(shè)計優(yōu)化，比如在選擇照明設(shè)備時不僅要滿足高效照明的需要，而且應(yīng)該考慮提升其使用率。此外，需要注意的是，因為不同地區(qū)建筑風(fēng)格、自然地理氣候等不同，因此在進行照明系統(tǒng)設(shè)計時必須充分考慮當(dāng)?shù)厍闆r，確定合理的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，確定合理的設(shè)計方案[3]。最后要根據(jù)建筑物朝向、形狀等合理設(shè)置照明系統(tǒng)，加強對自然光線的使用，盡量采用淺色系的墻面和地面，同時將空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)結(jié)合起來，既能實現(xiàn)各自功能，又能利用多光源形式來滿足特殊的照度要求。

2.7 積極利用新能源技術(shù)

民用建筑設(shè)計階段，在節(jié)約不可再生資源能源的同時，也要注意加強對各類新能源的積極利用，比較常見的有太陽能和風(fēng)能，這些清潔能源不但取之不盡用之不竭，而且還不會產(chǎn)生污染，極大地減少了對環(huán)境的破壞。但是在開發(fā)利用這些能源時，還需要和建筑施工當(dāng)?shù)氐那闆r合理選擇和搭配。以太陽能為例，應(yīng)建立太陽能技術(shù)體系，在建筑設(shè)計時了解當(dāng)?shù)卦诓煌竟?jié)的日照情況，然后對建筑的朝向、形狀、內(nèi)部布局等進行合理設(shè)置。太陽能技術(shù)的利用一方面減少了電能的消耗，另一方面起到保護環(huán)境的作用。另外，太陽能技術(shù)系統(tǒng)操作簡單且需投入的成本較低，在我國南北方差異較大的情況下利用太陽能資源不但滿足了人們對節(jié)能建筑的要求，而且因為減少了不可再生能源的使用，所以對于民用建筑的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

3 結(jié)語

綜上所述，我國目前依舊是能源短缺、環(huán)境污染較為嚴(yán)重的國家，為了實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，在民用建筑設(shè)計領(lǐng)域采用節(jié)能設(shè)計的理念，充分利用可再生能源和節(jié)能型建筑材料，同時進行科學(xué)合理的房屋布局，可在提高整體工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)建筑物使用中的節(jié)能環(huán)保，不僅實現(xiàn)了經(jīng)濟效益，同時也獲得了環(huán)保和社會效益。