节能建筑设计在城市建设的运用

节能建筑设计在城市建设的运用

[摘要]当前我国范围内诸多城市建设均已取得良好成果的情况下在城市建设过程中也暴露出了各种各样的问题,例如城市人口数量不断增加而导致生产生活中产生的资源浪费与环境污染现象越来越严重等问题,对后续城市建设过程中的可持续发展与生态环境保护造成了非常不利的影响。结合近年来我国范围内可持续发展的总体指导理念,相关人员在城市建设的过程中要更加有效地提升对生态环境资源保护的重视程度,同时全面加强对各项资源环境保护技术与环境污染治理技术的有效利用,促使城市建设过程中对各项资源能源的利用效率能得到更加有效的提升。基于此,本文将从节能建筑设计的角度针对节能建筑设计的基本内容与重要意义进行分析总结,进而对节能建筑设计在城市建设中的运用措施进行探讨阐述。

[关键词]节能建筑设计;城市建设;基本内容;重要意义;运用措施

1当前我国建筑行业能源消耗的基本情况

依照相关研究对我国建筑行业能源消耗的调查结果显示,近年来我国范围内对建筑行业上的能源投入比例正处于逐年增长的明显趋势。尤其是在建筑工程前期各项阶段的能耗投入过程中,其投入比例已经由以往的15%上升至20%以上。同时虽然近年来我国范围内对于各项类型资源的应用效率也呈现出不断上升的趋势,对于各种资源开发过程中的开发效率不断上升。但结合当前我国建筑行业发展过程中能源消耗的实际情况来看,随着建筑行业能耗不断提升,由建筑行业发展所造成的各项资源浪费与环境污染问题也日益严重。也正因此,在建筑行业的发展过程中引入生态节能设计,对规范我国建筑行业的后续发展具有非常重要的作用和非常深远的意义。

2节能建筑设计的基本内容与重要意义

2.1节能建筑设计的基本内容

节能建筑设计即指的是在当前城市建筑工程的实际设计过程中,在不改变城市建筑基础结构并保证城市建筑建造质量的基础上,在设计过程中融入生态环境保护理念与能源消耗节能理念,以此采取多种技术措施有效提升城市建筑设计、建造、使用、维护等全生命周期中的节能效果与环保效果。需要注意的是,节能建筑设计在实际设计过程中对于生态环境保护理念和能源消耗节能理念的引入,一定不能与城市建筑设计过程中的质量要求和效果要求发生冲突,要确保节能设计目标、环保设计目标与城市建筑的质量设计目标、安全设计目标等形成有计划的整体,确保城市建筑在设计、建造等全生命周期中上述目标的均衡性和有效性。

2.2节能建筑设计的发展现状

节能建筑设计在世界范围内的发展经历了不同的阶段,在不同阶段的发展过程中其具体的理念内涵也存在相应的侧重点差异。例如在初始阶段节能建筑设计由于受到当时节能技术与设计技术的限制,因此节能建筑设计的理念更加侧重于对当前建筑工程项目全生命周期建设过程中各项限制性能源的消耗的有效降低,以此通过降低能源消耗来达到节能的设计效果。在当前阶段的发展过程中,节能建筑设计的理念由于节能技术与设计技术的进步,已经初步脱离了以往技术方面的束缚,同时更加侧重于建筑工程全生命周期中对各项能源的循环利用,遵循能量守恒的原则且积极关注各项能源的利用效率,通过开发新型能源、有效保护环境等措施有效达到相应的节能效果。结合当前我国范围内节能建筑设计的发展情况来看,2015年我国已经颁布实施了《公共建筑节能标准》,此项规章制度的颁布实施标志了当前我国范围内节能建筑设计已经到达了一个新的阶段,建筑节能工作已经成为建筑设计、建造等过程中不可忽视的重要内容。

2.3节能建筑设计在城市建设中的重要意义

节能建筑设计在城市建设中的应用首先能够充分改善当前城市范围内建筑工程附近的生态环境。基于当前人们生活水平与生活需求的变化,建筑工程在设计内容中必然要涵盖供暖、制冷等诸多功能。而节能建筑设计的应用能够使得设计人员在上述能源供应设计的过程中尽可能地降低其能源供应的浪费问题,通过降低上述能源应用过程中的垃圾排放有效缓解城市建筑范围内的生态环境污染问题;其次节能建筑设计在城市建设中的应用能够充分满足当前建筑行业的后续发展需求。当前我国范围内建筑行业的发展虽然仍然处于如火如荼的火爆状态,但在后续建筑工程设计的发展过程中建筑的设计理念已经呈现出了较为明显的局限性。而节能建筑设计理念在建筑设计理念中的应用,能够有效拓展建筑工程的社会效益,对改变以往建筑设计理念中存在的相关问题有着积极作用的同时,对促进建筑工程设计理念的整体变革和发展、促进建筑工程行业后续的健康发展亦有着非常重要的意义;最后节能建筑设计在城市建设中的应用,能够有效贴合我国近年来可持续发展的总体指导目标,对后续城市建设过程中其他项目的建设和应用提供相应的榜样作用。节能建筑设计能够将节能设计内容与建筑设计内容形成有效结合,提升城市建筑环境适应能力的同时对城市整体生态环境的改造和保护亦有非常积极的效果。

3节能建筑设计在城市建设中的运用措施

本文针对节能建筑设计在城市建设中的运用进行简单分析,其主要包括以下措施内容。

3.1太阳能技术的运用

太阳能作为一种清洁无污染的能源类型,将太阳能应用在建筑设计内容中能够充分发挥其安全、边界、属实等诸多优点。同时太阳能在建筑设计中的应用能够全面满足建筑工程的各项能量应用需求,对满足建筑工程的整体使用效果需求亦有着非常良好的效果。结合当前太阳能技术在建筑设计中的实际应用情况来看,太阳能光伏发电技术、光热科学技术能够与建筑设计进行有效结合,对拓展建筑工程使用过程中的能源渠道、降低建筑工程使用过程中的能源污染具有非常好的效果。此外,与太阳能相关的生态节能设计理念、太阳能建筑设计理念等在城市建筑设计中的应用范围也逐渐得到有效拓展,例如遮阳建筑设计理念在建筑设计中的应用能够有效降低夏季强烈阳光直射下造成的各种不适,被动采暖设计理念在建筑设计中的应用能够在冬季依然充分利用太阳辐射效果来提升室内的温度,使室内光阴环境能够贴合人体生物节奏,对促进人体作息质量提升亦有非常积极的效果。

3.2节能采暖设计的运用

节能建筑设计中的采暖工程设计包含了屋顶结构的设计、墙壁结构的设计、门窗结构的设计等多项内容。以屋顶结构的绝热设计为例,设计人员可以在城市建筑平屋顶结构设计中应用实体材料隔热层,以有效降低屋顶结构的表面温度,具有较好的保温隔热效果;以墙结构的隔热设计为例,设计人员可以在城市建筑外墙结构的设计中应用保温隔热技术,同时与外墙结构的耐火技术、抗裂技术、抗震技术等进行有效结合,以此提升外墙结构的质量性能,有效实现冬季保温效果;以门窗结构的隔热设计为例,设计人员可以在城市建筑门窗结构的设计中增加保温效果,利用铝塑材料和钢塑材料有效避免空气渗透过程中的热量损失,对提升屋内的隔热效果具有积极作用。

3.3照明技术设计的运用

节能建筑设计人员在建筑照明工程的设计过程中,要尽量选择功率较小的照明灯具,确保灯具选择能够满足当前建筑工程不同使用场合的照明范围与照明质量要求,要以发光效率、使用寿命、性价比等内容为基础做好建筑结构中照明灯具的优化选择;其次设计人员也可以在照明设计中加入对先进智能照明控制系统的应用,利用计算机技术准确智能地控制建筑结构中灯具的开关时间,亦或者结合当前环境亮度调节灯具亮度,同样能有效解决建筑工程使用过程中的能源浪费问题。此外,从城市建设中城市规划的角度来看,节能建筑设计在城市建设中的应用措施包涵以下方面。

3.4城市建设规划过程中的生态节能方法

结合当前节能建筑设计在我国范围内城市建设的实际应用情况来看,将生态节能更进一步地应用于城市建设的规划内容中。首先要求政府部门与建筑行业在建筑设计的过程中采取一切有效方法降低建筑全生命周期中的能耗,采取科学合理的技术降低建筑全生命周期的污染,以此有效促进建筑设计与城市规划的匹配性和贴合性;其次建筑设计人员在建筑设计过程中要进一步加强对生态节能工程、人体工程的标准要求,结合当前建筑所在区域范围内人群环境、生态环境的实际情况,尽可能地提升人口居住环境与生态自然环境、建筑区域内容的和谐程度,以此确保建筑设计内容能够有效贴合人口居住的各项生活需求;最后建筑设计人员在节能建筑设计的过程中也要采取各项可行的生态节能技术确保建筑施工的顺利开展,在设计阶段对后续建筑施工阶段发挥相应的节能指导作用。例如设计人员在节能建筑设计的过程中要进一步拓展其设计范围,针对建筑工程的水处理工程、基础交通设施、公共安全场所等多项内容应用相应的节能设计,进一步提升节能建筑设计在城市建设与规划中的应用深度,优化节能建筑设计的实际应用效果。

3.5建筑设计规划过程中的节能设计方法

建筑设计规划过程中的节能设计方法主要是针对当前城市设计中建筑工程项目的本体设计进行有效优化,通过多种优化设计内容来达到具体的节能效果。具体来说,建筑设计规划过程中涉及到的节能设计方法包括体型系数设计、围护结构设计、内部空间设计等多项设计内容为一体化的建筑工程本体节能设计方法。以体型系数设计为例,依照我国《公共建筑节能设计标准》中的相关定义,建筑体形系数指的是建筑物与室外大气接触的外表面积以及当前建筑物所包围的体积的比值。建筑体形系数的大小能够直接反映当前建筑物形体的复杂性与质量性,一般建筑体形系数越高的建筑工程其体型设计的就会越复杂,也由此导致体积越小则当前建筑物外表面积越小,而建筑物外表面与室外大气接触的外面面积越大的情况下其本身的散热量就会越高。因此在建筑规划设计的过程中结合当前城市设计的实际情况,对建筑体形系数进行优化设计,对于确保当前建筑工程的节能设计效果具有非常重要的作用。当前我国范围内城市设计中对于建筑体形系数的节能设计方法包括采用规则平面布局、降低建筑平面凹凸变化、增加建筑工程层数、提升建筑整体进深高度等,均能有效降低建筑结构的体型系数并达到相应的节能设计效果。但需要注意的是,建筑节能系数的设计过程中除了要考虑其节能效果以外,也不能由于过于考虑当前建筑的节能效果而忽略了建筑本身应当具备的结构能力、美观效果。设计人员应当结合当前城市设计中建筑设计的实际要求和实际情况,优化选择合适的建筑体形系数,确保其建筑质量的同时尽可能的降低建筑体形系数,以此达到有效的节能效果。此外,以围护结构的节能设计为例。建筑工程围护结构包括屋顶结构、外墙结构、门窗结构等多项类型。设计人员在上述结构的设计中可以采取合适的节能技术以提升其节能效果。以内部空间的节能设计为例。设计人员需要注意的是合理的内部空间设计对于保障当前建筑的节能效果亦有积极作用。一般来说,建筑布局较为紧凑的情况下其空间利用效率升高的同时节能效果亦更好。

4结语

综上所述,节能建筑设计在城市建设中的应用对于缓解当前城市建设过程中的资源浪费问题和环境污染问题均有着非常积极的作用,同时节能建筑设计在城市建筑的设计中具有非常广阔的发展前景,其设计优势也将随着应用范围和应用深度的不断拓展得到更加直观的展现。城市主管部门应当在城市建设中积极推广节能建筑设计,制定节能建筑设计的相应标准,促使节能建筑设计在城市建设中发挥更加优秀的节能效果和环保效果。

参考文献

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作者:周伟 单位:广东维美工程设计有限公司