低碳經濟民用建筑節能設計探析

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【摘要】隨著低碳經濟影響力的不斷提升，基于低碳經濟的民用建筑節能設計逐漸成為業界關注的焦點，相關研究也因此大量涌現。基于此，本文簡單分析了低碳經濟下民用建筑節能設計思路與原則，并深入探討了被動式民用節能建筑設計要點，希望由此能夠為我國建筑業發展帶來一定啟發。

【關鍵詞】低碳經濟；民用建筑；被動式；節能設計

我國建筑行業曾長期存在節能意識不足問題，民用建筑設計過于追求舒適度、忽視節能手段應用便屬于該問題的典型表現，而為了保證民用建筑設計較好適應低碳經濟發展需要，正是本文圍繞低碳經濟下民用建筑節能設計開展具體研究的原因所在。

1低碳經濟下民用建筑節能設計思路與原則

為較好順應低碳經濟發展需要，以下民用建筑的設計思路及原則必須得到重點關注。1.1設計思路。作為全人類的共同愿景，低碳經濟、低碳生活的實現離不開節能建筑、綠色建筑的支持，這是由于建筑本身的能源消耗較大，且很容易造成環節破壞。在低碳經濟下的民用建筑節能設計中，設計應以節約能源為基礎，并合理選擇建筑材料、科學設計建筑空間，具體設計思路如下：①節約能源。具體設計可從應用新型環保能源、優化能源組合入手，建筑的保溫隔熱性能也需要在設計中得到重點關注，以此有效實現碳排放量的降低。②建筑材料選擇。應盡可能選擇新型低碳材料或天然材料，以此保證建筑的低碳性，并保證建筑材料不會對人體健康造成損害。③空間設計。具體設計需實現建筑空間的高效利用，并保證各類綠色環保技術較好融入設計，“切薄”建筑、室外化的公共空間打造均屬于其中典型[1]。1.2設計原則。為保證民用建筑節能設計較好順應低碳經濟發展需要，以下幾方面設計原則也需要得到重視：①突顯低碳性。設計需保證民用建筑具備較高的低碳、環保、節能性能，同時也需要考慮建筑的舒適性，但需要避免過于追求舒適性而忽視低碳性的問題出現。②實現環境與建筑統一。設計過程必須充分關注建筑周邊環境實際，以此保證環境能夠與民用建筑實現較好契合，環境與建筑的統一可較好服務于民用建筑的低碳性能保障。③多領域節能。具體設計過程必須重點關注不可再生資源的謹慎使用，各類資源的充分應用、當地自然環境特點的順應也需要得到重視，且需要同時考慮建筑廢棄可能帶來的環境問題、施工過程的環境影響[2]。

2基于低碳經濟的被動式民用節能建筑設計要點

被動式民用節能建筑設計可較好踐行低碳理念，因此本節圍繞基本設計理念、場地規劃設計、建筑單體設計、外圍護結構設計、外遮陽智能控制系統設計、建筑中庭自然通風設計開展了深入論述。2.1基本設計理念。為保證工程設計較好順應低碳經濟發展需要，設計過程需遵循以人為本原則，且保證設計充分融入了被動式節能理念。被動式節能理念可較好服務于低碳經濟下的民用節能建筑設計，該理念可基于周邊地形與環境特點較好把握建筑空間與平民布局，并較好實現建筑體型系數的控制，建筑外表面轉折、房間的合理分區、隔熱及散熱性能增強均可由此實現，被動式節能理念應用的建筑設計可有效降低民用建筑的碳排放量。2.2場地規劃設計。在基于低碳經濟的被動式民用節能建筑設計中，需結合場地實際開展平面布局、空間布局設計。在平面布局設計中，需保證設計滿足夏季的自然通風需要，如采用圍合式與錯列式的建筑布局相結合的設計，并重點關注風向影響。如工程所在地的夏季主導風為東南風，設計便可以結合地塊形狀充分布置南向建筑，并采用了中間開敞的布置方式設計地塊凹進處，北向建筑與其錯開布置。同時在西向和北向部分位置打開建筑界面，由此夏季自然風即可得到較好引導，由南向進入、吹向西北方向，建筑的通風條件即可得到較好保障；空間布局設計需結合韻律感，并保證室內光照不會受到遮擋，建筑的景觀視野也需要在設計中得到重視[3]。2.3建筑單體設計。以小型多層商業樓的設計為，單體建筑的平面設計可集中布置空調房間，在建筑東西兩側布置樓梯間衛生間，以此平衡空調與非空調房間，即可大幅提升建筑的被動式節能性能。如存在兩棟小型多層商業樓，設計可選擇了東北面和西南面作為主要開窗面，且開門開窗位置相對的設計，由此兩棟建筑的采光和通風性能得到了進一步保障；在建筑立面設計中，建筑最終的體型系數和窗墻比由平面和立面的綜合設計決定，具體設計可采用建筑造型與遮陽相結合的設計手法，配合采用防腐木格柵也能夠同時保證建筑的節能性能與美觀性；剖面設計也能夠較好服務于建筑的低碳性能提升，設計可采用局部的坡屋面和隔熱層，設計，該設計需要在建筑下部房間與坡屋頂之間的外墻上開設孔洞，在強烈的日照影響下，隔熱層內空氣溫度會出現顯著提升，空洞將自動排出熱空氣，下層房間的通風可同時在檢修孔引導下發揮一定拔風效果，能夠“呼吸”的剖面設計由此實現，這同樣能夠有效降低建筑能耗。2.4外圍護結構設計。為較好踐行低碳節能理念，外圍護結構設計必須得到重視，這是由于建筑的圍護結構屬于建筑結構熱橋集中地，圍護結構連續性、均勻性被打破則屬于熱橋出現的主要原因。結合相關研究可以發現，圍護結構發生改變導致圍護結構材料發生變化便會直接影響圍護結構的傳熱系數，在室內外溫度不同的情況下，室內外熱量將通過發生變化的區域進行流動，外圍護結構熱量流失將因此出現并直接影響建筑的低碳性能。因此本文建議采用“分層錯縫”無熱橋粘貼法開展外圍護結構設計，由此配合使用專用保穩釘、聚氨酯發泡劑、FTC保溫砂漿，即可完成高水平的無熱橋處理。對于建筑的樓板與首層隔墻來說，可采用抗壓性能、保溫性能更為優秀的泡沫玻璃，由此即可更好避免建筑熱橋的產生，進一步提高建筑的隔熱性能和低碳性能。2.5外遮陽智能控制系統。民用建筑的窗戶屬于建筑內外能量交換的主要途徑，特別是在夏季，窗戶會在夏季導致供冷能耗提升，這是由于夏季太陽直射會通過玻璃直接提升室內溫度。為有效建筑夏季建筑制冷能耗，本文建議采用外窗遮陽。系統，如外遮陽智能控制系統可更好。系統可自動根據風速和陽光實現遮陽板的張角調節，由此即可實現遮陽效果的最優化，實現被動式的建筑能耗控制。2.6建筑中庭自然通風設計自然通風相較于機械通風可更好服務于建筑節能，這是由于其具備簡單易行、不消耗能源優勢所致。在自然通風的支持下，建筑可在不消耗能源的前提下引入新風，室內也能夠由此完成新鮮空氣的補充，可見自然通風可較好滿足被動式民營建筑節能設計。建筑中庭自然通風設計可通過打開中庭頂部側窗的方式實現自然通風，自然風會在熱壓、風壓的共同作用下進入室內，建筑上部側窗則能夠自動排出建筑物內部上升的熱氣流，室內的負壓可自動吸入新鮮的室外空氣，良好的自然通風效應由此即可順利實現，建筑的空調系統能耗降低、空調系統制冷的時間縮短均可由此獲得有力支持。

3結論

綜上所述，低碳經濟下民用建筑節能設計存在較高現實意義，在此基礎上，本文涉及的場地規劃設計、建筑單體設計、外圍護結構設計、外遮陽智能控制系統、建筑中庭自然通風設計等內容，則提供了可行性較高的民用建筑節能設計路徑，而為了更好滿足低碳經濟的發展需要，消極空間再造、靈活圍護界面空間設計、高層建筑的“切薄”設計、綠色的暖通空調與給排水設計同樣需要得到重視。

參考文獻

[1]尹美娟.節能設計在民用建筑設計中的有效應用[J].居舍，2019（04）：77.

[2]楊鴻凈，劉艷慧，李婧瑜.云南溫和南區某辦公建筑節能設計分析[J].建筑節能，2018，46（11）：46-50+56.

[3]宋美祺，李楠楠.綠色建筑設計應用在高層民用建筑設計中的探討———以某科研辦公樓項目為例[J].建材與裝飾，2018（12）：90-91.

作者:盧醒秋 單位:華建集團武漢正華建筑設計有限公司